Ratkaisut riviin ja BINGO!

VirMan ekskursiolla Portlandiin ja Seattleen viime kesäkuussa yksi matkan päätavoitteista oli määritellä ja kuvata erilaisia hulevesien hallintarakenteita. iWater-hankkeen myötä olemme huomanneet, että meillä Suomessa (ja myös naapurimaissamme) yksi keskeisistä haasteista luonnonmukaisessa hulevesien hallinnassa on edelleen tiedonpuute erilaisista ratkaisuista ja niiden toiminnallisuudesta. Tietoa hallintaratkaisuista on kyllä saatavilla esimerkiksi Viherrakentamisen yleisessä työselostuksessa, Kuntaliiton Hulevesioppaassa ja Ilkka-hankkeen raportissa. Merkille pantavaa kuitenkin on, että kahdessa viimeksi mainitussa oppaassa esimerkiksi viherpainanne on määritelty hyvin eri tavalla, koska sekä swale– että basin-tyyppisistä ratkaisuista puhutaan painanteina Suomessa. Tämä ei luonnollisesti edesauta sitä, että alalla puhuttaisiin samoista asioista samoilla sanoilla.

Osa syynä haparointiin saattaa olla myös esimerkkien puute: Suomessa luonnonmukaisen hulevesien hallinnan osalta kyse ei ole vielä standardiratkaisusta, vaan kaikki toteutetut kohteet ovat ”pilotteja”, joilla haetaan kokemusta toteutuksesta ja ylläpidosta. Sen sijaan Portlandissa näitä SUDSeja (eli Sustainable Urban Drainage Systems –ratkaisuja) löytyisi joka paikasta, näin olimme kuulleet. Ja kas, näin todella oli. Tosin jopa Portlandissa oli mahdollista kävellä useampi korttelinväli ilman yhtään SUDSia, mutta kaupungissa oli selvästi myös nähtävissä se, että kyse ei ollut enää uuden ratkaisumallin pilotoinnista, vaan normikäytännöstä, kuten kerroimmekin jo edellisessä postauksessa.

Reissuun valmistauduimme kertaamalla Bingo-pelin säännöt. (Kyllä!) Tämä, koska mukaan lähti myös bingo-ruudukko, johon 4×4 ruudukkoon oli listattu 16 erilaista SUDSia. Tavoitteena oli löytää matkan aikana kaikki ruudukon kohteet ja se meistä, joka ensimmäisenä bongaisi neljä ratkaisua riviin, voittaisi luonnollisesti pelin. Ja samalla voisimme pohdiskella keskenämme sitä, mikä erottaa stormwater swalen plantterista tai bumpoutista. Ja tässä se mihin päädyimme:

  1. Syntyvää hulevettä vähentävät ratkaisut

Viherkatto (eng. green roof)

Viherkatoilla tarkoitetaan yleisesti kasvillisuudella peitettyä katto- tai kansipintaa. Kasvillisuus viivyttää ja pidättää vettä ja vähentää näin syntyvien hulevesien määrää tasaten samalla virtaamapiikkejä. Viherkatot soveltuvat hyvin tiheästi rakennetuille alueille, joilla on niukasti tilaa maahan tai maanpinnalle sijoitettaville käsittelymenetelmille. Viherkatot tuottavat myös muita hyötyjä: ne vähentävät melua, parantavat pienilmastoa ja tarjoavat elinolosuhteita monille pieneläinlajeille. Kasvillisuus myös pidentää katon elinikää suojaamalla kattoa mm. UV- säteilyltä sekä lämpötilanvaihteluilta.

Edellytyksenä viherkaton perustamiselle on katto- tai kansirakenteiden riittävä kantavuus ja hyvä vedeneristys. Viherkatto voidaan toteuttaa hyvin eri paksuisilla rakennekerroksilla aina ultraohuesta sammalkatosta yli metrin paksuiset rakennekerrokset vaativaan kattopuutarhaan. Sopivimman kattokasvillisuustyypin valintaan vaikuttaa muun muassa katon kaltevuus ja kantavuus, paikan tuulisuus ja valoisuus, katon käyttötarkoitus ja toivottava hoidon taso. Nyrkkisääntönä vettä pidättyy katolle enemmän, kun rakennekerrosten paksuus kasvaa tai katon jyrkkyys pienentyy. Lisää hyödyllistä tietoa viherkatoista löytyy täältä.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Viiden ulottuvuus -tutkimusryhmän koeviherkatto Hollolassa.

Viherseinät (eng. green wall / green facade)

Viherseinä on ratkaisu, jossa kasvillisuus on integroitu osaksi rakennuksen julkisivua. Tähän on monia erilaisia tapoja: kasvillisuus voi olla maanvaraista, kasvualusta voi olla seinästä erillinen rakenne tai kasvit voivat olla myös kiinteä osa seinää. Hulevesien hallinnan kannalta olennaista on pinta-ala, joka potentiaalisesti pidättää, imee ja haihduttaa vettä samaan tapaan kuin viherkatto. Viherseinät tarjoavat myös samantyyppisiä hyötyjä kuin viherkatot, ne mm. parantavat ilmanlaatua, säätelevät pienilmastoa ja paikallista äänimaisemaa, tarjoavat elinympäristöjä ja esteettisiä elämyksiä. Viherseinät ovat kuitenkin vaativia rakenteita, jotka edellyttävät säännöllistä ylläpitoa eli lannoitusta, kastelua, leikkausta ja paikkausta.

Läpäisevät päällysteet (eng. pervious / permeable surface)

Läpäisevät päällysteet muodostuvat vettäläpäisevästä pintakerroksesta (esim. sora, hiekka, nurmikivi, läpäisevä kiveys tai asfaltti) sen alapuolisista karkeasta kiviaineksesta tehdyistä rakennekerroksista. Pintakerroksen läpäisevä hulevesi varastoituu hetkellisesti karkean kiviaineksen huokostilaan, josta se imeytyy maaperään tai johdetaan eteenpäin salaojilla. Huonosti vettä läpäisevälle maaperälle voidaan tehdään massanvaihto, jolloin saadaan aikaiseksi maakerros, joka toimii imeytystilana.

Läpäisevillä päällysteillä vähennetään huleveden muodostumista, sillä ne vähentävät huleveden kokonaismäärää. Ne soveltuvat ensisijaisesti niiden päälle satavan veden käsittelyyn, eikä niihin voi johtaa suuria määriä ympäriltä kerättyjä hulevesiä. Läpäiseviä päällysteitä käytetään tyypillisesti tiiviisti rakennetuilla alueilla, joissa halutaan mahdollistaa sujuva liikkuminen. Ne soveltuvat kohteisiin, joiden liikennemäärät ovat pieniä kuten pysäköintialueille ja kevyen liikenteen väylille.

  1. Hulevesien johtamiseen soveltuvat rakenteet

Viherpainanne (eng. swale)

Viherpainanne on kasvillisuuden peittämä alue, joka on ympäristöään alemmalla tasolla. Sen tarkoitus on viivyttää, puhdistaa ja mahdollisesti imeyttää hulevesiä sekä samanaikaisesti johtaa vettä eteenpäin kohti muita hallintarakenteita. Viherpainanne voi olla esimerkiksi kadun varrella pitkittäinen rakenne tai useiden painanteiden sarja. Painanteeseen voidaan myös asentaa erilaisia pohjapatoja tai –valleja edesauttamaan sedimenttien laskeutumista, virtaaman hidastumista ja huleveden imeytymistä maaperään.

Viherpainanteita käytetään tyypillisesti katu- ja pysäköintialueilla, mutta niitä voidaan käyttää myös ohjaamaan hulevettä pois rakennusten välittömästä ympäristöstä. Viherpainanne tuottaa useita hyötyjä verrattuna tavanomaiseen sadevesiviemäriin hidastaen veden virtausnopeutta, mahdollistaen haihdunnan ja poistaen epäpuhtauksia. Se soveltuu parhaiten pienehköjen vesimäärien hallintaan, jolloin eroosio ei edellytä erikoisrakenteita.

Turun Skanssin alueella testataan kaivottoman katualueen toimivuutta.

Turun Skanssin alueella testataan kaivottoman katualueen toimivuutta. Hulevedet ohjataan nollakorossa olevan reunakiven yli viherpainanteeseen.

Kanava tai kouru (eng. channel / rill)

Kanavat ja kourut ovat kovapintaisia vedenjohtamisrakenteita. Niitä voidaan valmistaa hyvin erilaista materiaalista ja niihin voidaan integroida myös kasvillisuutta. Hyvin suunniteltu kanava kerää ja ohjaa vettä, hidastaa virtamaa ja myös puhdistaa vettä alustavasti kiintoainesta laskeuttamalla ennen veden johtamista muihin hulevesien hallintaratkaisuihin. Kovapintaiset kanavat ovat tyypillisesti helppohoitoisia ja kustannustehokkaita. Kanava ja kouru eivät pääsääntöisesti tue veden imeytymistä veden reitillä.

Oja / hulevesiuoma (eng. ditch / stormwater stream)

Oja tai hulevesiuoma eroaa painanteesta ensisijaisesti profiililtaan. Painanteen profiili on laakea, kun taas oja tai uoma voi olla jyrkkäreunainenkin. Ojassa tai uomassa voi olla kasvillisuutta, pohjapatoja tai pelkästään soraa ja yksittäisiä kiviä. Se voi olla ajoittain kuiva ja täyttyä vedellä vain sadannan yhteydessä tai siinä voi aina virrata jonkun verran vettä. Kuten painanteenkin myös hulevesiuoman tarkoitus on viivyttää, puhdistaa ja mahdollisesti imeyttää hulevesiä sekä samanaikaisesti johtaa vettä eteenpäin kohti muita hallintarakenteita.

Hulevesiuoma Oregon Convention Centerin luona Portlandissa

Hulevesiuoma Oregon Convention Centerin luona Portlandissa

  1. Hulevesien maanpäälliseen viivyttämiseen soveltuvat rakenteet

Katualueen viivytysallas (eng. stormwater plantter or pumpout)

Ympäröivää maastoa alempana oleva, kasvillisuuden täyttämä viivytysallas pidättää, imeyttää ja haihduttaa hulevettä parantaen samalla sen laatua. Viivytys tapahtuu sekä rakenteen pinnalla lammikossa että koko rakenteen syvyydellä maakerroksissa. Hulevedet ohjataan viivytysaltaaseen pintavaluntana esimerkiksi viherpainanteen avulla.

Viivytysaltaaseen ei ole tarkoitus muodostaa pysyvää vesipintaa, vaan se toimii vettä imeyttävänä ja suodattavana rakenteena. Riittävän nopea tyhjentyminen ja kuivuminen edistävät viivytysaltaan toimivuutta talvikauden sade- ja sulamistilanteissa. Lammikoitumisen syvyyttä ja kestoa voidaan säädellä esimerkiksi rakenteeseen kytkettävällä purkuputkella tai maanpäällisellä purkureitillä varustetulla padolla. Viivytysallas varustetaan aina myös ylivuotokaivolla.

Katualueelle sijoitettu viivytysallas on tyypillisesti integroitu osaksi kevyen liikenteen väylää ja sen tarkoituksena on käsitellä sekä ajoradalla, että kevyen liikenteen väylällä muodostuvia hulevesiä. Rakennetta reunustaa esimerkiksi aukotetut reunakivet, joiden läpi tai ali vesi pääsee kulkemaan sisälle viivytysaltaaseen. Rakenne voi olla muotoiltu nelikulmaiseksi (stormwater plantter) tai kurvikkaammaksi (stormwater bumpout) ja sitä voidaan hyödyntää myös liikenteenohjauksessa tai hidasteena.

Katualueen viivytysrakenteita on Suomessa testattu ainakin Vantaalla Meiramitiellä

Katualueen viivytysrakenteita on Suomessa testattu ainakin Vantaalla Meiramitiellä.

Viheralueen viivytysallas (eng. detention / infiltration basin)

Puistoalueella viivytysallas on pinta-alaltaan laajempi painanne tai allas tai niiden sarja, joka viivyttää, imeyttää ja puhdistaa hulevettä. Toimintaperiaate on kuitenkin yhteneväinen edellä esitetyn katualueen viivytysaltaan kanssa. Viivytysaltailla on erinomainen kyky viivyttää hulevesiä, koska vesi saa kerääntyä painanteen pinnalle eikä sitä tarvitse heti johtaa pois alueelta. Puistoalueella se voi muodostaa keskeisen maisema-elementin sekä tarjota monenlaisia mahdollisuuksia leikkiin, virkistykseen ja monimuotoiseen kasvillisuuden käyttöön.

Sadepuutarha (eng. rain garden)

Piha-alueella olevaa viivytysallasta voidaan kutsua myös sadepuutarhaksi. Sinne johdetaan kattovedet ja mahdollisten kulku- ja pysäköintialueiden vedet. Vesi johdetaan rakenteeseen pintavaluntana ja siitä edelleen ylivuotorakenteen kautta sadevesiviemäriin, mikäli vettä ei pystytä imeyttämään. Sadepuutarhassa on tyypillisesti monimuotoinen kasvillisuus ja se voi muodostaa koko pihan näyttävän kiintopisteen. Ja kuten nimikin sen jo kertoo, puutarhamaisesta rakenteesta on kyse ja kukoistaakseen se vaatii hoitoa ja vaalimista.

Townhouse-tyyppisten rakennusten etupihalla olevia sadepuutarhoja Portlandissa.

Townhouse-tyyppisten rakennusten etupihalla olevia sadepuutarhoja Portlandissa.

Lampi / pidätysallas (eng. pond / retention basin)

Lammessa tai pidätysaltaassa on pysyvä vesipinta ja se tasaa hulevesivirtaamaa. Myös veden laatu paranee, sillä hulevedessä olevat kiintoainekset laskeutuvat rakenteen pohjalle. Lampi mahdollistaa monimuotoisen kasvillisuuden käytön, koska lammesta ja sen reunoilta löytyy valikoima erilaisia kasvupaikkoja. Pysyvä vesipinta tarjoaa paljon virkistysarvoja.

Kosteikko (eng. wetland)

Rakennettu kosteikko on laajempi, runsaskasvuinen vesialue, jotta käytetään huleveden viivyttämiseen ja puhdistamiseen. Kosteikot ovat yleensä moniosaisia koostuen laskeutusaltaasta ja pääaltaasta. Lisäksi kosteikossa voi olla erilaisia ohivirtauskanavia. Hyvin suunniteltu ja ylläpidetty kosteikko puhdistaa tehokkaasti hulevesissä olevaa kiintoaineista, metalleja, pienhiukkasia ja ravinteita. Kosteikon tulee kuitenkin olla asianmukaisesti mitoitettu suhteessa valuma-alueeseen, jotta se toimii oikein ja se myös vaatii laajan tilavarauksen mahdollisine tulvaniittyineen, eikä ole sen takia tyypillinen rakenne katualueilla tai pihassa. Rakennettu kosteikko sijoittuukin tyypillisesti puistoon, jolloin se on myös aktiivisessa virkistyskäytössä ja tarjoaa elinympäristöjä monille lintu- ja hyönteislajeille.

Vauhtitien kosteikko Helsingissä tulee puhdistamaan tulevan Keski-Pasilan hulevesiä.

Vauhtitien kosteikko Helsingissä tulee puhdistamaan tulevan Keski-Pasilan hulevesiä.

Suodatuskaista (eng. filter strip)

Suodatuskaistat ovat loivasti viettäviä kasvillisuuden peittämiä alueita, jotka mahdollistavat huleveden hitaan johtamisen pintakerrosvaluntana ja imeyttämisen siellä missä se on maaperän puolesta mahdollista. Tyypillisesti suodatuskaistat sijoitetaan läpäisemättömän pinnan, kuten pysäköintialueen ja vastaanottavan pintavesiuoman tai toisen hulevesien hallintarakenteen väliin suorittamaan huleveden laadullista esikäsittelyä.

Katupuiden viivyttävä kasvualusta (eng. stormwater tree trench)

Viivyttävä kasvualusta on järjestelmä, jossa katupuut on yhdistetty maanalaisella imeytys- / viivytysrakenteella. Ulospäin järjestelmä näyttää tavanomaiselta yksittäisten katupuiden sarjalta, jossa hulevedet ohjataan puiden juuristoalueelle. Pintarakenteiden alla on kuitenkin yhtenäinen kasvualusta rakenne, joka mahdollistaa huleveden imeytymisen, viivytyksen ja myös virtauksen kasvualustaa pitkin juuristolta toiselle. Samalla juuriston biologiset toiminnot puhdistavat vettä. Imeytymistä ja veden puhdistusta voidaan lisätä esimerkiksi lisäämällä kasvualustaan biohiiltä. Jyväskylässä on parhaillaan käynnissä Green Street -hanke, jossa testataan erilaisia viivyttäviä katupuiden kasvualustoja.

Hulevettä johdetaan katupuun juurelle Portlandissa.

Hulevettä johdetaan katupuun juurelle Portlandissa.

Kivipesä tai -kaivanto (eng. infiltration pit)

Kivipesä sijaitsee pääosin maan alla. Se on tyypillisesti karkean soran, sepelin tai kivien avulla toteutettu pistemäinen rakenne, johon esimerkiksi rakennuksen katolta johdetut huleveden varastoituvat ennen imeytymistä maaperään tai johtamista eteenpäin salaojan tai putken avulla. Rakenne voi olla myös nauhamainen ja sisältää rakeisuudeltaan vaihtelevaa materiaalia. Tyypillisesti pinnalla olevat mukulakivet ovat kookkaita, jotta niiden pinta sulaa nopeasti keväällä eikä jäädy helposti vaikka lämpötilat vaihtelisivat nollan molemmin puolin.

Maanalaiset rakenteet 

Kun maanpäällisille hulevesijärjestelmille, kuten viherpainanteille tai lammikoille ei ole tilaa, voidaan hulevesiä hallita maanalaisilla hulevesirakenteilla. Maanpinta jää vapaaksi käytettäväksi muuhun kuin veden imeytys- tai viivytyskäyttöön. Maanalaisessa rakenteessa hulevettä voidaan imeyttää ja viivyttää. Mikäli imeytys ei ole mahdollista, tulee maanalaiset viivytysratkaisut varustaa salaojituksella Esimerkkejä maanalaisista hulevesirakenteista ovat hulevesikasetit, hulevesitunneli tai erilaiset räätälöidyt järjestelmät. Hulevesikasetit ovat suorakaiteen muotoisia moduuleita, jotka soveltuvat käytettäväksi isoissakin kohteissa. Hulevesitunneli sopii erityisesti pieniin kohteisiin, joissa vaaditaan hulevesien varastointi- ja imeytysratkaisuja maan alle sijoitettaviksi. Se toimii väliaikaisena varastona, joka luovuttaa veden tasaisesti maahan tai eteenpäin verkostoon. Tunneli voidaan asentaa myös liikennealueelle.

Hulevesisäiliö (eng. cistern)

Hulevesisäiliö voi olla rakennukseen integroitu tai siitä erillinen säiliö, joka kerää tyypillisesti kattovesiä ja tasaa siten virtaamia. Säiliöstä vesi voidaan johtaa eteenpäin toiseen hulevesien hallintaratkaisuun, hulevesiverkostoon tai hyödyntää kasteluvetenä tontilla.

Koulurakennuksen hulevedet ohjataan säiliöön ja hyödynnetään vieressä olevilla viljelypalstoilla.

Koulurakennuksen hulevedet ohjataan säiliöön ja hyödynnetään vieressä olevilla viljelypalstoilla Portlandissa.

Sitten tähän kirjoituksen loppuun vielä muutama disclaimer koskien tätä luokittelua:

  • Biosuodatus on ominaisuus, joka voidaan liittää useimpiin maanvaraisiin hulevesien hallintaratkaisuihin. Suodattavien maakerrosten tehtävänä on tehostaa hulevesien laadun hallintaa, samalla kun ratkaisun kapasiteetti (tilavuus) vaikuttaa ensisijaisesti määrän hallintaan.
  • Hulevesirakenteet voivat pidättää ja/tai viityttää vettä. Usein näiden kahden termin samankaltaisuus aiheuttaa epäselvyyttä. Täältä voit tarkistaa määritelmät pidätykselle (retention) ja viivytykselle (detention).
  • Tämä luokittelu on osittain keinotekoinen. Tosi elämässä löytyy paljon hulevesien hallintarakenteita, joissa on ominaisuuksia usemmista tässä luokitelluista ratkaisuista. Ja tässäpä se lajin hienous tietysti piileekin. Perusratkaisuiden ja -toiminnallisuuksien pohjalta taitava suunnittelija voi luoda loputtomasti uusia ja innovatiivisia vesielementtejä elinympäristöjämme parantamaan. Tätä kaikkea ei voi eikä onneksi tarvitsekaan lokeroida.
Virman Bingo -ruudukko

Virman Bingo -ruudukko. Ai niin, kuka sai ekana Bingon? Tasapeli, koska kaikilla koko ruudukko täyttyi heti ensimmäisen aamupäivän aikana… :D

Lähteet: Kuntaliiton hulevesiopas, 2012; VRT’17; Hulevesien hallintarakenteet ja niiden kunnossapito; Susdrain

Elisa, Outi ja Mari

Posted by Elisa

This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *