Figur 1: Gröna tak bromsar vattenavrinning. I projektet undersöks om gröna tak även kan kontrollera avrinningsvattnets kvalité. Foto: Wikimedia commons.
Artikelförfattare: Dario Maggiolo, Oskar Modin och Angela Sasic Kalagasidis
Gröna tak är generellt ansedda som en bra lösning för att minska risken för översvämning i urbana miljöer. Flertal studier visar dock att gröna tak tyvärr kan förorena dagvatten. I projektet studeras hur ett grönt tak bör projekteras för att erhålla avancerade egenskaper, i termer av såväl dagvatten- som föroreningsretention.
Vattenkvaliteten i våra städer kan vara sämre än vi tror. Sedan tidigt nittiotal har Sverige arbetat för att förbättra kvaliteten på sjövatten och för att säkra tillgängligheten till rent dricksvatten. Detta till trots kan den svenska vattenkvaliteten vara utsatt för risk i en nära framtid på grund av två starka globala trender: migrationen från lands- till stadsbygd och klimatförändringar.
Världens urbana befolkning har idag nått över 4 miljarder, från bara 746 miljoner år 1950. Ungefär 60 procent av världsbefolkningen har sin tillgång till vatten i urbana miljöer. Detta ställer stora krav på den urbana vattentillförseln och förutsätter en hållbar vattenkvalitetshantering, även i Sverige, vilket påpekats av IVL Svenska Miljöinstitutet. Samtidigt kan vattenkvaliteten i Sverige påverkas kraftigt av klimatförändringar. Den förhöjda sannolikheten för kraftig nederbörd i ett förändrat klimat leder till ökad sannolikhet för översvämningar, framför allt i urbana områden, och följaktligen även för möjliga hälsorisker. Statistik visar till exempel att cirka 50 procent av alla utbrott av vattenburna smittor följer efter ett kraftigt regnväder. Risken för förorening av dricksvattentillgångar ökar parallellt med risken för översvämningar.
Kombinationen av en exponentiell befolkningsökning med en ökad risk för översvämningar är farlig och riskerar att leda till oreparerbara skador på livskvaliteten i städer. I januari 2019 uppmanade Europeiska miljöbyrån till mer konkret handling för att lösa problem med kemikalier i europeiska vatten, medan FN nyligen, i en rapport om de Globala målen för hållbar utveckling 11, uttryckte ett behov att ”signifikant minska antalet dödsfall och antalet människor som påverkas, och kraftigt minska de direkta ekonomiska förlusterna relaterade till global BNP, orsakade av katastrofer, inklusive vattenrelaterade katastrofer”. Kommuner och byggare måste möta denna brådskande utmaning och hitta nya vägar att kontrollera vattenkvantiteten och -kvaliteten i stadsmiljöer.
En möjlig lösning kan finnas i designen av avancerade gröna tak. Gröna tak är redan generellt ansedda som en bra lösning för att reducera luftföroreningar i urbana miljöer, öka byggnaders energieffektivitet, förbättra den urbana estetiken och minska risken för översvämning. Gröna tak kan nämligen temporärt hålla regnvatten så att de maximala volymflödena vid extrem nederbörd reduceras. Gröna tak fungerar som en naturlig flödeskontroll som påverkar vattenkvantiteten i urbana miljöer. Tyvärr kan de dock inte reglera vattenkvaliteten. Tvärtom har ett flertal studier visat att de kan utgöra källor för föroreningar av dagvattnet.
Med detta projekt vill vi möjliggöra produktion av avancerade gröna tak, som ett arkitektoniskt element som kan kontrollera såväl vattenkvantitet som -kvalitet. Vi vill ta fram fundamental kunskap om de fysiklagar som styr transporten av vatten och föroreningar inuti ett grönt tak, en värld där saker sker på mycket små, mikroskopiska tidskalor. För att kunna åstadkomma detta använder vi sofistikerade numeriska tekniker som ger oss tillgång till denna mikroskopiska värld. Parallellt genomför vi dedikerade experimentella analyser för att maximera tilliten till våra data.
