Amfibiska hus
möjligheter och utmaningar att nyttja byggtekniken
Hanna Gradén Svedlund
Civilingenjör, Arkitektur 2020
Luleå tekniska universitet
Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser
Amfibiska hus
- möjligheter och utmaningar att nyttja byggtekniken
Hanna Gradén Svedlund
Examensarbete, Civilingenjör Arkitektur 2020 Handledare: Sofia Lidelöw
Examinator: Björn Ekelund Luleå Tekniska Universitet
Institution för samhällsbyggnad och naturresurser.
Förord
Det här examensarbete är den avslutande delen på programmet Civilingenjör Arkitektur med inriktningen husbyggnad, 300hp vid Luleå Tekniska Universitet. Arbetet omfattar 30hp och genomfördes under våren och sommaren 2020.
Jag vill tacka min handledare, Sofia som har stöttat och uppmuntrat mig genom hela mitt examensarbete och gett mig värdefulla insikter.
Jag vill även tacka intervjupersonerna som gjort min uppsats möjlig genom att delta på min intervjuer samt ställt upp och svarat på mina frågor. Ni har bidragit med nya insikter och ovärderlig kunskap.
Till sist vill jag tacka personerna i min närhet som stöttat och uppmuntrat mig genom min utbildning.
Luleå, september 2020
Hanna Gradén Svedlund
Sammanfattning
När klimaten förändras ökar risken för översvämningar från stormar, skyfall och stigande havsnivåer i många länder. Klimatförändringar kommer påverka Sverige på flera olika sätt där en konsekvens är ökad nederbörd och stigande havsnivåer vilket kommer resultera i ökat antal översvämningar i framtiden. På senare tid har alternativa lösningar lyfts fram istället för bygga skyddande infrastruktur som exempelvis skyddsmurar runt samhällen. Det finns flera olika strategier hur samhällen kan skyddas mot översvämningar där amfibisk arkitektur är en strategi som innebär natur inte motarbetas utan byggnaden samarbetar med vattenmassorna.
Byggnaderna har samma faciliteter och utseende som traditionella konstruktioner men vid en översvämning flyter huset på vattnet. Byggtekniken hjälper individer som lever inom riskzon för översvämningar att sluta leva i rädsla och börja leva i harmoni med vattnet. Byggmetoden är applicerbar globalt och har potential att minimerar materiella skador, ekonomiska förluster och psykiskt lidande för inblandade vid en eventuell översvämning.
Syfte med studien är att bidra till ökad förståelse om amfibiska hus som byggnadsmetod, vilka möjligheter och begränsningar som finns för att använda sig av tekniken i Sverige, sammanställa kunskap och erfarenhet från andra länder samt vilka faktorer som påverkar utformningen. Målet är att identifiera kunskaper och erfarenheter om byggtekniken och sammanfatta dessa. En litteraturstudie genomfördes i syfte att identifiera och sammanställa redan känd kunskap inom ämnet och ta fram underlag till en intervjustudie. Intervjustudien fokuserade på möjligheter och begränsningar att bygga amfibiska hus i Sverige.
Intervjustudien behandlade tre perspektiv; myndighetsperspektiv, finans- och försäkringsperspektiv samt sakfrågeperspektiv.
Resultatet från litteratur- och intervjustudien indikerar att en av de främsta möjligheterna med byggtekniken är att mer markyta kan utnyttjas och att byggtekniken är anpassad för framtida klimatförändringar. Genom att använda sig av en alternativ strategi mot
översvämningar som arbetar med vattenmassorna krävs mindre ingrepp i naturen och ekosystemet. Byggtekniken är applicerbar i många olika länder och kan anpassas efter individens ekonomiska förutsättningar. En begränsande faktor är bristen på dokumenterad kunskap som kan försvåra användning av byggtekniken. Byggmetoden passar inte alla lokaliseringar utan det är platsen förutsättningar som styr huruvida amfibiska hus kan användas. Kunskapen om amfibiska hus är låg hos många aktörer inom byggsektorn och många länders lagstiftningar är inte anpassad för denna typ av byggteknik vilket försvårar byggandet av sådana objekt.
Förslag på framtida studier är att se över hur byggtekniken kan användas för större byggnader och hur byggtekniken påverkas av nordiskt klimatet. Ett annat förslag är vilka utredningar som krävs för att svenska myndigheter ska ta ställning till byggtekniken och godkänna anpassad bebyggelse på orter med översvämningsrisk.
Nyckelord: Amfibiska hus, översvämningssäker byggteknik, Amfibisk ombyggnation, flytande konstruktion, hållbar arkitektur
Abstract
Climate change will increase the risk of floods from storms and rising sea levels in many countries with coasts, seas and rivers. In Sweden, climate change is going to affect the intensity and frequency of precipitation which, together with rising sea levels, will result in more floods in the future. In the last few years amphibious buildings have emerged as an alternative solution to building protective infrastructure such as walls and levees around communities.
There are several different strategies for how communities can be protected against floods.
Amphibious architecture is a strategy were buildings are working with nature instead of trying to force water away. Amphibious buildings have the same amenities and appearance as
traditional building constructions and help residents to stop living in fear of potential flood and start living in harmony with water. The building technique is applicable globally and minimizes material damage, financial losses and mental suffering in the event of a flood.
The purpose of this master thesis is to contribute to increased knowledge of amphibious buildings as a building technique by summarizing experience and knowledge from other countries and identifying opportunities and limitations for building that type of constructions in Sweden. A literature study was conducted in order to find published knowledge on the subject and to form a basis for an interview study regarding opportunities and limitations to build amphibious buildings in Sweden.
Results from the literature and interview studies indicate that one of the main opportunities of the building technique is the possibility to use more land for buildings and that amphibious buildings are adapted for future climate changes. By using an alternative strategy against floods where buildings work with the water less impacts in nature and ecosystems occur. One of the limitations of amphibious construction is the limited research on the subject.
Amphibious buildings also requires low vertical water flow rates and waves. Knowledge of amphibious buildings as a building technique is low among many professionals in the construction sector and many countries’ laws are not adapted to this type of construction which makes it more difficult to build amphibious houses.
Furthermore, results indicate that amphibious buildings could be an effective solution for building in flood areas. Proposals for future studies include how amphibious buildings work in a Nordic climate. Another proposal is to investigate what is needed for amphibious buildings to become an accepted alternative solutions in Swedish flood areas.
Key words: Amphibious buildings, floating construction, sustainable architecture, amphibious retrofit, flood-proof construction
Innehållsförteckning
DEFINITION AV BEGREPP OCH FÖRKORTNINGAR: ... 1
1. INLEDNING ... 2
1.1 BAKGRUND ... 2
1.2 SYFTE OCH MÅL ... 6
1.3 AVGRÄNSNINGAR... 7
2. METODBESKRIVNING ... 8
2.1 RELIABILITET OCH VALIDITET ... 9
2.2 LITTERATURBESKRIVNING ... 10
2.3 INTERVJUSTUDIE ... 10
2.3.1 Intervjuform ... 10
2.3.2 Respondenter ... 11
2.3.3 Intervjuguide ... 13
2.3.4 Genomförande av intervjuerna ... 13
2.3.5 Transkribering av intervjuerna ... 13
2.3.6 Analys av intervjuerna ... 13
3. LITTERATURÖVERSIKT ... 15
3.1AMFIBISKA HUS ... 15
3.2 FÖRUTSÄTTNINGAR FÖR BYGGANDE AV AMFIBISKA HUS ... 15
3.3 KONSTRUKTION ... 16
3.3.1 Hybrid Amfibisk konstruktion ... 17
3.3.2 Louisiana State University prototyp ... 17
3.3.3 Eftermontera amfibiskt konstruktion på befintligt byggbyggnad ... 17
3.3.4 Stabilitet ... 18
3.3.5 Vatten- och avloppssystem samt elnät ... 18
3.3.6 Material ... 18
3.3.7 Skillnader mellan amfibiska hus och andra byggtekniker. ... 19
3.4 EKONOMISKA ASPEKTER ... 19
3.5 SOCIALA ASPEKTER ... 20
3.6 MILJÖASPEKTER ... 20
3.7 EXEMPEL PÅ AMFIBISKA HUS FRÅN OLIKA LÄNDER ... 21
3.7.1 Thailand ... 21
3.7.2 Vietnam ... 21
3.7.3 Modulbygge, Filippinerna ... 21
3.7.4 Nederländerna, Massbommel ... 22
3.7.5 Port Maria & Bliss Pastures, Jamaica ... 22
3.7.6 The LIFT House, Bangladesh ... 23
3.7.7 USA ... 23
3.7.8 Pinayamootang First Nation, Manitoba, Kanada ... 25
3.7.9 Casa Anfibia, Nicaragua ... 26
3.8 REGELVERK AV RELEVANS FÖR AMFIBISKA HUS ... 26
3.8.1 Klimatanpassning i fysisk planering... 26
3.8.2 Lokalisering av bebyggelse ... 28
3.8.3 Strandskydd ... 30
3.8.4 Exempel på regelverk utomlands ... 30
4 RESULTAT OCH ANALYS ... 31
4.1MYNDIGHETSPERSPEKTIV ... 31
4.1.1 Kommuner ... 31
4.1.2 Länsstyrelsen ... 33
4.1.3 Boverket ... 34
4.2FINANS- OCH FÖRSÄKRINGSPERSPEKTIV ... 34
4.2.1 Försäkringsbolag ... 34
4.2.2 Svenska banker ... 35
4.2.3 Fastighetsvärdering ... 35
4.3SAKFRÅGEPERSPEKTIV ... 36
4.3.1 Ideella organisationen Buoyant Foundation Project... 36
5 DISKUSSION OCH SLUTSATS ... 38
5.1MÖJLIGHETER OCH BEGRÄNSNINGAR ATT NYTTJA BYGGTEKNIKEN I SVERIGE... 38
5.2ARKITEKTONISK UTFORMNING ... 41
5.3KUNSKAPER OCH ERFARENHET UTOMLANDS ... 42
5.4METODDISKUSSION... 42
5.6SLUTSATS ... 43
5.7REKOMMENDATIONER FÖR FORTSATT ARBETE ... 45
REFERENSER ... 46 BILAGOR: ... I BILAGA 1 INTERVJUGUIDE ... I
Definition av begrepp och förkortningar:
Amfibiska hus: Byggnader som står på marken under normala förutsättningar men flyter vid översvämningar.
BBR: Boverkets byggregler.
BVL: Byggnadsverkslagen.
EPS: Expanderad polystyren
FEMA (Federal Emergency Management Agency): Myndighet i USA som ansvarar för bland annat infrastruktur under och efter katastrofer.
Flytande fundament: Fundament som ger byggnaden flytkraft, kan vara tillverkade av exempelvis EPS, bambu, tomma petflaskor med kork.
Hus på styltor/stylthus: Byggnad som är permanent upplyft från marken genom styltor eller pelare.
IPCC (Intergovermental Panel in Climate Change): samarbete om klimatfrågor mellan FN- organen UNEP och WMO. Tar fram klimatrapporter bland annat.
NFIP (National Flood Insurance program): Översvämningsförsäkran som ansvaras av FEMA och kan ge ersättning vid en översvämning. Försäkringen kan även ge bidrag till att anpassa redan befintlig byggnader för att förebygga skador till följd av översvämningar.
PBL: Plan- och bygglagstiftning.
PTSD: Posttraumatisk stressyndrom.
Vertikalt styrsystem/guidesystem: Motverkar att byggnaden rör sig horisontellt vid en
översvämning. Kan vara tillverkade av metallrör, timmer från telefonstolpar, teleskoprör etc.
1. Inledning
I detta kapitel ges en introduktion till examensarbetet. Bakgrunden beskriver varför denna studie är intressant att genomföra. Därefter presenteras studiens syfte, mål samt en precisering av frågeställningen och vilka avgränsningar som gjort i studien.
1.1 Bakgrund
Klimatförändringar är ett av modern tids största utmaningar där stigande havsnivåer är ett allt mer aktuellt problem. Enligt IPCC (2019) har havsnivåer stigit mer än dubbelt så fort som under 1990-talet och beräknas öka med 0,3m-0,6m till år 2100 om den globala
temperaturhöjningen hålls under 2 grader. Vid en temperaturhöjningen mer än 2 grader kan havsnivåstigningen nå nivåer upp till 0,6m-1,1m (IPCC, 2019). Förändrade havsnivåer till följd av smältande glaciärer är både ett globalt och regionalt problem. Klimatförändringar kommer även resultera i ökat antal översvämningar från floder och vattendrag samt på många orter. Flera städer har låg landnivå och riskeras översvämmas exempelvis New Orleans (USA), Manila (Filippinerna), Jakarta (Indonesien) och Surat (Indien) (IPCC, 2019).
Översvämningar uppstår oftast genom extremväder som exempelvis regnstormar, orkaner, tsunamis, snö- och issmältning samt bristande konstruktioner (Barker & Coutts, 2016).
En höjning av globala havsnivåer kommer resultera i högre medelvattenstillstånd i Sverige (SMHI, 2018). Enligt SMHI (2018) kommer landhöjningen i norra Sverige under en tid kompensera för de globala vattennivåhöjningen medan i södra Sverige kommer låglänta kustområden riskeras att sättas under vatten. Vid storm kan vattennivåer stiga med 1,5m-2m och orsaka svåra skador på bebyggelse (SMHI, 2018).
Figur 1 visar förändring av 100-årsflödes storlek i Sverige. Överst
förändringen i medeltal för perioden 2021-2050 jämfört med 1963-1992 och nederst motsvarande för perioden 2069-2098 (SMHI, 2020). För båda tidperioderna visas förändringen för de båda scenarierna RCP4.5 (som innebär begränsade utsläpp av
växthusgaser) och RCP8.5 (med fortsatt kraftiga utsläpp) (SMHI, 2020). Vissa orter i Sverige beräknas 100-årsflödes minskas exempelvis Norrlands inland medan 100-årsflödena beräknas öka på andra orter på grund av ökad nederbörd exempelvis stora delar av Götaland (SMHI, 2020). Många av förändringarna, både ökningar och minskningar, förstärks i slutet av seklet och i det kraftigare scenariot RCP8.5 (SMHI, 2020). Utifrån analys av ändrade 100-årsflöden kan en prognos skapas om vilka områden i Sverige som löper risk att få en
översvämningsproblematik i framtiden (SMHI, 2020).
Figur 1 analys av 100-årsflödenas förändring i framtida klimat (SMHI, 2020)
En byggnads bedöms under normala förhållanden ha en livslängd på över 100år
(IVL, 2015). Enligt Boverket (2014) kan byggherren välja material och tekniska lösningar vid nyproduktion så länge kraven på ekonomisk rimlig livslängd uppnås. Byggherren bör beakta förväntade förändringar av egenskaper vid val av material och tekniska löningar (Boverket, 2014). Enligt Länsstyrelsen Västernorrland (2017) bör byggherren vid nyproduktion av byggnader anpassa objektet efter framtida klimatförändringar och förutsättningar. Genom att ta hänsyn till befintliga och sannolika risker i framtiden kan bebyggelse ske långsiktigt (Länsstyrelsen Västernorrland, 2017).
I 2kap. 6§ första stycket Plan- och bygglagen (SFS 2020:603) står ”Vid planläggning, i ärenden om bygglov och vid åtgärder avseende byggnader som inte kräver lov enligt denna lag ska bebyggelse och byggnadsverk utformas och placeras på den avsedda marken på ett sätt som är lämpligt med hänsyn till behovet av framtida förändringar och kompletteringar”.
Under 8kap. 4§ första stycket Plan- och bygglagen (SFS 2020:603) beskrivs byggnadsverks tekniska egenskaper bland annat ”bärförmåga, stadga och beständighet”, ”skydd till bland annat miljö” samt ”lämplighet för det avsedda ändamålet”. I 8kap. 5§ första stycket Plan- och bygglagen (SFS 2020:603) är det skrivet ”Kraven i 4§ ska uppfyllas på så sätt att de med normalt underhåll kan antas komma att fortsätta att vara uppfyllda under en ekonomiskt rimlig livslängd”. Vilket Boverket (2009) har tolka att vid nyproduktion skall lösningar väljas för att tillgodose funktionskrav och ökad temperatur, ökad nederbörd eller stigande
havsnivåer kan komma och påverka dessa. I 3kap. 5§ Plan- och bygglagen (SFS 2020:603) beskrivs bland annat att i kommuners översiktsplaner framgå ” kommunens syn på risker för skador på den byggda miljön som kan följa av översvämningar… som är klimatrelaterad samt hur sådana risker kan minska eller upphöra” och ”hur kommunen i den fysiska planeringen avser att ta hänsyn och samordna översiktsplaner med relevanta nationella och regionala mål, planer och program av betydelse för en hållbar utveckling…”. Under 3kap.
10§ femte stycket Plan- och bygglagen (SFS 2020:603) beskrivs att länsstyrelsen skall verka för att bebyggelse inte blir olämpligt med hänsyn till människors hälsa, säkerhet eller risken till översvämningar.
Historisk har befolkning bosatt sig i närhet till vatten på grund av tillgång till dricksvatten, transportmöjligheter, temperatur samt jordbruksmöjligheter (English, Klink, & Turner, 2016).
Jorden i flodslätter är generellt bördig mark med mycket näring vilket resulterat attraktiv bosättningsplats (English, Klink, & Turner, 2016). I nulägen bor ca 40% av världens befolkning inom 100km från kusten och 20% av världens befolkning bor i ett område nära flod som frekvent riskeras att översvämmas (Barker & Coutts, 2016). Sedan år 2000 har de 10 värsta översvämningarna resulterat i över 500 000 dödsfall, påverkat över en miljard
människor och skapade materiella skador för över 165 miljarder dollar (Barker & Coutts, 2016). Sedan år 1900 har hälften av världens våtmarker som fungerat som
översvämningsbuffert försvunnit vilken är en konsekvens av dränering av våtmarksområden för städers expandering (Barker & Coutts, 2016). Vid ekonomisk tillväxt riskerar städer att exploatera mer mark som i dagsläget fungerat som en buffert mot översvämningar exempelvis våtmark, jordbruksmark och utrymmen för vattenförvaring vilket resulterar i ökad risk för översvämningar (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015). Då antal invånare i många
städer ökar resulterar det i ett ökat behov av bostäder vilket resulterar i exploatering av mark (Olthuis & Keumimg, 2010).
Det finns flera olika strategier att förebygga översvämningar, en är uppföra skyddande infrastruktur som exempelvis skyddsvallar, diken och skyddsmurar. En annan strategi är anpassad bebyggelse och infrastruktur till rådande förhållanden i översvämningsdrabbade områden exempelvis permanent upphöjda hus, flyttande byggnader eller amfibiska hus (English E. C., 2009; Ilan & Robin (2004). Bygga skyddande infrastruktur är ett stort ingrepp på naturen och ekosystemen jämfört med uppföra anpassad bebyggelse, skyddande
infrastruktur resulterar även inte i ett garanterat säkert skydd för samhället (English, Klink, &
Turner, 2016). När skyddande infrastruktur inte uppfyller sitt syfte på grund av exempelvis mänskliga faktorn, underdimensionering eller brist på underhåll blir konsekvenserna för samhället omfattande (English, Klink, & Turner, 2016). I dagsläget finns det begränsat med forskning inom ämnet bygga anpassade samhällen efter platsens rådande förutsättningar (English, Klink, & Turner, 2016). Många länder saknar lagstiftning anpassad för bebyggelse som är anpassad för att klara översvämningar (English, Klink, & Turner, 2016).
Skyddande infrastruktur är en strategi som många länder valt ett exempel är staden New Orleans, Louisiana där skyddsvallar och en mur byggdes efter kusten för skydda staden mot översvämningar (Burkett, Zilkoski, & Hart, 2003). År 2005 brast den skyddande
infrastrukturen brast av orkanen Katrina vilket resulterade i att 80% av New Orleans, Louisiana översvämmandes (George, Noah, Ronald, & Neil, 2008). Stormen Katrina resulterade i en av USAs värsta katastrofer i modern tid, med omfattade materiella skador, psykiskt lidande och över 1600 människor förlorade livet (Kessler, Galea, Jones, & Parker, 2006). Ett annat exempel på skyddande infrastruktur som inte haft den avsedda skyddande förmåga är tsunamin i Fukushima, Japan där skyddsmuren var underdimensionerad och resulterade i en allvarlig kärnkraftsolycka (Hollnagel & Fujita, 2013). Vellinge kommun är utsatt kommun i Sverige där en omfattande del av bebyggelsen i kommundelarna Skanör- Falsterbo, Ljunghusen, Höllviken och Kämpinge ligger på nivåer längre än 3meter under havets nuvarande medelvattennivå (Vellinge kommun, 2020). Den sjunde mars år 2020 beslutade mark- och miljödomstolen att Vellinge kommun får tillstånd att uppföra ett
översvämningsskydd i form av en skyddsmur mot höga havsnivåer (Vellinge kommun, 2020).
I denna rapport används ordet ”amfibiska hus” eller ”amfibiska byggnader” vilket är en översättning på byggkonstruktionens vedertagna engelska namn ”amphibious buildings” då det saknas en vedertaget svenskt namn för byggtekniken. Enligt English (2009) är amfibiska hus är ett kostnadseffektiv och tillgänglighetsanpassat alternativ till upphöjda hus i områden där översvämningsvattnet har låg horisontell flödeshastighet. English (2009) menar att amfibiska hus hjälper till att bevara den arkitektoniska utformningen på redan befintliga områden då det går att utforma amfibiska hus liknande traditionella byggnader. Amfibisk arkitektur refererar till en alternativ översvämningsstrategi där byggnader med traditionellt utseende kan klara av dessa förutsättningar utan materiella skador (Shekade, 2015).
Lagstiftning i många länder försvårar uppförandet av amfibiska byggnader vilket resulterar i att permanent upphöjda byggnader rekommenderas i flertalet översvämningsdrabbade
områden (English E. C., 2009). Amfibiska hus anpassar sig efter vattenmassornas höjd vilket innebär att risken att underskatta översvämningars höjd förebyggs vilket är en problematik vid uppförandet av permanent upphöjda byggnader, se figur 2 (English, Klink, & Turner, 2016).
Figur 2: illustration av hur ett traditionell, permanent upphöj, och ett amfibiskt hus kan se ut vid en översvämning (buoyantfoundation)
I dagsläget finns det begränsat med forskning inom ämnet och byggtekniken är relativt okänd.
Bristande dokumenterad kunskap om amfibiska byggnader försvårar ställningstagande hos bland annat myndigheter och privatpersoner. I Sverige finns det inga kända, uppförda
amfibiska hus då svensklagstiftningen inte är anpassad för byggnader som är konstruerade för att placeras på mark med översvämningsrisk . Avsaknaden av studier om vilka faktorer som påverkar utformningen försvårar för yrkesgrupper som exempelvis byggherrar och arkitekter.
Byggtekniken har blivit mer uppmärksammad senaste åren då problematiken med stigande havsnivåer och översvämningsrisken ökat på många orter (ICAADE, u.d.). Byggtekniken både som nyproduktion och ombyggnationer hindras att nyttjas i många länder på grund av landets bygglagstiftning. Då kunskapen är låg om byggmetoden har många myndigheter inte tagit ställning i frågan och kräver underlag i form av exempelvis utredningar för kunna göra ett ställningstagande (Buoyant foundation , 2020).
1.2 Syfte och mål
Syftet med examensarbetet är att bidra till ökad förståelse om amfibiska hus samt utmaningar och möjligheterna att utforma den typen av byggnader. Målet är att samla in kunskap och erfarenhet från olika länders om amfibiska hus och ta reda på vilka faktorer som påverkar byggnadens utformning.
För att nå målet besvarades följande frågeställningar:
• Vilka möjligheter och begränsningar finns det i Sverige att bygga amfibiska byggnader?
• Vilka faktorer påverkar utformningen av amfibiska byggnader?
• Vilka kunskaper och erfarenheter om uppförande av amfibiska hus finns att ta del från andra länder?
Frågeställningarna besvaras genom en litteratur- och intervjustudie. Litteraturstudien ger en sammanfattande bild av befintlig kunskap om amfibiska hus samt skapar ett underlag för den efterföljande intervjustudien. Intervjustudien genomförs med olika aktörer som arbetar inom byggsektorn.
1.3 Avgränsningar
Studien avgränsas till att omfatta arkitektoniska utformningen, amfibiska hus konstruktion behandlas kort i syfte hur konstruktionen påverkar byggnadens utformning. Länders vars forskning jämförs väljs utifrån vilket omfattning forskning om amfibiska hus bedrivs.
Aktörsperspektiven som beaktas är bygglovshandläggare, länsstyrelsen, banker, försäkringsbolag, fastighetsvärdering, forskningsorganisation samt Boverket. Flera
byggentreprenörer, arkitektkontor, länsstyrelse samt kommuner har avböjt delta i studien. På grund av pandemin COVID-19 har inga personliga intervjuer kunnat genomföras utan alla intervjuer har skett med hjälp av intervjuverktygen videosamtal, telefon eller mail.
2. Metodbeskrivning
Baserat på examensarbetets syfte och bristen på tidigare forskning om byggtekniken valdes en kvalitativ metodansats. Kvalitativt metodval är fördelaktigare vid utforskande studier då en begränsad information finns publicerat (Matthew & Sutton, 2016). En kvalitativ metod är att föredra när studiens huvudsyfte är att skapa förståelse för fenomenet som undersöks och studien inte är tillräckligt strukturerat och formaliserat som kvantitativ metod kräver (Esaiasson, Gilljam, Oscarsson, Towns, & Wängnerud, 2017). Detta metodval styrks då studien undersöker ett fenomen på djupet och informationen fås från få undersökningsenheter (Matthew & Sutton, 2016). En kvantitativ metod betonar vanligen kvantifieringen i
insamlingen av data, det större antal undersökningsenheter resulterar i mindre utrymmet för en utförligare undersökning vilket kvalitativ har (Esaiasson, Gilljam, Oscarsson, Towns, &
Wängnerud, 2017). Som kvalitativ metod valde kvalitativ textanalys samt kvalitativ intervjuer.
(Esaiasson, Gilljam, Oscarsson, Towns, & Wängnerud, 2017) beskriver kvalitativ textanalys som ett tillvägagångssätt som innebär att ta fram väsentligt innehåll genom noggrann läsning av textens delar, helhet och den kontext vari den ingår. Tillskillnad från kvantitativ textanalys fokuserar kvalitativa metoden på att ta fram väsentligt innehåll genom noggrann läsning av textens delar, helhet och den kontext vari ingår (Esaiasson, Gilljam, Oscarsson, Towns, &
Wängnerud, 2017). Annan fördel med kvalitativ textanalys är när det eftersökta innehållet i texten ligger dolt under ytan och endast kan tas fram genom intensiv läsnings av texten med hjälp av analytiska verktyg (Esaiasson, Gilljam, Oscarsson, Towns, & Wängnerud, 2017).
Intervjustudie valdes som metod då målet med studien är att ta fram möjligheter och
begränsningar att bygga amfibiska hus i Sverige. Då det är av intresse att identifiera kunskap och erfarenhet hos olika aktörer med olika kompetensområden inom byggsektorn.
Kvalitativ intervju valdes som intervjumetod då studien använder sig av relativt få
undersökningsenheter och där den öppna och öppet riktade intervjun möjliggör att undersöka och genom analys dra slutsatser om kvalitet (Lantz, 2013). Vid en kvalitativ intervjustudie fokuserar undersökningarna på sammanhanget och genom utforskande av ett fenomen satt i ett sammanhang kan resultera i nya aspekter upptäckas (Lantz, 2013). Intervjustudien hade fokus på att besvara frågeställningen om vilka möjligheter och begränsningar det finns att uppföra amfibiska hus i Sverige då inget känt hus har byggts i landet vilket resulterar i avsaknad av litteratur i ämnet. Då pandemin COVID-19 resulterade i att många länder rekommenderade företag att stänga ner kontor och universitet fanns det en problematik att hitta respondenter utomlands vilket resulterade i att intervjustudien fokuserade på ett svenskt perspektiv.
En övergripande bild av arbetsprocessen för examensarbetet är illustrerad i figur 3.
Arbetet inleddes med att läsa artiklar, rapporter, böcker och avhandlingar om amfibiska hus som fanns tillgänglig online samt se TEDtalks för skapa en överblick om ämnet. En
litteraturstudie genomfördes för att öka kunskapen om byggtekniken och söka svar på arbetets
forskningsfrågor. Resultatet från litteraturstudien användes senare för att skapa intervjuguiden.
Figur 3: arbetsprocess för intervjustudien
2.1 Reliabilitet och validitet
För att säkerställa examensarbetes reliabilitet är det av viktigt att informationen kommer från trovärdiga källor och att studien går att genomföras på nytt med samma resultat för utesluta att studien blivit påverkad av slumpmässiga eller tillfälliga betingelser (Bryman, 2012). Ett exempel på intervjuguiden publiceras i bilaga 1 för studien ska gå att replikera. Varje intervjuguide varierades efter intervjupersonens yrke. Vid intervjuer är det av betydelse att inte ställa omedvetna ledande eller slutna frågor till respondenten vilket kan påverka intervjupersonens svar (Bryman, 2012). För att säkerställa samma resultat vid en ny studie beskrivs alla olika arbetsprocesser i forskningsprocessen i metodförfarandet samt
förhållanden som rådde under intervjustudien (Bryman, 2012). Innan intervjuerna start testades både inspelnings- och videosamtalsverktyget för att förebygga tekniska problem under intervjuerna.
Vilken metoder som väljs för studien, urval av respondenter är viktiga faktorer som påverkar studiens validitet. Alla intervjuer har en intervjuguide för att intervjun ska behandla frågor som är relevanta för studien. Intervjuerna spelas in ifall respondenten hade godkänt inspelning för att kunna fokusera på intervjupersonen och ha möjlighet att kontroller information i
efterhand (Denscombe, 2018). Intervjupersonerna får i efterhand läsa igenom sammanfattning av transkriberingen och har möjlighet att återkomma med synpunkter eller korrigeringar innan materialet används i studien. Vid analys av intervjuer möjliggör ljudinspelningar en full återgivning av respondentens svar vilket förebygger forskarens egna åsikter omedvetet påverkar resultatet (Bryman, 2012).
För att säkerställa examensarbetets validiteten är det av betydelse att studien har en bra innehållsvaliditet vilket sker genom att forskaren har ett kritiskt tankesätt och studien undersöker relevanta fenomen området (Matthew & Sutton, 2016). I studien genomförs en litteraturstudie för samla material till intervjuguiden vilket resulterar i god begreppsvaliditet, vilket är beroende av styrkan av den ursprungliga teorin och behandlar hur väl mätningen stämmer överens med den teoretiska modellen (Matthew & Sutton, 2016).
Då examensarbetet behandlar en jämförelse mellan olika länders forskningsresultat samt förutsättningarna i Sverige genom att exempelvis jämföra länders lagstiftning och vilka faktorers påverkan på utformningen kan extern validitet säkerställas då resultat kan generaliseras (Bryman, 2012). Intervjupersonernas intervjuas som officiella ämbeten för
kommunen, länsstyrelsen, bank, försäkringsbolag, fastighetsvärderare, Boverket samt i egenskap av anställd på icke-vinstdrivande organisation.
2.2 Litteraturbeskrivning
Vid insamlandet information om amfibiska hus som byggnadsmetod inkluderas både
nyproduktion och ombyggnationer. Flera projekt i olika länder valdes för ge litteraturstudien ett bredare perspektiv och visa hur olika faktorer påverkar byggnadens utformning.
Litteraturen som används i examensarbetet utgörs av böcker, vetenskapliga artiklar, konferensbidrag, avhandlingar, Tedtalks samt genomförda amfibiska hus projekt.
Vetenskapliga artiklar som valdes till studien var i största möjliga mån peer review för säkerställa trovärdighet. Tedtalks samt förinspelade webinar och webbseminarium publicerad på Youtube användes efter att forskarens trovärdighet inom ämnet kontrollerats. Den
insamlade informationen inkluderar amfibiska hus historia, hur byggnadsmetoden används, vilka faktorer som påverkar utformningen samt hur länders lagstiftning påverkar möjligheten att bygga amfibiska hus.
Vetenskaplig litteratur har lånats via Luleå Tekniska Universitets bibliotek eller via fjärrlån från andra bibliotek i Sverige. Litteraturer har valt ut efter relevans tillsammans med
författarens bakgrund och trovärdighet. Då det inte pågår någon forskning om amfibiska hus i Sverige kommer all informationen från andra länders forskning om byggtekniken.
Litteratursökningen gjorde via webbsökarna: web of science och Google Scholar. Vid litteratursökning användes engelska sökord då ingen forskning om byggtekniken bedrivs i Sverige. Under litteraturstudien användes främst information från vetenskapliga rapporter samt böcker. Då det bedrivs begränsad forskning inom ämnet samt att byggtekniken är relativt okänd resulterade begränsat underlag till litteraturstudien.
Följande sökord användes: Amphibious buildings, Amphibious houses, Amphibious design, Floating houses, Floating architecture, sustainable architecture, flood prof houses, flood mitigation
2.3 Intervjustudie
Intervjustudien inleddes med att välja intervjuform, söka efter lämpliga intervjupersoner samt inleda intervjuförberedelserna genom att kontakta respondenterna med en intervjuförfrågan.
Vid intervjuförfrågan meddelades respondenterna att resultatet kommer behandlas konfidentiellt och vad deltagandet i studien innebär. Därefter skapades en intervjuguide baserat på litteraturstudien vilket modifierades efter respondentens yrke och område intervju skulle behandla samt respondentens språkkunskaper. Intervjustudiens delar beskrivs mer ingående under respektive underrubrik.
2.3.1 Intervjuform
Intervjuerna var ursprungligen planerade att vara fysiska möten men på grund av pandemin COVID-19 kunde inte personliga intervjuer utföras. Fysiska intervjuer är att föredra då det finns möjlighet att förbättra samspelet efter respondentens icke-verbala kommunikation
exempelvis kroppsspråk eller minspel (Lantz, 2013). Videoverktyg användes till flertalet av intervjuerna för att försöka återskapa ett så nära en fysiskt intervju som möjligt. Andra
intervjuformer som användes var telefonintervju samt mailintervju när respondenten inte hade möjlighet till videointervju. Det finns fördelar med att ha mailintervju då respondenten har möjlighet att svara utan känna någon tidspress samt har möjlighet att ta reda på ett svar ifall intervjupersonen känner sig osäker (Lantz, 2013).
Intervjuguide användes för att underlätta samtalet samt säkerställa att intervjuns reliabilitet och validitet. Intervjuformen var halvstrukturerade intervjuer där följdfrågor kunde
förekomma i syfte att fördjupa alternativt förtydliga svaret (Lantz, 2013). Följdfrågor som ställdes försökte till störta möjliga mån vara öppna och icke-ledande för att inte riskera att påverka respondentens svar (Lantz, 2013). Materialet från intervjun sammanfattades, analyserades samt sammanställdes sedan för att sedan diskuteras tillsammans med resultatet från litteraturstudien.
2.3.2 Respondenter
Respondenterna som valdes till undersökningen är personer som kan bidra med olika uppfattningar och perspektiv till studien. Intervjupersonerna representerar olika
aktörsperspektiv med olika specialkunskaper inom sitt område vilket ger en bredd till studien.
Antal respondenter som valdes till studien anpassade efter rimlighet sett till examensarbetes längd samt hur många intervjupersoner funnits tillgängliga. Då pandemin COVID-19 påverkat många aktörers svarstid och möjlighet att delta på intervju har antalet respondenter påverkas negativt. Flera kommuner har valt att svara på visa intervjufrågor men meddelat att de inte är villiga att besvara frågor om nybyggnation och översvämningsproblematik. Flera arkitektkontor, byggentreprenörer, konferens organisationer, kommuner, länsstyrelse har inte svarat på intervjuförfrågan.
En första kontakt togs med byggentreprenörer i Sverige, kommuner, länsstyrelsen med en intervjuförfrågan. Då inget känt amfibiskt hus byggts i Sverige gick det inte att få tag i en svensk byggherre med erfarenhet av amfibiska hus eller boende i den typen av bostad. Efter intervjuerna startas tillkom även förslag på Boverket, försäkringsbolag, banker,
organisationen Buoyant Foundation Project, fastighetsvärderare som intervjupersoner i studien. I tabell 1 ges en beskrivning av intervjuerna. Aktörsperspektiven som beaktades i intervjuerna var huvudsakligen myndighetsperspektiv både från nationellt till lokalnivå, finans- och försäkringsperspektiv samt sakfrågeperspektiv.
Tabell 1: Beskrivning av respondenter, vad intervjun behandlade, intervjuform, datum samt intervjulängd
Utfallet blev nio respondenter och är av varierande ålder, yrke, utbildning, kompetens och erfarenhet. Intervjuerna pågick mellan 15minuter till 90minuter och genomfördes mellan 10/8-20 till 10/9-20.
Respondent Intervjun behandlade Intervjuform Datum Längd
Bygglovshandläggare (A) Hur bygglovs ger,
möjligheter/begränsningar att uppföra amfibisk hus, kommunens arbete med klimatförändringar.
Videointervju 10/8-20 90minuter
Bygglovshandläggare (B) Hur bygglovs ger,
möjligheter/begränsningar att uppföra amfibisk hus
Videointervju 4/9-20 35minuter
Skadereglerare på ett svenskt försäkringsbolag
Hur försäkringsbolag gör bedömning försäkring på byggnader på mark med översvämningsrisk samt hur försäkringsbolaget förhåller sig till amfibiska hus.
Telefonintervju 15/8-20 15minuter
Banktjänsteperson (A) Hur banker gör bedömning vid belåning av fastigheter och översvämnings problematik. Hur banken förhåller sig till amfibiska hus
Telefonintervju 15/8-20 15minuter
Banktjänsteperson (B) Hur banker gör bedömning vid belåning av fastigheter och översvämnings problematik. Hur banken förhåller sig till amfibiska hus
Telefonintervju 15/8-20 20minuter
Sakkunnig på Boverket, Hur Sveriges lagstiftning är utformad och möjligheter att uppföra
amfibiska hus i landet och bygga på mark med översvämningsrisk.
Mailintervju 15/8- 30/8
-
Fastighetsvärderare. Hur en fastighet värderas och hur bostäders pris påverkas av
översvämningar. Hur amfibiska hus skulle värderas i Sverige.
Videointervju 27/8-20 60minuter
Planhandläggare på länsstyrelsen
Länsstyrelsen syn på nybebyggelse och översvämningsproblematik.
Mailintervju 20/8-5/9 - Anställd på organisationen
buoyantfoundation
Vilka begränsningar och möjligheter finns med amfibiska hus som
nyproduktion och ombyggnation.
Mailintervju 15/8- 10/9
-
2.3.3 Intervjuguide
Intervjuguiden som utarbetades innan intervjuerna modifierades efter respondentens yrke och kompetens samt syfte med intervjun. Ifall respondenten inte talade svenska översattes
intervjuguiden till engelska. Intervjufrågorna var öppna och icke-ledadande, frågorna försöktes formuleras för att inte kunna tolkas annorlunda av respondenten (Lantz, 2013).
Eventuella följdfrågor antecknades ner för sedan dokumenteras. Intervjuguiden förbättrades vartefter intervjuer utfört med lärdom från tidigare intervjuer för öka kvalitén på kommande intervjuer (Lantz, 2013).
2.3.4 Genomförande av intervjuerna
Respondenterna intervjuades över fem veckors tid. Intervjuerna genomfördes i slutet på av examensarbetet till följd av respondenters sommarledighet och begränsad tillgänglighet på grund av pandemin COVID-19. Innan intervjun startade informerades respondenten att om hur intervjustudien kommer genomföras samt hur informationen och resultaten som
framkommer från intervjun kommer anonymiseras med hjälp av kodnamn för att skapa förtroende hos respondenten (Lantz, 2013). Videointervjuerna genomfördes genom videoverktyget Zoom och bandas in för kunna lägga allt fokus på respondenten och fånga intervjupersonens egna formuleringar. Alla videointervjuer spelades in medan respondent vid telefonintervjuer tillät ljudinspelning då fördes detaljerade anteckningar under intervjun istället. Alla intervjuer transkriberas om respondenten tillåtit ljudinspelning. Efter transkribering utfördes en sammanfattning som intervjupersonen fick godkänna och ha möjlighet att komplettera. Även vid telefonintervju samt mailintervju fick intervjupersonen godkänna sammanfattningen innan materialet användes i studien.
2.3.5 Transkribering av intervjuerna
Transkriberingen av intervjuerna skedde samma dag som intervjun utförts. Allt som sades under intervjun skrevs ner förutom undantag när det var information som inte var relevant för studien. I sådana fall skrevs en kort notering i marginalen att information utanför ämnet utelämnats. Vid transkriberingen utelämnades pauser och utfyllnadsord som exempelvis
”lixom”, ”Eeh”,”mmm” för att öka läsbarheten. Varje mening i transkriberingen markeras som en ny rad och respondenten hänvisas i transkriberingen till ett kodnamn.
2.3.6 Analys av intervjuerna
Vid val av intervjuform valdes en kvalitativ metod baserat på hur analysen av respondenterna information skulle ske. Lantz (2013) beskriver hur en kvalitativ analys kan ge en öka
förståelse för nya fenomen och komplexa sammanhang blir möjliga att förstå. Utifrån en analys av ett enskilt fall finns möjlighet att bygga upp modeller som belyser fenomenet ur ett nytt perspektiv (Lantz, 2013).
Vid sammanfattningen av transkriberingen markeras nyckelord för att lättare kunna få en förståelse vad texten behandlar. Utifrån nyckelorden kategoriseras respondenternas information efter vilken frågeställning de tillhör. Transkriberingen och sammanfattningen lästes flera gånger för undvika att relevant information för studien missats. Sammanfattningen
informationen var korrekt. Resultatet från alla intervjuer sammanställdes sedan och delades upp i relevanta rubriker under kapitlet 3. Resultat och analys. I sammanställningen varierar intervjupersonens yrkestitel med respondent samt intervjuperson för att få en mer dynamisk text. Tillfällena då flera intervjuobjekt har samma yrkestitel används bokstäver för att skilja på respondenterna och deras arbetsplatser. Intervjustudiens resultatet diskuterades med informationen som framkommit utifrån litteraturstudien kopplat till studiens forskningsfrågor under kapitel 1.2 Syfte och mål.
3. Litteraturöversikt
I detta kapitel behandlads resultatet av litteraturgenomgången som genomförts under studien.
Först beskrivs vad amfibiska hus är och en jämförelse med konventionella huskonstruktioner.
Därefter amfibiska hus historia och olika varianter av utförande av amfibiska hus och utförda projekt. Till sist beskrivs lagstiftning och hur det påverkar byggandet av amfibiska hus.
3.1 Amfibiska hus
I denna rapport definieras amfibiska hus som byggnader som kan flyta på ytan av stigande översvämningsvatten och sedan återgå till ursprungsnivå utan att ha vattenskadats (Shekade, 2015). Byggnaden använder sig av vertikala guidesystem vilket resulterar i att byggnaden inte kan förflytta sig horisontellt. Vid en översvämning flyter huset till en så hög nivå som
nödvändigt för att förbli säkert och sedan återgå till ursprungsnivån när översvämningsvattnet försvinner (English, 2009). Amfibiska hus börjar flyta när vattenmängden överstiger 0,6m och är designade att klara översvämning upp till 4,0m (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015).
Amfibiska hus kan konstruerats på flera sätt med olika materialval. Metoden har traditionellt används i översvämningsbenägna landsbygdsområden i länder som exempelvis Thailand, Kambodja och Irak (English, Klink, & Turner, 2016). Senaste åren har amfibiska hus byggt övervägande i medel- till höginkomst länder med byggmetoden är applicerbar även i låginkomstländer både som nyproduktion och ombyggnadsprojekt på mark med
översvämningsrisk exempelvis flodbanksområden (English, Klink, & Turner, 2016). Det har utförts forskningsprojekt i där prototyper av amfibiska hus uppförts i utsatta länder som exempelvis Filippinerna och Bangladesh (Prosun, (2011); Delf (2019)).
3.2 Förutsättningar för byggande av amfibiska hus
Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen (2015) beskriver städer kan betraktas som spatio
temporära dynamiska system där stadsutveckling och ombyggnationer är en naturlig process.
Det är av vikt att ha en förståelse när och var specifika stadskomponenter ska bytas ut eller uppgraderas och stadsförändring kräver ett systemperspektiv samt anpassningsåtgärder när tillgångar nått slutet av sina livslängder (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015). Områden med översvämningar med ett vattendjup på mer 60cm med ett översvämningsintervall vart 25e eller oftare bör totalrenoveras med anpassad infrastruktur eller överväga amfibiska strukturer (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015). Hus med flytande fundament som exempelvis amfibiska hus är inte en universell lösning till översvämningsproblematik då konstruktionen inte är utformad för att klara höga flödeshastigheter sidled eller påverkan från höga vågor (English, Klink, & Turner, 2016).
Elizabeth English (2020) berättar att amfibiska hus behöver anpassas efter varje områdets förutsättningar exempelvis i Nicaragua designades en veranda runt byggnaden för att boenden inte skulle behöva ta in sin boskap in i bostaden vid en översvämning. Elizabeth English (2020) belyser vikten av att använda lokala material som finns lättillgängligt för att
lokalbefolkning som inte är kapitalstark ska kunna finansiera ombyggnationer till amfibiska hus. Elizabeth English (2020) berättar att amfibiska byggnader är mest lämplig i stora
områden utan upphöjningar, på områden som har en skyddsvall där skyddet inte är tillräckligt och vid samhällen som är skyddade av halvöar eller öar . Amfibiska hus placeras lämpligast på platser där vattnet stiger uppåt och har en låg, horisontell flödeshastighet. Elizabeth English (2020) berättar att det bedrivs forskning inom ämnet och i framtiden kommer amfibiska hus med all sannolikhet kunna uppföras på områden med höga vågor och hög vattenflödeshastighet sidledes.
3.3 Konstruktion
Amfibiska hus använder sig av flytkraftssystem exempelvis ihålig betong, plats, järnbehållare, bambu eller expanderad polystyren i strukturen samt ett vertikalt styrsystem används för att säkerställa att strukturen återgår till ursprungsläge (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015). Amfibisk teknologi möjliggör att samarbeta med den naturliga hydrologiska cykeln då tekniken tål varierande vattennivåer (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015).
Byggtekniken använder översvämningsvattnet som en aktiv faktor för att höja byggnaden. Det är ett passivt system där inga förberedelser krävs innan en översvämning (English, Klink, &
Turner, 2016). Vid en översvämning använder lyfter vattenmassan konstruktionen genom antingen pontoner eller ihålig källare (Shekade, 2015). Visa amfibiska konstruktioner lagrar även översvämningsvatten temporärt vilket bidrar till skapa ett mer motståndskraftigt samhälle mot översvämningar, se figur 4 (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015).
Amfibiska hus konstruktion grund är antingen en vattensäker block innanför en yttre öppen struktur eller en vattensäker box på en platta (English, Klink, & Turner, 2016). Amfibiska hus utformning och konstruktion påverkas till stor utsträckning av ekonomi, val av teknologi, sociala- och miljömässiga aspekter (Mohamad, Nekooie, Taherkhani, & Ismail, 2012).
Olthuis & Keumimg (2010) beskriver att husägare till amfibiska hus kan förvänta sig samma livslängd på byggnaden och husets material en traditionell konstruktion. Byggnadens struktur är samma som en traditionellt hus förutom att amfibiska hus har en flytande fundament, se figur 4 (Olthuis & Keumimg, 2010).
Figur 4 Exempel hur ett nyproducerat amfibiskt hus kan vara konstruerat
3.3.1 Hybrid Amfibisk konstruktion
Det finns flera olika hybridversioner som tillhör kategorin amfibiska hus:
1) En teknik är när byggnadens tyngd bärs upp av både land och vatten samtidigt.
Gravitationskraften delas av byggnadens flytkraftstruktur och bärande strukturella element på fast mark under vattenytan (English, Klink, & Turner, 2016).
2) Andra metoden är ett mekaniskt system som exempelvis hydrauliskpump eller domkrafter används för att upphöja byggnaden tillfälligt (English, Klink, & Turner, 2016).
3) Tredje konstruktionen är en vattentät strategi där boende bor på första våningen under normala förutsättningar och sedan flyttar till andra våningen under
översvämningsperioden (English, Klink, & Turner, 2016).
3.3.2 Louisiana State University prototyp
Louisiana State University orkan avdelning konstruerade och testade en fullskalig prototyp av flytande fundament av ett standard ”Shoutgun house” år 2007 (English, Klink, & Turner, 2016). Prototypen motsvarar ett amfibiskt hus med ett typiskt traditionellt utseende i södra USA. Fundamentet hade bredden 4m och 40% (7.3m) av full längd vilket motsvarar cirka 18m (English, Klink, & Turner, 2016). Testerna fastställde effektiv prestanda under flera olika typer av förutsättningar och resultatet från studien indikerar att flytande fundament kan användas som en förebyggande åtgärd för begränsning av översvämningar av ett brett
spektrum av situation världen över (English, Klink, & Turner, 2016).
3.3.3 Eftermontera amfibiskt konstruktion på befintligt byggbyggnad
The Buoyant Foundation Project är en ideell, icke-vinstdrivande organisation som arbetar främst med att forska och ta fram lösningar till ombyggnationer från traditionella byggnader till amfibiska hus (English, Klink, & Turner, 2016). Organisationens design förslag på flytande fundament är ursprungligen designade för att användas vid ombyggnation av ett befintligt hus som är något upphöjt och stöttas av korta pelare (English, Klink, & Turner, 2016). Resultatet är en byggnad som har ett traditionellt arkitektoniskt utseende under normala förutsättningar men kan stiga vid en eventuell översvämning. Vid ombyggnation används flytande block exempelvis expanderad polystyren för skapa ett flytande fundament samt vertikala styrstolpar används för motverka horisontella rörelser vid en översvämning (English, Klink, & Turner, 2016). Strukturell underarm används för förstärka den befintliga golvkonstruktionen, stödja flytfundamentet och ansluta byggnaden till husets vertikala styrsystem (English, Klink, & Turner, 2016). Kostnaden att ombygga ett befintligt hus till amfibiskt uppskattas till 30% eller längre av kostanden att statiskt permanent upphöja
byggnaden (English, Elizabeth, 2020). Ombyggnation av ett traditionellt hus till ett permanent upphöjt hus kräver att hela grunden byts ut (English, Klink, & Turner, 2016). För bygga om till ett amfibiskt system behålls byggnadens befintlig grund och endast kompletterar
konstruktionens befintliga belastningsbärande funktion med ett system för att förse vertikal vägledning för motverka sidolaster och flytkraft för säkerställa upplyftning (English, Klink, &
Turner, 2016).
Då ombyggnation till amfibiskt hus inte ändrar ursprungsfasaden nämnvärt är det en lämplig lösning då historiska byggnader är belägna på mark med risk för översvämningar (English, Elizabeth, 2020). Vid en ombyggnation konstruerat av ideella organisationen Buoyant Foundation Project är det endast vertikala guidesystemet som syns från utsidan i form av metallrör som sticker upp ur marken (English, Elizabeth, 2020). Ny teknik har resulterat i att teleskoprör har börjat användas för minimera påverkan på byggnadens arkitektoniska
utformning (English, Elizabeth, 2020).
3.3.4 Stabilitet
Det är av betydelse vart flytkraftens centrum är belägen för en byggnad med flytande fundament för säkerställa horisontell stabilitet och undvika vippning (Mohamad, Nekooie, Taherkhani, & Ismail, 2012). En flytande konstruktions stabilitet ökar närmre byggnadens tyngdpunkten och där är flytkraftens center placerad, om en vinkelförskjutning tillkommer resultera konstruktionen återgå till ursprungsläge (Mohamad, Nekooie, Taherkhani, & Ismail, 2012). Rotationsvinkeln påverkas av yttre kraft eller excentrisk rörelse.
Det finns ingen standard för flytande hus vilket innebär att det inte finns någon begränsning om tillåten rotation för byggnaden (Mohamad, Nekooie, Taherkhani, & Ismail, 2012). Via beräkningar kan byggnadens dragkoefficient som är en funktion av förhållandet mellan översvämningsdjupet och väggens bredd (Mohamad, Nekooie, Taherkhani, & Ismail, 2012).
Vid en översvämning skapas en ny jämnvikt baserat på momentjämvikt där rotationsvinkeln tas fram med hjälp av olika hörnpunksbelastningar (Mohamad, Nekooie, Taherkhani, &
Ismail, 2012).
3.3.5 Vatten- och avloppssystem samt elnät
Amfibisk byggnader är konstruerad att klara låga till medelhöga översvämningar vilket resulterar i att elektricitet samt vatten och avlopp kan ansluta till kommunal vatten- och avloppsledningar samt elnät (English, Klink, & Turner, 2016). Amfibiska hus är utformade för att stå större delen av tiden på marken och vid en översvämning tillfälligt förhöjas vilket möjliggöra avslutning till kommunal VA-system och elnät (English, Klink, & Turner, 2016).
Visa modeller av amfibiska hus använder sig av långa, spiralformade kablar med självtätande avbrottsavlutningar som kopplar bort huset när byggnaden börjar stiga (Mohamad, Nekooie, Taherkhani, & Ismail, 2012).
3.3.6 Material
Vid ombyggnationer i USA är det vanligt att materialet expanderat polystyren (EPS) används som flytkraft i konstruktionen. Detta är endast möjligt ifall potentiellt översvämningsvatten inte innehåller höga halter av restprodukten från bensin vilket löser upp materialet (English, Elizabeth, 2020). Vid ombyggnationer kan flera olika material som är vattenavvisande användas som flytkraft exempelvis block av EPS, tomma tunnor, pontoner, förbeställda fabrikstillverkade flottar (English, Elizabeth, 2020). Alla material som är vattenavvisande och har en tillräckligt flytkraft för kunna bära upp ett hus kan användas berättar (English,
Elizabeth, 2020). Ett vertikalt guidesystem behövs för säkerställa att byggnaden endast rör sig
vertikalt samt ett material som ansluter byggnaden till guidesystemet (English, Elizabeth, 2020).
3.3.7 Skillnader mellan amfibiska hus och andra byggtekniker.
Tabell 2 skildrar en jämförelse mellan olika byggtekniker för byggnader lokaliserade i eller nära vatten.
Tabell 2: Skillnader och likheter mellan amfibiska hus och andra byggtekniker (Piatek, 2016)
Hus på styltor Amfibiska hus
Hus vid strand Pålade hus Husbåt Vattenrelation Upphöjt Flytande begränsad upphöjt flytande
Flytförmåga Nej Ja Nej Nej Ja
Stöttande element Mark Mark/Vatten Mark Mark Vatten
Flyttbarhet Statisk Kinetisk Statisk Statisk Flyttbar Grund Styltor/pålar Ponton Vattensäkert
fundament
Pålar/styltor Ponton
Omgivning Land Land/Vatten Land Land Vatten
Flexibel VA/el Nej Ja/Nej Nej Nej Ja
3.4 Ekonomiska aspekter
Amfibiska hus har ekonomiska fördelar jämfört med traditionell konstruktion. Vid
nyproduktion tillkommer kostnad på ungefär 5-10% för amfibiska systemet utöver kostnad för uppföra huset (English, Klink, & Turner, 2016). Amfibisk struktur lönar sig ekonomisk ifall man ser på materiella skador som en översvämning resulterar i på en traditionell huskonstruktion (English, Klink, & Turner, 2016). Ombyggnation av ett befintligt hus till amfibiskt resulterar i en besparing jämfört med att bygga om huset till permanent upphöjt exempelvis hus på styltor.
English, Klink, & Turner (2016) hänvisar till en ekonomiskt fördel att ha en förebyggande strategi jämfört med kostnaden att åtgärda skadorna på traditionell bebyggelse efter en översvämning. Vid beräkning togs hänsyn till tre olika kategorier av ekonomiska förluster:
byggkostnader för återställda skador, förlorad egendom och evakueringskostnad (English, Klink, & Turner, 2016). Beräkningar för sparade ekonomiska kostnader genom förebyggande strategi är en indikator på hur framgångsrik strategin är gentemot andra metoder (English, Klink, & Turner, 2016). En ekonomisk aspekt till fördel för amfibiska hus är att metoden håller vid upprepade översvämningar medan traditionellt byggnader orsakas nya materiella skador vid varje översvämning. (English, Klink, & Turner, 2016)
Elizabeth English (2020) berättar att genomsnittliga kostnaden för ett flytande fundament till en byggnad är cirka $5000 dollar i USA vid ombyggnation till ett amfibiskt hus. Amfibiska hus är även lätta att tillgänglighetsanpassa tillskillnad från permanent upphöjt hus (English, Klink, & Turner, 2016). Olthuis & Keumimg (2010) skriver att bygga på vatten är fortfarande
relativt dyrt då byggandet endast sker i små skalor, ifall produktionen ökade hade priser sänkts på grund av större tillverkningsskalor. Flytande fundament kan kostnadsmässigt jämföras med priset för källare (Olthuis & Keumimg, 2010).
3.5 Sociala aspekter
Efter en översvämning riskerar drabbade boenden sin hälsa och kvalité på inomhusmiljön ifall individerna flyttar tillbaka till sitt hem innan skador åtgärdats (Azuma, o.a., 2014). Negativa hälsoeffekter till följd av fuktskador i bostäder kan resultera i exempelvis sömnproblem, stressrelaterade sjukdomar på grund av psykologisk stress, ökat risk att insjukna i astma, andningsbesvär, sänkning av lungfunktionen, försämrat immunförsvar samt ökat antal luftvägsinfektioner, hosta och väsande andning (Folkhälsomyndigheten, 2017).
Upplevd inomhusmiljön påverkas negativt av fuktskador och sänker boendens upplevda boendestandard (Azuma, o.a., 2014). Vid en översvämningar resulterar individer att fysisk skadas eller drunkna och det finns en ökad risk för psykisk ohälsa (Hajat, Ebi, Kovats, Edwards, & Haines, 2005). Vid en översvämning är äldre, funktionsnedsatta, barn, kvinnor, etniska minoriteter och låginkomsttagare grupperna som är mest utsatta för negativa
hälsoeffekter (Hajat, Ebi, Kovats, Edwards, & Haines, 2005). Vid en översvämning riskerar kvinnor i högre utsträckning att få posttraumatisk stressyndrom (PTSD) jämfört med män (Verger, o.a., 2003). Individer som påverkas frekvent av översvämningar riskerar till högre grad att utveckla en allvarligare grad av PTSD (Verger, o.a., 2003). Genom en omfattande, riskbaserad katastrofhanteringsprogram för beredskap, insatser och återhämtningar kan negativa hälsoeffekter av en översvämning minska (Hajat, Ebi, Kovats, Edwards, & Haines, 2005). Vid en översvämning riskerar barn att få gå en längre tid utan skolgång, tillgången till rent vatten begränsas, avsaknad av sanitetsprodukter samt sjukdomar kan spridas med
översvämningsvattnet (Unicef, 2017). Elizabeth English (2020) berättar att individer som bor i översvämningsutsatta områden men har en trygg bostad upplever en större trygghet och mindre stress inför en potentiell översvämning.
3.6 Miljöaspekter
Vid nyproduktion av amfibiska hus används ofta struktur av betong som byggnaden står i, materialet har negativ klimatpåverkan på grund av stora koldioxidutsläpp under
tillverkningsprocessen (Mohamad, Nekooie, Taherkhani, & Ismail, 2012). Denna typ av konstruktioner resulterar däremot i minimal miljöpåverkan lokalt då systemet inte motarbetar naturen (Mohamad, Nekooie, Taherkhani, & Ismail, 2012). Konstruktionen har utrymme för vattenförvaring vilket även strategi i hållbar och grön urban utveckling. (Mohamad, Nekooie, Taherkhani, & Ismail, 2012). Amfibiska hus går att konstruera med hjälp av återvunnet material som exempelvis förslutna PET-flaskor som flytkraft vilket resulterar i minimal miljöpåverkan (English, Klink, & Turner, 2016). Amfibiska hus kan konstrueras på många olika sätt och genom att välja material som är hållbara kan man minska byggnadens ekologiska fotavtryck (English, Klink, & Turner, 2016).
3.7 Exempel på amfibiska hus från olika länder 3.7.1 Thailand
Thailand har historisk haft stora problem med översvämningar och i staden Bangkok har problematiken med översvämningar ökat då jordbruksmark, våtmarker och utrymmen för vattenförvaring exploaterats för bygga bostäder (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015).
Tidigare hade lokalbefolkningen en hög kunskap hur man bygger översvämningssäkert, denna kunskap har förlorats successivt då allt fler personer bor i icke traditionella byggnader som inte är anpassade efter stadens förutsättningar (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015). Då många byggnader uppnått sin livslängd finns en möjlighet bygga bebyggelse anpassat för översvämningar i utsatta områden (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015). Det finns två typer av översvämningar som resultat av regnsäsongen:
1) Kortare tidperiod och påverkar begränsad yta med vattendjup på upp till en meter.
Återkommer med en intervall på ett till fem år (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015).
2) Mer sällsynta, extrema perioder med lång tidsperiod, påverkar stor yta och vattendjup på mer än 1,5m förekommer. Återkommer med tidsintervallet 1 till 50år (Nilubon, Veerbeek, & Zevenbergen, 2015).
Elizabeth English (2020) berättar att i Thailand har det funnits en tradition i hundratal år att placera buntar av bambu under byggnaden i områden med översvämningsproblematik. När regnsäsongen kom knöts boenden fast huset i omgivande träd vilket resulterade i att huset inte kunde flyta iväg på översvämningsvattnet (English, Elizabeth, 2020). Bambun under
byggnaden fungerade som en flytande fundament under översvämningen och när
vattenmassorna försvann återgick byggnaden till ursprungsläge (English, Elizabeth, 2020).
3.7.2 Vietnam
År. 2016 fick professor Elizabeth English stipendium för bygga om befintliga hus till amfibiska hus för risbönder boende i Mekongdelta (English, Elizabeth, 2020). Sommaren 2018 hade fyra unika hus byggt genom användandet av olika tekniker och material. Elizabeth English (2020) berättar att husen byggdes med åtanke att en genomsnittlig risbonde med begränsade ekonomiska medel ska kunna finansiera sådan ombyggnation. Under
byggprocessen var det är betydelse att lokalbefolkningen fick lära sig byggtekniken för att kunskapen skulle stannar i samhället och invånarna kan replikeras tekniken på fler bostäder (English, Elizabeth, 2020).
3.7.3 Modulbygge, Filippinerna
Två studenter på universitet TU Delf i Nederländerna hade som examensarbete i deras civilingenjörsutbildning att bygga hållbara, modulhus i Filippinerna som anpassade för klara översvämningar (TU Delf, 2019). Marken på vissa orter i Filippinerna sjunker upp till fem cm per år till följd av grundvattenuttag (TU Delf, 2019). Boenden är vana att bygga hus genom att använda pålar men även dessa sjunker. Prototypbyggnaden är byggt av prefabricerade moduler tillverkade av lokala material och arbetskraft (TU Delf, 2019). Fördel med användandet av prefabricerade byggmoduler är enkelheten att montera delarna samt att
plats, en stor fiskesjö i Macabebe som tidigare används för risodling innan
översvämningsvatten höjde salthalten i sjön och borgmästaren i staden godkände projektet innan byggnaden uppfördes (TU Delf, 2019). I nästkommande projekt är målsättningen att byggnaderna ska vara energineutrala genom solceller på taket, lagrat regnvatten samt filtrera avloppsvatten (TU Delf, 2019).
3.7.4 Nederländerna, Massbommel
Flesta samhällen i Nederländerna är skyddad från översvämningar genom diken, skyddsvallar eller slussar men finns det orter på landsbygden som saknar skyddande infrastruktur
(Shekade, 2015). Samhället Massbommel är lokaliserat längst med floden Meuse River, år 2005 beviljade nederländska myndigheter tillstånd uppföra hus med anpassade byggteknik på 15 orter längst med floden (Shekade, 2015). Detta ledde till att 34 stycken amfibiska hus byggdes framgångsrikt längst floden och resulterade i ett bättre skydd för boenden jämfört med upphöjda hus (English, 2009). Amfibiska hus har byggt senaste 20 åren efter floden Maas vilket har en lång historia av att översvämmas (English, Klink, & Turner, 2016).
3.7.5 Port Maria & Bliss Pastures, Jamaica
Via en fältstudie framkom flera platser i Jamaica som låg i riskzon för inlandsöversvämning, två plaster valdes ut; Stades Port Maria är placerad bredvid floden Outram River där många byggnader är placerade direkt intill vattnet vilket resulterar i en hög översvämningsrisk (English, Klink, & Turner, 2016). Flera fattiga områden är placerade längst med floden som regelbundet översvämmas i samband med nederbörd. Översvämningar förekom även utan nederbörd när marken är mättad av vatten och inte kan absorbera mer samtidigt som vattennivån i floden hög (English, Klink, & Turner, 2016). I samband med översvämningar uppstod inte bara problem med materiella skador utan hälsofara då latriner översvämmades och sjukdomar spreds (English, Klink, & Turner, 2016).
Den andra staden som valdes ut var Bliss Pastures som haft två större översvämningar senaste 25 åren då många boenden behövt förflytta sig till annan ort upp till sex veckor innan
personerna kunnat återvända till sina bostäder (English, Klink, & Turner, 2016). I båda orterna eftermonterades flytfundament på befintliga hus vilket demonstrerar ett replikerbart system för öka ett samhälle översvämningsmotståndskraft till en låg kostnad (English, Klink,
& Turner, 2016). Projektet använder sig av kostnadseffektiva, lokalt tillgängliga material och traditionella byggmetoder vid framtagningen av flytande fundament till utvalda byggnader (English, Klink, & Turner, 2016). Konstruktionen består av flytande block av expanderad polystyren under befintligt golv, vertikalt styrsystem tillverkat av lättillgängligt timmer från telefonstolpar för motverka rörelse sidledes under en översvämning (English, Klink, &
Turner, 2016). För försäkra sig om att huset klarar att bära tyngden förstärks golvramningen genom att montera plankor av vattenresistent plywood vinkelrätt mot golvförbanden (English, Klink, & Turner, 2016). Den vinkelräta konstruktionen resulterar i en jämfördelning av lyftkraften från blocken av expanderat polystyren (English, Klink, & Turner, 2016).
Ursprungsdesignen nyttjar återanvända, förslutna cirka 19 liters behållare för matlagningsolja på grund stora tillgången av materialet och det låga priset. EPS valdes istället då behållarna
