Vedenpaisumus aisoihin
Uusien keksintöjen ja järkevän kaavoituksen ansiosta uudet kaupunkialueet sietävät aina vain paremmin rankkasateita. Myös vanhojen ja tiiviiden kaupunkien hulevesipulmiin on luvassa helpotusta.
Kauniin kesäpäivän päätteeksi alkaa ukkosmyrsky, joka hurauttaa kymmeniä millimetrejä vettä maahan yhden illan aikana. Pian kaupungin kaduilla voi meloa kanootilla. Autot eivät liiku mihinkään. Viemärit ovat tukossa ja kaupunkilaiset rakennuksineen vaarassa.
Tällaiset rankkasateet ovat onneksi melko harvinaisia – toistaiseksi. Äärimmäisten sääilmiöiden on ennustettu lisääntyvän.
”Kaupunkien kannalta iso asia on sädemäärien suuret vaihtelut, eli että yhtäkkiä tulee kerralla hirveästi vettä. Myös tuulisuuden ja viistosateiden määrä on lisääntymään päin”, kertoo VTT:n tutkimusprofessori Miimu Airaksinen.
Hulevesiratkaisu on todella tärkeä osa toimivaa kaupunkia. Tulevaisuuden kaupunkeja on tutkittu VTT:llä kansainvälisessä Smart City -hankkeessa, jonka vetäjänä Airaksinen toimii.
Yhteistyössä Ilmatieteenlaitoksen kanssa VTT on kehittänyt simulointimallin, jossa voidaan mallintaa kolmiulotteisesti kaupungin korkeussuhteet, verkostot ja pintojen läpäisy. Mallin avulla voidaan selvittää, mihin vesi alkaa kertyä, mistä se pääsee läpi ja missä riskipaikat sijaitsevat. Mallista selviää myös, jos jokin kriittinen rakennus on vaaravyöhykkeellä.
”Tämä on todella tärkeää tietoa kiinteistöjen omistajille, kaupungille ja vakuutusyhtiöille, koska tämä on yksi vakuutusriskitekijä. Mutta ei riitä, että tiedetään riskit, vaan niihin täytyy olla ratkaisuja. Olemme tutkineet, miten rankkasateisiin voitaisiin varautua paremmin. Esimerkiksi pinnoitteita voidaan tehdä erityyppisiksi ja sadevesille voi kehittää väliaikaisvarastointiratkaisuja”, Airaksinen listaa.
Suomen infrassa, niin taloissa, vesi- ja viemärijärjestelmissä kuin tiestössä on Airaksisen mukaan paljon parantamisen varaa. On tärkeää, että parantamisen paikat löydetään ajoissa ja järjestelmän laadun parantamisen suunnitellaan samaan yhteyteen. Silloin parannuksen hintalappu pysyy maltillisena.
Älykkäät tekniikat, kuten anturoinnit viemärijärjestelmässä, säästävät myös turhilta tai liian aikaisilta remonteilta. Kun tiedot ovat kohdillaan ja reaaliajassa, remonttimäärärahat voidaan suunnata sinne, missä niitä kipeimmin tarvitaan.
”Uusi teknologia voi tuoda yllättäviä joustoja, joita ei ehkä perinteisesti tule ajateltua.”
Kaavoittajan pöydällä
”Nyt puhutaan paljon käsitteestä nature based solutions, eli luonnonmukaiset ratkaisut. Esimerkiksi miten virkistysalueita voidaan hyödyntää paitsi virkistyskäytössä myös puskurialueina rankkasateille”, Airaksinen kertoo.
Uusilla alueilla kaikkien uusien ratkaisujen vieminen käytäntöön on luonnollisesti helpompaa kuin vanhassa kaupunkirakenteessa. Suunnitteilla olevien alueiden sadevesien hallintaan on paneuduttu Airaksisen mukaan erittäin mallikkaasti. Kuntien kaavoittajien tiedot ovat hyvin ajan tasalla.
”Kaupunki harvoin määrää tietyn tavan toteuttaa sadevesien hallinta. Yleensä halutaan vain, että ratkaisun toimivuus pitää osoittaa, koska voihan olla että joku muu keksii jonkun vielä briljantimman ajatuksen.”
Sadevesiin halutaan varautua mahdollisimman monella eri tavalla. Airaksisen mukaan halvin tapa toteuttaa sadevesien hallinta on useimmiten läpäisevillä pinnoilla. Viemäriverkoston mitoituksessa on aina mukana varasuunnitelma. Jos johonkin järjestelmään tulee vika, on jo valmiiksi mietitty, miten toinen järjestelmä turvaa tilanteen.
Samalla saadaan muita etuja. Esimerkiksi alueen viihtyisyys paranee, kun sinne toteutetaan sadevesiä imevä kosteikko tai lampi. Syntyy kustannussäästöjä, kun viemäriin päätyvät vesimäärät eivät ole niin suuret.
Sadevesien hallinnan kannalta mielenkiintoisena uutena alueena Airaksinen mainitsee Tampereen Vuoreksen alueen. Siellä on mietitty, miten saadaan olemassa olevan viemäriverkosto toimimaan, alueen laajetessa. Samalla kun mietitään, miten talot sijoittuvat, otetaan huomioon myös viheralueet ja niiden toiminta puskurialueina. Myös viherkattoja on pohdittu.
Pintaa syvemmälle ja kohti korkeuksia
Asfaltti on mukavan tasainen alusta kävellä ja ajaa autolla, mutta se ei läpäise vettä. Uudet katupäällysteet ovat mukavan tasaisia, mutta ne läpäisevät hyvin vettä suurinakin määrinä. Läpäisevyyttä on tutkittu VTT:n laboratoriossa ja Airaksisen mukaan tulokset ovat hyvin lupaavia.
Tulevaisuuden kaupunkien katujen betonikivien väleissä oleva rako on optimoitu huolella. Kadun on oltava mukava kävellä ja ajaa autolla, lisäksi sen tulee toimia talvisissa olosuhteissa. Samaan aikaan kivien väleissä oleva materiaali toimii tehokkaasti veden läpäisijänä.
Jos alla ei ole esimerkiksi pohjavesialuetta, sadevesien voi antaa imeytyä maahan omia aikojaan. Tarvittaessa veden voi poistaa läpäisykerroksen jälkeen. Lisäksi tutkitaan esimerkiksi, millaisia kattopäällysteitä ja materiaaleja voitaisiin käyttää, sillä kaupungeissa on todella paljon kattopinta-alaa.
Euroopassa hyvin yleiset viherkatot ovat yleistymässä täälläkin. Mutta kuten kaikki muukin rakentaminen, myös viherkattojen toteuttaminen vaatii hieman enemmän työtä pohjoisilla leveysasteilla. Katolle istuttavien kasvien tulee kestää kuumat kesäpäivät, mutta myös talven lumipeitteet ja pakkaset.
Lisäksi Airaksinen huomauttaa, ettei viherkattoa voi lisätä mihin tahansa rakennukseen, varsinkaan olemassa olevaan rakennuskantaan. Mutta toimiessaan hyvin viherkatto voi tarjota virkistymisalueen, joka lisää kiinteistön arvoa. Kuumalla säällä se toimii talon mikroilmaston viilentäjänä.
Tarkempaa tietoa
Sateiden hallitsemiseksi on myös tarjolla hyvin pitkälle vietyä tekniikkaa, kuten antureita, joiden avulla voidaan ennakoida tilanteita sadevesijärjestelmässä.
”Sitä mukaa, kun anturiteknologia ja langaton tiedonsiirto kehittyvät, pystymme aina vain paremmin esimerkiksi hälyttämään apua.”
Tulevaisuudessa lisäpumppauksen tarve eri puolilla kaupunkia on tiedossa jo ennen kuin vedet ovat kaduilla.
”Tämä on iso askel kehityksessä. Paitsi että on todella huono asia, että rakenteet pääsevät kastumaan, tulva on myös akuutti turvallisuusongelma. Esimerkiksi jos ambulanssi tai paloauto ei pääsekään liikkumaan ja paikalle pitäisi heti saada apua”, Airaksinen kuvailee.
On todella tyypillistä, että sadevedet ja kaupunkilaisten viemärivedet kulkevat samassa viemärissä. Niinpä sadevesien hallinta on kriittistä myös sen takia, että tulva on hygieniariski. Kukapa haluaa kahlata ulosteessa?
Moniin muihin eurooppalaisiin kaupunkeihin verrattuna suomalaisilla kaupungeilla on etunaan väljyys. Euroopan suurissa kaupungeissa on paljon kivikatuja, joissa on hyvin niukasti läpäisevää pintaa ja tulvat ovat sen mukaiset.
Suomen etuna on myös todella innovatiivinen teollisuus. Monet anturi- ja automaatiovalmistajat sekä katupäällysteisiin erikoistuneet yritykset suhtautuvat Airaksisen mukaan hyvin myönteisesti tuotekehitykseen tutkimusyhteistyössä esimerkiksi VTT:n kanssa, yhtenä esimerkkinä VTT:n vetämä CLASS hanke (www.vtt.fi/sites/class).
”Kumpaakin osaamista tarvitaan: päällysteitä ja tekniikka. Meidän on ollut helppo kehittää uusia ratkaisuja yhdessä teollisuuden kanssa, jolloin innovaatiot on saatu heti vietyä käytäntöön. Monissa maissa tämä on paljon jäykempää.”
Toki kehitystä tapahtuu kovasti muuallakin. Eteläisessä Euroopassa pohditaan myös, miten kaatosade saataisiin säilöön myöhempää kuivaa kautta silmällä pitäen.
Smart City
Älykäs kaupunki on paikka, jossa on mukava asua. Siellä arki toimii ja päästöt pysyvät kurissa kustannustehokkaasti. VTT:llä tämä nähdään yhtenä tärkeimmistä painopistealueista.
Smart City -työryhmä on 50-henkinen kansainvälinen tiimi, joka koostuu energiatekniikan, rakentamisen, liikenteen, voimalaitos- ja ICT-alan asiantuntijoista sekä käyttäytymistieteilijöistä.
”Älykkyyttä tehdään siksi, että arki tulee toimivammaksi, eikä sen takia että on kivaa kun paljon härpäkkeitä”, kertoo hankkeen vetäjä tutkimusprofessori Miimu Airaksinen.
Yksi Smart Cityn fokusalue on energiajärjestelmät.
”Tutkimme esimerkiksi, miten kaupungin energiajärjestelmien pitäisi muuttua. Haemme optimia sille, miten paljon rakennusten energiatehokkuutta kannattaa parantaa ja miten järjestelmästä kannattaa ottaa tehoja.”
Smart City:n tutkijat ovat huomanneet, että pienilläkin säädöillä voidaan saada aluetasolla suuria säästöjä aikaan, mikä näkyy voimalaitospäässä asti. Ja päästöt pienenevät.
”Olemme kehittäneet itse oppivia algoritmejä, eli kiinteistöt oppivat ennakoimaan sitä, miten käyttäjät ovat kiinteistöissä. Näin voidaan optimoida olosuhteita ja energian käyttöä. Menemme aina hyvä olosuhde edellä”, Airaksinen korostaa.
CITYkeys Smart City performance measurement -hankkeessa yhteistyökumppaneina ovat mukana Tampere ja neljä muuta eurooppalaista kaupunkia. Lisäksi 20 muuta eurooppalaista kaupunkia on mukana verkostossa ja määrä on kasvamassa. Tuloksia alkaa tulla loppuvuodesta.
teksti Minna Kärkkäinen
kuvat Minna Kärkkäinen, VTT, Getty Images ja Tampereen kaupunki
