Hvordan lykkes med etablering av naturbaserte løsninger for overvannshåndtering

SINTEF har utviklet en praktisk veileder for å sikre bygg og infrastruktur mot klimaendringer.publishedVersio

Pressure Dependency of the Membrane Structure Parameter and Implications in Pressure Retarded Osmosis (PRO)

Pressure retarded osmosis (PRO) can be used to exploit the mixing energy e.g. between river water and sea water. A PRO membrane must be highly permeable for water, whereas salt ions should be retained. Furthermore, the structure parameter of the membrane support and backing structure must be low. This paper summarises an assessment of the pressure dependency of the structure parameter for flat sheet membranes, and a transport model for PRO and procedures for determination of the pressure dependency of the structure parameter are presented. The results from laboratory experiments show that that the structure parameter increases significantly with increasing trans-membrane pressure. The increase in the structure parameter was observed to depend on both characteristics of the membrane and the fresh water spacer. Using a finely textured tricot spacer reduced the pressure dependency on the structure parameter, compared to a coarser spacer. Applying a non-woven backing material between the membrane and the fresh water spacer also reduced the impact of pressure. The results show that membranes suitable for river water/sea water PRO must have a sufficiently low structure parameter and additionally resist severe deformation at relevant operating pressures

Towards improving the hydrologic design of permeable pavements

The common approach to the hydrologic design of permeable pavements (PPs) uses synthetic rainfall events. This study assessed the validity of the design approach using synthetic rainfall events for undrained PP. Synthetic rainfall events (25-year return period) were used to design undrained pavements for five Norwegian cities. The effectiveness of these pavements was tested using long-term simulation (12–30 years) with high temporal resolution (1 min). The Storm Water Management Model (SWMM) was used to generate time series of surface runoff for PPs and flow duration curves were applied to analyse the hydrological performances. Designing PP using synthetic rainfall events was found to underestimate the storage layer depth of the permeable pavements leading to the frequent occurrence of surface runoff, which is considered a failure of the hydrologic design of undrained pavements. Long-term simulation of surface runoff was found to provide valuable information for the hydrologic design of PP and can be used as a basis for the PP hydrologic design. In the future, it is recommended to use long-term precipitation data generated from climate change models to incorporate the effect of climate change in the design of PP.publishedVersio

Evaluating the stormwater management model for hydrological simulation of infiltration swales in cold climates

The Stormwater Management Model (SWMM) is a widely used tool for assessing the hydrological performance of infiltration swales. However, validating the accuracy of SWMM simulation against observed data has been challenging, primarily because well-functioning infiltration swales rarely produce surface runoff, especially over short monitoring periods. This study addresses this challenge by using measured subsurface water storage levels for calibration and validation. The study evaluated three SWMM modules, namely, the snowpack, aquifer, and low-impact development (LID) modules, to simulate subsurface water storage levels of an infiltration swale located in a cold climate region during snow and snow-free periods. Global sensitivity analysis was used to identify influential parameters within these modules. The findings revealed that only a few parameters significantly influenced model outputs. Moreover, the aquifer module outperformed the LID module in simulating subsurface water storage due to limitations in setting the initial saturation of the LID module. Furthermore, simulation accuracy was better during snow-free periods due to challenges in simulating snow dynamics during snow periods with the snowpack module. The calibrated models offer valuable insights into the long-term hydrological performance of infiltration swales, enabling practitioners to identify events that trigger flooding in these systems.publishedVersio

Rammeverk for klimatilpassing av bygningar

Forord. Denne rapporten presenterer eit rammeverk for klimatilpassing av bygningar. Rammeverket er meint å framheve myndigheitskrava til klimatilpassing, å vise til verktøy som kan vere til nytte for å verifisere at valte løysningar held, samt å presentere ei systematisk tenking for handtering av klimatilpassing. Rammeverket er fysisk vinkla og seier ikkje noko om prosess, organisering og samhandling. Rammeverket er eit resultat av ein kontinuerleg aktivitet gjennom heile den åtte år lange prosjektperioden til Klima 2050. Temasamlingane oppsummerte i Klima 2050 Note 5, 22, 62, 76 og 127 har alle vore sentrale i utviklinga av rammeverket. Utviklinga har også nytt godt av Norgeshus sitt IPN-prosjekt Verktøykasse for klimatilpasning av boliger og masteroppgåvene til Torun Krangsås Vikan (Vikan 2016) og Julie Sandli Danbolt (Danbolt, 2018). Den grunnleggande rammeverksidéen vart presentert og diskutert i ein internasjonal vitskapeleg konferanse av Lisø et al. (2017). Alle tilbakemeldingar i prosessen har vore svært nyttige i utviklinga av rammeverket. Klima 2050 – Reduksjon av samfunnsrisiko forbundet med klimaendringar på det bygde miljø er eit senter for forskingsbasert innovasjon (SFI) finansiert av Norges forskningsråd og partnerane i konsortiet. SFI-statusen gjer langsiktig forsking i nært samarbeid med privat og offentleg sektor mogleg, samt med andre forskingspartnarar som har som mål å styrke Norges innovasjons- og konkurranseevne innan klimatilpassing. Samansettinga av konsortiet er viktig for å kunne redusere samfunnsrisikoen forbundet med klimaendringar. Senteret vil styrke bedriftene sin innovasjonskapasitet gjennom fokus på langsiktig forsking. Det er også eit klart mål å legge til rette for tett samarbeid mellom FoU-aktive bedrifter og framifrå forskingsgrupper. Det blir lagt vekt på utvikling av fuktbestandige bygningar, overvannshandtering, blågrøne løysingar, tiltak for førebygging av vannutløyste skred, sosioøkonomiske insentiv og beslutningsprosessar. Både ekstremvêr og gradvise endringar i klimaet blir sett på. Vertsinstitusjonen for SFI Klima 2050 er SINTEF Community, og senteret blir leia i samarbeid med NTNU. Dei andre forskingspartnerane er Handelshøyskolen BI, Norges Geotekniske Institutt (NGI) og Meteorologisk institutt (MET Norge). Industripartnerane representerer viktige delar av norsk byggenæring; rådgivarar, entreprenørar og produsentar av byggevarer og teknologi: Skanska Norge, Multiconsult ASA, Mesterhus, Norgeshus AS, Leca Norge AS, Isola AS og Skjæveland Gruppen AS. Senteret inkluderer også viktige offentlege byggherrar og eigedomsutviklarar: Statsbygg, Statens vegvesen, Jernbanedirektoratet og Avinor AS. Sentrale aktørar er også Trondheim kommune, Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) og Finans Norge. Ein spesiell takk til Norgeshus i utviklinga av risikovurderingsoversikta presentert i rapporten og til Julie Sandli Danbolt som i si masteroppgåve (Danbolt, 2018) kartla relevante og nyttige hjelpemiddel ved prosjektering av klimatilpassa bygningar.publishedVersio

Overvannshåndtering med fordrøyende tak

Fordrøyende tak har vært et sentralt forskningstema i Klima 2050 der testfeltet Høvringen utenfor Trondheim har spilt en særlig viktig og samlende rolle. Hensikten med denne rapporten er å gi en kort oversikt over de ulike vitenskapelige artiklene som omhandler fordrøyende tak og hvordan resultatene fra disse artiklene kan brukes. Videre veiledes interesserte lesere til riktig publikasjon avhengig av problemstilling. For hver artikkel gis det et kort sammendrag av den vitenskapelige artikkelen før det gis en kort redegjørelse for hvordan resultatene kan tolkes og brukes. I noen tilfeller gis det også et eksempel på bruk og en kort oppsummering. Helt kort kan resultatene fra Høvringen oppsummeres slik: • Det er utviklet et støtteverktøy som kan brukes av prosjektorganisasjoner som jobber med det fordrøyende tak. Særskilte sjekklister og referanser til andre verktøy o.l. finnes for alle prosjektets faser og gir prosjektleder/ansvarlig prosjekterende/bygg-herre en enkel oversikt over kritiske punkter. • Det kan i mange tilfeller være utfordrende å bruke kun en hendelsesbasert tilnærming til å vurdere ytelsen til fordrøyende tak (gjelder generelt alle naturbaserte løsninger). Bruk av varighetskurver kan være et supplement til å vurdere hvordan en løsning håndterer overvannet gjennom årets normalsituasjoner, og vil dermed kunne gi en god pekepinn på hvor mye kapasitet man kan frigjøre i ledningsnettet (hvis det benyttes ledningsnett). Varighetskurver vil ikke være særlig nyttige for å si noe om effekten av en løsning for å redusere flomtopper i ekstreme nedbørsituasjoner. Kurvene vil uansett vise hvor mye reduksjon av totalt vannvolum man kan forvente nedstrøms en implementert løsning. • En sammenligning av avrenningskoeffisienter målt på lignende takoppbygninger både i laboratorium og i felt viste store variasjoner. Den store variasjonen i målte avrenningskoeffisienter mellom lab og felt illustrerer utfordringene med å beregne effekten av fordrøyende tak med en enkel parameter. • Det er utviklet modeller for å anslå retensjonen fra fordrøyende tak med et toppdekke av sedum. Særlig effekten av geografisk beliggenhet og klima er studert og det gis anbefalinger hvordan ta hensyn til dette. • Videre viste en større sammenligning av ulike fordrøyende tak noen generelle trekk ved de ulike løsningene: o Takene med grønt toppdekke viste større variasjon i det målte fuktighets-innholdet enn takene med toppdekke av belegningsstein på grunn av transpirasjonsprosessen. Dette resulterte i økt retensjon av vann (nedbør som ikke blir avrenning) fra takene med toppdekke av vegetasjon. o Takløsningene med ekstra fordrøyning viste større fordrøyning og flom-toppreduksjon enn tak uten ekstra fordrøyningslag. o Løsninger som kombinerte grønt toppdekke med fordrøyningslag under, oppnådde god fordrøyning og evapotranspirasjon. Dette viste seg å være den beste løsningen for både flomtoppreduksjon og retensjon av vann. o Det er utviklet noen enkle ligninger som gir overslag av hvor mye avrenning man kan forvente fra de ulike takløsningene. • Det er undersøkt om modelleringsverktøyet SWMM kan brukes til å modellere fordrøyende tak. SWMM LID-modellen ble kalibrert ved å bruke avrenningsdata fra ulike byer, og det er gjengitt en rekke ulike parameter-sett som kan brukes. Basert på resultatene er det imidlertid vanskelig å overføre modeller mellom ulike geografiske steder. • Effekten av ulike størrelser er undersøkt i detalj på et fordrøyende tak med lettklinker der en har studert sammenhengen mellom de uavhengige variablene varighet, nedbørintensitet, gjennomsnittlig og toppintensitet, forutgående tørr våt periode og initiell metning med responsparameterne varighet avrenning, forsinkelse avrennings-topp, reduksjon avrenningstopp og innledende avrenning. • Fordrøyende tak har betydelig konsentrasjonstid selv under ekstreme forhold, der vanninnhold i det fordrøyende taket ved starten av hendelsen har større påvirkning enn nedbørsprofilet, intensitet og varighet på kort-tids nedbørhendelsen. Det kan også være verdt å merke seg at nedbørsprofil, intensitet og varighet har liten effekt på forsinkelsen av indikatorene massetyngdepunkt og T50. • Det er utviklet en konseptuell nedbør-avrenningsmodell som kan brukes til å estimere den hydrologiske ytelsen til fordrøyende tak. Modellen er kalibrert med data fra tak lokalisert i fire norske byer og resultatene har vist at modellen kan simulere avrenning fra fordrøyende tak på tvers av flere klimatiske soner og forskjellige takkon-figurasjoner. Oppgitte verdier for parameterne kan benyttes for å estimere den hydrologiske ytelsen til tak med lignende takkonstruksjoner i andre byer. • Til slutt er det undersøkt om ulike maskinlæringsmodeller egner seg til å modellere fordrøyende tak. Det anbefales imidlertid bruk av den konseptuelle nedbør-avrenningsmodell framfor maskinlæringsmodellene for å estimere retensjon. Men det anbefales videre studier for å utforske det fulle potensialet til maskinlærings-modellene. • En gjennomgang av alle løsningene som er testet på Høvringen (i alt seks løsninger i tre generasjoner), viser gode fordrøyende egenskaper ved alle løsningene. • Løsninger med vegetasjon har som forventet høyere retensjon enn løsninger uten vegetasjon.publishedVersio

Climate adaptation – how to make it happen? The meaning of learning in networks

© 2020 UNIVERSITETSFORLAGET. Dette er den aksepterte versjonen av en artikkel publisert i Kart og plan. Den publiserte versjonen finnes her: https://doi.org/10.18261/issn.2535-6003-2020-03-02 // This is the postprint version of an article published in Kart og plan. You will find the published article here: https://doi.org/10.18261/issn.2535-6003-2020-03-02.This article presents findings across five research studies (most of them qualitative interview studies) on decision processes for climate adaptation conducted within Klima 2050 – an interdisciplinary Centre for Research-based Innovation (SFI) on risk reduction through climate adaptation of buildings and infrastructure. The aim of this synthesis is to illuminate the importance of capacity building through networks for decision processes for climate adaptation. The findings are related to the fields of climate services and environmental psychology. Klima 2050 has documented and categorized more than 80 webpages and user guides for climate adaptation. Despite the needs for decision support and capacity building, many of these webpages and user guides are reported not to be in use. Learning and cooperation in (multi-level) networks is essential for spreading knowledge on climate adaptation. Networks between and within organizations must be developed and carried out strategically and systematically to obtain better climate adaptation.acceptedVersio

Study protocol: the Norwegian Triple-S Cohort Study - establishing a longitudinal health survey of children and adolescents with experiences of maltreatment

Background Child maltreatment is prevalent and associated with both short- and long-term health problems. Previous studies have established child maltreatment as a risk factor for a wide range of problems over the life course such as mental- and somatic health problems, self-harm, alcohol- and drug abuse and decreased work-life participation. Still, there are few large and well-conducted longitudinal studies focusing on describing prevalence and identifying risk factors and long-term consequences of child maltreatment. The purpose of the current study is to recruit a large number of children and adolescents exposed to maltreatment and follow them long-term. Methods/design The current study is a longitudinal cohort study and will use a multi-informant design (child/adolescent, caregiver, and administrative data). Participants will be recruited from the Stine Sofie Centre (SSC), a learning and coping centre for children and adolescents (≤18 years) exposed to maltreatment, which includes physical and emotional abuse, neglect and/or sexual abuse. Questionnaire-based assessments from self-reports (as well as parent-reports) will be carried out at regular time intervals throughout their lives, on topics such as abuse, negative life events, mental and somatic health problems, resilience and coping, satisfaction with health services, social-, family-, and school function, as well as self-harm and substance abuse. Participants will be assessed upon entry to the centre and followed up annually until they reach 18 years and bi-annually after. Given written consent, participants’ responses will be linked to relevant national registries in order to examine predictive factors and important outcomes in terms of subsequent health, education, criminal records and work affiliation. Discussion This study will examine short- and long-term consequences of child maltreatment across a range of health-related outcomes in a longitudinal perspective. Results from the current study might have implications for the development of preventive and intervention programs related to child maltreatment and the organization and follow-up of the services these children receive. The current study will hopefully contribute with knowledge of risk-factors, short- and long-term health-related and other issues that can contribute to practices aimed at improving the overall life-course for children and adolescents who have experienced childhood maltreatment.publishedVersio

Practice makes the model: a critical review of stormwater green infrastructure modelling practice

Green infrastructures (GIs) have in recent decades emerged as sustainable technologies for urban stormwater management, and numerous studies have been conducted to develop and improve hydrological models for GIs. This review aims to assess current practice in GI hydrological modelling, encompassing the selection of model structure, equations, model parametrization and testing, uncertainty analysis, sensitivity analysis, the selection of objective functions for model calibration, and the interpretation of modelling results. During a quantitative and qualitative analysis, based on a paper analysis methodology applied across a sample of 270 published studies, we found that the authors of GI modelling studies generally fail to justify their modelling choices and their alignments between modelling objectives and methods. Some practices, such as uncertainty analysis, were also found to be limited, despite their necessity being widely acknowledged by the scientific community and their application in other fields. In order to improve current GI modelling practice, the authors suggest the following: i) a framework, called STAMP, designed to promote the standardisation of the documentation of GI modelling studies, and ii) improvements in modelling tools for facilitating good practices, iii) the sharing of data for better model testing, iv) the evaluation of the suitability of hydrological equations for GI application, v) the publication of clear statements regarding model limitations and negative results.publishedVersio

Indikatorer for klimatilpasning av arealer, bygninger og infrastruktur i kommuner. Testing i Trondheim kommune

Denne rapporten oppsummerer resultater i prosjektet Testing av indikatorer for klimatilpasning. Det er Trondheim kommune som har fått støtte fra Miljødirektoratet for å gjennomføre prosjektet. Prosjektet knyttet til seg en sommerstudent og SINTEF har vært forskningspartner. Prosjektet bygger på et rammeverk med indikatorer for klimatilpasning av bygninger og infrastruktur for kommuner, og i dette prosjektet har et utvalg av disse indikatorene blitt testet ut av relevante fagenheter i Trondheim kommune. Basert på erfaringene fra uttestingen ble det gjort en revisjon og oppdatering av rammeverket og foreslått nye indikatorer. Det er videre samlet inn data og beregnet indikatorverdier for de utvalgte indikatorene. Indikatorsettet i denne rapporten er utviklet i tett dialog og samspill med representanter fra klimatilpasningsgruppa i Trondheim kommune. Indikatorene har blitt vurdert etter ulike kriterier for egnethet, deriblant at indikatorene skal ha relevans for andre kommuner. Vi håper at små, mellomstore og store kommuner kan ta dette rammeverket i bruk, for å kunne følge opp og måle effekten av klima-tilpasningsarbeidet som gjøres i kommunen.publishedVersio