Sätter fogarna igen i dränerande beläggningar?

Lång internationell erfarenhet

Men i Europa, USA och Kanada har man byggt öppna konstruktioner för fördröjning av dagvatten i över 30 år. I Storbritannien installerades mer än 5,1 miljoner kvadratmeter dränerande markstensbeläggning mellan 2009 och 2013. Så decennier av erfarenhet och forskningsresultat är väl dokumenterade i amerikanska och europeiska regioner med likvärdigt klimat som i Sverige.

I dränerande beläggningar infiltreras dagvattnet genom fogen och ned till förstärkningslagret. Förstärkningslagret fungerar som ett magasin som mellanlagrar, fördröjer och renar dagvattnet.

I konstruktionen används material (makadam) utan fina matrialpartiklar. Materialet har mycket hög hålrumshalt där dagvattnet kan magasineras. När det regnar intensivt fylls magasinet upp istället för att nederbörden direkt belastar dagvattensystemet.

För att kunna infiltrera dagvatten över lång tid är det viktigt att fogarna inte sätts igen så att kapaciteten inte underskrider behovet att klara dimensionerande nederbörd, t ex ett 30-, eller 50-årsregn.

Igensättning av fogen

Men inget varar för evigt. Med tiden sätts fogarna igen av smuts och partiklar från biltrafik och annan mänsklig aktivitet, och successivt minskar därför fogens kapacitet att infiltrera vatten. Hur mycket infiltrationsförmågan minskar beror på lokala förutsättningar som närhet till grönområden, flygsand, halkbekämpningsmaterial, föroreningar från trafik och fordon, frekvens av DoU-åtgärder, dubbdäcksfrekvens och ytans användningsområde etc. Dessa faktorer måste beaktas i planeringsskedet och ofta räcker det med enkla åtgärder som naturliga vindskydd eller förhöjda kantstöd.

Tre saker du behöver veta!

Beläggningens infiltrationskapacitet ska överstiga behovet över hela dess livslängd med givna drift och underhållsintervaller.

För att bedöma detta är det tre egenskaper som behöver bestämmas:

1. Initial Infiltrationskapacitet
2. Förändring av infiltrationskapacitet över tid
3. Intensitet för dimensionerande nederbörd

--------------------------------------------------------------

Initial infiltrationskapacitet

När beläggningen är nylagd är den helt opåverkad av igensättning. Beläggningen infiltrerar vatten endast igenom fogen. Beläggningens infiltrationsskapacitet beror därför helt på fogaterialets permeabilitet, dvs fogmaterialets förmåga att infiltrera vatten, samt hur mycket fog som ytan har.

För att beräkna beläggningens initiala (opåverkade) infiltrationskapacitet behöver du veta:

• Fogmaterialets permeabilitet
• Beläggningens fogarea

Enligt AMA ska en dränerande beläggning ha minst 8% fogarea (DCG.22 Beläggning av betongmarksten). De flesta dränerande markstensbeläggningar har dock betydligt högre fogarea. Även beläggningar som klarar mycket tung trafik ligger kring 10-13% fogarea.

Fogmaterialet ska vara makadam 2/5 (enligt tabell AMA DCG/1.).  Makadam 2/5 har mycket hög permeabilitet och kan infiltrera en 36 meter hög vattenpelare på en timme.

Fogmaterialets permeabilitet är ca 1,0x10-2 m/s (motsvarar 36 000 mm/h). 

--------------------------------------------------------------

Förändring av infiltrationskapacitet över tid

Men ännu är vi inte klara. För att dimensionera rätt måste du ta hänsyn till hur mycket fogmaterialet förväntas sättas igen under den valda underhållsperioden.

Omfattande forskning från hundratals mätstationer i bl a Tyskland visar att infiltrationskapaciteten sjunker asymptotiskt under 8-12 år. Därefter är infiltrationsförmågan relativt konstant. Slutvärdet (reduktionsfaktorn) är normalt ca 10 – 25% av den initiala infiltrationen.

Illustration av beläggningens infiltrationskapacitet över tid. Figur 11.1 från handboken "Fördröjning av dagvatten med dränerande markstensbeläggning" 

--------------------------------------------------------------

Intensitet för dimensionerande nederbörd

Vi har nu räknat fram beläggningens infiltrationskapacitet efter ca 8-12 år till 468 mm/h. Siffran säger inget i sig, utan måste sättas i relation till vilken dimensionerande nederbörd som gäller för den aktuella ytan.

Om nederbördens intensitet (mm/h) överstiger beläggningens infiltrationskapacitet kommer en del av nederbörden rinna av på ytan. Hur mycket som rinner av på ytan motsvarar nederbördens intensitet minus beläggningens infiltrationskapacitet. Endast när infiltrationskapaciteten är 0 mm/h (tex som för asfalt) kommer allt vatten rinna av på ytan.

Fördröjning av dagvatten dimensioneras vanligen utifrån ett specifikt fördröjningskrav, tex 20 mm nederbörd eller utifrån nederbörd med som statistiskt återkommer med vissa intervall, tex 30-, eller 50-års regn. Specifika fördröjningskrav säger normalt inget om krav på infiltrationskapacitet.

30- och 50-årsregn kan däremot ha olika intensitet beroende på hur länge de varar. Det är viktigt att komma ihåg att t ex ett 30-års regn inte bara har ett definierad scenario. 30-årsregnet kan manifesteras på många olika sätt beroende på regnets varaktighet.

I figuren nedan kan du exempelvis läsa att ett 50-års regn som varar i 10 minuter har en intensitet på ca 140 mm/h. Och för ett 50-årsregn som vara 30 minuter är intensiteten ca 75 mm/h.

Regnintensitet som funktion av återkomsttid och varaktighet. Figur 12.3 från handboken "Fördröjning av dagvatten med dränerande markstensbeläggning". 

--------------------------------------------------------------

Sätter fogarna igen i dränerande beläggningar?

Så tillbaks till vår inledande fråga: Sätter fogarna igen i dränerande beläggningar?

I diagrammen bredvid jämför vi infiltrationskapaciteterna vi tidigare räknat fram, med intensiteten för ett 50-årsregn och ett 100-åresregn som varar i 10 minuter.

Även för de allra intensivaste regnen kommer infiltrationskapaciteten alltså att vara mera en dubbelt så hög som behovet, även efter 8-12 år drift och oberoende av regnets varaktighet!

Du kanske också är intresserad av:

→ Kan vi ställa om infrastrukturen för ett nytt klimat utan att ställa om vårt sätt att bygga?

→ Hur fungerar dränerande markstensbeläggning?