Hindrer flom med kunnskap fra olje- og gassbransjen

Solforhold, støy, vind, adkomst, og ikke minst, hvor regnet som havner på ei tomt skal gjøre av seg, er blant hensynene som må tas i et byggeprosjekt. Men i dag er det ofte slik at utbygger bestiller ekspertanalysene som tar for seg overvann og mulighetene for flom  først etter at det bestemt hvor byggene skal stå.

– Det er både kostbart og krevende å gjøre endringer senere i byggeprosessen. Vår programvare basert på kunstig intelligens gjør at eiendomsutviklere og arkitekter kan få 3D tegninger av byggeprosessen i tidlig fase for å finne de beste løsningene for å unngå flom, sier Mats Horsdal.

Han har tittelen data scientist i Spacemaker; et firma som driver med digital planlegging av byggeprosjekter. Sammen med SINTEF vil de bekjempe problemet med flom og overvann i byområder.

Klarte å identifisere problemer på Grünerløkka

Horsdal viser hvordan en ved å sammenligne en modell fra nedre Grünerløkka, og avisoppslag med bilder av oversvømmelse i samme område, ser at modellen har lykkes med å identifisere de stedene hvor det oppstår problemer i virkeligheten.

Oppstartsbedriften Spacemaker vant Byggenæringens innovasjonspris i 2019, og har som mål at det skal være mulig å bygge tett og bærekraftig med god kvalitet. Det er nødvendig i en verden med rask befolkningsvekst og urbanisering hvor det bygges på størrelse med et nytt Paris hver dag. SINTEF har bistått Spacemaker i utviklingen av bedriften siden 2017.

– Vi tror også det gir mer transparens og bedre kommunikasjon. Verktøyet kan også være til stor fordel for myndighetene når de skal gi sette seg inn i bygningstillatelser og føre tilsyn, sier Horsdal.

Les også: Bekjemper uværsskader med kunstig intelligens og forsikringsdata

Henter kunnskap fra olje og gass

I dag regner det 20 prosent mer i Norge enn det gjorde for 100 år siden. Med mer nedbør i kombinasjon av at det bygges tettere, er vann på avveie et økende problem.

–  I SINTEF har vi jobbet med algoritmer fra olje- og gassindustrien som vi ønsket å videreutvikle og prøve ut på overvann, sier forsker Odd Andersen.

Algoritmene forskerne har brukt i prototypen er hentet fra kunnskap som har vært brukt for å beregne flyt av CO₂ i berggrunnen ved lagring. De fysiske prinsippene er like, men her brukes de på landskapets topografi i stedet for på geologiske lag i undergrunnen.

–   I tillegg har vi planer om å utvide våre terrengbaserte algoritmer for slike overvannsanalyser med mer avansert funksjonalitet. Løsningen skal ta hensyn til infiltrasjon, kyst/elvelinjer, kopling til avløpsnett, evaluering av ulike tiltak og hensyn til usikkerhet i data, mens man fortsatt holder fast på det forenklede beregningsaspektet.  Med andre ord, vi ønsker å få mest mulig ut av en forenklet modell uten å kjøre tunge og tidkrevende numeriske simuleringer, sier SINTEF-forskeren.  

Ser hvor vannet tar veien før det bygges

Andersen viser en modell av ei skråning som beregner hvor vannet vil samle seg opp i dammer, og hvordan de kan slå seg sammen og oversvømmes med økt nedbør. Modellen kan altså forutsi hvordan vannet beveger seg i terrenget etter hvor mye nedbør som kommer, og hvordan elver og dammer i terrenget vil utvikle seg over tid, som følge av mer intens nedbør.

Algoritmen jobber veldig raskt, krever lite inndata, og gir resultater som er enkle å tolke av ikke-eksperter. Metoden kan derfor gi brukeren en pekepinn på hvilke områder som er problematiske og effekten av ulike tiltak på et tidlig tidspunkt. Spacemakers verktøy gjør det altså mulig å se resultatene i sammenheng med alle andre hensyn en utbygger må ta.

– Det er en stor styrke å kunne se ulike analyser som tar for seg sol, vann, støy, adkomst, tomteverdi, utsikt sammen, slik at helheten kan vurderes.  Dette gjør det mulig å flytte rundt på ting, rekonfigurere, modifisere på terreng før gravemaskinene setter inn. Vi kan sammenligne ulike forslag for å komme frem til en optimal utnyttelse av tomta, sier Andersen.

Verktøyet skal være enkelt i bruk

De fleste verktøy som kan modellere overvann og flom, som mer generelle kartbaserte verktøy (GIS), eller mer avanserte, datakrevende verktøy, krever ekspertkompetanse. Målet med denne modellen, og alle verktøyene til Spacemaker, er at de skal være intuitive å bruke. Arkitekter er en viktig målgruppe.

– Vår analyse går lenger enn hva som meg bekjent er standard bruk i dag. Blant annet gir verktøyet oss mulighet for å produsere en tidsserie av hvordan et terreng fylles av vann over tid svært raskt. Da kan vi raskt evaluere alternative løsninger, for eksempel å flytte på bygninger, sette inn barrierer eller endre på landskapet sånn at vannet tar andre veier, sier Andersen i SINTEF.

Strengere krav til håndtering av overvann

– Stadig flere kunder ønsker løsninger for overvann, og har skjønt at det vil lønne seg å se på dette tidlig i planleggingen. Kravene til overvann er blitt strengere, tanken er at det meste av regnet som havner på tomta må en selv håndtere, sier Horsdal. 

Løsningen er også skybasert, slik at brukerne slipper å laste ned tung programvare.
En annen fordel med løsningen er at en sparer tid. I stedet for at ulike eksperter, som for eksempel på støy og lys, sender filformater til hverandre som analyseres for tur, kan en jobbe interaktivt og se alt i sammenheng.

Til slutt. Vann byr også på mange muligheter. Kreative løsninger kan gjøre overvann om fra et problem til en ressurs. 

– Overvannshåndtering handler ikke bare om å unngå oversvømmelser og flom. Mange overvannsløsninger kan kombineres med leke- og rekreasjonsarenaer, sier Horsdal.