Opleiding Duurzaam Gebouw: Duurzaam bouwen van A tot Z Leefmilieu Brussel DE WATERCYCLUS OP HET PERCEEL HERSTELLEN Maggy HOVERTIN MATRIciel
Doelstelling(en) van de presentatie Een denkoefening starten rond het alternatief beheer van het regenwater op het perceel De verschillende beschikbare technieken, voorbeelden van toepassingen en aandachtspunten belichten De benadering aanpassen aan de beperkingen en mogelijkheden van elk project 2
Plan van de uiteenzetting Inleiding Het alternatief beheer van regenwater De beperkingen van de site bepalen De afwatering beperken De afwatering vertragen Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Watervervuiling 3
Plan van de uiteenzetting Inleiding Het alternatief beheer van regenwater De beperkingen van de site bepalen De afwatering beperken De afwatering vertragen Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Watervervuiling 4
Inleiding Verstedelijking en de negatieve effecten ervan Bron: Architectuur & Klimaat Waterdicht maken van de oppervlakken Verlies van biodiversiteit; Vermindering van groene oppervlakken; Uitputting van de bodem; Overstromingen; Stedelijke hitte-eilanden; Minder snel vollopen van de grondwaterspiegel; Verlies van de relatie met de natuur; Verontreiniging; Vernietiging of isolatie van de natuurlijke habitats; Psychologische problemen; 1
Inleiding Traditionele sanering Het regenwater laten samenkomen en zo snel mogelijk afvoeren naar het riool; Mengsel van regenwater en afvalwater; Rioleringsnet; Gebetonneerde stormbekkens; Bypass van de STEP bij zware regenval Met: Het regenvalregime en de mogelijke ongunstige ontwikkeling ervan Het toenemend waterdicht maken van de bodems Het ontoereikende en verouderde rioleringsnet Het verdwijnen van natuurlijke overloopgebieden overstromingen 2
Plan van de uiteenzetting Inleiding Het alternatief beheer van regenwater De beperkingen van de site bepalen De afwatering beperken De afwatering vertragen Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Watervervuiling 7
Alternatief beheer van regenwater Het regenwater zo dicht mogelijk beheren bij het punt waar het neerkomt; Overstromingen en droogte tegengaan; De grondwaterspiegel laten vollopen; Vervuiling van het regenwater voorkomen; De watercyclus integreren in het landschap; De waarde van het water herstellen. Bron: Revue A+241 p 34. Eau et ville diffuse. Illustratie Christian Nolf en Urban Design Workshop Stiemerbeek 2012 3
Het alternatief beheer van regenwater De beperkingen van de site bepalen De tools voor regenwaterbeheer kiezen om: o de afvloeiing op het perceel te beperken o het regenwater vast te houden en langzaam af te voeren o het risico op milieuverontreiniging te beperken 9
Het alternatief beheer van regenwater 10
Plan van de uiteenzetting Inleiding Het alternatief beheer van regenwater De beperkingen van de site bepalen De afwatering beperken De afwatering vertragen Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Watervervuiling 11
De beperkingen van de site bepalen De nabijheid van een overstromingsgebied, het overstromingsrisico van het perceel of de percelen stroomafwaarts; De nabijheid van een drinkwaterwingebied De nabijheid van een beschermingsgebied voor natuurlijke sites (type Natura 2000) De bezettingsdichtheid van het project De uitrustingen in de ondergrond De aanwezigheid van vervuilde grond en het risico van migratie van de vervuiling De samenstelling van de geologische lagen (doorlatendheid van de bodem) en de geomorfologie van de ondergrond De aanwezigheid van een ondergronds waterbekken vlakbij de oppervlakte De topografie van het terrein De afvoermogelijkheden 12
De beperkingen van de site bepalen Is de bodem infiltreerbaar? Doorlatende bodem: hydraulische geleidingscoëfficiënt> 20 mm/h + Doorlatende oppervlaktelaag + Buiten waterwinningsgebied of beschermd gebied + Niet vervuilde bodem + Diep ondergronds waterbekken (> 1 m, zelfs 2 m) 13
De beperkingen van de site bepalen De doorlaatbaarheid van de bodem: Beïnvloedt de strategie voor regenwaterbeheer op het perceel Hydraulische geleidingscoëfficiënt test van de bodemdoorlatendheid in situ 14
De beperkingen van de site bepalen vervuilde grond en het risico van migratie van de vervuiling: In het ideale geval, alle vervuilde grond = sanering Indien de grond vervuild is: vermijden dat deze vervuiling zich verplaatst geen infiltratie. ondoorlatende buffervoorzieningen indien de grond gesaneerd is of vervangen door gezonde grond infiltratie Cultuurpark Westergasfabriek, Amsterdam, Hollande - Bron: Margolis en Robinson Living Systems. 15
De beperkingen van de site bepalen De aanwezigheid van een ondergronds waterbekken vlakbij de oppervlakte: Maximumniveau van het ondergronds waterbekken: Minimum 1 m tussen de bodem van de infiltratievoorziening en het ondergronds waterbekken (2 m voor een infiltratieput); Bodemtest met piëzometer De afvoermogelijkheden, in volgorde van voorrang: Niet gebruikt, geïnfiltreerd of geëvapo(transpi)reerd regenwater zal afgevoerd worden, met geregeld debiet, in: een oppervlaktewaternet; het collectief saneringsnetwerk (allerlaatste mogelijkheid) 16
Plan van de uiteenzetting Inleiding Het alternatief beheer van regenwater De beperkingen van de site bepalen De afwatering beperken De afwatering vertragen Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Watervervuiling 17
De afwatering beperken Directe infiltratie bevorderen: Beperkte grondinname van het gebouw Aanplanting in volle grond Doorlatende oppervlakten (secundaire wegen, lokale verbindingswegen, fietspaden, voetpaden, private of openbare parking met weinig rotatie, ) 18
De afwatering beperken Het regenwater scheiden van het afvalwater Aanleggen van de naaste omgeving: holronde vlakken, randen 19
Plan van de uiteenzetting Inleiding Het alternatief beheer van regenwater De beperkingen van de site bepalen De afwatering beperken De afwatering vertragen Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Watervervuiling 20
De afwatering vertragen De afvloeiing op het perceel verlengen Groendaken Project Voorbeeldgebouw, Boerderij Nos Pilifs [011] Trassersweg 347-349, 1120 Nerder-Over-Heembeek architect: J. Meganck foto: Leefmilieu Brussel Project Voorbeeldgebouw, Tweedekkersstraat[055] Tweedekkersstraat/ Verdunstraat 21-25, 1130 Haren architect: Bxleco1, FHW foto s: Opdrachtgever Leefmilieu Brussel 21
De afwatering vertragen De afvloeiing op het perceel verlengen: De watercyclus tot zijn recht komen 22
Plan van de uiteenzetting Inleiding Het alternatief beheer van regenwater De beperkingen van de site bepalen De afwatering beperken De afwatering vertragen Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Watervervuiling 23
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Geulen: Geulen: ondiepe inzinkingen van de bodem die een ondergronds afvoernetwerk kunnen vervangen. Dit is een goedkoop en eenvoudig ontwerp vergeleken met een klassiek saneringsnetwerk. Doorlatende bodem: Infiltratiegeul (+ draineersleuf) ) Ondoorlatende bodem: geul met Weinig doorlatende bodem: oppervlakteafvoer Gemengde geul (+ drainerende sloot) Geul voor buffering en zuivering Geul met gelaagde opslag (volgens intensiteit stortbuien) 24
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Geulen: bijvoorbeeld Kronsbergwijk Hanover Scharnhauser Park Stuttgart Douai Kronsbergwijk Hanover Foto s : Valérie MAHAUT Douai 25
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Grachten Grachten: vrij diep, met steile oevers (vaak helling van 45 of meer). Het verschil tussen geul en gracht ligt in het profiel: helling, breedte, diepte, Plaatswinst vergeleken met geul: smaller Grachten zijn moeilijk te integreren in een stedelijk landschap Rol van afbakening, natuurlijke barrière Moeilijker toegankelijk, moeilijker te onderhouden Risico van valpartijen in het publieke domein Infiltratiegrachten 26
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Grachten: bijvoorbeeld Parc Mozaïc Lille Vauban wijk Fribourg-im-Brisgau Vauban wijk Fribourg-im-Brisgau Foto s : Valérie MAHAUT 27
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Droogbekkens of waterbekkens Droogbekkens: uitgestrekte geulen, dienen minder voor de afvloeiing dan voor de opslag van water, dat kan doorsijpelen in de grond of wordt afgevoerd met gecontroleerd gebied. Infiltratiebekken Bekken met oppervlakteafvoer (met sleuf of steenbestorting) Bekkens met opeenvolgende opslag (afhankelijk van hevigheid stortbuien) 28
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Droogbekkens of waterbekkens In een waterbekken blijft altijd een waterschijf staan. Het waterpeil varieert dus naargelang van de neerslagepisodes, en deze variabiliteit is vaak gunstig voor de biodiversiteit. Waterbekken met buffering en oppervlakteafvoer met geregeld debiet Waterbekken met betonnen funderingen 29
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Droogbekkens of waterbekkens: bijvoorbeeld Kronsberg wijk Hanover Gelsenkirchen Scharnhauser Park Stuttgart Kronsberg wijk Hanover Berlijn Foto s : Valérie MAHAUT Hannoversch Munden 30
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Sloten of bedden: Sloten: lineaire bedden gevuld met grind, gebroken keien en/of rotsstenen, enz., al dan niet met een bodembedekking. Infiltratiesloot Geul met oppervlakteafvoer Gemengde sloot (+ afwatering) Infiltratiebed (+ dispersiedraineerbuizen) 31
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Sloten of bedden: bijvoorbeeld Kronsberg wijk Hanovre Foto s : Valérie MAHAUT Opgelet voor dichtslibben in het geval van water met een organische vuilvracht bezinking + filtratie voorzien Business park - Krems Deze techniek is evenwel interessant wegens zijn filtrerende en zuiverende werking (indien beplant). 32
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Reservoirstructuren/poreuze parkings/drainerende wegen: Poreuze parkings of drainerende wegen: doorlatende oppervlaktebedekking (asfalt of straatstenen) met open structuur. Een reservoirstructuur onder een poreuze parking of een drainerende weg biedt een aanvullend buffervolume en/of een infiltratiezone. Poreuze parking en weg met reservoirstructuur Drainerende straatstenen: directe infiltratie Drainerende straatstenen: infiltratie van de aanpalende oppervlakten Reservoirstructuur: infiltratie 33 van ondoorlatende oppervlakten
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Reservoirstructuren/poreuze parkings/drainerende wegen: uitvoering voegen gevuld met een steenbestorting (korrelgrootte 1/3 of 2/5 mm). fundering = niet-gebonden steenslag met continue korrelgrootte (bijvoorbeeld 0/32 mm) fijne fractie (stof) < 63 μm beperkt tot 3 %; fractie 0/2 mm beperkt tot 25 %; vrij van stoffen die het doorsijpelende regenwater kunnen vervuilen alleen inerte materialen Sterk doorlatende bodem Doorlatende bodem Weinig tot niet doorlatende bodem (bron Centrum voor Wegonderzoek) 34
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Opslagdaken Opslagdaken: buffering van een waterschijf rechtstreeks op het dak Waterdak Grinddak Groendak Waterdak Foto : Valérie MAHAUT IBIC-systeem: water vastgehouden onder dakbegroening Groendak 35
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Buffertanks of opvangtanks Buffertanks (opvangtanks): tijdelijke opvang van het water van zeer hevige stortbuien dat vervolgens met gecontroleerd debiet wordt afgevoerd naar het afvoerpunt, zodat het stroomafwaarts gelegen net niet wordt overbelast net wanneer de waterstanden het hoogst zijn. Verschil tussen recuperatietanks >< buffertanks: Functie van onweersbekken De buffertank kan worden aangesloten op de overloop van een recuperatietank Overloop Volume 1 = recuperatie / Volume 2 = buffering 36
Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Infiltratieputten Een infiltratieput is een voorziening die voldoende diep is om het regenwater te laten afvloeien naar een doorlatende ondergrond. Indien geen andere afvoerwijze mogelijk is en er geen waterwinningsgebied in de nabije omgeving is. Interessant voor infiltratie van de overloop of het uitlaatdebiet Infiltratieput (principeschema en technische detailtekening 37
Plan van de uiteenzetting Inleiding Het alternatief beheer van regenwater De beperkingen van de site bepalen De afwatering beperken De afwatering vertragen Bovengronds water recupereren en afvoeren: de instrumenten Watervervuiling 38
Watervervuiling Chronische verontreininging >< accidentele verontreiniging Chronische verontreiniging: regelmatig vervuilen van afvloeiend water in een stedelijk gebied. Hoofdzakelijk emissie van deeltjes Accidentele vervuiling: punctuele en willekeurige vervuiling Verschillende behandelingen 39
Neerslagvlak en waterverontreiniging POTENTIËLE VERVUILING VAN HEMELWATER VOLGENS DE AARD VAN DE BEKLEDING EN HET GEBRUIK Oppervlak / soorten bekledingen Groendaken (groene ruimten) Infiltratie? Informatie over de vervuiling Let op voor watervervuiling (pesticiden, kunstmest, opgeloste organische stoffen, bacteriën) Daken van niet-metalen inerte materialen (glas, leisteen...) Daken van inerte materialen met een normaal aandeel metalen onderdelen Daken met een hoge verhouding metalen onderdelen zonder beschermende bekleding Private of openbare parkeerterreinen met geringe rotatie (< 4 rotaties/dag), voetpaden, fietspaden, landwegen Openbare parkeerterreinen met hoge rotatie (4 rotaties per dag) en parkeerterreinen met > 7.000-8.000 plaatsen Los- en opslagterreinen Wegen - Zelfde vervuilingsgraad als de regen zelf. Langzame accumulatie van verontreinigende stoffen in de bodem (bij infiltratie): opgelet met onderhoudsproducten. Snelle accumulatie van zware metalen (koper, zink, tin, lood) in de bodem (bij infiltratie). Gepaste behandeling in het geval van de infiltratie van afvloeiingswater van metalen oppervlakken van meer dan 20 tot 50 m². Sterke vervuiling met zware metalen (koper, zink, tin, lood): - bij infiltratie en dakoppervlakken vanaf 50 m² - bij lozing in oppervlaktewater en dakoppervlakken vanaf 500 m² Geringe vervuiling van de bodem of het grondwater bij een normaal gebruik. Mogelijke afbraak van organische verontreinigende stoffen (koolwaterstoffen) in de oppervlaktelagen van doorlatende oppervlakken Belangrijke vervuiling van de bodem en het grondwater (koolwaterstoffen/zware metalen). Verzameling en gepaste behandeling van het afvloeiingswater. Ernstig risico van vervuiling: verlies door lekken uit de voertuigen. De vrijgekomen verontreinigende stoffen kunnen de bodem en het grondwater besmetten voorzorgsmaatregelen (verzameling en gepaste behandeling van het afvloeiingswater). De vervuiling hangt af van het verkeer (doorgangsfrequentie, soort voertuigen...) Grotere accumulatie van verontreinigende stoffen (zware metalen en koolwaterstoffen) op het midden van de weg dan op de bermen. 40
Watervervuiling Waterbehandeling Afhankelijk van: het type vervuiling en het ontvangend milieu Fysieke voorbehandeling: zeven, filtreren, laten bezinken, Om de goede werking van de zuiveringssystemen te garanderen: o o Optimale dimensionnering Regelmatig onderhouden Voorzieningen in de open lucht verkiezen 41
Watervervuiling Behandeling van de accidentele verontreiniging Laten bezinken, filteren, koolwaterstofafscheiders Koolwaterstofafscheiders (model met aangebouwde slibvanger klasse 1): tankstations, grote parkeerterreinen, parkings met grote rotatie, alleen doeltreffend bij regelmatig onderhoud) verklikker onderhoud aangebouwde slibvanger bezinker / ontzander Bron: Collinet assainissement 42
Watervervuiling Behandeling van de chronische verontreiniging: Laten bezinken Filtratie door de bodem (minimum 15 cm optimum 45 cm) Zuivering door planten (stabilisatie, afbraak of extractie van verontreinigende stoffen) 43 Bruine mosterd zonnebloem varen zwenkgras miscanthus riet
Zuivering door middel van de voorzieningen voor regenwaterbeheer ZUIVERINGSMECHANISMEN VOLGENS DE VOORZIENING VOOR HEMELWATERBEHEER Bezinking Filtratie Fytoremediatie Geulen en sloten via de bodem bij infiltratie mogelijk met een drainerende laag mogelijk maar beperkt (geringe filtratiedikte) Greppels in de drainerende laag via de bodem bij infiltratie een stroomopwaarts rooster voorzien goede ondergrond voor aanplantingen Droge open infiltratieof bufferbekkens effectieve bezinking tijdens de belasting via de bodem bij infiltratie mogelijk met een drainerende laag met stroomopwaarts rooster mogelijk met aanplanting Open infiltratie- of bufferbekkens met water een stroomopwaarts rooster voorzien mogelijk met waterplanten en semi-waterplanten Ingegraven bufferbekkens of bedden effectieve bezinking tijdens de belasting met reservoirstructuren of drainerende laag met stroomopwaarts rooster - Opslagdaken - met zeef en filter op de kolk aanwezigheid van filters voor groendaken mogelijk met een intensief groendak Reservoirstructuren in de structuur met stroomopwaarts rooster - Overdimensionering van de netten onafhankelijk met stroomopwaartse bezinktank onafhankelijk met stroomopwaarts rooster - 44
Watervervuiling Différentes stratégies de dépollution : Exemples (parking et voiries) : Parking Portland - Oregon Business park - Krems Voiries Portland - Oregon 45
Interessante tools, websites, enz.: BOLLER Markus (EAWAG division gestion des eaux dans les zones urbaines Suisse - 2003), «Vers une mise en pratique de la durabilité en assainissement pluvial», in EAWAG news 57f, décembre 2003. CENTRE DE RECHERCHES ROUTIÈRES (2008), «Revêtement drainants en pavés de béton», annexe au bulletin CRR n 77, octobre-novembre-décembre 2008. CAGT (Communauté d Agglomération du Grand Toulouse), «Guide de gestion des eaux pluviales et de ruissellement», Service Assainissement Toulouse, 2006. DREISEITL Herbert, «New waterscapes Planning, Building and designing with water», GRAU Dieter et LUDWIG Karl H.C., 2005. GREAT VANCOUVER SEWERAGE & DRAINAGE DISTRICT, «Stormwater Source Control Design Guidelines»,2005. 46
Interessante tools, websites, enz.: MARGOLIS L., ROBINSON A., «Systèmes vivants et paysage», 2008. MAHAUT V., «L'eau et la ville, le temps de la réconciliation: Jardin d'orage et nouvelles rivières urbaines», in Ecole Polytechnique de Louvain, UCL (Université catholique de Louvain), 2009. OFEFP (Office Fédéral de l Environnement, des Forêts et du Paysage), «Protection des eaux lors de l évacuation des eaux des voies de communication», Berne, 2002. PREFECTURE D INDRE-ET-LOIRE, «Gestion des eaux pluviales dans les projets d aménagement», 2008. GIDS DUURZAME GEBOUWEN: http://gidsduurzamegebouwen.leefmilieubrussel.be G WAT01 Beheer van het regenwater op het perceel 47
Te onthouden uit de uiteenzetting Lozing van water met oog voor ontvangend milieu Kwantiteit: het water zo vroeg mogelijk weer in natuurlijk milieu brengen, door evaporatie, evapo(transpi)ratie, infiltratie, vertraging van het water van stortbuien, Kwaliteit: vermijden dat regenwater wordt vervuild door contact met vervuilde materialen of bodems, de kwaliteit van het vervuilde water garanderen (filters, zuivering, ) Bevorderen van landschapssystemen: Gunstig voor de biodiversiteit: inheemse planten; Veelzijdige ruimten en bewustmaking van bewoners (betrokkenheid bij ontwerp) Laten de watercyclus tot zijn recht komen 48
Contact MATRIciel s.a. Maggy HOVERTIN Bioingenieur Place de l Université 25, Etg.2. 1348 Louvain-la-Neuve : 010 / 24.15.70 E-mail: hovertin@matriciel.be IK DANK U VOOR UW AANDACHT 49