Gröna taks potential
-
Fastighetsföretagares inställning till gröna tak
Green roofs potential
-
Real estate owners’ attitude about green roofs
Examensarbete, 15 HP, Byggingenjörsprogrammet
HT 2020
Siwar Alibrahim
Ahmad Kendakji
iii
Förord
Detta examensarbete är skrivet mellan slutet av juni 2020 och början av september inom Byggingenjörsprogrammet på Malmö universitet. Det omfattar 15 högskolepoäng. Examensarbetet ingår som avslutande moment i vår utbildning. Arbetet har genomförts av Siwar Alibrahim och Ahmad Kendakji under vårterminen 2020.
Vi vill rikta ett stort tack till:
Vår handledare Simon Siggelsten som handlett oss och hjälpt oss under studiens gång. Dessutom vill vi tacka alla fastighetsföretagare som har tagit sig tid och svarat på enkäten. Ett tack går även till Gustav Nässlander och Patrik Myrberg som var med på intervjuer vilket hjälpte oss mycket under studien.
Omslag: Hämtad från https://www.greenhomeguide.com/know-how/article/how-to-choose-and-install-a-green-roof [2020-09-05]
iv
Sammanfattning
Med växande fokus på hållbart byggande och en positiv klimatpåverkan är gröna tak ett bra alternativ till traditionella tak. Det är allmänt accepterat att gröna tak har en mängd miljö-, ekonomiska och sociala fördelar. Malmö genomgår en växande urbanisering har ett stort potential att få fördelarna med gröna tak, men som inte ofta ses i befintliga eller nya byggnader. Att förstå dess grundläggande orsaker är viktigt för att främja en större skala implementering av gröna tak. Dessutom visar tidigare studier att med växande urbanisering ökar hårdgjort ytan i städer som leder till översvämningar och kostsamma skador på fastigheter.
Syftet med studien är att undersöka fastighetsföretagare inställning till gröna tak och dess potential att minska risken för översvämningar vid skyfall. Den rationella metoden användes för att beräkna dagvattenflöde och besvara huruvida vegetationstak kan minska avrinningen från taket samt förmå att motverka översvämningar. Dessutom beräknas den ekonomiska lönsamheten av gröna tak i jämförelse till traditionella tak för ett 30 till 60 års period. En enkätundersökning med flervalsfrågor utfördes för att undersöka fastighetsföretagares inställning till vegetationstak samt vilka de främsta orsakerna är till varför de väljer bort gröna tak. Datainsamling skedde med hjälp av litteratur-, enkät- och intervjustudie.
I studien jämförs dagvattenflöden av extensiva och semi-intensiva gröna tak med traditionella tak. Dagvattenberäkningarna visade att gröna tak minskar avrinningen från taken i jämförelse med traditionella papptak. Dessutom fastslogs att vegetationstak har förmågan att motverka översvämningar vid tillämpning som takbeläggning. Beräkningarna visade att gröna tak kan magasinera vatten upp till elva timmar. Resultatet av kostnadsberäkningarna visade att gröna tak är ekonomisk lönsamt att investera i då fastighetsföretagare långsiktigt sparar pengar med att bygga med gröna tak istället för papptak. Grundorsakerna till att fastighetsföretagare väljer bort gröna tak identifierades som; “gröna tak kräver speciella kunskaper inom konstruktion teknik”, “gröna tak kan orsaka skador”, “gröna tak ökar design och konstruktionskostnader” och “gröna tak kan orsaka tekniska svårigheter”.
Fastighetsföretagarnas inställning till gröna tak bekräftades även av intervjustudien. Enkätundersökningen visade att fastighetsföretagare har en positiv inställning till vegetationstak, men de känner sig tryggare att bygga med traditionella tak. Fastighetsföretagarna är medvetna om att gröna tak bidrar med att förbättra luftkvaliteten, energieffektiviteten, dagvattenhanteringen och annat, men det finns en viss osäkerhet.
Intervjuerna bekräftade gröna taks fördelar och fastighetsföretagarnas inställning till gröna tak som teorin och enkäten anvisar. För att fler skall bygga med gröna tak bör riksdagen införa lagar om detta och kommunen bör ställa krav som leder till att det blir fler grönytor i städerna.
Sökord: gröna tak, vegetationstak, gröna tak för- och nackdelar, gröna tak implementering, dagvattenhantering
v
Abstract
The purpose of the study is to investigate property owners' attitude to green roofs and its potential to reduce the risk of floods in the event of a downpour. The rational method was used to calculate stormwater flow and answer whether vegetation roofs can reduce runoff from the roof. A survey with multiple-choice questions was conducted to examine property owners' attitudes towards vegetation roofs and what the main reasons for not choosing green roofs. Data collection was done with the help of literature, questionnaire, and interview study.
The study compares stormwater flows of extensive and semi-intensive green roofs with traditional roofs. The stormwater calculations showed that green roofs reduce runoff from the roofs in comparison with traditional cardboard roofs. The root causes that property owners have for not choosing green roofs were identified as; "green roofs require special knowledge in construction technology", "green roofs can cause damage", "green roofs increase design and construction costs" and "green roofs can cause technical difficulties". The survey showed that property owners have a positive attitude towards vegetation roofs but that they feel safer building traditional roofs. This is also confirmed by the interview study.
vi
Begreppsdefinition
Albedo Ett mått för reflexionsförmåga, 0 albedo betyder att inget ljus
reflekteras och 1 albedo står för att allt ljus reflekteras
Avrinningskoefficient Beskriver hur stor del av nederbörd som kan bilda avrinning, koefficienten är kopplad till andelen hårdgjord yta.
Avrinningsområde Ett område där avrinningen avvattnas till samma punkt.
Dagvatten Dagvatten är regn- och smältvatten som rinner från hårdgjorda ytor så som tak, gator, parkeringar och gårdar.
Gröna tak Vegetationssystem anlagda på takkonstruktion.
Magasineringskapacitet Kapaciteten att hålla ett ämne innan det rinner över.
Beteckningar
𝜑 Avrinningskoefficient
A Avrinningsområdets storlek (ha)
𝑞𝑑 𝑑𝑖𝑚 Dimensionerande flöde (l/s)
𝑖 (𝑡𝑟) Dimensionerande nederbördsintensitet (l/s, ha)
vii
Innehållsförteckning
1 Inledning ... 1
1.1 Bakgrund ... 1
1.2 Syfte och frågeställningar ... 3
1.3 Avgränsning ... 3
1.4 Metod och genomförande ... 3
1.4.1 Intervjuer ... 3
1.4.2 Informationsinsamling ... 4
1.4.3 Beräkningar ... 4
1.4.4 Enkätundersökning ... 5
2 Teori ... 6
2.1 Beskrivning av gröna tak ... 6
2.1.1 Extensiva gröna tak ... 6
2.1.2 Intensiva gröna tak ... 7
2.1.3 Semi - intensiva gröna tak ... 8
2.2 Uppbyggnad av gröna tak ... 10
2.2.1 Vegetationslager ... 10
2.2.2 Växtbädd ... 10
2.2.3 Filt ... 10
2.2.4 Dränering ... 11
2.2.5 Avvattning ... 11
2.2.6 Rotskydd och tätskikt ... 11
2.3 Gröna taks fördelar ... 12
2.3.1 Estetiska och välmående värde ... 12
2.3.2 Mildrar stadsklimat ... 12
2.3.3 Biologisk mångfald ... 14
2.3.4 Förmågan att förbättra luftkvalitén ... 14
2.3.5 Buller dämpare ... 14
2.3.6 Livslängd ... 14
2.3.7 Dagvattenavrinning ... 14
2.3.8 Svenska miljömål ... 15
2.4 Gröna taks svårigheter och begränsningar ... 16
2.4.1 Tillgänglighet ... 16
2.4.2 Anläggningskostnad ... 16
2.4.3 Skötsel och underhåll ... 16
2.4.4 Lutning ... 16 2.4.5 Projektering ... 17 2.4.6 Brandsäkerhet ... 17 2.4.7 Konstruktion skador ... 17 2.5 Dagvattenhantering ... 18 2.6 Dagvattenflödes beräkning ... 18 3 Resultat ... 20 3.1 Referensområde/byggnad ... 20
3.2 Beräkningar för dagvattenflöde och vattenmättad ... 20
3.2.1 Skillnader i dagvattenflöde mellan gröna tak och papptak ... 20
3.2.2 Tid innan vattenmättnad uppnås ... 22
viii
3.4 Enkätstudie ... 23
3.5 Intervjuer ... 25
3.5.1 Intervju 1 med Gustav Nässlander ... 25
3.5.2 Intervju 2 med Patrik Myrberg från Bonava ... 26
4 Diskussion ... 27 4.1 Resultatdiskussion ... 27 4.2 Metoddiskussion ... 28 5 Slutsats ... 29 5.1 Vidare forskning ... 29 Referenser ... 30 Bilagor ... 33
1
1 Inledning
1.1 Bakgrund
Klimatförändringar ställer vårt samhälle inför allt större utmaningar. Regnintensiteten förväntas öka i Sverige och därför bör dagvattensystemet i städerna anpassas efter detta. Om inte åtgärder görs finns det ökade risker för översvämningar i olika områden i Sverige som kan leda till stora skadeverkningar som till exempel materiella skador (MSB, 2011). Dagvattensystemet måste klara av ett 10-årsregn utan att det finns risk för översvämning enligt de dimensionskrav som är satta enligt P90 Dimensionering av allmänna avloppsledningar (Svenskt Vatten, 2004). År 2014 under augusti månad drabbades Malmö stad av ett stort skyfall, som var det största i Malmö sen slutet av 1800-talet. Det regnade över 100 millimeter på endast några timmar. Under 6 timmar av skyfallet regnade det lika mycket som det brukar göra under två sommarmånader. Dagvattensystemen klarade inte av de stora vattenmängderna och olika områden översvämmades (VaSyd, 2017).
Det finns många klimatprognoser med hög trovärdighet som visar att Sverige kommer att bli utsatt för ännu kraftigare regn oftare i framtiden. Idag utsätts staden för översvämningar vid kraftigt regn vilket medför stora kostnader och, det kommer att bli värre i framtiden enligt klimatprognoserna om ingenting görs för att stoppa det. Det som orsakar översvämningar i städer och gör städer mer utsatta är att stora delar av marken i staden är bebyggd eller att vägarna är asfalterade vilket leder till att infiltrationen av vattnet begränsas (Sörensen & Emilsson, 2019).
Källaröversvämningar drabbar oftast fastigheter som är anslutna till ett kombinerat ledningsnät. Det har visat sig att mer än nio fall av tio orsakas källaröversvämningar av kraftiga regn. Tabellen nedan visar antalet inrapporterade källaröversvämningar. Informationen är tagen från VaSyd plan för vattenhantering i Malmö (VaSyd, 2017).
Tabell 1 Antal översvämningar per år (VaSyd, 2017)
2012 2013 2014 2015 2016 Jan-Okt 2017 Summa Burlöv 3 10 118 4 2 3 140 Eslöv 4 9 26 16 6 107 168 Lund 7 16 52 6 22 8 111 Malmö 27 41 2481 130 66 33 2778 Summa 41 76 2677 156 96 151 3197
2
Översvämningsskador i Malmö rapporterades och det var cirka 2200 fall. I tabellen nedan inrapporterade källaröversvämningar:
Tabell 2 Inrapporterade översvämningar Malmö (VaSyd, 2017)
Datum Inrapporterade källareöversvämningar
2014-06-29 3
2014-08-04 248
2014-08-31 2187
Nedan visas områden som blev drabbade i Malmö stad. De mest drabbade var Solbacken, Sibbarp, Djupadal och Rosenvång och alla är kopplade till ett kombinerat avloppsystem. Figuren nedan visar de drabbade områdena:
Figur 1 Kartläggning av drabbade område (VaSyd, 2017)
Grön infrastruktur lyfts ofta fram som en lösning till mer hållbara städer. Gröna tak kan minska kvantiteten avrinnande vatten från urbana ytor vilket minskar belastningen på dagvattensystemet och leder till mindre risker för översvämningar.
Denna lösning har visat resultat i flera olika områden som till exempel Västra hamnen i Malmö stad och Djurgårdsstaden i Stockholm stad. Ett stort projekt som visat positiva resultat är Augustenborgs projekt i Malmö där flera typer av gröna lösningar infördes. Enligt Sörensen och Emilsson (2019)har de gröna taken och de andra gröna lösningarna på Augustenborg lett till mindre översvämningsskador när det inträffar kraftigt regn. Studien kom även fram till att Augustenborg området endast rapporterade en tiondel så många skador vid stora skyfall som tex år 2014, jämfört med andra närliggande områden (Sörensen & Emilsson, 2019).
Vattnet tas upp av växterna och avdunstas tillbaka. Gröna tak kan också fördröja vattenavrinningen då det kan hålla vattnet vilket traditionella tak inte kan göra. Detta leder till en fördröjning av vattnet och minskar belastningen på dagvattensystemet. Det finns studier som visar att gröna tak kan minska avrinningen med 40 - 90% under ett år och dessutom fördröja avrinningen med hela 30 minuter (SMHI, 2019). Siffrorna varierar beroende på olika typer av gröna tak och konstruktionsegenskaper. Det finns många andra fördelar med gröna tak så som renandet av vattnet innan avrinningen, vilket gynnar miljön (SMHI, 2019).
3
Gröna tak kan förutom att fördröja regnet även bidra till ökad biologisk mångfald (VaSyd, 2019). Andra fördelar är också att taket kan bidra till temperaturreglering på grund av sin isolerande förmåga. Gröna tak är även bullerdämpande vilket kan vara viktigt i stadsmiljöer (VaSyd, 2019).
På grund av det växande intresset för hållbart byggande och engagemang att ha en positiv klimatpåverkan ses denna studie som viktig då den kan användas som underlag för fastighetsföretagare som har byggt klart och för fastighetsföretagare med framtida planer. Då det är stor risk för översvämningar i Malmö i framtiden som kan leda till stora skador och kostnader, som presenterats tidigare i bakgrunden, är det viktigt att agera redan nu innan det är för sent.
1.2 Syfte och frågeställningar
Syftet med studien är att undersöka fastighetsföretagare inställning till gröna tak och dess potential att minska risken för översvämningar vid skyfall. Studien ska ge en ökad kunskap om vilka faktorer som avgör valet av takbeläggningen, gröna taks för- och nackdelar, samt gröna taks potential att minska belastningen på dagvattensystemet. Detta leder till följande frågeställningar:
• Hur ser möjligheterna ut att motverka översvämningar med hjälp av gröna tak? • Vilka är de främsta anledningarna till att man väljer bort gröna tak?
• Vilken inställning har fastighetsföretagare till gröna tak?
1.3 Avgränsning
Studien kommer inte att ta hänsyn till konstruktionsberäkningar, detta gäller både för undersökningen om dagvattenhantering och kostnader. Undersökningen kommer inte heller fördjupas i specifika växttyper, dess fördelar eller egenskaper. Beräkningarna kommer endast behandla extensiva och enklare semi-intensiva gröna tak. För att beräkna vilka möjligheter vegetationstak har gällande dagvattenhantering avgränsas studien till ett särskilt bostadsområde i Malmö Stad. Det betyder att beräkningar och resultat är baserat på området Vita Höja i Rosengård. Antalet svarsdeltagare på enkätstudien och intervjuerna begränsades till följd av tidsramen.
1.4 Metod och genomförande
1.4.1 IntervjuerI vår studie har vi använt oss av intervjuer för att besvara frågeställningarna och få en bild av fastighetföretagares inställning om gröna tak. Frågorna som ställdes ger oss en förståelse av varför fastighetsföretagare väljer att bygga med traditionella tak eller med gröna tak. För att få en större förståelse om vegetations tak valde vi att utföra den första intervjun med en aktör som har djup kunskap om gröna tak. Intervjun utfördes med Gustav Nässlander från Scandinavian Green Roof Institute. Den andra intervjun utfördes med en arkitekturchef på Bonava. Bonava är en bostadsutvecklare i Norra Europa. Intervjufrågorna anpassades för att kunna få en förståelse hur de resonerar vid val av takkonstruktion till en byggprojekt.
4
Information om personerna och företagen togs upp från deras sidor då vi även undersökte vilka projekt Bonava har haft i Malmö de senaste åren och vilka typer av tak de har byggt med. Först kontaktades företagen genom telefon för att sedan kopplas till rätta personer att intervjua då vi berättade vad vi ville åstadkomma och göra. Aktörerna kontaktades sedan genom e-mail där de fick välja vad som passade dem bäst, telefonintervju eller att skicka frågorna skriftligt. Gustav från Scandinavian Green Roof Institute valde telefon intervju och Patrik Myrberg från Bonava valde att få frågorna skickade på sin e-mail. Intervjuerna skulle varit bäst på plats, men på grund av rådande omständigheter med Covid-19 var det bäst att utföra intervjuerna hemifrån. Intervjufrågorna var anpassade för att få en bekräftelse av det som redovisas i enkäten och teoridelen. Vissa frågor kunde användas till båda aktörerna, men vissa frågor blev anpassade och omformulerade för varje aktör. Denna studie är en grundläggande studie vilket innebär att det krävs fler intervjuer och mer omfattande intervjuer där man jämför deras svar.
Scandinavian Green Roof Institute grundades år 2001 och är ett kompetenscenter. Enligt Nässlander är institutet med och påverkar olika projekt, utvecklar projekt och forskningar. Nässlander förklarar att institutet erbjudet sprider kunskap om gröna tak genom gästföreläsningar, kurser och annat. Bonava är en bostadsutvecklare i Norra Europa och är ledande i branschen. De har byggt hem och grannskap sedan 1930. Deras syfte är att inte bara bygga hus utan att skapa hem och områden där människor vill och kan leva sina liv.
1.4.2 Informationsinsamling
Examensarbetet grundar sig på en kvalitativ litteraturstudie kring ämnet Gröna tak. Studien utfördes för insamling av relevant information som journaler, rapporter och vetenskapliga artiklar från olika databaser. De databaser som har använts för litteratursökningen är MaU- sökmotor, Libsearch, Science Direkt och Google Scholar. Med sökord som [green roof], [gröna tak], [green roof application], [green roof construction], [green roof benefits], [green roof water mitigation]. För att öka förståelsen kring ämnet användes både internationella och svenska källor.
Böcker som Grönatakhandboken och Green roofs in sustainable design användes för
kompletterande information till litteraturstudien. 1.4.3 Beräkningar
För att kunna analysera gröna taks dagvattenhantering och kostnadseffektivitet används två typer av beräkningar i det här rapporten. Det finns olika metoder för att beräkna dagvattenavrinningen från ett område. I den här studien används den rationella metoden. Metoden är lämplig för handräkning och ger möjlighet att göra rimlighetskontroller och överslagsberäkningar av maximala flöden från ett område. I denna metod utgör avrinningskoefficienten ett viktigt verktyg för beräkningen. Koefficienten står för hur stor andel av nederbörd som rinner av i form av dagvatten eller i form av förluster som avdunstning, magasinering eller infiltration (Svenskt Vatten, 2004).
Kostnadseffektiviteten beräknades för att besvara huruvida gröna tak är långsiktigt fördelaktigt i jämförelse till traditionella tak. Material- och arbetskostnadspriser erhölls genom kontakt med flertalet takbeläggningsleverantörer.
5 1.4.4 Enkätundersökning
För att undersöka vilka anledningar fastighetsföretagare har vid val av tak valdes en kvalitativ tvärsnittsstudie med en digital enkät utformad utifrån en Likertskala. Valet av en kvalitativ metod är för att undersöka fastighetsföretagares uppfattning av gröna tak. Med kunskap från litteraturen utformades ett frågeformulär bestående av 32 frågor som omfattade allmän förståelse om gröna tak.
Enkäten delades upp i två delar. För att säkerställa att undersökningens svar var tillförlitliga var den första delen avsedd att samla in grundläggande information om deltagarna och deras arbetserfarenhet. Enkätens andra del bestod av specifika frågor angående gröna tak. De svarande ombads att välja sina svar baserade på en fem-graders Likert-skala, som ”Instämmer helt och hållet” till ” Instämmer”, ”Neutral” till ” Instämmer inte” och ” Instämmer inte alls”. Enkäten utfördes genom att skicka kopior via e-post. De svarande som deltar i denna undersökning är fastighetsföretagare inom olika bolag i byggbranschen. Det resulterade att mängden deltagare var inte så stor på grund av studien är inriktad mot en specifik yrkesgrupp. Innan frågeformulären genomfördes en pilotstudie genom att bjuda in två kandidatpersoner för att verifiera frågeformulärens giltighet. Se Bilaga 6 för vilka företag studien har varit i kontakt med, yrkesroller som medverkat i studien varierar mellan projektchef, projektledare, regionchef och mera.
6
2 Teori
I följande teori avsnitt presenteras de tre olika sorters gröna tak samt deras egenskaper. Dessutom beskrivs vad gröna tak består av och hur de är uppbyggda. Avsnittet kommer innehålla vilka fördelar, utmaningar och svårigheter vegetationstäckta tak har. Dessutom förklaras hur dagvatten påverkar stadsmiljö och den teoretiska delen av hur dagvattenflöde beräknas.
2.1 Beskrivning av gröna tak
Vegetationstäckta tak och gröna anläggningar på bjälklag kallas för gröna tak (SGRI, 2019). Gröna tak är inget nytt, människor har länge använt sig av gröna tak. Som exempel inom traditionell skandinavisk bebyggelse har torvtak använts på stugor och hus som sedan kom att fasas ut under 1800-talet. Gröna tak började återigen bli populära i slutet av 1900-talet, som en metod för att bidra till en mer hållbar och klimatanpassad stadsbebyggelse (SGRI, 2019).
Figur 2 Bild på ett torvtak (Øyvind Holmstad, 2012)
Gröna tak kategoriseras i intensiva, semi-intensiva och extensiva takkonstruktioner (Byggros, 2008). De tre typerna har vardera sin effektivitet och utformas för att uppfylla olika behov och krav. Valet av grönt tak baseras på takets skötselbehov och konstruktion (Byggros, 2008). Nedan följer en beskrivning av de olika typerna av gröna tak.
2.1.1 Extensiva gröna tak
Den vanligaste formen av gröna tak som installeras i Sverige är extensiva tak (Byggros, 2008). Extensiva gröna tak har endast ett tunt växtskikt som kan vara bara några centimeter. Växterna som planteras på ett extensivt tak är mycket härdiga och torkresistenta. Huvudsakliga vegetation former som används i extensiva gröna tak är gräs, sedumarter och suckulenter torkresistenta (Byggros, 2008).
Extensiva gröna taks tjocklek är mellan 30–150 mm och väger inte mer än 50–150 kg/m2 i vattenmättat tillstånd (Skog, Malmberg, Emilsson, Jägerhök & Capener, 2017). Takkonstruktionen kan jämföras med vikten av ett tegeltak, då ett tegeltak väger lika mycket som ett extensivt grönt tak på ett växtskikt på 50 mm (Byggros, 2008). Det innebär att ett tegeltak som är projekterat för att klara denna vikt även skulle klara av ett extensivt grönt tak.
7
Dessutom kräver den här typen av tak mindre underhåll i jämförelse med intensiva och semi-intensiva tak (Byggros, 2008). Vegetationen brukar till störst del bestå av sedumarter (Jeroen, Dirk & Hermy, 2006). Jonatan Malmbergs foto (Figur 3) visar hur ett extensivt grönt tak ser ut som takbeläggning, se Figur 4 för tvärsnitt sektion.
Figur 3 Extensivt tak, Koggen (Foto: Malmberg, Jonatan, 2016)
Figur 4 Principskiss som visar ett tvärsnitt sektion av ett extensive grönt tak
2.1.2 Intensiva gröna tak
Intensiva gröna tak är den mest avancerade typen av gröna tak, den har det tjockaste växtskiktet som gör det möjligt att etablera så kallade takterrasser (Skog, et al., 2017). Takets substratdjup ligger mellan 150–2000 mm som ger möjlighet att plantera mindre träd. I vattenmättat tillstånd väger taket minst 200 kg/m2. Det innebär att anläggning av dessa tak kräver extra projektering
och förstärkning av taket (Skog, et al., 2017). Vegetationen består företrädesvis av gräs, buskar och träd. Vanligtvis installeras intensiva gröna tak på tak med lutning som är mindre än 10 grader. Beroende på takets utformning och åtkomst kan taket användas som en trädgård (Jeroen, et al., 2006).
Taket har förmågan att absorbera upp till 80% av den årliga nederbörden däremot kräver regelbunden skötsel och bevattning, precis som en traditionell park eller trädgård (Byggros, 2008). Taket är därmed beroende av ett väl fungerande bevattnings- och dräneringssystem (Byggros, 2008). Urbangreengrids foto (Figur 5) visar hur ett intensivt grönt tak ser ut som takbeläggning, se Figur 6 för tvärsnitt sektion.
8
Figur 5 Intensiva gröna tak (Urbangreengrids, 2017)
Figur 6 Principskiss som visar ett tvärsnitt sektion av ett intensivt grönt tak
2.1.3 Semi - intensiva gröna tak
Den tredje kategorin, semiintensiva tak, kombinerar av fördelarna från de två ovannämnda taktyperna. Växtskiktet är medeltjockt, mellan 100–200 mm och väger ca 120–250 kg/m2 i
vattenmättat tillstånd. Det är tjockare än ett extensivt tak men tunnare än ett intensivt tak (Skog, et al., 2017). Kostnadsmässigt är semi-intensiva mer fördelaktigt än ett intensivt tak då det är billigare att anlägga. Dock erbjuder semi-intensiva tak ett mer begränsat växtutbud. Taket passar bäst för växter som enbart kräver grundläggande skötsel och bevattning. Den här typen av tak väljs oftast för stadsmiljöer för att skapa grönområden och i miljöer där det är tillåtet att vistas på taket (Byggros, 2008). Jonatan Malmbergs foto (Figur 7) visar hur ett semi-intensivt grönt tak ser ut som takbeläggning, se Figur 8 för tvärsnitt sektion.
9
Figur 7 Semi-intensiva gröna tak, Augustenborgs Botaniska Takträdgård (Foto: Malmberg, Jonatan, 2016)
10
2.2 Uppbyggnad av gröna tak
Ett grönt tak kan byggas upp på olika sätt beroende på vilken typ den är, tjocklek, befintliga takets lutning och syfte. Taket är uppbyggt med olika lager, se Figur 9. I det här kapitlet kommer de olika skikten att beskrivas.
2.2.1 Vegetationslager
Växter utgör det översta skiktet och är den nivå som ger liv till det gröna taket (Vijayaraghavan, 2015). Mer specifikt beror framgången för alla former av gröna tak på växternas livslängd. Det bör dock påpekas att gröna tak inte är en fördelaktig miljö för växttillväxt. Vatten är alltid en avskräckande faktor på tak och dess tillgänglighet flyter ut dramatiskt mellan regnvaraktighet. Dessutom begränsar byggnadens bärkraftskapacitet djupet och vikten av underlaget. Med hänsyn till de externa faktorerna är det bra att välja vegetation som klarar av att motstå torka, överleva under minimala näringsförhållanden och kräver lite underhåll. Sedum är ett exempel på ett bra vegetationsval (Vijayaraghavan, 2015).
2.2.2 Växtbädd
Växtbädden fungerar som en förankring för växterna samt förser de med vatten, näring och luft (Skog, et al., 2017).
Växtbädden består av flera lager, varav uppbyggnaden beror på vegetationens behov och funktion. Bäddens substrat delas upp i tre delar: luft, fastmaterial och vatten. Det fasta materialet fungerar som bäddens skelett som i sin tur bestämmer porernas form och storlek. Porernas storlek avgör hur mycket vatten som kan magasineras. Större porer är bättre på att hålla luft medan de små porer kan hålla vatten bättre. Vanligtvis är porerna fyllda till 50% vatten och till 50% luft (Skog, et al., 2017).
Växtbäddens djup styrs av bjälklagets bärighetsförmåga, utrymmesbehovet för rötterna och substratets sammansättning. Den dimensionerande faktorn för bädden är bjälklagets bärkraftskapacitet, en underdimensionerad växtbädd leder till ett större skötselbehov. Detta kan kompenseras genom användning av poröst material för att göra bädden lättare och högre kvalité av substrat som pimpsten (Skog, et al., 2017).
2.2.3 Filt
Huvudfunktionen för ett filterlager är att separera växtbädden från dräneringsskiktet och därmed förhindra små partiklar såsom växtskräp att tränga in och täppa till dräneringsskiktet nedan (Skog, et al., 2017). Dessa filterdukar förväntas ha hög draghållfasthet för att motstå belastningen ovanför, samt har små porer för att möjliggöra god vattengenomsläpplighet i rätt riktning medan man hindrar förflyttningen av jordpartiklar i dräneringsskiktet (Vijayaraghavan, 2015).
11 2.2.4 Dränering
I dräneringsskitet förs överflödigt vatten som har runnit igenom växtbädden bort från taket (Skog, et al., 2017). Dräneringslagret funktion är kapillärbrytande, det betyder att inget vatten ska kunna förflyttas kapillärt till skiktet ovanför. För att uppfylla denna funktion är det viktigt att dräneringslagret har en tjocklek som överstiger den lagers övre kapillära stighöjden i materialet ovanpå. Dessutom ska lagrets porer vara större än de största porer i växtbädden ovanför (Skog, et al., 2017).Valet av lämpligt dräneringslager beror framför allt på kostnader, byggkrav, vegetationstyp, lutning och skala på taket. Lagret installeras mellan tätskiktet och substratet och består vanligtvis av ett dränerande lager eller dräneringsmatta (Skog, et al., 2017).
Dräneringsmatta väljs vid begränsad bärighet och bygghöjd för att skapa ett effektivt kapillärbrott. Mattan är består av ett plastmaterial och kan till formen liknas vid en äggkartong, se Figur 10. Dräneringsmattor har en kombinerad funktion som är att de tillåter fritt vattenflöde att transporteras bort från taket och lyfta substratet från möjliga ojämnheter på taket där det samlas vatten. Ifall det väljs ett dränerande lager är det viktigt att materialet ska ha en ganska grov kornstorlek för att det ska kunna bidra till ett kapillärbrott. Materialet kan bestå av grus, pimpsten, tegelgross, leca med mera (Skog, et al., 2017).
Figur 10 Dräneringsmatta (Illustration: Martin Grane, (Skog, et al., 2017))
2.2.5 Avvattning
I samband med regn har avvattningslagret funktionen att föra bort överskottsvatten bort från takkonstruktionen och dräneringen. Anledningen till att detta är att undvika stående vatten som medför extra last och utgör en onödig risk för läckage. Stående vatten har dessutom en negativ påverkan på vegetationen och ökar risken för erosion (Skog, et al., 2017).
2.2.6 Rotskydd och tätskikt
Rotskydd eller rotspärr placeras ovanför tätskiktet och används för att stoppa växternas rötter från att tränga in (Skog, et al., 2017). Rotskydd tillverkas vanligtvis som gummiduk av plast eller polyeten. Spärren ska ha hög draghållfasthet och motståndskraft för slitage. Skiktets tjocklek är betydelsefullt, ju tjockare desto bättre (Skog, et al., 2017). Rotbarriär är obligatorisk för intensiva gröna tak, däremot är det valfritt för extensiva tak eftersom växternas rötter inte brukar (Vijayaraghavan, 2015).
12
Tätskiktet är det första lagret som läggs på det befintliga taket och är grundläggande för framgången för alla former av gröna tak (Skog, et al., 2017). Tätskiktet syftar till att förhindra fuktvandring från det gröna taket ner till bjälklaget och minskar därmed risken för skador och läckage. Att hitta läckage på ett grönt taks tätskikt är betydligt svårare än att hitta hos ett traditionellt tak, därför är det viktigt att installationen av tätskiktet genomförs noggrant. Val av tätskikt baseras på vilken typ av befintligt tak det gröna taket ska anläggas på (Skog, et al., 2017).
2.3 Gröna taks fördelar
Några av de största aktuella globala miljöproblemen är biologisk mångfald, klimat och föroreningar (SGRI, 2019). Gröna tak bidrar med positiva effekter till att motverka dessa och flera andra problem. De många fördelar som finns med gröna tak kommer i detta avsnitt att presenteras mer ingående.
2.3.1 Estetiska och välmående värde
Det estetiska värdet av grönska är mer än bara en trivselfaktor (Kirby & Russel, 2015). Att omges av grönska påverkar oss människor både fysisk och mentalt samt genererar ett ökat välmående. Enligt Kirby och Russel har tillgången till naturen och attraktiva grönområden i stadsmiljöer länge varit ett återkommande tema i beskrivningar av terapeutiska miljöer och hälsosam livsstil (Kirby & Russel, 2015).
Gröna tak har positiva effekter på både stadsmiljön och dess invånare, samtidigt som ett vanligtvis outnyttjat utrymme används till något gynnsamt. Dessutom ökar gröna tak det ekonomiska fastighetsvärdet på byggnader (Danielsson, 2013).
2.3.2 Mildrar stadsklimat
Urbanisering och klimatförändringar är globala problem (SMHI, 2020). För 200 år sedan bodde 90 procent av Sveriges befolkning på landet (SCB, 2015). Idag är nästan 85 procent av befolkningen bosatt i tätorter. En period med snabb urbanisering under de senaste 60 åren resulterade i utvecklingen av högdensitet, som negativt påverkar urbana rumsliga resurser inklusive land, energi, konstruktion och grönska (SCB, 2015).
Urbanisering har också visat sig förvärra effekten av urbana värmeöar (UHI), som beskriver fenomenet högre temperaturer i stadsområden i förhållande till omgivande landsbygdsområden (SMHI, 2017). Effekten av värmeöar förstärkas när hårdgjorda ytor som mursten, asfalt och tak ersätter vegetationen som ursprungligen växer i landskapet (Byggros, 2015). Hårdgjorda ytors temperatur kan vara mellan 27°C-upp till 50°C varmare än den omgivande luften, vilket resulterar i värmeutstrålning som skapar värmeöar. Värmeöarna har negativa effekter på stadsmiljön. En värmeös temperatur ligger vanglitvis mellan 2°C och 6°C, men kan i vissa fall stiga upp till 12°C högre än omgivningen. För att motverka den negativa temperaturstigningen i städer ökar efterfrågan på kylning, vilket skapar en ökning av luftföroreningar. Dessutom värmer värmeöarna upp regnvattnet, något som kan leda till konsekvenser för ekosystemet (Byggros, 2015).
13
Figur 11 Värmeö – effekten (Byggros, 2015)
Ett sätt att mildra effekten av UHI är anläggning av gröna tak (SMHI, 2017). Gröna ytor har ett högre albedovärde än mörka ytor som exempelvis papptak (Byggros, 2015). Mängden solstrålning ett objekt kan reflektera mäts i Albedo. Ett högt albedovärde betyder att objektets yta kan reflektera mycket strålning, vilket bidrar till att hålla omgivande temperaturen nere. Ett traditionellt papptak reflekterar vanglitvis upp till 26% av solstrålningen, i vissa fall så lite som 6%. Resten absorberas och strålas ut som värme till omgivningen (Byggros, 2015). Gröna tak reflekterar jämförelsevis bort mer av solstrålningen från taket. Samtidigt isolerar den gröna ytan yttertaket mot både kyla och värme och håller en jämnare inomhustemperatur. Dessutom tar växterna upp regnvatten som förhindrar uppvärmningen innan det avrinner, vilket resulterar i att evaporationen avger fukt som hjälper till att kyla taket och motverkar UHI (Byggros, 2015).
När solstrålar reflekteras bort från takets byggnadsmaterial hindras värmen från att absorberas (Meulen, 2019). Vegetationstak fungerar också som ett passivt kylsystem. Värmen som kommer in i byggnaden kan sjunka med cirka 60% jämfört med ett traditionellt tak. Om ett grönt tak anläggs på en äldre byggnad kan kostnader för kylning minskas genom sänkning av innetemperatur med 3–5 grader, vilket ger ett mer behagligt klimat inomhus (Meulen, 2019).
14 2.3.3 Biologisk mångfald
Biologisk mångfald, även kallad biodiversitet, står en i bred mening för variation i allt levande; struktur, funktion och dess komposition (Hallberg, 2019). Begreppet innefattar inte bara en variation mellan populationer och individer av liknande art, utan även mellan arter, ekosystem och biotoper. Dessa ekosystem spelar en viktig roll, inte bara för växter och djur inom systemet, utan även för människan (Hallberg, 2019).
På grund av den växande nybyggnationen försvinner vegetation som orsakar minskning i biodiversitet och livsmiljöer från de levande varelser som lever där. Anläggning av gröna tak kan bidra en del av dessa livsmiljöer återställs och skapar ett habitat för växter, insekter och djur (Hallberg, 2019).
2.3.4 Förmågan att förbättra luftkvalitén
I städer är luftkvaliteten oftast sämre än på landet på grund av utsläpp från industri, trafik och uppvärmning samt på grund av mindre grönytor (Vijayaraghavan, 2015). Luften innehåller ofta höga nivåer av koldioxid och föroreningar som innebär ett hot mot den biologiska mångfalden och allvarliga konsekvenser för människors hälsa och miljö. Vegetationstak är ett tillvägagångsätt som kan bidra till att minska luftföroreningar i stadsmiljöer. Växterna fångar föroreningspartiklar med sin stora bladyta som filtrerar och avlägsnar en stor mängd föroreningspartiklar från luften. Man har visat att halten föroreningspartiklar på en gata som kantas av växtlighet är 15% mindre än av nivån på en motsvarande gata utan vegetation (Vijayaraghavan, 2015).
2.3.5 Bullerdämpare
Ljudisolering är en annan funktion som ett grönt tak har genom absorption av ljudvågor från väg, järnvägs och övrig trafik (Galbrun & Scerri, 2017). Gröna tak består av flerlagrade system som ökar förlusten av ljud i samband med överföringen mellan skikten. Den ökade ljudisoleringen har en positiv effekt på inomhusmiljön. Galbrun och Scerri utförde fältexperiment på gröna tak med olika substratdjup, vatteninnehåll, växter. Resultetet från studien visade att överföringsförlusten för vegeterade tak var större än för icke-vegeterade referenstak med upp till 10 respektive 20 dB inom låg- och mellanfrekvensområdena.
2.3.6 Livslängd
Gröna tak är en hållbar lösning för lång livslängd till den underliggande byggnadens tak (Skog, et al., 2017). Vid korrekt utformning, projektering och skötsel ges förutsättningar för vegetationstak att vara välfungerande under flera decennier (Skog, et al., 2017). Utifrån en fastighetsföretagarperspektiv är det viktigt att taket får en lång livslängd. Ett extensivt grönt tak har förmågan att skydda och fördubbla den underliggande byggnadens taks hållbarhet (Meulen, 2019).
2.3.7 Dagvattenavrinning
Gröna tak kan genera minskade avrinningsvolymer, vilket medför mindre belastning på dagvattennätet (Getter & Rowe, 2006). Avrinningen kan fördröjas med 95 minuter(Liu, 2003) och upp till 4 timmar (Moran, Hunt & Greg, 2004) med ett grönt tak. Enligt Liu är hastigheten av dagvattenavrinningen från gröna tak mycket långsammare än från traditionella tak. Lius forskning visar att vid 2,8 mm/h nederbörd reducerade det gröna taket nederbörden till 0,5 mm/h avrinning. Avrinningen fördröjs genom absorption i växtligheten och hur mycket det fördröjs beror på takets djup, växtsorter, innehåll, klimatfaktorer och regnmängd (Mentens,
15
Raes & Hermy, 2006). Fördröjningen av avrinningen sker då jordlagret på taket blir vattenmättat (Getter & Rowe, 2006). Avrinningen sker i samband med mindre vattenflöden under längre perioder, vilket minkar risken för översvämningar enligt Getter och Rowe. Utöver reducerad dagvattenavrinning och minskade risken för stadsöversvämningar i samband med kraftigt regn medför gröna tak även till att den urbana vattenbalansen förbättras till det naturliga (Berndtsson, 2010). Ett grönt tak tar hand om dagvattnet på ett annat sätt än ett traditionellt svart tak. Det gröna taket dämpar och försenar avrinningen från taket. Det beror på att viss vattenvolym rinner av, medan andra vattenmängder rinner av. Det kvarhållna vattnet avdunstas eller används för växter (Berndtsson, 2010).
Rådande jordegenskaper och fuktförhållanden före regnet är avgörande för hur mycket vatten som kan hållas kvar i taket och hur mycket vatten som kommer rinna av (Berndtsson, 2010). När alla porer är fyllda med vatten är jorden på det gröna taket vattenmättad. Effekten av det gröna taket på vattenavrinningen beror på markunderlagets tjocklek, vatteninnehåll och regnintensiteten. Det kan även påverkas av takets ålder och vegetationstäckningen. Exakta värden på avrinningsreduktionen går inte att säga. Det är dessutom svårt att jämföra olika forskningsresultat då studierna är utförda under olika tillstånd och omständigheter (Berndtsson, 2010). Det finns tyska studier som visar att intensiva tak reducerade dagvattenavrinningen med 65–85 % av den årliga nederbörden (100%) och extensiva tak reducerade dagvattenavrinningen med 27–81 % av den årliga nederbörden. Andra studier visar andra siffror vilket beror på som sagt andra klimatförhållanden och omständigheter (Berndtsson, 2010).
2.3.8 Svenska miljömål
Det finns svenska miljömål som handlar om god bebyggd miljö (Miljömål, 2020). God bebyggd miljö är en av de svenska miljömålen som strävar efter en hälsosam livsmiljö och tanken är att byggnader och anläggningar ska anpassas för att bevara de befintliga resurserna (Miljömål, 2020). Definitionerna för att åstadkomma god bebyggd miljö är verkställda av regeringen där gröna tak är en del av dessa. Definitionerna bidrar till hållbart byggande, samhällsplanering, grönområden, miljö, infrastruktur, säkerhet och hälsa (SCB, 2014). För att kunna uppnå målen måste mängden hårdgjorda ytor reduceras i tätorterna för att kunna bibehålla de gröna områdena (SCB, 2014).
16
2.4 Gröna taks svårigheter och begränsningar
2.4.1 TillgänglighetExtensiva tak har svårare tillgänglighet än intensiva tak vilket innebär att rekreationsvärdet är sämre då man inte kan befinna sig på taket (Meulen, 2019). Detta medför att gemenskapen som man får med intensiva tak inte är densamma med extensiva tak förklarar Meulen. Det som försämrar estetiken som det gröna taket ger är om man inte kan se det gröna taket från gatan eller genom fönster från byggnaden (Meulen, 2019).
2.4.2 Anläggningskostnad
Den initiala anläggningskostnaden för ett grönt tak är högre än den för traditionellt tak (Byggros, 2008). Detta beror bland annat på kraven på avvattning, bevattning, tätskikt, rotskydd och speciella utrustning som en kostsam byggnadskran vid installation på höga byggnader. Det tillkommer ytterligare kostnader ifall byggnadens befintliga tak behöver förstärkning för att klara belastningen av vegetations taket. Dessutom varierar kostnaderna beroende på takets utformning, volym, syfte och typ. Ett intensivt tak har en högre anläggnings pris än den för semi-intensivt och extensivt (Byggros, 2008).
2.4.3 Skötsel och underhåll
Gröna tak har en mer komplicerad grad av skötsel och underhåll i jämförelse med ett konventionellt tak (Skog, et al., 2017). Skötsel delas in i tre steg; installations, garanti-/färdigställande och underhållsskötsel.
Installationsskötsel är första steget efter anläggningen är klar, kontroll av vegetationen har
etablerats korrekt på taket. Kontroll av bevattning och förankring av vegetationens rötter är den viktigaste delen i den här fasen (Skog, et al., 2017).
Garanti-/färdigställande skötsel görs efter att grönskan etablerats. Skötsel gynnar och stöttar
växterna. Denna typ av skötsel utförs under 1–2 år, tiden är beroende av valet på gröna tak och dess funktion. Ogräsrensning och omplantering kan ibland ingå (Skog, et al., 2017).
Underhållskötselns syfte är att bevara den från början avsedda funktionen. Bevattning i
generellt sett är inte nödvändig på sedumart eller ängstak men bör finnas tillgänglig i hädelse av extrem torka. Övriga anläggningar bör inspekteras 1–2 gånger per år för att se till att avvattningssystem inte är igensatt genom rensning av brunnar eller rännor från växtdelar eller löv. (Skog, et al., 2017)
2.4.4 Lutning
För att möjliggöra anläggning av gröna tak krävs det en tillräckligt brant lutning för att säkerställa vattenavrinning (Danielsson, 2013). En lutning mellan 2–3 är tillräcklig och kan byggas in efteråt vid behov. Det är möjligt att bygga på en brantare lutning upp till 45 grader. Däremot ökar risken för torkskador på vegetationen vid stigande lutningar, något som kan ge erosionsproblem vilket måste övervägas och lösas noggrant. Dessutom begränsas tillgången till taket såväl försvåras möjligheten för underhåll. Under konstruktionsstadiet bör dessa faktorer beaktas (Danielsson, 2013).
17 2.4.5 Projektering
Gröna tak, även små, är komplexa konstruktioner som kräver integration av flertalet komponenter som var och en medför olika krav (Cantor, 2008). Ett av de vanligaste problemen i anläggning av ett grönt tak är brist på samordning av ett designteam. Teamet ska bestå av en projektledare eller koordinator som är insatt i byggbranschens terminologi och ha förmågan att samarbeta med potentiella konsulter. Projektledaren är även ansvarig för kommunikation mellan projektets olika aktörer och ska se till att projektets tidsram efterföljs (Cantor, 2008). Beroende på projektets komplexitet och storlek bör diverse designers och entreprenörer ingå i designteamet (Cantor, 2008). För ett stort och komplext projekt kan teamet inkludera arkitekt, landskapsarkitekt, ekolog, byggnadsingenjör, civilingenjör, bevattningsspecialist eller designer och en LEED-konsult (om LEED-certifiering önskas). För mindre byggprojekt på redan befintliga byggnader krävs det inte att arkitekt, landskapsarkitekt eller andra konsulter ingår i teamet (Cantor, 2008).
Det är viktigt att ta hänsyn till lokaliseringen av byggnaden och med hänsyn till det välja rätt typ av grönt tak, växter och material (Snodgrass & Snodgrass, 2006). Vid implementering av ett grönt tak på en befintlig byggnad bör man undersöka bärigheten på byggnaden för att säkerställa att byggnaden klarar av lasten från det gröna taket. Transporten av materialet som behövs för det gröna taket bör planeras ordentligt då det kan orsaka problem när materialet skall flyttas högt upp på höga byggnader. Problemen kan vara att det är risk för skada på byggnaden eller att det är brist på tillgänglighet (Snodgrass & Snodgrass, 2006).
2.4.6 Brandsäkerhet
Det är viktigt att taktäckning på byggnader ska utformas på så sätt att minska risken för antändning och brandspridning (Boverket, 2019). Gröna tak hanteras i BBR som andra täckningsmaterial. Enligt det allmänna råder i BBR bör den taktäckningen vara minst klassificerad i klass Broof (t2) (Boverket, 2019).
För att minska risken för brand bör material med stor biomassa undvikas vid projektering av gröna tak (Skog, et al., 2017). Tak som inte använder sig av bevattning bör innehålla en liten andel brännbart material, cirka 10%. Utifrån brandklasser är sedumtak den enda som är hittills brandklassat i klass Broof (t2) (Skog, et al., 2017).
2.4.7 Konstruktion skador
Det vattentäta membranet är nödvändigt att anlägga för att undvika läckage från det gröna taket (Skog, et al., 2017). Läckage uppstår av den våta jorden och det höga fuktinnehållet från det gröna taket. Därför är det vattentätande membranet mycket viktigt för det gröna taket och samtidigt bör försiktighet vidtas vid val av membran. Det finns många olika membran så som flytande applicerade membran, enskiktsmembran, termoplastmembran och många andra. Membranet bör skydda mot både vattengenomträngning, fysiska skador och kemiska skador. Val av membran har en påverkan på det gröna takets livslängd. Dessutom är rotbarriär viktig i intensiv grönt tak för att skydda strukturen från att skadas från växternas rötter. Om rotbarriären inte finns kan rötterna från växterna förstöra takstrukturen. De mest vanliga rotbarriärerna är tunna polyetenplåtar. Man bör även kontrollera och undersöka om rotbarriären och membranet fungerar under olika klimatförhållanden (Skog, et al., 2017).
18
2.5 Dagvattenhantering
Definitionen av dagvatten är den avrinnande smält- och regnvatten från hårdgjorda ytor som avleds i bebyggd miljö genom öppna och slutna system, ofta i kombination med varandra (Svenskt Vatten, 2004). För att undvika problem som översvämningar bör den resulterande vatten föras bort. Hantering av dagvatten kan ske genom separata, kombinerade eller duplikat ledningssystem. Kombinerade system förekommer i områden med äldre avloppsystem där avleds spill-, dag- och dränvatten i samma rörledningar. Duplikat system har skilda ledningar för spill och dagvatten, medan separata system avleds spillvatten i egen ledning och dagvatten avleds i dike eller LOD- system (Svenskt Vatten, 2004).
De förväntade klimatförändringar kommer orsaka ökad nederbörd och större flöde som följd generar nya utmaningar för dagvatten hantering (Svenskt Vatten, 2004). Samma svårigheter uppstår med både expansion och förtätning av städer, på grund av den ökande mängd hårdgjorda ytor förhindras vattnets naturliga infiltration i marken (Svenskt Vatten, 2004). Det som räknas till hårdgjord yta är byggnaders tak, gator, parkeringar, vägar, cisterner, dylikt och järnvägar enligt den Statistiska Centralbyrån (Miljöbarometer, 2020). Det betyder att allt annat än det som definieras som grönyta i en tätort är en hårdgjord yta. Malmö stads miljöbarometer presenterar SCB:s statistik som visar att cirka 57 % av Malmö stad hårdgjorda ytor (Miljöbarometer, 2020). De hårdgjorda ytorna ökar översvämningsriskerna då dagvattensystemen belastas enormt. SCB:s råd är då att minska de hårdgjorda ytorna för att minska riskerna för översvämningarna och för att vara förberedda för kommande årens ökade nederbörd (Miljöbarometer, 2020).
Enligt VaSyds åtgärdsplan för Malmö stad är områdena som drabbats mest är område med kombinerat ledningssystem, lösning till detta är renovering och byte till duplikat rörsystem dock väldigt kostsam (VaSyd, 2017). Ett annat sätt att hantera den ökad regnintensitet i städer och minska belastningen på ledningarna är gröna tak (VaSyd, 2019). Vilket innebär att genom anläggning av gröna tak kan man minska belastningen på dagvattensystemet. Det är då möjligt att minska risken för översvämningar i stadsområde som i sin tur sparar pengar på minskat reparationer (VaSyd, 2019).
2.6 Dagvattenflödes beräkning
Det finns olika metoder för beräkning av dagvattenavrinning, varav de vanligaste är tid-areametoden och den rationella metoden (Svenskt Vatten, 2004). För att kunna jämföra skillnaden i dagvattenavrinning mellan ett grönt tak och ett traditionellt tak är den rationella metoden den lämpligaste. För metoden ska vara lämplig bör ett antal villkor uppfyllas.
Rationella metoden beräknas ifrån följande formel enligt Svenskt Vatten (2004): qd dim = A ∙ i(tr ) ∙ φ
där står:
𝑞𝑑 𝑑𝑖𝑚 = Dimensionerande flöde (l/s)
A = Avrinningsområdets storlek (ha)
𝑖(𝑡𝑟) = Dimensionerande nederbördsintensitet (l/s, ha) 𝜑 = Avrinningskoefficient
19
Avrinningsområde kan vara den totala arean av hela området eller ytan för ett specifikt objekt. Avrinningskoefficienten är ett viktigt verktyg för beräkningen, då koefficienten är ett uttryck för
hur stor andel av nederbörden som avrinner i form av dagvatten. Koefficientens värde baseras på bland annat typen av hårdgjord yta, regnintensitet och lutning. Ju större lutning desto högre intensitet, vilket innebär en större koefficient. En
φ
på 0,1 innebär att 10 % av nederbörden rinner vidare, det vill säga att ju lägre värde desto bättre. Svenskt Vatten (2004) har sammanställt vilka avrinningskoefficienter som rekommenderas för olika typer av ytor, vilket redovisas i Tabell 3.Tabell 3 Avrinningskoefficient för olika typer av ytor enligt Svenskt Vatten (2004).
Typ av yta Avrinningskoefficient
Tak 0,9
Betong- och asfaltsyta, berg i dagen i stark lutning 0,8
Stensatt yta med grusfogar 0,7
Grusväg, starkt lutande bergigt parkområde utan nämnvärd vegetation
0,4
Berg i dagen i inte alltför stark lutning 0,3
Grusplan med grusad gång, obebyggd kvartersmark 0,2 Park med rik vegetation samt kuperad bergig skogsmark 0,1
Odlad mark, gräsyta, ängsmark m.m 0–0,1
Flack tätbevuxen skogsmark 0–0,1
För ett grönt tak styrs koefficienten av bland annat substrattjocklek och takets lutning. Enligt Grönatakhandboken är avrinningskoefficienten för ett grönt tak är mellan 0,1 och 0,6 (Skog, et al., 2017).
Nederbördsintensitet beräknas genom formel enligt Svenskt Vatten (2004):
i(tr ) = 2,78 ∙ (a + Z ∗ b) ∙ c
där står:
𝑖(𝑡𝑟) = Regnintensitet för valfri ort i Sverige (l/s ∙ ha)
Z = Regional parameter avläsas på figur 4.3 s.20 i Svenskt Vatten P90 / Bilaga 5 a, b = Återkomsttid ges av tabell 4.6 s19 i Svenskt Vatten P90 / Bilaga 5
c = Parameter för regnvaraktigheter ges av tabell 4.7 s19 Svenskt Vatten P90 / Bilaga
20
3 Resultat
3.1 Referensområde/byggnad
Referensbyggnaden som används i denna studie är belägen i området Vita Höja i Malmö. Referensområdet består av sex niovåningshus som innefattar 324 lägenheter. Byggnaderna är enligt Riksbyggen byggda med papptak och har en lutning på 7 grader. Takarean för en byggnad i området ligger på cirka 630 kvadratmeter. Den totala takarean för alla byggnaderna blir då cirka 3780 kvadratmeter. Tanken bakom valet av det här området är att takarean är relativt stort i jämförelse med den totala arean för området som är på cirka 42 000 kvadratmeter. Områdets befintliga takkonstruktioner dessutom kan klara lasten som krävs vid tillämpning av extensiva eller enklare semi-intensiva gröna tak.
Figur 13 Karta bild på referensområdet i Vita Höja Malmö (https://www.eniro.se/)
3.2 Beräkningar för dagvattenflöde och vattenmättad
3.2.1 Skillnader i dagvattenflöde mellan gröna tak och papptakFör att jämföra skillnaden i dagvattenflöde mellan extensiva, semi-intensiva gröna tak och traditionella tak implementeras rationella metoden. För att gå vidare med beräkningen beräknas först nederbördsintensitet i(tr ) för referens området genom att läsa av parametrarna (a, b, c och Z). I det här fallet för region Malmö är Z = 12. För att läsa av (a, b och c) väljs regn återkomsttid och varaktighet ifrån tabell 4.6 / 4.7 i Svenskt vatten p90. Maxvärde på återkomsttiden sätts vilket är 10 år för att kunna dimensionera för värsta möjliga nederbördsintensitet vilket ger värde (a = 16,12 och b = 0,314). Regnvaraktighet väljs till 30 minuter vilket ger värde (c = 1,81).
i(tr ) = 2,78 ∙ (a + Z ∗ b) ∙ c
21
i(tr) beräknas till 100,07 l/s * ha, värdet används för att vidare beräkna dagvattenflödet för de
olika taken. Referensområdet består av 6 byggnader med total 3780 m2 tak yta vilket motsvarar 0,378 ha, där 1 ha = 10 000 m2. Med beräknad i(tr), area och given avrinningskoefficient kan dimensionerande dagvattenflöde beräknas.
qd dim = A ∙ i(tr ) ∙ φ
För traditionella tak (papptak) beräknas qdim till:
qd dim = 0.378 ∙ 100.07 ∙ 0.9 = 34 𝑙 𝑠⁄ För extensiva gröna tak beräknas qdim till:
qd dim = 0.378 ∙ 100.07 ∙ 0.5 = 18.91 𝑙 𝑠⁄ För semi-intensiva tak beräknas qdim till:
qd dim = 0.378 ∙ 100.07 ∙ 0.4 = 15.1 𝑙 𝑠⁄
Skillnaden mellan papp- och extensiva tak: 34 − 18.91 = 15.1 𝑙 𝑠⁄ , vilket motsvarar 44% i minskad avrinning om alla tak anläggs med extensiva gröna tak. Skillnaden mellan papp- och semi-intensiva tak: 34 − 15.1 = 18.9 𝑙 𝑠⁄ vilket motsvarar 55% i minskad avrinning.
Vidare beräknas det totala dagvattenflödet för hela området genom att först räkna ut storleken på grön respektive hårdgjort yta. Området består av 2,3 ha grönyta, 1,5 ha hårdgjort asfalt som inkluderar parkering och vägar.
För grönyta beräknas qdim till:
qd dim = 2,35 ∙ 100.07 ∙ 0.1 = 23 𝑙 𝑠⁄ För hårdgjort yta av asfalt beräknas qdim till:
qd dim = 1,4 ∙ 100.07 ∙ 0.8 = 112,07 𝑙 𝑠⁄
Totala flöden med respektive takbeläggning: Papptak: 34 + 23 + 112,07 = 169,07 𝑙 𝑠⁄
Extensiva gröna tak: 18,91 + 23 + 112,07 = 153,98 𝑙 𝑠⁄ Semi-intensiva tak: 15,1 + 23 + 112,07 = 150,17 𝑙 𝑠⁄
För att kunna besvara huruvida gröna tak har möjligheten att motverka översvämningar kontaktades VaSyd för information gällande områdets ledningar och dess dimensioner. Området har betongledningar av 400mm med 4,0 ‰ lutning. För att kontrollera dagvattenledningarna genomfördes avläsning av Colebrooks diagram, se Bilaga 1. Resultat blir att ledningen inte klarar av flödet på grund av att det är 9,07 𝑙 𝑠⁄ högre än max värdet på 160𝑙 𝑠⁄ för ett 400mm rör. Därefter kontrolleras flöden för extensiva och semi-intensiva tak som är lägre än 160 𝑙 𝑠⁄ , vilket betyder att genom implementering av gröna tak i referensområdet ökar möjligheten att motverka översvämningar vid ett kraftigt 10-års intensitetsregn.
22 3.2.2 Tid innan vattenmättnad uppnås
För att vidare visa på möjligheterna med gröna tak gällande dagvatten beräknas tiden för då takets vattenmättnad uppnås. Beräkningen baseras på att vegetationslagret och växtbädden inte innehåller vatten, vilket naturligtvis skiljer sig från verkligheten. Takarean för en byggnad i referens området är 630 m2, nederbördsintensitet beräknat tidigare till 100,07 𝑙 𝑠⁄
Regnintensitet som faller på byggnadens tak beräknas genom: 100.07 𝑙 𝑠⁄ ∗ ℎ𝑎 ∙ 0.063 ha = 6.3 𝑙 𝑠⁄
I detta fall väljs lägsta möjliga nederbördmagasin för extensiva och semi-intensiva tak för att kunna se vad det som minst kan magasinera och fördröja vatten innan det rinner av. För extensiva tak vattenförvar 25 l/m2 (Naturtak, a), semi-intensiva har mellan 40 – 120 l/m2
(Naturtak, b).
Extensiva taks vattenförvar: 25 𝑙 𝑚⁄ 2∗ 630 𝑚2 = 15750 𝑙
Tiden innan taket blir vattenmättat beräknas genom: 15750 𝑙
6.3 𝑙 𝑠⁄ = 2500 𝑠 => 6,94 ℎ
Semi – intensiva taks vattenförvar: 40 𝑙 𝑚⁄ 2∗ 630 𝑚2 = 25200 𝑙
Tiden innan taket blir vattenmättat beräknas genom: 25200 𝑙
6.3 𝑙 𝑠⁄ = 4000 𝑠 => 11,11 ℎ
3.3 Kostnadsberäkningar
Nedan följer en kostnadsjämförelse mellan sedumtak och papptak. Jämförelsen är baserad på Vita Höja-området. Inköpspris, arbetskostnader och underhållskostnader finns inräknade. För att jämföra priserna kontaktades diverse leverantörer av papp- och sedumtak.
Pris för att anlägga papptak: 250 kr/m2 inklusive arbetskostnader, enligt Dan Nilsson AB (personlig kommunikation, 08 augusti,2020).
Pris för att anlägga sedumtak: 280 kr/ m2 inklusive arbetskostnader, enligt Olivia Hjelmberg från Vegtech AB (personlig kommunikation, 08 augusti,2020).
Takens totala area: 630*6= 3 780 m2
Papptak investering: 250*3 780= 945 000 kronor (efter 30 år bör ett byte av taket utföras, enligt Jens Olofsson från JJAB AB (personlig kommunikation, 08 augusti,2020).
Underhållskostnad för sedumtaket 3 kr/ m2, år enligt Vegtech AB (personlig kommunikation,
08 augusti,2020).
Sedumtak investering: 280*3 780 = 1 058 000 kronor. (Ett byte görs efter cirka 60 år) Papptak:
Efter 30 år då ett byte ska göras har det kostat: 945 000*2 = 1 890 000 kronor
Efter 60 kommer då två byten ha gjorts har det kostat: 945 000*3 = 2 835 000 kronor. Gröna tak:
Efter 30 år kommer gröna taket kosta med underhållskostnader: 1 058 000+(3*30*3780) = 1 398 000 kronor
Efter 60 år då ett byte görs kommer det gröna taket kosta: (1 058 000*2) + (3*60*3780) =2 797 200 kronor
Skillnad i pris efter 30 år: 1 890 000 – 1 398 600 = 491 400 kronor Skillnad i pris efter 60 år: 2 835 000 – 2 797 200 = 37 800 kronor
23
3.4 Enkätstudie
För att svara på frågeställningarna mejlades 38st fastighetsföretagare, varav 25st svarade på enkäten. Frågeformulären delas in i två delar. I den första delen handlar om deltagarens yrkeserfarenhet. Den andra delen består av påstående rörande gröna tak som besvaras enligt en fem graders Likertskala. Totalt består enkäten av 32st frågor, se nedanstående exempel på frågor och svar. Se Bilaga 2 för sammanställning av samtliga frågor och svarsfördelning. Majoriteten av deltagarna hade över tio års erfarenhet inom byggbranschen som fastighetsföretagare. 20% av deltagarna angav att de inte hade någon erfarenhet av projektering av gröna tak. 44% angav att de hade lite erfarenhet resten indelas i 20% med väl och 16% mycket väl erfarenhet av projektering av gröna tak
Figur 14 Procent indelning av arbetserfarenhet
Nedan redovisas tre av tretton påståenden om fördelarna med gröna tak. Svaren redovisas i procent. Studieresultatet tyder på att majoriteten av deltagarna instämmer med påståendena. Deltagarna anser att gröna tak är ett effektivt sätt att bidra till en byggnads estetik och bidrar till att förbättra områdets dagvattenhantering. Högst instämningsgrad fick frågan rörande gröna taks långsiktiga ekonomiska fördelar, då hela 52% av deltagarna svarade ”Instämmer helt och hållet” med påståendet.
24
Denna studie har identifierat fyra grundorsaker som förhindrar implementeringen av gröna tak i Malmö stad. Den främsta orsaken är att gröna tak kräver speciella kunskaper inom konstruktionsteknik, vilket bekräftas av 48% av enkätdeltagarna som svarade ” Instämmer helt och hållet”. På andra plats följer påståendet om att dålig dränering kan orsaka skador på det underliggande taket, då 44% svarade ”Instämmer helt och hållet”. På tredje plats kom påståendet om att gröna tak ökar design- och konstruktionskostnader, då 28% svarade ”Instämmer helt och hållet”. Den fjärde orsaken var tekniska svårigheter under byggprocessen, då hela 80% av deltagarna svarade ”Instämmer”. Figur 16 redovisar procentfördelning av de främsta anledningarna till att inte bygga gröna tak.
Figur 16 Statistik om anledningar att inte bygga gröna tak, rangordnat
Respondenterna fick svara på påstående om vad som krävs för att antalet vegetationstäckta tak ska öka, Figur 17 redovisar tre av fem frågor.
25
Fråga 31 ställdes för att kunna få en uppfattning om huruvida deltagarna kan tänkas överväga att bygga gröna tak i framtiden. Tio av de tjugofem svarade på frågan. Av de tio svarade tre med kortfattat svar ”ja”, en svarade ”nej” och fyra svarade ”beroende på projektet”. En av deltagarna som svarade för MKB fastigheter angav att bolaget bygger med gröna tak sedan tidigare. Den tionde respondenten svarade ”kanske”.
Figur 18 Fråga 31, inställning om deltagarna skulle vilja bygga gröna tak i framtiden.
3.5 Intervjuer
3.5.1 Intervju 1 med Gustav Nässlander
Gustav Nässlander arbetar som arkitektchef på Scandinavian Green Roof Institute. Scandinavian Green Roof Institute grundades år 2001 och är ett kompetenscenter. Enligt Nässlander är institutet med och påverkar och utvecklar olika projekt och studier. Nässlander förklarar att institutet sprider kunskap om gröna tak genom gästföreläsningar, kurser och liknande.
Nässlander tror att fastighetsföretagare väljer att bygga med traditionella tak eftersom det är enklare att projektera och bygga. Han tror att fastighetsföretagare känner sig osäkra inför att bygga vegetationstak och bland annat är rädda för fuktskador. Han säger i intervjun att fastighetsägare känner sig tryggare med att bygga enligt “det gamla vanliga alternativet”. En av anledningarna till att vissa fastighetsföretagare bygger vegetationstak är att de vill skapa en hållbar klimatprofil för huset i sig, menar Nässlander. Han berättar att dagvattensystemet inte är fastighetsföretagarnas ansvar, men att det börjar bli det mer och mer. Fastighetsföretagarna vill visa att de tänker på klimatet och miljön. Genom att bygga gröna tak visar de allmänheten att de gjort ett osjälviskt val, säger Nässlander.
Nässlander önskar att riksdagen ska införa lag för att implementera byggandet av gröna tak som ett krav. Han menar att fördelarna med gröna tak gynnar kommunen mer än fastighetsföretagaren och att kraven därför bör komma från kommunen. Scandinavian Green Roof Institute sprider regelbundet ut information om gröna tak, bland annat genom olika projekt. Tyvärr väljer många fastighetsföretagare det kortsiktigt billigare alternativet, enligt Nässlander. Tätskiktet på det gröna taket håller 50 till 100 procent längre än tätskiktet på traditionella tak, vilket innebär att det långsiktigt lönar sig med gröna tak, säger han.
26
I Malmö är det allmännyttan som är intresserade av att bygga med gröna tak, enligt Nässlander. Till exempel MKB, kommunens bolag för bostadsförsörjning. Han förklarar att MKB ligger mycket längre fram än andra bolag med gröna tak, då de inte har samma vinstintresse som andra fastighetsföretagare. Enligt Nässlander strävar MKB efter att bygga hållbart och då de är ett kommunalt bolag utan aktieägare drivs de inte utifrån vinstintresse. Deras uppdrag går hand i hand med Malmö kommun som vill bygga en stad som är bra att leva i.
Dagvattennätet är dimensionerat för en mycket mindre befolkningen än vad vi är idag, säger Nässlander. Allt man gör för att minska belastningen på dagvattensystemet minskar riskerna för översvämningar. Nässlander tror att om alla (eller många) byggnader hade haft gröna tak hade det bidragit med minskade risker för översvämningar. Han menar att man även kan ha ett kombinerat tak bestående av både papp och vegetation. Nässlander bekräftar fördelarna med gröna tak som nämns tidigare i teorin i denna studie, bland annat i form avrinningsfördröjningen och den ekonomiska aspekten. Han bekräftar även underhållsaspekten som tidigare har omnämnts. Men de flesta som bygger med gröna tak använder extensiva gröna tak istället för intensiva, vilket han inte är nöjd med. Nässlander avslutar intervjun med att säga: “Ja, det råder kunskapsbrist hos fastighetsföretagare och det är därför många inte bygger med gröna tak. Det har hänt mycket de senaste 20 åren. Vi vill att det ska bli fler intensiva gröna tak. Vi måste utnyttja taken och göra de till parker. Det är verkligen brist på intensiva gröna tak. Boverkets statistik visar att Malmö ligger sist på listan av 36–37 kommuner gällande gröna ytor. Absolut sämst tillgänglig grön yta per invånare av de 36–37 kommunerna. Malmö vill fortsätta förtäta staden. De vill växa, men det bli mindre och mindre gröna ytor.”
3.5.2 Intervju 2 med Patrik Myrberg från Bonava
Patrik Myrberg har arbetat som arkitekt i drygt 20 år. Han säger att Bonava är sprunget ur NCC som funnits länge, sen cirka år 1980. “Bonava blev eget börsnoterat bolat år 2016”, säger han. Myrberg säger att NCC har erfarenhet av att bygga med gröna tak. Enligt honom påverkades deras val av tak av myndighetskrav, krav på grönytefaktor, bättre miljöval och annat. I de flesta av deras projekt har tankar om gröna tak funnits, även om det inte gäller alla. Fördelarna med gröna tak är många, enligt Myrberg. Framförallt fungerar det bra som buffert för kraftiga skyfall. Välplanerade gröna tak är ett utmärkt tillfälle att arbeta för en biologisk mångfald, menar Myrberg. Han säger: “gröna tak är vackra att titta på för de som har utsikt mot ett grönt tak “.
Orsakerna till då NCC har valt att inte bygga med traditionella tak beror bland annat på att vegetationstak är tyngre och kraftigare. Det innebär att konstruktionen oftast blir högre än andra konstruktioner med traditionella tak, vilket inte alltid ryms inom detaljplanerna. En annan anledning som han nämner är att ett grönt tak kostar mer. Anledningen till varför fastighetföretagare väljer att inte bygga med vegetationstak beror dels på att det kräver mer planering och är dyrare initialt, alltså kortsiktigt. Enligt Myrberg avskräcks vissa fastighetsägare även av skötseln som gröna tak behöver. Det handlar om kunskapsbrist menar han och avslutar med att säga att “Gröna tak sköter sig till stor del själva”.