Viherkaton veden määrän laskenta
Hovi, Timi (2024)
2024
Rakennustekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Civil Engineering
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-11-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202410119230
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202410119230
Tiivistelmä
Lisääntyvien sateiden aiheuttaessa kaupunkialueille tulvariskiä tarjoaa viherkatto vedensitomiskykynsä ansioista osaratkaisun ongelmaan. Viherkattojen suunnittelun avuksi tarvitaan menetelmiä, joilla voidaan arvioida viherkaton sisältämää veden määrää. Työn tavoite on selvittää olemassa olevien kaavojen ja laskentamallien pohjalta erilaisia menetelmiä arvioida viherkaton veden määrää.
Työssä on luotu olemassa olevien laajasti rakennusalan muissa yhteyksissä käytettyjen kosteuden siirtymisen kaavojen pohjalta vesitasemalli, jolla saadaan laskettua veden määrä tunnin välein. Työssä tullaan myös käymään läpi olemassa olevia laskentamalleja, joita käytetään viherkattojen suunnittelussa. Työssä tarkasteltu EPASWMM-laskentamalli on pohjoisamerikkalainen hulevesilaskentamalli, josta on alalla jo pitkä käyttökokemus. Yksinkertaistettu laskentamalli on kehitetty antamaan nimenomaan viherkatoille hyödyllisempi vesitaseyhtälö.
Työn loppupuolella esitellään työssä luodulla vesitasemallilla laskettuja tuloksia Vantaan nykyilmaston ja vuoden 2080 ilmaston sademäärille. Vuoden 2080 ilmaston sademäärille huomioidaan ilmastonmuutoksen voimakkain päästöskenaario. Vesitasemallin lähtöarvoja jouduttiin olettamaan nykyisten tietojen puuttuessa. Työssä luodun vesitasemallin oletukset aiheuttavat sen, että vesitaseen tuloksia ei voida pitää viherkaton todellisena vesimääränä. Vesitaseyhtälö osoittaa kuitenkin rakenteen periaatteellisen käyttäytymisen ja täten sitä on mahdollista hyödyntää erilaisten viherkattojen veden määrän sitomisen vertailuun.
Laskentatuloksista selvisi sademäärän lisääntyminen tulevaisuudessa. Viherkattoja suunnitellessa on huomioitava sademäärät koko käyttöiän kannalta. Paksummat loivat katot selkeästi viivyttävät vettä kauemmin, mutta vedenvarastointikerroksen omaavat katot kuitenkin sisältävät vuoden tasaisesti korkean vesimäärän. Hulevesien hallitsemisen kannalta pitkä viivytysaika on vaikuttavin tekijä. Erilaisten kasvien vaikutusta veden sitomisessa ja haihduttamisessa ei työssä huomioitu. Jatkotutkimuskohteiksi jäävätkin kasvien vaikutus vesitaseeseen ja tarvittavien rakennusfysikaalisten lähtöarvojen selvittäminen.
Työssä on luotu olemassa olevien laajasti rakennusalan muissa yhteyksissä käytettyjen kosteuden siirtymisen kaavojen pohjalta vesitasemalli, jolla saadaan laskettua veden määrä tunnin välein. Työssä tullaan myös käymään läpi olemassa olevia laskentamalleja, joita käytetään viherkattojen suunnittelussa. Työssä tarkasteltu EPASWMM-laskentamalli on pohjoisamerikkalainen hulevesilaskentamalli, josta on alalla jo pitkä käyttökokemus. Yksinkertaistettu laskentamalli on kehitetty antamaan nimenomaan viherkatoille hyödyllisempi vesitaseyhtälö.
Työn loppupuolella esitellään työssä luodulla vesitasemallilla laskettuja tuloksia Vantaan nykyilmaston ja vuoden 2080 ilmaston sademäärille. Vuoden 2080 ilmaston sademäärille huomioidaan ilmastonmuutoksen voimakkain päästöskenaario. Vesitasemallin lähtöarvoja jouduttiin olettamaan nykyisten tietojen puuttuessa. Työssä luodun vesitasemallin oletukset aiheuttavat sen, että vesitaseen tuloksia ei voida pitää viherkaton todellisena vesimääränä. Vesitaseyhtälö osoittaa kuitenkin rakenteen periaatteellisen käyttäytymisen ja täten sitä on mahdollista hyödyntää erilaisten viherkattojen veden määrän sitomisen vertailuun.
Laskentatuloksista selvisi sademäärän lisääntyminen tulevaisuudessa. Viherkattoja suunnitellessa on huomioitava sademäärät koko käyttöiän kannalta. Paksummat loivat katot selkeästi viivyttävät vettä kauemmin, mutta vedenvarastointikerroksen omaavat katot kuitenkin sisältävät vuoden tasaisesti korkean vesimäärän. Hulevesien hallitsemisen kannalta pitkä viivytysaika on vaikuttavin tekijä. Erilaisten kasvien vaikutusta veden sitomisessa ja haihduttamisessa ei työssä huomioitu. Jatkotutkimuskohteiksi jäävätkin kasvien vaikutus vesitaseeseen ja tarvittavien rakennusfysikaalisten lähtöarvojen selvittäminen.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8430]