LIIKENNE JA VÄYLÄT

Vettä läpäisevät päällysteet ovat tärkeä hulevesien hallintakeino

Rankkasadekin katoaa pintaa syvemmälle

Vettä läpäisevät päällysteet ovat tulossa myös Suomeen yhdeksi kaupunkiympäristöjen hulevesien hallintakeinoksi. Vettä läpäisevä päällyste on Suomessa uuden tyyppinen päällysteratkaisu, jonka suurin etu on se, että voimakaskin rankkasade läpäisee sen pinnan. Tällaisia uusia päällysteratkaisuja tutkittiin VTT:n CLASS-hankkeessa.

Teksti Erika Holt, Juhani Korkealaakso, Harri Kivikoski, Terhi Kling, Hannele Kuosa, VTT Oy

KUVAT Shutterstock, VTT Oy/Rudus Oy

Viime aikoina on kehitetty Suomeen soveltuvia vettä läpäiseviä päällysteitä. Myös soveltuvia kotimaisia materiaaleja ja tuotteita on tulossa markkinoille. Kaupunkien pilottikohteiden rakentaminen on jo loppusuoralla, ja erilaisten vettä läpäisevin päällysteiden toimivuuden pitkäaikaisseurantaa ja siihen sisältyviä mittauksia ja monitorointeja käynnistetään.

Vesi siirtyy päällysteen pintakerroksesta välittömästi sen alapuolisiin suhteellisen suuren huokostilavuuden rakennekerroksiin viivytettäväksi tai toisaalle johdettavaksi. Tällöin hulevedet voidaan käsitellä jopa kokonaan niiden syntypaikalla, mikä vähentää pintavaluntaa ja hulevesiverkoston kuormittumista.

VTT:n CLASS-hankeessa (Climate Adaptive Surfaces, 2012-14) hankittiin perustietoutta ja kokeellisia tuloksia siitä, miten vettä läpäisevät päällysteet ja niissä käytettävät materiaalit soveltuvat erityisesti Suomen ilmasto-olosuhteisiin. Työ tehtiin Tekesin, VTT:n ja 15 eri toimijoita edustavien kumppanien rahoittamana ja työpanostuksella.

Projektiraporttien yhteenvetona julkaistiin ensimmäinen suomalainen vettä läpäisevien päällysteiden käsikirja. Se sisältää ohjeistusta näiden teknisesti monelta osin tavanomaisesta poikkeavien päällysteiden suunnitteluun, rakentamiseen ja ylläpitoon.

Eroja suhteessa tavanomaisiin ratkaisuihin on paitsi päällysteiden hydrologisessa toiminnassa myös kantavuudessa sekä rakentamisessa ja huollossa. Projektin kaikki raportoinnit sekä ”Vettä läpäisevät päällysteet - Käsikirja suunnitteluun, rakentamiseen ja ylläpitoon” -ohje ovat saatavilla projektin verkkosivuilta.

Suurin ajonopeus

alle 50 km/t

Vettä läpäisevää päällystettä suositellaan tällä hetkellä käytettäväksi Suomessa vain vähäisen liikenteen alueilla. Soveltuvia käyttökohteita ovat esimerkiksi kevyen liikenteen väylät, pysäköintialueet, erilaiset välialueet, pihakadut, pihat, torit ja kentät sekä peli-, urheilu- ja liikunta-alueet. Normaalisti suositeltava suurin keskimääräinen vuorokausiliikennemäärä on 1000 autoa/vuorokausi ja ajonopeuksien tulisi olla alle 50 km/h.

Läpäisevän päällysteen pintamateriaaleiksi on valittavissa erilaisia vaihtoehtoja. Avoin asfaltti (AA) on asfalttityyppi, jonka makroskooppiset huokoset muodostavat siihen vettä läpäisevän verkoston. CLASS-hankkeessa Lemminkäinen Infra Oy kehitti läpäiseviä AA-tuotteita.

Vettä läpäiseviä pintoja voidaan tehdä myös päällystekivistä tai -laatoista (betoni/luonnonkivi). Tällöin saumojen tai muiden aukkokohtien joko sitomaton kiviaines tai sidottu saumamateriaali kuten myös tasauskerroksen kiviaines valitaan siten, että ne läpäisevät huleveden.

Läpäisevä betoni (LB) on betonityyppi, jonka makroskooppiset noin 1 - 8 mm:n huokoset muodostavat siihen vettä läpäisevän verkoston. CLASS-hankkeessa tästä materiaalista saatiin VTT:n kokeellisissa tutkimuksissa tietämystä sekä perusominaisuuksien kuten lujuuden, huokoisuuden ja vedenläpäisevyyden, mutta erityisesti myös jäädytys-sulatuskestävyyden ja sen varmistamisen osalta. Sittemmin tämän betonityypin ja siitä valmistettavien tuotteiden kehitystyötä on jatkettu Rudus Oy:ssä.

Kuinka vaikuttaa

pakkanen?

CLASS-hankkeessa selvitettiin läpäisevien päällysteiden toimintaa erityisesti kylmissä ilmasto-olosuhteissa sekä vedenläpäisevyyden, routamitoituksen, materiaalien pakkasenkestävyyden sekä talvikauden kunnossapidon osalta.

Koko elinkaaren aikaisen toiminnan varmistamisessa oleellisia tekijöitä ovat ympäristö- ja rasitusolosuhteiden mukainen suunnittelu, olosuhteisiin soveltuvat materiaalivalinnat ja asianmukaiset rakentamiskäytännöt ja –tekniikat sekä oikeat huoltotoimenpiteet.

CLASS-hankkeessa saatiin laboratoriokokein tietoa päällysterakenteen hydrologisesta toiminnasta. Näihin VTT:n kokeellisiin tutkimuksiin sisältyi esimerkiksi sen selvittäminen, miten päällysteen likaantuminen ja tukkeutuminen ja toisaalta puhdistus vaikuttavat sen vedenläpäisevyyteen.

Vaikka käytetyt laboratoriomenetelmät eivät täysin vastaa käytännön puhdistuslaitteita ja -menetelmiä, voitiin tutkimuksissa kuitenkin todeta, että asianmukaisesti huollettuna niiden hydrologinen toiminta voidaan pitää hyvällä tasolla.

Kaikkiaan tietoa ja kokemusta tarvitaan vielä lisää ja nimenomaan suomalaisista käytännön olosuhteista. Tätä tietoa saadaankin jo käynnistyneissä kaupunkien piloteissa.

Pilotteja rakennetaan

parkkipaikoille ja pyöräteille

Käynnistyneissä pilottiprojekteissa mitoituksesta, materiaaleista ja käytöstä saatavan tietouden ja kokemuksen kautta ohjeistusta voidaan edelleen kehittää Suomen olosuhteisiin ja rakentamiskäytäntöihin hyvin soveltuvaksi.

Jatkossa hyödynnetään myös pilottien pitkään jatkuvissa monitoroinneissa saatavia tuloksia erilaisten päällysteiden lämpötila- ja sulamiskäyttäytymisestä, vedenläpäisevyydestä ja kestävyydestä sekä pintojen käyttäytymisestä eri vuodenaikoina sekä voimakkaiden sateiden aikana että talvikauden erilaisissa jäätymis-sulamisolosuhteissa.

Espoo, Helsinki ja Oulu ovat rakentaneet toisistaan poikkeavia pilotteja. Näitä ovat parkkipaikat, pyörätie ja liikenneväylän reuna-alueet sekä asukaspihat.

Seurannassa on erilaisia pintakerroksen materiaaleja kuten betonikiveykset, joissa saumamateriaali on vettä läpäisevää, vettä läpäisevät avoin asfaltti ja läpäisevä betoni sekä vettä läpäisevät betonikivet. Tavoitteena on, että myös pohjasuhteiden ja ulkoisten olosuhteiden osalta erilaisten pilottien seurannassa saadut tiedot yhdistetään ja saatetaan jatkossa hyödynnettäviksi.

Vettä läpäisevä päällyste kykenee myös sitomaan osan tietyistä epäpuhtauksista, jolloin ne eivät pääse pintavalunnan mukana tai hulevesiverkoston kautta vesistöihin. Läpäisevän päällysteen vettä puhdistavia ominaisuuksia voidaan myös lisätä erityisratkaisuja ja -materiaaleja käyttäen. Tässä asiassa onkin jo käynnissä jatkohanke, jossa painopiste on huleveden puhdistuksessa: Engineered Infiltration Systems for Urban Stormwater Quality and Quantity, StormFilter (2015-2017) http://www.vtt.fi/sites/stormfilter.

Lähteet: CLASS-hankeen kotisivut, tutkimusraportit, artikkelit ja esitelmät: http://www2.vtt.fi/sites/class/?lang=en Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy. Vettä läpäisevät päällysteet - Käsikirja suunnitteluun, rakentamiseen ja ylläpitoon. VTT TECHNOLOGY 201. 59 s. + liitteet.

Klikkaa kuvaa niin näet tarkemmat tiedot ja suuremmat kuvat

Espoon Tikaslaaksoon CLASS-pilotin työmaa syksyllä 2015. Tässä pian valmistuvassa vettä läpäisevien päällysteiden piltti- ja tutkimuskohteessa mitataan, monitoroidaan ja seurataan pitkäaikaisesti useiden erilaisten päällysteiden toimivuutta ja kestävyyttä. Kohde sisältää toisistaan hydrologisen toiminnan osalta täysin eristettyjä parkkialueita sekä vertailualueena tavanomaista vettä läpäisemätöntä asfalttia.
Espoon Tikaslaaksoon CLASS-pilotin työmaa syksyllä 2015. Tässä pian valmistuvassa vettä läpäisevien päällysteiden piltti- ja tutkimuskohteessa mitataan, monitoroidaan ja seurataan pitkäaikaisesti useiden erilaisten päällysteiden toimivuutta ja kestävyyttä. Kohde sisältää toisistaan hydrologisen toiminnan osalta täysin eristettyjä parkkialueita sekä vertailualueena tavanomaista vettä läpäisemätöntä asfalttia.
Esimerkki vettä läpäisevästä päällysteestä. Pintakerros läpäisee hyvin sadeveden. (betonikiveys vettä läpäisevin saumoin, avoin asfaltti tai vettä läpäisevä betoni). Hulevesi valuu pintakerroksen kautta alapuolisiin suuren huokostilavuuden rakennekerroksiin, josta se lopulta imeytyy maaperään tai johdetaan joko osin tai kokonaan toisaalle.
Esimerkki vettä läpäisevästä päällysteestä. Pintakerros läpäisee hyvin sadeveden. (betonikiveys vettä läpäisevin saumoin, avoin asfaltti tai vettä läpäisevä betoni). Hulevesi valuu pintakerroksen kautta alapuolisiin suuren huokostilavuuden rakennekerroksiin, josta se lopulta imeytyy maaperään tai johdetaan joko osin tai kokonaan toisaalle.
Esimerkki vettä läpäisevästä päällysteestä. Pintakerros läpäisee hyvin sadeveden. (betonikiveys vettä läpäisevin saumoin, avoin asfaltti tai vettä läpäisevä betoni). Hulevesi valuu pintakerroksen kautta alapuolisiin suuren huokostilavuuden rakennekerroksiin, josta se lopulta imeytyy maaperään tai johdetaan joko osin tai kokonaan toisaalle.
Esimerkki vettä läpäisevästä päällysteestä. Pintakerros läpäisee hyvin sadeveden. (betonikiveys vettä läpäisevin saumoin, avoin asfaltti tai vettä läpäisevä betoni). Hulevesi valuu pintakerroksen kautta alapuolisiin suuren huokostilavuuden rakennekerroksiin, josta se lopulta imeytyy maaperään tai johdetaan joko osin tai kokonaan toisaalle.