För bättre dagvattenhantering och en mer resilient stadsmiljö

Article published in Gröna Fakta, Tidningen Utemiljö #7, 2018.

EXPANSION OCH FÖRTÄTNING av städerna har skapat större vo­lymer dagvatten samtidigt som behovet av att ersätta befintliga ledningar ökar. Det tillkommer dessutom höjda krav på rening och bättre kontroll på bräddning efter en uppdatering av lagstift­ningen i EU (Vattendirektivet). Klimatförändringarna kommer att bidra till mindre stabila väder-förhållanden med längre torr­perioder och fler kraftiga regn, vilket i sig kräver åtgärder för att anpassa dagvattenhanteringen.

Mycket har hänt sedan den snabba expensionen av våra stä­der på 1960- och 70-talen. Idag finns det ett nytänk i hur man hanterar dagvattnet och det har blivit en allt viktigare del i stadsplaneringen.

Istället för att rena allt vat­ten nedströms vid renings-verken har man mycket att vinna på att behandla och för­dröja dagvattnet uppströms i avrinningsområdet. Genom att fördröja dagvattenvolymer på fastighetstomterna, i gatu-rummet och i parkerna, får man bättre vattenrening, tar tillvara på vattnet och minskar flödet under kraftiga regn.

KOMPLEXA STADSMILJÖER KRÄ­VER flexibel infrastruktur som kan hantera flera funktioner samtidigt för att få ner kostna­derna och få platsen att räcka till, detta gäller även anlägg­ningar för dagvattenhantering. Att bygga en anläggning för varje enskild funktion skulle bli för dyrt och uppta alltför stor plats.

Gaturummet domineras av hårdgjorda, ogenomsläppli­ga ytor. Studier som är gjorda i Köpenhamn har visat att en femtedel av gaturummet kan användas till vegetation och dagvattenhantering utan att påverka trafikflöde eller parke­ringsytor negativt. Exempel på detta är ytor med låg belast­ning och zoner där man inte får parkera eller stanna med bilar. Genom att designa dessa platser med Grönblå infrastruktur får vi en grönare stad som kan för-dröja regnmängder och ta hand om föroreningar så att man av­lastar ledningssystemet och re­ningsverken nedströms. Väljer man att låta dagvatten infiltrera ner till grundvattnet (då det in­te finns specifika krav på skydd av grundvattnet) minskar man risken för sättningar och kost-samma skador på byggnader un­der torra perioder.

DET HÄR ÄR utmaningar som Kent Fridell och hans kollegor på Edge arbetar med dagligen. Edge är ett Malmöbaserat fö­retag som jobbar med projekt inom infrastruktur, landskaps­arkitektur, byggledning samt vatten och miljö. Kent Fridell arbetar också deltid med inno-vationsprojekt och utbildning inom grönblå infrastruktur.

Grönblå infrastruktur (GBI) är ett begrepp som används för en rad olika anläggning­ar som kombinerar vegetation och dagvattenhantering i stads-miljön. Systemet som vi beskri­ver i detta Gröna Fakta används för att integrera hållbar dag-vattenhantering främst i gatu-rummet. Metoden utvecklades och utvärderades i Vinnova-projektet Klimatsäkrade system­lösningar för urbana ytor. Du kan läsa mer om projektet på www.klimatsakradstad.se.

Denna typ av Grönblå infra­struktur har implementerats i stor skala i Uppsala, som en del av stadens nybyggnadsprojekt Rosendal och Östra Sala Backe.

Förstärkningslagret får en ny roll

HÅRDGJORDA YTOR, SOM vägar, parkerings­platser, gångbanor och cykelvägar, byggs traditionellt sett upp av ett slitlager, ett bär-lager som består av bergkross med fraktio­nen 0–32 mm och ett förstärkningslager med fraktionen 0–90 mm. Detta ger en uppbyggnad med mycket låg genomsläpp­lighet och begränsat utrymme för luft och vatten så att inga rötter kan växa där.

I Grönblå infrastruktur används för­stärkningslagret på ett nytt sätt. Genom att använda makadam utan de fina frak­tionerna får vi ett förstärkningslager med stora porer som kan fyllas med vatten, luft och rötter. Detta måste ske på ett balanse­rat sätt så att ytorna fortfarande klarar den trafikbelastning som de planeras att ut­sättas för. Man använder olika fraktioner (2–32, 32–63, 2–90, 16–90 eller 32–90) be­roende på syftet med ytan, behovet av att fördröja vatten samt vegetationens behov.

Denna typ av luftigt förstärknings-lager har en porositet på cirka 30–40 procent vilket innebär en kapacitet att lagra upp till cirka 300–400 liter dagvatten per kubikmeter. Växtrötter och mikro-organismer (svampar och bakterier) trivs här, vilket resulterar i effektivare vatten-rening och mer välmående vegetation. Rötterna som växer in här får bättre gas-utbyte och kan bilda en symbios med mikroorganismerna. En symbios där träd och växter förser svampar och bakterier med kolhydrater från fotosyntesen och i gengäld får lättare att ta upp närings-ämnen och vatten. Svampar och bakterier är viktiga för vattenrening eftersom de bryter ner föroreningar. Detta är ett natur­ligt sätt att behandla vatten, med en pro­cess som efterliknar reningen i mark och vattendrag.

FÖR ATT FÖRBÄTTRA det luftiga förstärk­ningslagrets funktion som dagvattenfilter och växtsubstrat används biokol i vissa sek­tioner. I korthet består biokol av organiskt material som upphettas i syrefattig miljö. Biokolets porösa struktur samt fysikalis­ka- och kemiska egenskaper gynnar både vegetation och mikroorganismer genom att hålla kvar vatten och näring.

Näring och föroreningar i dagvattnet kan bindas till biokolet istället för att dräneras bort.

I det nyligen startade Vinnovaprojektet Rest till Bäst kommer man att arbeta med att undersöka biokol från organiska rest­produkter och utvärdera dess egenskaper som filter- och växtsubstrat.

Komplettera genom att lägga till fler pusselbitar

MED DET LUFTIGA förstärkningslagret som en grund för systemet, adderar man komponenter på ytan på ett flexi­belt sätt. Dessa filtrerar vattnet när det leds ner från gatan till förstärkningslagret. Vilka komponenter man anlägger bestäms utifrån önskad design, syftet med ytan, samt behovet av vattenrening och fördröjning.

Det finns olika anläggningar och ytor att välja mellan; en nedsänkt plantering med fördröjningszon (även kallad regn­bädd), en plantering, en trädgrop eller en genomsläpplig yta (marksten, grusyta eller asfalt). Det luftiga förstärkningslagret an­vänds i det fallet som ett dräneringslager med möjlighet att kontrollera utloppet. På så sätt kan vegetationen ha tillgång till vatten under en utökad period efter ett regn.

Den stora kapaciteten i det luftiga för­stärkningslagret används först när dag-vattenvolymerna är större än vad kom­ponenterna på ytan kan hantera. Då leds vattnet till förstärkningslagret via styr­ningsbrunnen. Dessa brunnar kan förses med dagvattentunnlar som avskiljer se­diment och partiklar samt hjälper till att minska trycket och fördela vattnet på ett bättre sätt i förstärkningslagret.

I DE FALL man väljer att anlägga regn-bäddar används den stora kapaciteten i det luftiga förstärkningslagret först när dag-vattenvolymerna är större än vad regnbäd­darna på ytan kan hantera. Regnbäddar och planteringar som byggs som pussel­bitar på förstärkningslagret behöver inte separata dräneringssystem eller brunnar.Detta kan ha stor ekonomisk betydelse om man planerar att anlägga ett stort antal regnbäddar, trädgropar eller planteringar i gaturummet.

Regnbäddar – ett grönt sätt att fördröja, behandla och använda dagvatten

REGNBÄDDEN ÄR EN nyckelkomponent i Grönblå infrastruktur då den effektivt re­nar dagvattnet samtidigt som den blir ett grönt inslag i gatumiljön. Det är en ned­sänkt plantering som fungerar både som fördröjningsmagasin och vegetationsyta. När det regnar leds vattnet från de om-givande hårdgjorda ytorna till regnbädden.

Ungefär 150 mm vatten kan bli stående i bädden, vatten som sedan sakta sipprar ner genom substratet och filtreras och renas på ett naturligt sätt. När regnmängderna över­skrider det regnbädden dimensionerats för, leds vattnet bort via styrningsbrunnen ner i förstärkningslagret. På så sätt förhindrar man översvämning av gatan.

Reningen i regnbädden är effektiv. Så mycket som 70–90 procent av föro-reningarna avskiljs i en regnbädd. Det sker mekanisk filtrering, biologisk nedbrytning och upptag i växter. Tungmetaller som bly, koppar och zink är ofta bundna till par­tiklar och filtreras därför redan i ytskiktet. Näringsämnen och organiska föroreningar i dagvattnet bryts ned och absorberas av mikroorganismer, biokol och växter.

DET FINNS FLERA saker att tänka på när man väljer substrat till regnbädden. Det bör fungera som ett växtsubstrat, vatten-filter, inte vara känsligt för kompression, vara fritt från ogräs och inte brytas ner med tiden. Det får inte innehålla mycket ler ef­tersom strukturen av lerjord påverkas av salt och blöta förhållanden. Väljer man ett sub­strat som är konstruerat specifikt för regn­bäddar kan man förvänta sig en tillräcklig infiltrationskapacitet under en lång tid.

Andra moment som har visat sig vara mycket viktiga för funktionen av regn-bädden är hur man designar inloppet och hur man förhindrar erosion. Om detta pla­neras och görs på ett medvetet och genom­tänkt sätt kan man förhindra flera framtida problem. Det finns numera ganska mycket erfarenhet av både bra och dåliga exempel, som man kan ta lärdom av vid planering av nya anläggningar.

Det finns fem olika typer av regnbäddar att välja mellan. Dessa förklaras närmare i Movium Fakta no.2 2015, Regnbäddar.

De olika typerna är identiska vad gäl­ler inlopp, fördröjningszon, substrat och bräddavlopp. Det som skiljer dem åt är hur de är konstruerade under marken. Eftersom dränering redan ingår i form av det luftiga förstärkningslagret, kan man utesluta de två enklaste typerna av regn­bäddar vid anläggning av Grönblå infra­struktur. Valet står alltså mellan de tre mer komplexa typerna av regnbäddar. Vilken man väljer beror på reningskrav och om marken under behöver skyddas från att dagvatten infiltrerar ner till grundvattnet.

Det finns möjlighet att förse det luft-iga förstärkningslagret med en anaerob zon där vattnet blir stående för utökad rening. Under anaeroba förhållanden kan mikrober omvandla komplexa organiska föroreningar till enkla, mindre skadliga föreningar.

Planteringar och trädgropar på luftigt förstärkningslager

DET DAGVATTEN SOM kom­mer ner i det luftiga för­stärkningslagret fördröjs i sektioner där det kan användas av vegetationen. Om det inte passar med en regnbädd kan man konstru­era planteringar eller träd­gropar som vattnas under-ifrån.

Genom att reglera flö­det med hjälp av styrnings­brunnar kan man välja hur mycket (och hur snabbt) vattnet ska ledas mellan sek­tionerna och så småningom till det kommunala led­ningssystemet.

Eftersom man kan leda ner dagvattnet var som helst i det luftiga förstärknings-lagret, blir det enklare och mer flexibelt att planera vad som ska anläggas på ytan. Det blir också lättare att göra framtida föränd­ringar i gatumiljön.

Det är även möjligt att leda takvatten till det luf­tiga förstärkningslagret. Faktum är att detta kan vara en värdefull vattenför­sörjning under torra perio­der.

I framtiden finns det även möjlighet att använda systemet för att behandla och återanvända gråvatten från hushållen.

Kapacitet att fördröja dagvatten

NORMALT DIMENSIONERAR MAN regn­bäddar så att de kan hantera ett regn på 10–20 mm, vilket betyder att 80–95 procent av årsnederbörden behandlas utan att bräddas ner i det luftiga för­stärkningslagret. Det luftiga förstärk­ningslagret klarar av att hantera betyd­ligt större volymer vatten än anlägg­ningarna på ytan. Man brukar dimen-sionera så att det klarar ett 30–40-års­regn. Uppskattningsvis kan 500 m³ dag­vatten fördröjas per hektar i ett standard-system. Ingående avrinningsflöden på 300 l/s·ha kan minskas ner till 5 l/s·ha vid ut­loppet från det luftiga förstärkningslagret.

En utmaning att hitta lämplig vegetation

GRÖNSKANDE, VÄLMÅENDE VEGETATION ger ett mervärde i staden genom att öka biologisk mångfald, ta upp koldioxid, ge skugga, reglera temperaturer etcetera. En grönare, mer attraktiv miljö ökar också fastighetsvärden. Träd och buskars lövverk skapar även lager av extra fördröjning av regnvattnet innan det når ner till gatan.

Hur säkerställer vi långsiktigt hållbar och värdefull vegetation som både tål torka, stå­ende vatten och salt? Att hitta lämplig vege­tation för regnbäddar är en utmaning. Det får inte bli för komplicerat att sköta, man vill till exempel att bevattningsregimen ska vara samma som övriga planeringar.

DET FINNS MÅNGA vanliga arter som inte tål torra förhållanden och som därför in­te alls är lämpliga för regnbäddar. De väx­ter som vanligtvis fungerar är växter som har sitt naturliga habitat vid kusten eller längs floder i sandiga, näringsfattiga jordar. Lyckligtvis finns det många vackra och tåli­ga perenner, buskar och träd att välja mel­lan ur denna miljö. Man kan dock behöva se till andra länder och kontinenter med liknande klimat för att skapa mer variation.

DET KAN VARA bra att samarbeta med plantskolan som driver upp växterna, för att få rätt förhållanden redan vid etable­ring, till exempel genom att växterna odlas i samma substrat som i växtbädden.

Genom att ge träd och buskar möjlighet att expandera sitt rotsystem in i det luftiga förstärkningslagret kommer de att få högre vitalitet och skapa mindre problem med rötter som bryter genom gatan eftersom de får gott om plats under jord.

Byggprocessen

Anläggandet av Grönblå infrastruktur är enkelt att integrera med nybyggnation av gaturum. En del moment till­kommer och nya material används, men överlag synkroniserar det väl med den övergripande byggprocessen. Processen som beskrivs och illustreras här gäller för när ett helt nytt kvarter byggs upp. Om det enbart är gatu­rummet som byggs om, försvinner steget med byggata.

Att jobba på tvären lönar sig i längden

DET ÄR LÄTT att se nyttan av att Grönblå infrastruktur tillgodoser flera behov i sta­den. Det som ofta blir en utmaning är att få alla inblandade att arbeta tillsammans, tvärs över olika ansvars- och kompetens-områden. Detta gäller även arbetet med att samordna budgetar och skötsel-insatser.

Grönblå infrastruktur berör gata, VA, landskap, stadsplanering och byggnader. Man behöver även beakta hur man ska gå tillväga vid framtida schaktarbeten inom området. Det tvärvetenskapliga tänkan­det är viktigt i alla faser, från planering och konstruktion till framtida underhåll. Risken att viktiga uppgifter faller mellan stolarna på grund av oklara ansvarsområ­den kan vanligtvis förhindras om det finns en person som har det övergripande ansva­ret.

DET KAN TA lite tid att bryta gamla mönster, men vinsterna för miljön och de ekonomis­ka fördelarna är så stora att det är värt den extra ansträngning och tid som behövs för informationsträffar och samordning i bör­jan av ett projekt. Små fel vid anläggningsfasen på grund av missförstånd kan betyda att systemet inte fungerar som det är tänkt. Ett exempel på vad som kan gå fel om instruktionerna är otydliga är att brunnen som fungerar som bräddavlopp i en regnbädd monteras ”som vanligt”, det vill säga i nivå med substratets yta istället för 150 mm över ytan. Monteras brunnen i nivå med ytan i regnbädden för­svinner hela fördröjningsfunktionen.

Planera för skötsel och underhåll

GRÖNBLÅ INFRASTRUKTUR BEHÖVER skö­tas och underhållas för att fungera som det är tänkt. Det är viktigt att planera för underhåll redan i början av projek­tet, när man utformar systemet. Brist på underhåll kommer sannolikt att leda till igensättning och översvämning. I slut-ändan krävs ungefär samma skötsel som för vanliga planteringar och VA-system (brunnar). Utöver ogräsrensning behö­ver personalen kontrollera regnbäddarnas inlopp, styrningsbrunn och infiltrations-kapacitet.

EFTER ETT REGN, när regnbädden är fylld, ska vatten stå på ytan i max tolv timmar. Om det står längre än så, bör man kon­takta projektansvarig. Gödning av regn-bädden bör helst inte ske alls, då man inte vill att näring ska läcka ut från regn-bädden. Tanken är att halten näringsämnen som finns i dagvattnet ska vara tillräcklig, men om ett stort behov finns bör man bara använda långtidsverkande gödning. För att förhindra igensättning bör regnbäddar inte användas för snöupplag under vintern.

Även inloppet ska hållas fritt från snö, eftersom det finns stor risk för översväm­ning om det är blockerat vid snösmältning. Om salt används som halkbekämpning bör man tänka på att använda det sparsamt så att det inte påverkar vegetationen och mik­rolivet i regnbädden.

Utveckling av Grönblå infrastruktur

MED FLERA INNOVATIONSPROJEKT och pågående fullskaliga projekt utvecklas denna typ av Grönblå infrastruktur kontinuerligt. Det vi beskriver i den­na artikel är en förenkling av ett komplext system.

Man kommer på smartare lösningar och de­signen uppdateras och anpassas till varje enskild plats. Edge får förfrågningar från kommuner och företag runt om i Sverige men också från flera städer i Europa. Med Grönblå infrastruktur kan man komma en bit på vägen för att förbättra vattenhanteringen och utveckla en mer hållbar stadsmiljö.