CLASS Projektin Tuloset Ohjeita ja Apuvälineitä Suunnittelijoille

Transkriptio

1 CLASS Projektin Tuloset Ohjeita ja Apuvälineitä Suunnittelijoille Problems to solve Viherpäivät ja Vihertekniikka , Tampere Erika Holt, Project Manager VTT Technical Research Centre of Finland

2 Sisältö CLASS-projektin taustat, tarpeet, lainsäädäntö & ohjeistukset CLASS-projekti ( ) Läpäisevät päällysteet - Käsikirja suunnitteluun, rakentamiseen ja ylläpitoon Pinnat, rakennekerrokset ja täydentävät tuotteet Käyttökohteet Vastaanotto kentällä - kaupungit, suunnittelijat, teollisuus Pilot-projektit Jatkoprojetit

3 Taustat ja tarpeet Kaupungit tiivistyvät eli enemmän vettä läpäisemättömiä pintoja, vähemmän viheralueita Ympäristövaatimukset kasvavat ei haitta-aineita valumavesien mukana, ei eroosiota Ilmastonmuutos vaikuttaa sateet lisääntyvät ja voimistuvat, tarvitaan uusia ratkaisuja kuva:

4 Ilmastonmuutoksen vaikutus sademäärin Muutos Suomen alueella siirryttäessä nykyilmastosta kuluvan vuosisadan lopulle (jaksolta jaksolle ) [Ilmatieteen laitos; seitsemän maailmanlaajuisen ilmastomallin tulosten keskiarvo Suomen alueella siirryttäessä jaksolta jaksolle ] [Hulevesiopas]

5 Kimmo Kuisma, Kaupunginkanslia:

6 Lainsäädäntö ja ohjeistus EU Soil Sealing Guidelines (2012) Ratkaisuja hulevesin hallintaan kaupunki-ympäristöissä Tien/kadunvarsien ym. alueiden vettä läpäisevät viheralueet, imeytyspainanteet, viherkatot Myös vettä läpäisevät päällysteet! Maankäyttö- ja rakennuslaki ja muut lait (ympäristö, vesi- ym.) - keskeinen (lain muutos 682/2014) Suomen rakentamismääräyskokoelma Hulevesiopas (Kuntaliitto) Kaupunkien omat ohjeet ja strategiat Kuvat: Johanna af Hällström, Helsingin kaupunki

7 Helsingin hulevesistrategian tavoitteet Hulevesien kokonaishallinta Sadeveden poisto kiinteistöltä ei saa aiheuttaa haittaa vahingon tai tapaturmanvaaraa, tulvintaa tai muuta haittaa (RakMK) Tulvimishaittojen ehkäisy/poistaminen Hulevesiä hidastavat/viivyttävät ratkaisut Alueellinen ja paikallinen kuivatus Haitallisten aineiden minimointi Huleveden hyödyntäminen resurssina, syntypaikalla Parempaa ympäristöön sopeutettua ja ilmastonmuutoksen vaikutukset huomioon ottavaa hulevesien kokonaishallintaa. Uusia kokonaistaloudellisesti kustannustehokkaita ja kestäviä teknisiä sovelluksia. (Kimmo Kuisma/Hki)

8 CLASS - Climate Adaptive Surfaces

9 Vettä läpäisevät päällysteet Käsikirja suunnitteluun, rakentamiseen ja ylläpitoon Termit ja määritelmät Yleiset suunnitteluperiaatteet Suomalaiset käytännöt Materiaalit Vaatimukset Suomessa, kestävyys, laadunvalvonta Mitoitus Kantavuus ja hydrologinen toiminta, vesilaatu, routa Rakentaminen Kunnossapito Vedenläpäisevyys, puhdistus, talvikunnossapito Kustannukset ja elinkaari Työkalut Tutkimustarpeet

10 Projektiraportit Kaupunkien tarpeet. Pervious pavement systems and materials State-of-the-Art. The impact of pervious pavements on water quality State-of-the-Art. Pervious pavement testing methods State-of-the-Art. Review of pervious pavement dimensioning, hydrological models and their parameter needs. State-of-the-Art. Vettä läpäisevät pinnoitteet ja rakenteet Materiaalikehitys ja simulointitestaus. Pervious pavement winter performance State-of-the-Art and recommendations for Finnish winter conditions. Life Cycle assessment (LCA) and costing analysis (LCCA) for conventional and permeable pavement walkways. Mallinnustyökalu tukemaan CLASS-tulosten soveltamista läpäisevien päällysrakenteiden hydrologisessa mitoituksessa ja suunnittelussa. Disseminaton plan. Julkaisusuunnitelma. Green-Grey-projektin yhteenveto.

11 Vettä läpäisevä päällyste Vettä läpäisevä päällyste (Pervious/permeable pavement) Päällysterakenne, jonka pintakerros koostuu monoliittisesta läpäisevästä materiaalista (AA, LB) tai päällystekivistä tai laatoista (betoni/luonnonkivi), jotka itse tai joiden saumat tai aukkokohdat sekä niiden täyttömateriaali kuten myös tasauskerroksen materiaali mahdollistavat veden pääsyn alapuolisiin rakennekerroksiin, jotka on mitoitettu huleveden viivyttämiseen. a) Avoin järjestelmä, jossa kaikki päällysteen läpäissyt vesi imeytetään maahan. b) Suljettu järjestelmä, jossa kaikki päällysteen läpäissyt vesi viivytetään ja johdetaan muualle. c) Yhdistetty järjestelmä, jossa osa vedestä imeytetään maahan ja osa viivytetään ja johdetaan muualle

12 Läpäisevien päällysteiden käyttökohteet Tietyn katuluokan kadut, pienet liikennemäärät (autoa/d (KVL) <1000) Kävely- ja pyöräilyväylät Pysäköintialueet Välialueet, katujen, pysäköintialueiden ja viherkaistojen välillä Torit Urheilukentät, urheilu- ja liikunta-alueet Yhdistetyt alueet Rudus Oy Beeldens/BRRC Rudus Oy

13 Läpäisevien päällysteiden materiaalit ja tuotteet Päällystekivet/laatat (betoni, luonnonkivi), joissa vettä läpäisevää saumamateriaalia Läpäisevä betoni (LB) Avoin asfaltti (AA) Tasaus/asennuskerroksen läpäisevä kiviaines Rakennekerrosten suuren huokoisuuden murskeet Sidotut kantavat materiaalit (kuten LB) Geotekstiilit - ja eristeet Muut, vaihtoehtoiset, materiaalit: Lecasora, Leca-betoni, Betonimurske, kaupalliset sidotut vettä läpäisevät tuotteet (saumamateriaalit, pintamateriaalit) Putket, salaojaputket Hulevesikasetti- ja tunnelijärjestelmät ym. Varastosäiliöt ja -altaat

14 Läpäisevien päällysteiden Rig-tutkimukset Erilaiset läpäisevät pinnat Betonikivi- ja luonnonkivipinnat Läpäisevä betoni (LB) Avoin asfaltti (AA) Muut vettä läpäisevät materiaalit/tuotteet Saumaleveys ja saumamateriaali Sitomaton (1/5 mm) Sidottu Vain pintakerros Koko rakenne, myös kiviaineskerrokset (kantava, jakava) Vedenläpäisevyys (ASTM single ring ) Tukkeutumisen vaikutus Puhdistuksen vaikutus Simulontitestaus Sadetus (275 l/s/ha, 10 min.) ja läpi mennyt vesimäärä ajan funktiona

15 Vettä läpäisevät betoni- ja luonnonkivipinnat Saumamateriaalit Kiviaines tyyppi & rakeisuus Sidotut saumamateriaalit Vedenläpäisevyys, tukkeutuminen, puhdistuksen palauttava vaikutus Betonikivien muoto, lukkiutuminen kantavuus, dynaamisen kuormituksen kesto Väri, vaaleusaste [A. Beeldens] Ekologisuus Hinta - LCA, LCCA [A. Beeldens]

16 Vettä läpäisevä betoni (LB) Lujuus vs. läpäisevyys Vedenläpäisevyys, tukkeutuminen, puhdistuksen palauttava vaikutus Monoliittinen, valettava massa Läpäisevät betonikivet/laatat Jäädytys-sulatuskestävyys eri olosuhteissa, mikrorakenne Väri, vaaleusaste Ekologisuus (LCA) Hinta (LCCA) [A. Beeldens] [Lonnie Gray/Alan Wallace/Vesa Anttila]

17 Avoin asfaltti (AA), Lempore -asfalttipäällyste Lemminkäisen Keskuslaboratoriossa suunniteltiin kolme AA-päällystettä: 1) Lempore 8P (P = Porous) - AA8 avoin pintapäällyste 0-50 autoa/d 2) Lempore 8T (T = Traffic) - AA8 tiivis pintapäällyste autoa/d (KVL) 3) Lempore 16B (B = Base) - AA16 pohja Pohjamassa edelliseten alapuoliseksi kerrokseksi. Suositeltu käyttö kaksikerrosrakenteena: 1+3 = Lempore 8P+16B 2+3 = Lempore 8T+16B Lempore (Lemminkäinen pore)

18 Muut tuotteet vedenläpäisevyys tai huokostilavuus

19 Tulosesimerkkejä

20 Tulosesimerkkejä Vedenläpäisevyys Betoni- ja luonnonkivipinnat

21 Tulosesimerkkejä Rig-simulointi - koko rakenteen hydrologinen toiminta Sadetus ja läpi tullut vesimäärä ajan funktiona sadetus Läpi tuleva vesi Betonikivipinnat

22 Tulosesimerkkejä Tukkeutumisen ja puhdistuksen vaikutukset

23 CLASS-projektin tulokset - merkitys teollisuuden kannalta CLASS-tulokset ja ohjeet hyvä lähtökohta jatkokehitykselle ja käyttöönotolle Ohjeistus materiaalivalintaan kiviainekset, ym. Uudet testausmenetelmät Kokeelliset tulokset Vedenläpäisevyys Likaamisen ja puhdistuksen vaikutus Lujuusominaisuudet Säilyvyys Tietoa saatavilla, vaatii paneutumista VTT mielellään mukana jatkokehityksessä Uudet tuotteet ja innovaatiot Laadunvarmistuksen menetelmät ym. Pakkasenkestävyyden testausmenetelmät, laadunvarmistus Betoni- ja luonnonkivet + saumamateriaali Likaaminen ja puhdistus - toimivuus Koko rakenne

24 Vastaanotto kentällä Kaupungit Kimmo Kuisma/Helsinki Erittäin innostunut vastaanotto Selkeä tarve olemassa - kasvussa Markkinoille kaivataan uusia laadukkaita ja innovatiivisia tuotteita Käytännön kokemuksia tarvitaan Säänkestävyys, talvikäyttäytyminen (>> pilotit) Erikois- ja lisäratkaisut liittyen veden puhdistukseen tarpeen Jatkostutkimustarvetta Kimmo Kuisma/Helsinki

25 Vastaanotto kentällä Suunnittelijat Suunnittelu ja mitoitus poikkeaa normaalista sekä rakenteelliset että hydrologisen toiminnan vaatimukset Uusia kiinnostavia ja suunnittelussa ratkaistavia asioita Kaikkea teknistä tai toimivuustietoa ei vielä ole Sovellettava jo olemassa olevaa tietoa Lisävarmuutta saatu/saadaan jatkossa Pilotit suunnittelukokemusta ja lisätietoa jatkoon (routa, painumat, kantavuus ) [Juha Forsman/Ramboll] Otettava huomioon myös pohjamaan ominaisuudet ja pohjavesialueet Vedenläpäisevyys mahdollinen pilaantumisherkkyys [CLASS Käsikirja]

26 Vastaanotto kentällä Betoni- ja asfalttiteollisuus Kiinnostus heräämässä Tuotekehitys ja markkinointi jatkossa Laadun ja säilyvyyden varmistaminen uusien testausmenetelmien ja laadunvarmistusmenetelmien käyttöönotto Rudus Oy Toimiva kokonaisrakenne oleellinen Laadunvalvonta ja vastuut Materiaaliominaisuudet vs. oikeat työmenetelmät Markkinat ja kysyntä oleellisia Rudus Oy

27 Pilot-projektit Helsinki, Espoo, Oulu, Vantaa Kaupungit tarvitsevat tietoa, varmuutta käytön laajentamiseen Suunnitteluvaihe tietämyksen soveltaminen, uudet käytännöt Rakentamisvaihe uudet käytännöt Materiaalihankinnat, laadunvarmistus Urakoitsijat, rakentamisen uudet ohjeistukset Toimivuustieoa - vedenläpäisevyys, tukkeutuminen, käyttäjien mielipiteet, liukkaus, ym. Kestävyys - pakkanen, kulutus, painumat, routiminen Huoltokäytännöt erityispuhdistus, erilaiset huoltokäytännöt, auraus, harjaus, suolaus, hiekoitus

28 Pilotit - Seuranta, monitorointi, mittaukset 2 vuotta ja pitkäaikaisseuranta VTT & muut toimijat Tietojen keruu, yhdistäminen, jakaminen/julkaisu Pinnan vedenläpäisevyys Vesimäärämittaukset - läpi/pintavaluma Pinnan laatu ja kunto Painumat/vaaitukset Kantavuusmittaukset Sääasema Routiminen/lämpötilaprofiilit Kameravalvonta - toimivuus, jäätyminen, liukkaus

29 Lillhemt, Tikaslaakso, Espoo Parkkipaikkoja, toisistaan täysin eristettyjä Avoin asfaltti Akvakivi tai vastaava/ Rudus Vettä läpäisevä betoni (LB) Golf-kivi tai vastaava/ Rudus

30 Kuninkaantammi, Helsinki - Kevyen liikenteen väylä & vertailu toisella puolella

31 Soittajankangas, Oulu 3 asukaspihaa (läpäisevät alueet ja vertailualueet)

32 Next steps also Water Quality, Smart Filters - - Reinventing Stormwater Infiltration and Filtration to Enhance Urban Water Supplies Although engineered infiltration systems have capacity to remove contaminants, the potential has not be fully exploited, controlled or optimized The opportunities to effectively optimize treatment of stormwater include choice of infiltration media with adsorptive/reactive materials as well as manipulation of system hydraulic behaviour and redox conditions without disturbing the hydrologic mission New innovative, embedded sensor and actuator platforms offer possibilities to remotely monitor and control the activity of the infiltration systems Tekes call for Sustainable Solutions (2/2015), SHOK programme Healthy Urban Living (9/2015), Nordic Built Environment, EU-H2020 Urban Safety (Stormwater)

33 CLASS - Climate adaptive surfaces

34 Kiitos! TEKNOLOGIASTA TULOSTA