From observation to design guidelines for green roofs in Bergen

Abstract

Overvann er et økende problem grunnet urbanisering og økende ekstremvær knyttet til klimaendringer. Grønne tak er et mulig virkemiddel for ̊a bidra til sikker overvannsh ̊andtering. Ytelsen til levende systemer som grønne tak er p ̊avirket av faktorer som vind, regn og temperatur. Det er derfor viktig med lokal forskning da ikke alle internasjonale resultater vil være direkte overførbart. Denne oppgaven ser p ̊a den potensielle ytelsen ved implementering av grønne tak i stor skala i Bergen. Prosjektet bygger p ̊a resultater fra en PhD oppgave av Birgitte Gisvold Johannesen [10]. En verdi p ̊a 4-5 mm reduksjon i vannmengde kan forventes. En mer eller mindre konservativ verdi m ̊a velges basert p ̊a hvilket omr ̊ade et grønt tak skal bygges. Erfaringene kan bidra til Bergen kommune sine retningslinjer og veiledninger for overvannsh ̊andtering. Et m ̊al er ̊a skifte fra fel- lessystem og lokal overvannsh ̊andtering. Dette m ̊a vurderes i hvert prosjekt om det er mulig og kosteffektivt. Ulike scenarioer hvor grønne tak er implementert i bydelen Damsg ̊ard i Bergen ble modellert i Epa SWMM. Resultatene tilsier at implementering av grønne tak i Bergen vil bidra til ̊a fordrøye og forsinke overvann. Det vil minske forurensing grunnet overløp. Overvann situasjonen er uforutsigbar og fordrøyingen til grønne tak gav mer oversvømmelse i tilfeller. Ved store utbygginger er derfor en modell simulering viktig. Metning i taket ved en regnhendelse p ̊avirker ytelsen. Lavere metning gir større reduksjon i avrenning i modellen. Vanligste metning i Bergen vil være 45% for det tynneste ekstensive grønne taket og 50 % for det tykkeste. Evapotranspirasjon varierte mellom 2% ved et ekstrem event, til 42 % ved en tørr sommer. 16-21 % var oftere observert. Grønne tak har andre fordeler enn reduksjon og forsinking av overvann. Estetikk og helsebringende egenskaper fra grønne omgivelser, biolo- gisk mangfold, og redusert enegibruk til oppvarming og kjøling i bygninger er faktorer som bør vektlegges.

Stormwater is an increasing problem with urbanisation, and is predicted to be- come a bigger problem due to climate change and extreme weather conditions. Building green roofs in urban areas is one way of handling stormwater. Green solutions like green roofs are highly impacted by climatic factors like wind, temperature and amount of precipitation an the performance is therefore un- predictable. The performance of these solutions will thereby differ depending on location. This paper aim to research the potential performance of green roofs in the city of Bergen in Norway. Observed performance and validated parameters from a test roof in Bergen done in the PhD by Birgitte Gisvold Johannesen [10] were applied. It was used to simulate how green roofs performance affect the stormwater management on a bigger scale. Different scenarios were simulated using Epa SWMM to estimate how the stormwater is impacted if green roofs are implemented on a big scale. The municipality can use these results to com- pare with other stormwater management solutions and decide which solutions they should highlight in their guidelines. The goal is to move from combined to separate sewer system and handle all stormwater on each plot. But individual decisions is needed in each projects in regards to what is possible and cost ef- fective. The results of the simulations shows that initial saturation is important for the performance. Scenarios with high saturation provide some retention and detention but the performance increase with lower saturation. Retention due to evapotranspiration ranged from 2 % to 42 %. The lowest value was . The highest 42% is from a more dry summer than normal in 2018. A value of 16-21 % was more common. There are benefits in addition to retention and deten- tion of stormwater like biodiversity of plants and insects, decrease in energy use on cooling and heating the buildings and providing a nice aesthetics to the city. These needs should be considered when choosing a stormwater management strategy as well as the retention and detention.