UPPDRAG Dagvattenutredning för fastighet Trollhättan 30 UPPDRAGSNUMMER 1143697000 UPPDRAGSLEDARE Erik Lidén UPPRÄTTAD AV Erik Lidén, Per Boholm DATUM REVIDERAD GRANSKAD AV Agata Banach angående dagvatten för fastighet Trollhättan 30 m.fl., Stockholm Underlag för detaljplan -14 Sweco Gjörwellsgatan 22 Box 340 44 SE-100 26 Stockholm, Sverige Telefon +46 (0) 8 695 60 00 Fax +46 (0) 8 695 60 10 www.sweco.se Swe c o En viron me n t AB Org.nr 556346-0327 Styrelsens säte: Stockholm 1 (13)
Sammanfattning I denna utredning beskrivs dagvattenhanteringen inför exploateringen av fastighet Trollhättan 30 i Stockholm. Flödesberäkningar visar att 30-70% av takytan bör anläggas som grönt tak för att inte dagvattenflödena ska öka efter exploatering, beroende på det substratdjup som används. Används ett grönt tak med större substrattjocklek krävs det en mindre yta grönt tak för att uppnå samma reducering av dagvattenflödena. Om man i beräkningarna tar hänsyn till klimatfaktor blir den erfordrade ytan grönt tak 50-100% av den totala takytan, beroende på substratdjup. Förslagsvis anläggs en större andel grönt tak än erfordrat för fördröjning till dagens nivå för att avlasta anslutande dagvattenledningar som idag troligen har kapacitetsbrist vid stora regn. Beroende på val av material på tak och fasader kan åtgärder för rening av dagvattnet behöva vidtas innan det avleds till dagvattennätet för att recipientens miljökvalitetsnormer ska kunna följas. 2 (13)
Dagvattenutredning för fastighet Trollhättan 30 Kund AMF Fastigheter AB Konsult Sweco Environment AB Gjörwellsgatan 22 Box 34044 SE-100 26 Stockholm, Sverige Telefon +46 (0)8 6956000 Fax +46 (0)8 6956010 www.sweco.se Kontaktpersoner Erik Lidén +46 (0)8 6965166 erik.liden@sweco.se Per Boholm +46 (0)8 6956498 per.boholm@sweco.se 2015-3 (13)
Innehållsförteckning 1 Inledning... 5 2 Underlagsmaterial... 5 3 Områdesbeskrivning... 5 3.1 Före exploatering... 5 3.2 Efter exploatering... 6 4 Recipient och miljökvalitetsnormer... 7 5 Metod och indata... 9 6 Resultat... 10 7 Slutsats... 12 8 Inför fortsatt arbete... 13 4 (13)
1 Inledning Detta syftar till att beskriva dagvattenhanteringen inför exploateringen av fastighet Trollhättan 30 i Stockholm. Dagvattenflöden före och efter exploatering har utretts för olika scenarion avseende den erfordrade andelen och substrattjockleken på vegetationsklädda tak, s.k. gröna tak, som planeras att anläggas i kvarteret. Detta är den dagvattenåtgärd som troligen är möjlig att tillämpa på fastigheten och därmed kan påverka dagvattenflödena efter exploatering. Förslag på frågeställningar som behöver utredas i senare skede har också angetts. Denna utredning omfattar endast den bebyggda ytan d.v.s. inte eventuella omkringliggande gator inom planområdet. 2 Underlagsmaterial Följande underlag har använts i utredningen: Checklista inlämning inför samråd, Trollhättan 30 mfl, i stadsdelen Norrmalm, Stockholm stad, 2015-01-26 Takplan T30, Lundgaard & Tranberg Arkitekter A/S, 2015-02-02 Dagvattenutredning för kv. Trollhättan i Stockholm stad, Sweco, 2013-01-07 Guidelines for the planning, execution, and upkeep of green roof, FLL, 2002 Relationshandling röranläggning Gallerian Kv Trollhättan 29-33 ritn. V50-01-0113, V50-01-0123, AMF Pension, 2005 3 Områdesbeskrivning 3.1 Före exploatering Det aktuella planområdet utgörs av fastighet Trollhättan 30, ett cirka 0.50 hektar stort område mitt i centrala Stockholm. Idag består fastighet Trollhättan 29-33 av fem kontorsbyggnader som länkas samman med en galleriabyggnad som löper inuti kvarteret. Fastighet Trollhättan 30 har en grön innergård på takbjälklag och resterande del består av takyta. Idag avvattnas fastigheten via takserviser till dagvattenledningar i omkringliggande gator, se Figur 1. Inga takserviser på södra delen av fastigheten har kunnat identifieras via erhållet underlagsmaterial. Man har idag problem med att avleda dagvattnet via takserviserna vid stora regn, vilket troligtvis beror på kapacitetsbrist i dagvattenledningen i gata och/eller i de interna ledningarna. 2015-5 (13)
N DN250 DN150 Figur 1. Befintlig byggnad med ungefärligt planområde markerat med röd linje. Grönytan är markerad med grön linje. Identifierade befintliga dagvattenserviser med dimensioner är markerade med blått. 3.2 Efter exploatering Vid exploatering rivs det befintliga huset ned till gatunivå. Allt över gatunivå blir således nybyggnation. Den underbyggda innergården med grönytor kommer att ersättas med tak- och takterassytor, se Figur 2. Galleriabyggnaden som löper inuti kvarteret antas bestå av takyta även efter exploateringen. Taken planeras att avvattnas med invändiga stuprör under mark till dagvattenledningen i gata via serviser. På grund av problemen med kapacitet och dämning i dagvattensystemet föreslås det att backventiler sätts på serviserna samt att man ser över antal och dimensioneringen av stuprör. 6 (13)
Figur 2. Planskiss från Lundgaard & Tranberg Arkitekter A/S, 2015-02-02, med planerad utformning av fastigheten med samtliga nyexploateringar av takytor och takterasser färgmarkerade. 4 Recipient och miljökvalitetsnormer Det aktuella området avvattnas till recipienten Strömmen som i sin tur mynnar ut i Östersjön via Lilla Värtan. Strömmen är en ytvattenförekomst och klassas som ett kraftigt modifierat vatten. Den ekologiska statusen är idag klassad till måttlig ekologisk potential och miljökvalitetsnormen har fastställts till god ekologisk potential med tidsfrist till år 2021. Den kemiska statusen exklusive kvicksilver är idag klassad som ej god och miljökvalitetsnormen har fastställts till god kemisk ytvattenstatus till år 2015 med undantag för tributyltennföreningar fram till år 2021. Identifierade miljöproblem i recipienten inkluderar bl.a. problem med övergödning, miljögifter (tungmetaller, pesticider, industriella föroreningar mm.), miljögifter som TBT, främmande arter och morfologiska förändringar. Vattenförekomsten Strömmen kan ses i Figur 3. 2015-7 (13)
Figur 3. Vattenförekomsten Strömmen 1. Vattenförekomsten är markerat med blått och planområdets position markerat med röd cirkel. Dagvatten som avrinner från fastighet Trollhättan 30 kommer att genereras från gröna och hårdgjorda takytor (och till mindre del från fasadytor). Beroende på val av material på tak och fasader kan åtgärder för rening av dagvattnet behöva vidtas innan det avleds till dagvattennätet för att recipientens miljökvalitetsnormer ska kunna följas. Enligt Stockholm Stads dagvattenstrategi bör föroreningar i första hand reduceras vid källan och bland annat obehandlade koppar- och zinkfasader och tak bör inte användas vid nybyggnation. Exempel på möjliga åtgärder för reduktion av dagvattenföroreningar från kvarteret om sådana material används inkluderar Skyddslager och behandling av materialet för att förhindra korrosion. Brunnsfilter i omkringliggande dagvattenbrunnar avsedda för rening av tungmetaller. Växtbäddar längs med fasaden där dagvattnet kan renas innan det avleds till dagvattennätet. 1 www.viss.lansstyrelsen.se 8 (13)
5 Metod och indata I denna dagvattenutredning har recipient- och dagvattenmodellen Stormtac använts, version 2015-01. Beräkningar av dagvattenflöden och fördröjningsvolymer för 5- och 10-årsregn har utförts. En antagen förutsättning i utredningen är att dagvattenflödena från området till dagvattenledningarna i gatan inte bör öka jämfört med dagens läge. Enligt Stockholm Stads dagvattenstrategi ska även dagvattenhantering ta hänsyn till förändrade klimatförhållanden. Beräkningarna i utredningen har därför utförts både med och utan en klimatfaktor på 1.2 efter exploatering. I fallet efter ombyggnad har beräkningarna utförts för tre olika scenarion avseende den erfordrade andelen av grönt tak: Erfordrad procentandel andel grönt tak för att inte flöden ska öka efter exploatering Procentandel grönt tak motsvarande befintlig grön yta 100% andel grönt tak på fastigheten Som indata till beräkningsmodellen används en uppskattad rinnsträcka, flödeshastighet och angiven ytanvändning för fastighet Trollhättan 30. Ytanvändningen före och efter exploatering har uppskattats utifrån flygfoto och ritning på planerade takplan. Vid beräkning av dagvattenflöden har avrinningskoefficienter enligt Svenskt Vatten P90 använts. Tabell 1 och 2 visar avrinningskoefficienter för aktuella ytanvändningstyper i planområdet såsom tak, gröna tak och innergård. Tabell 1. Avrinningskoefficienter (ϕ) för planområdet samt ytanvändning före och efter exploateringen, utan gröna tak. Ytanvändning Takyta (ϕ=0.90) Innergård (ϕ=0.15) Före exploatering (ha) 0.44 0.10 2015- Efter exploatering (ha) 0.54 - Avrinningskoefficienten skiljer sig för de olika typerna av gröna tak beroende på substrattjocklek. Ett tjockare substratlager kan hålla och fördröja en större mängd vatten än ett tunt innan det blir mättat. Följande avrinningskoefficienter för olika substrattjocklekar har tagits fram från ett 15 min regn som genererar 300 l/s, ha, vilket kan översättas till ett svenskt 50- årsregn 2. I utredningen har dock ett 5- och 10-årsregn analyserats och för dessa återkomsttider 2 Guidelines for the planning, execution, and upkeep of green roof, FLL, 2002 http://www.greenroofsouth.co.uk/fll%20guidelines.pdf 9 (13)
bör avrinningskoefficienterna för de gröna taken vara något lägre, vilket ger en marginal i beräkningarna. Tabell 2. Avrinningskoefficienter för gröna tak med olika substrattjocklek. Substratets tjocklek Typ av substrat Avrinningskoefficient vid en taklutning på 0-15 20-40mm Sedum-mossa 0.70 60-100mm Sedum-mossasäsongsväxter 0.50 150-250mm Gräsmatta-buskar 0.30 6 Resultat Resultat av flödesberäkningarna för ett regn med återkomsttid 5 år redovisas i Tabell 3. För de tre olika scenariorna med grönt tak redovisas den yta grönt tak som krävs för fördröjning av dagvattenflödena till dagens nivå. Med klimatfaktor ökar flödet och därmed ökar även erforderlig yta med grönt tak. Värden inom parentes är flöden och ytor beräknade med klimatfaktor. 10 (13)
Tabell 3. Flöden från området före och efter exploatering vid ett regn med 5 års återkomsttid samt resultat för de tre olika scenariorna med grönt tak redovisas med tre olika substratdjup. Flöden och ytor inom parentes är beräknade med en klimatfaktor 1.2. Före Efter Efter exploatering, erfordrad Efter exploatering, Efter exploatering, 100% andel exploatering exploatering procentandel grönt tak för att inte procentandel grönt tak grönt tak på huset utan grönt flöden ska öka efter exploatering motsvarande bef. grön- tak yta före exploatering (mm) - - 20-40 60-100 150-250 40 Substrattjocklek 20-60- 100 150-250 20-40 60-100 150-250 75 (86, går Flöden (l/s) 75 88 (106) ej att reducera till 75 (75) 75 (75) 85 (102) 81 (97) 77 (92) 69 (83) 49 (59) 29 (35) 75) Yta grönt tak (ha) - - 0.35 (>0.54) 0.20 (0.35) 0.15 (0.25) 0.10 0.10 0.10 0.54 0.54 0.54 Resultat av flödesberäkningarna för ett regn med återkomsttid 10 år redovisas i Tabell 4. Tabell 4. Flöden från området före och efter exploatering vid ett regn med 10 års återkomsttid samt resultat för de tre olika scenariorna med grönt tak redovisas med tre olika substratdjup. Flöden och ytor inom parentes är beräknade med en klimatfaktor 1.2. Före Efter Efter exploatering, erfordrad Efter exploatering, Efter exploatering, 100% andel exploatering exploateri procentandel grönt tak för att inte procentandel grönt tak grönt tak på huset ng utan flöden ska öka efter exploatering motsvarande bef. grön- yta före grönt tak exploatering Substrattjocklek (mm) Flöden (l/s) Yta grönt tak (ha) 2015- - - 20-40 60-100 150-250 20-40 60-100 150-250 20-40 60-100 150-250 94 111 (133) 94 (113, går ej att reducera till 94) - - 0.35 (>0.54) 94 (94) 94 (94) 0.20 (0.35) 0.15 (0.25) 106 (127) 102 (122) 97 (116) 86 (103) 62 (74) 37 (44) 0.10 0.10 0.10 0.54 0.54 0.54 11 (13)
En erfordrad fördröjningsvolym i det fall inte någon del av takytan anläggs med grönt tak, för att flödet ut till dagvattennätet inte ska bli större än innan exploateringen, har även beräknats med och utan klimatfaktor i Tabell 5. Tabell 5. Volym dagvatten som behöver fördröjas om det inte anläggs några gröna tak för 5- och 10- årsregn. Flöden inom parentes är beräknade med en klimatfaktor 1.2. Återkomsttid Fördröjningsvolym (m 3 ) 5-årsregn 8 (19) 10-årsregn 10 (23) Fördröjningsvolymen kan t.ex. skapas genom en tät konstruktion i garageplan, innan avledning till dagvattenledning i gaturum. 7 Slutsats Beräkningar av dagvattenflöden och fördröjningsvolymer har utförts med antagandet att flödena från området inte bör öka jämfört med dagens nivåer samt med och utan klimatfaktor, i enlighet med Stockholm Stads dagvattenstrategi. Ur hållbarhetssynpunkt rekommenderas det att dagvattensystemet och åtgärder inom planområdet dimensioneras med klimatfaktor. Resultaten för de beräkningar då man ej tar hänsyn till någon klimatfaktor visar att 30-70% av takytan måste anläggas som grönt tak för att inte dagvattenflödena ska öka efter exploatering, beroende på det substratdjup som används. Används ett grönt tak med större substrattjocklek krävs det en mindre yta grönt tak för att uppnå samma reducering av dagvattenflödena. Om man i beräkningarna tar hänsyn till klimatfaktor blir den erfordrade ytan grönt tak 50-100% av den totala takytan, beroende på substratdjup. Med klimatfaktor klarar substratsorten med djupet 20-40 mm inte av att fördröja dagvattenflödena till dagens nivåer även om hela takytan anläggs med grönt tak. Det är heller inte tillräckligt att anlägga samma procentandel grönt tak motsvarande befintlig grönyta inom planområdet oavsett substratdjup eller hänsyn klimatfaktor. Då dagvattennätet i omkringliggande gator idag troligen har kapacitetsbrist och man har problem med att avleda dagvattnet via takserviserna vid stora regn föreslås det att en större andel grönt tak än erfordrat för fördröjning till dagens nivå anläggs för att avlasta dagvattenätet i gatan ytterligare. 12 (13)
För att undvika problem inom fastigheten vid stora regn föreslås det att backventiler sätts på serviserna innanför fastighetsgräns samt att man ser över antal och dimensioneringen av stuprör. Dagvatten kommer att genereras från gröna och hårdgjorda takytor (och till mindre del från fasadytor). Beroende på val av material på tak och fasader kan åtgärder för rening av dagvattnet behöva vidtas innan det avleds till dagvattennätet för att recipientens miljökvalitetsnormer ska kunna följas. Dessa åtgärder inkluderar bland annat skyddslager och behandling av materialet, brunnsfilter och växtbäddar. 8 Inför fortsatt arbete Följande punkter föreslås utredas vidare i detaljprojekteringen: Avvattningsprincip för ytor med och utan grönt tak. Dimensionering av det interna dagvattensystemet. Val och dimensionering av substrattjocklek. 2015-13 (13)