...upp í vindinn 31. árgangur
Blað umhverfis- og byggingarverkfræðinema 2012
Íslensk framleiðsla Sérsmíði á innréttingum og innihurðum Ráðgjöf á staðnum Þrívíddarteikningar
www.ssbyggir.is
INNRÉTTINGAR SS BYGGIR EHF • Njarðarnes 14 • 603 Akureyri • Sími: 460 6100 • ss@ssbyggir.is
www.ssbyggir.is
ÍSLENSKA SIA.IS ALC 58462 02/12
GÓÐUR STAÐUR Í TILVERUNNI
Matthías Haraldsson er meðal þeirra starfsmanna Fjarðaáls sem hafa tækifæri til að fara með fjölskyldu sinni á skíði í Oddsskarði, „Austfirsku Ölpunum“.
Bjartari framtíð Hátæknivætt álver Alcoa Fjarðaáls er spennandi og öruggur starfsvettvangur þar sem mikil áhersla er lögð á sífellda starfsþróun og endurmenntun, vel launuð störf og jafnrétti kynjanna. Í sátt við umhverfið Hjá Alcoa Fjarðaáli er það grundvallarstefna að starfa í sátt við umhverfi og samfélag. Við leggjum okkur fram um að vinna í anda sjálfbærni. Fjarðaál er eitt fullkomnasta álver heims og notar bestu fáanlegu tækni við framleiðslu, mengunarvarnir og umhverfisvöktun.
www.alcoa.is
Betra samfélag Hjá Alcoa Fjarðaáli eru menntun og þekking virkjuð til hagsbóta fyrir samfélagið. Við leggjum áherslu á að skapa öflugt þekkingarsamfélag, bæði innan og utan fyrirtækisins. Hjá okkur starfar samhentur hópur fólks með fjölbreytta menntun og reynslu, dýrmætur mannauður sem styrkir samfélagið á Austurlandi með virkri þátttöku í félags- og menningarlífi.
VERKFRÆÐI- OG NÁTTÚRUVÍSINDASVIÐ
Vilt þú hanna og móta umhverfi þitt? Umhverfis- og byggingarverkfræðingar útfæra lausnir sem tryggja öryggi og lágmarka neikvæð áhrif á heilsu og umhverfi Þú hannar mannvirki, til dæmis hús, brýr, vegi, hafnir, stíflur og orkuver. Þú reiknar burðarþol og tryggir að mannvirki standist óblíð náttúruöfl. Þú greinir umhverfishættur eins og jarðskjálfta og snjóflóð til þess að efla öryggi. Þú tryggir hrein vatnsból og hannar vatnsveitur og fráveitur. Þú hannar umferðarkerfi og þróar umferðarspár. Þú stjórnar framkvæmdum og metur umhverfisáhrif þeirra. Þú starfar í þverfræðilegum hópum við hönnun og skipulag umhverfis og byggðar með sjálfbæra þróun að leiðarljósi. Þú rannsakar áður óþekkt viðfangsefni og þróar tækni sem hentar íslenskum aðstæðum. Námið veitir þér traustan grunn til framhaldsnáms og verkfræðingsstarfa. Kynntu þér nám í umhverfis- og byggingarverkfræði á vefnum von.hi.is/ub
Þriðja árs nemar við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild HÍ
Efsta röð: Kristján Hrafn Bergsveinsson, Reynir Örn Reynisson, Freyr Guðmundsson, Axel Kristinsson, Jónas Páll Viðarsson, Illugi Þór Gunnarsson, Arnar Freyr Þrastarson, Einar Óskarsson, Örn Erlendsson, Arnór Már Guðmundsson. Miðju röð: Steinar Berg Bjarnarson, Jóhann Már Þorsteinsson, Hörður Páll Steinarsson, Ástgeir Sigmarsson, Sigurbjörn Bárðarson, Grétar Már Pálsson, Jón Pétur Indriðason, Bjarki Ómarsson, Hektor Már Jóhannsson, Snævarr Örn Georgsson, Guðmundur Örn Sigurðsson. Fremsta röð: Vala Jónsdóttir, Katrín Þuríður Pálsdóttir, Hildur Sigurðardóttir, Anna Birna Þorvarðardóttir, Silvá Kjærnested, Anna Beta Gísladóttir, Bryndís Tryggvadóttir.
Leiðari Ár hvert sér útskriftarárgangur umhverfisog byggingarverkfræðinema við Háskóla Íslands um útgáfu blaðsins ,,...upp í vindinn‘‘ og er þetta 31. útgáfa blaðsins. Blaðið er vettvangur prófessora, doktors- og meistaranema, verkfræðistofa og annarra fagaðila innan byggingageirans til að kynna sínar nýjustu rannsóknir og verkefni. Venja er að loknum vorprófum haldi 3. árs nemendur á vit ævintýranna í námsferð erlendis ásamt kennara og er útgáfa ,,...upp í vindinn‘‘ stór þáttur í fjáröflun ferðarinnar. Að þessu sinni verður förinni heitið til Malasíu og Singapúr þar sem Þorsteinn Þorsteinsson, verkfræðingur og aðjúnkt, verður okkur til halds og trausts. Í framhaldi verður farið til Tælands þar sem lokasamkvæmi þessa ágæta útskriftarhóps verður haldið, en hópurinn hefur verið mjög samheldinn öll námsárin.
4
...upp í vindinn
Ritstjórn - Einar Óskarsson, Hörður Páll Steinarsson, Arnór Már Guðmundsson, Örn Erlendsson.
Ritstjórn ,,...upp í vindinn‘‘ vill fyrir hönd allra útskriftarnema þakka greinarhöfundum, auglýsendum og öðrum styrkjendum ásamt öllum þeim, sem komu að blaðinu með einu
eða öðru móti, kærlega fyrir alla hjálpina við að halda gæðum ,,...upp í vindinn‘‘ í hámarki svo allir geti gengið stoltir frá verki.
...upp í vindinn Efnisyfirlit Útgefendur:
Umhverfis- og byggingarverkfræðideild
6
Þriðja árs nemar við Umhverfisog byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands
Grænna atvinnulíf
10
Mannvirkjastofnun og ný byggingarreglugerð
14
Sjávarfallavirkjanir: Þróun vélbúnaði og möguleikar við Ísland
18
Hagkvæmar einangrunarþykktir
24
Vistvæn vottun og upplýsingarlíkön: Af hverju?
26
Skúfbylgjuhraði í jarðvegi
32
Vatnsaflsvirkjun í Ilulissat: Frostvörn í að- og frárennslisgöngum
36
Kortlagning tilfærslukrafta í mótun byggðarmynsturs hlýnandi jarðar
44
A Unique Liquefaction Case Study
50
Verkfræðingafélag Íslands 100 ára
56
Stækkun Landspítala í augsýn
58
Götur og gatnaskipulag
62
Lífrænn úrgangur sem ökutækjaeldsneyti
68
Mæliaðferð til að meta magn díoxíns og fúrana í útblæstri frá sorpbrennslum
72
Umhverfis- og byggingarverkfræðideild: Mín reynsla Frá stúdent til verkfræðings - Námið og framtíðin
76
Námsumsagnir: Nám á erlendri grundu
78
Naglarnir 2011-2012
80
Námsferð 2011
82
Ritstjórn: Arnór Már Guðmundsson Einar Óskarsson Hörður Páll Steinarsson Örn Erlendsson
Hönnun og umbrot: Þráinn Gunnlaugur Þorsteinsson thrainng@gmail.com
Prófarkalestur: Ritstjórn
Ljósmyndari: Örn Ingi Unnsteinsson
Prentun: Prentmet
Upplag: 4300
Sigurður Magnús Garðarsson Þorsteinn Ingi Sigfússon Björn Karlsson
Máni Arnarsson og Þorvaldur P. Guðmundsson Björn Marteinsson
Bergljót S. Einarsdóttir og Halldóra Vífilsdóttir Bjarni Bessason og Sigurður Erlingsson Óskar Pétur Einarsson
Guðmundur Freyr Úlfarsson og Trausti Valsson
Russell Green, Benedikt Halldórsson, Örn Erlendsson, Hörður Páll Steinarsson og Asli Kurtulus
Stefán B. Veturliðason
Þorsteinn Þorsteinsson Bjarni Hjarðar
Birgir Tómas Arnar
Blaðinu er dreift frítt til félaga í Verkfræðingafélagi Íslands, Stéttarfélagi verkfræðinga, Tæknifræðingafélagi Íslands, Arkitektafélagi Íslands auk viðeigandi fagaðila innan Samtaka iðnaðarins. Blaðinu er einnig dreift til nemenda við Umhverfis- og by g g i n g a r v e r k f ræ ð i d e i l d Háskóla Íslands og bókasafna framhaldsskóla landsins.
Hildur Sigurðardóttir
Anna Beta Gísladóttir, Fjóla Jóhannesdóttir, Tinna Björk Aradóttir og Tinna Þórarinsdóttir Sigurbjörn Bárðarson
Ragnar Gauti Hauksson
...upp í vindinn
5
Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Yfirlit ársins 2011
Dr. Sigurður Magnús Garðarsson prófessor og deildarforseti
Háskóli Íslands fagnaði aldarafmæli á árinu 2011 en skólinn var stofnaður 17. júní 1911 í Alþingishúsinu. Afmælisársins var minnst með margvíslegum atburðum. Meðal annars bauð hvert fræðasvið upp á öndvegisfyrirlestra fyrir almenning. Verkfræði- og náttúruvísindasvið bauð prófessor Henry Petroski frá Duke háskólanum í Bandaríkjunum og fjallaði hann meðal annars um mikilvægi þess að læra af mistökum við verkfræðilega hönnun. Umhverfis- og byggingarverkfræðideild notaði einnig tækifærið og fékk hann til að halda málstofu fyrir nemendur deildarinnar um hamfarirnar í Japan í mars 2011 með sérstakri áherslu á hönnun kjarnorkuversins í Fukushima gagnvart náttúruhamförum. Á afmælisárinu fékk háskólinn þær ánægjulegu fréttir að Times Higher Education World University Rankings, mæti Háskóla
6
...upp í vindinn
Sigurður Magnús Garðarsson lauk prófi í byggingarverkfræði frá Háskóla Íslands 1991. Hann stundaði framhaldsnám við University of Washington og lauk þaðan meistaragráðu í byggingarverkfræði 1993, meistaragráðu í hagnýtri stærðfræði 1995 og doktorsprófi í straum- og vatnafræði 1997. Hann starfaði hjá WEST Consultants í Seattle 1997–2000, hjá Verkfræðistofu Sigurðar Thoroddsen 2000–2003. Hann hóf þá störf hjá Háskóla Íslands sem dósent 2003–2007 og svo sem prófessor frá 2007 við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild. Sigurður Magnús hefur jafnframt gegnt stöðu deildarforseta í umhverfis- og byggingarverkfræði frá 2008.
Íslands sem einn af 300 bestu í heimi. Í heiminum eru um 17 þúsund háskólar og þýðir þetta að Háskóli Íslands er metinn í hópi þeirra tveggja prósenta sem hæst eru metnir á þeim lista. Þessi staða er að engu leyti sjálfgefin því flestir skólar í heiminum horfa til slíkra lista og leggja mikið á sig til að komast á þá. Við greiningu á þessum árangri var ánægjulegt að sjá hversu stóran skerf verkfræðin lagði til við matið. Þennan árangur má rekja til stefnu skólans síðustu ár um að komast í fremstu röð háskóla í heiminum. Þessi árangur gerir Háskóla Íslands eftirsóknarverðari samstarfsaðila erlendra háskóla og fyrirtækja og eflir þar með samkeppnisstöðu Íslands. Einnig gerir þetta Háskóla Íslands að eftirsóknarverðari skóla fyrir erlenda nemendur og opnar enn frekar erlenda skóla fyrir íslenskum nemendum.
BS nám BS námið í deildinni hefur verið öflugt undanfarin ár með sterkum nemendahópum. Breytingar á náminu sem gerðar voru 2010 hafa tekist vel og má þar sérstaklega nefna
námskeiðið Starf og ábyrgð verkfræðinga sem kennt er á fyrsta misseri. Námskeiðið setur tóninn fyrir námið en þar er meðal annars fjallað um verksvið verkfræðinga, fagleg vinnubrögð, heimildameðferð, vinnu í þverfaglegum hópum, nýsköpun og frumkvöðlastarf. Fjöldi gestafyrirlesara frá fyrirtækjum og stofnunum eru fengnir til að kynna verkfræðina fyrir nemendum. Árið 2011 útskrifuðust 44 nemar úr BS námi deildarinnar og hafa þeir sjaldan verið fleiri. Þrátt fyrir erfitt efnahagsástand þá eru nemendur deildarinnar eftirsóttur starfskraftur en atvinnurekendur hafa þó í auknum mæli talið æskilegt að ráða frekar til sín fólk með meistaragráðu enda fæst starfsheitið verkfræðingur ekki fyrr en að lokinni MS gráðu í verkfræði.
Meistaranám Meistaranám við deildina er öflugt með sterkum hópi nemenda. Fjöldi nema í MS námi nú um 60-70 og að auki eru um 10-15 skiptinemar frá erlendum skólum við deildina á hverjum tíma, víðsvegar að úr heiminum.
Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Á árinu útskrifuðust 15 MS nemendur frá deildinni og hafa þeir aldrei verið fleiri. Meistaraverkefni nemenda eru iðulega unnin í tengslum við atvinnulífið þar sem aðilar frá fyrirtækjum og stofnunum koma að leiðbeiningu nemenda og þannig skapast verðmæt tengsl, reynsla fyrir nemendur, og þekking innan fyrirtækjanna sem ekki hefði verið grundvöllur fyrir á annan hátt. Meistaranemendurnir eru: - Atli Geir Júlíusson (Hauggasrannsóknir á urðunarstöðum á Íslandi), unnið í samstarfi við Eflu verkfræðistofu og Samband íslenskra sveitafélaga; - Bjarki Páll Eysteinsson (Samanburður á gólfkerfum fyrir sjúkrahús. Titringur vegna gangandi fólks), unnið í samstarfi við Eflu verkfræðistofu; - Einar Hrafn Hjálmarsson (Use of Lattice Girders in Sedimentary Rock), unnið í samstarfi við Hnit verkfræðistofu; - Fannar Gíslason (Along-Shore Sediment Transport at the Coast of Vík í Mýrdal), unnið í samstarfi við Siglingastofnun; - Halldór Eyjólfsson (Höfuðborg á krossgötum. Vöxtur höfuðborgarsvæðisins frá 1998 til 2010. Samanburður raunþróunar við áætlanir Svæðisskipulags höfuðborgarsvæðisins 2001-2024); - Hallvarður Vignisson (Hermun á niðurbroti vega með aflfræðilegri hönnunaraðferð), unnið í samstarfi við Vegagerðina og VTI Svíþjóð; - Hrafn Arnórsson (Léttsporbílakerfi); - Hrafnkell Már Stefánsson (Hönnun bygginga á jarðskjálftasvæðum samkvæmt Eurocode 8), unnið í samstarfi við Háskólann í Reykjavík; - Íris Guðnadóttir (Notkun timburs í burðarvirki fjölbýlishúsa: Samanburður á
brunaöryggi steinsteyptrar byggingar og timburbyggingar), unnið í samstarfi við Brunamálastofnun; - Kenneth Breiðfjörð (Byggingarefni á Íslandi. Uppruni, flutningar til landsins ásamt kolefnisspori timburs), unnið í samstarfi við SBi-Aalborg Háskóla, Danmörku; - Kolbrún Þóra Oddsdóttir (Mat á sjónrænum áhrifum skóga á landslag); Margrét Halla Bjarnadóttir (Framleiðslustjórnun í sprotafyrirtækjum); - Óli Þór Magnússon (Endurnýting á húsnæði og byggingarefnum. Skipulag, framkvæmd og árangur), unnið í samstarfi við KADECO og Keili; - Sigurbjörn Orri Úlfarsson (Vistferilsgreining á timbureiningahúsi frá vöggu til grafar), unnið í samstarfi við SG Hús hf.; - Sigurður Már Valsson (Earth pressures against- and stability of retaining structures), unnið í samstarfi við Geovest-Haugland ASVerkfræðistofu, Noregi. Nánari upplýsingar um verkefnin, leiðbeinendur og samstarfsaðila er að finna á vefsíðu deildarinnar.
við deildina. Niðurstöður rannsókna eru birtar í alþjóðlegum tímaritsgreinum og er þar sérstaklega horft til svokallaðra ISI tímarita en þau telja inn í alþjóðlega röðun háskóla sem vikið var að í upphafi. Í meðfylgjandi töflu má sjá lista af birtum greinum deildarfólks í slíkum tímaritum síðastliðin 2 ár, 2010 til febrúar 2012. Eins og sjá má af þessum lista eru rannsóknirnar fjölbreyttar og unnar í samstarfi við breiðan hóp erlendra samstarfsaðila. Niðurstöður rannsókna eru einnig birtar á ráðstefnum í ráðstefnugreinum og má finna lista af þeim á heimasíðum deildarfólks á vefsíðum deildarinnar.
Nýir starfsmenn
Rannsóknir Rannsóknir í deildinni eru virkar og snerta fjölmörg svið innan umhverfisog byggingarverkfræði. Rannsóknir deildarinnar eru m.a. unnar í samstarfi við innlenda og erlenda fræðimenn, fyrirtæki og stofnanir, og þær eru styrktar af samkeppnissjóðum og tekur deildarfólk þátt í fjölda alþjóðlegra rannsóknarverkefna. Doktorsnemar við deildina hafa lagt fram drjúgan skerf við eflingu rannsókna en ríflega 10 nemendur stunda nú doktorsnám
Á árinu var auglýst sérfræðingsstaða við Rannsóknarmiðstöðina í jarðskjálftaverkfræði. Dr. Rajesh Rupakhety var ráðinn í upphafi árs 2012 en hann hefur BS gráðu í byggingarverkfræði frá Tribhuwan háskólanum í Kathmandu, Nepal, frá 2004, meistaragráðu í jarðskjálftaverkfræði frá ROSE skólanum í Háskólanum í Pavia, Ítalíu og Háskólanum í Patras, Grikklandi 2008, og doktorspróf frá Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands 2010. Kristín Martha Hákonardóttir varð aðjúnkt við deildina á árinu. Kristín Martha lauk lokaprófi í byggingarverkfræði frá Háskóla Íslands 1997, meistaraprófi 1999 og doktorsprófi 2004 í straumfræði frá Háskólanum í Bristol í Bretlandi. Kristín Martha starfar sem ráðgjafaverkfræðingur hjá Verkís og hefur kennt sem stundarkennari við deildina og leiðbeint nemendum í meistaranámi.
Nánari upplýsingar Nánari upplýsingar um rannsóknir í Umhverfis- og byggingarverkfræði er að finna á heimasíðu deildarinnar, www.von.hi.is/ub. Þar er einnig að finna upplýsingar um kennd námskeið í grunnnámi og framhaldsnámi sem og meistaraverkefni sem hafa verið unnin síðustu ár við deildina. Keppni í burðarþoli brúar í fullum gangi í fyrsta árs námskeiðinu Greining burðarvirkja 1. ...upp í vindinn
7
Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Tímaritsgreinar (ISI) deildarfólks síðustu tvö ár, 2010 til febrúar 2012. Bessason, B. and Erlingsson, S.(2011). Shear wave velocity in surface sediments. Jökull, 61, 51-64. Bessason, B., Bjarnason, J.O., Gudmundsson, A., Solnes, J., Steedman, S. (2012). Probabilistic earthquake damage curves for low-rise buildings based on field data, Earthquake Spectra. In press. Bommer, J. J., Douglas, J., Scherbaum, F., Cotton, F., Bungum, H., and Fah, D. (2010). On the Selection of Ground-Motion Prediction Equations for Seismic Hazard Analysis. Seismol. Res. Lett., 81(5), 783-793. Douglas, J. (2010). Consistency of ground-motion predictions from the past four decades. Bulletin of Earthquake Engineering, 8(6), 1515-1526. Douglas, J., and Boore, D. M. (2011). High-frequency filtering of strong-motion records. Bulletin of Earthquake Engineering, 9(2), 395-409. Douglas, J., Gehl, P., Bonilla, L. F., and Gelis, C. (2010). A kappa Model for Mainland France. Pure Appl. Geophys., 167(11), 1303-1315. Eliasson, J., Palsson, A., and Weber, K. (2011). Monitoring ash clouds for aviation. Nature, 475(7357), 455-455. Erlingsson, S. (2010). Impact of Water on the Response and Performance of a Pavement Structure in an Accelerated Test. Road Materials and Pavement Design, 11(4), 863-880. Forrest A.L., Andradottir H.O., and B.E. Laval (2012). Wind preconditioning of an underflow during ice-breakup in a subarctic lake. Aquatic Sciences. In press. Foster, K.M., B. Halldorsson, R. Green & M.C. Chapman (2012). Calibration of the Specific Barrier Model to the NGA Dataset. Seismological Research Letters. In press. Guigay, G., Eliasson, J., Karlsson, B., Horvat, A., and Sinai, Y. (2010). A Different Approach to Vent Flow Calculations in Fire Compartments using the Critical Flow Condition. J. Fire Sci., 28(5), 409-439. Guigay, G., Most, J. M., Penot, F., Claverie, A., Eliasson, J., and Karlsson, B. (2010). The Influence of Thermal Instabilities on the Initial Conditions of the Backdraft Phenomenon. Combustion Science and Technology, 182(4-6), 613-624. Gunnarsdottir, M. J., Gardarsson, S. M., and Bartram, J. (2012). Icelandic experience with water safety plans. Water Science and Technology, 65(2), 277-288. Halldorsson, B., Mavroeidis, G. P., and Papageorgiou, A. S. (2011). Near-Fault and Far-Field Strong Ground-Motion Simulation for Earthquake Engineering Applications Using the Specific Barrier Model. Journal of Structural Engineering-Asce, 137(3), 433-444. Halldorsson, B. & Papageorgiou, A. S. (2012). Variations of the Specific Barrier Model - Part I: Effect of Subevent Size Distributions, Bulletin of Earthquake Engineering. In press. Halldorsson, B. & Papageorgiou, A. S. (2012). Variations of the Specific Barrier Model - Part II: Effect of Isochron Distributions, Bulletin of Earthquake Engineering. In press. Hrafnkelsson, B., Ingimarsson, K. M., Gardarsson, S. M., and Snorrason, A. (2012). Modeling discharge rating curves with Bayesian B-splines. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 26(1), 1-20. Jonsson, M. H., Bessason, B., and Haflidason, E. (2010). Earthquake response of a base-isolated bridge subjected to strong near-fault ground motion. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 30(6), 447-455. Kim, S., and G. F. Ulfarsson (2012) The Commitment to Light Rail Transit Patronage: Case Study for St. Louis MetroLink, USA. Journal of Urban Planning and Development—ASCE. In press. Kim, J. K., Ulfarsson, G. F., Shankar, V. N., and Mannering, F. L. (2010). A note on modeling pedestrian-injury severity in motor-vehicle crashes with the mixed logit model. Accident Analysis and Prevention, 42(6), 1751-1758. Meuser, T. M., Carr, D. B., Irmiter, C., Schwartzberg, J. G., and Ulfarsson, G. F. (2010). The American Medical Association Older Driver Curriculum for Health Professionals: Changes in Trainee Confidence, Attitudes, and Practice Behavior. Gerontology & Geriatrics Education, 31(4), 290-309. Oiseth, O., Ronnquist, A., and Sigbjörnsson, R. (2010). Simplified prediction of wind-induced response and stability limit of slender long-span suspension bridges, based on modified quasi-steady theory A case study. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 98(12), 730-741. Oiseth, O., Ronnquist, A., and Sigbjörnsson, R. (2011). Time domain modeling of self-excited aerodynamic forces for cable-supported bridges: A comparative study. Comput. Struct., 89(13-14), 1306-1322. Oiseth, O., and Sigbjörnsson, R. (2011). An alternative analytical approach to prediction of flutter stability limits of cable supported bridges. Journal of Sound and Vibration, 330(12), 2784-2800. Oiseth, O., Rönnquist, A., Sigbjörnsson, R. (2012) Finite element formulation of the self-excited forces for time domain assessment of wind-induced dynamic response and flutter stability limit of cable-supported bridges. Finite Elements in Analysis and Design. 50, 173-183. Olafsson S., Sigbjörnsson, R. (2011). Digital filters for simulation of seismic ground motion and structural response. Journal of Earthquake Engineering. 15(8), 1212-1237. Olafsson, S., and Sigbjörnsson, R. (2011). Digital Filters for Simulation of Seismic Ground Motion and Structural Response Journal of Earthquake Engineering, 15(8), 1212-1237. Ornthammarath, T., Douglas, J., Sigbjörnsson, R., and Lai, C. G. (2011). Assessment of ground motion variability and its effects on seismic hazard analysis: a case study for iceland. Bulletin of Earthquake Engineering, 9(4), 931-953. Ornthammarath, T., Warnitchai, P., Worakanchana, K., Zaman, S., Sigbjörnsson, R., and Lai, C. G. (2011). Probabilistic seismic hazard assessment for Thailand. Bulletin of Earthquake Engineering, 9(2), 367-394. Rupakhety, R., Halldorsson, B., and Sigbjörnsson, R. (2010). Estimating coseismic deformations from near source strong motion records: methods and case studies. Bulletin of Earthquake Engineering, 8(4), 787-811. Rupakhety, R., and Sigbjörnsson, R. (2010). A note on the L’Aquila earthquake of 6 April 2009: Permanent ground displacements obtained from strong-motion accelerograms. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 30(4), 215-220. Rupakhety, R. Sigbjörnsson, R. (2011). Can simple pulses adequately represent near-fault ground motions? Journal of Earthquake Engineering. 15.(8), 12601272. Rupakhety, R., Sigurdsson, S. U., Papageorgiou, A. S., and Sigbjörnsson, R. (2011). Quantification of ground-motion parameters and response spectra in the near-fault region. Bulletin of Earthquake Engineering, 9(4), 893-930. Sigurdsson, S. U., Rupakhety, R., and Sigbjörnsson, R. (2011). Adjustments for baseline shifts in far-fault strong-motion data: An alternative scheme to highpass filtering. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 31(12), 1703-1710. Thorvaldsdottir, S., Birgisson, E., and Sigbjörnsson, R. (2011). Interactive On-Site and Remote Damage Assessment for Urban Search and Rescue. Earthquake Spectra, 27, S239-S250. Ulfarsson, G. F., Kim, S., and Booth, K. M. (2010). Analyzing fault in pedestrian-motor vehicle crashes in North Carolina. Accident Analysis and Prevention, 42(6), 1805-1813. Ulfarsson, G. F., and Unger, E. A. (2011). Impacts and Responses of Icelandic Aviation to the 2010 Eyjafjallajokull Volcanic Eruption Case Study. Transportation Research Record(2214), 144-151. Valsson, T., and Ulfarsson, G. F. (2011). Future changes in activity structures of the globe under a receding Arctic ice scenario. Futures, 43(4), 450-459. Valsson, T., and G. F. Ulfarsson, 2012: Megapatterns of Global Settlement: Typology and Drivers in a Warming World. Futures, 44(1):91–104. Venkataraman, N. S., Ulfarsson, G. F., Shankar, V., Oh, J., and Park, M. (2011). Model of Relationship Between Interstate Crash Occurrence and Geometrics Exploratory Insights from Random Parameter Negative Binomial Approach. Transportation Research Record(2236), 41-48.
8
...upp í vindinn
Grænna atvinnulíf
Þorsteinn I. Sigfússon, prófessor og forstjóri Nýsköpunarmiðstöðvar Íslands
Ég er oft spurður að því hvernig hægt væri að veita fleiri grænum hugmyndum inn í nýtt atvinnulíf. Hvort við gætum einbeitt okkur að því að hleypa aðeins grænum fyrirtækjum að í kapphlaupinu um nýsköpun á landinu. Alþingi er búið að samþykkja ályktun um græna hagkerfið – þar er m.a. skorað á Nýsköpunarmiðstöð Íslands að setja fram áætlanir og ráðgjöf um grænna hagkerfi. Við höfum brugðist þannig við að leggja áherslu á að mjög mörg íslensk fyrirtæki geta ennþá bætt sig mjög mikið – á litakvarðanum eru þau „brún“ en geta þau orðið miklu „grænni“. Í þessari grein ætla ég að skoða þetta mál aðeins frá sjónarmiði atvinnulífsins og nokkrum helstu greinum þess.
Nýsköpunarmiðstöð Íslands hefur í samvinnu við íslenskt atvinnulíf unnið að mótun stefnu um hvernig draga megi úr neikvæðum umhverfisáhrifum og stuðla þannig að „grænkun atvinnulífsins.“ „Grænkun“ er skilgreind hér sem hver sú athöfn í starfi fyrirtækis eða atvinnugreinar sem dregur úr mengun. Dæmi um grænkun gæti verið hvers kyns minnkun á losun mengandi efna og gróðurhúsalofttegunda (GHL) út í umhverfið og betri nýting auðlinda. Umhverfisáhrif má til dæmis mæla með því að skoða heildarlosun gróðurhúsalofttegunda. Í þessu sambandi hefur verið notað hugtakið „kolefnisfótspor“ (e. Carbon footprints) sem eins konar myndlíking um heildaráhrif losunar gróðurhúsalofttegunda á líf okkar allra. Almennt þarf að draga úr ágangi á auðlindir, s.s. land-, orku- og efnisnotkun. Þær hugmyndir, sem hér sjá dagsins ljós, eru beint svar við brýningu þingnefndar Alþingis um grænt hagkerfi og áskorun nefndarinnar til Nýsköpunarmiðstöðar Íslands um að vinna og setja fram tillögur um Grænt atvinnulíf.
Orkusparnaður Ljóst er að áður en ráðist er í nokkra lausn til grænkunar, þarf að fara yfir sviðið og greina mjög ítarlega hvernig t.d. orkusparnaður getur haft sterk áhrif á hvers kyns mengun, ekki síst kolefnisfótsporið. Einfalt dæmi er þegar horfið er frá notkun díselrafala til vindrafala eða vatnsorkuvirkjunar. Með orkusparnaði má vinna beint að minnkun losunar mengandi efna – þess vegna er gengið út frá því að orkusparnaður og aðhald í orkunotkun sé undanfari hvers kyns „grænkunar“ á viðkomandi fyrirtæki. Hægt er að minnka umhverfisálag frá hverri grein fyrir sig á sem
10
...upp í vindinn
áhrifaríkastan en jafnframt hagkvæmastan hátt. Þar spila inn sértækir þættir fyrir hverja atvinnugrein fyrir sig en einnig eru ákveðin atriði sem skipta miklu máli óháð því hvaða geira atvinnulífsins er verið að skoða.
Byggingariðnaður Í stefnu stjórnvalda í byggingalist frá árinu 2007 segir: “Góð hönnun skilar virðisauka fyrir Ísland og eykur arðsemi bygginga.” Góð hönnun í mannvirkjagerð leiðir til sparnaðar með ýmsum hætti. Lágmarka má rekstrar- og viðhaldskostnað með góðri hönnun rýma, hitakerfa og lýsingar og með réttu efnisvali. Í rekstri bygginga felst orkusparnaður t.d. í góðri einangrun og góðri orkunýtingu vegna loftræsingar. Nýjar lausnir í gluggum geta t.d. minnkað orkutap um allt að 50% frá því sem nú er um glerfleti bygginga og verulegur ávinningur felst í skilvirkari loftun bygginga og jafnvel varmaendurvinnslu í loftskiptum. Vindálag getur leitt til mikillar orkuþarfar við húshitun og þéttleiki bygginga gagnvart vindi er því mikilvægur þáttur. Þekking í þessum efnum hefur aukist umtalsvert hérlendis og mikilvægt að hið opinbera og atvinnulífið tileinki sér fagleg vinnubrögð á þessu sviði. Rannsóknir á umhverfisvænni steypu, þar sem notast er m.a. við minna sementsmagn, lofa góðu en með því að draga úr sementsnotkun má minnka losun kolefna. Eins mun blöndun lífolíu í bundin slitlög, sem þegar er hafin, leiða til grænkunnar í vegaframkvæmdum ásamt þróun á malbiki sem leitt hefur til þess að slitstyrkur hefur aukist. Nauðsynlegt er að skoða heildarkostnað bygginga; þ.e. allan kostnað samfara byggingu og rekstri í skilgreindan notkunartíma,
Grænna atvinnulíf og jafnvel reikna hvaða leiguverð þyrfti til að standa undir kostnaðinum, þannig verður auðveldara fyrir húsbyggjanda og rekstraraðila að gera samanburð milli valkosta. Þegar nýbyggingar eru boðnar út með því fyrirkomulagi að sá sem reisir bygginguna þarf að standa straum af viðhaldi hennar í mörg ár getur það stuðlað að betri nýtingu. Þar ber einn og sami aðili ábyrgð á öllu ferlinu, frá hönnun að byggingu, rekstri og viðhaldi. Þar sem þessi aðili þarf að standa straum af kostnaði rekstrar og viðhalds, jafnvel einhverja áratugi fram í tímann, hvetur það viðkomandi til að huga að rekstrar- og viðhaldskostnaði til lengri tíma, strax í hönnunarfasa byggingarinnar.
Fyrirmyndir Hugmyndir um vistvænar áherslur í byggingariðnaði hafa ekki enn náð almennilegri fótfestu hér á landi en á undanförnum árum eru þó greinileg merki um að hugarfar okkar er að breytast. Fyrirtæki hafa sett sér markmið í umhverfismálum og umhverfisstjórnunarkerfi hafa verið tekin upp. Sesseljuhús að Sólheimum í Grímsnesi er dæmi um byggingu sem hugsuð er frá upphafi með vistvænum áherslum að leiðarljósi. Alþjóðleg vottunarkerfi hafa verið að ryðja sér til rúms hér á landi og er Snæfellsstofa, gestastofa Vatnajökulsþjóðgarðs á Skriðuklaustri sem Arkís hannaði, fyrsta mannvirki hér á landi sem byggt hefur verið og er frá upphafi hannað og verið að votta sem vistvæna byggingu samkvæmt alþjóðlega vottunarkerfinu BREEAM. Einnig má nefna skrifstofuhúsnæði Verkfræðistofunnar Eflu, en þar er um að ræða endurgerð húsnæðis sem er í vottunarferli. Víða erlendis eru starfrækt sérstök orkusparnaðarfyrirtæki (Energy Saving Company). Fyrirtækin taka að sér að lágmarka alla orkunotkun fyrirtækja og fá greiddan hluta af þeim sparnaði sem af hlýst. Íslensk verkfræðifyrirtæki hafa aukið þekkingu sína á þessu sviði verulega og má meðal annars sjá merki um það í hönnun og uppbyggingu mannvirkja.
Samgöngur og flutningar Flutningar eru er sá þáttur í rekstri íslenskra fyrirtækja sem hvað mestu kolefnisfótspori veldur. Grænkun í þessum rekstri krefst þess að fyrirtæki þekki eldsneytisþörfina sem tengd er flutningum fyrirtækja, hvort sem er innanhúss (dæmi: lyftarar sem breytt er úr kolefnanotkun í rafmagn eða hlutlausa orkubera) eða utanhúss (dæmi: val fyrirtækja á samgönguleiðum þar sem reiknað er út kolefnisfótspor á hvern massa í
útflutningsvöru fyrirtækja). Flutningar innan fyrirtækja ná einnig til þeirra flutningsmáta sem starfsmenn nýta; sameiginleg ferðalög við komu eða brottför frá vinnu þar sem margir deila einni bifreið er einmitt gott dæmi um grænkun. Flutningar vegna funda erlendis eða utan svæðis eru mikilvægur þáttur og aukin tíðni fjarfunda er gott dæmi um grænkun. Stórir rekstraraðilar í flutningum eins og flugfélög og skipafélög geta lagt mikið af mörkum með því að beita grænkun í rekstri sínum. Rekstraraðilar í landflutningum og
almenningssamgöngum geta gert hið sama. Hér má beita kolefnisgreiningu á akstur og akstursleiðir, einföldun og kolefnisminnkun í orkuberum svo og vali á vélum með aukna orkunýtni. Gott dæmi um þetta er tækni til orkusparnaðar sem fyrirtækið Marorka hefur þróað og markaðssett fyrir flutninga á sjó. Metanvæðing íslenska bílaflotans er á sama hátt mikilvæg grænkun. Talsverður hluti umhverfisálags vegna samgangna og flutninga fellur til í ferðum almennings innan þéttbýlissvæða. Skipulag ...upp í vindinn
11
Grænna atvinnulíf þéttbýlis er því mjög mikilvægur þáttur ef ná á betri orkunýtni í samgöngum.
Fyrirmyndir Í vaxandi mæli hefur atvinnulíf aukið grænkun með „samnýtingu“ (Sharing). Notendur leigja afnot af tækjum þjónustuaðila eftir þörfum. Þannig ber þjónustuaðili auðvitað ábyrgð á viðhaldi og almennum rekstri og færri eintök af vörunni þarf til að uppfylla þarfir fleiri notenda. Dæmi um þetta eru almenningssamgöngur, tækjaleigur og bílaleigur. Samnýting getur átt þátt í að ryðja brautir fyrir nýja og umhverfisvænni tækni, t.d.rafmagnsbíla. Dæmi um slíkt væri áskrift af samgöngum með rafmagnsbílum eða að eigendur rafmagnsbíla (eiga bílinn en ekki rafhlöðurnar í bílnum) séu með áskrift af afnotum rafhlaða og rafmagns. Fyrirtækið Trackwell hefur þróað flotastýringarkerfi fyrir m.a. flutningafyrirtæki innanlands. Þessi kerfi gefa fyrirtækjunum kost á að fylgja eftir grænni stefnu um hagkvæman akstur sem leitt hefur til mikils sparnaðar á eldsneyti, hjólbörðum o.fl.
Fiskveiðar og fiskeldi Útgerðarfyrirtæki geta grænkað sína starfsemi verulega með bættum veiðiaðferðum og skynsamlegri stjórnun. Fagmennska í stjórnun íslenskra útgerða hefur án efa skilað miklum ábata fyrir umhverfið. Nýir og umhverfisvænir orkugjafar fyrir skip hafa verið kynntir á undanförnum árum og takist vísindamönnum og útgerðinni vel upp í þeim efnum getur það stuðlað að gríðarlegum ábata fyrir bæði útgerð og umhverfi. Af nýsköpun í þessari grein má nefna fyrstu spor svokallaðra ljósveiða sem Nýsköpunarmiðstöð, Hafró og útgerðar- og þjónustuaðilar á Vestfjörðum hafa unnið að. Þar kemur ljósgeislanet í stað hefðbundins nets með tilheyrandi breytingu á viðnámi í togi.
Fyrirmyndir Ný fyrirtæki sem leggja til kerfisbundna stjórnun eða bæta nýtingu orku um
12
...upp í vindinn
borð í fiskiskipum eins og Marorka og HBT, eru dæmi um mikilvægt framlag íslenskra nýsköpunarfyrirtækja til grænkunar á sviði útgerðar.
hagur af því að lágmarka efna- og orkunotkun með hag umhverfisins að markmiði.
Fyrirtækið íslensk Matorka hefur kynnt umhverfisvænar aðferðir við fiskeldi sem eru mjög athygliverðar og gætu orðið fyrirmynd af aukinni sjálfbærni á sviðinu
Kannanir ESB hafa sýnt fram á að með CMS kerfinu hefur fyrirtækjum tekist að minnka magn efna sem tengd eru framleiðslunni. Myndin hér að ofan sýnir breytinguna á sambandi birgjans og viðskiptafyrirtækisins í hinu nýja CMS líkani.
Iðnaður og iðnframleiðsla
Orkuvinnsla
Iðnaðurinn býr við mikla notkun efna, sem oft hafa í för með sér mengunarhættu. Mikilvægt er að iðnfyrirtæki geri sér fyllilega ljóst að lífsferli vöru þeirra getur verið afar viðkvæmt. Samráð við umhverfisyfirvöld er dæmi um sterka siðfræðilega afstöðu iðnaðarins. Íslensk stóriðja í málmiðnaði framleiðir milljón tonn af afurðum og skilur eftir sig þúsundir tonna af efnum sem eru misauðveld í endurnýtingu/ förgun. Þarna er áhugavert svið til þess að greina með augum vistfræðinnar.
Í orkuvinnslu er kolefnisfótspor og mengun með mjög sérstökum hætti. Vatnsaflið er tiltölulega laust við kolefnisfótspor en vatnsaflsvirkjanir geta haft mikil áhrif á umhverfið. Jarðhiti býr við heldur meira áberandi losun gróðurhúsagasa og mengunar; þar eru mörg krefjandi tækifæri til grænkunar.
Fyrirmyndir
Varmaorkuvinnsla sem byggir á notkun varmaskipta, öðrum varmavökvum eða varmadælukerfum eru allt dæmi um fyrirmyndir sem stuðla að aukinni nýtni og geta stuðlað að grænkun.
Í svokölluðu efnastýringarkerfi Chemical Management System (CMS) bindast birginn og framleiðslufyrirtækið þannig að úr verður langtíma samband. Þannig verður birginn hluti af ferlinu. Í eldri kerfum hagnaðist birginn á því að hámarka magn efna sem hann lét af hendi; í nýja kerfinu hefur birginn ákveðið þjónustuhlutverk í framleiðslustýringunni. Birgjanum er því
Fyrirmyndir Landsvirkjun hefur með endurbótum á hverflum aukið nýtni margra aflstöðva sinna verulega. Það er athyglisverð grænkun.
Sambýli fyrirtækja í orkufrekum iðnaði Hér á landi hefur orðið til töluvert sambýli fyrirtækja í orkufrekum iðnaði þar sem
Grænna atvinnulíf
hráefni eða afurðir fara á milli fyrirtækja með virðisaukningu í hverju skrefi. Myndin sýnir slíkt sambýli, bæði það sem til er í dag og einnig mögulegar nýjar útfærslur.
Ferðaþjónusta Í ferðamennsku má með ýmsum hætti ýta undir grænkun. Þetta á við um val á flutningatækjum og nýtingu þeirra, nýtingu húsnæðis auk þess sem þessi þáttur hefur snertifleti við umgengnina við landið. Líta verður á heildarfótspor hvers ferðamanns í leiðinni frá fyrstu ferð til landsins, til ferða um landið og loks dvalarstaða á landinu. Vel mætti reka sterkan áróður meðal ferðamanna hér á landi að hugsa um grænustu leiðirnar! Fyrirtæki geta gert gangskör að því að beita grænkun og er auðvelt að setja sér einfaldar reglur í þeim efnum.
Fyrirmyndir Icelandair hefur boðið kolefnisjafna ferðir sínar.
farþegum
að
Landbúnaður Landbúnaður er sú starfsemi sem ef til vill tengist mest landinu og umhverfinu. Í landbúnaði er einfalt að mæla með aðferðum vistfræði. Notkun aukaefna til áburðar eða sem eldsneyti eða fóður felur í sér mælanlega þætti sem auðvelt er að kvarða og bæta. Innlendur áburður úr vistvænni orku eins og tíðkaðist fram til loka síðustu aldar væri grænkun miðað við þá áburðarnotkun sem nú tíðkast og unnið er úr jarðgasi erlendis með tilheyrandi kolefnisfótspori. Hægt er að hvetja landbúnaðinn til að nýta
tækifæri sem felast m.a.í repjuræktun til olíuframleiðslu til eigin nota eða á markað. Íslenskur landbúnaður hefur marga kosti sem auðvelda vistfræðilega nálgun, en glímir aftur á móti við ókosti sem stafa af þörf fyrir áburðarnotkun og eldsneytisnotkun sem hafa í för með sér kolefnisfótspor. Að síðustu má nefna notkun plastefna við geymslu heyja og mengun frá mjólkurstöðvum og sláturhúsum. Alls staðar eru tækifæri til grænkunar.
2. Siðfræðilegur ávinningur Í öðru lagi siðfræðilegur ávinningur. Sanngirni og heiðarleiki í samvist atvinnulífs og þjóðfélagsins alls felur í sér ávinning. Samnefnara þess má kalla Siðvist, sem á ensku útleggst ECO-ETHICAL.
Fyrirmyndir Sem dæmi um vel heppnuð verkefni af þessu tagi eru Biobú í Kjós og Vallarnes á Héraði.
Þjónusta Þjónustugreinar fela í sér margs konar samsetningu þeirra þátta sem fjallað hefur verið um að framan; samgöngur og orkunotkun, notkun húsnæðis, nýtingu mannafla, erlend samskipti og fjarskipti og nánast alla þætti sem leitt geta til minna kolefnisfótpors og mengunar. Þjónustuiðnaðurinn ætti líka að huga að grænkun út yfir alla virðisaukakeðjuna.
Ávinningurinn Hér að framan höfum við rætt sýn okkar á grænkunina. Ávinning af grænkun íslensks atvinnulífs má skipta í tvo flokka sem spanna allt frá vistfræði til siðfræði.
Sambúðin við landið, miðin og loftið felur í sér siðfræði bæði gagnvart náttúrunni og þjóðfélaginu. Það er verðugt verkefni að takast á við. Þessi skýri mælikvarði getur orðið upphaf nýrrar aðferðafræði í umgengni fyrirtækja við umhverfi sitt, samfélag sitt, yfirvöld jafnt og hina einstöku viðskiptaaðila. Stjórnvöld þurfa að beita Siðvistar aðferðafræðinni við t.d. greiningu á hugmyndum um ný fyrirtæki eða hvers kyns starfssemi, nýjar framkvæmdir o.s.frv. Nýsköpunarmiðstöð sér fyrir sér að sérhvert nýtt verkefni sem ráðast skuli í þurfi að skoða með siðvistaraðferðinni.
1. Vistfræðilegur ávinningur Í fyrsta lagi vistfræðilegur ávinningur. Reglubundin skoðun og greining á lífsferli vöru og þjónustu (lífsferilsgreiningu) út frá vistfræði skilar ávinningi. Grænkun þarf að eiga sér stað og virka yfir alla keðjuna sem einkennir virðisaukningu vöru eða þjónustu. ...upp í vindinn
13
Mannvirkjastofnun og ný byggingarreglugerð
Dr. Björn Karlsson er byggingarverkfræðingur að mennt, hann starfar sem forstjóri Mannvirkjastofnunar og er dósent við umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands. Björn var formaður nefndar um endurskoðun byggingarreglugerðar, sem nú hefur tekið gildi sem byggingarreglugerð nr. 112/2012.
Dr. Björn Karlsson, forstjóri Mannvirkjastofnunar
Inngangur Umhverfisráðherra skipaði árið 2002 nefnd til að gera tillögu að lögum um mannvirki og skilaði hún drögum að frumvarpi 2003. Þar var lagt til að sett yrði á fót ný stofnun, Byggingarstofnun, sem hafa ætti yfirumsjón með stjórnsýslu mannvirkjamála, þar á meðal þeim verkefnum sem Brunamálastofnun sinnti. Síðar kom fram tillaga um að stofnunin skyldi heita Mannvirkjastofnun og varð niðurstaðan sú. Allar götur síðan 2002 hefur mikil vinna verið lögð í undirbúning laga nr. 160/2010 sem tóku gildi 1. janúar 2011. Hin nýja stofnun er umhverfisráðherra til aðstoðar um brunamál, rafmagnsöryggismál og byggingarmál. Hvað varðar byggingarmál skal stofnunin stuðla á að samræmdu byggingareftirliti um allt land, m.a. með gerð
14
...upp í vindinn
leiðbeininga, skoðunarhandbóka og með beinum íhlutunarrétti ef byggingareftirlit sveitarfélaganna er ekki í samræmi við ákvæði laganna. Enn fremur annast stofnunin löggildingu hönnuða og iðnmeistara í stað umhverfisráðherra og gefur út starfsleyfi fyrir byggingarstjóra og faggiltar skoðunarstofur á byggingarsviði. Stofnunin skal einnig sinna markaðseftirliti með byggingarvörum og taka þátt í gerð íslenskra og evrópskra staðla á sviði byggingarmála. Í febrúar 2010 skipaði umhverfisráðherra nefnd til að endurskoða byggingarreglugerð með hliðsjón af nýju lögunum, sem þá voru að vísu aðeins frumvarp. Í erindisbréfi nefndarinnar kom fram að við endurskoðunina skyldi mikil áhersla lögð á að hafa sjálfbæra þróun, opna stjórnsýslu, gagnsæi og lýðræðisumbætur að leiðarljósi. Jafnframt var áhersla lögð á aukna notkun markmiðsákvæða og byggingarstaðla í reglugerðinni. Auk þess skyldi huga sérstaklega að sjónarmiðum er lúta að neytendavernd, vistvænni byggð með
markmið sjálfbærrar þróunar að leiðarljósi, hljóðvist í skólum, byggingum ætluðum börnum og aðgengismálum fatlaðra, svo nokkur atriði séu nefnd. Nefndin hefur síðan unnið að þessum markmiðum í samráði við stóran hóp sérfræðinga og hagsmunaaðila og tók reglugerðin gildi sem byggingarreglugerð nr. 112/2012 í febrúar síðastliðnum. Hér mun höfundur tæpa á nokkrum atriðum sem hafa breyst frá eldri byggingarreglugerð.
Byggingareftirlitið Gert er ráð fyrir að sótt sé áfram um byggingarleyfi og að áfram verði byggingarfulltrúar, byggingarstjórar, iðnmeistarar og löggiltir hönnuðir á ýmsum sviðum - það breytist ekki með nýjum lögum eða reglugerð. En þó er gert ráð fyrir að ákveðin verk séu undanþegin byggingarleyfi og eru slík verk sérstaklega talin upp í byggingarreglugerð.
Mannvirkjastofnun og ný byggingarreglugerð Breytingar verða á ýmsum þáttum sem varða bæði útgáfu og umsókn um byggingarleyfi. Svo nefnd séu einstök dæmi þar um, þá er gert ráð fyrir að faggiltar skoðunarstofur fái heimild til að fara yfir uppdrætti og vinna úttektir. Einnig skal byggingareftirlitið vera sérstaklega faggilt til að vinna úttektir og fara yfir hönnunargögn, nema sá þáttur eftirlitsins sé falinn faggiltri skoðunarstofu. Þeir sem fara yfir hönnunargögn og vinna úttektir eiga síðan að starfa á grundvelli skoðunarhandbóka, þannig að í framtíðinni verða þessi störf væntanlega unnin á samræmdari hátt. Síðan er gerð krafa um gæðakerfi allra þátttakenda, s.s. hönnuða, byggingarstjóra og iðnmeistara. Krafa um faggildingu, gæðakerfi, skoðunarhandbækur o.þ.h. tekur þó ekki gildi fyrr en árin 2015 – 2018, sbr. nánari ákvæði laga um mannvirki.
Algild hönnun Sett er fram ákvæði um algilda hönnun í byggingarreglugerð. Um er að ræða breytta hugmyndafræði við mannvirkjagerð, þar sem með algildri hönnun er gert ráð fyrir því sem meginreglu að mannvirki, lóð og aðkomuleiðir séu ávallt gerðar þannig að þær henti öllum, jafnt fötluðum sem ófötluðum, og að gagnvart fötluðum einstaklingi sé mætt þörf vegna fötlunar hans, sbr. nánari skilgreiningu í reglugerðinni. Með algildri hönnun skal því tekið tilliti til þarfa allra. Lögð er áhersla á að ákvæðið gildi allstaðar, þó gerð sé sú undanþága að ekki er krafist algildrar hönnunar þar sem rökstyðja má að krafan geti ekki átt við, en þar getur t.d. verið um að ræða sérstaka vinnustaði og þar sem landslag er þannig að augljóst má vera að ekki sé hægt að koma algildri hönnun við. Af þessu leiðir að taka þarf tillit til rýmis vegna hjólastóla, sem getur í einhverjum tilvikum þýtt aukna kröfu um stærð einstakra rýma, t.d. salernis. Til að mæta þessu er í reglugerðinni jafnframt veitt heimild til aukins sveigjanleika við hönnun íbúða, t.d. að samnýta stofu og eldhús, sameina baðherbergi og þvottahús og að auki eru kröfur um geymslur einfaldaðar. Þessi aukni sveigjanleiki getur leitt til þess að minni íbúðir geta jafnvel minnkað nokkuð frá fyrrverandi kröfum, þrátt fyrir kröfuna um algilda hönnun.
Varnir gegn eldsvoða
Hollusta, heilsa og umhverfi
Framsetningu þess hluta reglugerðarinnar sem fjallar um eldvarnir er gjörbreytt frá því sem var í fyrri reglugerð, þó svo að kröfustigi vegna eldvarna sé haldið að miklu leiti óbreyttu. Nú er fjallað um eldvarnir í einum samstæðum kafla, en þessum málaflokki ekki dreift um aðra kafla reglugerðarinnar eins og áður var. Einnig er framsetningu efnis breytt þannig að mannvirkjum er nú skipt upp í sex notkunarflokka. Það sem ákvarðar notkunarflokk mannvirkis er starfsemin innan þess, hvort sofið sé í mannvirkinu og hvort þeir sem eru innan þess þekki flóttaleiðir. Hér er því tekin upp samsvarandi aðferð við greiningu mannvirkja og almennt er beitt í byggingarreglugerðum nágrannalanda. Nýtt ákvæði er um að brunahönnun og áhættumat skulu fara fram vegna ákveðinna tegunda mannvirkja, s.s. mannvirkja er varða almannahagsmuni, þar sem vænta má mikils mannsöfnuðar, þar sem má vænta stórbruna eða sprenginga o.fl. Einnig er nú sérstakur kafli sem fjallar um aðstöðu og búnað vegna aðkomu slökkviliðs. Ákvæðið um algilda hönnun hefur að sjálfsögðu áhrif á þennan kafla, enda ber ávallt að tryggja að fyrir hendi sé öruggt svæði eða fullnægjandi flóttaleiðir fyrir alla sem innan mannvirkis dvelja.
Ákvæðum um hollustuhætti er breytt frá því sem áður var. Eðli málsins samkvæmt er hér m.a. verið að taka á þáttum sem geta haft áhrif á sveppamyndun innan mannvirkja, auk annarrar óhollustu. Ákvæði um loftræsingar eru því gerðar markvissari og ítarlegri, lágmarkskröfur eru skilgreindar og gerð krafa til gæða og þæginda innilofts. Það er heimilt að beita náttúrulegri loftræsingu, vélrænni eða blöndu af hvorutveggja, sé sýnt að kröfur um loftræsingu eru uppfylltar. Jafnframt er gert ráð fyrir að menn hugi að orkusparnaði sé valið að nota vélræna loftræsingu. Tekið er á vörn gegn rakamyndun í mannvirkjum og sérstök ákvæði eru sett um frágang votrýma og er votrými skilgreint í viðeigandi kafla reglugerðarinnar þannig að ljóst sé við hvaða rými er átt. Fjallað er um lýsingu og að þess sé gætt að ekki verði um ljósmengun að ræða, t.d. vegna útilýsingar. Jafnframt er fjallað um mengun vegna byggingarefna, þrif og varnir gegn meindýrum. Kröfur til hljóðvistar eru auknar, vísað er þar til staðals en jafnframt því er mönnum gert að gæta vel að hljóðvist í umhverfi barna, s.s. í skólum og að taka beri tillit til þarfa heyrnarskertra. Ákvæði er um að sérstök grein skulu gerð fyrir hljóðvist skóla, frístundaheimila, heilbrigðisstofnana, o.fl.
Háskóli Íslands Háskólatorgi S. 570 0777 - Háskólinn í Reykjavík Sólinni Nauthólsvík S. 599 6469 boksala@boksala.is
www.boksala.is
Mannvirkjastofnun og ný byggingarreglugerð Handbók hússins Gert er ráð fyrir að þegar byggingu húss er lokið þá sé afhent handbók hússins. Handbókinni er ætlað að taka til almennra upplýsinga um verkið s.s. hverjir komu að hönnun og gerð þess, efnisyfirlit hönnunargagna, upplýst sé um helstu efnisnotkun, upplýst um virkni og viðhald lagnakerfa og annars sérhæfðs tæknibúnar o.þ.h.
Að lokum Byggingarreglugerð er umfangsmikið skjal, sem ekki er hægt að gera grein fyrir í stuttu máli. Hér að framan er því aðeins fjallað mjög lauslega um örfá atriði, eða kannski fremur nokkra punktar úr einstaka greinum sem höfundi fannst tilefni til að vekja athygli á.
Öryggi við notkun Kröfur til öryggis eru auknar verulega með sérstökum kafla sem fjallar eingöngu um öryggi mannvirkja. Tekið er á slysahættu vegna notkunar mannvirkja og vegna umferðar um lóð. Þar er auk almennra öryggiskrafna tekið sérstakt tillit til þátta er varða öryggi barna. Frekari ákvæði vegna öryggis barna koma þó fram víðar, eins og t.d. þar sem fjallað er um handrið og stiga. Einnig má varðandi öryggi benda á umfjöllun um brunahættu vegna heita neysluvatnsins sem er í kaflanum um neysluvatnslagnir.
Lagnir og tæknibúnaður Kaflinn um lagnir og tæknibúnað tekur á efniskröfum, öryggiskröfum, hagkvæmni, orkusparnaði, stillibúnað, afköstum, hollustu o.fl. og einnig að hugað sé að því að lagnir séu almennt lagðar m.t.t. þess að auðvelda væntanlegt viðhald. Sérstaklega er fjallað um öryggi heita neysluvatnsins, þar sem gert er ráð fyrir að menn hugi bæði að því að koma í veg fyrir
að hermannaveiki geti komið upp vegna of lágs hita heita neysluvatnsins og jafnframt að minnka hættuna á brunaslysum vegna þess að hiti þess sé of hár. Ákvæði eru sett bæði um hámarks- og lágmarkshitastig í heitum neysluvatnslögnum og um hitastig við töppunarstaði.
Mengun frá mannvirkjum Sérstakur kafli fjallar um áhrif mannvirkisins á umhverfið. Kaflinn tekur m.a. til þátta er varða verndun náttúrufars og varnir gegn mengun. Mælst er til að lífsferilsgreining sé gerð vegna mannvirkja og gert er ráð fyrir að unnin sé áætlun um meðhöndlun byggingarog niðurrifsúrgangs. Við niðurrif eldri bygginga er gert ráð fyrir að sérstaklega sé litið eftir varasömum efnum sem kunna að vera hættuleg eða mengandi og að þau skuli sérstaklega meðhöndluð og skráð. Gert er ráð fyrir að eigi síðar en 1. janúar 2015 sé 60% af byggingar- og niðurrifsúrgangi flokkaður þannig að hann sé hæfur til endurvinnslu og að þetta hlutfall verði komið í um 70% árið 2020.
Atvinnulífið, sveitarfélögin og ríkið geyma mikinn hluta eigna sinna í mannvirkjum og stór hluti almennings geymir ævisparnað sinn þar. Því er gríðarlega mikilvægt að standa dyggan vörð um gæði í mannvirkjagerð. Mjög hröð þróun hefur verið í byggingariðnaði undanfarna áratugi og sífellt rísa stærri og flóknari mannvirki, um leið og kröfur um öryggi, heilsu og sjálfbærni aukast stöðugt. Að byggingarferlinu koma margs konar aðilar og vörur, tækniferlið krefst menntunar, reynslu og færni á mörgum sviðum, er fjármagnsfrekt og unnið undir mikilli tímapressu. Það er því engan veginn einfalt viðfangsefni að undirbúa laga- og reglugerðarumhverfi málaflokksins byggingarmál þannig að gæði séu tryggð um leið og gætt er að hagkvæmni í ferlinu öllu og gegnsærri og lýðræðislegri stjórnsýslu málaflokksins. Höfundur er sannfærður um að sú mikla vinna sem lýst er að framan hafi skilað samfélaginu góðum grunni að lögum og reglum málaflokksins mannvirkjamál. Samfélagið allt á mikið undir því, til langrar framtíðar, að vel sé staðið að vinnu við þetta flókna verkefni.
Vanti þig annað tveggja eða bæði ...
Eigum á lager gámahús fyrir verktaka, ferðaþjónustuaðila eða einstaklinga í ýmsum útfærslum. Hvort heldur sem er fullbúnar vinnubúðir eða gistihýsi fyrir ferðamenn. Útvegum einnig sérsniðnar lausnir að þörfum viðskipta vina okkar. Nær endalausir möguleikar!
568-0100 • stolpi@stolpiehf.is • www.stolpiehf.is
Í ÖRUGGA HÖFN Siglingastofnun Íslands vinnur að auknu öryggi og velferð sjófarenda og stuðlar að hagkvæmni í siglingum, sjávarútvegi og samgöngum. Á meðal hlutverka stofnunarinnar eru rannsóknir á sviði siglinga- og hafnamála, upplýsingakerfi um veður og sjólag, siglingavernd, umsjón með skipaskoðun og eftirlit með erlendum skipum sem hingað koma. Undirbúningur og eftirlit við gerð hafna og sjóvarna, rekstur vita og leiðsögukerfis og umsjón með vöktun skipaumferðar. Útgáfa atvinnuskírteina sjómanna og starfsleyfa útgerða og rekstaraðila, skipaskrá og lögskráning sjómanna.
Í einkunnarorðunum Í örugga höfn felst leiðarljós og inntak starfs Siglingastofnunar Íslands.
Top N+
... betra gler.
Einangrunargildi allt að U=1.1 með gasfyllingu.
W/m 2 K
Glerverksmiðjan Samverk ehf Eyjasandi 2, 850 Hellu Víkurhvarfi 6, 203 Kópavogi sími: 488 - 9000 fax: 488 - 9001 www.samverk.is samverk@samverk.is
Sjávarfallavirkjanir: Þróun á vélbúnaði og möguleikar við Ísland
Máni Arnarson, Kerfaverkfræðingur Vatnsorku- og orkuflutningssvið Verkís
Þorvaldur P. Guðmundsson, Deildarstjóri Vélbúnaðardeildar Vatnsorku- og orkuflutningssvið Verkís
Margar leiðir eru til að virkja vatnsafl. Hér er lauslega gerð grein fyrir óhefðbundnum orkugjöfum sem nýta vatn og viðleitni til að virkja þá. Sérstaklega er fjallað um orku sjávarfalla, þær virkjunaraðferðir sem þekktar eru, stöðu þróunar þeirra og tegund hverfla.
Vatnsafl Á Íslandi er mikill fjöldi hefðbundinna vatnsaflsvirkjana þar sem byggð er stífla í á eða læk og vatni beint um inntak í vatnsvélar sem nýta hæðarmun á lóninu sem stíflan myndar og útrennsli í farveginn frá vélunum. Afl virkjunarinnar ræðst af rennsli og þeim hæðarmun sem virkjaður er. Margir möguleikar til virkjunar vatnsafls eru til staðar, á mynd 1 er yfirlit yfir þá helstu. Þar ber að nefna virkjanlegan osmósuþrýsting vegna seltumismunar þar sem ferskvatn
18
...upp í vindinn
mætir söltu vatni á leið til sjávar. Einnig má virkja hitastigul í sjó. Slík virkjun framleiðir ekki einungis rafmagn heldur flytur mikið magn af köldum næringarríkum sjó að yfirborðinu þar sem hægt er að nota hann við fiskeldi og jafnvel kælingu í heitum löndum. Ölduvirkjanir hafa lengi verið í deiglunni. Margar hugmyndir eru í skoðun víðs vegar um heiminn, frumgerðir hafa verið smíðaðar og sums staðar jafnvel tengdar við landsnet. Jafnframt er fræðilega hægt að virkja stóra hafstrauma eins og Golfstrauminn og hafa tilraunir til þess verið gerðar, en ekki enn fundist hagnýtar lausnir. Sjávarföll hafa verið virkjuð lengi, en elstu þekktu leifar sjávarfallavirkjunar eru frá 619 og fundust í kornmyllu í munkaklaustri í Strangford Lough í Norður Írlandi. Á 18. öld var fjöldi slíkra virkjana í notkun beggja vegna Atlandshafs, m.a. í Bretlandi, Frakklandi og Norður Ameríku. Fyrsta stóra sjávarfallavirkjunin, sem framleiðir rafmagn, var gangsett 1966 við Rance ánna í Frakklandi (240 MW). Síðan þá hafa fleiri virkjanir risið og nokkrar eru á teikniborðinu.
Algengast er að sjávarföll séu virkjuð með stíflu sem reist er við minni fjarðar eða flóa og hæðarmunur sem myndast bæði á flóði og fjöru nýttur. Hæðarmunur er mismunandi eftir stöðum en getur orðið allt að 11 m þar sem mest lætur. Um er að ræða vel þekkta tækni svipaða þeirri sem hefðbundnar vatnsaflsvirkjanir með lítinn hæðarmun nota. Rætt hefur verið um að reisa slíka virkjun við Þorskafjörð og um leið leysa samgöngumál sem hafa verið mikið í umræðunni.
Straumvirkjun Það form sjávarfallavirkjana sem menn horfa hinsvegar mest til nú eru straumvirkjanir. Þær nýta orku í straumhraða sævar og má segja að hugmyndin sé sambærileg við vindmyllu. Afl sjávarfallastrauma er í réttu hlutfalli við straumhraða í þriðja veldi og eðlismassa og vex því hratt með auknum straumhraða. Þar sem sjór er mun eðlisþyngri en loft er hreyfiorka þar um 800 sinnum meiri en í lofti við sama hraða.
Mynd 1 - Leiðir að virkjun vatnsafls
...upp í vindinn
19
Sjávarfallavirkjanir Straumvirkjunum er hægt að koma fyrir víða með tiltölulega litlum umhverfisáhrifum (á landi a.m.k.). Þróun tækninnar er mun skemur á veg komin en hefðbundinna vatnsvéla og engin ein lausn virðist ríkjandi sem stendur. Líklegt er að í framtíðinni verði nokkrar mismunandi útfærslur notaðar sem henta við ólíkar aðstæður. Hægt er að koma hverflum fyrir með ýmsum aðferðum en þær álitlegustu má sjá á mynd 1: • Á sjávarbotni. Hverfill er festur með t.d. staur sem rekinn er ofan í botninn eða stálvirki sem fest er með eigin þunga. • Fljótandi hverflar. Hverfill er fljótandi við akkeri eða festur undir pramma sem liggur við akkeri. Þá er annarsvegar hægt að festa stefnu hverfilsins eða láta hann laga sig að straumstefnu líkt og vindsokkur. • Steinsteypt girðing með þrengingum og hverflum. Rafala og gírabúnað má þá hafa ofansjávar. Slík girðing skapar ekki hæðarmun eins og stífla og getur jafnframt þjónað hlutverki vegbrúar. Hver aðferð hentar við mismunandi aðstæður. Taka þarf tillit til dýpis, botngerðar og straumafars. Við val á aðferð getur skipt sköpum hversu auðvelt er að þjónusta virkjunina. Yfirleitt er þó erfitt að meta hversu mikillar þjónustu er þörf þar sem lítil reynsla er komin á langtímanotkun þeirra. Evrópska sjávarorkurannsóknarmiðstöðin (EMEC) rekur tilraunasvæði á Orkneyjum þar sem hönnuðir og framleiðendur geta sett upp tilraunavirkjanir. Þar er m.a. metin áraun á búnaðinn, mögulega þjónustuþörf, áhrif á lífríki o.fl.
Straumhverflar Straumhverflar fyrir straumvirkjanir eru í þróun um víða veröld en tæknin er fremur óþroskuð enn sem komið er. Margar leiðir eru færar og ýmsar mjög frumlegar lausnir hafa verið hannaðar og smíðaðar. Sem dæmi má nefna vængjavirkjun sem snýst ekki, heldur hefur nokkurskonar vængi sem hreyfast upp og niður, þvert á straumstefnu, með
20
...upp í vindinn
hreyfingu sem minnir á sund fiska. Önnur dæmi um hverfla eru t.d. færibandahverflar og nokkurskonar neðansjávarflugdreki með áfastri túrbínu. Engin ein lausn er ráðandi í hverflahönnun en gróflega má skipta meirihluta þeirra hverfla sem eru í notkun og í hönnun í tvo flokka eftir því hvernig öxull hverfilsins snýr í straumnum. Þessa skiptingu má sjá á mynd 2: • Öxulstreymi (axial flow), flæði samsíða öxli. Svipar til hefðbundinnar vindmyllu og hentar í að lágmarki um 25 m dýpi. Snýst hraðar en þverstreymis hverfill og þarfnast því minni og jafnvel engrar gírunar í tengingu við rafal. Hár hraði endablaðs eykur hinsvegar hættu á loftbólumyndun og minnkar þar með nýtni. Slíkur hverfill getur tekið af stað úr kyrrstöðu án sérstaks ræsibúnaðar. • Þverstreymi (cross flow), flæði þvert á öxul. Nýrri tækni þar sem meiri þróun virðist eiga sér stað. Straumstefna skiptir ekki máli ef ásinn er lóðréttur. Hverfillinn getur verið frekar einfaldur í framleiðslu og þarfnast minna dýpis en öxulstreymishverfill. Minni reynsla er komin á þessa tegund og upp hafa komið vandamál með titring sem getur valdið málmþreytu. Margir þverstreymishverflar þarfnast sérstaks ræsibúnaðar til taka af stað úr kyrrstöðu. Báðir flokkar hafa sína kosti og galla. Nýtni beggja virðist vera svipuð, í kringum 20-30%, en erfitt er að safna upplýsingum þar sem fæstir hverflar hafa verið prófaðir í rekstri. Þeir hafa jafnframt mismunandi virknisvið með tilliti til straumhraða. Sjávarfallastraumar falla niður á liggjanda á 6 klst fresti og breyta um stefnu. Þegar rætt er um virkjanlegan straum sjávarfalla er yfirleitt miðað við hámarksstraumhraða. Flestar gerðir straumhverfla eru hannaðar fyrir lægsta hámarksstraumhraða 2,5-3 m/s, en byggt á þeirri tækni sem er til staðar og líklegri þróun telja margir að lægsti hámarksstraumhraði sem fýsilegt verði að virkja liggi nálægt 2 m/s. Íslenska fyrirtækið Valorka ehf. hefur
Mynd 3 - Valorka V2 hverfillinn
um nokkurt skeið unnið að þróun þverstreymisstraumhverfils sem nýtist við jafnvel enn minni straumhraða og er fyrst og fremst ætlaður til notkunar í röstum utan fjarða og á annesjum. Hverfill Valorku hlaut nýlega fyrstu verðlaun í alþjóðlegu samkeppninni „International Inventors Awards“. Verðlaunaupphæðin var um 5,2 milljónir kr. og mun koma sér vel í því mikla þróunarstarfi sem nú er framundan hjá Valorku, en þar hafa frumgerðir af nokkrum hverflum verið smíðaðar og kerprófanir standa yfir um þessar mundir. Á mynd 3 má sjá teikningu af V2 hverfli Valorku
Hverflar í stokkum Hægt er að koma hverflum fyrir inni í stokki með þrengingu, en með því eykst orkuþéttni straumsins og nýtni hverfilsins verulega. Þá er minni þörf fyrir gírun þar sem straumhraðinn er aukinn allt að þrefalt. Slíkir stokkar hafa þó líka ókosti. Þeir eru t.d. mjög stórir og þurfa að vera sterkir til að þola velting í sjó án þess að formbreytast verulega. Stokkurinn nýtist best þegar straumurinn liggur bara í eina átt og fer beint í gegnum hann. Því þarf að snúa öllum búnaðinum til að fylgja straumnum til að fá sem besta nýtingu. Stokkur hentar
Mynd 2 - Gerðir straumhverfla
...upp í vindinn
21
Sjávarfallavirkjanir síður utan um þverstreymis hverfil sem gæti nýtt straum úr hvaða stefnu sem er. Margar útfærslur hverfla í stokki hafa gat í miðjum hverflinum til að sjávardýr komist undan ef þau skildu sogast inn í stokkinn.
Sjávarföll við Ísland Sjávarföll við strendur Íslands eru tiltölulega flókin. Mikill munur er á bæði tíma og hæð sjávarfalla frá einum stað til annars, en sjávarföllin ganga í n.k. bylgju réttsælis umhverfis Ísland. Þessi munur hentar ágætlega til að samkeyra virkjanir. Mestur munur á flóði og fjöru er við Vesturland, en minnstur við Norður- og Austurland. Sjávarföllin eru fyrirsjáanleg sem er mikill kostur umfram suma aðra endurnýjanlega orkugjafa, s.s. vind eða sólarljós. Afl og orka í sjávarföllum við Ísland hefur verið metið með reiknilíkani sem hermir sjávarhæð og strauma með aðferð endanlegra mismuna, sjá myndir 4 og 5. Reiknilíkanið hefur verið í þróun frá því á tíunda áratug síðustu aldar undir stjórn Dr. Gunnars Guðna Tómassonar. Þróunin hófst árið 1993 hjá Verkfræðistofnun Háskóla Íslands og var síðan haldið áfram hjá Verkís í samstarfi við Siglingastofnun Íslands og rekur Verkís nú líkanið í samstarfi við Gunnar Guðna. Með líkaninu má spá fyrir um sjávarföll og sjávarfallastrauma í hafinu umhverfis Ísland fyrir hvaða tímabil sem er, auk þess sem hægt er að taka tillit til veðurfarslegra áhrifa á sjávarhæð. Vegna takmarkaðrar upplausnar geta mjög staðbundin áhrif rasta og straumstrengja verið verulega vanmetin. Til að fá nákvæmt mat á aðstæðum við einstaka staði á Íslandi þarf að keyra líkanið í betri upplausn og
Mynd 5 - Reiknuð orka sjávarfalla á breiddareiningu þvert á straumstefnu yfir allt árið (Wh/m/ár)
styðja það mælingum, líkt og gert hefur verið í Hvammsfirði fyrir Sjávarorku ehf. Sjávarfallalíkanið er keyrt daglega hjá Siglingastofnun og eru niðurstöður þess aðgengilegar á vef stofnunarinnar. Það hefur verið notað við fjölda rannsókna og athugana, s.s. við mat á orku í mynni Hvammsfjarðar í Breiðafirði og í verkefni um mögulega nýtingu sjávarfallastrauma til raforkuframleiðslu í Hornafirði.
Að lokum Áhugi á sjávarfallaorku hefur snaraukist undanfarin ár samfara kröfu um upptöku
endurnýjanlegra, sjálfbærra orkugjafa. Hér á Íslandi flutti nýlega þriðjungur alþingismanna, þvert á flokka, þingsályktunartillögu um rannsóknir á umfangi og möguleikum virkjunar sjávarafls við Ísland. Einkaaðilar hafa einnig sýnt áhuga hér á landi en brautryðjendur eru fyrirtækin Sjávarorka ehf., Valorka ehf. og Vesturorka ehf. Einnig hafa Verkís, Siglingastofnun Íslands, Keilir o.fl. komið að rannsóknum á virkjun sjávarfalla. Eins og er keppa sjávarföllin ekki við hefðbundið vatnsafl og jarðvarma í verði á Íslandi. En vélbúnaður er í stöðugri þróun um allan heim og líklegt að með þróun og þroska tækninnar samfara hækkandi orkuverði verði mögulega fýsilegt innan fárra ára að virkja sjávarfallaorku við Ísland. Heimildaskrá:
Mynd 4 - Meðalafl sjávarfalla (W/m2)
22
...upp í vindinn
Gunnar G. Tómasson, Ólöf Rós Káradóttir og Stefán Kári Sveinbjörnsson. Sjávarfallaorka við Ísland. Árbók VFÍ og TFÍ. 2011. Shpolyanskij, Yu.B., Usachev, I.N. & Istorik, B.L., 2009. Russian tidal and wave power development: experience of the Kislogubskaya tidal plant. The International Journal on Hydropower & Dams; Marine Energy,5-9. McClure, M.K., 2004. Tidal & Current Energy Resources in Ireland. Granted by Sustainable Energy Authority of Ireland. Grabbe, M., Lalander, E., Lundin, S. & Leijon, M., 2009. A review of the tidal current energy resource in Norway. Renewable and Sustainable Energy Reviews 13 1898-1909. Myndir 1 og 2 eru birtar á ábyrgð Mána Arnarsonar. Mynd 3 er birt með leyfi Valorku. ehf
Öflug uppbygging í 80 ár 1932 Fríkirkjuvegur 3
Verkís rekur uppruna sinn til 1932 þegar fyrsta íslenska verkfræðistofan hóf starfsemi sína að Fríkirkjuvegi 3.
2010 Sundlaugin Hofsósi
1953 Laxárvatnsvirkjun
2011 Hörputorg
2008 Svartsengi
Hjá Verkís starfa útsjónarsamir smiðir hugmynda og lausna, reynsluboltar á öllum sviðum verkfræði og skyldra greina. Síðastliðin 80 ár hafa starfsmenn fyrirtækisins átt þátt í flestum stærri mannvirkjum og framkvæmdum á Íslandi. 1958 Háspennumastur í Kollafirði
Verkís verkfræðistofa | Ármúla 4 | 108 Reykjavík | Sími 422 8000 | www.verkis.is
1958 Grímsárvirkjun
Saga Verkís er þannig samofin sögu uppbyggingar og atvinnulífs á Íslandi eins og við þekkjum það. 2003 Bláa lónið
1946-2011 Hallgrímskirkja
Hagkvæmar einangrunarþykktir
Björn Marteinsson, dósent við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild HÍ, sérfræðingur við Nýsköpunarmiðstöð Íslands
Hagnaður aðgerðar er árleg lækkun hitunarkostnaðar. Hagkvæmni aðgerðar er hér metin útfrá endurborgunartíma, þ.e. árafjöldi sem þarf svo stofnkostnaður með vöxtum náist að fullu greiddur með lækkun hitunarkostnaðar. Hérlendis hefur stundum verið miðað við að ásættanlegur endurborgunartími í aðgerðum sem bæta orkunýtni skuli vera innan við 10 ár en á tímabili var hægt að fá hagstæð lán til aðgerða ef endurborgunartíminn var mest 16 ár. Í Danmörku hefur verið miðað við 12 ár og í opinberri umræðu þar er nú rætt um hvort hækka skuli þetta viðmið upp í 25 ár.
Hagkvæmar einangrunarþykktir Varmatap út um byggingarhluta ræðst af kólnunartölu byggingarhlutans, umhverfishita beggja vegna og tímanum sem þessi hitamunur ríkir. Varmatap um efnislög og kólnunartölur byggingarhluta, U-gildi, skal reikna í samræmi við ÍST 66:2008. Í nýjum Evrópustöðlum er nú almennt talað um varmamótstöðu byggingarhluta en hér hefur almennt til þessa verið talað um útreikning á kólnunartölu. Kröfur í Byggingareglugerð til útveggja eru þær að kólnunartalan sé hæst 0,30 W/m2K, nauðsynleg einangrunarþykkt (leiðnitala=0,039 W/mK) er þá 120 mm, sjá línurit 1 (útveggur reiknaður eins og í ÍST 66, dæmi 9). Hagkvæmni einangrunar fer m.a. eftir verði einangrunar og hitunarorku, og því áhugavert að ákvarða hvað sé hagkvæmt að einangra vel á ódýru hitunarsvæði eins og í Reykjavík?
24
...upp í vindinn
Línurit 1 - Steyptur útveggur sem einangraður er að innanverðu og múraður - Kólnunartala (U-gildi) háð einangrunarþykkt.
Kostnaður aðgerðar vegna aukinnar einangrunar reiknast almennt sem efnisog vinnukostnaður, en einnig þarf að taka tillit til kostnaðarauka vegna t.d. áhrifa hússtærðar á gatnagerðargjöld. Í Reykjavík er gatnagerðargjald innheimt af brúttófjölda fermetra í gólffleti, þetta verður til þess að aukin einangrun mun auka flatarstærð húss og því hafa áhrif til hækkunar á gatnagerðargjöldum. Hér verður hagkvæm einangrunarþykkt reiknuð með og án þessara áhrifa.
Forsendur og einfaldanir útreikninga; Útreikningar orkuflutnings og kostnaðar eru gerðir fyrir 1 m2 byggingarhluta, þ.e. í samsettum byggingarhluta þarf að meta hvort taka skuli tillit til áhrifa þessa á U-gildi. - Áhrif aukinnar einangrunar eru reiknuð fyrir 1 sm þykktaraukningu, þ.e. byggt á orkuflutningi í gegnum byggingarhluta fyrir og eftir viðbótarskref (aukna einangrun) og notaðar sömu forsendur varðandi gefins varma í báðum tilvikum. - Almennt ekki gert ráð fyrir að breyting yfirborðshita (á því sviði U-gilda sem eru
Hagkvæmar einangrunarþykktir skynjunarhitastig, þetta þyrfti þó að meta hverju sinni. Í ákvörðun hagkvæmrar einangrunarþykktar nýbyggingar þá er árangur af 1 sm aukningu einangrunarþykktar reiknaður útfrá efniskostnaði eingöngu, þ.e. ekki reiknaður inn vinnuliður þar sem gera má ráð fyrir að einangra þurfi bygginguna eitthvað í öllu falli (vegna hollustukrafna). Ekki er tekið tillit hugsanlegs kostnaðarauka vegna eftirtalinna atriða; - breytingar á uppbyggingu eða frágangi byggingarhluta (t.d. sverara burðarkerfi). - aukinn vinnukostnaður ef einangra þarf í fleiri efnislögum vegna aukinnar þykktar. Vaxtakostnaður er reiknaður út frá raunvöxtum (vextir umfram verðbólgu). Orkuverð er eingöngu reiknað sem notkunartengdur einingarkostnaður, þ.e. summa einingarverðs og dreifingarkostnaðar (kr/kWh) en ekki fastir liðir s.s. mælagjald. Fasteignaskattur er háður fasteignamati húss, sem getur að einhverju leyti verið háð stærð húsnæðis, en ekki er tekið tillit til áhrifa frá þessum þætti.
Árleg raunhækkun orkuverðs (%) 0 Áhrif gatnagerðargjalda Einangrun alls (sm)
6 7 8 9 10 11 12 13
U-gildi (W/m2K)
0,555 0,488 0,436 0,394 0,359 0,331 0,306 0,285
meðreiknuð
sleppt
Raunvextir fjármagns (%) 6 2
2
4
9,8 14,0 20,5 31,8 >50
14,0 >50
2
>50
5,2 7,1 9,6 12,7 16,4 23,6 30,0 >50
4
6
5,6 7,8 11,1 15,7 >50
10,2 >50
Tafla 1 - Endurborgunartími aukinnar einangrunar innan á steyptum útvegg (ár)
Niðurstöður útreikninga á hagkvæmni einangrunar í steyptum vegg sem einangraður er að innanverðu eru eins og tafla 1 sýnir. Í útreikningum er annarsvegar miðað við að orkuverð hækki í takt við verðbólgu (árleg raunhækkun 0%) og hinsvegar að árleg hækkun verði 2% umfram verðbólgu.
Það er augljóst að lóðagjöld eins og þau innheimtast nú draga verulega úr arðsemi aukinnar einangrunar og einnig að endurborgunartími einangrunar sem þarf til að uppfylla núverandi kröfur reglugerðar er í öllum tilvikum langur.
Forsendur útreikninga (gildir fyrir Reykjavík) Árs meðalútihiti: Tm=4,3 °C, Innihiti; Ti=20 °C Gefins varmi; dT=3 °C (reiknað með sömu stærð fyrir öll tilvik, í reynd vaxa áhrif gefins varma með aukinni einangrun og áhrif aukinnar einangrunar ofreiknuð sem því nemur). Heitt vatn í þéttbýli á svæði OR: 119,91 kr/m3 m.VSK (dags: 2012.01.01), þegar miðað er við 50 kWh/m3 af heitu vatni fæst orkuverð sem 2,40 kr/kWh m. VSK. Einangrunarverð (frauðplast, 16 kg/m3) er (2012.02.20) er 110,6 kr/m2 m. VSK. Gatnagerðargjöld fyrir raðhús, parhús og svipað (Reykjavík, janúar 2012) er 19832 kr/m2, sem gefur fyrir hvern 1 sm í þykkari útvegg (lofthæð 2,5m) 79,33 kr/m2 útveggjar.
...upp í vindinn
25
Vistvæn vottun og upplýsingalíkön: Af hverju? Bergljót S. Einarsdóttir, arkitekt FAÍ, er verkefnastjóri hjá FSR. Bergljót lauk lokaprófi í arkitektúr frá Norges tekniske högskole (NTH) í Þrándheimi árið 1982, námi í kennslufræðum frá sama skóla árið 1983, fjarnámi í landupplýsingafræðum frá Frjálsa háskólanum í Amsterdam 1996 og námi í verkefnastjórnun og leiðtogaþjálfun frá EHÍ (Endurmenntun Háskóla Íslands). Hún hefur unnið við NTH í Noregi, á arkitektastofum á Íslandi, hjá Skipulagi ríkisins (nú Skipulagsstofnun) og Skipulags- og byggingarsviði Reykjavíkur auk þess sem hún var skipulagsfulltrúi Garðabæjar á árunum 1999 til 2005. Bergljót hóf störf hjá FSR í mars 2008.
Bergljót S. Einarsdóttir arkitekt og verkefnastjóri FSR Halldóra Vífilsdóttir arkitekt FAÍ, er verkefnastjóri hjá Framkvæmdasýslu ríkisins. Halldóra er með meistaragráðu í arkitektúr frá Tækniháskólanum í Helsinki og Bs gráðu frá Norðurkarólínuháskóla í Bandaríkjunum. Halldóra rak eigin teiknistofu, Hvar arkitekta, frá 2005-2010 og starfaði áður hjá Teiknistofunni Óðinstorgi og vann einnig að verkefnum m.a. fyrir Arkís og Teiknistofu Hilmars og Finns. Hún hefur lokið tveimur námskeiðum á meistarastigi í skipulagsfræðum. Halldóra leiddi vinnu við gerð stefnu íslenskra stjórnvalda í byggingarlist, Menningastefnu í mannvirkjagerð, frá 2005-2007. Halldóra hóf störf hjá FSR í desember 2010.
Halldóra Vífilsdóttir arkitekt og verkefnastjóri FSR
Leiddar hafa verið að því líkur að spara mætti 3-4 milljarða króna í íslenskum byggingariðnaði árlega ef unnt væri að sneiða alfarið hjá mistökum í undirbúningsog hönnunarferlinu [1]. Ljóst er að óraunhæft er að útrýma mistökum en spara má mikla fjármuni með bættum undirbúningi framkvæmda. Það er því afar mikilvægt að huga að aðferðum til að minnka líkur á mistökum í undirbúnings- og hönnunarferli mannvirkja. Framkvæmdasýsla ríkisins, FSR, hefur verið í fararbroddi í því að innleiða vistvæna vottun og hefur haft frumkvæði að gerð upplýsingalíkana mannvirkja. Er það í samræmi við það hlutverk Framkvæmdasýslu ríkisins að vera leiðandi afl á sviði opinberra
26
...upp í vindinn
framkvæmda með það að markmiði að bæta verklag og auka skilvirkni, hagkvæmni og gæði við framkvæmdir ríkisins. Það er einnig í samræmi við stefnu íslenskra stjórnvalda í byggingarlist en árið 2007 gaf mennta- og menningarmálaráðuneytið út Menningarstefnu í mannvirkjagerð. Í stefnunni er lögð áhersla á gæði, fagmennsku og vandvirkni og er aðgát fyrir vönduðu og fallegu manngerðu umhverfi staðfest. Einnig er viðurkenndur sá virðisauki sem góð byggingarlist ber með sér fyrir samfélagið.
Innleiðing nýrra vinnubragða leiðsöguverkefni Við innleiðingu nýrra vinnubragða hefur m.a. verið farin sú leið að nota leiðsöguverkefni til að fá fram reynslu og þekkingu á nýjum aðferðum. Framkvæmdasýslan hefur umsjón með, fyrir hönd mennta- og
menningarmálaráðuneytis og í samstarfi við Háskóla Íslands, undirbúningi nýbyggingar Húss íslenskra fræða og Stofnunar Vigdísar Finnbogadóttur. Einnig er í undirbúningi bygging Heilbrigðisvísindasviðs Háskóla Íslands á lóð Nýs Landspítala við Hringbraut í Reykjavík. Hús íslenskra fræða mun hýsa Stofnun Árna Magnússonar í íslenskum fræðum og íslenskuskor Háskóla Íslands. Það verkefni er leiðsöguverkefni þar sem annars vegar er unnið eftir aðferðafræði upplýsingalíkana mannvirkja og hins vegar eftir aðferðafræði vistvænnar hönnunar.
Upplýsingalíkön mannvirkja Með upplýsingalíkönum mannvirkja, Building Information Modeling eða BIM, er átt við nýja aðferðafræði við hönnun mannvirkja, þar sem hönnuðir gera rafræn,
Vistvæn vottun og upplýsingalíkön: Af hverju? þrívíð líkön af mannvirkjum [2]. BIM byggir á því að upplýsingar séu samhæfðar, öllum aðgengilegar og því vistaðar miðlægt. Byggingarhlutar eru tengdir saman og upplýsingar, svo sem efni, áferð, magn og fleira, tengdar við þá. Tilgangurinn með upplýsingalíkönum í mannvirkjagerð er að auka gæði hönnunar og framkvæmdar og stuðla að hagkvæmari byggingum með tilliti til rekstrar þeirra og líftíma. Með aukinni samþættingu hönnunarferilsins og samvinnu hönnuða aukast gæði hönnunargagna sem stuðlar að hagkvæmari byggingum. Upplýsingaflæði milli hönnuða er einn mikilvægasti hluti vinnunnar við líkanið og upplýsingar sem einu sinni eru settar í líkanið nýtast áfram í ferlinu. Eitt helsta markmiðið með notkun BIM er að samþætta og samhæfa hönnunargögn og einn af meginkostum BIM er samnýting gagna í miðlægum gagnagrunni. Í því felst að upplýsingar eru settar inn einu sinni en ekki mörgum sinnum eins og oft vill verða í hefðbundnu skjalamiðuðu umhverfi samanber eftirfarandi mynd.
Ákvarðanatökuferlið og árangur/kostnaður Möguleikar til að hafa áhrif á kostnað og notkunarmöguleika Kostnaður vegna hönnunarbreytinga Hefðbundinn byggingarmáti Ákjósanlegur byggingarmáti Með því að aðilar deili með sér upplýsingum snemma á byggingarferlinu aukast líkur á að kostnaðarmarkmiðum verði náð og aukin gæði náist í byggingum. Mynd 2 - Breytt vinnulag [4]
ekki samhæfð sem skyldi og hugbúnaður sem notaður er ræður oft ekki við mikið magn gagna. Samnýting gagna kallar á breytta afstöðu varðandi notkun og aðgengi mismunandi fagaðila að gögnunum. Áhersla FSR hefur verið á að innleiða á hagnýtan hátt upplýsingalíkön í stærri verkefnum með það að megintilgangi að minnka líkur á mistökum. Sumir hafa viljað meina að stökkið á milli þess að fara frá tvívíðri tölvustuddri hönnun og yfir í þrívíð upplýsingalíkön sé stærra en þegar farið var frá því að teikna á pappír yfir í að teikna í tölvuforritum. Á línuritinu á mynd 2 má sjá hvaða áhrif breytt vinnulag í BIM getur haft á árangur, kostnað og tíma borið saman við hefðbundna CAD hönnun. BIM aðferðafræðin kallar á að hönnuðir taki ákvarðanir fyrr í verkinu (sjá svörtu línuna í línuritinu) en CAD hönnun (sjá bláu línuna í línuritinu). Rauða og græna línan í línuritinu sýna svo áhrif ákvarðanatöku á kostnað í hlutfalli við tíma. Eins og sjá má á grænu línunni þá eykst kostnaður því seinna sem breytingar eru ákveðnar.
Vistvæn vottun
Mynd 1 - Frá skjalamiðuðum samskiptum í miðlægan upplýsingagrunn [3]
Í framtíðinni verður byggt á miðlægum gagnagrunni en við núverandi aðstæður er það ekki raunhæft hérlendis meðal annars þar sem samskipti milli forrita eru
Flest ríki heims, þar á meðal Ísland, hafa skuldbundið sig til að stuðla að sjálfbærri þróun og staðfestir Menningarstefna í mannvirkjagerð að hið opinbera skuli vera í forystu á sviði sjálfbærrar þróunar. Framkvæmdasýsla ríkisins er í fararbroddi við að innleiða vistvænar vinnuaðferðir í byggingariðnaði og er það markmið stofnunarinnar að öll verk verði vistvæn í framtíðinni. Umhverfisstjórnunarkerfi veita verkkaupa möguleika að hafa tafarlaus og mælanleg áhrif á afköst byggingarinnar. Í vistvænni byggingu er á kerfisbundinn hátt leitast við að hámarka notagildi og lágmarka neikvæð umhverfisáhrif. Vistvænar lausnir
er unnt að nálgast á hugmyndarstigi, við hönnun, við verkframkvæmd og við rekstur byggingar. Því fyrr því auðveldara er að ná góðum árangri. Í upphafi verks er skilgreind umhverfisstefna fyrir viðkomandi byggingu og ákvarðanir teknar um þá þætti sem leggja skal áherslu á við hönnunina og hvort farið er í vottunarferli. Við hönnun er tekið tillit til heildarferils byggingar frá framkvæmd til niðurrifs. Meðal annars er lögð áhersla á orkumál, efnisval, staðarval og heilsuvernd. Umhverfisáhrif byggingariðnaðarins vegna framkvæmda, reksturs og niðurrifs eru umtalsverð. Með vistvænni nálgun má skilvirkt stuðla að minni neikvæðum umhverfisáhrifum. Við hönnun vistvænna bygginga þarf að meta hvernig hægt er að reka bygginguna á vistvænan hátt og þá um leið að lágmarka kostnað. Aukin áhersla er á heilnæmt umhverfi og þar með minni notkun eiturefna og hættulegra efna í byggingarvörum. Reynsla erlendis sýnir að vistvænar byggingar verða verðmætari en aðrar byggingar vegna góðrar ímyndar, heilsusamlegs umhverfis og minni rekstrarkostnaðar.
Hús íslenskra fræða Efnt var til opinnar samkeppni á vormánuðum 2008 um hönnun húsnæðis Stofnunar Árna Magnússonar í íslenskum fræðum og íslensku- og menningardeildar Háskóla Íslands í samvinnu við Arkitektafélag Íslands. Lögð var áhersla á að byggingin og umhverfi hennar yrði góður og vistlegur vinnustaður með vísan til stefnu stjórnvalda í byggingarlist. Byggingin sem í daglegu tali er kölluð Hús íslenskra fræða mun hýsa fjölbreytta starfsemi framangreindra stofnana og verða rými sérhönnuð, m.a. fyrir varðveislu, rannsóknir og sýningu á fornum íslenskum skinnhandritum. ...upp í vindinn
27
Vistvæn vottun og upplýsingalíkön: Af hverju? Umhverfisvottun og notkun upplýsingalíkana - Reynsla hönnuða
Mynd 3 - Afstöðumynd [5]. Lóðin liggur vestan Suðurgötu, á reit A3 í gildandi deiliskipulagi af svæði Háskóla Íslands. Lóðin afmarkast af Suðurgötu til austurs, Guðbrandsgötu til suðurs og Arngrímsgötu til vesturs.
Í samkeppninni hlutu Hornsteinar arkitektar fyrstu verðlaun en tæknilegur ráðgjafi þeirra var Almenna verkfræðistofan hf. Að hönnunarsamkeppni lokinni var gengið til samninga við hönnunarteymið um heildarhönnun byggingarinnar [6]. Byggingin er sporöskjulaga umlukin grunnri tjörn, að utan klædd málmhjúp og er formið brotið upp með útskotum og inngörðum. Gönguleið milli Háskóla Íslands og Þjóðarbókhlöðu fer í gegnum bygginguna. Fulltrúar verkkaupa, sem er mennta- og menningarmálaráðuneytið í samvinnu við Háskóla Íslands, ákváðu í samvinnu við
byggingin fengi umhverfisvottun samkvæmt alþjóðlega vottunarkerfinu BREEAM [8]. Markmið leiðsöguverkefnisins var og er að fá fram reynslu og þekkingu á Íslandi á framangreindum aðferðum.
Hönnunarteymi: Arkitektar: Hornsteinar arkitektar ehf. Landslagsarkitektar: Hornsteinar arkitektar ehf. Burðarvirki: Almenna verkfræðistofan hf. Lagnir og loftræsing: Almenna verkfræðistofan hf. Raflagnir: VJI hf verkfræðistofa. Lýsingarhönnun: ARUP Amsterdam og VJI hf verkfræðistofa. Hljóðvist, öryggis- og brunahönnun: Efla hf.
Verkkaupi taldi mikilvægt að miðla reynslu þessa leiðsöguverkefnis til fagaðila innan byggingageirans, opinberra aðila, stjórnvalda, stjórnmálamanna og annarra sem áhuga kunna að hafa. Því var ákveðið að rýna notkun aðferðafræði upplýsingalíkana mannvirkja og vistvænnar hönnunar samkvæmt BREEAM og meta áhrif á hönnun og hönnunarferil þar sem litið væri sérstaklega á gæði, verklag, samstarf og tíma. Jafnframt var lögð áhersla á að fá fram umfjöllun hönnuða og verkkaupa um kosti, galla og fyrirstöðu við hönnun. Niðurstöðu rýninnar er að finna í skýrslu sem unnin var af hönnuðum í samvinnu við FSR og verkkaupa [9]. Ekki hefur enn reynt á samstarf á milli verkkaupa, verktaka og hönnuða í samhengi við notkun BIM upplýsingalíkans og er ljóst að móta þarf verklag á framkvæmdatíma til að tryggja enn frekar öryggi gagnanna og samhæfð vinnubrögð. Reynsla úr erlendum verkefnum bendir til þess að miklir hagsmunir geti verið í húfi og þarf að tryggja að þau auknu gæði sem stefnt er að með vinnslu upplýsingalíkans skili sér við vinnu verktaka á verkstað. Nauðsynlegt er að áhugi verktaka sé vakinn snemma í vinnuferlinu og er nauðsynlegt að verktakar geri sér grein fyrir því hvað felst í því að vinna verk út frá BIM upplýsingalíkani sem og hvaða kröfur það gerir til verktaka. Skilgreina þarf þær kröfur sem gerðar eru til verktakans varðandi BIM
Vistað: 10.1.2012 11:17:40
Samþykkt:
f.h. Hornsteina arkitekta ehf. Ögmu
Útg. Dags. Verkheiti:
HÚS ÍSLENS
Heimilisfang:
Guðbrandsgata, R
Verktegund:
AÐALUPPDRÁTT
Landnúmer:
.
Lík Hannað af:
Mynd 4 - Loftmynd af líkani [7]
.
Matshlu
Teiknað af:
.
Mælikva
Yfirfarið af:
.
Dagsetn
h o r n s
VINNUSTOFA - INGÓLFSSTR NETFANG: hornsteinar@horn
HÍF-AU-Yfirlitsmynd Mkv.:
k: 27,410
HÍF - A - AU
k: 27,676
Verkefni
Fagsvið
Tegund
HÖNNUÐUR ÁSKILUR SÉR ALLAN RÉTT Á T k: 25,600
umsjónaraðila (FSR) og hönnunarteymi að verkefnið skyldi verða leiðsöguverkefni þar sem annars vegar yrði unnið eftir aðferðafræði upplýsingalíkana mannvirkja, BIM og hins vegar eftir aðferðafræði vistvænnar hönnunar. Stefnt yrði að því að
28
...upp í vindinn
k: 25,600 k: 25,035
k: 25,035
k: 20,350
Mynd 5 - Útlit norðvestur – aðalinngangur [12]
k: 25,035
k: 20,350
HÍF-AU-Snið-bókasalur Mkv.:
Vistvæn vottun og upplýsingalíkön: Af hverju? HÍF-AU-3.Hæð Mkv.:
Útg. Dags. Verkheiti:
HÚS ÍSLENSKR
Heimilisfang:
Guðbrandsgata, Reykj
Verktegund:
AÐALUPPDRÁTTUR Mynd 8b - Úr lagnalíkönum. Skrifstofugangur [15] Landnúmer:
.
Líkanm
meðhöndlun gagna er önnur og uppbygging verkferla breytist. Ákvarðanataka, bæði verkkaupa sem og hönnuða, á sér stað h o r n s t mun fyrr í ferlinu en tíðkaðist í hefðbundnu hönnunarferli. HÍF - A - AU _ 07 Hér á landi er enn ekki komin reynsla af notkun upplýsingalíkana mannvirkja á verkstað í samvinnu við verktaka en til stendur þó að þróa það samstarf. Einnig hefur ekki reynt á uppfærslu reyndarlíkans og almennri notkun við rekstur byggingarinnar. „Um stóran og veigamikinn þátt er að ræða sem, að mati arkitekta þessa leiðsöguverkefnis, er mjög mikilvægt að taka til ítarlegrar skoðunar og afla reynslu úr sambærilegum verkefnum erlendis frá.“ [11]
2. og 3. Snið í bó
Mynd 6 - Horft úr suðaustri - 2. hæð [13] HÍF-AU-2.Hæð1
2
Mkv.:
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Hannað af:
.
Teiknað af:
.
Mælikvarði:
Yfirfarið af:
.
Dagsetning: 1
VINNUSTOFA - INGÓLFSSTRÆTI 5 NETFANG: hornsteinar@hornsteinar.is
13
14
15
16
gk: 27,666
17
18
Verkefni
gk: 27,410
gk: 27,094
Fagsvið
4131
4131
700
gk: 25,035
gk: 25,035
AU-4.Hæð
400
Í Skrifstofa
2600
0301
Gangur
gk: 21,100
0303
Í Skrifstofa
Þakgarður 2068
gk: 21,100
Grunnmynd 3. hæðar - AU
4620
Í Skrifstofa
2200
Í Skrifstofa
1377
3800
800
24,90 m
Í Skrifstofa
21,10 m
375
4000
gk: 20,350
0201
HÍF-214 Almenn skrifstofa - Í
Gangur
Kennslustofa
Grunnmynd 2. hæðar - AU
2850
gk: 17,100
17,10 m
7000
gk: 17,100
gk: 16,100
gk: 16,250
2680
2600
4000
gk: 14,700
0101
Kaffitería
Bókasalur
Gangur
gk: 13,100
1400
4000 2600
0003
Bókageymsla
Geymsla fyrir húsgögn
Grunnmynd 1.Hæðar Yfirlitsmynd
13,10 m
gk: 11,225
Bíllakjallari
Grunnmynd Kjallari
0001
Gangur
Tegund
M
HÖNNUÐUR ÁSKILUR SÉR ALLAN RÉTT Á TEIKNINGU
gk: 25,600
gk: 25,600
Í Skrifstofa
Matshluti:
9,44 m 0. Kjallari / Bíllastæða Hús
Tæknirými
gk: 9,040
9,10 m
Mynd 7 – Snið í bókasal [14]
notkun hans og með hvaða hætti sá þáttur í ferlinu á sér stað. Til að ná fram þeim eiginleikum sem sóst er eftir í BIM upplýsingalíkönum er mikilvægt að upplýsingar sem mataðar eru inn í líkanið séu raunverulegar og sannar. Lýsing byggingarhluta í líkaninu þarf að vera byggð á raunverulegum stærðum og efnislýsingum en ekki á „reddingum“ eða staðgenglum byggingarhluta til að ná fram útlitslegum eiginleikum í líkaninu. Slík vinnubrögð leiða til skekkju í innri upplýsingum upplýsingalíkansins. Því er afar mikilvægt að í upphafi verks sé verklag mótað og meginlínur varðandi framsetningu líkansins settar fram sem hluti af gæðastjórnunarkerfi
verkefnisins. „Reynslan sem áunnist hefur í verkefninu er einna helst sú að þau vinnubrögð sem viðhöfð eru og það samskiptaferli sem skapast við vinnu í BIM umhverfi hvetur til agaðra vinnubragða og ríkara samstarfs hönnuða á milli sem og á milli hönnuða og verkkaupa. Þó að ýmsar hindranir hafi verið á veginum þá hafa þær ekki verið of íþyngjandi og oft hægt að skrifa þær á takmarkaða reynslu hönnuða af BIM og hinum nýja hugbúnaði í upphafi verksins.“ [10] Hugmyndafræði BIM hefur víðtæk áhrif á flesta þætti hönnunarferilsins. Samskipti aðila eru með öðrum hætti, umgengni um og
Myndir 8 - Úr lagnalíkönum
Stofnun Vigdísar Finnbogadóttur Í gangi er samkeppni um hönnun byggingar og lóðar fyrir Stofnun Vigdísar Finnbogadóttur sem áformað er að rísi á lóð Háskóla Íslands á horni Suðurgötu og Brynjólfsgötu í Reykjavík. Byggingin verður um 4.000 fermetrar að stærð, en þar af er um 1.000 fermetra bílageymsla neðanjarðar. Einnig verða gerð 120 fermetra göng undir Suðurgötu sem tengir bygginguna við Háskólatorg. Markmiðið með byggingunni er tvíþætt: annars vegar að skapa aðstöðu fyrir starfsemi alþjóðlegrar tungumálamiðstöðvar, sem mun starfa undir formerkjum UNESCO, og hins vegar að skapa fullkomna aðstöðu til kennslu, rannsókna og miðlunar þekkingar um tungumál og menningu til almennings og vísindasamfélagsins. Með starfseminni verður stuðlað að aukinni kunnáttu í erlendum tungumálum og menningarlæsi á Íslandi og vakin athygli á veigamiklu hlutverki tungumála fyrir menningu einstakra málsvæða, sem og á heimsvísu. Jafnframt verða rannsóknir á þessum sviðum stórefldar. Með samvinnu við innlendar og erlendar rannsóknastofnanir, vísinda- og fræðimenn og aðra sem láta sig tungumál varða, mun stofnunin leggja sinn skerf til eflingar og viðgangs tungumála heims og þeirrar menningar sem þeim tengjast. Með starfseminni vill stofnunin heiðra ...upp í vindinn
29
Vistvæn vottun og upplýsingalíkön: Af hverju? og halda áfram því brautryðjandastarfi sem Vigdís Finnbogadóttir hefur unnið á alþjóðavettvangi sem velgjörðarsendiherra tungumála hjá Menningarmálastofnun Sameinuðu þjóðanna (UNESCO). Nýbygging fyrir Stofnun Vigdísar mun setja svip sinn á háskólasvæðið og Reykjavíkurborg og kemur til með að bæta verulega aðstöðu nemenda og kennara til rannsókna og kennslu í erlendum tungumálum við Háskóla Íslands. Þá verður byggingin vettvangur fræðslu og upplifunar fyrir gesti og gangandi. Stefnt er að vottun byggingarinnar samkvæmt BREEAM vottunarkerfinu og mun hönnunin taka mið af því. Lögð er áhersla á markvissa umhverfisstjórnun við hönnun, framkvæmd og rekstur Stofnunar Vigdísar Finnbogadóttur. Miðað er við að byggingin verði tekin í notkun í ágúst 2014.
Mikilvægi góðs undirbúnings Þó að ekki sé raunhæft að útrýma mistökum í undirbúningsferli mannvirkjagerðar ætti það hins vegar að geta talist raunhæft markmið að draga umtalsvert úr mistökum. Á þann hátt væri hægt að spara milljarða króna árlega. Opinberir aðilar bera mikla ábyrgð á manngerðu umhverfi, bæði með setningu
Mynd 9 - Fyrirhuguð staðsetning Stofnunar Vigdísar Finnbogadóttur á horni Suðurgötu og Brynjólfsgötu í Reykjavík. [16]
laga og reglna og við ákvarðanir um skipulag byggðar og uppbyggingu hennar. Stjórnvöld eru stærsti einstaki framkvæmdaraðilinn í landinu og geta þau þannig og eiga þau að hafa mikil áhrif á þróun manngerðs umhverfis. Það er markmið Framkvæmdasýslunnar að vera í fararbroddi hvað varðar samræmingu gagna og þróun á sviði verklegra framkvæmda, ásamt því að sýna frumkvæði í notkun upplýsingatækni á sínu sviði. Með notkun upplýsingalíkana mannvirkja eru væntingar til þess að með aukinni samhæfingu hönnuða minnki líkur á mistökum í undirbúnings- og hönnunarferlinu. Auk þess sem framkvæmdaraðilar hafa betri sjónræna
Heimildaskrá: [1] Óskar Valdimarsson. (2006). „Gæðastjórnun við mannvirkjagerð“. Verktækni. [2] Upplýsingalíkön mannvirkja (e: Building Information Modeling, BIM) byggja á nýrri aðferða¬fræði við hönnun mannvirkja. Notkun BIM hófst um 1987 með forritinu ArchiCAD, en þá mun hafa orðið til fyrsta upplýsingalíkanið í mannvirkjagerð. [3] Heimild: Fyrirlestur, Óskar Valdimarsson, FSR. [4] Heimild: The American Institute of Architects SmartMarket Report, Design &Construction Intelligence, 2007, Interoperability Issue http://www.aia.org/aiaucmp/groups/aia/documents/pdf/aias077485.pdf [5] Heimild, Hornsteinar. Greinargerð arkitekta með óútgefnum útboðsgögnum, drög 2012. [6] Hönnunarteymi: Arkitektar: Hornsteinar arkitektar ehf. Landslagsarkitektar: Hornsteinar arkitektar ehf. Burðarvirki: Almenna verkfræðistofan hf. Lagnir og loftræsing: Almenna verkfræðistofan hf. Raflagnir: VJI hf verkfræðistofa. Lýsingarhönnun: ARUP Amsterdam og VJI hf verkfræðistofa. Hljóðvist, öryggis- og brunahönnun: Efla hf. [7] Heimild, Hornsteinar. Greinargerð arkitekta með óútgefnum útboðsgögnum, drög 2012. [8] BRE, British Research Establishment, eru bresk samtök sem votta byggingar samkvæmt BREEAM umhverfisvottunarkerfinu ,BRE Environmental Assessment Method. [9] Hús íslenskra fræða, Umhverfisvottun bygginga og notkun upplýsingalíkana, Reynsla hönnuða, 7.október 2010. Bakhjarl verkefnisins og skýrslu um reynslu hönnuða er mennta- og menningarmálaráðuneytið sem með stuðningi, metnaði og áhuga á að fylgja eftir stefnu stjórnvalda C í byggingarlist hefur veitt hönnuðum, ráðgjöfum og sérfræðingum mikilvæga hvatningu. [10] Hús íslenskra fræða, Umhverfisvottun bygginga og notkun upplýsingalíkana, Reynsla hönnuða, M 7.október 2010. Y [11] ibid CM [12] Heimild, Hornsteinar. Greinargerð arkitekta með óútgefnum útboðsgögnum, drög 2012. [13] ibid. MY [14] ibid. CY [15] Heimild. Almenna verkfræðistofan. Drög að óútgefnum útboðsgögnum 2012. [16] Heimild. Heimasíða FSR. http://www.fsr.is/pages/349 Skoðað 20. Febrúar 2012. CMY [17] Menningarstefna í mannvirkjagerð. Stefna íslenskara stjórnvalda í byggingarlist. Bls. 42. Útg. K Mennta- og menningarmálaráðuneytið, 2007.
30
...upp í vindinn
yfirsýn með líkönunum og þess vegna ættu líkön að auðvelda framkvæmdir á verkstað. Innleiðing á aðferðafræði sjálfbærrar þróunar og vistvænna bygginga í íslenskum byggingariðnaði hefur kallað á auknar kröfur varðandi öryggisstjórnun á byggingarstað og heildstæðari áætlanir um virkni- og viðtökuprófanir. Sjálfbærni og vistvæn sjónarmið krefjast nýrra nálgana við skipulag, hönnun og framkvæmdir. Í þeim efnum á hið opinbera að vera í forystu og setja metnaðarfull markmið. Opinberar framkvæmdir eiga að vera fyrirmynd í að tryggja gæði og vandvirkni. Við getum alltaf gert betur og því er mikilvægt að vera vakandi yfir leiðum til að stuðla að framþróun í mannvirkjagerð. Við eigum ekki efni á öðru eða eins og Hallgrímur Melsted landsbókavörður sagði árið 1905 í bréfi til Johannesar Magdahl Nielsen arkitekts Safnahússins við Hverfisgötu: „Á það verður ekki minnt of rækilega, að við íslendingar erum fátæk þjóð og höfum ekki efni á að byggja of smátt, ... . Fyrir því þykir mér rétt, að vér kostum hlutfallslega þó nokkru til að koma upp byggingu, er svari kröfum tímans, en eigi jafnframt alllanga framtíð fyrir sér.“ [17]
Autodesk Building Design Suite Autodesk Autodesk Entertainment Creation Suite Autodesk Infrastructure Design Suite
Rennihurðajárn. Hurðarpumpur. Rafdrifnir opnarar. Snúningshurðir. Öryggishlið. Hert gler eftir máli.
Lím og þéttiefni í úrvali Tré & gifsskrúfur. Glerjunarefni. Hurðarhúnar og skrár. Baðherbergisvörur og höldur. Parketlistar og gerefti. Glerfestingar og klemmur. Rafdrifnir gluggaopnarar.
Hugsum til framtíðar HUGSUM GRÆNT
Reykjafell hf. · Skipholt 35 · 105 Reykjavík · Sími 588 6000 · www.reykjafell.is Furuvellir 13 · 600 Akureyri · Sími 462 5000
Við búum á Íslandi! Gleymum því ekki
Á íslenskum húsum dynja nánast daglega vond veður með stöðugt hækkandi húshitunarkostnaði. Þess vegna er góð einangrun húsa gríðarlega mikilvæg. Hjá Promens Tempru færðu einangrun sem hentar íslenskum húsum í baráttunni gegn íslenskri veðráttu. EPS plasteinangrun fyrir hús XPS rakaheld og þrýstiþolin einangrun á flöt þök Sérskorin einangrunarlok á heita potta EPS-einangrun er framledd samkvæmt viðeigandi Evrópustöðlum
Höldum kuldanum úti og hitanum inni! thorrisig.12og3.is
Járn & Gler hf. - Skútuvogur 1h. Barkarvogsmegin. www.jarngler.is 104 Reykjavík S: 58 58 900. -
www.promens.is/tempra Promens Tempra ehf. • Íshella 8 • 221 Hafnarfjörður Sími: 520 5400 • tempra@promens.com
Skúfbylgjuhraði í jarðvegi
Bjarni Bessason lauk prófi í byggingarverkfræði frá HÍ 1981, meistaraprófi frá DTH í Danmörku 1983 og doktorsprófi frá NTH í Noregi 1992. Hann starfaði hjá Verkfræðistofnun HÍ frá 1983-1988 og hjá Norges Geotekniske Institutt (NGI) í Ósló frá 1992-1995. Bjarni hefur verið dósent við verkfræðideild HÍ frá 1995 og prófessor frá 2002.
Bjarni Bessason Prófessor við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands.
Sigurður Erlingsson lauk prófi í jarðeðlisfræði frá HÍ 1985, meistaraprófi í byggingarverkfræði frá KTH í Svíþjóð 1988 og doktorsprófi frá sama skóla 1993. Sigurður hefur verið dósent við verkfræðideild HÍ frá 1993 og prófessor frá 1997.
Sigurður Erlingsson Prófessor við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands.
Inngangur Jarðvegur Íslands er margbreytilegur og með ólíkan uppruna. Mannvirki eru oft grunduð í eða á náttúrulegan jarðveg en einnig er velþekkt að skipta út lélegu burðarefni og byggja upp jarðvegspúða og fyllingar þar sem reisa á mannvirki. Í öllum tilvikum er mikilvægt að þekkja jarðtæknilega eiginleika þessara jarðefna í efstu 20 til 30 metrunum og jafnvel dýpra. Stífni jarðvegs er oftast sú kennistærð sem hvað mestu máli skiptir við mannvirkjagerð. Til dæmis við sigútreikninga, við mat á ysjunarhættu og bylgjumögnun á jarðskjálftasvæðum sem og við skilgreiningu á jarðskjálftaálagi. Meginmarkmið þessarar greinar er að lýsa í stuttu máli þekktri
32
...upp í vindinn
aðferð sem notuð hefur verið við að meta stífni jarðvegs á Íslandi á undanförnum árum. Einnig að gefa upplýsingar um opinn gagnagrunn þar sem mæliniðurstöður eru aðgengilegar. Nánari umfjöllun má svo finna í nýlegri grein (Bjarni Bessason og Sigurður Erlingsson, 2011).
Aðferðafræði Til að ákvarða stífni jarðvegs er velþekkt aðferð að mæla skúfbylgjuhraða, VS og nota svo eftirfarandi sambönd til að ákvarða skúfstuðul, Gmax og fjaðurstuðul, Emax : Gmax = ρ ⋅VS2 (1) og Emax = Gmax ⋅ 2(1 +ν ) (2)
þar sem ρ er eðlismassi og ν er Poisson hlutfall jarðvegs. Ýmsar aðferðir eru til við að mæla skúfbylgjuhraða. Hér má nefna milliholuaðferð, niðurholuaðferð, hreinbylgjuaðferð (Continuous Surface Wave – CSW), og aðferðir sem byggja á tíðnigreiningu á yfirborðsbylgjum, eins og SASW-aðferðin (Spectral Analysis of Surface Waves) og MASW (Multichannel analysis of surface waves) gera (sjá t.d. Woods, 2004). SASW-aðferðin hefur verið notuð á Íslandi undanfarna tvo áratugi til að mæla og meta skúfbylgjuhraða í náttúrulegum jarðvegi og í manngerðum fyllingum á ýmsum stöðum. Aðferðin er harðvirk og ódýr í framkvæmd samanborið við aðrar
Skúfbylgjuhraði í jarðvegi
DL
0.1 #1
0 −0.1 0.05
#2
0 −0.05 0.05
#3
0 −0.05 0.05
#4
0 −0.05 0.05
#5
0 Velocity − (volts)
hliðstæðar jarðtæknilegar mælingar. Hún gefur áreiðanlegar niðurstöður niður á um 20 metra dýpi þegar notast er við hopp eða sleggju sem bylgjugjafa. Aðferðin gengur vel bæði fyrir lausan og stífan jarðveg. Ennfremur má beita henni á grófan jarðveg (möl og steinar) þar sem ýmsar aðrar aðferðir ganga illa. Í stuttu máli gengur aðferðin út á að mæla útbreiðslu Rayleigh-bylgna og nota þær til að ákvarða efniseiginleika þeirra jarðlaga sem verið er að kanna. Helsta einkenni slíkra bylgna er að þær hafa stærstu eindarfærslunar næst yfirborði en hreyfingin dvínar svo hratt með dýpi. Hátíðni Rayleighbylgjur hafa stutta bylgjulengd og ferðast því næst yfirborðinu á meðan lágtíðni bylgjur hafa lengri öldulengd og rista dýpra (sjá mynd 1).
−0.05 0.02 #6
0 −0.02 0.02
#7
0 −0.02 0.01
#8
0 −0.01 0.01
#9
0
Dij
−0.01 0.01 0 −0.01 0.1
λR1 λR2
λR3
Mynd 1 - Útbreiðsla Rayleigh-bylgna með mismunandi bylgjulengd í lagskiptum jarðvegi.
Mikilvægt er því að mæla útbreiðsluhraða Rayleigh-bylgna á breiðu tíðnibandi. Hægt er að tala um þrjú meginskref þegar aðferðinni er beitt, þ.e. vettvangsmæling, gagnaúrvinnsla og loks hermun með reiknilíkani. Við vettvangsmælingu eru hraðanemum, sem mæla lóðrétta hreyfingu, komið fyrir í beinni línu á yfirborði jarðvegsins eða jarðlagsins sem verið er kanna. Yfirborðsbylgjur eru því næst framkallaðar með höggálagi við enda mælilínu og nemarnir notaðir til að skrá hreyfingu yfirborðs í tölvu þegar bylgjurnar breiðast út frá höggstaðnum (sjá mynd 1). Fyrir tiltekna mælilínu þarf nokkrar mælingar með mismunandi höggálagi og breytilegri fjarlægð frá enda hennar. Mynd 2 sýnir mælda hreyfingu í mælilínu þar sem notast
viðkomandi mælilínu ásamt staðalfráviki hans. Lokaskrefið er svo að nota eðlisfræðilegt reiknilíkan fyrir lagskipt fjaðurefni til að reikna út fræðilegan tvístrunarferil sem bera má saman við mælda meðaltalsferilinn. Kennistærðirnar sem líkanið er byggt á, eru fjöldi jarðlaga og skúfbylgjuhraði, Poisson-hlutfall, eðlismassi og þykkt hvers jarðlags. Venja er að festa Poisson-hlutfall og eðlismassa í upphafi. Er þá annaðhvort byggt á mælingum eða reynslutölum fyrir viðkomandi jarðefni. Unnið er gagnvirkt með forritið og kennistærðum breytt, þar til mælda og fræðilega tvístrunarferlunum ber vel saman. Lagskipting og skúfbylgjuhraði hvers lags sem fæst með þessu móti, er notað til að lýsa eiginleikum viðkomandi jarðlags.
#10
0.2
0.3
0.4 0.5 Time − (s)
0.6
0.7
0.8
Mynd 2 - Dæmi um skráðar tímaraðir frá SASW mælingu með tíu hraðanemum (#1-10). Tímaásinn er 0.7 s langur. Fjarlægð á milli hraðanema #1 og #10 eru 20 metrar.
var við 10 hraðanema. Næsta skref er að vinna úr gögnunum með tölvu eftir að heim er komið. Reiknuð eru svokölluð krossróf fyrir tímaraðir frá mismunandi hraðanemapörum. Einungis eru notuð pör þar sem fjarlægðin milli nema er eins eða svipuð og fjarlægðin milli álagspunkts og þess nema sem næstur er honum. Rófin eru tvinntöluföll og því sett fram með aflrófi annars vegar og fasarófi hins vegar. Úr fasarófunum er hægt að reikna ferðatíma bylgnanna milli viðkomandi nema sem fall af tíðni og þar næst útbreiðsluhraða Rayleigh-bylgnanna sem fall af bylgjulengd. Þetta samband er gjarnan sýnt í línuriti og kallast tvístrunarferill. Þegar tvístrunarferlar hafa verið fundnir með þessum hætti fyrir mismunandi nemapör, eru þeir lagðir saman og meðaltalstvístrunarferill ákvarðaður fyrir
SASW mælingar á Íslandi SASW-aðferðinni hefur verið beitt á nokkrum stöðum hérlendis til að ákvarða skúfbylgjuhraða jarðvegs bæði þar sem eru náttúrulegar aðstæður, þ.e. óhreyfður jarðvegur, sem og í manngerðum fyllingum og jarðvegspúðum. Mynd 3 gefur yfirlit yfir mælistaði þar vísindamenn frá Háskóla Íslands hafa mælt við náttúrulegar aðstæður frá árinu 1996 (sjá einnig Bjarni Bessason, 1998 og Bjarni Bessason og Sigurður Erlingsson, 2011). Á hverjum stað eru jafnan teknir nokkrir mæliferlar. Til viðbótar við þessar mælingar beitti Ken Stokoe frá Texasháskóla í Austin SASW-aðferðinni á þremur stöðum á Suðurlandi árið 1984. Nánar tiltekið á Kvíslarveitusvæðinu, við Sultartangastíflu og við Búrfellsstíflu. Samtals mældu hann og félagar 9 mæliferla. Í þessum leiðangri voru einnig framkvæmdar milliholumælingar og niðurstöður bornar saman við SASWmælingarnar. Góð samsvörun fékkst (Silver og fleiri, 1986). SASW-aðferðinni hefur verið beitt til að mæla stífni í vegöxlum, leiðigörðum og jarðvegspúðum úr mismunandi efni og misvel pakkað. Flestar þessar fyllingar eru þunnar. Fróðlegt er að
1
...upp í vindinn
33
Skúfbylgjuhraði í jarðvegi bera niðurstöður mismunandi mælistaða saman. Á mynd 4 eru sýnd nokkur dæmi um mældan skúfbylgjuhraði sem fall af dýpi frá mismunandi stöðum með ólíkan jarðveg, eða allt frá jarðsniði úr mýri og upp í velpakkað bögglaberg í jarðvegspúða. Eins og sést munar miklu. Það skal svo undirstrikað að stífnin er í rétti hlutfalli við skúfbylgjuhraðann í öðru veldi samanber jöfnur 1 og 2 hér að framan.
Sauðárdalur
Desjarárdalur
Hjallar að vestan Hjallar að austan
Opin vefsíða Borgarfjarðarbrú
Niðurstöður SASW-mælinga hafa verið vistaðar í gagnagrunni sem hægt er að skoða á opinni vefsíðu. Mögulegt er að bera saman tvístrunarferla og skúfbylgjuhraðasnið frá mismunandi stöðum. Síðan hýsir gögn frá um það bil 100 mæliferlum. Hún er í stöðugri þróun og þegar ný jarðsnið eru mæld er gögnum bætt inn í gagnagrunninn. Á vefsíðunni er jafnframt reiknaður meðaltals skúfbylgjuhraði VS,d fyrir mismunandi dýptir með jöfnunni:
Seleyri Kjalarnes Árbær Selfoss Arnarbæli Melar
Heiðarlón Hella Hróarslækur Hvolsvöllur Hólmsá
Óseyrartangi Hrafnatóftir
Mynd 3 - Náttúrulegir mælistaðir þar sem SASW aðferðinni hefur verið beitt til að ákvarða skúfbylgjuhraða.
d
∑
Lokaorð Í heild má segja að skúfbylgjumælingarnar með SASW-aðferðinni á Íslandi hafi gengið vel. Hún hentar vel til að ákvarða
Skúfbylgjuhraði - Vs [m/s] 0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
2 4 Þjappað bögglaberg
6
Dýpi - [m]
8 10
Siltríkur sandur Lífrænt efni
12 14 16 18 20
Kjalarnes Hrafnatóftir Hróarslækur Seleyri Jarðvegspúði
Möl
Sandur
Mynd 4 - Samanburður á skúfbylgjuhraðasniðum frá mismunandi mælistöðum með ólíkan jarðveg.
34
...upp í vindinn
Skeiðará
Atleyjarmelar
Bakkafjara
VS ,d = N meðaltalsskúfbylgjuhraðann fyrir er mældur hi skúfbylgjuhraði í neðsta laginu framlengdur (3) niður á það dýpi. Umrædda vefsíðu má finna i =1 Vi þar sem d = [2, 5, 10, 20, 30] er dýptin í á slóðinni: (http://www.hi.is/~bb/sasw). metrum sem meðaltalið er ákvarðað fyrir, hi og Vi tákna þykkt og skúfbylgjuhraða jarðlags númer i byggt á SASW-mælingunum, og loks táknar N fjölda laga. Hafa ber í huga að ef mæling nær ekki niður á það dýpi, d, sem ætlunin er að ákvarða
Gígja
meðaltalsstífnieiginleika sem fall af dýpi, en erfitt er að greina nákvæmlega þykktir einstakra jarðlaga og einkenni hvers lags. Beita má aðferðinni á mismunandi jarðveg, til dæmis leir, silt, sand og möl. Í sumum tilvikum (til dæmis þar sem mjúkt yfirborðslag hylur harðara undirlag) getur verið erfitt að framkalla og mæla bylgjur í neðra laginu. Aðferðin nýtist hins vegar ekki við mælingar á hrauni eða klöpp. Í slíkum tilvikum þarf að nota annars konar mælitækni. Heimildaskrá: -Bjarni Bessason, 1998. Yfirborðsbylgjumælingar til ákvörðunar á skúfbylgjuhraða. Árbók VFÍ/TFÍ 1997/98, bls. 293-303. - Bjarni Bessason og Sigurður Erlingsson, 2011, Shear wave velocity in surface sediments, Jökull 61, bls. 51-64. - Silver, M. L., B. J. Björnsson, T. Kiefer, M. Sharma, E. Kotsopoulou and P. Thomas, 1986. Evaluation of the seismic safety of embankment structures of the Thjorsa River basin development in Iceland, Final report, Vol. 1-3 (report and appendices), Marshall Silver and Associates Ltd. - Woods, R. D. (editor), 2004. Geophysical Characterisation of Sites, Volume prepared by ISSMFE Technical Committee #10, Balkema, Rotterdam.
Vatnsaflsvirkjun í Ilulissat Frostvörn í að- og frárennslisgöngum
Óskar Pétur Einarsson Vélaverkfræðingur M.Sc. Starfar hjá Verkís hf.
Í upphafi árs 2011 var gerð athugun ([5]) á lágmarksrennsli vatns í gegnum að- og frárennslisgöng vatnsaflsvirkjunar í Ilulissat á Grænlandi, sem nægði til þess að vatn frysi ekki í göngunum vegna sífrera í bergi. Þessi athugun byggði á 25 ára gömlum hitastigsmælingum í stöðuvatni, firði og borholum, sem boraðar voru í nágrenni fyrirhugaðra gangna ([1], [2], [3], [4]). Þrívítt elementlíkan hefur verið þróað til að reikna
36
...upp í vindinn
út varmaleiðni frá vatni út í berg umhverfis göngin sem fall af tíma og meta kólnun vatns sem rennur um göngin. Niðurstaða þessarar athugunar er að 315 l/s rennsli dugar til að koma í veg fyrir að vatn frjósi í göngunum, að teknu tilliti til allra verstu hugsanlegra aðstæðna. Þetta rennsli er mun minna en upphaflegar hönnunarforsendur virkjunarinnar, þar sem rennsli um framhjáhlaup vatnsrásar í stöðvarhúsi (sem er opnað ef rennsli virkjunarinnar stöðvast) var ákvarðað sem 1200 l/s. Sumarið 2011 voru göng virkjunarinnar boruð og hitastigsmælingar voru gerðar víðsvegar um göngin ([6]). Niðurstöður
hitastigsmælinganna, sem flestar voru mældar í 6 metra djúpum holum, boraðar þvert á göngin, voru notaðar til að endurstilla varmaflutningslíkanið, m.þ.a. breyta randskilyrðum líkansins. Gengið hefur verið úr skugga um að breyttar hitastigsforsendur hafi ekki áhrif á nauðsynlegt lágmarksrennsli og er meginniðurstaðan sú að 315 l/s lágmarksrennsli er meira en nóg til að koma í veg fyrir að vatn frjósi í göngum virkjunarinnar. Einnig hefur komið í ljós að 0°C jafnhitalína liggur ofar en gert var ráð fyrir í upphafi á fyrsta kafla aðrennslisgangnanna, þannig að þau mega liggja grynnra en reiknað var með. Þetta hefur í för með sér lægri borunarkostnað.
Frostvörn í að- og frárennslisgöngum
Mynd 1 - Elementlíkan, ytri jaðar líkans
1 - Reiknilíkan og randskilyrði Elementlíkan Reiknilíkanið er þróað með FEMforritinu Femap. Leyst er tímaháð, línuleg varmaleiðnijafna í þremur víddum: dT/dt = α(d2T/dx2 + d2T/dy2 + d2T/dz2), þar sem T er hitastig í °C, t er tími í sekúndum, x, y og z er staðsetning í þremur víddum, α=k/(cp·ρ), og k, cp og ρ eru varmaleiðni, varmarýmd og eðlismassi bergs, í sömu röð. Útreikningar byggja á upphafs- og randskilyrðum líkansins og eru leystir tölulega með elementgreiningu (FEM) í Femap. Mynd af ytra byrði elementlíkans og þversnið umhverfis göng eru sýnd á Mynd 1 og Mynd 2. Á Mynd 3 sést hvar innri jaðar líkansins (veggir vatnsgagna) liggja í líkaninu. Breidd reiknilíkans er 400 metrar (200 metrar frá hvorri hlið gangna) og botn líkans liggur 200 m undir sjávarmáli. Yfirborð líkans fylgir landhæðargögnum frá kortum af svæðinu. Endar líkans ná 100 m frá endum gagna. Þéttleiki elementa er mestur við gangnavegg (sjá Mynd 2) enda er hitastigull hæstur þar.
Mynd 3 - Elementlíkan, innri og ytri jaðar líkans.
Varmaeiginleikar bergs
2 - Útreikningar og niðurstöður
Eftirfarandi gildi eru notuð til útreikninga á varmaleiðni í bergi sem fall af tíma ([1], bls. 787): • Varmaleiðni: k=3,5 W/m°C • Varmarýmd: cp=730 J/kg°C • Eðlismassi: ρ=2700 kg/m3
Lýst er hvernig niðurstöður úr reiknilíkani (upphafsskilyrði, þar sem reiknuð hitastig samsvara mældum) eru notaðar til að reikna kólnun vatns, sem rennur úr lóni, í gegnum stöðvarhús og út í fjörð. Reiknað er með öllum hugsanlegum verstu skilyrðum og að lokum er kannað hvort 315 l/s lágmarksrennsli um göng - sem fékkst úr fyrri athugunum, þar sem nýjustu hitastigsmælingar lágu ekki fyrir - sé nægilegt til að koma í veg fyrir að vatn frjósi.
Jaðrar með engu varmaflæði Reiknað er með að láréttur hitastigull sé enginn á lóðréttum ytri jöðrum líkans, þ.e. að varmaflæði sé 0 W/m2 (sjá Mynd 1). Við afstillingu á randskilyrðum líkans og ákvörðun upphafsskilyrða er einnig reiknað með að ekkert varmaflæði sé um innri veggi gangna í líkaninu, þ.e. að engin hitun gangna eigi sér stað á byggingartíma.
Vatnshitastig í miðlunarlóni og firði Vatnshitastig í miðlunarlóni og firði (sömu og notuð voru í [5]) eru: • Í firði, á 25 m dýpi: -0,05°C • Í lóni (Sø187), á 25 m dýpi: 0,84°C Þessi vatnshitastig eru jöfn yfirborðshitastigi lóns- og fjarðarbotns í líkaninu, eins og sýnt er á Mynd 7.
Hitastigsmælingar í bergi Eftirfarandi mælingar eru úr [6] og eru sýndar á Mynd 6 (grunnmynd) og Mynd 7 (snið, hitastig). Í flestum tilfellum var um að ræða mælingar í um 6 m djúpri mæliholu frá bergvegg og eru lægstu mældu gildi notuð. Þessar mælingar eru notaðar til að stilla af randskilyrði líkans (yfirborðshitastig og varmaflæði um botn), þar til reiknuð gildi eru sem líkust mældum gildum. Sjá töflu 1 aftast í grein.
Randskilyrði á efri og neðri hluta líkans
Mynd 2 - Elementlíkan, þversnið sem sýnir elementþéttleika umhverfis göng
Eftirfarandi randskilyrði á efri og neðri hluta líkans eru valin þannig að reiknuð hitastig úr líkani passi sem best við mæld hitastig við göng. Staðsetning randskilyrða er sýnd á Mynd 7. Sjá töflu 2 aftast í grein.
Reiknuð og mæld hitastig Mæld og reiknuð hitastig eru sýnd að neðan og borin saman, í mælipunktunum sex: Sjá töflu 3 aftast í grein. Reiknuð gildi eru yfir það heila lægri en mæld gildi, þannig að stilling líkans er á öruggu hliðinni hvað varmatap varðar. Samsvörun er yfir það heila ágæt, fyrir utan mælipunkt T5a, þar sem munar 0,17°C.
Niðurstöður - upphafsgildi Hitastigsdreifing í gegnum líkanið er sýnd á Mynd 4. Þessi niðurstaða er jafnframt upphafsgildi notað í útreikningum á kólnun vatns. Á Mynd 7 er sýnt lóðrétt þversnið í gegnum bergið í plani að- og frárennslisgangnanna, þar sem fram koma útreiknuð og mæld gildi í mælipunktum og hitastigsdreifing í bergi.
Útreikningur á varmatapi úr vatni til bergs Eftirfarandi forsendur eru notaðar við útreikning á varmatapi úr vatni til bergs. Öll verstu tilfelli er tiltekin til að meta hvert hæsta nauðsynlega lágmarksrennsli þyrfti að vera: • Vegghitastig gangna er jafnt vatnshitastigi. • Vatnshitastig úr lóni er 0,01°C. • Þótt hitastig bergs sé hærra en vatnshitastig, skilar varminn sér ekki til vatnsins. Vatn getur bara kólnað sé vatn heitara en berg. • Þegar vatn fer í gegnum framhjáhlaup ...upp í vindinn
37
Frostvörn í að- og frárennslisgöngum gangnaþversniði á Mynd 7 að vera mun styttri en reiknað var með í upphafi. Þetta lækkar borunarkostnað umtalsvert. Tekið er fram að þótt göngin liggi grynnra á fyrstu 200-300 m en í núverandi reiknilíkani, þá hefur þetta ekki áhrif á nauðsynlegt 315 l/s lágmarksrennsli. Berghitastig er í öllum tilfellum hærra en vatnshitastig og er því ekki reiknað með kólnun vatns á þessum kafla.
3 - Samantekt Mynd 4 - Elementlíkan, hitastigsdreifing (upphafsskilyrði)
• Upphafshitastig vatns, 0,01°C, er sett sem upphafsskilyrði á gangnaveggi. • Femap-hugbúnaðurinn reiknar varmaflæði um gangnaveggi út frá hitastigli, eftir að hafa verið í snertingu við 0,01°C heitt vatn í 24 klst. • Heildarvarmaflæði (q, kW) reiknað af Femap í hverjum hinna 22 reiknibúta gangna er jafn varmatapi vatns, sem er margfeldi massastreymis ( ), varmarýmdar vatns (Cp=4224 kJ/kg°C) og hitafalls (ΔT), eða: q= ×Cp×ΔT. Varmatap er alltaf jákvæð stærð, þ.e. hitabreyting er alltaf neikvæð stærð. • Hitaferill vatns eftir göngum er reiknað út frá framlagi hvers hinna 22 reiknibúta. Í bút sem rennur um stöðvarhús er hitun vatns í gegnum blendi reiknuð sem ΔT=75% × g × Δh / Cp, þar sem Δh fallhæð frá lóni niður í fjörð (187 m) og g er þyngdarhröðunarstuðull (9,81 m/s2). Þessi hitun er óháð vatnsrennsli. • Nýr hitaferill vatns er settur sem upphafsskilyrði og skref 2 til 5 eru endurtekin. Rennsli er þá stillt af þ.a. vatnshitastig fari aldrei undir 0°C og ítrað er þar til hitastigsbreyting í vatni verður nánast engin milli ítrana. Niðurstöður fyrri athugana ([5]) var að 315 l/s væri lágmarksrennsli sem kæmi í veg fyrir að vatnshitastig fari niður fyrir 0°C alls staðar í göngum. Niðurstöður byggðar á nýjustu hitastigsmælingum eru sýndar á Mynd 5.
38
...upp í vindinn
Verstu skilyrði - 315 l/s rennsli Vatnshitastig (40% orkubreyting)
Berghitastig
Vatnshitastig (75% orkubreyting)
Varmatap frá vatni í berg
1.60
300
1.20
270
0.80
240
0.40
210
0.00
180
-0.40
150
-0.80
120
-1.20
90
-1.60
60
-2.00
30
-2.40
0
500
1000
1500
2000
2500
Fjarlægð frá lóni Sø 187, m
3000
Mynd 5 - Vatns- og berghitastig og varmatap úr vatni.
0 3500
Varmatap, W/m
Göngunum er skipt í 22 búta, þar sem reiknað er með föstu vatnshitastigi í hverjum bút. Reiknitími er 24 klst frá upphafsskilyrðum. Á þeim tíma nær vatn að hita gangnaveggi örlítið og mynda raunhæfan hitastigul inn í bergið. Tekið skal fram að sé vatn látið renna lengur, t.d. í viku eða mánuð, jafnast hitastigull í bergi út og varmatap úr vatni og rennslisþörf snarlækka. Útreikningar fara fram í eftirfarandi skrefum:
Notað er sama rennsli og í fyrri athugun, þ.e. 315 l/s. Ef 75% orku breytast í varma í blendi framhjáhlaups verður vatnshitastig alltaf a.m.k. 0,15°C í frárennslisgöngum. Einnig má túlka þessa niðurstöðu sem svo að einungis 40% stöðuorku þyrftu að breytast í varmaorku - ekki 75% - til að vatnshitastig verði hærra en 0°C. Ástæðan fyrir því að óbreytt rennsli er notað er sú, að þegar er búið að hanna og bjóða út framhjáhlaupslagnir. Ekki þykir ástæða til að lækka þetta rennsli. Búnaðurinn verður einungis notaður í stuttan tíma í neyðartilfellum ef rennsli um virkjun stöðvast af einhverjum orsökum og hefur því hverfandi áhrif á miðlunargetu lóna virkjunarinnar. Önnur niðurstaða, sem stangast á við fyrri athuganir er sú að berghitastig í fyrstu 600700 metrum aðrennslisgangna virðist vera mun hærra en reiknað var með í upphafi. Lega aðrennslisgangna miðaðist við 0°C jafnhitalínu (sýnd sem punktalína á Mynd 7) sem virðist í raun liggja tugum metra ofar (þykk lína á Mynd 7). Þetta þýðir að aðrennslisgöng mega liggja grynnra á fyrsta hluta gangnanna (um 200-300 m) og þarf því lóðréttur fallstokkur, sem sýndur er á
Hitastig, °C
í stöðvarhúsi er reiknað með að 75% stöðuorku vatns breytist í varma (þegar vatn fer í gegnum blendi), sem hitar vatnið.
Þrívítt varmaflutningslíkan, sem þróað var árin 2010-2011, hefur verið uppfært m.þ.a. breyta randskilyrðum á efri og neðri hluta líkans, þannig að útreiknuð hitastig passi því sem næst við mæld hitastig í bergi umhverfis að- og frárennslisgöng vatnsaflsvirkjunar í Ilulissat á Grænlandi. Niðurstöður fyrri athugunar, sem byggði á takmörkuðum og eldri hitastigsmælingum, var sú að 315 l/s lágmarksrennsli í gegnum göngin kæmi í veg fyrir að vatn frysi við öll verstu hugsanleg skilyrði. Endurreikningur á varmatapi vatns með uppfærðum randskilyrðum líkans staðfestir að 315 l/s lágmarksrennsli er meira en nægjanlegt til að koma í veg fyrir að vatn frjósi í göngunum, enda eru hitastig yfir það heila hærri en reiknað var með í fyrri athugunum. Ekki þykir ástæða til að breyta hönnunarrennsli framhjáhlaupslagnar, jafnvel þótt óhætt sé að lækka rennslið umtalsvert. Hitastig í fyrstu 600-700 metrum aðrennslisgangna eru jafnframt hærri en reiknað var með í upphafi, sem þýðir að göngin þurfa ekki að liggja jafn djúpt og í fyrstu var talið, sem sparar borunarkostnað.
Frostvörn í að- og frárennslisgöngum
Verkfræðingafélag Íslands vinnur að faglegum og kjaralegum hagsmunum allra verkfræðinga. Ert þú ungfélagi? Nemendur í verkfræði geta orðið ungfélagar í Verkfræðingafélagi Íslands. Ungfélagaaðild er ókeypis en hún veitir aðgang að þjónustu félagsins. Umsóknareyðublöð eru á vfi.is • Virðing og jafnrétti • Fagleg ábyrgð og ráðvendni • Samfélagsleg ábyrgð og sjálfbærni
Upplýsingar um starfsemi félagsins eru á www.vfi.is www.facebook.com/vfi.1912 ...upp í vindinn
39
Frostvörn í að- og frárennslisgöngum
Mynd 7 - Gangnaþversnið úr líkani, reiknuð og mæld hitastig
Mælipunktur
Landhæð
Dagsetning mælingar
Mælt hitastig
T8
135,5
1.10.2011
0,8
T5b
12,5
24.9.2011
0,3
T5a
5,0
3.8.2011
0,7
T4a
0,7
5.6.2011
-0,7
T2 T1
-27,5 -13,0 m.a.sl.
17.9.2011
-1,4 -1,4 °C
23.6.2011
Tafla 1 - Berghitastigsmælingar (sjá Mynd 6 og Mynd 7)
40
...upp í vindinn
Frostvörn í að- og frárennslisgöngum
Svæði (lengd eftir göngum)
Yfirborðshitastig
1 (0-560 m)
-1,87 (0,84 )
0,082
2 (560-1150 m)
-3,86
0,058
3 (1150-1600 m)
-4,99
0,157
4 (1600-2030 m)
-5,03
0,050
*
5 (2030-2750 m)
-3,89
6 (2750-3380 m)
-3,92 (-0,05 ) °C
* Lónsbotn ** Fjarðarbotn
Varmaflæði úr jörðu
0,200 **
0,151 W/m2
Tafla 2 - Randskilyrði á efri og neðri hluta líkans
Mælt hitastig
Reiknað hitastig
Munur
T8
0,80
0,72
0,08
T5b
0,30
0,31
-0,01
T5a
0,70
0,53
0,17
T4a
-0,70
-0,76
0,06
T2 T1
-1,40 -1,40 °C
-1,48
0,08
-1,44 °C
0,04 °C
Tafla 3 - Mæld og reiknuð hitastig
Heimildaskrá: [1] Mai, Henrik. Hydropower Tunnels in Permafrost. Underground Hydropower Plants, Oslo, 22-25 júní, 1987. [2] Grønlands Tekniske Organisation. Vandkraftværk Paakitsup Akuliarusersua Ilulissat/Jakobshavn, Permafrostundersøgelse, Endelig Rapport. LIC Consult Rådgivende Ingeniører. Nóvember 1985. [3] Anlægstekniske forundersøgelser, Paakitsup Akuliarusersua. GTO. 30. september 1987. [4] Vefsíða: http://www.climatetemp.info/greenland/ilulissat-jakobshavn.html [5] Einarsson, O., Permafrost Model By-Pass Flow Through Tunnels, minnisblað Verkís, janúar 2011 [6] Ístak Grønland/Nukissiorfiit.gl, Ilulissat Vandkraftværk - Temperaturmålinger, Statusrapport, október 2011.
Kynntu þér lán og aðra þjónustu Íbúðalánasjóðs Lán til íbúðarkaupa Lán til endurbóta og viðbygginga Aukalán vegna sérþarfa (skert starfsorka) Ráðgjöf og úrræði í greiðsluvanda
www.ils.is | Sími: 569 6900 | Grænt númer: 800 6969 | Borgartúni 21, 105 Reykjavík
HUGVIT Í VERKI Frumhönnun - Þróun - Tilbúnar lausnir - Rafeindahönnun - Stjórn & mælibúnaður Sjálfvirkni - Vélahönnun - Stálsmíði - Iðnfartæki - Loft & vökvakerfi - Ráðgjöf Vélaverkstæði - Rafhönnun Viðhaldsþjónusta - Alverktaki Forsteyptar einingar Útflutningur - Sérverkefni Lausnir fyrir stóriðju Varahlutaþjónusta Mannvirkjagerð Verkfræðiþjónusta
HUGVIT Í VERKI
VHE • Melabraut 27 • 220 Hafnarfjörður • Sími 575 9700 • Fax 575 9701 • www.vhe.is • vhe@vhe.is
BJÖRGUN VERÐMÆTA Björgun ehf. hefur í liðlega fimmtíu ár annast björgun verðmæta úr sjó. Í upphafi snerist starfið um björgun strandaðra eða sokkinna skipa og ýmsa aðstoð vegna vinnu neðansjávar. Nú sinnir félagið fyrst og fremst malar-og sandnámi af hafsbotni auk efnisöflunar úr landgrunninu fyrir steinsteypuframleiðslu, malbiksframleiðslu, landfyllingar og dýpkunarframkvæmdir víða um land.
Þekking og aðferðafræði til að meta umhverfisáhrif þessa starfs hefur eflst til muna á undanförnum árum. Í þeim efnum leggur Björgun sitt af mörkum með öflugri þátttöku í rannsóknar- og þróunarverkefnum. Við erum sannfærð um að að umhverfisáhrif af efnistöku á hafsbotni, sem oftast má staðsetja í nálægð við framkvæmdasvæðin, séu í langflestum tilfellum óveruleg og miklu minni en þegar efni er tekið úr malarnámum á landi og gjarnan ekið til notenda um langan veg.
Þannig lágmarkar Björgun umhverfiskostnað og færir um leið dýrmæta björg í bú fyrir íslenskt samfélag.
ZEBRA
BJÖRGUN
Björgun ehf • Sævarhöfða 33 • 110 Reykjavík • Sími 563 5600 • Bréfasími 563 5601 • www.bjorgun.is
Kortlagning tilfærslukrafta í mótun byggðamynsturs hlýnandi jarðar
Trausti Valsson prófessor við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild
Guðmundur Freyr Úlfarsson prófessor við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild
Þessi grein er stytt útgáfa af nýlega birtri grein höfundanna um þetta efni [1].
1. Inngangur Í sögu jarðarinnar hafa loftslagsbreytingar haft mikil áhrif á fólksflutninga og þannig leitt til breytinga á byggðamynstri hnattarins [2]. Í seinni tíð hafa tækniframfarir og breytingar á búsetuþróun, sem og breytingar á starfsemi, einnig verið undirliggjandi öfl í breytingum á hnattrænum, jafnt sem svæðisbundnum, byggðamynstrum. Helstu breytingar sem hafa orðið á fyrri hlýskeiðum jarðar eru tilfærsla loftslags-, lífog byggðabelta í átt til heimsskautasvæðanna. Þessi tilfærsla er nú, enn einu sinni, byrjuð að eiga sér stað vegna verulegrar hlýnunar í seinni tíð. Um Tilfærslukraft 1: Í átt að pólsvæðunum - sem er hvað mikilvirkastur hefur verið mikið fjallað í vísindaritum hvað tilfærslu lífbelta varðar [3]. Aðrar rýmislegar tilfærslur sem munu verða á hnettinum í framtíðinni, sem viðbragð við hlýnun loftslags, eru minna þekktar. Dæmi: Tilfærsla í átt til stranda á heitum svæðum, í átt til miðlægra svæða á köldum en hlýnandi svæðum og í átt til miðsvæða á
44
...upp í vindinn
heitum, hlýnandi svæðum. Vísindaleg rit um þessar tilfærslur fjalla aðallega um tilfærslu líftegunda í lífríkinu á tímum hlýnunar, þ.e. á tímum þegar búsvæði lífvera hafa orðið of heit fyrir þær til að komast af [4]. Greinar um þá flutninga fólks sem fylgja svipuðum mynstrum eru einnig farnar að birtast (t.d. [5]). Þessi grein mun ekki beina athyglinni að þeim félagslegu drifkröftum í tilflutningi fólks sem oftast eru rannsakaðir. Áherslan er frekar á ýmsar tímaháðar tegundir rýmisþróana á yfirborði hnattarins. Þessar þróanir - ásamt mörgum öðrum þáttum fylgja ákveðnum mynstrum, sem í heild sinni munu hafa áhrif á hvernig byggðamynstur á hnatt- og svæðiskvarða munu mótast og breytast. Með því að skilgreina slíkar tímaháðar þróanir í heiminum í dag - sem felur í sér að geta sér til um forsendur sem munu drífa tilfærslurnar áfram í framtíðinni er búin til greiningartækni sem getur hjálpað við að búa til tilgátur um helstu breytingar byggðamynsturs og starfsemi í heiminum í framtíðinni [6]. Nákvæm áhrif þróunar drifkraftanna á byggðamynstrin er óviss, eins og er með allt sem gerist í fjarlægri framtíð. Í sumum tilvikum, eins og er með hlýnun jarðar, þá eru
margar tæknilegar lausnir til sem hægt er að nota til að auðvelda aðlögun að hlýnuninni. Slíkar lausnir munu minnka hvata fyrir fólk að flytja sig til á hnettinum. Staðsetning framleiðslusvæða, eins og t.d. í landbúnaði og auðlindanýtingu, er líklegri til að flytjast til. Þessi möguleiki; að aðgreina starfsemi og fólk þegar kemur að flutningum, hefur orðið mögulegur með alþjóðlegum flutningum, alþjóðlegum viðskiptasamningum, og þróun nýrrar tækni sem krefst færri starfsmanna. Í þessari grein er fjallað um tíu tegundir hreyfinga á yfirborði hnattarins - sem drifnar eru áfram af grundvallarkröftum – sem skilgreindir er sem tímaháðir tilfærslukraftar. Greining tilfærslukrafta sem aðferð til að útskýra sögulega þróun í tilteknu landi hefur verið gerð með Ísland sem dæmi [7]. Þar eru tveir helstu tilfærslukraftarnir skilgreindir sem: 1) Tilfærslukraftur sem togar í átt til innlanda vegna nægra beitarlanda, nægs trjáviðar og nægs rýmis. Þessar auðlindir minnkuðu við strendurnar við lok upphafsskeiðs landnáms strandanna á Íslandi í lok níundu aldar. Og seinna: 2) Tilfærslukraftur í átt til stranda, þegar strendurnar verða á ný mikilvægar með tilkomu aukinna fiskveiða, gufuskipasiglinga, aukinnar eftirspurnar eftir íslenskum fiski
Kortlagning tilfærslukrafta á erlendum mörkuðum, sem og almennt aukinni fjölgun íbúa á strandsvæðum [7]. Túlkunin í eftirfarandi köflum, þ.e. um það hvað tilfærslukraftarnir munu þýða er varðar fólksflutninga, mun taka mið af þeirri bjartsýnu skoðun að helstu orku- og vatnsvandamál megi leysa, en ef það tækist mætti finna leiðir til að gera það mögulegt fyrir flest fólk að búa áfram á heimasvæði sínu. Að sjálfsögðu þarf þó að gera könnun á þeim möguleika að á heimsvísu fari af stað fjölda fólksflutningar, en þetta rannsóknarefni er handan viðfangsefnis þessarar greinar. Í þessari grein er gert ráð fyrir að ný tækni, eins og líf- og nanótækni, muni skapa ný tækifæri í sköpun aðlögunarhæfs landbúnaðar, og líklegt er líða margir áratugir þangað til landbúnaður og ýmis önnur starfsemi þurfi að verulegu marki að flytja sig til nýrra, hlýrra, hreinna og vatnsríkra svæða jarðar.
Tilfærslukraftar drifnir af hnattrænni hlýnun:
Tilfærslukraftur 1: Í átt að pólsvæðunum.
Tilfærslukraftur 2: Í átt til stranda á heitum svæðum.
2. Tilfærslukraftar í mótun byggðamynsturs Þessi kafli setur fram tíu tilfærslukrafta sem skilgreina hvaða rýmislega þróun verður að verki í mótun hnattrænna byggðamynstra og starfsemi í framtíðinni. Tilfærslukraftarnir eru flokkaðar í þrjár gerðir eftir því hvað knýr þá, þ.e. hlýnun jarðar, betri tækni og auðlindir, og mikilvægar staðsetningar. Um hvern tilfærslukraft er fjallað útfrá kröftum sem toga eða ýta, er varðar mótun byggða og starfsemi. Vægistölur eru ekki settar á áhrif hvers tilfærslukrafts, en röð þeirra (1 til 10) túlkar gróflega áhrif þeirra út frá því hvernig kraftarnir eru skilgreindir í þessari grein. Áhrifin eru ekki aðeins mismunandi útfrá tilfærslukröftum og drifkröftum, heldur einnig milli svæða og tímabila. Tilfærslukraftur 1: Í átt að pólsvæðunum, er spáð í þessari grein að verði sá tilfærslukraftur sem mun hafa mest áhrif á mótun byggðamynsturs heimsins á þessari öld, þ.e.a.s. ef hlýnunin heldur áfram.
2.1 Tilfærslukraftar byggðamynsturs drifnir af hnattrænni hlýnun Helsta einkenni breytinga sem hafa orðið á byggðamynstum á fyrri hlýnunartímabilum á jörðinni, er tilfærsla loftslags-, líf-, byggðaog atvinnubelta í átt að pólsvæðum (sjá töflu 1). Þessi tilfærsla er nú orðin virk vegna hinnar víðtæku hlýnunar sem nú er í gangi. Um helsta tilfærslukraftinn, sem er til kominn vegna hnattrænnar hlýnunar: Í átt að pólsvæðunum, hefur verið mikið fjallað í fræðiritum hvað varðar lífbeltin [3]. Tilfærslukraftur 1: Í átt að pólsvæðunum (sjá mynd 1 í töflu 1), vísar aðallega til flutninga
Tilfærslukraftur 3: Í átt til miðlægra svæða á köldum en hlýnandi svæðum.
Tilfærslukraftur 4: Í átt til miðja á heitum, hlýnandi svæðum.
.
Kraftar sem toga:
Kraftar sem ýta:
Aukið aðdráttarafl pólsvæðanna vegna hinna gífurlegu auðlinda, sem og bættra samgangna á sjó og landi, vegna minni snjós og íss.
Fráhrinding frá miðju svæðum jarðarinnar vegna hita, skorts á vatni, þrengsla, minnkandi auðlinda, mengunar og árekstra.
Aukið aðdráttarafl í mjög Starfsemi og fólk ýtist í heitum löndum, og löndum burtu frá innlöndum, vegna sem munu enn hitna. Aukið aukins hita þar, og oft tog stranda: Hin mikla aukinna þurrka, á fjölbreytni í veðurfari til að miðlægum svæðum sem nú velja úr. þegar eru mjög heit.
Köld innlönd í köldum löndum, eru að mestu óbúsetuhæf á vetrum. Með aukinni hlýnun munu þau draga að sér meiri starfsemi og fleira fólk.
Fráhrinding frá sumum innlöndum vegna þrengsla, minnkandi auðlinda, mengunar og árekstra við strendur – en minna vegna hlýnunarinnar.
Hátt liggjandi „svöl“ innlönd í mjög heitum löndum verða þægilegri en strendur í þessum löndum. Þess vegna mun tog þessara innlanda aukast.
Það ýtir undir flutninga til innlanda í mjög heitum löndum þegar þrengsli, minnkun auðlinda, mengun og árekstrar, eru við strendur.
Tafla 1 - Tilfærslukraftar byggðamynsturs drifnir af hnattrænni hlýnun
starfsemi í átt til Norðurskautssvæðisins á þessari öld, en minna gagnvart Suðurskautssvæðinu. Suðurpóllinn er landmassi Suðurskautslandsins, en Norðurpóllinn er hafsvæði; Norður Íshafið. Ísinn á Norðurskautinu flýtur á sjó, sem hlýnar sífellt vegna hlýnunar Golfstraumsins. Vegna þessa og annarra ástæðna, hopar ísinn á Norðurskautinu hraðar en á Suðurskautinu, þar sem ísinn situr að mestu á hátt liggjandi landsvæðum [3]. Ísinn á Norður Íshafinu er að hopa hratt. Á árunum 1979- 2010 hopaði fjölæri ísinn um helming af flatarmáli. Þynning á hafísnum hefur einnig átt sér stað á þessu sama tímabili [8]. Fyrr var því spáð að hafísinn á Íshafinu yrði horfinn að sumarlagi í kringum 2040 [3]. Ef hins vegar hraði hlýnunar á fyrsta áratugi 21. aldar heldur áfram, spá sumir því að hafísinn muni jafnvel vera horfinn að sumarlagi í kringum 2020 [9]. Þetta hop íssins er nú þegar farið að auðvelda aðgang að stórum svæðum við jaðar norðurslóðasvæðisins sem og á hafsbotni þar, en saman búa norðursvæðin yfir um 22% af olíu og gas auðlindum heimsins [10, 11].
Annað mikilvægasta tilfærslu-mynstrið sem orsakast af hlýnun jarðar, er tog í átt að ströndum í löndum sem á endanum verða mjög heitt, þ.e. á miðlægum svæðum og álfum (sjá mynd 2 í töflu 1). Í tilviki þessara tilfærslukrafta verður það fólk frekar en starfsemi sem togast í átt til „svalari“ strandsvæða. Í raun eru mörg strandsvæði vandamálasvæði, og eiga eftir að eiga í meiri vanda í framtíðinni. Helstu ástæðurnar eru: 40-60 cm hækkun sjávarborðs á þessari öld (hærri tölur ef hlýnunin eykst), vegna fellibylja sem líklegt er að eflist og fjölgi, vegna landsigs orsökuðu vegna lækkunar á grunnvatni, og vegna aukinnar ölduvirkni vegna af öflugri vinda. Allir þessir þættir auka sjávarrof á strandsvæðum veikra bergtegunda og jarðvegs. Á svona svæðum mun mikið land hverfa. Þetta mun vissulega gera þróun og búsetu á mörgum strandsvæðum vandamálum háða. Í dag eru innhéruð í köldum löndum tiltölulega óbyggileg (sjá mynd 3 í töflu 1). Með hlýnun jarðar mun ofsakuldinn á þessum svæðum minnka [3]. Drifkrafturinn á ...upp í vindinn
45
Kortlagning tilfærslukrafta bak við flutninga til slíkra svæða mun þó ekki aðeins vera hlýnun, heldur einnig betri tækni og vaxandi mikilvægi þessara svæða sem miðjur í stórum landsvæðum. Hin frumstæðu grunnkerfi þessara innlanda munu því halda áfram að þróast. Í dag eru sum innlönd í hlýjum löndum frekar köld, til dæmis í mikilli hæð í Andes- og Klettafjallgörðunum í Ameríku [12]. En með frekari hlýnun munu slík svöl, hátt liggjandi landsvæði byrja að draga að sér meiri áhuga viðskiptaaðila og einnig verða þau þægilegri til búsetu og nýtingar (sjá mynd 4 í töflu 1).
2.2 Tilfærslukraftar byggðamynsturs drifnir af meiri tækni og auðlindum Annar drifkraftur flutninga fólks og efnahagslegrar starfsemi er betri tækni, sem hjálpar til við að opna ný landog auðlindasvæði (sjá töflu 2). Þessi drifkraftur mun t.d. vera að verki í opnun heimskautasvæðanna [13]. Tafla 2 sýnir helstu krafta sem ýmist toga eða ýta. Umfjöllunin um tilfærslukraftana í töflu 2 gefur söguleg dæmi og túlkar einnig hvaða þýðingu hver tilfærslukraftur kunni að hafa fyrir tilfærslu starfsemi eða fólks í heiminum í framtíðinni. Snemma á 19. öld - í upphafi iðnvæðingar Vesturlanda - þegar flestar iðngreinar voru háðar góðum lausnum í þungaflutningum járns og kola og útflutnings iðnaðarvarnings, var sterkur tilfærslukraftur til stranda. Ástæðan fyrir þessu var sú að skip og prammar
Tilfærslukraftar drifnir af tækni og auðlindum:
Tilfærslukraftur 5: Í átt til stranda.
Tilfærslukraftur 6: Í átt til innlanda.
Tilfærslukraftur 7: Í átt að pólsvæðunum.
voru eina hagkvæma flutningatæknin til að flytja þungan varning langan veg. Þess vegna voru fyrstu iðnaðarborgirnar staðsettar meðfram ströndum og skipfærum ám [12]. Vegna fólksflutninga til strandbyggða í þessari sögulegu þróun (sjá mynd 5 í töflu 2), fækkaði íbúum innlanda, að minnsta kosti hlutfallslega. Það sem síðar byrjaði að snúa þessari búsetuþróun - að draga fólk að ströndum - var styrking flutningakerfa innlandanna með skipaskurðum, skipastigum og stærri vélknúnum skipum á ám, þróun járnbrauta, og umbætur á vegakerfum. Þetta gerði hinar oft lítið notuðu auðlindir innlandanna aðgengilegri, sem stuðlaði að auknu aðdráttarafli innri svæða [14]. (sjá mynd 6 í töflu 2). Svipuð byggðaþróun mun byrja að eiga sér stað í Síberíu og Norður Kanada, þegar hafísinn meðfram ströndunum minnkar. Þróun innri svæða hefur nú, náð það háu stigi í Vestur Evrópu að flestar hafnarborgir hafa minnkað töluvert, með nokkrum undantekningum þó, eins og t.d. Rotterdam og Hamborg [15]. Þetta er vegna þess að vestræn samfélög byggja ekki lengur aðallega á stóriðju og/eða þungaflutningum. Flugvélar hafa í seinni tíð verið sterkt afl í þróun sumra miðlægra svæða, djúpt inn í heimsálfum, eins og þegar borgin Brasilía höfuðborg Brasilíu - var ákveðin, skipulögð og stofnuð vegna hinnar miðlægu staðsetning sinnar. Brasilía er vegna mikilvægis flugs fyrir hana, oft kölluð flugborgin [16]. Áður í sögunni voru svipaðir landfræðilega miðlægir staðir valdir fyrir höfuðborgir landa, eins og
Kraftar sem toga:
Kraftar sem ýta:
Á eldri tímum drógu bættar Þrengsli, minnkun strandsiglingar fólk frá auðlinda, mengun, innlöndum í átt til stranda. árekstrar og vandi Þetta mun líka gerast á strandsamgangna, ýtir frá pólsvæðunum í framtíðinni. innlöndum í átt til stranda.
Auðlindir innlanda og bættar land- og flugsamgöngur munu draga fólk og starfsemi frá ströndum í átt til innlanda.
Fólk og starfsemi ýtast frá ströndum með minna gildi auðlinda hafs og strandar, og með minni hagkvæmni haf- og strandsamgangna.
Betri skip, betri veður- og Rangar hugmyndir um hafísspár og betri köld svæði og félagsleg samskiptatækni, mun draga tregða, heldur aftur af fólk og starfsemi lengra til sumu fólki og starfsemi í að suðurs og norðurs á flytjast í átt til hnettinum. pólsvæðanna.
Tafla 2 - Tilfærslukraftar byggðamynsturs drifnir af meiri tækni og auðlindum
46
...upp í vindinn
Madríd á Spáni og Mexikóborg í Mexíkó. Tilfærslukraftur 7: Í átt að pólsvæðunum, hefur sama nafn og sömu mynd og tilfærslukraftur 1 (sjá mynd 1 í töflu 1). Í tilviki tilfærslukrafts 1, er það hnattræn hlýnun sem er drifkrafturinn, en í tilfelli tilfærslukrafts 7 (sjá mynd 7 í töflu 2), er það betri tækni og auðlindir sem er drifkrafturinn. Bætt tækni þýðir betri skip, betri veður- og hafísspár, og betri samskiptatækni sem, ásamt hlýnuninni, munu opna nýja möguleika til að draga fólk og atvinnustarfsemi æ lengra norður og suður á hnettinum [17].
2.3 Tilfærslukraftar byggðamynsturs drifnir af staðsetningu Þriðja tegund tilfærslukraftanna sem ræddir eru í þessari grein er knúin áfram af breytingum á mikilvægi staða á yfirborði á hnattarins (sjá töflu 3). Slík formræn mynstur eru þekkt í skipulagi borga. T.d. eru verslunargötur línulegar miðjur, og viðskiptamiðstöðvar punktmiðjur, sem fólk og starfsemi hefur tilhneigingu til að dragast til. Hið hnattræna, línulega rýmiskerfi er „byggðaborðinn“ - sem liggur norðanlega í miðsvæði jarðarinnar - mikilvægasta rýmislega staðsetning á yfirborði hnattarins. Nýlega hefur verið spáð að annað rýmiskerfi - hálf-hnattarkerfið - muni, ef hlýnun jarðar verður mjög mikil í framtíðinni, taka að mótast [18]. Sum lönd, með þróttmiklum, vaxandi fólksfjölda og virkni, munu hafa aðdráttarafl sem dregur fólk og starfsemi til sín (sjá mynd 8 í töflu 3). Á hinn bóginn eru svo lönd þar sem miðstöðvar byggðar og starfsemi eru í auknum mæli ofsetnar og óaðlaðandi; svæði sem hafa tilhneigingu til að hrinda fólki og starfsemi frá sér. Lönd eða svæði sem eru nýjar, þróttmiklar punktmiðjur starfsemi á heimsvísu munu öðlast áhrif af þessum tilfærslukrafti á þessari öld. Mikilvægust þeirra landa, sem við spáum að muni eflast mest, og verði slíkar miðjur á þessari öld og muni því draga mest fólk og starfsemi að sér á 21. öld, eru: Kína (1300 milljónir íbúa), Indland (1200 milljónir íbúa), Rússland (140 milljónir íbúa) og Brasilía (190 milljónir íbúa) [18]. Tvær af „gömlu“ punktmiðjum alþjóðlegrar starfsemi munu minnka að áhrifum, a.m.k. hlutfallslega, vegna tveggja megin ástæðna: íbúafjöldi þeirra (2009) er aðeins lítið hlutfall af jarðarbúum, og þessar punktmiðjur kunnu nú þegar að hafa náð sínum tindi, miðað við hinn almenna vöxt í heiminum. Þessi lönd eru: Bandaríkin (310 milljónir, 4,7% af jarðarbúum) og Evrópusambandið (500
Kortlagning tilfærslukrafta Tilfærslukraftar drifnir af staðsetningu:
Tilfærslukraftur 8: Í átt að nýjum hnatt punktmiðjum.
Tilfærslukraftur 9: Í átt að línulegri miðju á hnettinum.
Tilfærslukraftur 10: Í átt að miðju landmassa jarðar.
Kraftar sem toga:
Kraftar sem ýta:
Ný meiriháttar og lifandi kjarnasvæði á hnettinum hafa aðdráttarafl, sem dregur fólk og starfsemi í átt til sín.
Sum eldri svæði búa við vandamál eða bjóða uppá ónóg tækifæri, sem ýtir á sumt fólk að flytja frá þeim í átt að nýju hnattmiðjunum.
Línuleg miðja – sem er í miðju „búsetuborða“ hnattarins – dregur fólk og starfsemi að sér frá báðum áttum.
Sum svæði utan línumiðju hnattarins, búa við vandamál eða lakar aðstæður, sem ýtir fólki og starfsemi frá þeim í átt að línumiðju hattarins.
Miðja landmassa jarðarinnar í Úralfjöllum, mun draga fólk og starfsemi til sín, mest þó frá norðurhvelinu – vegna þess að landamæri verða opnari.
Hnattvæðingin og óskin um að búa miðlægt á landfleti hnattarins mun, í fjarlægri framtíð, ýta fólki í útjaðri, í átt til miðju landmassa jarðarinnar.
Tafla 3 - Tilfærslukraftar byggðamynsturs drifnir af staðsetningu
milljónir, 8% af jarðarbúum) [19]. Í tilfærslukrafti 9 er um línulega miðju að ræða, sem staðsett er í norðanverðum „byggðaborðanum“ sem er belti sem nær utan um allan heiminn (sjá mynd 9 í töflu 3). Þessi línulega miðja dregur fólk og starfsemi að sér frá báðum áttum. Landfræðileg miðja landmassa jarðarinnar er staðsett um það bil í suðurhluta Úralfjallanna í Rússlandi (sjá dökka punktinn á mynd 10 í töflu 3). Þessi miðja landmassa jarðarinnar mun draga fólk og starfsemi að sér úr öllum áttum, þó mest af svæðum í Evrópu og Asíu. Opnari landamæri og samstarf mun hjálpa til við að láta þetta gerast í framtíðinni, sérstaklega ef Rússland gerist aðili að Evrópusambandinu [20]. Það er lítið þekkt staðreynd að hinni nýju innflytjendastefnu Rússlands, sem tók gildi árið 2007, er ætlað að auka við hinn minnkandi íbúafjölda. Einnig má benda á að Rússland er annað stærsta innflytjendaland í heimi á eftir Bandaríkjunum. 180 þúsund innflytjendur koma til Rússlandi á ári hverju. Þó koma sumir innflytjendurnir aðeins í árstíðabundin störf. Fjölda óskráðra innflytjenda er áætlaður á
milli 3-4 milljónir manna [21]. Hnattvæðingin og óskin að vilja búa á miðlægum stað á yfirborði í hnattarins -en ekki á afskekktum svæðum - ýtir, almennt séð, fólki og starfsemi í átt til landfræðilegrar miðju.
3. Niðurstöður Túlkun og mat á stórsæjum rýmislegum þróunum er sjóngert með tíu hnattrænum tilfærslukröftum í þessari grein. Þeir sýna að það eru fyrst og fremst svæði á norðurhluta norðurhvels jarðar og í hánorðrinu, sem verða nettó viðtakendur fólks og þeirrar starfsemi sem nútímavæðing heimsins krefst [18 og 26]. Þetta mun að mestu leyti birtast sem aukin skipaumferð og aukin auðlindanýting á þessum svæðum. Spurningin um hversu miklu minni hafís verður á Norður Íshafinu er hér stærsti óvissuþátturinn [22]. Aukning í olíu og gasvinnslu á Norðurskautssvæðinu mun verða mikil, aðallega vegna þess að um 22% af olíu og gas birgðum heimsins eru taldar vera þar . [10 og 23].
Mið- og suðursvæði heimsins verða hins vegar fyrir áhrifum hlutfallslegs flutnings í burtu, fyrst og fremst vegna vaxandi hita og skorts á vatni, nema meðfram heittempruðum ströndum og á hásléttum. Minnkun náttúrulegra auðlinda, eins og t.d. olíu og gass á miðsvæðum jarðarinnar, mun einnig hafa áhrif í þessa átt. Ef það tekst að þróa aðferðir til að framleiða ódýra, hreina og sjálfbæra orku á þessari öld mun hagsæld þjóða aukast. Þetta myndi einnig leiða til aukinna möguleika til að framleiða hreint vatn á ódýran hátt og við að kæla byggingar. Þetta myndi minnka þörf fólks í suðrinu að flytja annað vegna hita og skorts á hreinu vatni. Það sem á hinn bóginn verður væntanlega stærsti þátturinn í að ýta fólki frá búsetusvæðum þess, er hækkun á sjávarstöðu. Í þeirri hugsanlegu framtíðarþróun að takist að framleiða ódýra, hreina orku, mun það leiða til hagsældar sem myndi gera þjóðum kleift að vernda árósa og strandlengjur, eins og til dæmis hinu tiltölulega auðuga Hollandi hefur tekist [24]. Þegar kemur að því að skoða hvaða stefnu stjórnvöldum þjóða er ráðlegt að fylgja í ljósi tilfærslukraftanna, er grunnráðið að takmarka ekki hugsunina við rými innan landamæranna. Þessi hugsun: „frjáls frá landamærum”, á til dæmis við rekstur landbúnaðar og náttúruauðlindanám. Kína, með sinn geysilega gjaldeyrisforða, hugsar frjálst frá landamærum á þessum sviðum og er þannig að kaupa eða leigja eftirsóknarverð svæði í mörgum löndum [25]. Bretland og Þýskaland hafa hafið landbúnað í Austur Evrópu [26], og Þýskaland er að byggja upp vindmyllusvæði í Rúmeníu við Svartahaf [27]. Önnur ráðleg stefnumörkun þjóða, sem mega vænta vandamála vegna skorts á góðum svæðum í framtíðinni, er að reyna að leita eftir inngöngu í svæðissamtök eins og t.d. USA, ESB, Rússland og Kanada. Þau tvö síðustu eru sérstaklega eftirsóknarverð vegna hlýnunar og hinna auðugu og gríðarlega stóru norðursvæða þeirra. Þjóðir heims ættu að vinna að aðferðum til sköpunar ódýrrar, hreinnar orku og meira framboðs neysluvatns, vegna þess að fjöldafólksflutningar á heimsvísu, á stuttum tíma, myndu þýða mikil pólitísk, efnahagsleg og menningarleg vandamál, og mjög líklega stríð.
...upp í vindinn
47
Kortlagning tilfærslukrafta Heimildir: [1] T. Valsson, G.F. Ulfarsson Megapatterns of Global Settlement - Typology and Drivers in a Warming World. Futures, 44(1) (2012) 91–104, doi:/10.1016/j. futures.2011.09.001. [2] R. Black, D. Kniveton, K. Schmidt-Verkerk, Migration and climate change: towards an integrated assessment of sensitivity, Environment and Planning A 43 (2011) 431–450, doi:10.1068/a43154. [3] IPCC, in: S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor, H.L. Miller (Eds.), Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge, 2007, 996 pp. [4] J.R. Malcolm, A. Markham, R.P. Neilson, M. Garaci, Estimated migration rates under scenarios of global climate change, Journal of Biogeography 29 (2002) 835–849. [5] S.F. Martin, Managing environmentally induced migration, in: F. Laczko, C. Aghazarm (Eds.), Migration, Environment and Climate Change: Assessing the Evidence, International Organization for Migration, Geneva, 2009, pp. 353–384. [6] T. Valsson, How the World will Change—with Global Warming, University of Iceland Press, Reykjavik, 2006, 168 p., www.hi.is/~tv, Accessed April 5, 2011. [7] T. Valsson, (in Icelandic) Land sem audlind—Um motun byggdamynsturs [Land as Resource—On the Development of Settlement-Patterns], Fjolvi, Reykjavik, 1993, 108 p. [8] NSIDC, Ice extent low at start of melt season; ice age increases over last year, in: Arctic Sea Ice News and Analysis, April 5, National Snow and Ice Data Center (NSIDC), University of Colorado, Boulder, 2011, http://www.nsidc.org/arcticseaicenews/index.html, Accessed May 1, 2011. [9] J.A. Maslanik, C. Fowler, J. Stroeve, S. Drobot, J. Zwally, D. Yi, W. Emery, A younger, thinner Arctic ice cover: Increased potential for rapid, extensive seaice loss, Geophysical Research Letters 34 (24) (2007) L24501, doi: 10.1029/2007GL032043. [10] K.J. Bird, R.R. Charpentier, D.L. Gautier, D.W. Houseknecht, T.R. Klett, J.K. Pitman, T.E. Moore, C.J. Schenk, M.E. Tennyson, C.J. Wandrey, Circum-Arctic resource appraisal: Estimates of undiscovered oil and gas north of the Arctic circle, Fact Sheet 2008-3049, U.S. Geological Survey, 2008, 4 p. [11] J. Robertson, B. Pierce, 90 billion barrels of oil and 1,670 trillion cubic feet of natural gas assessed in the Arctic, in: U.S. Geological Survey, News Release, July 23, 2008. [12] Blue Planet, Climate of the Andes, 2011, http://www.blueplanetbiomes.org/andes_climate_page.htm, Accessed April 20, 2009. [13] M. Lundberg, Rails to Riches – Historic Railways of Alaska & the Yukon Territory, 2008, http://www.railsnorth.com/rails_to_riches.html, Accessed April 2, 2011. [14] R.C. Post, History of Transportation Technologies, 2007, http://www.fi.edu/learn/case-files/transportation.html, Accessed January 14, 2011. [15] H. Dijk, M.A. Pinheiro, The Changing Face of European Ports as a Result of their evolving Use since the Nineteenth Century, Portuguese Journal of Social Science, 2 (2) (2003) 89–103. [16] E. Cornish, Building Utopia: Lessons from Brasilia, The Futurist, 25 (Jul-Aug) (1991) 29–32. [17] T. Valsson, G.F. Ulfarsson, Future changes in activity structures of the globe under a receding Arctic ice scenario, Futures, 43 (4) (2011) 450–459, doi:10.1016/j.futures.2010.12.002. [18] T. Valsson, G.F. Ulfarsson, Adaptation and Change with Global Warming: The Emerging Spatial World-Structure and Transportation Impacts, Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 2139, National Research Council, Washington, D.C., U.S.A., 2009, pp. 117–124. [19] World Atlas, Countries of the World, 2011, http://www.worldatlas.com/aatlas/populations/ctypopls.htm, Accessed on April 18, 2011 [20] K. Khudoley, Russia and the European Union: New opportunities, new challenges, in: A. Moshes (Ed.), Rethinking the Respective Strategies of Russia and the European Union, Special FIIA – Carnegie Moscow Center Report, Moscow, 2003. [21] A. Banjanovic, Russia’s new immigration policy will boost the population, Euromonitor International, June 2007, http://www.euromonitor.com/ russias-new-immigration-policy-will-boost-the-population/article, Accessed August 11, 2011. [22] UPI, Record low Arctic sea ice reported, UPI.com Science News, February 8, 2011, http://www.upi.com/Science_News/2011/02/08/Record-lowarctic-sea-ice-reported/UPI-81751297212776/#ixzz1KdkKlJvU, Accessed April 9, 2011 [23] EIA, World Proved Reserves of Oil and Natural Gas, Most Recent Estimates, Energy Information Administration (EIA), U.S. Department of Energy (DOE), 2009, www.eia.doe.gov/emeu/international/reserves.html, Accessed August 29, 2009. [24] J. Aerts, Adaptation cost in the Netherlands: Climate Change and flood risk management, Climate Research Netherlands, December, 2009, http:// www.climateresearchnetherlands.nl/highlights/10354094/Adaptation-cost-in-the-Netherlands-Climate-Change-and-flood-risk-management, Accessed April 8, 2009. [25] A. Bezlova, China: Buying Farmland Abroad, Ensuring Food Security, ipsnews, May 9, 2008, http://ipsnews.net/news.asp?idnews=42301, Accessed April 9, 2009. [26] O. Visser, M. Spoor: Land Grabbing in Eastern Europe: Global Food Security and Land Governance in Post-Soviet Eurasia, The 118th seminar of the EAAE, Rural development: governance, policy design and delivery, Ljubljana, Slovenia, August 25-27, 2010, http://ageconsearch.umn.edu/ bitstream/95314/2/Visser-Land_grabbing_in_Eastern_Europe-238.pdf, Accessed April 9, 2009. [27] NEG Neue Energie Gesellschaft Berlin mbH, Sale of Romanian Wind Farm Project, http://www.neg-berlin.net/, Accessed April 7, 2009.
Haukur Ásgeirsson - verkfræðingur Dalvegi 18 - 201 Kópavogur
48
...upp í vindinn
sorpa.is
hreyfimynd náttúrunnar
Þú ert landið ...
Flokkum og skilum
metan
- ódýrt,
innlent,
vistvænt
eldsneyti.
pírr og pappír pappi allur appi í Nú fer bylgjup nema gáma
bláa
og : flokkaðan pappír tímarit, akka. við dagblöð, nn setjum s.s. Blár gámur morgunkornsp pappa,fernur og grenndargámi Í bláa úr sléttum t, prentpappír, umbúðir auglýsingapós
s.s. : plastumbúðirnar,ýmsum undan undan fyrir pláss n gámur o.fl. nn er kur, plastbakka plastílát Græn hreinsiefnum konar, grenndargámi undan ýmis tómatsósuflös
kki sem ekki búðir fara í ldar Plastum eru skilasky
græna
Í græna plastílát sjampóbrúsa, plastpoka m, jógúrtdósir, matvörum,
gáma
mjólkurdrykkju
ámar
nndarg
ttir gre
rey Stökkb
að nota kleift til að okkur setja í þá fer áma gerir má sem hluti Fleiri Í bláa grenndargmá setja fram fleygir en áður. frekar. græna gáma lausu og s enn pi og í Tækninni áma betur og skila. að kostnaðar heimilisin að flokka bylgjupap eru þér grenndargflokkun nema gámarnir einfaldara einfalda pappír a nú allur ðir. Grenndar einfaldleg - nú er plastumbú í leiðinni alltaf
Flokkum
og skilum
sorpa.is
A Unique Liquefaction Case Study from the 29 May 2008, Mw6.3 Olfus Earthquake, Southwest Iceland Dr. Russell Green received his B.S., M.S., and Ph.D. degrees in Civil and Environmental Engineering from Rensselaer Polytechnic Institute, the University of Illinois at UrbanaChampagne, and Virginia Tech, respectively. Dr. Green is an Associate Professor of Civil Engineering at Virginia Tech, Blacksburg, VA, USA, where his primary area of research is Geotechnical Earthquake Engineering.
Dr. Russell Green Associate Professor Dr. Benedikt Halldórsson is a Research Associate Professor at the Earthquake Engineering Research Centre and an Adjunct Professor at the Faculty of Civil and Environmental Engineering of the University of Iceland (UI). He has a B.S. degree in geophysics and a M.S. degree in civil engineering from UI, and a Ph.D. in Structural and Earthquake Engineering (2004) from the University at Buffalo, SUNY, New York, USA. His main research areas are earthquake and engineering seismology, and earthquake engineering.
Dr. Benedikt Halldórsson Research Associate Professor Mr. Örn Erlendsson is currently a student in Civil and Environmental Engineering at University of Iceland.
Örn Erlendsson Student Mr. Hörður Páll Steinarsson is currently a student in Civil and Environmental Engineering at University of Iceland.
Hörður Páll Steinarsson Student Dr. Asli Kurtulus studied Civil Engineering at the Istanbul Technical University, Turkey, where she obtained a B.Sc. degree in 1997 and M.Sc. degree in 2001. She received a Ph.D. degree in 2006 from the Geotechnical Engineering Program at the University of Texas at Austin, USA. She has since been working as a researcher at the Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute, Istanbul, Turkey.
50
Dr. Asli Kurtulus Researcher
...upp í vindinn
A Unique Liquefaction Case Study
Introduction Iceland straddles the Mid-Atlantic Ridge, which is the diverging boundary between the North American and Eurasian tectonic plates. As such, Iceland is subjected to frequent earthquakes and volcanism. The largest earthquakes generally occur in two transform zones, shown in red in Figure 1: the South Icelandic Seismic Zone (SISZ) in the south and the Tjornes Fracture Zone (TFZ) in the north [1]. In contrast, volcanism primarily occurs in the extensional zones, shown in tan in Figure 1. Since the early 1700s, several damaging earthquakes have occurred in the SISZ ranging in magnitude from ~6 to ~7 [2], with the latest being the 29 May 2008, Mw6.3 Olfus earthquake [3]. As its name implies, the Olfus earthquake occurred in the municipality of Olfus, which is in the westernmost part of the SISZ and is a relatively flat agricultural region with numerous small towns and villages. The earthquake resulted from slip on two adjacent, N-S trending, vertical, right lateral strike slip faults. As shown in Figure 2, the initial slip occurred on the Ingolfsfjall fault about 4 km northeast of the town of Selfoss, followed ~2 seconds later by slip on the Kross fault, located about 4 km west of the Ingolfsfjall fault and running about 1 km east of the town of Hveragerdi [4, 5]. The Olfus earthquake damaged over 2000 buildings in Hveragerdi, Selfoss, and Eyrarbakki, with 24 buildings being damaged
Figure 2 - Satellite imagery of Olfus region annotated with the locations of the fault traces that ruptured during the 2008 Olfus earthquake and the volcanic sand deposits that liquefied.
beyond economical repair [3]. Additionally, the earthquake induced liquefaction in volcanic sand deposits along the banks of an estuary of the River Olfusa located about 6.5 km south of Hveragerdi and less than 1 km from the surface projection of the nearest fault rupture plane (see Figure 2). From a societal perspective, this occurrence of liquefaction was of little consequence. However, from an engineering perspective this liquefaction case study is unique because of the near fault characteristics of the causative motions and because of the volcanic origin of the sands. The most
commonly used approach for evaluating liquefaction potential in engineering practice is the semi-empirical “simplified” procedure which is largely derived from earthquake liquefaction case histories of silica sand deposits [6, 7, 8]. In contrast to silica sands, volcanic sand grains are more angular and crushable. Consequently, the engineering properties of these sands differ, and the applicability of the simplified procedure for evaluating liquefaction potential of volcanic sand deposits is unknown. Hence, in the study presented herein the authors compare the observed liquefaction response of the volcanic sand deposits to that predicted by the simplified stress-based liquefaction evaluation procedure in an effort to assess potential limitations of the simplified procedure.
Liquefaction
Figure 1 - Tectonics of Iceland. [1]
Liquefaction is a phenomenon that occurs in loose, saturated cohesionless soils (e.g., sands and gravels) and involves the transfer of overburden load from the soil skeleton to the pore fluid, with the commensurate reduction in effective stress. Specific to the study presented herein, this transfer of the overburden load is due of the collapse of the soil skeleton as a result of earthquake shaking. This process is illustrated in Figure 3. As the name implies, a liquefied soil behaves more like a liquid than a solid, and while liquefaction is only a temporary state, the consequences of liquefaction can ...upp í vindinn
51
A Unique Liquefaction Case Study U=Uhs G RAVITY LOAD
BEFORE LIQUEFACTION
U=Uhs+Uxs = �v G RAVITY LOAD
DURING LIQUEFACTION
Figure 3a - Illustration of a loose saturated sand deposit before liquefaction with the overburden load carried by the soil skeleton.
Figure 3b - Illustration of a loose saturated sand deposit during liquefaction with the sand skeleton collapsed due to earthquake shaking and the overburden load transferred to the pore water.
be significant on the built environment. For example, much of the damage caused by the 2010-2011 earthquakes in Christchurch, New Zealand, is a consequence of liquefaction. And, as a result of the risk of the recurrence of severe liquefaction during future earthquakes, several neighborhoods in the eastern sections of the city are being razed and turned into parks [9]. An extreme example of the consequences of liquefaction is shown in Figure 4, where liquefaction
the increase in the number of liquefaction field case histories [8]. In its most basic form, the simplified procedure provides a factor of safety against liquefaction, with the demand imposed on the soil by the earthquake shaking expressed in terms of cyclic stress ratio (CSR) and the ability of the soil to resist liquefaction expressed in terms of cyclic resistance ratio (CRR). CSR is the ratio of the “average” shear stress induced in the soil column at a given depth, divided by the vertical effective stress at that same depth. However, because liquefaction is a fatigue-type phenomenon [12], the duration of the earthquake motions needs to be taken into account, with the duration of shaking primarily being a function of earthquake magnitude. Originally, CSR was computed using numerical site response analyses, requiring a detailed description of the earthquake motions and of the soil profile down to bedrock. However, Whitman [6] and Seed and Idriss [7] proposed the following
Figure 4 - An example of the consequences of liquefaction during the 1964, M7.5 Niigata, Japan earthquake. [10]
“simplified” equation for computing CSR:
!!"# !! ! !′!"
!"#!!.! = 0.65 !!
1 (1) !"#
where: CSRM7.5 is the CSR adjusted to the duration of a magnitude 7.5 earthquake; !!"# is the peak ground acceleration at the surface of the soil profile; !! is the total vertical stress at the depth of interest; !′!" is the vertical effective stress at the depth of interest; !! is an empirically determined factor that is a function of depth and accounts for the reduction in CSR with depth; and MSF is a factor that accounts for the duration of the earthquake motions and is a function of earthquake magnitude. During post-earthquake field investigations, the liquefaction response of saturated sandy deposits was classified as having liquefied, marginally liquefied, or not liquefied. For each site, the estimated CSRM7.5 was averaged over the critical depth to liquefaction for the deposit and plotted as a function of the corresponding normalized penetration resistance of the deposit (e.g., Standard Penetration Test N-value normalized for effective overburden stress, hammer energy, rod length, borehole diameter, and sampler configuration: N1,60), as shown in Figure 10 [8]. N1,60 is an index for the in-situ density of the soil, with a higher value of N1,60 implying a denser soil requiring more intense shaking to breakdown the soil skeleton and, thus, to induce liquefaction. As may be observed from Figure 10, the data for sites that liquefied and that did not liquefy generally lie in separate regions of the plot. A boundary can be draw separating the two datasets, with this boundary being the
occurred underneath an apartment building complex during the 1964, M7.5 Niigata, Japan earthquake, resulting in the tilting/ overturning of the buildings [10]. In the free field (i.e., areas absent of man-made structures or significant topography), earthquake-induced liquefaction often manifests on the ground surface in the form of “sand boils”, “sand blows”, or “sand volcanos”, schematically shown in Figure 5 [11]. As stated above, the most widely used method for evaluating liquefaction is the stress-based “simplified” procedure proposed by Whitman [6] and Seed and Idriss [7]. This procedure is largely based on empirical observations of laboratory and field data and has been continually refined as a result of newer studies and
52
Figure 5 - Schematic illustrating a sand boil that formed as a result of earthquake-induced liquefaction. [11] ...upp í vindinn
A Unique Liquefaction Case Study
Figure 6a - Sand boil that formed during the 2008 Olfus earthquake in a volcanic sand deposit along the banks of an estuary of the River Olfusa. [13]
CRR, which is expressed as function of N1,60 and fines content of the soil.
Liquefaction during the Olfus Earthquake As stated above and shown in Figure 2, the Olfus earthquake induced liquefaction in alluvial volcanic sand deposits along the banks of an estuary of the River Olfusa. This area is less than 1 km from the surface projection of the Kross fault rupture plane, which is the closer of the two faults that
Figure 6b - Sand boil that formed during the 2008 Olfus earthquake in a volcanic sand deposit along the banks of an estuary of the River Olfusa. [13]
Figure 6c - Sand boil that formed during the 2008 Olfus earthquake in a volcanic sand deposit along the banks of an estuary of the River Olfusa. [14]
ruptured during the Olfus earthquake. Some of the sand boils that formed during this earthquake are shown in Figure 6 [13, 14].
minimum and maximum void ratios (and correspondingly, the minimum and maximum dry unit weights). The results of the tests are provided in Table 1. Interestingly, the specific gravity of the samples from the two sites differed fairly significantly, indicating different mineralogy and hence possibly different lava flows from which the sands weathered. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectrometer (EDS) analyses are being performed on the samples. Photographs of the samples from the SEM analyses are shown in Figure 8, and the EDS analyses, which will definitively determine the mineralogy of the samples, are ongoing.
It is interesting to note that liquefaction also occurred along the banks of the River Olfusa during the Icelandic earthquakes of 1896 [2, 15]. Two of the recent liquefaction sites were selected for detailed investigations, including dynamic cone penetration (DCP) in-situ tests and geotechnical laboratory soil characterization tests. The locations of these sites are shown in Figure 7, designated as IPO1 and IPO4. One of the reasons for selecting these two specific sites was because their shear wave velocity profiles had previously been characterized [16]. Samples were collected from IPO1 and IPO4 using a hand auger, and laboratory tests were performed to determine the samples’ grain size distribution, specific gravity,
IPO1
IPO4
Specific Gravity, Gs
2.84
2.70
Coefficient of Uniformity, cu
9
4.5
Coefficient of Gradation, cz
1.21
0.98
USCS Classification
SW-SM
SP-SM
maximum void ratio, emax
1.40
1.67
minimum void ratio*, emin
0.647-0.694
0.95-1.0
maximum dry unit weight*, γdmax
16.4-16.9 kN/m3
13.2-13.6 kN/m3
minimum dry unit weight, γdmin
11.6 kN/m3
9.92 kN/m3
γsat @ Dr = 35%
18.2 kN/m3
16.7 kN/m3
*e min and γdmax were determined using ASTM standards for both the dry and wet methods
The in-situ tests were performed using Sowers and Hedges’ DCP [17], shown in Figure 9. This system utilizes a 6.8 kg mass (15 lbs weight) on an E-rod slide drive to penetrate an oversized 45° apex angle cone. The cone is oversized to reduce rod friction behind the tip. The DCP test consists of counting the number of drops of the mass that is required to advance the cone ~4.5 cm (1.75 inches), with the number of drops referred to as the DCP N-value or NDCPT. There is an approximate one-to-one relationship between NDCPT and SPT N-values up to about ~10 [17]. However, beyond NDCPT ≈ 10, the relationship becomes non-linear with NDCPT being great than the corresponding SPT N-values. The relationship between SPT and DCP N-values and the normalization factors used in this study are outlined in Green et al. [18, 19] and Olson et al. [20]. Figure 11 shows plots of NDCPT and the computed equivalent N1,60cs for IPO1 and IPO4, where the additional “cs” subscript on the N1,60 is for fines content corrections. Using the equivalent N1,60cs values shown in Figure 11 in conjunction with the CRR curve shown in Figure 10 for fines ≤ 5%, CRR for the IPO1 and IPO4 were determined and are shown in Figure 12.
Table 1 - Engineering properties of volcanic sands at IPO1 and IPO4 liquefaction sites
...upp í vindinn
53
A Unique Liquefaction Case Study the detrimental consequences of the initial triggering of liquefaction.
Conclusions
Figure 7 - Satellite imagery of volcanic sand deposits that liquefied during the 2008 Olfus earthquake annotated with the locations of DCPT test sites.
However, to evaluate liquefaction potential at the two sites, both the ability of the soil to resist liquefaction (i.e., CRR) and the demand imposed on the soil (i.e., CSRM7.5) are required. In turn, to determine CSRM7.5, estimates of the peak ground accelerations (!!"#) at the soil surface of the two sites are needed. The earthquake motions from the Olfus event were well recorded by the smallaperture strong-motion array (ICEARRAY) in Hveragerdi and by the regional network of strong-motion stations (IceSMN). The motion recorded by the ICEARRAY is characterized by large horizontal peak ground accelerations ranging from 0.4 to 0.9g, pronounced velocity pulses in both the strike normal and strike parallel directions, and short strong-motion duration of 4 to 5 seconds [21]. Based on the distance from the source and the geological/ geotechnical site conditions, amax at the two sites were estimated to be ~0.7g. Assuming !!"# = 0.7g, Equation 1 was then used to estimate CSRM7.5 as a function of
Figure 8a - Scanning electron Microscopy photograph of volcanic sand sample from IPO1. 54 ...upp í vindinn
depth for both sites, with the results shown in Figure 12. As may be observed from this figure, liquefaction is predicted to have occurred at both sites (i.e., CSRM7.5 > CRR), which is in accord with field observations. However, given the relatively low factor of safety against liquefaction (FS) at these sites (i.e., FS = CRR/CSRM7.5) for the entire depths of the profiles, the authors would have expected the liquefaction to be much more severe than was evident by the relatively small sand boils observed. There may be two reasons for this. First, volcanic sand grains are much crushable than silica sand particles. As a result, the NDCPT values may represent the crushing strength of the volcanic sand particles more than the density of the sand deposits (and, hence, the intensity of shaking required to induce liquefaction). Also, as may be observed from Figure 8, the volcanic sand particles are angular, and as such, likely have a tendency to dilate when sheared. This dilational tendency will have a mitigating effect on the formation of sand boils and
Figure 8b - Scanning electron Microscopy photograph of volcanic sand sample from IPO4.
Although the simplified stress-based procedure correctly predicted the occurrence of liquefaction at the volcanic sand deposits analyzed, the severity of observed liquefaction was less than would be expected based on the low computed factors of safety. This is likely a consequence of the difference in the engineering properties of volcanic and silica sands, namely the crushability and dilative tendencies. As a result, these findings may indicate a limited applicability of the simplified procedure to evaluate the liquefaction potential of volcanic sand deposits (i.e., the simplified procedure may overestimate the liquefaction susceptibility of volcanic sands). However, the readers are cautioned that this conclusion is preliminary and additional laboratory testing (i.e., cyclic triaxial and cyclic simple shear tests) is underway at Virginia Tech to better assess this.
Figure 9 - Performing a DCP test at IPO1.
Acknowledgements The primary support for R. Green’s participation in this study was provided by U.S. National Science Foundation (NSF) grants CMMI-0962952 and CMMI-1030564. This support is gratefully acknowledged. However, any opinions, findings, and conclusions or recommendations expressed in this material are those of the authors and do not necessarily reflect the views of the National Science Foundation. Also, the efforts of Mr. Kevin Foster, doctoral student at Virginia Tech, in performing the laboratory tests to characterize the volcanic sands are gratefully acknowledged.
CSRM7.5
A Unique Liquefaction Case Study
Figure 11a - Plot of NDCPT and equivalent N1,60cs versus depth for IPO1.
Figure 11b - Plot of NDCPT and equivalent N1,60cs versus depth for IPO4.
N1,60 (blows/ft) Figure 10 - “Simplified” liquefaction evaluation chart. [8] Figure 12a - Plot of CRR and CSRM7.5 versus depth for IPO1.
Figure 12b - Plot of CRR and CSRM7.5 versus depth for IPO4.
References: [1] Halldorsson, B. (2009). “ICEARRAY and the M6.3 Olfus earthquake on 29 May 2008 in South Iceland: Extreme near-fault strong-motion array recordings”, Proceedings of ISSEE2009, University of Iceland, 29 May 2009. [2] Welsh, H.K. (2009). “Liquefaction Potential at a Proposed Hydroelectric Site in Iceland: Urridafoss Case Study Using Cone Penetration Data”, Master’s Thesis , Faculty of Civil and Environmental Engineering, University of Iceland, Reykjavic, Iceland, 97pgs. [3] Sigbjornsson, R., Snaebjornsson, J.T., Higgins, S.M., Halldorsson, B., and Olafsson, S. (2009). “A Note on the Mw 6.3 Earthquake in Iceland on 29 May 2008 at 15:45 UTC”, Bulletin of Earthquake Engineering, 7, 113-126. [4] Hreinsdottir, S., Arnadottir, T., Decriem, J., Geirsson, H., Tryggvason, A., Bennett, R.A., and LaFemina, P. (2009). “A Complex Earthquake Sequence Captured by the Continuous GPS Network in SW Iceland”, Geophysical Research Letters, 36, 5pgs. [5] Halldorsson, B., Sigbjornsson, Chanerley, A.A., and Alexander, N.A. (2010). “Near-Fault Strong-Motion Array Recordings of the Mw6.3 Olfus Earthquake on 29 may 2008 in Iceland”, Proceedings of the 9th US National and 10th Canadian Conference on Earthquake Engineering, Paper No. 1157. [6] Whitman, R.V. (1971). “Resistance of soil to liquefaction and settlements.” Soils and Foundations. 11(4), 59-68. [7] Seed, H.B. and Idriss, I.M. (1971) “Simplified procedure for evaluating soil liquefaction potential.” Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, 97(SM9), 1249-1273. [8] Youd, T.L., Idriss, I.M., Andrus, R.D., Arango, I., Castro, G.,Christian, J.T., Dobry, R., Finn, W.D.L., Harder, L.F., Hynes, M.E., Ishihara, K., Koester, J.P., Liao, S.C.S., Marcuson, W.F., Martin, G.R., Mitchell, J.K., Moriwaki, Y., Power, M.S., Robertson, P.K., Seed, R.B., and Stokoe, K.H. (2001) “Liquefaction resistance of soils: summary report from the 1996 and 1998 NCEER/NSF workshops on evaluation of liquefaction resistance of soils.” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. ASCE, 127(10), 817-833. [9] Cubrinovski, M., Bradley, B., Wotherspoon, L., Green, R.A., Bray, J., Wood, C., Pender, M., Allen, J., Bradshaw, A., Rix, G., Taylor, M., Robinson, K., Henderson, D., Giorgini, S., Ma, K., Winkley, A., Zupan, J., O’Rourke, T., DePascale, G., and Wells, D. (2011). “Geotechnical Aspects of the 22 February 2011 Christchurch Earthquake”, Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering, 44(4), 205-226. [10] http://www.ce.washington.edu/~liquefaction/html/quakes/niigata/niigata.html [11] Obermeier, S.F. (1996). “Using Liquefaction-Induced Features for Paleoseismic Analysis”, Chapter 7, Paleoseismology (J.P. McCalpin, ed.), Academic Press, San Diego, CA, 331-396. [12] Green, R.A. and Terri, G.A. (2005). “Number of Equivalent Cycles Concept for Liquefaction Evaluations - Revisited”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, 131(4): 477-488. [13] http://sigval83.123.is/album/default.aspx?aid=99981 [14] http://www.jardvis.hi.is/page/jh-skjalfti08 [15] Thoroddsen, T. (1899). “Jardskjalftar a Sudurlandi”, Hid Islenska Bokmenntafjelag, Kaupmannahofn, Iceland. [16] Bessason, B. and Erlingsson, S. (2011). “Shear Wave Velocity in Surface Sediments”, Jokull, Journal of the Glaciological and Geological Societies of Iceland, 61, 51-64. [17] Sowers, G.F. and C.S. Hedges (1966) Dynamic cone for shallow in-situ penetration testing, vane shear and cone penetration resistance testing of in-situ soils. ASTM STP 399, American Society of Testing Materials, Philadelphia, PA, 29-37. [18] Green, R.A., Olson, S.M., Cox, B.R., Rix, G.J., Rathje, E., Bachhuber, J., French, J., Lasley, S., and Martin, N. (2011). “Geotechnical Aspects of Failures at Port-au-Prince Seaport During the 12 January 2010 Haiti Earthquake”, Earthquake Spectra, 27(S1), S43-S65. [19] Green, R.A., Wood, C., Cox, B., Cubrinovski, M., Wotherspoon, L., Bradley, B., Algie, T., Allen, J., Bradshaw, A., and Rix, G. (2011). “Use of DCP and SASW Tests to Evaluate Liquefaction Potential: Predictions vs. Observations During the Recent New Zealand Earthquakes”, Seismological Research Letters, 82(6), 927-938. [20] Olson, S.M., Green, R.A., Lasley, S., Martin, N., Cox, B.R., Rathje, E., Bachhuber, J., French, J. (2011). “Documenting Liquefaction and Lateral Spreading Triggered by the 12 January 2010 Haiti Earthquake”, Earthquake Spectra, 27(S1), S93-S116. [21] Halldorsson, B. and Sigbjornsson, R. (2009). “The Mw6.3 Olfus Earthquake at 15:45 UTC on 29 May 2008 in South Iceland: ICEARRAY Strong-Motion Recordings”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 29, 1073-1083. ...upp í vindinn
55
Verkfræðingafélag Íslands 100 ára
Þann 19. apríl 2012 verða 100 ár liðin frá stofnun Verkfræðingafélags Íslands (VFÍ). Afmælisins verður minnst með ýmsum hætti. Á sjálfan afmælisdaginn verður glæsileg afmælishátíð í Hörpu og eru allir félagsmenn og velunnarar félagsins velkomnir. Þar verða veittar viðurkenningar fyrir framúrskarandi árangur við tæknilegar uppfinningar eða nýsköpunarverkefni sem hafa haft þjóðhagslegt eða alþjóðlegt mikilvægi og byggja á þekkingu í raunvísindum og tækni.
Fyrsti íslenski verkfræðingurinn, Sigurður Thoroddsen, lauk námi frá DTU í Kaupmannahöfn árið 1892. Tveimur áratugum síðar var Verkfræðingafélag Íslands stofnað. Að stofnun félagsins stóðu þeir níu íslensku verkfræðingar sem lokið höfðu námi, einn húsameistari og þrír erlendir tæknimenn sem búsettir voru hérlendis. Verkfræðingum fjölgaði hægt framan af öldinni og voru félagsmenn í VFÍ innan við eitt hundrað árið 1940. Í dag eru félagmenn VFÍ rúmlega 2200. Í félaginu eru um 75% Íslendinga sem lokið hafa prófi í verkfræði. Störf verkfræðinga ná yfir stöðugt stærra svið
og má segja að nám í verkfræði veiti aðgang að nánast hvaða starfsvettvangi sem er. Fyrir rúmum eitt hundrað árum mátti fyrsti íslenski verkfræðingurinn, og þeir sem á eftir honum komu næstu áratugina, búa við takmarkaðan skilning á menntun sinni og getu. – Það þótti mikil sóun að jafn efnilegur piltur og Sigurður Thoroddsen skyldi ekki verða prestur eða læknir! Það er vert að geta þess að VFÍ hefur eitt fárra fagfélaga brugðist við efnahagshruninu með því að endurskoða siðareglur félagsins. Nýjar siðareglur voru samþykktar á aðalfundi félagsins á vormánuðum 2011.
Siðareglur Verkfræðingafélags Íslands. Samþykktar á aðalfundi félagsins 31. mars 2011 Virðing og jafnrétti Félagar VFÍ sýna fólki tillitssemi og virðingu, óháð kyni, lífskjörum, þjóðfélagsstöðu, menningu, þjóðerni og kynþætti. Þetta felur í sér að: • Koma fram af tillitssemi, sanngirni, vinsemd og virðingu við annað fólk. • Halda ávallt í heiðri góða siði og grundvallargildi samfélagsins. • Hafa í heiðri jafnrétti kynja og kynþátta. • Virða fag- og ábyrgðarsvið annarra og vinnuframlag þeirra. • Stuðla að góðum starfsanda með einlægni, heiðarleika og umburðarlyndi.
56
...upp í vindinn
Fagleg ábyrgð og ráðvendni
Samfélagsleg ábyrgð og sjálfbærni
Félagar VFÍ gera sér grein fyrir faglegri ábyrgð sinni og vinna í samræmi við viðurkenndar gæðakröfur. Þetta felur í sér að: • Viðhalda og endurnýja stöðugt þekkingu sína og færni. • Deila þekkingu sinni og færni með samstarfsfólki. • Vinna verk sín af faglegri ábyrgð og eftir bestu samvisku. • Virða lög og reglur samfélagsins og stéttar sinnar. • Gæta hagsmuna viðskiptavina sinna. • Gera grein fyrir þeim tengslum eða hagsmunum, sem gætu gert starf þeirra tortryggilegt. • Taka ekki við þóknun eða fríðindum frá þriðja aðila í sambandi við verkið eða bjóða fram til þriðja aðila slíka þóknun eða fríðindi.
Félagar VFÍ eru meðvitaðir um áhrif verka sinna á samfélag, umhverfi og náttúru. Þetta felur í sér að: • Setja ávallt í öndvegi öryggi, heilsu og velferð almennings. • Gæta þess, að tæknilegar lausnir séu miðaðar við sjálfbærni og ábyrga nýtingu auðlinda. • Vera heiðarlegur og hreinskilinn um margþætt áhrif tæknilegra lausna og annarra verkefna, og greina á viðeigandi vettvangi frá atriðum sem gætu ógnað öryggi almennings eða verið skaðleg umhverfinu. • Taka virkan þátt í upplýstri opinberri umræðu um samfélagsleg málefni þegar hún beinist að fagsviði verkfræðingsins.
Til öryggis Mannvirkjastofnun fer með yfirumsjón byggingar-, rafmagnsöryggis- og brunamála í landinu. Hún hefur með höndum fjölmörg verkefni á þessum sviðum.
Öll miða að því sama: að vernda líf, heilsu, umhverfi og eignir. Mannvirkjastofnun tryggir samræmingu á byggingareftirliti og eldvarnaeftirliti og starfsemi slökkviliða um allt land. Stofnunin vinnur að samræmingu brunavarna í landinu og stuðlar að samvinnu þeirra sem starfa að brunavörnum. Hún hefur eftirlit með öryggi raforkuvirkja, neysluveitna og raffanga í mannvirkjum. Auk þess sér stofnunin um menntun slökkviliðs- og eldvarnareftirlitsmanna, löggildingu iðnmeistara og hönnuða og fjölmörg önnur verkefni.
Skúlagötu 21 · 101 Reykjavík · Sími: 591 6000 · mvs.is · mvs@mvs.is
Stækkun Landspítala í augsýn
Stefán B Veturliðason verkfræðingur aðalverkefnastjóri Nýs Landspítala
Stefnt er að því að stærri Landspítali verði að veruleika á næstu árum með frekari uppbyggingu spítalans við Hringbraut. Fyrirhuguð stækkum felur í sér brýnar úrbætur í heilbrigðismálum þjóðarinnar, en nefna má að starfsemi spítalans fer nú fram á 17 stöðum í nærri 100 húsum. Með uppbyggingunni við Hringbraut er ætlunin að sameina í 1.áfanga alla bráðastarfsemi sem rekin er við Hringbraut og í Fossvogi auk þess sem allar rannsóknarstofur spítalans sem nú eru tvístraðar í mörgum húsum víða um bæinn verða sameinaðar í einu húsi á spítalalóðinni. Um þessar mundir er unnið að forhönnun 1. áfanga spítalans en þess er vænst að hann verði tilbúinn árið 2018.
Torg: Gamla Landspítalabyggingin sem reist var af myndarskap á fyrri hluta síðustu aldar verður í öndvegi innan um nýbyggingar.
Undirbúningur í meira en áratug Undirbúningur að stækkun Landspítala hefur staðið í rúman áratug. Sögu verkefnisins má rekja til sameiningar stóru sjúkrahúsanna
58
...upp í vindinn
í Reykjavík, Sjúkrahúss Reykjavíkur og Landspítalans í mars 2000. Þá varð ljóst að ekki yrði lengur vikist undan því að hefjast handa ef markmið sameiningarinnar um eflingu faglegrar þjónustu og aukið hagræði ætti að ná fram að ganga.
Minnstur kostnaður við Hringbraut Hafist var handa við undirbúning verksins en meðal þess sem fyrst var skoðað var hver væri heppilegasta staðsetningin fyrir stærri Landspítala. Sérstök starfsnefnd vegna nýbyggingarinnar á vegum heilbrigðis- og tryggingamálaráðherra kynnti árið 2002 þá niðurstöðu sína að starfsemi sjúkrahússins skyldi öll sameinuð við Hringbraut. Rök sem helst voru nefnd fyrir staðsetningunni voru að henni fylgdi minnstur kostnaður, nálægð væri við Háskóla Íslands, möguleikar væru til áframhaldandi uppbyggingar og gott aðgengi yrði að svæðinu. Í framhaldinu ákváðu stjórnvöld að framtíðaruppbygging Landspítala yrði við Hringbraut. Á næstu árum var unnin ýmis vinna til undirbúnings verkefninu. Í októberlok 2002 skipaði heilbrigðis- og tryggingamálaráðherra nefnd til að annast skipulagningu húsnæðis fyrir spítalann á Hringbrautarsvæðinu. Árið 2004 var skýrsla nefndarinnar um heildarkostnað framkvæmdanna og áfangaskiptingu þeirra til 14 ára kynnt, ásamt tillögu að alþjóðlegri hugmyndasamkeppni um skipulag lóðarinnar. Í ársbyrjun 2005 gáfu stjórnvöld grænt ljós á samkeppnina, forval var auglýst og sóttu 18 fjölþjóðlegir hópar sérfræðinga um þátttöku.
Sjö stigahæstu kepptu um skipulagið. Niðurstaða samkeppninnar lá fyrir í október 2005. Teymi undir forystu arkitektanna C.F.Møller varð hlutskarpast og var í kjölfarið gerður samningur við vinningshafa um áframhaldandi vinnu við verkefnið. M.a var framkvæmd þarfagreining þar sem gerð var grein fyrir áætlaðri starfsemi árið 2025. Frumhönnun verkefnisins var vel á veg komin.
Breyttar aðstæður og endurskoðun verkefnis Í kjölfar þess að haustið 2008 sköpuðust nýjar og áður óþekktar aðstæður í þjóðfélaginu þótti ástæða til að endurskoða niðurstöðu frumathugunar og endurmeta forsendur verkefnisins. Sérfræðingar norsku hönnunarog ráðgjafarfyrirtækjanna Momentum Arkitektar AS og Hospitalitet AS voru fengnir til verksins og skiluðu þeir niðurstöðu sinni í apríl 2009. Meginniðurstaða þeirra var sú að mun dýrara væri að „gera ekkert“ en að ráðast í framkvæmdir þegar til lengri tíma er litið. Í niðurstöðu endurskoðunarinnar kom jafnframt fram að hagkvæmast væri að stækka spítalann á lóð Landspítala við Hringbraut.
Stækkun Landspítala í augsýn Viljayfirlýsing lífeyrissjóða, ný samkeppni Í framhaldi af niðurstöðu norsku ráðgjafanna hófst vinna við að koma spítalaverkefninu aftur á rekspöl. Í nóvember 2009 var undirrituð sameiginleg viljayfirlýsing meginþorra lífeyrissjóða landsins og ríkisstjórnarinnar um samstarf við undirbúning að fjármögnun, útboði og framkvæmdum við nýbyggingar Landspítala. Í framhaldinu skipaði heilbrigðisráðherra verkefnisstjórn til að vinna að framgangi málsins. Fólst vinna hennar m.a. í undirbúningi hönnunarsamkeppni og hönnunarútboðs vegna spítalaverkefnisins og stofnun undirbúningsfélagsins Nýr Landspítali ohf. (NLSH). Félaginu var falið það verkefni með lögum að standa að nauðsynlegum undirbúningi, láta bjóða út byggingu nýs Landspítala háskólasjúkrahúss við Hringbraut og semja um að ríkið taki bygginguna á langtímaleigu að loknu útboði. Samið var við vinningshafa samkeppninnar, SPITAL ráðgjafateymið, um gerð deiliskipulags, forhönnun og gerð alútboðsgagna fyrir framkvæmdina. Sú vinna hefur staðið undanfarið rúmt ár. Unnið er í nánu samstarfi við 16 notendahópa Landspítalans og Háskólans þar sem á annað hundrað starfsmenn taka þátt. Drög að deiliskipulagi vegna framkvæmdanna lágu fyrir síðastliðið haust og eru þau nú til umfjöllunar hjá skipulagsyfirvöldum. Vonir standa til að deiliskipulagið öðlist gildi í haust.
nútíma sjúkrahúsarekstur þar sem salarhæð og burðarþol er takmarkandi, auk margs annars.
Sameiningar mesti ávinningurinn Einn mesti ávinningurinn af nýjum Landspítala verður sameining starfseininga á einum stað. Í svonefndum meðferðarkjarna eða aðalbyggingu spítalans sameinast öll þyngsta og tæknivæddasta starfsemi sjúkrahússins. Það sparar umtalsverða fjármuni, t.d. með fækkun sólarhringsvakta. Ein bráðamóttaka verður þar í stað fimm nú. Skurðstofur, myndgreining og gjörgæsludeild verða á einum stað, en þannig má samnýta betur tæki og krafta starfsfólks. Meðal þess sem verður að finna í meðferðarkjarnanum eru átta legudeildir með nær 200 rúmum. Þá verða í meðferðarkjarnanum teknar í notkun ýmsar nýjungar í lækningum. Nefna má svonefndan jáeindaskanna (PET scan) sem stóreykur möguleika til greiningar á einkennum og meðferð ýmissa sjúkdóma, einkum krabbameina.
spítalahúsnæðis sem uppfyllir kröfur nútímans. Hið sama er uppi á teningnum í þeim löndum sem Ísland ber sig saman við. Víða í nágrannalöndunum hafa stæðilegar sjúkrahúsbyggingar sem náð hafa nokkurra áratuga aldri verið rifnar til að rýma fyrir nýbyggingum sem þykja nauðsynlegar til að halda í við alla þróun. Dæmi um slíkt er að finna í Þrándheimi þar sem aðalbygging sjúkrahússins sem lokið var að byggja 1972 var rifið til grunna. Barnaspítalinn sem var tekinn í notkun 1976 og fleiri byggingar milli 1959 og 1976, allar rifnar. Mestur hluti Akershus sjúkrahússins í Ósló sem rifinn var til að koma fyrir nýju sjúkrahúsi var reistur eftir 1960. Svipaða sögu er hægt að rekja frá nær öllum háskólasjúkrahúsum á Norðurlöndum.
Víða hugað að nútímalegri þjónustu Ísland er ekki eina landið sem um þessar mundir treystir á stoðir heilbrigðisþjónustunnar með nýbyggingum
Vísindi: Bætt aðstaða hefur mikla þýðingu fyrir nám, kennslu og rannsóknir innan heilbrigðisvísinda. Með uppbyggingu við Hringbraut sameinast þessir þættir á einum stað.
Sérbýli fyrir alla sjúklinga
Í 1. áfanga spítalabyggingarinnar er gert ráð fyrir að reisa 75.000 fermetra af nýbyggingum fyrir spítalann og um 10.000 fermetra fyrir Heilbrigðisvísindasvið Háskóla Íslands. Nýja byggðin sem á að rísa er að mestu á suðurhluta lóðarinnar og inniheldur m.a. meðferðar- og bráðakjarna þar sem m. a. eru tæp 200 sjúkrarúm, sem öll eru í einbýlum. Þar verða jafnframt rannsóknarhús, sjúkrahótel og húsnæði Heilbrigðisvísindasviðs HÍ, auk bílastæðahúss. Dag- og göngudeildir auk 180 sjúkrarýma til viðbótar er áformað að reisa í síðari áfanga. Þörfin fyrir nýbyggingar er mikil en gríðarlegt óhagræði og mikill kostnaður fylgir því að hafa spítalastarfsemina jafn dreifða og raunin er nú. Þá uppfyllir gamalt húsnæði ekki þau skilyrði sem þarf fyrir
Ljóst er að löngu tímabær bót fæst fyrir sjúklinga með stækkun Landspítala. Nefna má að gert er ráð fyrir sérbýlum með salernum fyrir alla sjúklinga en þess eru dæmi að sjúklingar deili 2-3 salernum á heilli legudeild. Sýnt hefur verið fram í rannsóknum á að með einbýlum minnkar sýkingartíðni um tugi prósenta. Þá hafa þau í för með sér minni flutninga á sjúklingum, betri hvíld fyrir þá og aukið næði til að ræða meðferð og líðan, svo dæmi séu nefnd.
Sýni send á örskotsstundu
Meðferðarkjarninnn á nýjum spítala
Borgartúni 20, 105 Reykjavík
Nútíma tækni verður nýtt á nýjum Landspítala eins og hagkvæmt er til að draga sem mest úr flutningum sjúklinga og ferðum
sími: 585 9000
www.vso.is ...upp í vindinn
59
Stækkun Landspítala í augsýn starfsfólks. Þar má t.d. nefna rörpóst. Með honum er hægt að senda mikilvæg gögn, s.s lífsýni, blóð og lyf. Sendingarnar skila sér á áfangastað á innan við mínútu. Þetta er mikið öryggisatriði og bylting frá núverandi fyrirkomulagi þar sem stundum þarf að sendast með sýni bæjarhluta á milli. Á nýjum spítala verður sorp og lín sent um sjálfvirkt flutningakerfi til miðlægrar flokkunarstöðvar. Þetta er mikilvægt hreinlætismál, umhverfisvænt fyrirkomulag og sparar mannafla. Þá verður sjálfvirkt flutningakerfi fyrir matarflutninga í nýja spítalanum.
Hús: Nýjar byggingar mæta gömlum á uppbyggingarreitnum við Hringbraut.
850 manns í vinnu þegar mest er Áætlanir verkefnastjórnar miða að því að alútboðsgögn verði tilbúin í byrjun júní með fyrirvara á samþykki deiliskipulags og að Alþingi ákveði að halda málinu áfram. Gert er ráð fyrir að bjóðendur verði valdir með forvali til þátttöku í lokuðu útboði.
Útboðinu verður skipt í eftirfarandi sex áfanga; Meðferðarkjarni, Rannsóknarhús, Sjúkrahótel, Háskóli, Bílastæðahús og undirbúningsframkvæmdir. Miðað er við að útboði og samningagerð verði lokið fyrir árslok og að framkvæmdir geti hafist snemma á næsta ári.
Framkvæmdakostnaður við þessa verkáfanga er áætlaður um 45 milljarðar króna og um 2.100 ársverk. Flestir verða starfsmenn við framkvæmdina á árinu 2016, um 850 talsins. Álætluð verklok 1. áfanga eru á árinu 2018.
Getur þú hugsað þér daglegt líf án rafmagns?
Meginaðsetur RARIK er að finna að Bíldshöfða 9 í Reykjavík. Starfstöðvar og aðsetur eru víða um land og svæðismiðstöðvar eru í Stykkishólmi, á Akureyri, Egilsstöðum og á Hvolsvelli. Starfsmenn eru um 200 og starfar um fjórðungur þeirra á aðalskrifstofu, en aðrir eru dreifðir á um 25 starfsstöðvar fyrirtækisins. www.rarik.is
CAD ehf. SkĂşlagata 10 IS-101 - Reykjavik - Iceland tel: +354 552 3990 www. cad.is - cad@cad.is
Götur og gatnaskipulag
Höfundur lauk verkfræðiprófi frá Háskóla Íslands árið 1974 og stundaði framhaldsnám í Þýskalandi og Noregi. Hann hefur unnið á verkfræðistofu í Reykjavík, á tæknideild Kópavogsbæjar, Skipulagsstofu höfuðborgarsvæðisins og Verkfræðistofnun Háskóla Íslands. Þá hefur hann kennt nokkur námskeið við HÍ frá 1985 til þessa.
Þorsteinn Þorsteinsson Verkfræðingur
Forsagan Mannfólk í heiminum fór að safnast saman til fastrar búsetu fyrir um tíu þúsund árum. Þróunin var hæg lengst af og þéttbýli og borgir tóku ekki á sig það umfang sem við þekkjum fyrr en tiltölulega seint. Fyrst og fremst voru það tæknilegar forsendur sem voru takmarkandi í þessum efnum, samgöngur voru að mestu á fæti, ýmist manna eða burðardýra. Þó svo hjólið væri fundið upp fyrir fimm til sex þúsund árum var það lítið notað í flutningum á vörum og mannfólki nema kannski í stríði eða til að byggja mannvirki svo sem hús, stíflugarða eða aðrar byggingar sem tengdust guðdóminum. Það var því e.t.v. ekki mikil þörf á því að velta fyrir sér hvernig húsum og samgönguleiðum væri skipað þar sem menn tóku sér búsetu í þéttbýli. Það voru nú engu að síður til einstaklingar sem veltu þessum málum fyrir sér og einhverjir voru það sem ákváðu hvernig ætti að raða saman mannabústöðum og öðrum húsbyggingum í borgum. Mörg atriði þurfti að taka til
62
...upp í vindinn
greina þegar valin var húsagerð og hvernig mannvirki stóðu gagnvart sólargangi eða ríkjandi vindátt. Þá skipti öryggi þéttbýlisbúa miklu og þannig voru varnir ofarlega í huga fyrstu skipulagsfræðinganna, ef kalla má þá því nafni. Fornleifar hafa gefið mikilsverðar upplýsingar um hvernig fyrstu borgir voru lagðar og gefa jafnvel betri mynd af þessum mannabústöðum en ritaðar heimildir, sem eru reyndar af skornum skammti. Einna best
þekkjum við til byggða fornaldarinnar frá Mesópótamíu, Egyptalandi, Kína, Indlandi, og Litlu-Asíu og síðar frá Krít og Grikklandi og byggðum Fönikíumanna við Miðjarðarhafið. Enn nær okkur eru borgir frá Rómverjum áður en þeirra veldi lagðist af fyrir um hálfu öðru árþúsundi. Pompei á Ítalíu, sem lögð var í eyði af ösku úr miklu gosi úr eldfjallinu Vesúvíusi árið 79 hefur verið grafin upp og sýnir okkur hvernig götur voru gerðar á þeim tíma og má sjá sýnishorn á mynd 1. Þá er skipulag gatnakerfisins einnig athyglisvert,
Mynd 1. Gata í Pompei eins og hún var árið 79 að okkar tímatali, þegar borgin grófst undir ösku frá Vesúvíusi (Höf. myndar: Alago).
Götur og gatnaskipulag breiðstræti borgarinna, boulevards, sem síðar áttu eftir að vera gerðar slíkar í öðrum stórborgum; sjá mynd 3. Þróun tækni á öllum sviðum og framfarir í samgöngum á sjó og landi urðu gífurlegar á 19. öldinni, ekki síst með uppgötvun gufuvélarinnar og lagningu járnbrautanna.
Mynd 2. Kort af Pompei sem sýnir aðalgöturnar litaðar, sú rauða er Cardo Maximus og þær láréttu bláu og grænu eru Decumani Maximi. Aðrar götur voru mjórri.
sbr meðfylgjandi mynd 2. Rétthyrnt gatnakerfi í þéttbýli var ráðandi form alls þéttbýlis, allt frá einstökum herbúðum til stórra borga. Frumform margra borga í löndum, sem Róm hafði yfirráð yfir og byrjuðu sem herskálabyggð, var rétthyrnt með götustefnur nokkuð nærri höfuðáttunum. Auðvitað var ekki alltaf hægt að koma við fullkomlega rétthyrndu gatnakerfi og þurfti sums staðar að laga byggðina að landslagi. Göturnar voru aftur á móti meira og minna eins alls staðar og miðuðust við vagna þess tíma. Einungis aðalgöturnar inn í bæina frá borgarhliðunum voru breiðari en húsagöturnar. Þá voru torgin að sjálfsögðu stærri enda fyrir samsöfnun fólks og verslun og viðskipti á markaði. Hrun Rómaveldis er af flestum ársett 475 eftir Kristsburð. Hófust þá miðaldir í Evrópu, sem sumir kölluðu hinar myrku miðaldir, og stóðu yfir í níu hundruðár fram til loka fimmtándu aldar þegar Kólumbus fann Ameríku. Telja margir að þá hafi hafist endurreisnartíminn, en auðvitað eru ekki allir sammála um það fremur en annað. Á þessu tímabili var ríkisvald ekki tiltakanlega sterkt í álfunni og vöxtur þéttbýlis varð víða óskipulagður eða það sem sumir kölluðu síðar organískt skipulag. Einkenndist það af götum og vegum sem liðuðust um eftir landslagi og sjaldan langar beinar línur. Mörgum þótti þetta fyrirkomulag byggðarinnar sjarmerandi
og mærðu það í samanburðinum við stranggeometrískt skipulag, sem var víða endurvakið á öldunum eftir 1500, stundum kennt við barokk. Göturnar og vegirnir voru eftir sem áður svipuð og fyrr, varla að greint væri nema milli aðalvega eða -gatna og svo minni háttar gatna. Hélst svo allt fram á 19. öldina að farið var að huga að ítarlegri gatnaflokkun og kom sú umræða fyrst upp úr 1850 í Þýskalandi [2, 3]. Umbylting gatnakerfisins í París undir stjórn Haussmanns baróns árin 1853-82 er fræg, hér á landi kannski best fyrir skemmtisöguna Heljarslóðarorrustu eftir Benedikt Gröndal [1]. Þar koma til sögunnar hin frægu
Á Íslandi voru framfarirnar hægar, ef nokkrar. Mynd 3 er úr bókinni Íslandsmyndir Meyers [15], sem kom hingað til lands 1836 í þeim fræga leiðangri Gaimards hins frakkneska og Jónas Hallgrímsson orti til. Ekki er mikinn glæsibrag að sjá á Aðalstrætinu eða þeim sem þar sjást. Ýmsir málsmetandi íslendingar, sem höfðu kynnst erlendum borgum, rituðu um bæjarbraginn í Reykjavík á 19. öldinni. Ber þar helst að nefna Tómas Sæmundsson, prest og Fjölnismann, árið 1834, Sigurð Guðmundsson, málara o.fl., 1868 og Þórhall Bjarnarson, prestaskólakennara og síðar biskup, 1896 [8]. Allir vildu þeir fyrst og fremst fegra og prýða bæinn. Gatnaskipulag bar á góma í greinum þeirra og ræðum en viðmiðun þeirra um breidd gatna var fyrst og fremst að um þær færu ríðandi menn og gangandi. Vagnar voru afar fásénir á Íslandi fyrir aldamótin 1900 og tæpast að hjólið hefði verið fundið upp. Hvað varðar aðra innviði í verðandi höfuðborg landsins svo sem vatns- og fráveitu var ekki að tala. Umræður fóru á flug upp úr þessu rólinu og bæjarstjórn Reykjavíkur hóf lagningu vatnsveitu og fráveitu og fyrsta gatan var malbikuð árið 1912, en það var kallað að makademísera á þeim árum. Rætt var um járnbrautir og hafnir og gas og rafmagn og svo mikil var bjartsýnin að annað eins var ekki uppi álandi hér fyrr en hundrað árum síðar í bóluhagkerfinu sem var undanfari hrunsins fyrir tæpum fjórum árum. Svo kom fyrri heimsstyrjöldin og breytti miklu en þó létu menn ekki af áætlunum um öll þessi nýmæli, nema þá járnbrautina.
Mynd 3 - Aðalstræti í Reykjavík árið 1836; horft til norðurs, Esjan í baksýn. Mynd eftir Auguste Mayer, sem var í leiðangri Paul Gaimards um Ísland það sama ár. ...upp í vindinn
63
Götur og gatnaskipulag
Mynd 4 - Knud Zimsen bæjarstjóri sinnir umferðastjórn sumarið 1925. Borgarskjalasfn Reykjavíkur. Einkaskjalasafn Sveinbjörns Jónssonar (nr. 277).
Nýir tímar Nýir tímar voru að ganga í garð, bifreiðin hafði verið fundin upp og byrjað var strax á fyrstu árum 20. aldarinnar að framleiða einkabíla í stórum stíl. Þessa þróun leiddu Bandaríkjamenn og þeir voru einnig fyrstir til að leiða hugann að þeim vanda sem almenn bílaeign myndi skapa svo og að leita leiða til úrbóta. Jafnvel á Íslandi voru hugmyndir uppi um að betrumbæta götur og gera samgöngur innan Reykjavíkur greiðar, að minnsta kosti ekki eins óþrifalegar og hafði verið. Merkt rit um skipulag bæja eftir Guðmund Hannesson læknaprófessor kom út árið 1916 og sótti hugmyndir sínar um betri borgarmynd í þýsk og ensk rit [5]. Þar er fjallað um götur og gatnagerð en meira lagt upp úr hinu sjónræna en því praktíska og ekkert vikið að bílaumferð í borginni, enda þróunin ekki fyrirsjánleg á þeim tíma. Áratug síðar er augljóst hvert stefndi og gatnagerð fyrir bifreiðaumferð er orðin eitt af helstu verkefnum borgaryfirvalda. Ljósmyndir Lofts Guðmundssonar þar sem borgarstjórinn í Reykjavík, Knud Zimsen, stjórnar umferð á gatnamótum Austurstrætis og Pósthússtrætis eru frægar og er ein þeirra birt hér. Þar má sjá skil gamla og nýja tímans, hross dregur vagn og tað liggur á malbikaðri götunni en jafnframt er bifreið að fara um gatnamótin. Á þriðja áratug síðustu aldar var mikil umræða meðal skipulagsmanna á vesturlöndum, bæði verkfræðinga og arkitekta, um skipulag gatna í íbúðarhverfum í ljósi þeirrar staðreyndar að líklega myndi aðalsamgöngumáti fólks verða einkabíllinn en ekki almenningssamgöngur, hvernig svo sem reynt væri að sporna við þróuninni. Samt voru borgir á vesturlöndum ennþá skipulagðar með blokkarfyrirkomulagi og er aðalskipulag Reykjavíkur frá 1927 skýrt
64
...upp í vindinn
og safngötur en umhverfis væru götur aðalgatnakerfisins. Þessi skipulagshugsun náði e.t.v. ekki fullum þroska með Radburn því það hverfi var ekki byggt nema að hluta, að nokkru vegna heimskreppunnar miklu í byrjun fjórða áratugarins. Bretar tóku að huga að gatnaflokkuninni þegar á seinni styrjaldarárunum, þegar ljóst var að eftir stríðið þyrfti að byggja víða, bæði nýtt og endurbyggja heilu íbúðarhverfin í London eftir loftárásirnar (Alker Tripp, 1943). Þessi gerjun og þróun var mjög til umræðu og íhugunar eftir stríðsárin og tóku hugmyndirnar að festast í sessi einnig á Norðurlöndunum og þar með á Íslandi. Einna áhrifamesta framlagið í þessum efnum var innlegg Colin Buchanan, en rit hans um gatnaskipulag o.fl. Traffic in Towns, kom út 1964 [9]. Hann hafði þó áður ritað greinar í fræðirit um sömu mál.
dæmi um það sem og skipulagsuppdrættir skipulagsstjórnar ríkisins af öðrum bæjum frá þeim tíma. Mönnum var e.t.v. vorkunn því bílaeign almennings var hér afar lítil og enginn sá fyrir að bíllinn ætti eftir að verða það vandamál sem síðar varð.
Mynd 5 - Radburn í New Jersey. Skipulagið frá 1929. Aðeins hluti þess var byggt en áþeim hluta másjá þrískiptingu gatnakerfisins, ytrir hring og innan hans safngötur og húsagötur. Þá má voru gönguleiðir aðgreindar frá götum fyrir bílaumferð.
Bílaeignin í Bandaríkjunum hafði á þriðja áratugnum náð 30 milljónum og tafir og slys í umferðinni voru að verða vandamál. Þetta kallaði á nýja hugsun í þessum efnum og fyrsta skipulagða hverfið sem tók á þessu var Radburn í New Jersey. Skipulagið átti samt sem áður rætur sínar í þeirri vakningu sem hófst með riti ensks hugsjónamanns, Ebenesers Howard, árið 1898, To-Morrow: A Peaceful Path to Real Reform, sem prentað var fjórum árum síðar undir nafninu Garden Cities of To-morrow [4]. Þar var fyrst lagt til að götur í hverfinu væru flokkaðar sem húsagötur
Mynd 6. Dæmigerð húsagata í Radburn einsog skipuleggjendurnir höfðu hugsað sér. Aðgreining gangandi frá bílaumferð er skýr.
Aðalskipulag Reykjavíkur 1962-83 Fjölmargar borgir í Evrópu tóku á árunum eftir 1945 að gera svo nefnt aðalskipulag til lengri tíma, yfirleitt 20 ára. Til dæmis var árið 1948 lagt fram Skitseforslag til Egnsplan for Storkøbenhavn [7] og fór Peter Bredsdorff arkitekt og síðar prófessor fyrir vinnuhópnum að baki þeirri áætlun. Á árunum milli 1950 og 1960 var ráðist í undirbúning að svipuðu skipulagi fyrir Reykjavík og höfuðborgarsvæðið og var haft samband við prófessor Bredsdorff hinn danska. Þá var einnig ákveðið af borgarstjórn Reykjavíkur
Götur og gatnaskipulag að ráða danska verkfræðistofu, kennda við Anders Nyvig samgönguverkfræðing, til ráðgjafar um samgöngumál. Einnig höfðu þýskir verkfræðingar verið hér á ferð og gefið ráð varðandi samgöngu- og umferðarmál. Hér á landi var Einar B. Pálsson, yfirverkfræðingur á skrifstofu borgarverkfræðings, í mestum samskiptum við hina dönsku ráðgjafa og í samstarfi þeirra var lögð áhersla á að í væntanlegu aðalskipulagi Reykjavíkur yrði gengið út frá flokkuðu gatnakerfi og eins mikilli aðgreiningu akandi og annarra vegfarenda og unnt væri. Fjölmargir ungir íslenskir arkitektar á þessum árum komu einnig að vinnunni við aðalskipulagið. Hugmyndirnar um flokkað gatnakerfi og aðgreiningu í umferðinni fengu staðfestingu í aðalskipulaginu, sem samþykkt var af borgarstjórn Reykjavíkur 15. júlí 1965 [10]. Má kalla það upphaf þessarar meginhugmyndar í gatnaskipulagi hér á landi. Þegar kom fram á áttunda áratug síðustu aldar má segja að allar greinargerðir með aðalskipulagi sveitarfélaga innihéldu svipaða klausu um flokkað gatnakerfi. Það eru ekki eins ákveðin skilaboð í greinargerðinni áður nefndu aðalskipulagi Reykjavíkur varðandi aðgreiningu gangandi og hjólandi frá bílaumferðinni líkt og sums staðar var lagt upp úr erlendis, en tillöguuppdrættir deiliskipulags í greinargerðinni sýna engu að síður sjónarmið höfundanna. Dæmi um hvernig íbúðabyggð var hugsuð í aðalskipulaginu er sýnt á meðfylgjandi mynd. Uppdráttur að Neðra Breiðholti var fyrir valinu en þar eru
öll atriði flokkunar og aðgreiningar augljós. Fossvogshverfið, sem var deiliskipulagt og byrjað að byggja á undan Breiðholtinu, er einnig með þessum einkennum. Ekki er fjarri að þessi hverfi séu einna hæst verðmetin af fasteignamarkaðnum og hefur verið svo lengi. Nánast á sama tíma var erlendis verið að þróa sömu hugmyndir varðandi flokkun og aðgreiningu. Hópur verkfræðinga, skipulagsfræðinga og arkitekta við Chalmers tækniháskólann í Gautaborg, sem starfaði þar frá 1961 undir nafninu SCAFT (Stadsbyggnad, Chalmers, Arbetsgruppan för Forskning om Trafiksäkerhet) tók saman árið 1968 hugmyndapakka sem nefndist Riktlinier för stadsplanering med hänsyn till trafiksäkerhet [11]. Þar voru enn nánari leiðbeiningar um hvernig gæta skyldi umferðaröryggis í skipulagi byggðar. Svíarnir komust reyndar að því að ef farið yrði að tilmælunum til fulls þá myndu jafnvel þeir ekki hafa efni á því. Þess vegna gaf skipulagsstofnun þeirra, Statens Planverk, út árið 1982 tilmæli um gatnaskipulag í bæjum: TRǺD-82 – Almänna råd för planering av stadens trafiknät [12]. Þar eru lagðar frekari línur um gatnaskipulag sem leggur ekki eins miklar kröfur á skipulagið með tilliti til umferðaröryggis. Bæði þessi sænsku rit hafa verið höfð til hliðsjónar við skipulag íbúðahverfa hér á landi. Hér á landi var þessari hugmyndafræði aðallega komið á framfæri í ritgerðum Einars B. Pálssonar prófessors við Háskóla Íslands og er það í grein hans í tímaritinu
Sveitarstjórnarmál 1983 [14], sem einna best er gerð grein fyrir hugmyndunum, kostum þeirra og vanköntum. Árið áður hafði Skipulagsstofa höfuðborgarsvæðisins gefið út bæklinginn Skipulag umferðar í þéttbýli [13], þar sem greint var frá sömu hugmyndum. Höfundur bæklingsins var Þórarinn Hjaltason verkfræðingur, þá starfandi sérfræðingur á stofunni.
Mynd 8 - Aðalskipulag Reykjavíkur 1962-83 útskýrði flokkunina með þessari mynd og myndatexta. a: Hraðbrautir mynda samfellt gatnanet,og er hver borgarhluti tengdur við það með tengi¬brautum. b: Tengibrautir veita jafnframt samband við hvert borgar-hverfi innan borgarhlutans. c: Safnbrautir veita samband við einstaka hluta borgar-hverfa. Á þeim er safnað saman umferð að og frá húsagötum.
Skipulagsreglugerðir Svo áhrifamikil var þessi stefna, sem mótuð var í Aðalskipulagi Reykjavíkur 1962-83 og áfram boðuð af Einari B. Pálssyni og öðrum, að þegar fyrsta skipulagsreglugerðin hér á landi leit dagsins ljós árið 1985 var flokkun gatna þar tekin upp. Þegar reglugerðin var endurskoðuð í tilefni nýrra skipulagsog byggingarlaga nr. 73/1997 þá varð til núgildandi skipulagsreglugerð nr. 400/1998. Þar segir í 3. mgr. í gr. 4.16.1, Skilgreining samgangna: Mynd 7 - Gatnakerfi Reykjavíkur og nágrennis samkvæmt drögum að svæðisskipulagi sem fylgdi Aðalskipulagi Reykjavíkur 1962-83.
Í þéttbýli flokkast götur í stofnbrautir, tengibrautir, safnbrautir og húsagötur. ...upp í vindinn
65
Götur og gatnaskipulag Stofn-brautir eru aðalumferðarbrautir í þéttbýli og tengjast stofnvegakerfi utan þéttbýlis. Tengibrautir tengja einstaka bæjarhluta við stofnbrautarkerfið og nálæga bæjarhluta saman innbyrðis og eru helstu umferðargötur í hverjum bæjarhluta. Stofn- og tengibrautir mynda saman kerfi helstu umferðargatna í þéttbýli. Safnbrautir eru helstu umferðargötur innan hvers hverfis. Þær tengja húsagötur við tengi- og stofnbrautir. Húsagötur eiga fyrst og fremst að veita aðgang að húsum og starfsemi við viðkomandi götu. [16] Nýlega voru afnumin fyrrnefnd skipulagsog byggingarlög og þess í stað tóku gildi um síðustu áramót ný skipulagslög nr. 123/2010 og lög um mannvirki nr.160/2010 tóku gildi í ársbyrjun 2011 [16]. Ekki hefur enn verið gefin út ný skipulagsreglugerð en ekkert er að finna um flokkun gatna í þeim drögum sem kynnt voru með auglýsingu í nóvember 2011 [17]. Að því er höfundur þessarar greinar hefur komist næst er það að ósk fulltrúa sveitarfélaga í undirbúningshópi að reglugerðinni að þessari formlegu skipting hefur verið kippt burtu. Hvað kemur í staðinn er ekki endanlega ljóst en það verður athyglisvert að sjá hvort þessi breyting hefur einhver þau áhrif að veikja öryggisviðmiðin sem voru býsna mikilvægur þáttur í flokkun gatnakerfisins. Það verður verðugt verkefni að fylgjast með umferð og slysatíðni í nýjum íbúðarhverfum og bera saman við þau sem skipulögð voru meðan flokkun gatna var við lýði. Höfundur þessarar greinar er ekki sérlega bjartsýnn um að þessi ákvörðun varðandi skipulag gatna, eins og lítur út fyrir að verði með fyrirliggjandi drögum að skipulagsreglugerð, sé til góðs, en það mun væntanlega reynslan skera úr um.
Pantone 539
Mynd 9 - Skipulagstillaga fyrir neðra Breiðholti sem hluti af aðalskipulaginu frá 1965 og var því í megindráttum fylgt eftir. Greinilega má sjá aðgreiningu bílaumferðar frá göngustígum. Hjólastígar voru ekki með í myndinni. Heimildaskrá: [1] Benedikt Gröndal: Sagan af Heljarslóðarorrusta, Kaupmannahöfn, 1861. [2] Baumeister, Reinhard: Stadterweiterungen in technischer, baupolizeilicher und wirthschaftlicher Beziehung, Berlin, 1876. [3] Stübben, Josef: Der Städtebau. Darmstadt 1890. [4] Howard, Ebenezer: Garden Cities of Tomorrow, London 1902. [5] Guðmundur Hannesson: Um skipulag bæja, Reykjavík, 1916. [6] Tripp, H. Alker: Town Planning and Road Traffic, London, 1943. [7] København, Egnsplankontoret: Skitseforslag til Egnsplan for Storkøbenhavn, København, 1947. [8] Knud Ziemsen: Úr bæ í borg, Reykjavík, 1952. [9] Buchanan, Colin D., o.fl: Traffic in Towns, London, 1964. [10] Aðalskipulag Reykjavíkur 196283, Reykjavík, 1966. [11] Statens Planverk: SCAFT, 1968, Riktlinier för stadsplanering med hänsyn till trafiksäkerhet, Stockholm, 1968. [12] Statens Planverk: TRǺD-82 - Almänna råd för planering av stadens trafiknät, Stockholm, 1982. [13] Þórarinn Hjaltason: Skipulag umferðar í þéttbýli, Kópavogi, 1982. [14] Einar B. Pálsson: Gatnakerfið í Bæjarskipulagi, Sveitarstjórnarmál, Reykjavík, 1983. [15] Mayer, Auguste, o.fl: Íslandsmyndir Mayers 1836, Reykjavík, 1986. [16] Stjórnartíðindi, Reykjavík, 1985, 1997, 1998 og 2010. [17] http://www.umhverfisraduneyti.is/media/PDF_skrar/ Skipulagsreglugerd-lokadrog-PDF-27102011.pdf
Fyrir forvitna!
66
Skannaðu kóðann
...upp í vindinn
Grafika 2012
Þjónustudeildir Ístaks Bugðufljóti 19
Árið 2008 tók Ístak í notkun glæsilegt húsnæði við Bugðufljót í Mosfellsbæ. Í húsinu starfa nú þjónustudeildir Ístaks sem eru: Stálsmíðaverkstæði, steypuskáli, vélaverkstæði, rafmagnsverkstæði, lagnadeild, vélaþjónusta og lager. Auk þessa rekur Ístak námuvinnslu í Stapafelli og á fleiri stöðum. Hlutverk þjónustudeilda Ístaks er að koma til móts við kröfur viðskiptavina um öfluga, sveigjanlega og fjölbreytta þjónustu til þess að standa við gerða samninga. Þjónustudeildirnar hafa á að skipa sterkri liðsheild hver á sínu sviði sem reyndir verkstjórar og tæknimenn stjórna. Nokkrar deildir bjóða einnig þjónustu sína beint til viðskiptavina sem hafa hug á að verða sér út um byggingahluta eða aðra sérsmíði á sanngjörnu verði. Hafir þú áhuga að kynna þér nánar hvað Ístak og þjónustudeildirnar hafa að bjóða, endilega hringdu í síma 530 2700 og óskaðu eftir sambandi við yfirverkfræðing þjónustudeilda, eða sendu tölvupóst á istak@istak.is.
Lífrænn úrgangur sem ökutækjaeldsneyti
Bjarni Hjarðar yfirverkfræðingur SORPU bs.
Endurvinnsla lífræns úrgangs á höfuðborgarsvæðinu í eldsneyti Árið 1991 hóf byggðasamlagið SORPA rekstur, en tilgangur SORPU er að annast lögboðið hlutverk um meðhöndlun úrgangs sbr. lög nr. 55/2003 fyrir sjö sveitarfélög á höfuðborgarsvæðinu. Um mikið framfaraskref í umhverfis- og úrgangsmálum var að ræða á þeim tíma en sitt sýndist hverjum um verkefnið. Markverðustu breytingarnar á þessum tíma má telja að urðun tók gerbreytingu frá „opnum“ sorphaug í Gufunesi í skipulagðan og vaktaðan urðunarstað í Álfsnesi. Það þótti einnig tíðindum sæta á þeim tíma að farið var að innheimta gjald fyrir móttöku úrgangs, nokkuð sem þótti fáheyrt. Að innheimta gjald var sennilega það sem mestum deilum olli á þeim tíma, en nú til dags þykir það sjálfsagt að sá greiði sem valdi. Frá árinu 1991 hafa endurvinnsla og endurnot tekið miklum breytingum, þrátt fyrir að ekki hafi verið eða séu kvaðir á íbúum um endurvinnslu. SORPA er eina fyrirtækið á sviði úrgangsstjórnunar sem er vottað samkvæmt ISO9001 gæðastaðli.
68
...upp í vindinn
Endurvinnsla úrgangs á höfuðborgarsvæðinu SORPA ásamt sveitarfélögunum hefur boðið íbúum upp á móttöku flokkaðs úrgangs á endurvinnslustöðvum og í grenndargáma sem staðsettir eru víðs vegar um höfuðborgarsvæðið. Jafnframt hafa íbúar verið hvattir til að minnka magn úrgangs og skila þeim úrgangi sem myndast til endurvinnslu og endurnota. Er fróðlegt í þessu sambandi að bera saman árangur íbúa höfuðborgarsvæðisins við árangur heimila í Svíþjóð og Danmörku hvar margir Íslendingar hafa búið til lengri eða skemmri tíma og vanist öðru þjónustustigi en hér tíðkast. Í töflunni má sjá þennan samanburð.
Margt áhugavert kemur fram í neðangreindum samanburði, t.d. að efnisendurvinnsla (endurvinnsla á t.d. pappír/pappa/plasti/timbri o.s.frv) er síst minni á höfuðborgarsvæðinu en hjá nágrannaþjóðum. Sama má segja um lífræna endurvinnslu, þar standa höfuðborgarbúar sig betur en nágrannaþjóðir. Þetta helgast af mikilli framleiðslu og notkun á metani sem ökutækjaeldsneyti, sem er einstakt í heiminum. Síðast en ekki síst sést að bæði í Svíþjóð og Danmörku er úrgangur brenndur í stórum stíl til framleiðslu varma og rafmagns – nokkuð sem er fjárhagslega og umhverfislega óhagstætt fyrir höfuðborgarbúa.
Endurvinnsla \ Svæði
Svíþjóð
Danmörk
Höfuðborgarsvæðið
Efnisendurvinnsla1
35,4%
31,7%
35,2%
Lífræn endurvinnsla2
13,8%
18,7%
25,0%
Orkuendurvinnsla3
48,4%
36,3%
0,0%
Urðun
1,4%
0,4%
38,6%
MBT4
0,0%
10,4%
0,0%
Spilliefni
1,0%
2,4%
1,2%
Endurvinnsla á þremur svæðum á Norðurlöndum
Lífrænn úrgangur sem ökutækjaeldsneyti Miðað við staðreyndir verður ekki annað fullyrt en að höfuðborgarbúar standi sig mjög vel í endurvinnslu, svo vel að eftir því er tekið erlendis. Það merkilega við þennan árangur er að hann hefur náðst með almennri þáttöku íbúa sem eru tilbúnir að leggja á sig nokkra fyrirhöfn fyrir árangurinn, án þess að tunnufjöldi sé úr hófi við hvert heimili. Ber að hrósa íbúum höfuðborgarsvæðisins fyrir þennan góða árangur. Með samstilltu átaki hefur náðst að flokka og skila fyrir betri framtíð.
Hvernig endurvinna íbúar á höfuðborgarsvæðinu? SORPA rekur sex endurvinnslustöðvar á höfuðborgarsvæðinu fyrir hönd aðildarsveitarfélaganna og voru heimsóknir þangað um 720.000 á árinu 2011. Þar er hægt að flokka í um 25 flokka þar með talið í nytjahluti sem fara til endurnota hjá nytjamarkaði SORPU, Góða hirðinum. Einnig sér SORPA um rekstur um 80 grenndargámastöðva þar sem annar gámurinn er fyrir allan pappír og pappa þar með talið fernur í lausu og pizzabox, en hinn gámurinn fyrir ýmis konar plastefni. Ætla má að íbúar fari vel yfir 200.000 sinnum með endurvinnsluefni í grenndargámana á ári og er því heildarfjöldi „endurvinnsluferða“ íbúa um ein milljón á ári. Til samanburðar má ætla að með svonefndri 10 daga hirðu fari sorphirðubílar í um 2,8 milljónir „heimsókna“ á ári á þau um 80.000 heimili sem eru á höfuðborgarsvæðinu. Draga má þá einföldu ályktun að vilji íbúa til endurvinnslu sé umtalsverður þó ekki sé krafist mikillar flokkunar í mörg ílát eða sérstakan umbúnað um þann úrgang sem fer til endurnota eða í endurvinnslustrauma. Almennt má segja að stærsti hluti úrgangsins fari í vélflokkun og síðan í böggun og þá fluttur á urðunarstað höfuðborgarsvæðisins í Álfsnesi.
grófhakkað á vinnslulínu sem síðan tekur megnið af segulmagnanlegum málmum (járn, svo sem niðursuðudósir og krukkulok) og kastar frá ósegulmagnanlegum málmum (ál og ryðfrítt, svo sem álbakkar, gosdósir og hnífapör). Þá er efnið sett í pressu og baggað fyrir flutning á urðunarstað SORPU í Álfsnesi. Um 10 tonn af járni eru endurheimt úr heimilisúrgangi á þennan máta í hverri viku og tæpt tonn af ósegulmagnanlegum málmi í sömu vinnslulínu. Best er ef málmarnir eru í lausu, það er ekki settir í sama plastpoka og annar úrgangur. Böggunum er síðan raðað upp á urðunarstaðnum og niðurbrot á lífrænt niðurbrjótanlegum hluta úrgangsins hefst. Segja má að um þriðjungur pappírsins og pappans flokkist sem lífrænt niðurbrjótanlegur úrgangur og allar matarleifar, sem þýðir að um 12.000 tonn af þess háttar úrgangi berst inn á urðunarstaðinn sem baggaður heimilisúrgangur frá móttöku- og flokkunarstöð SORPU í Gufunesi. Áhugaverð staðreynd í þessu er að með því að nota innkaupapoka verslana undir heimilisúrganginn er í raun verið að endurnota þá. Breskar rannsóknir sýna að yfir 80% innkaupapoka úr plasti eru endurunnir á þennan máta.
Eldsneytisframleiðsla sem endurvinnsla á lífrænum úrgangi Inn á urðunarstað höfuðborgarsvæðisins í Álfsnesi komu um 127 þúsund tonn á árinu 2011 og þar var töluverður hluti, eða yfir 30% endurunnin strax, en afgangurinn urðaður. Eftir um tvö ár fer lífrænt niðurbrjótanlegur úrgangurinn að gefa frá sér hauggas í vinnanlegum mæli og gerir það í einhver 10 til 12 ár til viðbótar. Urðunarstöðum ber að
safna hauggasinu og brenna því vegna mikilla gróðurhúsaáhrifa metans (CH4), sem eru um 25-föld þau sem koltvísýringur (CO2) veldur. Hauggas af urðunarstaðnum er um 54% metan og um 45% koltvísýringu og þarf að hreinsa hauggasið, það er að fjarlægja koltvísýring og brennisteinsvetni úr hauggasinu svo metanið verði gott ökutækjaeldsneyti. Einfölduð kerfismynd af söfnun og hreinsun er hér að neðan. Hauggasið er sogað upp úr haugnum, m.a. til að ná sem mestu af hauggasinu og einnig er hreinsuðu metaninu dælt við um 9 bara þrýsting um 10 km langa pípu að afgreiðslustöð að Bíldshöfða í Reykjavík. Stöðin er íslensk hönnun og íslensk smíð þó margir lykilíhlutir séu erlendir af bestu gæðum. SORPA hefur safnað hauggasinu til eldsneytisframleiðslu í yfir tíu ár og árið 2011 nam framleiðslan ígildi um 1,5 milljóna bensínlítra. Hægt er að aka um 20 milljón kílómetra á bíl sem eyðir 7,5 lítrum á hundraði eða um 1000 slíkum bílum 20.000 km á ári. Ef reiknað er með að um 10 kg af úrgangi þurfi til að framleiða 1 Nm3 af metani nemur núverandi framleiðsla á ökutækjaeldsneyti endurvinnslu á 15.000 tonnum lífræns úrgangs á ári, eða heldur meira en það sem berst inn á urðunarstaðinn af matarleifum og pappír. Því má ætla að núverandi staða um endurvinnslu á lífrænum úrgangi sé ekki alslæm miðað við að nota hann með tíð og tíma á eldsneytistankinn fyrir tilverknað SORPU. Hins vegar þarf að gæta að öðrum sjónarmiðum hvað varðar söfnun, meðhöndlun og ráðstöfun lífræns úrgangs og þá í framhaldinu ná sátt um þann kostnað sem myndast óhjákvæmilega ef öðruvísi er staðið að málum en nú er.
Skv. starfsleyfi
Hvað er í sorphirðubílnum? Til móttöku- og flokkunarstöðvar SORPU í Gufunesi berast um og yfir 30.000 tonn af blönduðum heimilisúrgangi árlega. Greining á innihaldi sorphirðubíla á tímabilinu 1999 til 2011 (og gámnum „blandaður heimilisúrgangur“ á endurvinnslustöðvum) eru - Um og yfir 30% pappír og pappi - Um 25% matarleifar - Um 20% plast/vax - Um 2,5% járn - Um 0,25% gosdósir (~5 milljón stk.) Í móttöku- og flokkunarstöð SORPU í Gufunesi eru pokarnir opnaðir og innihaldið ...upp í vindinn
69
Lífrænn úrgangur sem ökutækjaeldsneyti Framtíð vinnslu á lífrænum úrgangi Samkvæmt svæðisáætlun um meðhöndlunog förgun úrgangs á suð-vesturlandi, sjá www.samlausn.is, er miðað við að reisa gasgerðarstöð sem vinnur úr um 30.000 tonnum af lífrænum úrgangi á ári. Slík stöð mun kosta vel á annan milljarð króna, en getur á móti framleitt ígildi um 3,5 milljón bensínlítra að lágmarki. Miðað við núverandi eldsneytisverð þá er útsöluverðmæti framleiðslunnar því tæpur milljarður króna á ári. Þjóðhagslegur ábati af framkvæmdinni væri því verulegur og líklega myndi meðhöndlunarkostnaður á hverju kílói af lífrænum úrgangi ekki hækka mikið til að rekstrargrundvöllur væri tryggður. Til enn lengri framtíðar mætti hugsa sér að dreifð
innlend framleiðsla á metani færi saman við innflutning á metani (jarðgasi) því jarðgas er töluvert ódýrara á heimsmarkaði en bensín. Þannig mætti lækka flutningskostnað svo raunhæft væri að tala um orkuskipti í samgöngum á landi. Nú eru um 1000 bílar á Íslandi sem ganga fyrir metani og um 13
milljón bifreiða í heiminum nýta jarðgas. Í stefnu stjórnvalda er miðað við að ná um 10% af orku til flutninga á landi visthæfri og líklega er metan raunhæfasti kosturinn fyrir Ísland.
Útskýringar á töflu: [1] Rapport U2011:15 „Avfallshantering i några europeiska länder. En jämf. studie“, Avfall Sverigeutveckling. [2] Efnisendurvinnsla er t.d. þegar pappír er breytt í nýjan pappír/pappa eða plasti breytt í nýtt plast [3]Lífræn endurvinnsla á höfuðborgarsvæðinu felst í miklum árangri í notkun metans, en skv. starfsleyfi SORPU telst notkun metans til endurvinnslu á lífrænum úrgangi. [4]Með orkuendurvinnslu er átt við brennslu til rafmagns- og/eða varmaframleiðslu. [5]MBT er „Mechanical-Biological Treatment“ þ.e.a.s. forvinnsla úrgangs sem ekki telst hæfur til lífrænnar endurvinnslu.
Við byggjum til framtíðar! Malarhöfða 8 110 Reykjavík www.skjanni.com S. 8966621/8980997 Fax 5678288
ÖGRANDI VERKEFNI Í SKEMMTILEGU UMHVERFI
Traust
Víðsýni
Þekking
Gleði
Mannvit
er metnaðarfullur og skemmtilegur
vinnustaður þar sem framtíð fyrirtækisins byggir á starfsfólki sem valið er vegna hæfni, metnaðar og persónueinkenna. Markmið Mannvits er velferð á grunni þekkingar og vísinda en viðhorfum til verkefna og viðskiptavina verður best lýst með gildum fyrirtækisins: Traust, víðsýni, þekking og gleði.
Mannvit hf. I Grensásvegi 1 I 108 Reykjavík I Sími: 422 3000 I www.mannvit.com
Mæliaðferð til að meta magn díoxíns og fúrana í útblæstri frá sorpbrennslum
Byggingartæknifræðingur frá Tækniskóla Íslands 1992. Starfaði á hafnasviði Siglingastofnunar Íslands til 2004. Hefur starfað á Umhverfis- og framkvæmdasviði Verkís frá 2004, aðallega við mengunarmælingar.
Birgir Tómas Arnar Byggingartæknifræðingur.
Inngangur Mikið hefur verið rætt undanfarin misseri um díoxínmengun frá sorpbrennslum í fjölmiðlum. Má þar helst nefna lokun sorpbrennslunar Funa í Engidal fyrir nokkrum árum, en mengun frá henni varð til þess að bændur í nágrenni hennar þurftu að bregða búi þegar mikið magn af díoxíni fannst í afurðum frá þeim.
súrefnisatómum. Heildarfjöldi afleiða er 210 og eru 17 af þeim taldar mjög eitraðar og hafa klóratóm í stöðum 2,3,7 og 8 og hefur þeim hefur verið gefin alþjóðlegur jafngildisstuðull fyrir eitrunaráhrif „Toxic Equivalent Factor“ skammstafað I-TEF. Grunnuppbygging efnanna ásamt þessum tveimur afleiðum má
sjá á myndinni hér að neðan. 2,3,7,8 TCDD (Tetrachlorodibenzodioxin) afleiðunni hefur verið gefin I-TEF stuðullinn 1, en 2,3,7,8 TCDF (Tetrachlorodibenzofuran) afleiðunni I-TEF stuðulinn 0.1. Í töflunni á næstu síðu má sjá I-TEF stuðla hinna afleiðanna.
Hvað eru díoxín og fúrön? Díoxín eru samheiti yfir efni sem eru afleiður (e. congeners) af „Polychlorinated dibenzodioxin“ (PCDD). Náskyld efni eru afleiður af „Polychlorinated dibenzofurans“ (PCDF) með samheitið fúrön. Grunnuppbyggingin samanstendur af tveimur bensen hringjum tengdum saman með
72
...upp í vindinn
Grunnuppbygging díoxíns og fúrana og tvær eitruðustu afleiður þeirra
Mæliaðferð til að meta magn díoxíns og fúrana
Díoxín afleiður 2,3,7,8-TCDD 1,2,3,7,8-PeCDD 1,2,3,4,7,8-HxCDD 1,2,3,7,8,9-HxCDD 1,2,3,6,7,8-HxCDD 1,2,3,4,6,7,8-HpCDD OCDD
I-TEF 1 0,5 0,1 0,1 0,1 0,01 0,001
Fúran afleiður 2,3,7,8-TCDF 2,3,4,7,8-PeCDF 1,2,3,7,8-PeCDF 1,2,3,4,7,8-HxCDF 1,2,3,7,8,9-HxCDF 1,2,3,6,7,8-HxCDF 1,2,3 ,6,7,8-HxCDF 1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 1,2,3,4,7,8,9-HpCDF OCDF
I-TEF 0,1 0,5 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 0,01 0,01 0,001
17 eitruðustu afleiður af PCDD og PCDF ásamt I-TEF gildum þeirra
Til að meta heildar eitrunaráhrifin af sýninu sem tekin er, er styrkur hverrar afleiðu (Qi) sem greinist í því margfaldaður með I-TEF stuðlinum og fæst þá eitrunarjafngildi „Toxic Equivalents (I-TEQ). I-TEQ gildin eru síðan lögð saman til að fá heildareitrunargildi díoxín- og fúranblöndunar. Efnin myndast við brennslu lífrænna efna eins og gerist í sorpbrennslum eða sem hliðarafurð af framleiðslu efna sem innihalda klór. Kjörmyndunarhitastig liggur á bilinu 200-800°C. Efnin eru fitusækin og þrávirk. Þau setjast fyrir í jarðvegi og berast þaðan í fæðukeðjuna og með fæðuna í mannin. Þau geta valdið krabbameini og sjúkdómum sem leggjast á miðtaugakerfið.
Mælingar Þrjár mæliaðferðir eru til en algengust er sú sem verður fjallað um hér. Til að mæla styrk díoxíns og fúrana í útblæstri frá sorpbrennslum þarf sérsniðin mælibúnað (sjá mynd 2). Efnin finnast bæði í föstu- og loftkenndu formi í útblæstrinum. Gler dísa, sem er hægt að fá í mismunandi stærðum (4-12 mm), er fest framan á glerstöng sem er rafhituð upp í 120°C, eða yfir daggarmark loftsins, stöngin er tengd í upphitað box (120°C) sem inniheldur síu, síðan tengist boxið við rakaþétti þar sem loftið er kælt niður með vatni frá hringrásardælu sem er tengd við hann og frauðlykju sem inniheldur aðsogsefni (XAD-2). Þetta er tengt við stjórnbúnað með stillanlegum loftmagnsmælum, gasmæli og að lokum við dælu sem sogar í gegnum sig hluta af loftmassanum úr reykháfnum, sjá mynd til glöggvunar. Til að fá marktækt sýni þarf að safna því með jafnhraðasýnatöku (e. isokinetic sampling), en í henni felst að hraðinn á loftinu sem er sogaður inn í búnaðinn þarf að vera jafn hraðanum á loftinu sem streymir upp um reykháfinn. Með jafnhraðasýnatöku er tryggt að einsleit
dreifing sé á stærðum þeirra agna sem sogaðar eru inn í búnaðinn og eru fangaðar af síunni. Fyrsta skrefið er því að mæla mismunaþrýstinginn í reykháfnum, þ.e. muninn á stöðu- og hraðaþrýstingi loftsins (∆p) í ákveðnum punktum í þversniði reykháfsins samkvæmt reglum sem gefnar eru upp í stöðlum og ræðst fjöldi punkta af þvermáli viðkomandi reykháfs, því stærri sem reykháfurinn er því fleiri punktarnir. Þetta er mælt með svokölluðu pitot röri sem er tengt við þrýstingsmæli. Hraðinn á útblástursloftinu er síðan reiknaður út frá þessum mældu gildum og mældu hitastigi útblástursloftsins. Þrýstingsmælingarnar og sýnatakan fara fram í punktum á tveimur ímynduðum línum sem mynda 90°horn hvor við aðra og liggja þær í sama plani, þannig að æskilegast er að hafa tvo sýnatökustúta á reykháfnum, sé því við komið. Búnaðurinn er mikill um sig og
þungur, einnig eru tengislöngurnar sem fylgja honum fyrirferðarmiklar. Sýnatakan þarf helst að fara fram á þeim stað í reykháfnum þar sem loftstreymið er iðulaust, því þurfa stútarnir helst að vera staðsettir þar sem þeir eru fjærst frá þeim stöðum sem geta haft truflandi áhrif á lofstreymið, þ.e. beygjum, þrengingum o.þ.h., eða um fimm sinnum þvermál reykháfs upp og niður. Vinnan getur því farið fram í töluverðri hæð frá jörðu og þurfa vinnupallar sem eru áfastir reykháfum að vera traustir og hafa nægilega stóran flöt til að hægt sé að koma búnaðinum fyrir og að þeir sem sjá um sýnatökuna geti athafnað sig með góðu móti. Æskilegt loftstreymi í gegnum búnaðinn er að jafnaði um 0.85 m³/klst, og er því stýrt með stillanlegum loftmæli. Meðaltalið úr hraðamælingunum er notað til að ákvarða stærð á dísu sem gefur hérumbil þetta loftstreymi. Áður en sýnatakan hefst er nauðsynlegt að lekaprófa búnaðinn, en hún getur staðið í 6-8 klukkustundir, en tryggja þarf a.m.k að 6 m³ lofstreymi sé í gegnum búnaðinn vegna þess að greiningarmörk efnisins eru mjög lág. Sýninu er safnað í síuna og frauðlykjuna sem inniheldur aðsogsefnið. Að lokinni sýnatöku þarf að hreinsa hluta búnaðarins með asetóni og tólúeni á rannsóknarstofu til að tryggja að það efni sem sest hefur innan á glerstöngina og dísuna sé tekið með sem hluti af sýninu. Hluti af mælibúnaðinum er gasmælir með teljara sem mælir nákvæmlega það rúmmál af lofti sem safnað er og þarf að skrá upphafs-
Helstu hlutar mælibúnaðar ...upp í vindinn
73
MĂŚliaĂ°ferĂ° til aĂ° meta magn dĂoxĂns og fĂşrana og lokastÜðu mĂŚlisins. Einnig Ăžarf aĂ° mĂŚla raka- og sĂşrefnisinnihaldiĂ° Ă ĂştblĂŚstrinum, og skrĂĄ niĂ°ur hitastigiĂ° Ă bĂşnaĂ°inum. Ăžegar sĂ˝natĂśkunni er lokiĂ° Ăžarf aĂ° senda sĂuna, frauĂ°lykjuna sem inniheldur aĂ°sogsefniĂ° og ĂlĂĄt sem hafa aĂ° geyma ĂžaĂ° efni sem fĂŠll til viĂ° hreinsunina ĂĄ glerstĂśnginni og dĂsunni, ĂĄ rannsĂłknarstofu til efnagreininga. Ekki er nein rannsĂłknarstofa hĂŠr ĂĄ landi sem getur efnagreint Ăžessi sĂ˝ni og Ăžarf ĂžvĂ aĂ° senda Ăžau erlendis. DĂ˝ran gasgreiningarbĂşnaĂ° Ăžarf til aĂ° efnagreina sĂ˝nin. Starfsmenn ĂĄ Umhverfis- og framkĂŚmdasviĂ°i VerkĂs hf. hafa tekiĂ° aĂ° sĂŠr mĂŚlingar ĂĄ rykmagni, dĂoxĂni, fĂşrĂśnum og Üðrum mengandi efnum Ă ĂştblĂŚstri frĂĄ nokkrum sorpbrennslum og Üðrum iĂ°naĂ°i og hefur stofan til umrĂĄĂ°a nauĂ°synlegan bĂşnaĂ° til aĂ° gera Ăžessar mĂŚlingar.
NiðurstÜður Heildarstyrkur sýnisins úr reykhåfnum er gefin upp sem Þyngd à nanógrÜmmum (10-9 grÜmm) à rúmmetra af Þurru lofti umreiknað að staðalaðstÌðum (STP) miðað við åkveðið súrefnisinnihald, grundvallað å I-TEQ kerfinu. StaðalaðstÌður eru 273°K (0°C) og ein loftÞyngd eða 101.3 kPa, og er Þå gjarnan
talaĂ° um normalrĂşmmetra lofts (NmÂł) Ă staĂ° mÂł. SĂşrefnisviĂ°miĂ° (O2 ) sem er gefin upp Ă starfsleyfum eru Ă flestum tilfellum miĂ°uĂ° viĂ° 11% innihald. ViĂ°miĂ° sem gefin eru upp Ă starfsleyfum sorpbrennsla hĂŠr ĂĄ landi og Ă EvrĂłpu fyrir styrk dĂoxĂns og fĂşrana Ă ĂştblĂŚstri er: 0.1 ng I-TEQ/NmÂł.
ĂštreiknaĂ°ur heildar I-TEQ styrkur sĂ˝nisins, CT , verĂ°ur ĂžvĂ: CT= 1 ÎŁ(Qi x I-TEFi) Vstp
[ng I-TEQ/NmÂł]
Ăžar sem Vstp Qi I-TEFi
rúmmål mÌlda loftmagnsins umreiknað að staðalaðstÌðum, miðað við åkveðið súrefnisinnihald er mÌldur styrkur afleiðu i à sýninu úr útblÌstrinum er jafngildistuðull eitrunaråhrifs fyrir afleiðu i
HeimildaskrĂĄ: 1. Gordon McKay-Dioxin charcterisation, formation and minimisation during municipial solid waste (MSW) incinertation-Chemical Engineering Journal-(2004) 2. Method 23-Determination of Polychlorinarted dibenzodioxins and Polychlorinarted dibenzofuranswww.epa.gov. 3. Ă?ST EN 1948-Stationary source emissionsDetermination of the mass concentration of PCDDs/ PCDFs and dioxin like PCBs-Part 1: Sampling of PCDDs and PCDFs-(2006) 4. Vayubodhan stack sampler VSS3-manual-(2005)
VANTAR ĂžIG LĂ–GGILDAN
MĂšRARAMEISTARA? MENN SEM BERA Ă BYRGĂ?
SANDBLà STUR & Mà LMHÚ�UN
VELDU FAGMANN VIĂ? AĂ?STOĂ?UM murmeist@centrum .is w w w. m Ăş r a r a m e i s t a r a r. i s Skipholti 70 – SĂmi 533 6890
74
...upp Ă vindinn
Ferro Zink hf. l www.ferrozink.is l ferrozink@ferrozink.is l Ă rstĂg 6 l 600 Akureyri l sĂmi 460 1500 l Ă lfhellu12-14 l 221 HafnarfjĂśrĂ°ur l sĂmi 533 5700
Umhverfis- og byggingarverkfræði við Háskóla Íslands
Mín upplifun:
Frá stúdent til verkfræðings Námið og framtíðin
Hildur Sigurðardóttir 3. árs nemi við Umhverfis- og byggingarverkfræði
Á minni menntaskólagöngu vissi ég nær ekkert út á hvað verkfræði gekk, en samt sem áður var eitthvað við nafnið sem heillaði mig. Þar til, að einn daginn mættu í skólann, þrír galvaskir drengir úr umhverfisog byggingarverkfræði að kynna námið. Á þeirri stundu varð ég ákveðin hvað ég ætlaði mér að verða. En hvað er umhverfis- og byggingarverkfræði? Hvað get ég gert eftir nám? Forkröfur fyrir umhverfisog byggingarverkfræði er stúdentspróf eða sambærilegt próf frá erlendum skóla. Einnig eru nemendur samþykktir sem hafa lokið raungreinadeildarprófi við Háskóla Reykjavíkur eða Keili. Æskilegur grunnur fyrir verkfræðina er 24 einingar í stærðfræði, 9 einingar í eðlisfræði, 6 einingar í efnafræði og 3 einingar í tölvunarfræði. Þessi 3 ár sem ég hef setið á skólabekk við Háskóla Íslands hef ég komist að því að námið
76
...upp í vindinn
snýst ekki einungis um að reikna og hanna brýr eða virkjanir. Þar sem stærðfræðin er undirstaða verkfræðinnar er mikil og góð kennsla í stærðfræðigreiningu fyrstu tvö árin. Samhliða henni eru kennd nokkur grunnnámskeið úr verkfræðinni og ber að nefna Jarðfræði fyrir verkfræðinga þar sem nemendur kynnast tengslum jarðfræðinnar við byggingarverkfræðina. Starf og ábyrgð verkfræðinga er námskeið þar sem nemendur fá grunn til að skilja siðfræðilegar skyldur sínar gagnvart umhverfi, samfélagi og sjálfum sér. Einnig er námskeið sem heitir Greining burðarvirkja þar sem kenndar eru aðferðir við að ákvarða undirstöðukrafta, sniðkrafta og formbreytingar í burðarvirkjum vegna álags. Í því námskeiði er haldin keppnin Brúarbrot þar sem smíðuð er brú úr balsavið, hún svo brotin og um leið mælt brotþolið. Mikil stemning myndast meðal nemenda, margir sameinast í hópa og halda smíðakvöld. Kröfur eru gerðar um stærð, þyngd og hvað brúin á að þola að lágmarki. Þegar dagurinn rennur upp sjást nemendur vappandi um skólann með brúna í hönd og eru að rifna úr stolti. Þegar upp er staðið, stendur eftir einn sigurvegari með bestu brúna.
Á öðru ári eru kennd námskeið eins og Samfelldaraflfræði 1 þar sem nemendur kynnast undirstöðuatriðum aflfræði samfelldra efna, og Reiknileg aflfræði þar sem nemendur beita helstu undirstöðuatriðum einingaraðferðarinnar. Má einnig nefna námskeið sem heitir Umhverfisverkfræði, þar öðlast nemendur skilning á ástæðum fyrir umhverfisvandamálum eins og mengun í vatni og lofti, áhættugreiningu, sorphirðu og fleiru. Vatnafræði er námskeið sem kennd er á vorönn, þar kynnast nemendur eðlisfræðilegum og efnafræðilegum eiginleikum vatns ásamt einkennum íslenskra vatnsauðlinda. Öll námskeið grunnnámsins eru 6 ECTS einingar og er fullt nám skipulagt sem 30 einingar á misseri eða fimm námskeið. Fyrstu tvö árin eru öll námskeiðin skyldufög en þegar komið er á þriðja ár er eitt valnámskeið á haustmisseri og tvö á vormisseri. Á þessum tímapunkti þurfa nemendur að hugsa um hvar þeirra áhugi liggur fyrir áframhaldandi nám. Hvort leiðin liggur í umhverfisverkfræði eða byggingarverkfræði og velja valnámskeið sín með tilliti til þess.
Umhverfis- og byggingarverkfræði við HÍ umhverfisverkfræði, einnig skipulag og samgöngur. Innan byggingaverkfræðinnar er hægt að velja framkvæmdir, stjórnun og rekstur og einnig mannvirkjahönnun. Meistaraverkefnin eru yfirleitt unnin í nánum tengslum við fyrirtæki eða stofnanir og skapar þannig tengsl við vinnumarkaðinn sem nýtist í framtíðinni.
Til að fá réttindi til að kalla sig verkfræðing þarf að ljúka meistaranámi sem er skipulagt sem 120 einingar. Nemendur geta skipt náminu niður þannig að þeir taka námskeið til 90 eininga og meistaraverkefni til 30 eininga eða námskeið til 60 eininga og meistaraverkefni til 60 eininga. Þegar viðkomandi sækir um meistaranám í umhverfiseða byggingarverkfræði er einnig um nokkrar námsleiðir að velja. Innan umhverfisverkfræðinnar er hægt að velja orkuverkfræði, straumfræði og
Nauðsynlegt er þó að líta upp úr bókunum og njóta lífsins. Mjög öflugt félagslíf er í umhverfis- og byggingarverkfræði en á hverjum föstudegi er einhver viðburður í boði nemendafélagsins Naglarnir. Farið er í vísindaferðir þar sem nemendur heimsækja ýmis fyrirtæki og fá þeir kynningu á viðkomandi fyrirtækjum. Yfirleitt er boðið upp á veglegar veitingar á meðan heimsókn stendur og margir nemendur nota tækifærið til að kynna sig fyrir starfsfólki viðkomandi fyrirtækis.
ANTON & B ER GUR
Þeir nemendur sem eru á þriðja ári fá úthlutaða svokallaða þriðja árs stofu. Nær öll kennsla þriðja árs kúrsa fer fram í þeirri stofu og geta nemendur leigt lykil til þess að fá óheftann aðgang að stofunni til að vinna sína heimavinnu. Námið byggist á mikilli verkefnavinnu sem og skýrslugerð úr verklegri kennslu, mörg þeirra eru hópaverkefni og veita því góða þjálfun í að vinna með ólíkum einstaklingum hverju sinni. Við verkfræðideild Háskóla Íslands er mjög gott aðgengi að kennurum fyrir nemendur. Skrifstofur kennara eru margar hverjar staðsettar á móti kennslustofum í húsnæði verkfræðideildar, VR-II, sem eru mikil þægindi fyrir nemendur sem þurfa að leita aðstoðar til sinna kennara.
Að meistaranámi loknu er í boði að sækja um doktorsnám. Doktorsnám er skipulagt sem þriggja ára nám eða 180 einingar. Eins og í meistaranámi er náminu skipt niður í 60 einingar í námskeið hið minnsta og rannsóknarverkefni. Rannsóknarverkefni doktorsnema eru yfirleitt unnin í samstarfi við erlendar stofnanir og háskóla.
Ýmsir aðrir atburðir eiga sér einnig stað á hverju námsári. Þá er farin haustferð út á land, skíðaferð á Akureyri, árshátíð ásamt hinum nemendafélögum verkfræðideildar Háskólans. Einnig er haldinn hinn ógleymanlegi kennarafagnaður á vormisseri þar sem nemendur og kennarar deildarinnar koma saman og gera sér glaðan dag yfir góðum mat og skemmtiatriðum. Í lok hvers námsárs er haldinn aðalfundur þar sem nemendur kjósa nýja stjórn til að taka við Nöglum næsta námsár. Starfsmöguleikar umhverfisog byggingarverkfræðinga eru gríðarlega miklir og eru þeir eftirsóttir til starfa. Þeir hanna hús, vegi, stíflur, brýr og margt fleira. Reikna burðarþol og meta áhættu. Stjórna og hafa eftirlit með byggingaframkvæmdum og viðhaldsverkefnum. Taka þátt í að meta umhverfisáhrif framkvæmda. Greina gögn og þróa tölvulíkön. Svo mætti lengi telja, en verkfræðingar vinna ekki einungis á verkfræðistofum. Verkfræðin nýtist í svo margt annað en að hanna og byggja hús. Sem dæmi má nefna að verkfræðingar starfa hjá iðnfyrirtækjum, sveitafélögum, ráðuneytum, við kennslu og við stjórnun fyritækja og margt fleira.
AÐ HVERJU ÞARF ÉG AÐ HUGA? • lífeyrissjóði og eftirlaunum • vörn gegn tekjumissi vegna veikinda eða slysa • skipulegum sparnaði • uppbyggingu eigna Almenni lífeyrissjóðurinn veitir faglega og persónulega ráðgjöf og fer vel yfir þín mál. Hafðu samband við okkur og við finnum hentuga leið fyrir þig og þína Borgartúni 25 • sími 510 2500 • www.almenni.is
Námsumsagnir Nám á erlendri grundu Nafn: Tinna Þórarinsdóttir Menntun: M.Sc. Vatnaog umhverfis-verkfræði, B.Sc. Umhverfis og byggingarverkfræði, HÍ Skóli: Karlsruhe Institute of Technology Land: Þýskaland Útskriftarár: 2012 Ég útskrifaðist vorið 2008 með B.Sc. í umhverfis- og byggingarverkfræði og eftir grunnnámið var ferðinni heitið til Karlsruhe í Þýskalandi þar sem ég tók hluta framhaldsnámsins. Karlsruhe er notaleg háskólaborg í suðvestur Þýskalandi við landamæri Frakklands. Skólinn er elsti tækniháskóli Þýskalands og þar má læra
helstu raungreinar, verkfræði, arkitektúr o.fl. Námið fór að mestu fram á þýsku þó svo einstaka kúrs væri kenndur á ensku. Menntaskólaþýskan kom mér ágætlega af stað til að byrja með og með ófáum uppflettingum í þýsk-íslenskri þá gekk þetta nokkuð vel. Prófessorar og samnemendur voru einnig boðnir og búnir að aðstoða ef eitthvað vantaði upp á þýskukunnáttuna. Ég varð ekki vör við annað en að ég stæði jafnfætis öðrum nemendum hvað varðar kunnáttu eftir grunnnámið og því tel ég grunnnám við umhverfis-og byggingarverkfræðideild HÍ búa nemendur vel undir frekara nám. Ég valdi að mestu vatna- og straumfræði tengd fög, allt frá vistfræði vatna til straumfræðilegrar módelgerðar. Kúrsavalið var gott og bauð
Sá einn veit er víða ratar Alþjóðaskrifstofa hi.is/skolinn/skiptinam
Skiptinám um víða veröld
upp á mikla sérhæfingu. Flest prófanna voru munnleg þar sem hver nemandi valdi sér tíma í samráði við viðkomandi prófessor og því mögulegt að stjórna sinni prófatöflu sjálfur. Þetta fyrirkomulag gefur mikið frelsi en krefst um leið ákveðins sjálfsaga. Það er tiltölulega hagstætt að búa í Karlsruhe, leiguverð er sanngjarnt, matvöruverð er lágt og skólagjöld eru af sömu stærðargráðu og við HÍ. Almenningssamgöngur eru mjög góðar þar sem þétt net sporvagna gengur um alla borgina, en annars má auðveldlega hjóla allar vegalengdir innanbæjar. Karlsruhe er líka einn veðursælasti staður Þýskalands, staðsettur í Rínardalnum í skjóli Svartaskógar. Staðsetningin er einkar hentug til að ferðast um Evrópu, fara á skíði á veturna og njóta sólarinnar á sumrin.
Skiptinám gefur nemendum kost á að kynnast nýju landi, menningu, tungumáli og fólki. Auk þess eykst námsframboð því oft er mögulegt að taka námskeið við gestaskóla sem ekki er hægt að taka hérlendis. Að fara í skiptinám er mun einfaldara og ódýrara heldur en að fara í fullt nám á eigin vegum. Skólagjöld við gestaskólann eru felld niður í langflestum tilfellum og oftast aðstoðar gestaskóli við húsnæðisleit. Í Nordplus- og Erasmus-skiptum er sótt um ferðastyrk og dvalarstyrk sem léttir mikið róðurinn í nýju landi. Umsóknarfrestir um skiptinám á næsta skólaári eru þegar liðnir, en enn er tekið við umsóknum í Erasmus áætlunina. Þeir sem sóttu um á réttum tíma fá forgang, en það eru þónokkrar líkur á að hægt sé að styrkja aðra líka. Alþjóðaskrifstofan
Alþjóðaskrifstofa Háskóla Íslands | Háskólatorgi | ask@hi.is | sími 525 4311 | opið 10-12 og 12:30-16
78
...upp í vindinn
Nafn: Anna Beta Gísladóttir og Tinna Björk Aradóttir Menntun: B.Sc. Umhvefis- og byggingarverkfræði Skóli: Háskóli Íslands/ DTU Land: Ísland/ Danmörrk Útskriftarár: 2012 Þó múrsteinsveggirnir og rjúkandi kaffið í VR-2 eigi sér kæran stað í hjarta okkar þá ákváðum við á þriðja ári í BS-námi að prófa eitthvað nýtt og skella okkur í
Nafn: Fjóla Jóhannesdóttir Menntun: M. Sc. Byggingarverkfræði, DTU. B.Sc. Jarðfræði, HÍ. Skóli: Danmarks Tekniske Universitet Land: Danmörk Útskriftarár: 2005 Ég lauk BSc í jarðfræði 2002 og var þá þegar ákveðin í að fara í master í verkfræði. Eftir að hafa skoðað möguleikana heima í HÍ var stefnan tekin á að fara í DTU og klára masterinn á þremur árum. Ég innritaðist í DTU sem fyrsta árs nemi enda vantaði mig alla stærðfræði og eðlisfræði. Það var að mörgu leyti góð ákvörðun bæði faglega og félagslega. Ég var strax komin í danskt umhverfi og allir nýnemar voru í settir litla hópa sem eldri nemandi passaði upp á og var ýmislegt brallað með hópnum. Eldri nemandinn hjálpaði manni líka ef maður vissi ekki
skiptinám. Kaupmannahöfn varð fyrir valinu og hófum við nám við DTU á haustönn 2011. Fyrsta mál á dagskrá eftir lendingu í kóngsins Köben var að eignast heimili. Við, eins og Íslendingar virðast hneigjast til, enduðum í íslendingakommúnu. DTU tók okkur svo opnum örmum, bauð upp á mikið úrval af áföngum, aðeins fleiri nemendur og múrsteina en VRII og síðast en ekki síst heilan helling af dönskum bjór. Bar byggingarverkfræðinema DTU skoraði mörg stig hjá íslensku Nöglunum því ekki var einungis boðið upp á “pool” og “foosball” heldur var þar stór trjádrumbur sem nemendur gátu keppst um að negla í stórum nöglum (Stanley cup hverja helgi!). Kennsla í DTU er með svolítið öðru sniði en við fengum að kynnast heima í HÍ. Stundakennslan var vel upp sett og miklum
tíma var veitt í aðstoð við verkefnavinnu. Sú einfalda hugmynd að hafa hverja kennslustund 4 klukkutíma, sem venjulega var skipt í fyrirlestur svo dæmatíma, þótti okkur frábær, mun þægilegri en fyrirkomulagið heima þar sem jafnvel nokkrir dagar líða milli fyrirlestra og dæmaeða stoðtíma. Stærð skólans endurspeglast í gríðarlegum fjölda valáfanga þar sem margt spennandi er í boði. Tilvalið að nýta tækifærið og prófa eitthvað sem mögulega heillar í mastersnámi. Ef til vill hefði verið skemmtilegt að nýta tækifærið og fara á meira framandi stað en við mælum klárlega með skiptinámi í Köben, það víkkar sjóndeildarhringinn og gefur sýnishorn af því hvað bíður manns í master.
eitthvað um námið eða skólann. Að auki fór maður í viðtal hjá einum kennaranum fyrstu önnina, sem rabbaði við mann, um allt frá því hvers vegna maður hafði valið verkfræði að því hvort að húsnæðismálin væru í lagi. Allt var þetta hugsað til að maður einangraðist ekki félagslega og minnka brottfall. Þegar ég var að byrja í skólanum þá lenti ég í dæmatímum í eðlisfræði þar sem ég þekkti engann. Ég var búin að vera í dæmatímunum nokkrar vikur, skildi mest lítið, hafði mig lítið í frammi og gekk satt best að segja ekkert of vel. Svo komst ég að því á afar skondinn hátt að dæmatímakennarinn var Íslendingur, en hann hafði búið mjög lengi í Danmörku. Svo það var ekkert skrýtið að ég skildi hann ekki! Eftir það gekk þetta allt saman betur. Annars var maður ekki lengi að komast inn í dönskuna, það er allt spurning um hugarfar. Eftir fyrsta árið fékk ég jarðfræðina metna sem tvö ár inn í fimm ára nám, en þurfti
líka að klára það sem þeir kalla fagpakka. Svo næstu tvö ár kláraði ég fagpakkann samhliða mastersfögunum. Ég vildi líka verða byggingarverkfræðingur en ekki bara verkfræðingur, og þurfti ég því að labba á milli kennara og fá þá til að samþykkja ákveðin fög úr jarðfræðinni og telja þau til eininga í byggingarverkfræði. Þetta borgaði sig og lauk ég námi sem byggingarverkfræðingur eftir þrjú ár eins og ég hafði planað til að byrja með. Við bjuggum allan tímann á Trørødkollegíinu sem er í eigu DTU og er hugsað fyrir pör og barnafólk. Þar kynntist maður fólki sem var í öðrum fögum og skólum, og svo voru passlega margir Íslendingar þar. Það er ekki hægt að segja að ég hafi valið beinu brautina í mínu háskólanámi, en þegar upp var staðið þá náði ég þeim markmiðum sem ég hafði sett mér þegar ég byrjaði í DTU.
15% námsmannaafsláttur* *gildir ekki með öðrum tilboðum
Sneið og 33cl gos - 550 kr. 2 sneiðar og 0,5l gos - 1000 kr. Opnunartími: mán-fim 11-23, fös 11-06, lau 12-06 og sun 12-23
s. 578 8555
Sjáðu matseðilinn á www.gamlasmidjan.is
Lækjargata 8
Naglarnir 2011-2012
Sigurbjörn Bárðarson Formaður Naglanna 2011-2012 Nemendafélag umhverfisog byggingarverkfræðinema, Naglarnir, hafa alltaf verið þekktir fyrir að vera með líflegt og kraftmikið félagslíf, og var svo sannarlega engin breyting á því í ár. Undanfarin ár hefur dregið aðeins úr aðsókn í námið, en þó eru félagsmenn Naglanna tæplega 80 þennan veturinn og hefur eitthvað verið að gera fyrir alla að minnsta kosti hvern föstudag, ef ekki oftar. Skipulagning vetrarstarfsins byrjaði á fjármögnun en Naglarnir, ásamt öðrum verkfræðinemum við Háskóla Íslands, héldu upp á árlega útihátíð háskólanema við Hallgeirsey í Landeyjum. Er þetta mikilvægur þáttur af fjármögnun fyrir nemendafélagið næstkomandi vetur. Er óhætt að segja að veðrið hafi alls ekki leikið við okkur, en engu að síður fóru flestir glaðir heim að helginni lokinni. Skólaárið sjálft byrjaði á sameiginlegri nýnemaferð Naglanna og VIR, nemendafélagi rafmagns- og tölvuverkfræðinema, í
Vísindaferð í Ölgerðina
80
...upp í vindinn
skíðaskála í Bláfjöllum. Þar létu stjórnirnar nýnemana keppa sín á milli í ýmsum greinum ásamt því að grilla pylsur ofan í alla nærstadda. Að því loknu byrjuðu vísindaferðir og hafa Naglarnir heimsótt flest af stærstu fyrirtækjum byggingar- og verkfræðigeirans. Fátt er betra eftir erfiða lærdómsviku en að geta gengið að því vísu að geta farið með vinum í góða vísindaferð. Fyrir áramót fórum við í vísindaferðir til RARIK, Almennu Verkfræðistofunnar, Verkís, Hnit, Landsvirkjun, BYKO og Steypustöðvarinnar. Einnig lögðu Naglarnir land undir fót og fóru í árlega haustferð. Haustferðin er einn stærsti viðburður hvers árs og var árið í ár engin undantekning. Farið var til nágranna okkar á suðurnesjum og fjögur fyrirtæki heimsótt. Byrjað var að stoppa í Kaffitár þar sem fræðst var um vottuð framleiðsluferli frá sjónarhorni framleiðandans. Eftir kaffisopa þar var förinni heitið áfram til Helguvíkur, þar sem framkvæmdir við álver eru komnar af stað. Eftir líflegar samræður við stjórnendur framkvæmda og skoðunarferð um svæðið var farið til sorpbrennslustöðvarinnar Kölku í Helguvík. Þar var brennsluofninn skoðaður og rætt um þá orku sem myndast við brunann og hvernig hún er nýtt. Síðasti áfangi ferðarinnar var svo í samvinnu með Vegagerðinni og Suðurverk ehf. Keyrt var til Grindavíkur og Valtýr Þórisson frá Vegagerðinni tekinn upp í rútuna. Síðan var Suðurstrandarvegur keyrður á meðan nemendur voru fræddir um ýmsa hluta verksins. Eftir stopp á
vinnubúðum Suðurverks var haldið heim á leið eftir virkilega vel heppnaða ferð í frábæru veðri. Áður en nýtt ár gekk í garð var einnig mikið um aðra rótgróna viðburði hjá félaginu. Haldin voru karla- og kvennakvöld, árapartý og kepptu Naglar í Stanley-cup, en það er keppni milli félagsmanna hver er fljótastur að negla! Á nýju ári hefur einnig margt skemmtilegt verið gert. Farið hefur verið í margar vísindaferðir og má þar nefna Mannvit, Íslenskir Aðalverktakar, Efla og Nýsköpunarmiðstöð Íslands. Þegar þessi pistill er skrifaður eru ennþá nokkrir atburðir eftir í félagslífinu. Árshátíð verkfræðinema verður haldin á Hótel Selfossi ásamt fleiri vísindaferðum, en við höfum boðað komu okkar til Verkfræðingafélags Íslands, Ístaks og Háskólans í Reykjavík. Í lok skólaárs er svo haldinn aðalfundur nemendafélagsins þar sem ný stjórn mun verða kjörin til að taka við keflinu og halda áfram því góða starfi sem félagið hefur unnið síðustu ár. Rekstur félagsins í vetur hefur verið erfiður, en með mikilli undirbúningsvinnu um sumarið, góðu hugarfari stjórnar og félagsmanna, hefur tekist að skapa ómetanlegt andrúmsloft í félaginu. Mesta hrósið fá þó félagsmenn, því án þeirra, værum við ekki neitt. Ég vil fyrir hönd stjórnar Naglanna þakka öllum félagsmönnum kærlega fyrir veturinn og óska ykkur öllum góðs gengis í öllu sem þið takið ykkur fyrir hendur.
Vísindaferð í Steypustöðina
Myndir úr félagslífi Naglanna 2011-2012 Ljósmyndir: Jóhanna Sæmundsdóttir
81
...upp í vindinn
Námsferð 2011
Ragnar Gauti Hauksson Stúdent Það var orðin mikil eftirvænting hjá þriðja árs nemum umbygg í lokaprófunum fyrir um ári síðan. Margra mánaða undirbúningur lá að baki og gífurlegt magn salernispappírs komið í hirslur hjá fjarskyldum frænkum og frændum. Allar auglýsingar fyrir Upp í vindinn komnar í hús og nú voru bara prófin eftir. Útskriftar og námsferð naglanna var að þessu sinni heitið til Singapore, Malasíu og Tælandi, með stuttu stoppi í London og Abu Dhabi. Eftir langt og strangt ferðalag í mörgum flugvélum og eftir lítinn svefn vorum við lent í hreinustu borg asíu, Singapore. Fyrsta daginn, mánudag, fengum við að læra um borgarskipulag í Singapore City Gallery. Það var áhugavert að sjá hvernig verkfræðingar og skipulagsfræðingar hafa unnið úr takmörkuðu landsvæði við uppbyggingu borgarinnar með þéttri byggð og mörgum háhýsum. Þeir hafa einnig flutt inn efni frá nágrannalöndum til landfyllingar, en
82
...upp í vindinn
byggingarefni eru ekki til staðar í landinu sjálfu. Litlu landsvæði er nýtt fyrir samgöngur og því eru öflugar almenningssamgöngur neðanjarðar í borginni. Eftir hádegi fórum við í heimsókn í aðalstöðvar PSA (Port of Singapore Authority) hafnarinnar á fertugustu hæð í glæsilegu háhýsi með frábæru útsýni. Höfnin er ein af fimm fjölförnustu höfnum í heimi og 80% þeirra vara sem koma í land eru send út aftur enda er PSA ein stærsta umskipahöfn heims. Á þriðjudeginum fengum við að kynnast Háskólanum sem er meðal fremstu háskóla í heiminum. Aðstæður fyrir byggingarverkfræði voru til fyrirmyndar að öllu leyti og má þar sérstaklega nefna 10x24m öldulaug. Það sem stóð mest uppúr í þessari heimsókn var þó að hitta annan höfund bókarinnar FEM sem notuð var á öðru ári í Reiknilegri aflfræði. Eftir langa rútuferð á miðvikudeginum frá Singapore til Kuala Lumpur tók við heimsókn í Radio Tower og Petronas tvíburaturnanna á fimmtudeginum. Petronas eru hæstu tvíburaturnar heims og voru hæstu
byggingar heims frá smíðum árið 1998 þar til Taipei 101 turninn í Taiwan stal titlinum árið 2004. Það var magnað að fara upp í tengibrú tvíburaturnanna þó útsýnið yfir borgina var glæsilegra í Radio Tower. Á föstudeginum var svo komið að síðustu heimsókn námsferðarinnar og var haldið til Umhverfisráðuneyti Malasíu. Þar var okkur kynnt SMART (Stormwater Management And Road Tunnel) göngin sem eru næst lengstu göng Asíu en þau eru 9,7 km löng. Göngin hafa tvíþætt hlutverk, annars vegar að koma í veg fyrir umferðarteppu í miðborginni um háannartíma og hinsvegar að leysa flóðvandamál í borginni. Að násmferðinni lokinni tók við tveggja vikna dvöl í Tælandi sem byrjaði með í frumskógarævintýri í Khao Sok þar sem gist var í flekakofum og í trjákofum. Þessir tveir sólarhringar stóðu uppúr hjá flestum í ferðinni enda var ótruleg stemning meðal hópsins á þessu afskekkta svæði. Ströndin á Krabi tók svo við og að lokum enduðum við ferðina í enn einni stórborginni í asíu, Bangkok. Þessi ferð var ógleymanleg í alla staði!
VERKFRÆÐI- OG NÁTTÚRUVÍSINDASVIÐ
Rannsóknir á heimsmælikvarða Við Verkfræði- og náttúruvísindasvið eru stundaðar rannsóknir á heimsmælikvarða. Nemendur eru hvattir til nýsköpunar og frumkvæðis. Náin tengsl eru milli rannsókna og kennslu og aukast þau eftir því sem lengra líður á námið. Nemandinn lærir m.a. að afla sér þekkingar á og skapa nýja þekkingu. Á hverju ári verða til ný sprotafyrirtæki á sviðinu. Eftirfarandi deildir eru við sviðið:
• Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideild • Jarðvísindadeild • Líf- og umhverfisvísindadeild • Rafmagns- og tölvuverkfræðideild • Raunvísindadeild • Umhverfis- og byggingarverkfræðideild
Nánari upplýsingar á www.von.hi.is
VERKFRÆÐI- OG NÁTTÚRUVÍSINDASVIÐ
SIGURÐAR R. ÓLAFSSONAR
Urð og Grjót ehf Vesturás 58 110 Reykjavík
upp í mót
sími 660-004 urdoggrjot@urdoggrjot.is
Við þökkum eftirfarandi aðilum veittan stuðning árið 2012
Aalborg portland Arkítektarfélag Íslands BÁS Vélaleiga Borgarverk Efling stéttarfélag Flugger Frumherji JE-vélaverkstæði Jörvi ehf Kaupfélag Fáskrúðsfirðinga og Loðnuvinnslan hf Orkubú Vestfjarða Promens HF 84
...upp í vindinn
Rammi HF Sparisjóður Siglufjarðar SR-vélaverkstæði Teiknistofa Páls Zóphóníassonar Tennis- og badmintonfélag Reykjavíkur Umhverfis og skipulagssvið Reykjanesbæjar Verkfræðistofa Kópavogs ehf Verkfræðistofa Suðurnesja Vinnustofan Þverá Vídd ehf VSB Verkfræðistofa
x 180 3/9/07 4:17 PM Page 1 C
M
Y
CM
MY
CY CMY
K
TM
Rotþrær
Vatnstankar
Brunnar og framlengingar
EINN, TVEIR OG ÞRÍR 411.008
Til liðs við náttúruna
Sæplastvörur fást í byggingavöruverslunum um land allt Olíu- og fituskiljur
Sandföng
PROMENS DALVÍK • GUNNARSBRAUT 12 • 620 DALVÍK • SÍMI: 460 5000 • FAX: 460 5001 • www.promens.is
...upp í vindinn
85
29
17
49
26
39
65 14 62 3 6
4
18
57 19
47
7 20 30 9
48 56
64 51
25
52
59
11 44
43
1 42 8 58 50
54
55 35
13
12 10 24 40 32 27 21 45 23 34 60 61 53 63 16 37 22 38 5 15 36 2 33
46 31
28 41
Vönduð stálgrindarhús Vítt og breitt um landið hefur Landstólpi reist stálgrindarhús af öllum stærðum og gerðum; iðnaðar- og skrifstofuhúsnæði, hesthús, reiðhallir, fjós og fjárhús. Auk húsa til annarra nota. Með öflugum tækjakosti og traustum starfsmönnum önnumst við verkið frá hugmynd til uppsetningar og frágangs.
Landstólpi ehf. Gunnbjarnarholti Sími: 480 5600 Fax: 486 5655 landstolpi@landstolpi.is
landstolpi.is
Milljón vinnustundir Í Straumsvík er unnið að stærsta fjárfestingarverkefni sem ráðist hefur verið í á Íslandi um langt skeið. Nú hafa verktakar og verkfræðistofur unnið eina milljón vinnustunda í verkefninu. Það jafngildir því að hafa um 500 manns í fullri vinnu í heilt ár. Afköst verða aukin um 20%, lofthreinsibúnaður efldur og framleiðslunni breytt í verðmætari afurðir.
Rio Tinto Alcan Straumsvík Pósthólf 244 222 Hafnarfjörður Sími 560 7000 www.riotintoalcan.is
Fjárfestingin nemur tæplega 60 milljörðum króna sem samsvarar u.þ.b. öllum hagnaði álversins síðastliðin 10 ár.
Sjóðurinn okkar
Hagstæð sjóðfélagalán Ævilangur lífeyrir Séreign sem erfist Virkt sjóðfélagalýðræði Jafnt atkvæðavægi
LÍFEYRISSJÓÐUR VERKFRÆÐINGA
Engjateigi 9 105 Reykjavík www.lifsverk.is