Kandidatuppsats
Miljövetenskapligt program 180 hp
Blågröna lösningar för hållbar
dagvattenhantering och ekosystemtjänster i omvandlingsområdet Larsfrid-Vilhelmsfält i Halmstad
Miljövetenskap 15 hp
Halmstad 2020-06-07
Karolina Stålberg
Akademin för ETN
Examensarbete i miljövetenskap 15 hp Miljövetenskapligt program 180 hp Halmstad 2020-06-07
Blågröna lösningar för hållbar dagvattenhantering och ekosystemtjänster i omvandlingsområdet
Larsfrid-Vilhelmsfält i Halmstad Karolina Stålberg
Handledare: Kristian Eno Examinator: Sylvia Waara
1
Abstract
The industrial area Larsfrid-Vilhelmsfält in Halmstad will be transformed into a residential-, service- and educational area. Heavy cloudbursts in the future are more than today's
stormwater- and sewer pipes can handle. There is a possibility to supplement the drainage system with blue-green solutions for planned management, retention and storage of stormwater from daily rain and pluvial flooding. The solutions also do other ecosystem services as reducing heat and support biodiversity and their multifunctionality make them suitable on valuable land. This work has studied opportunities for blue-green solutions, especially green roofs, permeable surfaces and multifunctional spaces in Larsfrid-
Vilhelmsfält. The study questions have been How can Halmstad municipality work with blue- green solutions as a resource in Larsfrid-Vilhelmsfält? and Is it possible to point out spaces in the Larsfrid-Vilhelmsfält area for blue-green stormwater management? The method consists of a literature study, questions to municipal officials, study of downpour maps and visual inspections. The first study question has been answered trough advantages and disadvantages according to different blue-green solutions, different laws, the planning process, costs and benefits and examples from Malmö and Göteborg amongst others. The second question has been answered trough suggestions of blue-green solutions pointed out on an image of Larsfrid-Vilhelmsfält. The image is created from a map overlay of an orthophoto and information from a downpour map, information from aerial photos from Internet and visual inspections on site. The municipality of Halmstad has a chance to start early with sustainable urban drainage systems in Larsfrid-Vilhelmsfält. There are ways to calculate costs and maintenance. It is easier and more inexpensive to construct blue-green solutions before the area is finished, than after. Without it, it will be much more expensive to take care of the suffering and the physical costs caused by pluvial flooding.
Keywords: sustainable stormwater management, SuDS, multifunctional blue-green solutions, green roofs, pluvial flooding.
2
Sammanfattning
Ledningsnäten för dagvatten är i Halmstad, liksom i många andra städer, inte dimensionerade för att klara av framtida skyfall och efterföljande pluviala översvämningar. Industriområdet Larsfrid-Vilhelmsfält ska omdanas till ett område med bostäder, service och utbildning.
Områdets rörsystem för dagvatten är inte tillräckliga utan behöver ersättas eller kompletteras med blågröna lösningar som imiterar naturens egna system. Lösningarna kan exempelvis vara gröna tak som suger upp och fördröjer avrinning av regnvatten, planerade översvämningsytor eller genomsläpplig beläggning istället för konventionell asfalt. De planerade översvämnings- ytorna kan i urban miljö vara gräsklädda svackor eller en idrottsplan som är nedsänkt för att kunna ta emot, lagra och fördröja regn och dagvatten som samlas i stora mängder vid skyfall och ytavrinning.
Syftet är att utreda förutsättningarna för blågröna lösningar för hållbar dagvattenhantering och ekosystemtjänster inom omvandlingsområdet Larsfrid-Vilhelmsfält. Betoningen ligger på gröna tak, översvämningsytor i form av multifunktionella ytor i urban miljö samt
genomsläpplig beläggning. Frågeställningarna är Hur kan Halmstads kommun arbeta med blågröna lösningar som en resurs i Larsfrid-Vilhelmsfält? och Finns det möjlighet att peka ut ytor i Larsfrid-Vilhelmsfält för blågrön dagvattenhantering?
Metoden består av en litteraturstudie, frågor till kommunala tjänstemän, studie av en
skyfallskartering för Halmstads kommun, studie av flygbilder på Internet, okulärbesiktning i området och framtagandet av en bild av Larsfrid-Vilhelmsfält med utpekade ytor. Bilden skapades genom information från ovanstående samt genom ett kartöverlägg där ett ortofoto överlagrades med vattendjup i lågpunkter och rinnvägar från en skyfallskarta.
Den första frågeställningen besvarades genom att redovisa fördelar och nackdelar hos relevanta blågröna lösningar, lagar, kostnader, nyttor och planeringsprocesser samt genom exempel från bland annat Malmö och Göteborg. Den andra frågeställningen besvarades genom kartöverlägget som har utpekade ytor med förslag på blågröna lösningar för hållbar dagvattenhantering i Larsfrid-Vilhelmsfält.
Hållbar dagvattenhantering kan, till skillnad från konventionella ledningsrör, skapa
livsmiljöer för däggdjur och fåglar, främja ekosystemtjänster som pollinering och rening av vatten till recipient. De kan även binda koldioxid och partiklar, minska klimateffekter som urbana värmeöar och lagra samt fördröja vatten vid skyfall. Blågröna lösningar i
bostadsområden främjar folkhälsan genom möjlighet till utevistelse i gröna miljöer. Finns gröna miljöer i ens närområde används de i större utsträckning än om de ligger längre bort. Då markpriserna i Larsfrid-Vilhelmsfält är höga kan det leda till att gröna ytor prioriteras bort.
Istället bör gröna ytor i markplan göras blågröna, resurseffektiva och multifunktionella. Gröna tak kan komplettera och öka de gröna ytorna i området utan att markyta tas upp. Eventuella ekonomiska, planeringsmässiga, samarbetsmässiga, lagmässiga och tekniska barriärer har övervunnits på andra ställen både nationellt och internationellt. Eftersom stora delar av Larsfrid-Vilhelmsfält successivt ska göras om och Halmstads kommun befinner sig i ett tidigt skede av planeringen bör de se denna resurs och implementera blågröna lösningar.
Nyckelord: hållbar dagvattenhantering, SuDS, multifunktionella blågröna lösningar, gröna tak, pluvial översvämning.
3
Förord
Halmstads kommun sökte studenter för examensarbeten om omvandlingsområdet Larsfrid- Vilhelmsfält i Halmstad. Inom det projektet har detta examensarbete om blågröna lösningar och hållbar dagvattenhantering utförts. Examensarbetet utgör kandidatexamen på
Miljövetenskapligt program, 180 hp med inriktning miljö- och hälsoskydd, på Högskolan i Halmstad.
Jag vill tacka min handledare Kristian Eno på Högskolan i Halmstad för värdefulla synpunkter, uppmuntran och stöttning.
Jag vill även tacka de personer som under projektets gång har tagit sig tid att svara på mina frågor samt delat med sig av kunskap, material och erfarenheter:
Halmstads kommun, samhällsbyggnadskontoret, kommunledningsförvaltningen Jonna Kignell, planarkitekt, planavdelningen och min kontaktperson.
Ann-Charlotte Abrahamsson, kommunekolog, strategi- och utredningsavdelningen.
Hanna Billmayer, klimatanpassningsstrateg, strategi- och utredningsavdelningen.
Karin Larsson, miljöstrateg, strategi- och utredningsavdelningen.
LBVA, Laholmsbuktens VA AB Mats Vernersson, teknisk koordinator.
ABAKO Arkitektkontor AB Olof Hallberg, arkitekt.
VA SYD
Nina Steiner, kommunikatör.
Malmö stad
Juliet Leonette Lidgren, hållbarhetsstrateg, miljöförvaltningen.
Göteborgs Stad
Tommy Engström, sakkunnig bygg, fastighetsavdelningen, lokalförvaltningen.
Sist, men allra mest, vill jag tacka min familj. Tack till mina föräldrar, Markus och barnen för allt stöd och kärlek under utbildningen och examensarbetet, det hade inte gått utan er.
Halmstad, juni 2020 Karolina Stålberg
4
Innehållsförteckning
1. Inledning 5
1.1 Syfte _________________________________________________________________ 6
1.1.1 Avgränsning 6
2. Bakgrund 6
2.1 Omvandlingsområdet Larsfrid-Vilhelmsfält ____________________________________ 6 2.2 Städers mikroklimat och urban värmeöeffekt __________________________________ 7 2.3 Framtidsklimat i Hallands län ______________________________________________ 8 2.4 Skyfall, återkomsttid och 100-årsregn _______________________________________ 8 2.5 Skyfallskartering Halmstads kommun _______________________________________ 9 2.6 Hållbara dagvattenlösningar ______________________________________________ 10
3. Metod 11
4. Resultat 12
4.1 Dagvattennätet och blågröna lösningar _____________________________________ 12 4.2 Gröna tak ____________________________________________________________ 14 4.3 Multifunktionella översvämningsytor, dammar, regnbäddar ______________________ 17 4.4 Genomsläpplig beläggning _______________________________________________ 19 4.5 Arbetsprocess ________________________________________________________ 21
4.5.1 Översiktsplan och grönplan 23
4.5.2 Detaljplan 24
4.5.3 Ekosystemtjänster och miljömål 25
4.5.4 Grönytefaktor 25
4.5.5 Ekonomiska faktorer 26
4.5.6 Kulturhistoriska värden 28
4.5.7 Malmö 28
4.5.8 Göteborg 31
4.6 Blågröna lösningar i Larsfrid-Vilhelmsfält ____________________________________ 33
5 Diskussion 40
5.1 Diskussion angående Hur kan Halmstads kommun arbeta med blågröna lösningar som en resurs i Larsfrid-Vilhelmsfält? _____________________________________________ 41 5.2 Diskussion angående Finns det möjlighet att peka ut ytor i Larsfrid-Vilhelmsfält för
blågrön dagvattenhantering? ________________________________________________ 50
6 Slutsatser 54
7 Referenser 55
7.1 Muntliga källor ________________________________________________________ 62 7.2 Figurkällor ____________________________________________________________ 62
5
1. Inledning
Enligt FN:s klimatpanel har den globala uppvärmningens negativa konsekvenser på
antropogena och naturliga system redan visat sig och många ekosystem och ekosystemtjänster har försämrats (IPCC, 2018). Ytterligare klimatförändringar leder till extrema vädersituationer och städerna behöver bli anpassningsbara och beredda på värmeböljor och omhändertagande av regn och annat dagvatten så att de är hållbara, säkra och motståndskraftiga (SMHI, 2015;
UNDP, 2015; IPCC, 2018). Klimatanpassning innebär allmänt att städer har kapacitet att ta hand om ett klimatrelaterat problem utan att skador uppkommer på infrastruktur, byggnader eller människor (Alkan Olsson & Hansson, 2018). På såväl internationell, nationell och lokal nivå förväntas kraftfulla regn med ökad intensitet (mm/h) bli vanligare och påverka
bebyggelse, infrastruktur, vatten- och avloppsledningar (Boverket, 2010; Halmstads kommun, 2016; MSB, 2017; LBVA, 2019; SMHI, 2019a). Flera kommuner i Halland anser att de behöver arbeta med hantering av ökade nederbördsmängder och värmeböljor (Länsstyrelsen, 2014). Halmstads kommun granskade sin organisation genom en klimat- och sårbarhets- utredning och kom fram till att klimatförändringarna i högre grad behövde beaktas vid ny- eller ombyggnation och en checklista behövde tas fram för projekteringsskedet (Halmstads kommun, 2009). Sannolikheten för en värmebölja ansågs hög, 1 gång per 1-10 år men med begränsade konsekvenser. Dagvattenhanteringen sågs som ett prioriterat område som behövde kartläggas samt förbättras i vissa geografiska områden för att skydda befintlig bebyggelse och möjliggöra nyetableringar. Arbetet behövde tydliggöras genom en dagvattenstrategi. På kort sikt behövde den fysiska planeringen ta fram kartunderlag för olämpliga områden exempelvis utifrån översvämningsrisk. Länsstyrelsen i Halland ansåg 2013 att metoder behövdes för att hantera värmeöeffekten i länet, det vill säga ökad värme i urban miljö, förslagsvis genom exempel från andra städer (Länsstyrelsen, 2013). År 2014 gjorde Länsstyrelsen i Halland bedömningen att Halmstads kommun uppfyllde samtliga studerade klimatrelaterade risker, bland annat ökad nederbörd med risk för påverkan på dricksvatten, bräddning och
översvämning av förorenade områden (Länsstyrelsen, 2014). Länsstyrelsen i Halland bedömde även att länets dagvattenanläggningar hade för låg kapacitet och att dagvatten- hanteringen vid skyfall i nya och befintliga områden var en av länets stora utmaningar.
Vatten- och avloppssystemen anlades för en mindre befolkning än i dag och en stor del av marken har blivit hårdgjord vilket skapar ytavrinning samt att vatten samlas i lågt liggande punkter då naturlig infiltration av vatten ner i marken förhindras (Länsstyrelsen, 2014;
Länsstyrelsen, 2018). Då konventionella ledningar inte klarar av dagvattenhanteringen vid långvarigt regn eller skyfall kan de kompletteras med blågröna lösningar för att skapa en långsiktigt hållbar dagvattenhantering (Boverket, 2010; MSB, 2017; SMHI, 2019a). En klimatanpassning av städer genom hållbar dagvattenhantering kan även skapa
ekosystemtjänster till nytta för växter, djur och människor (Alkan Olsson & Hansson, 2018).
Klimatanpassningsstrategen i Halmstads kommun arbetar med en plan för klimatanpassning och den beräknas antas i slutet av 2021 enligt planarkitekt Kignell på Halmstads kommuns samhällsbyggnadskontor (Kignell, muntligen 2020-04-01).Eftersom Halmstad är en tillväxtkommun och i behov av bostäder ska Halmstads kommun under de närmaste
årtiondena omvandla industriområdet Larsfrid-Vilhelmsfält till att innehålla bostäder, service, mer utbildning och lättare industri (Halmstads kommun, 2019a). Större delen av Larsfrid- Vilhelmsfält utgörs av privatägd mark samt har hårdgjord markbeläggning och fåtal gröna ytor. En fördjupad översiktsplan för området är under framtagande och som ett led i arbetet bjöd Halmstads kommun in studenter att skriva kandidat- eller magisteruppsatser om Larsfrid- Vilhelmsfält under våren 2020. Föreliggande examensarbete är en del av detta.
6
1.1 Syfte
Syftet är att utreda förutsättningarna för blågröna lösningar för hållbar dagvattenhantering och ekosystemtjänster inom omvandlingsområdet Larsfrid-Vilhelmsfält. Betoningen ligger på gröna tak, översvämningsytor i form av multifunktionella ytor i urban miljö samt
genomsläpplig beläggning. Frågeställningarna är Hur kan Halmstads kommun arbeta med blågröna lösningar som en resurs i Larsfrid-Vilhelmsfält? Finns det möjlighet att peka ut ytor i Larsfrid-Vilhelmsfält för blågrön dagvattenhantering?
1.1.1 Avgränsning
Föreliggande examensarbete fokuserar i huvudsak på blågröna lösningars förmåga att hantera klimateffekter samt skapa och stötta ekosystemtjänster. Arbetet har därmed inte närmare gått in på vilken lösning som är lämpligast för att avskilja föroreningar, som hälso- och
miljöskadliga ämnen, från dagvattnet vid olika typer av ytor och markanvändning som exempelvis vägar, parkeringsytor eller kvarvarande industrier. Arbetet fokuserar på pluvial översvämning och fluvial översvämning av stigande vatten från å eller hav omfattas inte.
2. Bakgrund
2.1 Omvandlingsområdet Larsfrid-Vilhelmsfält
I tillväxtkommunen Halmstad ska efterfrågan på bostäder mötas genom att kommunen fram till 2050 omvandlar områdena Larsfrid och Vilhelmsfält (Halmstads kommun, 2019a).
Halmstads kommun efterfrågade studenter för uppsatser om Larsfrid-Vilhelmsfält och föreliggande arbete behandlar blågröna lösningar för hållbar dagvattenhantering och
ekosystemtjänster i området. Historiskt sett hade området spridda gårdar på jordbruksmark, bland annat Larsfrids gård på platsen för nuvarande högskolan samt Vilhelmsfälts gård (Kignell, muntligen, 2020-04-01). Under andra världskriget bildades ett koloniområde, nuvarande fritidshusområdet Västervall vilket åtskiljer Larsfrid och Vilhelmsfält. Från 1940- talet omskapades Larsfrid efter hand genom närheten till hamn och järnväg (figur 1) och i slutet av 1960-talet ledde motorvägens tillkomst till successivt fler industrier, även i
Vilhelmsfält (figur 2). Högskolan i Halmstad etablerades 1988 och har expanderat sedan dess.
Förövrigt består Larsfrid-Vilhelmsfält till stor del av transport-, logistik- och däckföretag, industrier, lager, grossister och affärer. Området har asfalt och få gröna ytor samt avgränsas i N-Ö av Laholmsvägen, i S-V av järnvägen och i S av motorvägen (E6/E20) (figur 3).
Kommunen vill omvandla Larsfrid-Vilhelmsfält till ett förtätat, funktionsblandat område av stadsbebyggelsekaraktär med arbetsplatser, utbildning, bostäder och offentliga platser nära strand och city (Halmstads kommun, 2019a). Största delen av marken är privatägd och omvandlingen kommer att ske i etapper med hänsyn till dagens verksamheter (Kignell, muntligen 2020-01-29). Viss tyngre industri kan möjligen tillåtas i S-Ö delen av området.
Kommunen vill ha hyresrätter och bostadsrätter och det blir främst privata bostadsbolag.
Nuvarande översiktsplan (ÖP) räcker inte till för att redovisa avsikterna med Larsfrid- Vilhelmsfält och 2019 började arbetet med en fördjupad översiktsplan (FÖP) (Halmstads kommun, 2019a). Under början av 2020 var FÖP-arbetet i ett väldigt tidigt skede och fram- tagna förslag eller skisser saknades för området (Kignell, muntligen 2020-01-27). Kommunen arbetade med att ta fram underlagsmaterial från statistik, stadens befintliga planer och GIS- kartor. Planerna var främst Halmstads översiktsplan Framtidsplan 2030 (Halmstads kommun,
7
2014) med Framtidsbild 2050 (Halmstads kommun, 2019b), Cykelplan 2017 (Halmstads kommun, 2017) och Grönplan för Halmstads park- och grönområden (Halmstads kommun, 2016). ÖP:en genomgår uppdatering där delen Framtidsbild 2050 är klar och godkänd (Halmstads kommun, 2019a, Halmstads kommun, 2019b). FÖP:en för Larsfrid-Vilhelmsfält ska vara klar 2022 och sedan ligga till grund för detaljplaner (Halmstads kommun, 2019a).
Figur 1. Larsfrid och del av Västervall, 1960.
Halmstads kommun, något beskuren.
Figur 2. Larsfrid, Västervall och del av Vilhelms- fält, 1977. Halmstads kommun, något beskuren.
Figur 3. Omvandlingsområdet Larsfrid-Vilhelmsfält, avgränsat inom orange linje.
Linje avser ungefärligt område. Ortofoto, Halmstads kommun, tillägg av författaren.
Våren 2020 träffade kommunen fastighetsägare i området och informerade om omvandlings- projektet, samlade information om dagens verksamheter, byggnader och fastighetsägarnas framtids- och utvecklingsplaner kopplade till omvandlingen (Kignell, muntligen 2020-04-01).
Kartläggningen avbröts på grund av coronapandemi.
2.2 Städers mikroklimat och urban värmeöeffekt
Städer har ett eget mikroklimat där fenomenet urban värmeö (Urban Heat Island, UHI) och värmeöeffekt uppkommer när tätbyggda områden värms av solljus och värmen lagras i asfaltgator och huskroppar med stor massa (Länsstyrelsen et al., 2011b; Länsstyrelsen, 2013;
Länsstyrelsen, 2014; Rosenlund, 2017). Uppvärmda horisontella och vertikala ytor strålar
8
sedan ut värme så att medeltemperaturen höjs, speciellt i icke skuggade och dåligt ventilerade områden (Boverket, 2010; Länsstyrelsen, 2013; Rosenlund, 2017). Värmen strålas från en huskropp till en annan och avtar så långsamt att nattens normala avkylningseffekt minskas.
Husens massa, gatornas dragning och bredd, grönområden och vegetation kan påverka mikro- klimatet. Gröna ytor binder fukt och minskar uppvärmningen genom att vara svalare då en del av solenergin används till att avdunsta vatten (Rosenlund, 2017). Hårdgjorda ytor, torra ytor och sparsam vegetation har lägre upptagningsförmåga av vatten vid kraftiga regn och skyfall och ytavrinningen ökar, med risk för bland annat överbelastade ledningssystem (WSP, 2020).
2.3 Framtidsklimat i Hallands län
Representative Concentration Pathways, RCP, anger hur växthuseffekten förstärks i framtiden (SMHI, 2014) genom differensen mellan inkommande solenergi och utgående strålning i W/m² år 2100 (SMHI, 2015). Växthusgaser ökar differensen, vilken uttrycks som 4,5 eller 8,5 W/m² och bildar olika framtidsscenarier (MSB, 2017). Scenario RCP 4,5 innebär något ökande koldioxidutsläpp fram till 2040 och RCP 8,5 innebär fortsatt höga koldioxidutsläpp 2100, motsvarande tre gånger dagens utsläpp samt kraftiga metanutsläpp (SMHI, 2014;
SMHI, 2015). Efter 2050 ses tydliga skillnader mellan scenarierna enligt bland annat rapporten Framtidsklimat i Hallands län (SMHI, 2015). Framtidsklimatet i Halland innebär kraftigare och mer frekvent regn, stigande temperaturer och fler varma dagar (Länsstyrelsen et al., 2011b: Länsstyrelsen, 2013, Länsstyrelsen 2014; SMHI, 2015), se tabell 1.
Tabell 1. Framtidsklimatet i Hallands län. Årsmedelnederbörden är medelvärdet av varje års summerade dygnsnederbörd. Referensperiod 1961-1990 (SMHI, 2015). Författaren utifrån Länsstyrelsen et al., 2011;
Länsstyrelsen, 2013; Länsstyrelsen, 2014; SMHI, 2015.
Risk Förväntad ökning
Katastrofskyfall (storm, orkan)
>90 mm per 24 h per 1000 km²
Svag ökning.
Extrem nederbörd, 1h varaktighet Ökning (främst RCP 8,5). +25-35 % för längre återkomsttider.
Årligen kommande skurar +15-25%.
Årsmedelnederbörd +10% (RCP 4,5), +15-25% (RCP 8,5). Vintertid +25-50%.
7-dygnsnederbörd 2050: Markant ökning (RCP 8,5).
2098: +ca 15% (RCP 4,5), +25% (RCP 8,5).
Maximal dygnsnederbörd 2098: +ca 15% (RCP 4,5), +20% (RCP 8,5).
Dygn med regn >10 mm +8 dagar (RCP 4,5), +14 dagar (RCP 8,5).
Fram till 2050: +0-14 dygn. Fram till 2100: +5-25 dygn.
Årsmedeltemperatur Sommartid efter 2040: kraftig ökning (RCP 8,5).
Vintertid 2098: ca +2,5ºC (RCP 4,5), +ca 5°C (RCP 8,5).
Värmeböljor 2021-2050: ökning långa värmeböljor. 2069-2098: värmeböljor 2-3 gånger så långa. 2098: 18 dagar i följd enligt årsmedelvärde.
Antal varma dygn vid kusten 2021-2050: +20 dygn (RCP 8,5). 2069-2098: +40 dygn (RCP 8,5).
Tropiska nätter >20ºC hela natten 30-40 gånger/år, längs kusterna i södra Sverige.
2.4 Skyfall, återkomsttid och 100-årsregn
Skyfall är ett kortvarigt högintensivt regn med varaktighet mellan minuter och timmar och intensivare än 50 mm/timme eller större än 1 mm/minut (MSB, 2017). Ett sådant skyfall har en återkomsttid på cirka 80 år. Varaktighet är den tid som regnet håller på (Länsstyrelsen, 2018). Återkomsttid är den statistiskt sett genomsnittliga tiden mellan två händelser av samma omfattning och kan uttryckas som exempelvis 10, 50 eller 100 års återkomsttid (Länsstyrelsen
9
et al., 2011a; MSB, 2017; Svenskt Vatten, 2011). En återkomsttid på 100 år kan ange att händelsen statistiskt sett i genomsnitt återkommer, inträffar eller överträffas en gång under 100 år(Svenskt vatten, 2011; SMHI, 2015). Händelsen anses som slumpmässig och
sannolikheten att påverkas är lika stor varje år (Svenskt Vatten, 2016). Eftersom man utsätter sig för risken under flera år används den ackumulerade sannolikheten. För ett regn med återkomsttiden 100 år (100-årsregn) är den ackumulerade sannolikheten 63% att regnet inträffar eller överträffas en gång under en 100-års period (Länsstyrelsen et al., 2011a; SMHI, 2015; Svenskt Vatten, 2016; Salomonsson et al., 2017). I tabell 2 visas exempel på olika sannolikheter och återkomsttider.
Tabell 2. Exempel på ackumulerad sannolikhet (%) under olika perioder vid olika återkomsttider för regn.
Författaren utifrån MSB, 2017.
Återkomsttid 10 år Återkomsttid 50 år Återkomsttid 100 år (100-årsregn)
Under 10-årsperiod 65% 18% 10%
Under 50-årsperiod 99% 64% 39%
Under 100-årsperiod 100% 87% 63%
Det går inte att generellt sett säga vilken vattenvolym ett 100-årsregn har utan det varierar (MSB, 2017; Nordlöf, 2019). Om 30 mm regn faller på 120 minuter räknas det som ett 10- årsregn och om det faller på 10 minuter räknas det som ett 100-årsregn (Svenskt Vatten, 2016). Faller regnen med lika stor intensitet (mm/h) blir regnvolymen ungefär dubbelt så stor vid 100-årsregnet som vid 10-årsregnet (Svenskt vatten, 2011; Svenskt Vatten, 2016;
Stadsbyggnad, 2018a). Regn som idag räknas som 100-årsregn kommer att ske oftare i framtiden (MSB, 2017). Skyfall kan även definieras som nederbörd av sådan volym att ledningsnätet inte klarar av att ta hand om vattnet (Salomonsson et al., 2017; Nordlöf, 2019).
Tätorters sårbarhet och uppkomna konsekvenser vid skyfall och översvämningar varierar.
Viktiga faktorer är ledningsnätets kapacitet, vattenstånd i brunnar och recipienter, läget för viktiga samhällsfunktioner, topografi, områdets utformning samt markens infiltrations- kapacitet (Länsstyrelsen et al., 2011a; MSB, 2018; Sörensen, 2018). I olika delar av en stad kommer nettoregn och ytavrinning att variera (Nordlöf, 2019). Nettoregn är nederbörd
(bruttoregn) minus ledningsnätets kapacitet och infiltrationen i marken. Faktorerna ovan samt frekvent regn under flera månaders tid kan ge konsekvenser som vid ett 100-årsregn, även om de enskilda regnen inte klassas som sådana (Länsstyrelsen et al., 2016).
2.5 Skyfallskartering Halmstads kommun
En skyfallskartering kan exempelvis visa lågpunkter, vattendjup, översvämningsutbredning och rinnvägar efter skyfall (MSB, 2017). Rinnvägar är lågstråk som kan transportera stora mängder vatten (Nordlöf, 2019). Minst två regn med olika återkomsttid på 100-1000 år rekommenderas vid skyfallskartering samt att klimatfaktor ska användas för regnen som kompensering för framtida klimatförändringar (MSB, 2017). Klimatfaktor 1,2-1,5 ökar regnvolymen med 20-50% (Svenskt Vatten, 2016; MSB, 2017; Länsstyrelsen, 2018). En kartering kan använda regn med viss volym utan hänsyn till ledningsnätet eller så kan ett schablonvärde eller faktiskt värde dras av för ledningsnätets kapacitet (MSB, 2017). Faktiskt värde ger mest realistiskt resultat men kräver stor kunskap om ledningsnätet. Enligt dagens riktlinjer ska ett nytt ledningsnät kunna hantera ett regn med återkomstiden 10 år och endast den intensivaste delen av regnet ska skapa ytavrinning eller samlas i lågpunkter. Terrängens infiltrationskapacitet blir viktig samt förmågan att leda vattnet vidare (Malmö stad, 2017). Vid ett 100-årsregn antas ledningsnätets kapacitet överskridas oavsett dimensionering eftersom det
10
inte är praktiskt eller ekonomiskt försvarbart med rör som kan hantera alla skyfall (Länsstyrelsen, 2018). En skyfallskartering bör kopplas till en konsekvensanalys och åtgärdsplan som redovisar tänkbara skador, omhändertagande av skador samt preventiva åtgärder och målet kan vara att staden ska kunna fungera trots ett 100-årsregn (MSB, 2017).
En konsult har på uppdrag av Halmstads kommun genomfört en kommunövergripande skyfallskartering med ett GIS-baserat beräkningsverktyg och Lantmäteriets nationella höjddatamodell från 2010 (Nordlöf, 2019). Syftet var att få ett första underlag inför fysisk planering samt att se hur Halmstads kommun påverkas av avrinning på markytan. Exempelvis redovisas rinnvägar samt olika vattendjup i lågpunkter. Vid framställandet av kartmaterialet användes en nettoregnsvolym på 53 mm som motsvarar ett 100-årsregn med klimatfaktor som med konstant intensitet faller i 60 minuter och belastar ledningar dimensionerade för ett 2- årsregn. Rördimensioneringen ansågs representativ för Halmstads tätort. Ett generellt avdrag för vattenvolym gjordes för hela Halmstads kommun oavsett markslag eller markbeläggning.
Karteringen tog inte hänsyn till infiltration, ytavrinnande vatten som senare får plats i ledningsnätet, baktryck i ledningar eller fluvial översvämning från å eller hav.
2.6 Hållbara dagvattenlösningar
Traditionella dagvattensystem är diken och ledningar som leder bort dagvatten (MBK, 2017).
Definitioner av dagvatten finns inte i miljöbalken eller tydligt i vattentjänstlagen men en förklaring är regn- och smältvatten som avrinner från hårdgjorda ytor som tak, vägar, parkeringsplatser och dylikt (MÖD, 2014). Branschpraxis säger att endast regn som
understiger dimensioneringskrav behöver tas om hand av ledningsnätet, resten tillåts avrinna på ytan eller samlas i lågpunkter (Nordlöf, 2019).Vattnet ska rinna till plats där det inte gör skada (Svenskt vatten, 2011) men hårdgjorda ytor förvärrar ytavrinningen och stora
regnmängder kan skapa så kallad pluvial översvämning (Ellis, 2013). Det finns dagvatten- lösningar som imiterar naturens hydrologiska processer genom att samla, fördröja, lagra och avdunsta regn och annat dagvatten likt det naturliga kretsloppet (Länsstyrelsen, 2013;
Charlesworth & Colin, 2016; Stadsbyggnad, 2018b). De utgör kombinationer av gröna ytor och dagvattenhantering i system som kan kallas blågröna system eller blågröna lösningar där det blå syftar på vatten och det gröna på vegetation (Svenskt vatten, 2011; Länsstyrelsen, 2013). Systemen formar en hybridmodell (Depietri & McPhearson, 2017) som hanterar både flöde och vattenkvalité (Ellis, 2013). Föreliggande examensarbete använder främst begreppen hållbar dagvattenhantering och blågröna lösningar. Inom litteraturen finns en stor mängd begrepp som exempelvis hållbar dagvattenhantering (Stahre, 2004; Svenskt Vatten, 2011), blå-gröna lösningar (Stahre, 2008), grågröna systemlösningar (Eriksson, 2017), grå–grön–blå systemlösning (Rosenlund, 2017), blågrön infrastruktur (Sörensen, 2018), öppen
dagvattenhantering (Boverket, 2010), grön-blåa konstruktioner (Rise, u.å.), Low Impact Development (LID), Sustainable urban Drainage Systems (SuDS) (Charlesworth & Colin, 2016), Nature-Based Solutions (NBS) (Depietri & McPhearson, 2017; Staddon et al., 2018), hybride infrastructure och green-gray infrastructure (Depietri & McPhearson, 2017), green infrastructure (GI) (Staddon et al., 2018) samt blue-green solutions (Wihlborg, Sörensen &
Alkan Olsson, 2019). Termerna omfattar planerade och strategiskt placerade anläggningar eller ytor i staden, vilka helt eller delvis tar hand om dagvatten, tar upp föroreningar, bidrar till temperaturreglering, bildar miljöer för rekreation och sociala mötesplatser samt bidrar till biologisk mångfald (Boverket, 2010, Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016; Charlesworth &
Colin, 2016; Loc et al., 2017; Wihlborg, Sörensen & Alkan Olsson, 2019).
11
Sörensen (2018) delar upp egenskaper hos blågrön infrastruktur i fyra grupper: infiltration, långsam avledning, fördröjning samt evapotranspiration (Sörensen, 2018).Evapotranspiration är evaporation från mark och ytvatten plus transpiration från växter och innebär avdunstning.
Stahre (2004) delar in dagvattenlösningar något annorlunda utifrån plats i avrinningskedjan, hur fördröjning sker (nära källan/samlad) samt placering (privat/allmän) (Stahre, 2004). I tabell 3 ges en förenklad bild av uppdelningen där endast exempel från föreliggande arbete har tagits med och en lösning kan ingå i flera grupper. Arbetet har fokus på gröna tak, över- svämningsytor i form av multifunktionella ytor i urban miljö samt genomsläpplig beläggning.
Tabell 3. Fyra grupper av egenskaper hos blågröna lösningar samt exempel i föreliggande examensarbete.
Författaren utifrån Stahre, 2004; Svenskt Vatten, 2011; Sörensen, 2018.
Infiltration Långsam
avledning
Fördröjning nära källan eller samlad
Evapotranspiration
Träd, regnbädd,
genomsläpplig beläggning, tillfällig
översvämningsyta, svackdike, damm.
- Främst allmän platsmark.
I öppna system. Till lägre delar av avrinningsområdet.
Svackdike, regnbädd, - Främst allmän platsmark.
Lokal dagvattendamm, grönt tak, genomsläpplig beläggning, regnbädd.
- Allmän platsmark, privat mark.
Tillfällig översvämningsyta, - Främst allmän platsmark.
Träd, grönt tak, regnbädd, genomsläpplig beläggning
- Allmän platsmark och privat mark.
3. Metod
Metoden är i grunden en kvantitativ litteraturstudie av vetenskapliga artiklar samt rapporter från kommuner och myndigheter. Sökning i databas har gjorts enligt tabell 4 med filtren engelska, fackgranskade tidskrifter, öppen tillgång. Av totalt 46 relevanta träffar var 18 träffar unika och förekom i endast en av sökningarna. Resterande träffar förekom i en eller flera sökningar.Även andra vetenskapliga artiklar samt böcker har studerats. Exempel har lyfts fram från bland annat Malmö och Göteborg. Information kopplad till Larsfrid-Vilhelmsfält har hämtats från Halmstads kommuns planer, hemsidor, muntlig information från tjänstemän (samtal, e-post) samt okulärbesiktningar. Okulärbesiktning, tolkning av kartor samt muntlig information har tillfört kvalitativ metod (Backman, 2008). Vid ett tillfälle skedde idéutbyte med ansvarig planarkitekt Kignell och tre studerande. Resterande träffar ställdes då corona- pandemi begränsade fysiska träffar. En skyfallskartering (Nordlöf, 2019) för Halmstads kommun studerades i pappersformat på samhällsbyggnadskontoret. I den fanns en flygbild/
ortofoto med pålagda vattendjup och rinnvägar vid ett klimatkompenserat 100-årsregn som ger 53 mm nettoregn. Dock syntes inte hela Larsfrid-Vilhelmsfält. I ett tillgängligt digitalt kartutsnitt för Larsfrid-Vilhelmsfält fanns vattendjup och rinnvägar enligt ovan, men utan ortofoto. I resultatet skapades en figur över Larsfrid-Vilhelmsfält genom ett kartöverlägg av ett ortofoto som överlagrades med vattendjupet och rinnvägarna från det digitala kartutsnittet.
Tabell 4. Sökord och sökträffar.
Databas OneSearch (2020-01-31)
Antal träffar
Relevanta träffar (titel, abstract)
Relevanta och unika träffar
Sökord green roof + flooding + SUDS 53 15 10
Sökord stormwater + pluvial + runoff 57 10 4
Sökord green roof + runoff + stormwater + pluvial
15 9 1
Sökord green roof + pluvial + flooding + sustainable water management
18 9 0
Sökord Kvillebäcken (2020-04-15) 7 3 3
Totalt 150 46 18
12
4. Resultat
Frågeställningarna som resultatet baseras på är Hur kan Halmstads kommun arbeta med blågröna lösningar som en resurs i Larsfrid-Vilhelmsfält? och Finns det möjlighet att peka ut ytor i Larsfrid-Vilhelmsfält för blågrön dagvattenhantering? Blågröna lösningar berörs allmänt av hinder och drivkrafter i samhället som exempelvis teknik, tradition, klimat, arbets- process, lagar och planregler. Nedan visas hur Halmstads kommun kan arbeta med blågröna lösningar som en resurs i Larsfrid-Vilhelmsfält genom faktiska blågröna lösningar och genom sin arbetsprocess samt att möjligheten finns att peka ut ytor för blågrön dagvattenhantering.
4.1 Dagvattennätet och blågröna lösningar
Traditionella rörledningar har funnits i minst 150 år i västvärlden medan urbana hållbara dagvattensystem har en kortare historik (Fryd et al., 2010). Svenska städer anlade tidigt vatten- och avloppssystem (VA-system) och byggde in sig i ett ledningsbundet system som flera aktörer underhåller (Boverket, 2010; Cettner et al., 2013; Wihlborg, Sörensen & Alkan Olsson, 2019). Underhållet av svenska VA-ledningar kostar miljarder per år och bedöms öka (WSP, 2020). Under 1970-talet fanns hållbar dagvattenhantering i Sverige men expansionen uteblev (Stahre, 2008; Cettner et al., 2013; Sörensen, 2018). Under 1980-talet arbetade innovativa städer i Sverige med frågan men först under 2010-talet tog det mer fart
(Stadsbyggnad, 2018a). I Halmstad är vattenbolaget ett kommunalt bolag, Laholmsbuktens VA AB, LBVA. De vill arbeta för att begränsa inläckande dagvatten till spillvattennätet då det ger toppflödes-belastningar vid regn, skapar högre energiförbrukning, kräver mer
kemikalier i reningsverket samt kan skada fastigheter och miljö vid bräddning (LBVA, 2019).
Vintertid kan kallt inträngande vatten skada biologiska processer i reningsverk (Stadsbyggnad, 2018b).
Traditionella dagvattensystem är statiska och kan inte följa med klimatets utveckling
(Sörensen et al., 2016; Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016). Klimatförändringarna kommer ge kraftigare och mer frekvent regn i framtiden vilket i kombination med befolkningstillväxt, urbanisering och ökad andel hårdgjord yta ställer krav på städers utformning (SMHI, 2015).
Klimateffekter kan generellt sett minskas genom mitigering (begränsning) exempelvis av utsläpp eller adaption (anpassning) till ett förändrat klimat (Storbjörk, 2009; Boverket, 2010).
Sätten bör komplettera varandra men främst behövs större fokus på flexibilitet och adaption i Sverige (Stahre, 2008; Storbjörk, 2009) vilket även gäller för andra delar av världen (Chan et al., 2017) då klimatförändringarnas storlek och takt är osäkra (Göteborgs Stad, 2018a). För att motverka skador på samhället finns anledning att anpassa rörsystemen till hållbar
dagvattenhantering (Sörensen et al., 2016) även om det är mer tidskrävande att planera (Stahre, 2008). Inom ett fokus på ekologisk, social och ekonomisk hållbarhet kan teknisk hållbarhet tas med och skifta tankesättet till att traditionella ledningsrör kompletterar hållbar dagvattenhantering och inte tvärtom (Depietri & McPhearson, 2017). Potentiella barriärer vid anläggandet av blågröna lösningar är brist på kunskap om fördelar, osäkerhet om ekonomisk lönsamhet, ekonomisk ansvarsfördelning, brist på politiska initiativ, brist på kostnads- nyttoanalyser från tidigare projekt samt osäkerhet inför något som känns ovant (Read et al., 2016; Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016).
Halmstads kommun och LBVA anser att blågröna lösningar som exempelvis planerade översvämningsytor kan vara en del i att hantera framtida ökande och ojämna nederbörds- mängder (Halmstads kommun, 2016; LBVA, 2019). Dagvattenhantering bör inte endast handla om hydraulik utan även om biologisk mångfald, attraktiva grönområden i
13
bostadsmiljöer och pedagogiska ytor (Stahre, 2008; LBVA, 2019). Halmstads kommun ska 2050 ha mark avsatt för klimatanpassning och ytorna ska vara multifunktionella och skapa mervärden (Halmstads kommun, 2019b). LBVA har under våren 2020 börjat att titta på rinnvägar vid tänkta skyfall i Larsfrid-Vilhelmsfält (Vernersson, muntligen 2020-04-07). De tittar även på vilka dimensioner det finns för utloppen från området. Dimensionerna visar att de måste hitta blågröna lösningar i området för att det inte ska översvämmas vid olika återkomsttider av regn. Konventionella ledningar kräver inte stor mark ovan jord, de är lätta att tillverka och att ha på lager (Wihlborg, Sörensen & Alkan Olsson, 2019). Det är dock tidskrävande, dyrt och skapar avbrott i trafiken vid byte av befintliga rör i marken. Både grå, blå, gröna och blågröna system kan fallera men grå system med hårdgjorda ytor, traditionella ledningar och brunnar kan i större grad inge falsk trygghet om de dimensionerats efter en viss återkomsttid (Nordlöf, 2019). De blågröna lösningarna är mindre beroende av pumpar och mindre sårbara vid elavbrott både vid normalläge och översvämningar (Hoang & Fenner, 2016). Hållbara dagvattenlösningar är inte per automatik långsiktigt hållbara utan det beror på när och hur de planeras, implementeras och underhålls samt dess förhållande till befintliga rörledningar (Stahre, 2004; Ellis, 2013). Totalt sett kan skötselbehovet bli lägre med blågröna lösningar (Ellis, 2013). Huvudsaken är att alla system som anläggs är integrerade med
varandra i så hög grad som möjligt, att samtliga delar har hög kvalitet, är rätt utförda och tillräckligt stora (Stahre, 2004; Depietri & McPhearson, 2017). Träd och blågröna ytor som placeras strategiskt och integrerat med bebyggelsen kan ta hand om dagvatten, förbättra luftkvaliteten, ge skugga, sänka den lokala temperaturen, motverka värmeöar, reglera fukt och vind, vara sociala mötesplatser, fungera för rekreation eller vila, ge pedagogiskt värde samt stötta den biologiska mångfalden (Stahre, 2004; Boverket, 2010; Länsstyrelsen, 2013;
Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016). En blandning av träd är lämpligt då barrträd filtrerar luften mest effektivt och lövträd suger åt sig gaser bättre (Länsstyrelsen, 2013). För att dagvatten i rinnvägar lättare ska nå gröna ytor kan kantstenar tas bort (Svenskt Vatten, 2011).
Blågröna lösningar kan i olika utsträckning fånga upp föroreningar från utsläpp och
dagvatten, vilka kan avlägsnas efter ackumulation (Blecken, 2010; Ellis, 2013; Lundy, 2016).
Prognoser visar på ökad värme i Halland framöver (SMHI, 2015). Ökad värme kan leda till astma, allergi, uttorkning o dödsfall hos riskgrupper (Boverket, 2010). Ett närliggande hav kan svalka men även buffra värme så att tropiska nätter skapas. Hög solinstrålning och stillastående luft i stadsmiljö kan leda till ohälsosamt höga halter bakterier, pollen, marknära ozon och partiklar (Länsstyrelsen, 2013; Chan et al., 2017). Länsstyrelsen i Halland förordar att kommunerna ska kartlägga värmeöeffekter i stadsmiljö för att se riskområden och få en grund för grönplaner, blå och gröna strukturer (Länsstyrelsen, 2014). Torr mark och asfalt bidrar till värmeöeffekten, vilken kan minskas genom fuktig vegetation (Chan et al, 2017;
Rosenlund, 2017). En 10% ökning av gröna områden kan sänka temperaturen lokalt med
≤4°C (Länsstyrelsen, 2013). Värmeöeffekter och urbant mikroklimat kan undersökas med simuleringsprogram innan byggnation och plantering. De flesta program kräver licens, som exempelvis ENVI-met som enligt Rosenlund (2017) har använts i många vetenskapliga studier (Rosenlund, 2017). SOLWEIG-modellen finns för bedömning av urban värmeöeffekt på kommun-, stads- eller kvartersnivå (Boverket, 2010; SMHI, 2018a; SMHI, 2019c) och rekommenderas för länsstyrelser eller kommuner som vill genomföra värmekartläggning av nutida och framtida klimat i staden (SMHI, 2019c). SMHI kan kontaktas för utförandet, vilket exempelvis har skett i Skövde kommun där kartläggningen avsågs utgöra planeringsunderlag för att bevara och skapa gröna miljöer och höja grönytefaktorn (SMHI, 2018a).
I Halmstad har Stadsbiblioteket (2006) ett grönt sedumtak som klarar temperaturväxlingar, är tåligt, isolerar mot kyla och värme samt tar hand om regn (Sveriges Radio, 2006;
14
Hallandsposten, 2015). De estetiska fördelarna övervägde vid anläggandet då högre
byggnader runt om skulle få utsikt över taket (Sveriges Radio, 2006). Regionbussterminalen (2012) i Halmstad har extensivt grönt tak med sedumväxter på ett 90x14 meter stort
betongskärmtak (Kignell, muntligen, 2020-04-01). Den främsta orsaken var inte fördröjning av kraftiga regn utan att taket skulle ses uppifrån gångbro och hög bebyggelse samt ge en mjukare och grönare känsla bland betongen (Hallberg, muntligen 2020-04-02). Det fanns få träd i närheten och nedfallna löv antogs blåsa av och inte skapa underhållsproblem. I Söndrum i Halmstad planeras bebyggelse på grönytor och olika dagvattenlösningar har studerats
(Halmstads kommun, 2019c). Planområdets utjämningsbehov har beräknats utifrån ett 30-års regn med 30% klimatfaktor och att befintliga ledningsnätets kapacitet är ett 2-årsregn. I detaljplanen anses att volymen på avrinningen inom området vid 10 minuters varaktighet kan bli >470 l/s. En vattenvolym på cirka 300 m³ ska preliminärt tas om hand genom ett nytt torg med underjordiska kassetter samt en torrdamm utan permanent vatten. Dammen beräknas bli 0,5 meter djup med flacka kanter och ska fyllas vid skyfallsregn och sedan tömmas.
Dagvattenutredningen i området betonar vikten av korrekt höjdsättning och att det i projekteringsstadiet tas hänsyn till rinnvägar samt att instängda områden inte skapas, ett tillvägagångssätt som stöds av Svenskt Vatten (Svenskt Vatten, 2011).
4.2 Gröna tak
Användandet av gröna, vegetationstäckta tak i olika länder har ökat på grund av problem kopplade till miljöfrågor, urbanisering och stor andel hårdgjord yta i städerna (Arthur &
Wright, 2005;Lamera et al., 2014; Loc et al., 2017). Byggnaders tak ingår i hårdgjord yta (Boverket, 2010) och kunskap om gröna tak kan behöva tas med mer inom olika utbildningar (Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016). Takets uppbyggnad är förenklat sett ett vattentätt membran i botten, rotbarriär, dräneringslager, substrat av jordblandningar samt växtlighet högst upp (Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016; Vinnova, 2017a). Ett grönt tak kan täcka hela eller delar av takytan. Eftersom gröna tak fångar, lagrar och avdunstar vatten (Stahre, 2008; Lamera et al., 2014; Vinnova, 2017a) är dess syfte främst att minska vattenmängden som rinner av taket och ansluter till annat dagvatten på marknivå (Ellis, 2013). Vegetationen kan vara estetisk, bidra till biologisk mångfald, dämpa akustiken, skydda och isolera
byggnaden mot kyla och värme samt minska värmeöeffekter genom att växter skuggar taket samt använder värme från sol eller tak till att avdunsta vatten (Arthur &Wright, 2005; U.S.
EPA, 2008; Storbjörk, 2009; Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016; Loc, et al., 2017;
Rosenlund, 2017). Detta till skillnad mot konventionella tak som absorberar solstrålning och sänder ut värme i staden, vilket således kan reduceras med gröna tak (Chan et al., 2017) vid lagom fuktat substrat (Solcerova et al., 2016). När värmeböljor ökar i längd eller antal behöver byggnader anpassas då värmebehovet minskar vintertid och kylbehovet ökar sommartid (SMHI, 2015).
Substratets jord blandas ut för att bli lättare och få balans mellan näringsinnehåll,
vattenhållande och dränerande förmåga (Lamera et al., 2014). Substrat och tjocklek varierar exempelvis med taktyp, taklutning och vegetation. Växterna måste klara av vattenmättat substrat (Vinnova, 2017a). Det finns i huvudsak två typer av gröna tak, intensiva med tjockare substrat och högre vegetation som buskar och träd, respektive extensiva med tunt substrat och låg vegetation (Arthur & Wright, 2005; Volder, 2014; SMHI, 2019b; Vinnova, 2017a).
Intensiva tak har högre vattenbindande förmåga, hindrar avrinning effektivare och kan fungera som en takträdgård men taket är tungt och kan behöva vattnas (U.S. EPA, 2008;
Stovin et al., 2015; Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016; Vinnova, 2017a). Vegetationen på extensiva tak är företrädelsevis från växtfamiljen sedum och innehåller örter och suckulenter i
15
ett tunnare substrat som ger ett lättare tak (40-50 kg/m²) som kan täcka stora ytor, kräver lite skötsel och sällan behöver vattnas (Stahre, 2004; Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016;
Vinnova, 2017a). När gröna tak värderas mot varandra bör både miljömässiga och sociala fördelar vägas in samt att intensiva tak oftast inte täcker hela taket (Wilkinson, Proverbs &
Lamond, 2016). Hänsyn ska tas till brandskydd och brandsäkerhet (U.S. EPA, 2008; Vinnova, 2017a). Torra, lättantändliga växter ska undvikas och sedumtak bör kombineras med
intervaller av grus som kan stoppa brandspridning. Sedumtak kan klara Boverkets byggreglers brandklassning (Vinnova, 2017a; Boverket, 2019a). För att hindra att takvegetation torkar ut (Lamera et al., 2014; Solcerova et al., 2016; Vinnova, 2017a) kan bevattning krävas vid långa torrperioder då torr växtlighet och substrat, utöver brandfaran, även har sämre temperatur- sänkande egenskaper nattetid (Solcerova et al., 2016) samt sämre vattenupptagande förmåga när ett kraftigt regn väl kommer (Arthur &Wright, 2005; U.S. EPA, 2008). Bevattningssystem kan kopplas till brandlarm och ett vattenmättat tak kan fördröja eller hindra brandspridning (U.S. EPA, 2008). Vissa gröna tak kan behöva gödslas och långtidsverkande medel ger mindre näringsläckage (U.S. EPA, 2008; Svenskt Vatten, 2011; SMHI, 2019b). Det gröna ytskiktet utgör livsmiljöer för fåglar och insekter men kan även dra till sig oönskade djur som finner det lättare och mer skyddat att bygga bo där och de kan väsnas eller smutsa ner
(Boverket, 2019a). För extensiva tak rekommenderas årlig tillsyn, skötsel efter behov eller minst var 2-3 år och avrinningen bör kontrolleras 1 gång/år (SMHI, 2019b). Vid snöskottning lämnas cirka 5 cm snö för att inte skada växterna. Vid omplantering måste försiktighet vidtas för tätskikt, rotspärr och bevattningssystem (Boverket, 2019a). Klimatförändringar kan skapa fler och starkare vindar som kan skada vegetation på höga byggnader så att skötselbehovet ökar (Arthur &Wright, 2005; Vinnova, 2017a; Boverket, 2019a).
För fördröjningsvolym inom ett planområde gäller allmänt att 10 mm regn ger 10 liter vatten/m² markyta att ta hand om och följaktligen 1 m³/100 m² (Svenskt Vatten, 2016). Ett standardtak utan vegetation beräknas behöva 1-2 gånger så stor markyta som taket för att ta hand om nederbörd genom infiltration över gräsyta (Stahre, 2004). Ett alternativ är att leda vatten från konventionella tak till blågröna ytor (Ellis, 2013). För avrinning vid ett enskilt regn beräknas ett sedumtak inte ge någon avrinning om nederbördsvolymen är <5 mm (Svenskt Vatten, 2011). Vid kraftiga regn tas 5 mm regn upp och sedan sker avrinning via dräneringslagret om taket är vattenmättat. Gröna tak kräver mindre markyta men när deras kapacitet överskrids måste de, liksom konventionella tak, vara sammankopplade med andra blågröna lösningar eller ledningsnätet (Lashford et al., 2016). Toppbelastningar hos gröna tak kan beräknas men enhetlig mätmetod saknas för grundkapaciteten som beror på avdunstning och substratets absorptionsförmåga (Stovin et al., 2015). Vattenmängden i taket kommer ofta från flera mindre regntillfällen och samma tak kan uppvisa varierande resultat (Svenskt Vatten, 2011). Jämförelser försvåras eftersom exakt samma regn eller fuktighetsgrad i substratet aldrig förekommer mer än en gång (Stovin et al., 2015). I litteraturen anges en mängd olika siffror för avrinning, vattenupptag och värmereducerande förmåga för tak, se tabell 5. Litteraturen anger dock inte alltid vilken typ av grönt tak som avses.
Procentandelarna påverkas i olika stor grad bland annat av regnmängder, temperatur, takvinkel, takstorlek, substrat och vegetation (Lamera et al. 2014, Stovin et al., 2015;
Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016). Hur stor nytta ett grönt tak gör i praktiken beror även på befintligt ledningsnät (Loc et al., 2017). Kapaciteten minskar på vintern och växterna måste klara frost och vintertemperaturer (Stockholm vatten och avfall, 2017a). Det kan för Larsfrid-Vilhelmsfält vara svårt att räkna på eventuella fördröjningar i hela system där gröna tak ingår samt kapacitet vid snösmältning och frusna tak (Vernersson, muntligen 2020-04-07).
16
Tabell 5. Avrinning, vattenupptag och värmereducerande förmåga hos hårdgjorda tak och gröna tak.
Typ av tak Kapacitet Källa
Hårdgjort tak utan vegetation
9-38% mindre årsavrinning, i medeltal 19%. Beror på material och avdunstning.
Svenskt Vatten, 2011.
Mörkt traditionellt tak och grönt tak
Yttemperatur mörkt traditionellt tak: 76ºC. Grönt tak: 33- 48ºC. Luften över grönt tak 4ºC svalare. Chicago, USA.
U.S. EPA, 2008.
Gröna tak Minskad avrinning med 75% vid regntoppar. Taken lagrade och avdunstade >60% av vattnet. North Carolina, USA.
U.S. EPA, 2008.
Grönt tak 17–20% mindre avrinning. 11-14% ökad evapotranspiration. Ellis, 2013.
Grönt tak 40-80% av regnvolymen tas upp. 60–80% minskning av avrinningstopparna.
Lamera et al. 2014.
Grönt tak 45-60% mindre avrinning. Medium/hög effektivitet. Beror på väder och regnintensitet (mm/h).
Lashford et al., 2016.
Grönt tak 60-80% av regnvolymen tas upp. Arthur & Wright,
2017.
Sedummatta Ingen avrinning vid nederbördsvolym <5 mm vid relativt torrt substrat.
Stockholm vatten och avfall, 2017a.
Grönt tak, 10 cm substrat
Minskad avrinning med ca. 70%. Med tiden ökad lagringskapacitet. 15 månaders studie. Portland, USA.
U.S. EPA, 2008.
Tunna gröna tak 27-81% av årsavrinningen magasineras, i medeltal 50%.
Substratdjup 30-140 mm.
Svenskt Vatten, 2011.
Sedumtak, 55 cm tjockt
Minskar dagvattenflödet med 40%. Minskar mängden till dagvattennätet med 460-800m³/år. 3160m² på idrottshall i Stockholm. Ger 2 dBA bullerminskning.
Stockholms Stad, 2018.
Vegetationsklädda tak
Reducerar avrinningen med 25-75%. Varierar med tjockhet, växtlighet, taklutning, skuggning och solbelysning.
Stockholm vatten och avfall, 2017a.
Extensivt grönt tak 50% minskning av avrinning. Malmö botaniska takträdgård. Stahre, 2008.
Vitt grustak och extensiva sedumtak
Gröna tak varmare dagtid än vitt grustak, kallare nattetid.
Lagom fuktigt substrat kyler bäst. Uppmätt 15 och 30 cm ovanför takets grönska. Nederländerna.
Solcerova et al., 2016.
Intensivt grönt tak, jordlager >15cm
Fördröjer och magasinerar cirka 20 mm nederbörd. Vid vattenmättat tak fördröjs flödestopparna något.
Stockholm vatten och avfall, 2017a.
Djupa gröna tak 65-85% av årsavrinningen magasineras. I medeltal 75%.
Substratdjup 150-350 mm.
Svenskt Vatten, 2011.
I Larsfrid-Vilhelmsfält är det är oklart vilka befintliga byggnader som kommer att vara kvar eller hur länge men nya byggnader kan utredas för gröna tak i planeringsskedet. För befintliga byggnader kan en inventering göras (Fryd et al., 2010). Det är enklare att anlägga gröna tak på solitära industribyggnader och tak i behov av omläggning (Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016). Vegetation på stora, platta industritak kan ta emot och lagra mer vatten än tak med lutning (Fryd et al., 2010). Relativt platta tak måste ha god dränering (Arthur & Wright, 2005;
Vinnova, 2017a). I Australien bör tak med låg lutning (<2%) ha extra dränering i underlaget (Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016). En riktlinje kan vara 0-5º lutning (Stockholm vatten och avfall, 2017a). Gröna tak kan ha >30º lutning men substratet behöver då ha mer stöd samt att magasineringen minskar och avrinningshastigheten ökar (U.S. EPA, 2008). Ventilations- utrustning, fönster och solpaneler på tak kan vara i vägen (Vinnova, 2017a). Vid tak med fall kan solpaneler placeras på fallet med mest sol och vegetation på det andra fallet. Gröna tak är något svalare än konventionella tak och det ger solpanelerna högre verkningsgrad (Vinnova, 2017a; WWF, 2019). Det finns speciella stativ för solpaneler på gröna tak och fullskale- modeller är under utveckling (Boverket, 2019b). Solpaneler kan skugga vissa delar av taket så att örter, växter och djur som föredrar detta kan trivas och möjligheten för biologisk mångfald blir större (Boverket, 2019b; WWF, 2019). På industribyggnader kan även mindre krävande tak anläggas, sådana som imiterar banvallar, grustäkter och naturtyper som försvunnit från staden och de utgör en god miljö för fåglar, insekter och växter som inte hittar lämpliga platser i prydliga städer (Stahre, 2004; WWF, 2019). Partiklar och koldioxid fångas upp och
17
binds i gröna tak (Arthur &Wright, 2005; U.S. EPA, 2008; Staddon et al., 2018). Det kan nyttjas i Larsfrid-Vilhelmsfält för att få ner partikelhalten om vissa industrier blir kvar relativt nära nybyggda bostadsområden. Gröna tak utgör ett komplement och dagvatteninsatser måste även göras på markplan (Ellis, 2013). Enligt en dansk beräkning kan extensiva gröna tak på köpcentrum, lager och industrier kompletterade med fördröjningsdammar och infiltrations- diken i grönytor runt hyreshus, ta hand om regn och dagvatten i sådan mängd att 40% av ett områdes icke genomsläppliga ytor kan kopplas bort från ledningsnätet (Fryd et al., 2010).
4.3 Multifunktionella översvämningsytor, dammar, regnbäddar
Multifunktionella översvämningsytor är en typ av öppna fördröjningsytor som är planerade och byggda för att översvämmas vid behov och fördröja vattnet utan att ta skada. Vattnet får sedan beroende på anläggningstyp infiltrera, avdunsta eller tappas av när ledningsnätet inte länge är överbelastat (Svenskt Vatten, 2011). I urban miljö kan det vara en gräsklädd grop med dränerad botten, ett torg eller idrottsplan med hårdgjord yta i bottnen. Det kan även vara lekplatser, parker, hundrastgårdar och parkeringsplatser (Boverket, 2010: Svenskt Vatten, 2011). Utformningen bör vara estetisk och tillgänglig för allmänheten (Stahre, 2004;
Wilkinson, Proverbs & Lamond, 2016). Att sänka en park är ofta kostnadseffektivt men parken måste placeras inom eller uppströms det område som ska skyddas från översvämning eller att vägarna dit tål att översvämmas (Malmö stad, 2018). Parkmark med stora träd och buskar är olämplig att sänka. Hur en nedsänkt multifunktionell aktivitetsyta/idrottsplan som fungerar som översvämningsyta kan se ut vid ett flerfamiljshus illustreras av figur 4.
Översvämningsytan i figur 4 kompletteras med andra blågröna lösningar som gröna tak på bostadshus och uthus, gröna väggar på bostadsfasad, stuprör som mynnar i upphöjda växtbäddar eller rännor till gröna ytor samt genomsläpplig beläggning på hårdgjorda ytor.
Figur 4. Olika blågröna lösningar vid ett flerbostadshus .VA SYD.
En multifunktionell yta har förutsättningar att bli mer lönsam och funktionen hos idrottsytor försämras inte vid nedsänkning (Sörensen et al., 2016) men idrottsplaner som tillfälligt tillåts översvämmas har ett visst skötselbehov och säkerhetsbehov vid vattenfyllnad (Berwick, 2016). Ytorna bör generellt sett följas upp med tiden så att deras höjdsättning eller utlopp inte har ändrats eller satts igen (Svenskt vatten, 2011). För varje yta dit regn eller annat dagvatten kan rinna eller stå en tid utan att göra skada, måste ställning tas till hur vattnet ska tömmas, vad ytan ska användas till i normala fall och hur den ska utformas estetiskt sett (MSB, 2017).
Marksanering kan någon gång bli nödvändig för områden som tillfälligt översvämmas (MSB, 2017) och vattnets kvalitet då det lagras, infiltrerar eller töms från en blågrön lösning måste
18
tas i beaktande så att inte problem flyttas till ett annat område (Fryd et al., 2010). Skyfalls- åtgärder i städer tar fysisk plats men genom att ytorna är multifunktionella kan de stötta stadens ekosystemtjänster som biologisk mångfald, temperaturreglering och det sociala livet (MSB, 2017; Wihlborg, Sörensen & Alkan Olsson, 2019). Boverket ansåg 2010 att
multifunktionella ytor, som bidrar positivt till lokalklimatet och tar hand om vatten, generellt sett borde tas med i grönplaner i högre grad (Boverket, 2010). Halmstads kommuns Grönplan anger att översvämningsytor, i form av grönytor, utför en reglerande ekosystemtjänst och att planerade översvämningsytor oftast är lågpunkter och att andra värden inte skadas eller motarbetas då en hel yta sällan tas kontinuerligt i anspråk (Halmstads kommun, 2016). LBVA anser att vid skyfall är det säker avledning som är det viktiga och den görs med fördel på ytan med rinnvägar (Vernersson, muntligen, 2020-04-03). LBVA kan i dagsläget välja att fördröja vattnet i ett område som avsätts för översvämning och då prioriteras inte rening av det vattnet.
Att rensa in- och utlopp på anläggningar anses inte vara något problem idag inom Halmstads kommun men vid rensning av multifunktionella ytor i Larsfrid-Vilhelmsfält behöver det vara klargjort vem som bekostar drift och säkerställer funktionen efter översvämningar. Öppna dagvattensystem blir inte automatiskt mer nedskräpade men skräp och löv kan synas mer än i system där de åker ner i brunnar och rör och eventuellt skapar kostnad i senare skede (Stahre, 2008). Lövträd runt en multifunktionell yta ger större skötselbehov under höstens lövfällning (Berwick, 2013) och även om ytligt skräp och löv är relativt enkelt att rensa bort från öppna system bör det göras frekvent, vilket kan öka kostnaderna (Stahre, 2008).
Lokala dammar kan beroende på placering ta hand om ytavrinning eller överskottsvatten från konventionella tak och mättade gröna tak (Ellis, 2013). Beroende på uppbyggnad kan de fördröja och jämna ut dagvattnets flöde, infiltrera och rena vattnet samt bidra till grundvatten- bildning (Ellis, 2013; Stockholm vatten och avfall, 2017b;Stadsbyggnad, 2018a). Dammar kan även hindra näringsläckage och skapa miljöer för insekter, fåglar och människor (Svenskt Vatten, 2011; Berwick, 2013; Alkan Olsson & Hansson, 2018). Dammens djup får bedömas utifrån algbildning och säkerhet. Dammar har ett visst rensningsbehov av bottensediment (Länsstyrelsen, 2013). LBVA anser att rensning av dammar idag inte är något problem men att ämnen i sediment kan vara det (Vernersson, muntligen 2020-04-03) som zink, koppar och bly (Hoang & Fenner, 2016). Dammar behöver generellt sett oftare rensas på grund av ansamlad mängd sediment än metallkoncentration (Lundy, 2016). Växter i dammar kan öka infiltration och avdunstning, vara renande och estetiska men dammen får inte växa igen och funktion ska gå före estetik (Svenskt Vatten, 2011). Vegetationen ska inte dölja en vattenfylld yta så inspektion eller barnsäkerhet påverkas (Berwick, 2016). En damm kan förses med räcken eller stängsel om inte skyddsväxtlighet är tillräckligt för att minska olycksrisken (Stahre, 2004). Runt dammar kan räfflade stenplattor sättas som markering åt synskadade (Stahre, 2008). I Larsfrid-Vilhelmsfält kan även skyltar informera. Träd runt dammar ger skugga och sänker vattentemperaturen. Under kvällstid kan ljus riktas mot ytor med mycket vegetation för att inte uppfattas som mörka (Stadsbyggnad, 2017a). Dammar kan behöva återfyllas under torra perioder (Svenskt Vatten, 2011) men ska dammen periodvis torka ut måste växterna tåla det liksom framtida väder, insekter och sjukdomar som kommer med klimatförändringar (Länsstyrelsen et al., 2016). Växterna ska vara icke giftiga och bidra med pollen samtidigt som allergirisken bör beaktas (Hoang & Fenner, 2016; Staddon et al., 2018).
En regnbädd är generellt sett en nedsänkt planterad yta med växtbädd för fördröjning av dagvatten, ofta med underliggande filter och dräneringsrör (Stockholm vatten och avfall, 2017b; Alkan Olsson & Hansson, 2018; SMHI, 2018b). Regnbäddarna kan dräneras till omgivning eller ledningsnät och måste ingå i system tillsammans med andra lösningar och har visst skötselbehov (Rise, u.å.). Substratet håller fukt så växterna klarar torrperioder men de behöver även tåla stående vatten (SMHI, 2018b). Regnbäddar placerade i lokalgator kan
19
sänka trafikhastigheten (Sörensen, et al, 2016; Sörensen, 2018). LBVA anser att vägvatten bör renas innan det förs till en växtbädd (Vernersson, muntligen, 2020-04-03). Regnbäddar och infiltrationsstråk längs parkeringsplatser kan fördröja och utgöra ett biofilter som renar vatten från föroreningar (Blecken, 2010; Lundy, 2016; Sörensen et al., 2016; SMHI, 2018b).
Jordlager och växter tar upp ämnen som kan lagras, filtreras, brytas ner mikrobiellt i rotzonens nedbrytningsmiljö eller avdunsta beroende på ämne och anläggning (Rise, u. å.;
Lundy, 2016; SMHI, 2018b). Det kan vara metaller, näringsämnen, kolväten, partiklar, sand och salt från exempelvis fordon, tak, industrier och vägar (Blecken, 2010; Ellis, 2013; Lundy, 2016; Svenskt Vatten, 2016). Partikelbundna föroreningar kan avlägsnas från vattnet till 80- 90% och även lösta föroreningar samt metallföroreningar kan avlägsnas i varierande grad (Stockholm vatten och avfall, 2017b). I industriområden och vid parkeringsplatser byggs föroreningar upp i regnbäddens jord (Ellis, 2013) och metaller ackumuleras i biota eller översta jordlagret (Lundy, 2016), vilket kan rakas av och ersättas (Blecken, 2010; Ellis, 2013;
Lundy, 2016). Geotextil kan öka systemets nedbrytande förmåga då föroreningar fastnar i textilen och marklevande organismer skapar en miljö som gynnar biodegradering samtidigt som dagvattnet passerar (Rise, u.å.). Geotextilen kan fånga upp sand men kan även sättas igen och dräneringsförmågan minskas. Geotextil bör främst användas när man önskar bryta ner föroreningar i en mindre volym dagvatten. Regnbäddar och geotextil kan anpassas utifrån trafikmängd, dagvattenmängd och kvarvarande industrier i Larsfrid-Vilhelmsfält, samt att det måste finnas rutiner för omhändertagande av kontaminerade jordlager.
4.4 Genomsläpplig beläggning
När mark hårdgörs med konventionell asfalt minskar avdunstning, infiltrationskapacitet och påfyllnad till grundvatten och vid kraftiga regn skapas ytavrinning och upplösta föroreningar transporteras iväg (Blecken, 2010; Ellis, 2013). Genomsläpplig beläggning kallas även permeabel eller infiltrationsvänlig och låter dagvatten filtrera ner i marken (Svenskt Vatten, 2011; Alkan Olsson & Hansson, 2018). Är den fuktig gör avdunstning att luften närmast marknivån kyls vilket motverkar lokala värmeöar (Rosenlund, 2017). Beläggningen ska vara porös som grus, hålad marksten, permeabel grön asfalt eller betong- och stenbeläggningar med genomsläpplig fog (Stahre, 2004; Stockholm vatten och avfall, 2017b). Föroreningar vill undvikas nära grundvattenytan (Fryd et al., 2010) och reningen sker i flera steg genom
sedimentation, filtrering och fastläggning vilket gör att 50-90% av partikelbundna
föroreningar avskiljs och även lösta föroreningar och oljespill kan avskiljas och brytas ner (Stockholm vatten och avfall, 2017b). Kapaciteten beror på skick, underliggande lager, ytstorlek och topografi (Lashford et al., 2016). Ytorna får inte ha kraftig lutning (Stockholm vatten och avfall, 2017b), förslagsvis maximalt 5 % lutning för att ytavrinningen inte ska bli för stor vid kraftiga regn (Technische Universität Kaiserslautern, 2007). Stora mängder vatten i lågpunkter kan sätta igen beläggningen (Svenskt Vatten, 2011). Myndigheten för
samhällsskydd och beredskap, MSB, anser att under den mest intensiva halvtimmen av ett 100-årsregn är ytavrinningen från genomsläppliga ytor större och 75% rinner av och resten infiltreras, än från hårdgjorda ytor där 60% rinner av och resten avleds i ledningar (MSB, 2017). Ingen hänsyn verkar tas till eventuellt överfulla ledningsnät men Ellis (2013) betonar att ytavrinning med snabbt flöde gör att närliggande blågröna ytor kan få svårt att ta till sig vattnet Ellis (2013). Blågröna lösningar måste kombineras med mindre hårdgjord yta och mer genomsläppliga markskikt eftersom infiltrationen minskar och ytavrinningen stiger starkt när andelen tät markbeläggning ökar från 50% till 75%. Skapas en minskad avrinningshastighet kan genomsläppliga ytor i genomsnitt infiltrera 25% (Lashford et al., 2016) respektive 30- 40% (Svenskt Vatten, 2011) av flödet på markytan. På en parkering i Malmö byttes
traditionell asfalt till 0,25 m lager av grovt grus och plastnät på ytan och omgivande träd fick
