Klimaatadaptatie met infiltrerende verharding | Kennisdocument
Inhoud 1. Inleiding: De uitdaging van het klimaat, de route naar morgen 3 2. V erschillende mogelijkheden voor klimaatadaptatie 5 3. Infiltrerende verharding 8 3.1. Twee typen infiltrerende verharding 9 3.2. W at is de meerwaarde van infiltrerende verharding 12 (incl. samenvattende infographic) 19 3.3. Waterpasserende bestrating van Vandersanden 21 4. Uw project met infiltrerende verharding 23 4.1. Inventarisatie en ontwerp 24 4.2. Onderbouw en materialen 29 4.3. Aanleg en verwerking 34 4.4. Beheer en onderhoud 38 5. Bronverwijzingen 42 Referentieprojecten • H oogwaardig straatbeeld voor nieuwbouwproject in Biddinghuizen 11 • T riomfantelijke tuinstraten in Antwerpen 20 • Klimaatadaptieve parkeerplaats voor project Zonnebrink in Winterswijk 28 • Duurzame bestrating met waterbergende functie voor Leidsche Rijn 37 2
De uitdaging van het klimaat, de route naar morgen 1. Inleiding 3
De laatste jaren zijn de effecten van de klimaatverandering in ons land meer en meer voelbaar. Denk maar aan de extreem droge zomers van de voorbije jaren (2017, 2018, 2019, 2020 en 2022) en de overstromingen tijdens de zomer van 2021. We krijgen steeds vaker te maken met extreme weersomstandigheden. De opwarming van de aarde gaat nog sneller dan gedacht. Wat gaan de nieuwe rapporten in 2023 ons nog vertellen? Iedereen weet wat de oorzaak is van de klimaatverandering. Door toedoen van onszelf warmt de aarde op en dat heeft meer weersextremen tot gevolg. Zoals meer hitte, meer hevige regenval en meer droogte. De harde realiteit heeft in Vlaanderen geleid tot een klimaatbeleid dat inzet op: • klimaatmitigatie: het tegengaan of beperken van klimaatverandering door de broeikasgasuitstoot te verminderen. • klimaatadaptatie: aanpassing van natuurlijke en menselijke systemen aan de huidige en de te verwachten gevolgen van klimaatverandering (Blue Deal...). De uitdaging voor de komende jaren is dan ook om van al deze ideeën en ambities concrete plannen te maken. Nu is het moment om daadwerkelijk invulling te geven aan klimaatadaptieve steden, dorpen, wijken en straten. Waterpasserende bestrating als onderdeel van de integrale maatwerkoplossing kan hier een sterke rol in spelen. Wij hopen dat dit kennisdocument over infiltrerende verharding u gaat helpen bij uw projecten en de te maken keuzes. Zodat we vandaag de meest passende route naar morgen vinden, waar iedereen zijn steentje aan durft bij te dragen en samenwerkt. En zodat thema’s als klimaatmitigatie, circulariteit en biodiversiteit ook een plek vinden. De urgentie is hoog. Door niet langer te wachten en nu de schouders eronder te zetten, kunnen we in 2050 het grotere doel bereiken. Wij staan met onze kennis, ervaring en producten alvast voor u klaar. Het mooiste maak je immers samen. Aarzel dus niet om met ons de uitdaging aan te gaan. Team Vandersanden Wat zijn uw routes naar morgen? De klimaatverandering drukt ons telkens weer met de neus op de feiten. Wegkijken kan niet meer. We ondervinden zinderende hitte en extreme neerslagtekorten met als paradox de overstromingen op diverse plaatsen in ons land. Zijn we in staat om vandaag en morgen te acteren voor een klimaatbestendig België in 2050? Uitvoeringsprogramma’s Klimaatwet Klimaatplan Klimaatakkoord Blue Deal Omgevingsvisies Regionale en gemeentelijke klimaatadaptatiestrategieën Stresstesten Risicodialogen Sigmaplan Nu samen aan de slag voor 2050 4
Verschillende mogelijkheden voor klimaatadaptatie 2. 5
Er zijn meerdere wegen die naar Rome leiden. Bij klimaatadaptatie vraagt elke situatie om zijn eigen aanpak in functie van de lokale behoeften. De kracht kan juist zitten in de combinatie van oplossingen. Dit hoofdstuk biedt daarom een overzicht van bergings- en infiltratieoplossingen voor klimaatadaptieve projecten. Meerdere variabelen van invloed op de keuze De keuze en combinaties hangen af van verschillende variabelen. Bijvoorbeeld grondwater-hydrologische randvoorwaarden vanuit het watersysteem, de infiltratiecapaciteit, het benodigde ruimtebeslag in relatie tot bergingscapaciteit, maar ook kosten voor aanleg, beheer en onderhoud. Ook de meerwaarde van een voorziening voor biodiversiteit, circulariteit, vergroening en bodemkwaliteit is belangrijk om een antwoord te kunnen geven op de actuele uitdagingen. 6
Overzicht van klimaatadaptieve oplossingen Klimaatadaptieve oplossingen voor regenwater kunnen op en onder maaiveldniveau aangebracht worden. Ze hebben elk hun eigen kenmerken, terug te vinden in onderstaande tabel. Type oplossing Verwerking water Toepasbaar bij hoge grondwaterstand Waterzuivering Extra bovengrondse ruimte nodig voor voorziening Te bergen volume water Op maaiveldniveau (zichtbaar) Berging op straat tussen boordstenen berging ja nee nee groot Grijs waterplein berging ja nee nee groot Infiltratieberm berging en infiltratie/afvoer ja ja nee klein Infiltratieveld berging en infiltratie/afvoer ja ja ja groot Wadi berging en infiltratie/afvoer ja ja ja groot Gracht berging en infiltratie/afvoer ja ja beperkt groot Vijver berging en infiltratie/afvoer ja nee ja zeer groot Watergang berging en infiltratie/afvoer ja nee ja zeer groot Groen waterplein berging en infiltratie/afvoer ja ja ja groot Op en net onder maaiveld Waterpasserende bestrating berging en infiltratie/afvoer ja ja nee groot Waterdoorlatende bestrating berging en infiltratie/afvoer ja ja nee groot Waterbergende wegfundatie berging en infiltratie/afvoer ja ja nee groot Ondergronds Gemengd riool berging en afvoer ja nee nee klein Verbeterd gescheiden rioolstelsel (VGS) berging en afvoer ja nee nee klein Hemelwaterriool berging en afvoer ja nee nee klein Infiltratieriool berging en infiltratie/afvoer nee beperkt nee klein Drainage afvoer ja nee nee geen DT-riool berging en infiltratie/afvoer nee nee nee klein Infiltratiekolk infiltratie nee nee nee klein Infiltratieputten/zakputten berging en infiltratie/afvoer nee beperkt nee matig Diepte-infiltratie berging en infiltratie nee nee nee klein Infiltratie-elementen (koffer / krat / unit / steenwol) berging en infiltratie/afvoer nee beperkt nee matig Waterbergingskelder berging ja nee nee zeer groot Bron tabel: TAUW | Advies- en ingenieursbureau. 7
Infiltrerende verharding 3. 8
3.1 Typen infiltrerende verharding Klinkers, tegels, straatstenen en kasseien zijn stuk voor stuk elementenverharding. Dat is infiltrerende verharding ook. Het grote verschil met standaard elementenverharding is dat infiltrerende verharding tot doel heeft om regenwater te infiltreren op de plek waar het valt. Onder de verharding in de onderbouw wordt het water gebufferd of direct geïnfiltreerd in de bodem. Het regenwater kan ook vertraagd worden afgevoerd naar bijvoorbeeld nabijgelegen oppervlaktewater. Er zijn twee typen infiltrerende verharding: • Waterdoorlatende bestrating E en waterdoorlatende straatsteen is poreus. Het regenwater zakt niet alleen via de voegen in de onderbouw maar juist ook door de stenen zelf. • Waterpasserende bestrating E en waterpasserende straatsteen is een ‘dichte’ steen met een lage wateropname, net zoals standaard elementenverharding. Maar de vorm van een waterpasserende steen zorgt voor meer voegruimte tussen de stenen, waardoor beduidend meer regenwater kan infiltreren. Geperforeerde of open stenen, bijvoorbeeld voor parkeervakken, worden ook tot waterpasserende bestrating gerekend. De stenen zijn weliswaar waterdoorlatend vanwege de perforaties of openingen, maar niet poreus. Vandersanden levert Drainflow® waterpasserende gebakken bestrating. 9
* Geadviseerde onderhoudsinterval in onderzoek ‘De Infiltrerende stad’, zie paragraaf 4.4 voor meer informatie. Waterpasserend vs. waterdoorlatend Door verschillen in samenstelling en vormgeving heeft elk type steen zijn eigen kenmerken. Onderstaande tabel zet de verschillen en overeenkomsten naast elkaar. Kenmerk Waterpasserende bestrating Waterdoorlatende bestrating Infiltratie regenwater Door voegen (of door steen via perforaties) Door steen (poreus) en voegen Vorst- en strooizoutbestendig Ja Afhankelijk van product Sterkte/breukbelasting Zeer hoog, geschikt voor wringend verkeer Ongeschikt voor zware verkeersbelasting Vervuiling In voegen (voegbreedte ≤ 10 mm i.v.m. hakschoenen) In toplaag van bestrating en in voegen, verhoogde kans op mosgroei door porositeit Machinaal bestraten Bestratingsklem, vacuümtechniek en bestratingsmachine Bestratingsklem, bestratingsmachine Specifiek onderhoud en techniek Elke 4,9 jaar* Hogedruk-luchtreiniging of ZOAB-reiniging Elke 4,3 jaar* ZOAB-reiniging Verkrijgbaar als kleiklinker Ja Nee Juist meer dan verharding Infiltrerende verharding gaat niet alleen over een type bestrating. Om de toepassing succesvol te laten zijn, verdienen de materialen voor de onderbouw en voeg zeker zoveel aandacht. Zij maken van infiltrerende verharding een echte oplossing. Uiteraard zijn zaken als lokale omgevingsfactoren, projectambities en beheer leidend voor de invulling ervan. Met een doordachte aanpak wordt de toepassing een waardevol onderdeel van de totale klimaatadaptieve systeemoplossing in uw project. Infiltrerende verharding gaat niet alleen over een type bestrating. 10
Effectieve waterberging blijkt uitdaging De locatie van de nieuwbouwwijk heeft een agrarische bestemming. Daarnaast zijn diverse normen aangescherpt. Daardoor is de toename van verhard oppervlak een uitdaging voor de waterberging. Er is ook te weinig ruimte voor alleen wadi’s en bovendien is de waterbergingsopgave opgeschaald van T = 10 naar T = 100 + 10%. Daarom is gekozen voor een combinatie van waterpasserende bestrating en wadi’s. Plaatselijk is langs de bestrating een verlaagde band toegepast voor bovengrondse afvoer richting de naast- en lager gelegen groenstrook. Geen kratten of wadi’s Vanwege de zettingsgevoelige ondergrond en het onderhoudsvraagstuk zijn ondergrondse waterbergingen als kratten niet overwogen. Ook is er genoeg waterdoorlatend zand uit de omgeving beschikbaar, dus duurdere alternatieven zijn niet aan de orde. In Nederland plant de gemeente Dronten een klimaatbestendige, circulaire en duurzame inrichting van de openbare ruimte. Ook de groen- en waterrijke nieuwbouwwijk De Graafschap in Biddinghuizen, gereed medio 2023, wordt vanuit deze ambitie ingestoken. De meeste straten en parkeervakken zijn inmiddels aangelegd met waterpasserende bestrating, gekoppeld aan wadi’s voor aanvullende waterberging. Hoogwaardig straatbeeld met infiltrerend vermogen voor nieuwbouwproject De Graafschap in Biddinghuizen Bewuste keuze Voor de gemeente zijn de waterpasserende Drainflow® kleiklinkers een bewuste keuze. Dit heeft te maken met de levensduur, herbruikbaarheid, restwaarde en circulariteit. De ervaring is ook dat deze oplossing niet veel meer kost dan een traditioneel bestratingssysteem. Uiteraard zijn er kosten voor onderhoud en beheer van de voegen, maar er zijn ook minder kosten voor aanleg, onderhoud en beheer van kolken en regenwaterafvoeren. Ondergrond van waterdoorlatend zand De ondergrond bestaat uit goed waterdoorlatend zand. Voor de fundering wordt de grond tot aan deze zandlaag verwijderd, en tot aan de straatlaag opgehoogd met goed doorlatend zand uit de regio. Het cunet (uitgegraven gedeelte waar oorspronkelijk niet-draagkrachtige grondlagen aanwezig waren) is overal minimaal 70 cm diep. De 10 cm dikke straatlaag is een natuursteen split, fractie 0-6. De voegen worden ingeveegd met een stofarm edelsplit 1-2. Om risico’s in de waterafvoer uit te sluiten wordt bij de aanleg van het riool een drain geplaatst. Bij grote oppervlakken komen straatkolken als noodoverstort, met afvoer naar oppervlaktewater. Grondverbetering met diepe putten borgt de verbinding met de waterdoorlatende zandlagen in de bodem. 11
3.2 Wat is de meerwaarde van infiltrerende verharding? Het credo om zo snel mogelijk regenwater af te voeren ligt inmiddels achter ons. Het gaat erom regenwater zoveel mogelijk te infiltreren en vast te houden op de plek waar het valt. Infiltrerende verharding kan dan ook een grote meerwaarde hebben bij het klimaatadaptief maken van onze leefomgeving. 1. Gezonde grondwaterstand De aanvulling van het grondwater wordt voornamelijk bepaald door neerslag en verdamping. Het is dus van groot belang verstandig om te gaan met de neerslag die valt. Te snelle afvoer van regenwater breekt namelijk de natuurlijke aanvulling van het grondwatersysteem af. En die is juist belangrijk bij lange periodes van hitte en droogte. Een gezonde grondwaterstand is belangrijk om verdroging, paalrot en funderingsschade, verzilting, bodemdaling en natuurbranden tegen te gaan. Ook draagt het bij aan de instandhouding van de biodiversiteit. Feit is ook dat 45% van het drinkwater in Vlaanderen* afkomstig is uit grondwater, dat op natuurlijke wijze wordt gezuiverd in de bodem. De waterkwaliteit verbetert naarmate het water zich langer in de bodem bevindt. Door de toepassing van infiltrerende verharding is het mogelijk het grondwatersysteem op natuurlijke wijze aan te vullen, het regenwater te filteren en een bijdrage te leveren aan de oplossing van bovengenoemde problemen. 2. Praktisch met efficiënt ruimtegebruik Op veel plekken waar verharding nodig is, is infiltrerende verharding toepasbaar: een win-winsituatie. Het gaat erom infiltrerende verharding niet meer als puur verharding te bestempelen, want het heeft juist een waterbergende functie. Het is in feite een stenen wadi zonder ruimteverlies. Infiltrerende verharding heeft een waterbergende functie en is in feite een stenen wadi zonder ruimteverlies. Bekijk de video en volg Vandersanden op YouTube. De meerwaarde van infiltrerende verharding uitgelegd. * cijfers in 2021 12
Groen en grijs kunnen hand in hand gaan Bij de invulling van de openbare ruimte hoeft het compromis tussen aantrekkelijkheid en duurzaamheid niet langer een issue te zijn. Klimaatadaptieve oplossingen moeten dezelfde kwaliteitsstandaarden hebben als klassieke producten én moeten er even mooi en hoogwaardig uitzien. Dit alles met een zo beperkt mogelijke ecologische voetafdruk. Door zo naar kleiklinkers te kijken verandert ‘grijs’ in ‘groen’. Groen en biodiversiteit spelen een belangrijke rol bij klimaatadaptatie. Internationale studies laten zien: groen maakt ons gelukkiger, gezonder en creëert koelte-eilanden. Het kan dus interessant zijn om grijs en groen zoveel mogelijk complementair maken. 3. Situatie-afhankelijk Voor infiltrerende verhardingen hangt de minimale ontwateringsdiepte van de situatie af. De waterberging ligt hoe dan ook direct onder de verharding, en daardoor vrijwel altijd boven de grondwaterstand. Deze oplossing is dus ook bij hogere grondwaterstanden mogelijk. Omdat de waterberging onder de verharding ligt, kost dit geen extra ruimte aan het maaiveld. Een voorbeeld van meervoudig ruimtegebruik. 4. Winst voor zuiver water Door regenwater af te koppelen en lokaal te infiltreren wordt het niet meer via de riolering afgevoerd. Voor nieuwbouwwoningen is dit dan ook al sinds 2014 verplicht. Het lokale grondwaterpeil stijgt zodat de grondwaterkwaliteit verbetert. Daarnaast raakt het rioolstelsel minder snel overbelast. Als het gemengde riool niet meer overloopt is er minder wateroverlast op straat en wordt waterschade voorkomen. Overstort naar oppervlaktewater bij een overbelast rioolstelsel is bovendien onnodig. Het is zonde om schoon regenwater af te voeren naar zuiveringsinstallaties, die bovendien beter functioneren als het rioolwater niet wordt verdund door regenwater. 5. Extra stijlvol beeld met groen Bij infiltrerende verharding kan het regenwater via de constructie ook direct naar groenvoorzieningen als bomen en plantvakken geleid worden. Zo ontstaat een sterke combinatie tussen ‘grijs’ en ‘groen’. Omdat de waterbuffer vlak onder maaiveld zit, kunnen ook minder diep wortelende gewassen profiteren. 6. Vrijwel vlakke rijweg De toepassing van infiltrerende verharding kan een vrijwel vlak gestrate rijweg opleveren. In combinatie met waterpasserende gebakken bestrating ontstaat een hoogwaardig straatbeeld. Tegelijk zijn minder of helemaal geen kolken of goten nodig, die hoeven namelijk alleen bij de meest extreme neerslag in werking te treden. Minder kolken of goten resulteert in minder onderhoud en kosten. 13
7. Filterwerking De voegen en de bergingsconstructie filteren met het water meegevoerde verontreinigingen. Door de steenslagmaterialen uit de onderbouw na gebruik te spoelen zijn ze voor hergebruik geschikt. Hergebruik van de infiltrerende verharding is in geval van kleiklinkers een logische keuze. Het percentage voor hergebruik is namelijk vastgesteld op nagenoeg 90%. 8. Geschikt voor alle neerslag Infiltrerende verharding is goed berekend op de hoeveelheden neerslag die het moet verwerken. Dit inzicht wordt zo meteen onderbouwd door dieper in te gaan op de neerslagcijfers. Om deze cijfers goed te kunnen interpreteren volgt eerst een korte uitleg over een aantal begrippen. De theorie achter neerslag Bij neerslag spelen vier begrippen een belangrijke rol: • Neerslagintensiteit O ftewel: hoe hard regent het, uitgedrukt in liter per seconde per hectare (l/s/ha). • Regenduur Hoe lang regent het onafgebroken. • Hoeveelheid neerslag D e combinatie van neerslagintensiteit x regenduur, altijd uitgedrukt in millimeter per m2. Meestal per uur of per dag (mm/uur of mm/dag). • Frequentie H oe vaak treedt een combinatie van neerslagintensiteit x regenduur op. Deze waarde wordt uitgedrukt in theoretische toetsbuien. Bijvoorbeeld een bui die één keer per 100 jaar voorkomt (afkorting T = 100). 14
Neerslagintensiteit bepaalt de afvoercapaciteit De hoge verhardingsgraad in Vlaanderen zorgt ervoor dat overtollig water moeilijk(er) in de grond kan trekken. Dit leidt in sommige steden en verstedelijkte gebieden tot een verhoogd, vaak structureel, risico op overstromingen en wateroverlast. Het rioleringsstelsel van vandaag is niet voorzien op hevige neerslagpieken. Het water kan niet meer verwerkt worden door de riolen, wat voor wateroverlast zorgt. Bovendien loopt in dergelijke gevallen het risico dat vervuild water in de natuur en onze omliggende waterlopen terecht komt. Om een extreme bui zonder schade voor de bebouwde omgeving te kunnen verwerken, is afvoercapaciteit en berging nodig. De neerslagintensiteit is dus bepalend voor de afvoercapaciteit van water, de neerslagintensiteit x regenduur bepaalt de benodigde berging. Een korte hevige bui kan net zoveel m3 water opleveren als een lichte bui die lang duurt. Voor het functioneren van regenwatersystemen in het stedelijke gebied zijn met name de kortdurende piekbuien een kritische succesfactor. Ze kunnen namelijk in korte tijd veel water opleveren en daardoor sneller hinder of zelfs schade veroorzaken. Neerslagcijfers in België Gemiddeld regent het in België 142 dagen per jaar. Daarvan zijn er volgens het KMI gemiddeld 26 natte dagen (7% van 365 dagen). Dit zijn dagen waarop 10 mm of meer regen valt. Bij meer dan 20 mm spreekt het KMI van zware neerslag. Dergelijke regenval komt vooral ’s zomers voor. Een reguliere zomer kent landelijk zes van deze dagen. Hoeveelheid neerslag Tussen de droogste en natste plaatsen in België verdubbelen de jaarlijkse normalen van neerslaghoeveelheid. Dit gaat van 700 mm/jaar in het noorden van Haspengouw tot bijna 1400 mm/jaar in de Hoge Venen. Gemiddeld valt er in België 910 mm/jaar. Neerslagintensiteit Naast het aantal mm per uur of per dag is de neerslagintensiteit ook interessant. De intensiteit geeft ons info of de regen voor wateroverlast of overstromingen kan zorgen. Om een idee te geven: • Een dag met lichte motregen geeft 2 tot 4 mm in 24 uur, uitgezonderd in de Ardennen, waar de intensiteit het dubbele kan bedragen. • Een zware neerslag geeft 1 tot 2 mm per minuut en een extreem zware neerslag 3 tot 4 mm per minuut. • Een zwaar onweer geeft 30 tot 80 mm neerslag, terwijl de hoeveelheid soms boven 100 mm in 2 of 3 uur ligt voor zeer hevig onweer. 15
Neerslagcijfers in België* Aantal dagen met regen gem. 142 dagen per jaar Aantal natte dagen (≥ 10 mm/dag) gem. 26 per jaar Aantal extreem natte dagen (≥ 20 mm/dag) 6 dagen, landelijk bij een reguliere zomer Toekomstverwachtingen Door de klimaatverandering veranderen de intensiteit en frequentie van de neerslag. Dit zet zich verder door. De verandering van luchtstromen en de verwachte wereldwijde temperatuurstijging zijn daarbij belangrijke factoren. Wat betreft de neerslag zijn er twee duidelijke bevindingen voor het einde van deze eeuw, rekening houdend met het meest pessimistische scenario RCP8.5 (een scenario waarin de uitstoot van broeikasgassen sterk zou toenemen). De winters zullen veel natter worden terwijl er, gemiddeld over België, geen of slechts een lichte daling van de neerslaghoeveelheid wordt verwacht in de zomer. De hoeveelheid neerslag in mm per uur tot 2050 ten opzichte van de periode 1976-2005 kan met 0% tot 15% stijgen en in 2085 tot 20%. Verstedelijking en neerslag België blijft verder verstedelijken. In stedelijk gebied is het vaak warmer dan erbuiten. De warmte veroorzaakt stijgende luchtbewegingen die voor meer regen zorgen. Daarnaast kan vervuiling wolkenvorming bevorderen. Gebleken is dat uit lucht die over stedelijk gebied trekt gemiddeld 7% per jaar meer neerslag valt. Op extreme neerslag is het effect zelfs +10%. Dicht bebouwd gebied zorgt dus voor een toename in neerslag. Dit maakt steden extra kwetsbaar voor wateroverlast, omdat er vaak gebrek aan ruimte is om water te infiltreren en te bergen. * Op basis van cijfers van het KMI. Midden juli 2021 werd de oostelijke helft van België getroffen door hevige regenval en zware overstromingen, waarbij 3-daagse neerslaghoeveelheden werden geregistreerd tot 300 mm. Zulke hoge neerslaghoeveelheden overtroffen veruit de historische waarnemingen en komen doorgaans om de 200 jaar of zelfs meer voor. Een internationaal team, waaronder wetenschappers van het KMI, onderzochten het verband tussen de klimaatverandering en de zware regenval van 14 en 15 juli 2021 in Noordwest-Europa. De studie besluit dat zowel de kans op als de intensiteit van dergelijke extreme neerslaggebeurtenis reeds is toegenomen als gevolg van de klimaatverandering en dat deze kans en intensiteit zullen blijven toenemen met de verdere opwarming van de aarde. 16
9. Grootschalig onderzoek naar infiltrerende verharding Hoeveel regenwater kan infiltrerende verharding verwerken en wat is het effect in de loop van de tijd? Om meer onderbouwd inzicht te krijgen in dit vraagstuk hebben diverse hogescholen in Nederland samengewerkt in het grootschalige onderzoeksproject ‘De infiltrerende stad’, in 2018-2020. Met als resultaat het uitvoerige rapport ‘Unlocking the Potential of Permeable Pavements in Practice: A Large-Scale Field Study of Performance Factors of Permeable Pavements in The Netherlands’. Groot aantal testen Bijzonder aan het onderzoek is het aantal van 81 full scale testen op 39 locaties in 9 verschillende gemeentes in Nederland. Daarnaast werd op 16 locaties getest na uitvoering van specifiek onderhoud. De werken waren gemiddeld 6,3 jaar oud. Enkele belangrijke resultaten: • D e gemiddelde infiltratiesnelheid van alle testen is 364 mm per uur (1.011 l/s/ha)*. • V eroudering zorgt voor een gemiddelde afname van de infiltratiesnelheid van 41,8 mm per uur (116 l/s/ha) per jaar. • D e infiltratiesnelheid verbetert gemiddeld met 306% na specifiek onderhoud. * Zonder reiniging vooraf en onder droge condities. Onderzoeksproject ‘De infiltrerende stad’ toont aan dat infiltrerende verharding toegevoegde waarde heeft. 17
Het is interessant om deze uitkomsten met de eerder genoemde historische en verwachte neerslagcijfers te vergelijken. Infiltrerende verharding kan een effectieve oplossing zijn voor waterinfiltratie en -berging bij hevige regenval. Variabelen Natuurlijk is bij elk afzonderlijk project - iedere situatie ter plekke is anders - sprake van mogelijke aanvullende variabelen. Bijvoorbeeld: • Infiltratiemogelijkheden • Omgevingsfactoren • De ruimte ter plaatse • Te verwerken hoeveelheid neerslag • Hoeveelheid afwaterend verhard oppervlak • Opbouw van de onderbouw • Porositeit van het funderingsmateriaal Aanvullend kan gekozen worden voor een overloopconstructie, om er zeker van te zijn dat in de toekomst geen waterschade kan ontstaan. In de praktijk werken gemeenten met en zonder overloopconstructies. 18
Infiltrerende verharding als klimaatadaptieve oplossing Grootste toename ooit in broeikasgassen in afgelopen decennium Droogte Meer droge zomers en opeenvolgende droge dagen Hitte Meer hittegolven en hittestress Wateroverlast Meer jaarlijkse neerslag en extreme buien Temperatuurstijging zonder maatregelen + 5 °C in 2100 Wereldwijde klimaatverandering 01 Impact op België 02 Verstedelijking blijft toenemen Tussen 2013 - 2019 een stijging van 14% Versterkende demografische ontwikkelingen Aantal inwoners blijft toenemen 12,5 mln inwoners in 2050 Uit lucht boven Belgisch stedelijk gebied valt 7-10% meer neerslag Waarom infiltrerende verharding een geschikte oplossing is 03 Gunstige onderzoeksresultaten Onderzoek “De infiltrerende stad” 2018-2020 / 39 locaties / 81 full scale tests ✔ Gem. infiltratiesnelheid full scale tests: 364 mm/uur Ook met gebakken bestrating mogelijk Drainflow® kleiklinkers ✔ Functioneel én esthetisch ✔ Circulair, gunstige MKI-score ✔ Groot infiltrerend vermogen: meer dan 540 l/sec/ha ✔ Projectbegeleiding van Vandersanden Voordelen ✔ Regenwater vasthouden ✔ Gezond grondwaterpeil ✔ Waterbergende functie ✔ Efficiënt ruimtegebruik ✔ Eenvoudig en snel toegepast, in totaalsysteem Belgisch neerslagrecord in 3 dagen tijd, zomer van 2021 Toename neerslag per uur in 2050 t.o.v. 1976-2005 300 mm tot 15% Drainflow® 19
Aangename straten Het Groenplan, Waterplan en Klimaatplan van Antwerpen vormen de leidraad voor alle publieke ruimte die in de stad (her)aangelegd worden. Stad Antwerpen wil haar straten zo aangenaam mogelijk maken door meer ruimte te creëren voor beplanting en water. Hierdoor zijn tuinstraten een ideaal experiment aangezien ze de omgeving niet alleen versterken, maar ook zorgen voor maximale vergroening, verblauwing, ontharding en verbinding. De Lange Ridderstraat beet de spits af en werd de eerste tuinstraat van Antwerpen, met waterpasserende kleiklinkers van Vandersanden. Vergroenen, verblauwen & verbinden Dankzij het doorvoeren van vergroening in de tuinstraten maakt de klassieke bestrating plaats voor beplanting. Hierdoor wordt de straat automatisch een stuk koeler en aangenamer om te verblijven. Met verblauwing gaat men regenwater optimaal opvangen, hergebruiken en waar mogelijk ook infiltreren. Ten slotte staat een tuinstraat in het teken van verbinding, aangezien bewoners als échte belevingsexperts betrokken worden bij het volledige ontwerpproces. Het resultaat? Knappe ontwerpideeën zoals een waterpomp voor het hergebruiken van opgevangen water en unieke inrichting van plantvakken. Waterpasserende bestrating Het opgevangen (regen)water dient zoveel mogelijk lokaal geïnfiltreerd te worden zoals voorzien in het Waterplan van Stad Antwerpen. Dit werd uitgevoerd door alle bestrating te vervangen, mede door een bufferende onderfundering met poreuze infiltratiebuizen en waterpasserende bestrating of plantvakken. Vandersanden leverde voor deze tuinstraat zo’n 1.000 m² gebakken Anthra klinkers aan in dikformaat. Niet enkel de publieke ruimte maar ook het dakwater van de bewoners wordt volledig hergebruikt, geïnfiltreerd of gebufferd. Sinds de oplevering is er nog geen enkele druppel regenwater overgestort naar de riolering dankzij dit trapsgewijze systeem. Stad Antwerpen streeft met het pilootproject ‘Tuinstraten’ naar de maximale vergroening en verblauwing van hun straatbeeld. Een tuinstraat is een straat die zo groen mogelijk is ingericht én maximaal water ter plaatse infiltreert. Voor de Lange Ridderstraat, de eerste tuinstraat van Antwerpen, wordt er in plaats van beton gekozen voor waterpasserende kleiklinkers van Vandersanden. En de bestaande bestrating? Die wordt teruggedrongen voor meer groen met de aanleg van bomen, grasperken en moestuinen. Triomfantelijke tuinstraten in Antwerpen (BE) 20
3.3 Waterpasserende bestrating van Vandersanden Speciaal voor infiltratiedoeleinden heeft Vandersanden Drainflow® waterpasserende kleiklinkers ontwikkeld. De functionele, waterbergende eigenschappen worden gecombineerd met esthetische aspecten. Het resultaat is dat de optische verschillen met conventionele straatbakstenen minimaal zijn. Daardoor zijn bij de aanleg van Drainflow® waterpasserende bestrating geen concessies nodig als het gaat om de uitstraling van het straatbeeld. Duurzame eigenschappen Drainflow® kent hetzelfde niveau van duurzaamheid als conventionele straatklinkers, met de daarbij behorende lage milieu-impact waaronder een gemiddelde levensduur van 135 jaar en een hergebruik van nagenoeg 90%. Functionaliteit Waterpasserende Drainflow® straatbakstenen laten zich mechanisch verwerken en de onderbouw kan met een traditionele opbouw van natuurlijke materialen uitgevoerd worden. Naast het praktische nut kan Drainflow® andere complexe en kostbare ingrepen zoals aparte rioleringen overbodig maken. De bestrating geeft extra mogelijkheden bij herinrichtingen, waar de ruimte boven en onder het maaiveld vaak gelimiteerd is. Op pagina 34 is meer informatie over de aanleg te vinden. Drainflow® waterpasserende kleiklinkers 21
Mogelijkheden In samenspel met de marktpartijen heeft Vandersanden twee Drainflow® formaten ontwikkeld: het keiformaat en het dikformaat. Bij het keiformaat ligt het accent op degelijkheid. De twee kopse zijden hebben elk een uitsparing. Het dikformaat heeft rankere contouren en is rondom voorzien van robuuste afstandhouders. Steen met standaard afstandhouders Naast Drainflow® zit het waalformaat met standaard afstandhouders in ons gamma. In de basis behaalt deze steen ook de norm van 540 l/s/ha. Drainflow® heeft daarentegen meer voegruimte en dus meer infiltratiecapaciteit. Dit wordt gecreëerd door de robuuste afstandhouders en levert bredere voegen op. Bredere voegen geven meer mogelijkheden in de keuze van het voegmateriaal. Daarnaast kan beter onderhoud gepleegd worden door een diepere reiniging van de voeg. Dit draagt bij aan een langdurige werking van het systeem. Dit laatste is van essentieel belang in de toepassing van waterpasserende bestrating. Vandersanden levert ook open bestrating in de vorm van geperforeerde klinkers. Drainflow® dikformaat 80 Drainflow® keiformaat 80 Waalformaat met afstandhouders * Onafhankelijk onderzocht d.m.v. een full-scale test op een waterinfiltrerende onderbouw. Vormgeving Zonder veilingkant, robuuste afstandhouders rondom Met veilingkant, twee kopse uitsparingen Zonder veilingkant, standaard afstandhouders rondom Kenmerken Afstandhouders op kop: 1 stuk, ca. 6 mm dik Afstandhouders op strek: 2 stuks, ca. 3,5 mm dik Uitsparing op beide koppen: diepte ca. 5 mm, breedte ca. 12 mm Strek heeft geen uitsparing of afstandhouders Zonder veilingkant, standaard afstandhouders Afstandhouders op kop: 1 stuk, ca. 3 mm voeg Afstandhouders op strek: op één zijde 6 stuks, ca. 3 mm voeg Afmetingen c.a. L 206 x B 67 x H 80 mm L 210 x B 104 x H 80 mm L 206 x B 51 x H 85 mm Aantal stenen m2 ca. 67 46 93 Gewicht kg/stuk ca. 2,3 3,5 1,9 Mechanische verwerking ja ja ja Infiltratiesnelheid > 1.100 l/s/ha* > 1.100 l/s/ha* > 540 l/s/ha* 22
Uw project met infiltrerende verharding 4. 23
4.1 Inventarisatie en ontwerp Bij de toepassing van infiltrerende verharding vraagt een aantal factoren nadrukkelijk aandacht. Het is essentieel om aan de hand van de ambities de randvoorwaarden, omgevingsfactoren en aandachtspunten zo vroeg mogelijk te inventariseren. Hiermee wordt de basis gelegd voor een sterk ontwerp en een succesvol project. Ambities van het project De ambities rondom waterberging, waterkwaliteit, droogte en groen zijn leidend voor de invulling van het systeem. Het is belangrijk deze aspecten zo scherp mogelijk te krijgen. Het aan te sluiten verharde oppervlak op het systeem, de harde eisen voor waterberging en de duur van water op straat moeten worden vastgesteld. Ook keuzes rondom dak- en perceelafwatering mogen niet vergeten worden. Dit ondervangt meteen eventuele problemen met kruipruimtewater bij slecht afgegraven percelen. Met het oog op bodemdroogte is een verbinding tussen grijs en groen het overwegen waard. Oftewel de verbinding tussen het infiltrerende verhardingssysteem en de omliggende borders, groenstroken en boomspiegels. Randvoorwaarden Grondwaterhydrologische randvoorwaarden Grondwaterhydrologisch onderzoek brengt de noodzakelijke informatie over de lokale bodemopbouw en stabiliteit, de doorlatendheid en de grondwaterstand in beeld. Is er sprake van zeeklei, rivierklei, zand, löss of veen? Al deze aspecten geven een kader voor de infiltratiemogelijkheden en bepalen of aanvullende maatregelen nodig zijn. De doorlatendheid van de bodem wordt uitgedrukt in de K-waarde. Om regenwater volledig in de bodem te infiltreren, moet de K-waarde ten minste 0,5 m/dag zijn. Is de K-waarde kleiner dan 1 m/dag, dan is het raadzaam extra maatregelen te treffen. Bij een grondwaterstand op minder dan één meter van het bestratingsoppervlak is infiltratie van het regenwater in de bodem ook niet aan te bevelen. Zeer doorlatend Goed doorlatend Matig – slecht doorlatend Nagenoeg ondoorlatend K-waarde > 10-4 m/s 10-4 > K > 10-6 m/s 10-6 > K > 10-8 m/s < 10-8 m/s Categorieën omtrent doorlatendheid van grond 24
0 10 20 30 km Bodemkaart Bron: http://www.dov.vlaanderen.be, GDI-Vlaanderen Grondverbetering Het grondwaterhydrologisch onderzoek kan uitwijzen dat grondverbetering nodig is. Daarbij kunnen eventueel storende lagen direct doorbroken worden. Dit zorgt ervoor dat het cunet (de sleuf) op de ondergelegen doorlatende zandlaag aansluit. Lage grondwaterstand en goed doorlatende bodem? Een belangrijke oorzaak van de lage waterbeschikbaarheid in Vlaanderen is de hoge bevolkingsdichtheid. Het beschikbare water moet namelijk verdeeld worden over een groot aantal inwoners. Bovendien zijn er in Vlaanderen relatief weinig grote rivieren waardoor er minder water beschikbaar is. Tijdens periodes van hitte en droogte stijgt de waterbehoefte terwijl de rivieren, waterlopen en grondwaterstanden juist dalen, wat de problematiek van de beperkte waterbeschikbaarheid juist verhoogd. Water in de constructie onder de verharding kan in deze situatie in de bodem infiltreren. Het is het overwegen waard om vanuit de berging het regenwater via een drain naar droogtegevoelig groen te leiden. Dit kan vooral in de zomer belangrijk zijn. Bomen en borders krijgen dan ook bij kleine regenbuitjes toch water. Het water zou ook naar een ondergronds bergingssysteem geleid kunnen worden en levert dan extra opslagcapaciteit op. Hoge grondwaterstand en/of een dichte dan wel slecht doorlaatbare bodem? Op een aantal plekken in België is de bodem slecht doorlaatbaar en/of de grondwaterstand hoog. De grondwaterstand kan ook permanent hoog zijn, vooral in de winter en het voorjaar. Het water is dan vanuit de berging niet of niet snel genoeg in de bodem te brengen. Een voorziening voor vertraagde regenwaterafvoer uit de berging kan dan een oplossing zijn. Het water is dan gedoseerd en vertraagd af te voeren naar bijvoorbeeld een wadi, oppervlaktewater of een hemelwaterriool. Of er komt verticaal in de bodem een verbinding met diepere waterafvoerende lagen. Bij een hoge grondwaterstand is de onderbouw onder de verharding als dichte constructie met bijvoorbeeld een membraan uit te voeren. Daardoor bereikt het grondwater de waterberging niet, die dan effectief is te benutten zonder vanuit de bodem vol te lopen. Waterhuishoudkundige randvoorwaarden De ligging en hoogtes van oppervlaktewater, de riolering en een eventueel regenwaterriool zijn essentieel voor het ontwerp en de toepassing van infiltrerende verharding. Misschien is het de bedoeling om oppervlaktewater te creëren. Ook de maaiveldhoogte is belangrijk. Met deze gegevens kunnen de afstromingspatronen worden getoetst. Ook kunnen daarmee de mogelijkheden en wensen voor (nood) overstorten en afvoeren onder vrij verval worden bepaald. 25
Geschikt Ongeschikt Straten, pleinen, fietspaden, voetgangersgebied, parkeerplaatsen Markt- en eventlocaties, industrie- en landbouwgebied, zeer zwaar belaste wegen Waar wordt de infiltrerende verharding toegepast? De verkeersintensiteit en -belasting, zoals zwaarte en wringen, zijn de eerste criteria bij het vaststellen of infiltrerende verharding geschikt is om toe te passen. Hetzelfde geldt voor het type en de mate van vervuiling zoals groen, modder, olie en festiviteiten. Het onderhoudsplan moet hier altijd op aansluiten. Omgevingsfactoren Bovengrondse situatie Hoeveel ruimte, verhard oppervlak en bebouwing is er in de omgeving? Is het voornemen om water van omliggende verharding en bebouwing af te voeren naar de infiltrerende verharding? Is er hoogteverschil op de locatie, bijvoorbeeld een helling? Hoe vlakker het wegdek des te beter de infiltratie. En hoe zit het met groenvoorzieningen en schaduw, maar ook het type groen, de vervuilingsgraad en het onderhoud ervan? Uitspoeling van grond bij boomkransen of perken is door een goed ontwerp eenvoudig te voorkomen. Situatie onder de grond Eerst moet de ondergrond in kaart zijn. Is er bijvoorbeeld sprake van verontreinigingen, archeologische waarden, boomwortels of niet ontplofte explosieven? Natuurlijk speelt ook de mate van inpasbaarheid vanwege in de grond aanwezige kabels en leidingen een rol. Bovendien kan het zijn dat ze in de toekomst vervangen moeten worden. Het is belangrijk om voor de aanleg een duidelijk beeld van deze factoren te hebben, voordat ze achteraf voor onnodige problemen zorgen. Functie en verkeersintensiteit De functie en de verkeersintensiteit op de verharding zijn bepalend voor de stabiliteit, dimensionering en de materialen die in de onderbouw gebruikt gaan worden. Deze zaken moeten ook passen bij de onderliggende bodem. Zwaar belaste wegen zijn in de regel minder geschikt om als waterpasserende constructie uit te voeren. De verkeersbelasting zegt net als bij groenvoorzieningen iets over de mate van vervuiling die kan ontstaan. Ook moet er voldoende aandacht zijn voor vorstbescherming en opdooischade. 26
Aandachtspunten Infiltratiesnelheid op de lange termijn Het is slim om rekening te houden met afname van de infiltratiesnelheid van de infiltrerende verharding. Omdat er altijd een bui kan vallen die groter is dan de gestelde normbui, kan een stresstest uitwijzen wat het effect van extremen in de praktijk zal zijn. Uitgangspunt is dat er nooit waterschade mag ontstaan. Partijen samenbrengen, beheer organiseren Bij gemeenten is de tandem team openbare werken en afdeling beheer, inclusief groenspecialisten, van groot belang. Al dan niet gecompleteerd door externe studiebureaus en de polderbesturen: de VMM (Vlaamse Milieumaatschappij), Aquafin, Vlario en het OCW. Ook de aannemers en leveranciers moeten zo vroeg mogelijk aanschuiven om uitvoeringstechnische en beheerstechnische zaken te ondervangen. Er kan niet vroeg genoeg worden gestart met het samen uitwerken van een monitorings- en onderhoudsplan. Het is ook zaak om de bewoners in het ontwerpproces te betrekken en over het juiste gebruik te informeren. Samenwerken en partijen samenbrengen is cruciaal voor het toekomstbestendig functioneren van het systeem. Overloopconstructie De keuze voor volledige of gedeeltelijke infiltratie, of volledige afvoer van het water, hangt dus af van meerdere randvoorwaarden en uitgangspunten. Het kan echter ook een principiële keuze zijn om zekerheid in te bouwen met een extra afvoer of overloopconstructie. Bijvoorbeeld een verlaagde boordsteen, kolk of goot gekoppeld aan een onder- of bovengrondse noodvoorziening. Mogelijkheden zijn onder meer een wadi, oppervlaktewater, een waterplein, regenwaterriool of ondergrondse opslag. Het kan bijvoorbeeld een overweging zijn om op strategische posities noodkolken te plaatsen. Ze voorkomen wateroverlast in een ongunstige situatie, zoals een flinke stortbui tegen het einde van de onderhoudscyclus. De extra voorziening wordt zodanig onderdeel van het ontwerp. Duurzaamheidsambities en kansen Klimaatadaptatie staat in verbinding met andere belangrijke uitdagingen als klimaatmitigatie, de circulaire economie, vergroening en biodiversiteit. Het is raadzaam om bij projecten in de openbare ruimte zoveel mogelijk voor een integrale aanpak te gaan en er zo vroeg mogelijk over na te denken. Zo staat het klimaatadaptief project niet op zichzelf maar kan het meerdere doelen dienen. Samenwerken en partijen samenbrengen is cruciaal voor het toekomstbestendig functioneren van een klimaatadaptief systeem. 27
Efficiënte oplossing De parkeerplaats is berekend op extreme wateroverlast. De bergingseis is 690 m3 op basis van T = 100 + 10%. Er moet dus snel veel regenwater in de bodem kunnen infiltreren, net als via het sportveld dat eerder op deze plek lag. Daarom is gekozen voor een efficiënte oplossing met waterpasserende bestrating. In het plan bleek ook te weinig ruimte voor open water of een wadi. De technische invulling In de rijbaan zijn Drainflow® waterpasserende kleiklinkers in dikformaat toegepast. De parkeervakken zijn bestraat met waterpasserende betonstenen van 20x20 cm. In de voeg en de 10 cm dikke straatlaag is gewassen natuursteen split (fractie 0-6) toegepast. De fundering bestaat uit een 20 cm dikke laag Zonnebrink is een herinrichting waarbij een voormalig schoolgebouw en sportveld zijn omgevormd naar een gebied met 11 energieneutrale woningen, een appartementengebouw en 200 nieuwe parkeerplaatsen. Het parkeerterrein is een oplossing voor de geringe parkeergelegenheid in het centrum. Noemenswaardig zijn de 16 laadpalen en energieopwekkende armaturen. Klimaatadaptieve parkeerplaats voor project Zonnebrink in Winterswijk (NL) drainerend funderingszand met fractie 0-16. Als grondverbetering is zwarte grond afgegraven en vervangen door goed doorlatend zand uit een nabije zandput. De plantvakken zijn ook verbeterd door menging met het gewassen natuursteen split, fractie 0-6. De parkeerplaats is onder een lichte helling (afschot 1%) aangelegd, wat het regenwater dwingt in de fundering en de ondergrond te infiltreren. Een noodoverstort of drain was voor de gemeente niet nodig, die zelf de regie voerde over het ontwerp en de uitvoering. 28
4.2 Onderbouw en materialen De invulling van het uitgegraven gedeelte en de daarvoor gewenste materialen zijn een doorvertaling van het ontwerp waarin de doelen, ambities en omgevingsfactoren zijn meegenomen. Dit leidt tot een op maat gemaakte opbouw met eisen aan de materialen. Zonder scheidingsdoek(en) in de onderbouw blijft de ondergrondse infrastructuur goed bereikbaar en te herstellen. Bovendien is er minder kans op dichtslibben van de constructie. Opbouw infiltrerende verhardingsconstructie Functie Laagdikte ca. 1. Voegen • Regenwater z.s.m. infiltreren • Stabiel en in verband blijvend straatwerk • Krachten overdragen en verdelen • Klapperen en afsplinteren tegengaan Voeg moet vol en zat gevuld zijn 2. Bestrating • Verharding voor gemotoriseerd verkeer, fietsers en voetgangers • Regenwater z.s.m. infiltreren • Esthetiek en uitstraling ≥ 7 cm 3. Straatlaag (vlijlaag) • Zetten van bestrating • Hoogteverschillen wegwerken • Regenwater z.s.m. infiltreren • Filterstabiliteit met fundering 5 cm – 10 cm (afhankelijk van gekozen materiaal) 4. Fundering* • Verkeersbelasting verticaal opvangen (draagkracht) • Regenwater infiltreren / bergen / bufferen / afvoeren 20 cm - 25 cm – 30 cm 5. Onderfundering (indien van toepassing)* • Op hoogte brengen constructie • Grondverbetering • Regenwater infiltreren / bufferen / afvoeren • Vorstbescherming 5 - 25 cm 6. Bodem / natuurlijke ondergrond • Stabiliteit • Gezond grondwaterpeil N.v.t. * In deze laag wordt regelmatig een drain geplaatst voor vertraagde afvoer van het regenwater. De keuze voor een onderfundering kan te maken hebben met een slecht doorlaatbare bodem. Het kan ook tot doel hebben om bij onvoldoende ruimte in het uitgegraven gedeelte het infiltrerende oppervlak te vergroten. 1. 3. 4. 5. 6. 2. 29
Materiaalkeuze Bij de keuze van de materialen voor fundering, straatlaag en voeg kan gestuurd worden op verschillende eigenschappen, die medebepalend zijn voor het korrelskelet van het materiaal: • Verbrijzelingsweerstand • Haakweerstand • Afslijtingsweerstand • Gradatie van de korrelopbouw (korrelgrootte) In de praktijk toegepaste steenslagmaterialen * Kies waar mogelijk een straatlaag waarin de bestrating zich optimaal kan zetten. Dit voorkomt losliggende, zijdelings bewegende en klapperende stenen. ** Het komt voor dat dit materiaal gemengd wordt met drainagezand (bijv. 15%) om meer stabiliteit te creëren. Laag Materiaal Fractie Hardheid % Holle ruimte Kenmerk Voeg Split 1/2 – 1/3 – 1/6 – 0/6 Hoog (LA-coëfficiënt ≤ 20) N.b. Hoge hardheid vereist i.v.m. verbrijzeling Straatlaag Split / breekzand 2/5 - 2/6 – 0/5 - 0/6 Hoog (LA-coëfficiënt ≤ 20) N.b. Verharding moet zich kunnen zetten* Fundering Lava 4 tot 16/32 Laag (LA-coëfficiënt ≤40) Ca. 48% Licht en hoge infiltratie, minder stabiel, zuiverend Quarzitisch natuursteen 2-45 Hoog (LA-coëfficiënt ≤30) Ca. 23% Hoge hardheid Menggranulaat** 4-40 Gemiddeld (LA-coëfficiënt ≤ 60) Ca. 30% Bevat verhard cement, kan binden Betongranulaat** 4-40 Gemiddeld (LA-coëfficiënt ≤ 60) Ca. 30-40% Bevat verhard cement, kan binden Onderfundering Drainagezand N.b. N.b. N.b. Hoge K-waarde • Hardheid (LA-coëfficiënt) • Zuiverheid • Percentage holle ruimte • Verdichtingsgraad 30
Belangrijk bij de keuze van materialen De materialen voor de onderbouw moeten ongebonden zijn en altijd op elkaar afgestemd. Materialen en lagen mogen onderling niet vermengen en daardoor hun functie verliezen of anderzijds verzakking veroorzaken. Door te grote verschillen in hardheid kan bij belasting verbrijzeling en vergruizing ontstaan, ook van de bestrating. Het beste kan het gebruik van cementhoudende en zeker kalkhoudende materialen voorkomen worden. Ze kunnen binding veroorzaken en daardoor direct onder de bestrating plaatvorming creëren. Alle materialen moeten stofarm zijn. Ze worden daarom in de praktijk vaak gewassen aangeleverd om vorming van fijne bestanddelen te voorkomen. Is er een norm voor infiltrerende verharding? In België bestaat geen officiële norm voor infiltrerende verharding. In de praktijk wordt vaak gewerkt met een vereiste infiltratiesnelheid van 540 l/s/ha. Deze eis is gebaseerd op een intensieve regenbui van 270 l/s/ha met een duur van 10 minuten die eens in de 30 jaar voorkomt. Er wordt ook vaak naar de eis verwezen in bijvoorbeeld BRL 2317 of wetenschappelijke artikelen van Veldkamp en Boogaard. 31
Dimensionering De gekozen neerslagnorm (bijvoorbeeld 540 l/s/ha oftewel 194,4 mm/u) is bepalend voor twee belangrijke parameters: de benodigde infiltratiesnelheid van de verharding en de benodigde verticale ruimte in de onderbouw voor de waterberging. Met de berekening van de benodigde infiltratiesnelheid wordt bepaald of het voorziene aantal m2 infiltrerend oppervlak toereikend is om de gekozen neerslagnorm te kunnen verwerken. Met de berekening van de funderingslaagdikte wordt de benodigde diepte van het uit te graven gedeelte vastgesteld. Blijken de uitkomsten geen haalbare kaart? Dan moet het infiltrerend oppervlak worden vergroot of zijn extra afvoerende maatregelen nodig zoals een drain, kolk of wadi. Berekening infiltratiesnelheid infiltrerende verharding De benodigde infiltratiesnelheid voor de verharding wordt uitgedrukt in l/s/ha. Het komt voor dat het infiltrerend oppervlak ook neerslag van ‘afstromend’ oppervlak uit de directe omgeving moet opvangen. Als de rijweg het infiltrerend oppervlak is dan kunnen voetpaden, parkeervakken en daken het afstromende oppervlak zijn. Groenstroken kunnen overigens ook tot het infiltrerend oppervlak behoren. Dit alles is relevant voor het berekenen van de infiltratiesnelheid voor de verharding. De formule luidt: Norm infiltratiesnelheid … l/s/ha x (…m² totaal te infiltreren oppervlak* / … m² infiltrerend oppervlak) x veiligheidsfactor** … = … l/s/ha. * Infiltrerend + afstromend oppervlak. ** De veiligheidsfactor is een slot op de deur voor de teruglopende infiltratiesnelheid. 32
Berekening dikte funderingslaag Om de dikte van de funderingslaag te berekenen is allereerst de bergingscapaciteit benodigd. Dit is het aantal mm/u van de gestelde neerslagnorm. Daarnaast is het gewenste percentage holle ruimte (meestal 30 - 50%) van de funderingslaag benodigd. Ook hier is de verhouding van het infiltrerende oppervlak versus het totale oppervlak van belang. Het percentage holle ruimte is bepalend voor de laagdikte. Het is daarmee van invloed op de capaciteit en stabiliteit van de constructie. Er is altijd een samenspel tussen de gewenste draagkracht (stabiliteit) voor de verkeersbelasting en de holle ruimte voor de infiltratie- en bergingscapaciteit. Hoe meer porositeit in het materiaal bijvoorbeeld, hoe meer water kan worden geborgen in de fundering, maar hoe minder draagkracht die heeft. Extra marge in de bergingscapaciteit is raadzaam, zodat de fundering niet verzadigd raakt met regenwater en daardoor draagkracht verliest. 33
4.3 Aanleg en verwerking Tijdens de aanleg van de waterinfiltrerende verhardingsconstructie wordt het uitgedachte plan werkelijkheid. Een succesvolle werking staat of valt echter met de kwaliteit van de aanleg en uitvoering. Er mogen dan ook geen concessies aan de kwaliteit worden gedaan. Uitvoeringsplan Het gaat erom met alle betrokken partijen een helder uitvoeringsplan met voldoende toezicht en controle op te stellen. Het is ook van belang met de uitvoerder af te stemmen dat onvoorziene situaties in de uitvoering te allen tijde gemeld en overlegd worden. Aanpassingen die van het ontwerp afwijken kunnen namelijk invloed hebben op de werking van het totale systeem. Waar mogelijk is het bij nieuwbouw verstandig om de infiltrerende verharding zo laat mogelijk aan te leggen, nadat de woningen zijn gerealiseerd. Dit vanwege vervuilingsrisico’s en een zo kort mogelijke belasting van zwaar bouwverkeer. Aanleg van de onderbouw Na het uitgraven kan gestart worden met de opbouw van de infiltrerende verhardingsconstructie. Het is raadzaam om bij de aanleg vast te houden aan de volgende stelregels: • B elast na het uitgraven van het cunet niet onnodig de bodem en opvolgende lagen. Dit voorkomt spoorvorming en extra verdichting. • M aak de werkvakken in een werkbare grootte zodat ze niet te lang open liggen en vervuild kunnen raken. • W ijk niet af van de gekozen materialen, laagdiktes en verwerkingsmethode. Ze zijn immers berekend en op elkaar afgestemd. • B ij het aanbrengen van elke laag is het raadzaam om kunststof rijplaten te gebruiken. Dit gaat extra verdichting tegen. • C ontroleer of de verdichtingsgraad en de indringingsweerstand voldoen aan de overeengekomen specificaties en leg dit vast in een logboek. • Controleer elke laagdikte en de bovenzijde ervan ten opzichte van het profiel. • Z org voor een homogene verdichting van elke laag om verzakkingen en spoorvorming tegen te gaan. • N a het aanbrengen van elke laag is het verstandig de infiltratiesnelheid te testen, bijvoorbeeld met verschillende puntmetingen. Hiermee wordt geborgd dat de laag functioneert zoals beoogd. Onvolkomenheden zijn in deze fase nog efficiënt op te lossen. • D e straatlaag mag niet gebruikt worden om een onvoldoende vlakke fundering te compenseren. Dit werkt oneffenheden in de hand. Hetzelfde geldt voor het aanbrengen van afschot. Dat moet al plaatsvinden in de fundering om spoorvorming te voorkomen. 34
RkJQdWJsaXNoZXIy MTkxNTk=