Vettä läpäisevät päällysteet ja rakenteet CLASS-projektista pilotteihin. Geotekniikan päivä Hannele Kuosa, tutkija VTT

HTML
DOWNLOAD

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Vettä läpäisevät päällysteet ja rakenteet CLASS-projektista pilotteihin. Geotekniikan päivä 6.11.2014 Hannele Kuosa, tutkija VTT"

Aku Jokinen
9 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Vettä läpäisevät päällysteet ja rakenteet CLASS-projektista pilotteihin Geotekniikan päivä Hannele Kuosa, tutkija VTT

2 Sisältö CLASS-projekti ( ) Projekti ja taustat, kaupunkien tarpeet, ilmastonmuutos, hulevesien hallinta Vettä läpäisevät päällysteet ja rakenteet - mitä ovat? Pinnat, rakennekerrokset, mitoitus ym. Täydentävät tuotteet Pilot-projektit Espoo, Helsinki, Oulu, Vantaa Toiminnan seuranta 2 vuotta ja myöhemmin (toiminta, monitorointi, mittaukset, kokemukset) tiivis tiivis läpäisevä

3 Tarve: lmastonmuutokseen sopeutuvat pinnat CLASS-projekti - CLimate Adaptive SurfaceS Maaperän sulkeutuminen rakentamisella [Prokop et al. 2011, Euroopan komissio 2012] Kaupungit tiivistyvät eli enemmän vettä läpäisemättömiä pintoja, vähemmän viheralueita ei haitta-aineita valumavesien mukana, ei eroosiota Ympäristövaatimukset kasvavat Ilmastonmuutos vaikuttaa sateet lisääntyvät ja voimistuvat, tarvitaan uusia ratkaisuja

4 Ennen rakentamista (2001) Rakentamisen jälkeen (2007) kuvat: Espoon kaupunki; Sillanpää 2013; CLASS WP1 Raportti Wahlgren & Kling 2013

5 CLASS-projekti - Climate Adaptive SurfaceS Kaupungit kasvavat ja tiivistyvät Myös rakennukset, isot parkkialueet, torit ym. kentät kasvattavat tiiviin pinnan osuutta Vettä läpäiseviä pinnoiteratkaisuja tarvitaan pintavalumien vähentämiseen ja hulevesiverkostojen kuormituksen alentamiseen. Läpäisevien päällysteiden alle rakennetaan aina maarakenne, jonka huokosissa vettä voidaan pidättää vähentää kaupunkitulvia Lisäksi pohjaveden luonnollinen syntyminen pienenee, pohjavesi voi ajan kuluessa laskea haittoja (painumat, puut kärsivät) Uudet ympäristösäännökset - edellytetään uusia keinoja valumavesien ympäristölle aiheuttaman haittaainekuormituksen pienentämiseen Pintojen pysyminen kuivempina on myös käyttäjien etu Ilmastonmuutoksessa Suomen kokonaissademäärät kasvavat ja yksittäiset sadetapahtumat ja syys- ja talvisadanta voimistuvat. Tällä vuosisadalla Suomen vuosittaisten sademäärien on ennustettu kasvavan eri skenaarioiden mukaan %. CLASS-projekti: kesto 2 vuotta, budjetti 55 MM (henkilö-kk) VTT, TEKES, kaupungit (4), yritykset (6, materiaalit, tuotteet), yhdistykset (2), suunnittelu (2), vesilaitokset (2) Yhteistyössä Ruotsin Green-Grey -projektin kanssa

6 CLASS www-sivut ks. partnerit/rahoittajat, tavoitteet, julkaisut, tapahtumat ym. Yhteistyö Ruotsin Green-Grey -projektin kanssa.

7 CLASS projekti - osatehtävät

8 Vettä läpäisevät päällysteet ja rakenteet pintakerros läpäisee vettä monoliittinen läpäisevä materiaali (läpäisevä betoni, avoin asfaltti) päällystekivet tai laatat (betoni/luonnonkivi), jotka itse tai saumat ja/tai aukkokohdat ja niiden täyttömateriaali läpäisevät vettä tasauskerroksen materiaali/kiviaines myös vettä läpäisevää rakennekerrokset (kantava, jakava) mitoitetaan huleveden varastointiin tai viivyttämiseen Lisäksi mahdollisesti täydentävät tuotteet kuten vettä johtavat salaojat, putkitukset ja vettä varastoivat säiliöt ja kasettisysteemit ym

9 Pintamateriaalit paljon vaihtoehtoja Betonikivet, luonnonkivet, läpäisevä betoni, avoin asfaltti, erikoistuotteet Betonikivet Luonnonkivet Avoin asfaltti Läpäisevä betoni [Beeldens, Monarch Stone International 2013, Rudus Oy, Kuosa et al.]

10 Hulelaatta Hulekivi Nurmikivi Akvakivi Golfkivi Vihernappula Pervious interlocking concrete pavement (PICP) Louhi-kivi

11 Kantavien kerrosten materiaalit ja mitoitus Tyhjätila tulee olla riittävä veden varastointiin ja viivyttämiseen (esim %) mitoitettava, valitaan kerrospaksuudet riittävän jyrkkä rakeisuuskäyrä, myös hienoainesmäärälle (<0,063 mm) rajoitus (tukkiva vaikutus) Kantavuus raemuoto, tiivistys positiiviset vaikutukset vesilaatuun sekä kierrätyksen kautta tulevat ekologiset hyödyt (kierrätysmateriaalit) Routamitoitus Vaikutus vesilaatuun, myös erikoismateriaalit Kerrospaksuudet määräävän mitoituksen mukaisesti Jatkossa ks. CLASS-ohjeet materiaalit, mitoitus ym.

12 Esimerkkejä Betonikivet & läpäisevät saumat, kantavana murske (tyhjätila >30%) Betonikivet & läpäisevät saumat, kantavana läpäisevä betoni alla murske (tyhjätila > 30%) Pinta läpäisee Tyhjätila suuri, veden varastointi/ viivytys Vesi imeytyy lopulta mahan ja/tai johdetaan pois

13 Esimerkkejä Pervious interlocking concrete pavement (PICP) PICP components. [Smith & Hunt 2010, ICPI 2013] [Rob Burak, Interlocking Concrete Pavement Magazine, 2007]

14 Täydentävät tuotteet Sekä osana läpäiseviä rakenteita että niihin liittyvissä hulevesiratkaisuissa voidaan käyttää lukuisia täydentäviä tuotteita geosynteettiset tuotteet (geotekstiilit ja -membraanit) salaojituksessa ja putkituksissa käytettävät tuotteet putket imeytys- ja viivytyssäiliöt kasettisysteemit veden varastointiin ja viivytykseen (+geotekstiili tai -membraani) [Interpave 2007, Pipelife 2013, StormTech 2011, Pouta 2010, Kuosa et al. 2013]

15 CLASS: Vedenläpäisevyyden simulointitestaus Sadetapahtuma (määrä, kesto) ja läpi mennyt vesi ajan funktiona A = 0,5 m 2 h=1 m Esimerkki Rakenteen hydrologinen toiminta Vesi sisään (sadetus) ja vesi ulos

16 Esimerkki Sadetus Likaantumisen ja puhdistusten vaikutus suhteellisen kevyet puhdistusmenetelmät laboratoriossa vaikutus vedenläpäisevyyteen suhteelliset arvot (100 % alussa) Likaaminen/ tukkiminen

17 CLASS-pilotit Useita kaupunkipilotteja suunniteltu tai suunnitteilla, rakentaminen 2015 Espoo Tikaslaakso, Lillhemt (pienet parkkialueet) Espoonlahti, Urheilupuisto (pysäköintialue, tonttiliittymät) Espoo, Leppävaara, Vermontie 1 (aukio, huoltokatu) Oulu, Hiukkavaara, Soittajankangas (alueet 4:llä katupihalla) Helsinki, Kuninkaantammi (esim. kokoojakatu, tonttikatu, aukio) Tarve saada käytännön kokemusta läpäisevien pinnoitteiden soveltuvuudesta Suomen vaativiin olosuhteisiin Suomalaiset vaatimukset ja suunnittelukäytännöt Rakentaminen Käyttäytyminen Suomen talviolosuhteissa Kestävyys jäädytys-sulatus, hiekoitus, suolaus [Beeldens et al.] Lähtötietojen keruu, kattava ja pitkäaikainen seuranta, mittaukset, dokumentointi, tulosten hyödyntäminen [Ala-Outinen et al.]

18 Espoo, Tikaslaakso, Lillhemt Suunnittelu Ramboll Pehmeikkö, pilaristabilointi Betonikivet, läpäisevät saumat Läpäisevä betoni Avoin asfaltti Vertailualue (asfaltti) Myös kantava kasvualusta -kokeilu Oulu Soittajankangas, Hiukkavaara - useita asukaspihoja Läpäisevä betoni raitoina Verailualue (tavallinen betonikivieys) EN2 Betonikivet, läpäisevät saumat

19 Slide 18 EN2 Kirjoitusvirheet Emma Niemeläinen;

20 Pilot-tutkimukset mitä voidaan mitata, seurata, tutkia, dokumentoida 2 vuotta, myöhemmin (5 vuotta, 10 vuotta), Esim.: Vedenläpäisevyys alussa ja seuranta mittaukset pinnalta käsin (ASTM C1701, ASTM C 1781) Vedenpinnan korkeusasema rakenteessa - paineanturit Pintavirtaamat mittaukset, suhteessa vertailuun Läpi mennyt vesi mittaukset, sadetapahtuman jälkeen Kantavuusmittaukset Routa- ja sulamiskäyttäytyminen mittaukset, lämpötilaprofiilit, painumat, pinta ym. vaaitukset Sääasema sateet, lämpötilat Pinnan olosuhteiden seuranta - vesi, jää, liukkaus - kameraseuranta Pinnan kestävyys - seuranta, kuntokartoitukset Vesilaatu Tiedonkeruu ja dokumenttien hallinta tietopankki suunnitelmat, materiaalitiedot, rakentamisvaiheen dokumentit, ennakko- ja ladunvalvontakokeiden tulokset, kustannukset, ym. Kyselytutkimukset urakoitsijat, käyttäjät, kunnossapitotahot

21 Esimerkki Vedenpinnan korkeus rakenteessa eri sadetapahtumissa, sekä sadetiedot (mm) ja mitatut ulosvirtaamat (litraa) [Beeldens et al.]

22 Esimerkki Sademäärä (mm/h) ja pintavalumat (litraa/s) kolmelle eri pinnalle (vertailuna ei läpäisevä asfaltti) [Jayasuriya & Kadurupokune 2008] Sade [mm/h] Pintavaluma [l/h] Pilot-alue Parkkipaikka

23 Esimerkki Kosteuspitoisuuden vaihtelu (tässä puun alla) kerroskuvaus kesä talvi kosteuspitoisuus

24 Ruotsin Green-Grey projekti CLASS Julkinen seminaari tammikuu 2015 VTT:llä. Lisätiedot CLASS: tai erika.holt@vtt.fi

25 TEKNOLOGIASTA TULOSTA

Samankaltaiset tiedostot

Läpäisevien päällysteiden CLASS -hanke (Climate Adaptive Surfaces)

Läpäisevien päällysteiden CLASS -hanke (Climate Adaptive Surfaces) Erika Holt,, Irmeli Wahlgren, Terhi Kling, Juhani Korkealaakso Teknologian tutkimuskeskus VTT Kaupungit kasvavat ja tiivistyvät. Tämä