Denne artikkelen er produsert og finansiert av Sintef - les mer.
Styrtregn, overvann og flom. Vann skaper stadig større problemer i tettbebygde strøk. Et nytt planleggingsverktøy forutser problemer før det bygges.
(Illustrasjonsfoto: Marc Bruxelle / Shutterstock / NTB)
Med kunnskap fra olje- og gassbransjen har forskere utviklet et verktøy som kan hindre flom
Hvor vil regnet som havner på ei tomt ta veien? Og hva er best å gjøre for at det ikke skal flomme over? En ny metode for håndtering av overvann gjør det lettere å planlegge for varmere og våtere vær – tidlig i byggefasen.
medSolforhold, støy, vind, adkomst og ikke minst, hvor regnet som havner på ei tomt skal gjøre av seg, er blant hensynene som må tas i et byggeprosjekt.
Men i dag er det ofte slik at utbygger bestiller ekspertanalysene som tar for seg overvann og mulighetene for flom, først etter at det bestemt hvor byggene skal stå.
– Det er både kostbart og krevende å gjøre endringer senere i byggeprosessen. Vår programvare basert på kunstig intelligens gjør at eiendomsutviklere og arkitekter kan få 3D-tegninger av byggeprosessen i tidlig fase for å finne de beste løsningene for å unngå flom, sier Mats Horsdal.
Han har tittelen data scientist i firmaet Spacemaker. De driver med digital planlegging av byggeprosjekter. Sammen med Sintef vil de bekjempe problemet med flom og overvann i byområder.
Klarte å identifisere problemer på Grünerløkka
Horsdal sammenligner en modell fra nedre Grünerløkka i Oslo med avisoppslag om bilder av oversvømmelse i samme område. Sammenligningen viser at modellen har lykkes med å identifisere de stedene hvor det oppstår problemer i virkeligheten.
Oppstartsbedriften Spacemaker vant Byggenæringens innovasjonspris i 2019 og har som mål at det skal være mulig å bygge tett og bærekraftig med god kvalitet. Det er nødvendig i en verden med rask befolkningsvekst og urbanisering hvor det bygges på størrelse med et nytt Paris hver dag.
Sintef har bistått Spacemaker i utviklingen av bedriften siden 2017.
– Vi tror også verktøyet gir mer transparens og bedre kommunikasjon. Det kan være til stor fordel for myndighetene når de skal gi sette seg inn i bygningstillatelser og føre tilsyn, sier Horsdal.
Henter kunnskap fra olje og gass
I dag regner det 20 prosent mer i Norge enn det gjorde for 100 år siden. Med mer nedbør i kombinasjon av at det bygges tettere, er vann på avveie et økende problem.
– I Sintef har vi jobbet med algoritmer fra olje- og gassindustrien som vi ønsket å videreutvikle og prøve ut på overvann, sier forsker Odd Andersen i Sintef.
Algoritmene forskerne har brukt i prototypen er hentet fra kunnskap som har vært brukt for å beregne flyt av CO2 i berggrunnen ved lagring. De fysiske prinsippene er like, men her brukes de på landskapets topografi, terrenget, i stedet for på geologiske lag i undergrunnen.
Andersen forteller at de i tillegg har planer om å utvide terrengbaserte algoritmer for slike overvannsanalyser med mer avansert funksjonalitet. Et mål er å få mest mulig ut av en forenklet modell uten å kjøre tunge og tidkrevende simuleringer.
Ser hvor vannet tar veien før det bygges
Andersen viser en modell av en skråning som beregner hvor vannet vil samle seg opp i dammer, og hvordan de kan slå seg sammen og oversvømmes med økt nedbør.
Modellen kan altså forutsi hvordan vannet beveger seg i terrenget etter hvor mye nedbør som kommer og hvordan elver og dammer vil utvikle seg over tid, som følge av mer intens nedbør.
Algoritmen jobber veldig raskt, krever lite inndata og gir resultater som er enkle å tolke av ikke-eksperter.
Metoden kan derfor gi brukeren en pekepinn på hvilke områder som er problematiske og effekten av ulike tiltak på et tidlig tidspunkt. Spacemakers verktøy gjør det altså mulig å se resultatene i sammenheng med alle andre hensyn en utbygger må ta.
– Det er en stor styrke å kunne se ulike analyser som tar for seg sol, vann, støy, adkomst, tomteverdi, utsikt sammen, slik at helheten kan vurderes. Dette gjør det mulig å flytte rundt på ting, rekonfigurere, modifisere på terreng før gravemaskinene setter inn. Vi kan sammenligne ulike forslag for å komme frem til en optimal utnyttelse av tomta, sier Andersen.
Verktøyet skal være enkelt i bruk
De fleste verktøy som kan modellere overvann og flom, som mer generelle kartbaserte (GIS), eller mer avanserte, datakrevende, krever ekspertkompetanse.
Målet med denne modellen er at de skal være intuitive å bruke. Arkitekter er en viktig målgruppe.
– Vår analyse går lenger enn hva som meg bekjent er standard bruk i dag. Blant annet gir verktøyet oss mulighet for å produsere en tidsserie av hvordan et terreng fylles av vann over tid svært raskt. Da kan vi raskt evaluere alternative løsninger, for eksempel å flytte på bygninger, sette inn barrierer eller endre på landskapet sånn at vannet tar andre veier, sier Andersen.
Strengere krav til håndtering av overvann
– Stadig flere kunder ønsker løsninger for overvann og har skjønt at det vil lønne seg å se på dette tidlig i planleggingen. Kravene til overvann er blitt strengere. Tanken er at det meste av regnet som havner på tomta, må en selv håndtere, sier Horsdal.
Løsningen er også skybasert, slik at brukerne slipper å laste ned tung programvare. En annen fordel med løsningen er at en sparer tid. I stedet for at ulike eksperter, som for eksempel på støy og lys, sender filformater til hverandre som analyseres for tur, kan en jobbe interaktivt og se alt i sammenheng.
Forskeren sier at vann også byr på mange muligheter. Kreative løsninger kan gjøre overvann om fra et problem til en ressurs.
– Overvannshåndtering handler ikke bare om å unngå oversvømmelser og flom. Mange overvannsløsninger kan kombineres med leke- og rekreasjonsarenaer, sier Mats Horsdal.
Om prosjektet
Prosjektet OptiSite er et samarbeidsprosjekt mellom Spacemaker og Sintef og er støttet av Forskningsrådets program Brukerstyrt innovasjonsarena - BIA.
Spacemaker startet i 2016, og har siden 2017 jobbet sammen med Sintef i dette innovasjonsprosjektet. Selskapet utvikler software for arkitekter og tomteplanleggere som kan brukes tidlig i byggefasen.
Les også disse artiklene fra Sintef:
