...upp í vindinn

Page 1

Hรกskรณli ร slands

1


Ritstjórn Arnar Snær Ragnarsson Baldur Helgi Þorkelsson Bergrós Arna Sævarsdóttir Heiður Þórisdóttir Kristín Helgadóttir Jóhann Bragi Guðjónsson Rakel Tara Þórarinsdóttir Snorri Þór Sigurðsson Vigdís Bergsdóttir

Útgefendur & ábyrgðarmenn Útskriftarárgangur umhverfis- og byggingar­ verkfræðideildar Háskóla Íslands

Prófarkalestur Ritstjórn

Prentun Prentmet

Upplag Hönnun & umbrot Elvar S. Júlíusson

4000


7 Umhverfis- og byggingar-verkfræðideild Yfirlit ársins 2016 Dr. Guðmundur Freyr Úlfarsson

12 Stafrænar framleiðsluaðferðir Hjörtur Sigurðsson

16 Stækkun Búrfellsvirkjunar Ásbjörg Kristinsdóttir

20 Þvottaferli fyrir heimilisúrgang sem undirbúningur fyrir metanframleiðslu Börkur Smári Kristinsson

22 Örplast í fráveituvatni Hlöðver Þorgeirsson

28 Verkís á Noregsmarkaði Grétar Páll Jónsson og Sverrir Sigurðsson

32 Loftgæði og loftgæðamælingar Bergljót Hjartardóttir

36 Spor í sandinn Hjördís Sigurðardóttir

42 Naglar, ó naglar Bergrós Arna Sævarsdóttir

44 Til Japan á námskeið um náttúruhamfarir Heiður Þórisdóttir

46 Umhverfismál. Verkþekking og fjárfestingar Guðmundur H. Sigurðarson

48 Response spectral analysis of large land based wind turbines in a near fault area Guðmundur Sigurðsson og Rajesh Rupakhety

54 Að fara sínar eigin leiðir með verkfræðina í farteskinu Dr. Sólveig Þorvaldsdóttir

58 Samgöngur erlendra ferðamanna á Íslandi Sigríður Lilja Skúladóttir, Guðmundur Freyr Úlfarsson og Þorsteinn Þorsteinsson

60 Hlutverk verkfræðinnar í sjálfbærri þróun Söndru Rán Ásgrímsdóttir

62 Útskriftarferð umhverfis- og byggingarverkfræði­nema 2016 Helga Magnadóttir og Sigrún Soffía Sævarsdóttir


Upp í vindinn

Kæri lesandi, Blaðið ... upp í vindinn hefur verið gefið út árlega frá árinu 1981 af þriðja árs nemum í umhverfis- og byggingarverkfræði. Í ár er engin undantekning. Nafnið á blaðinu er nokkuð áhugavert þar sem það vísar í orðatiltæki sem orðið hefur á vegi verkfræðinga um langt skeið: „að pissa upp í vindinn“. Þetta á að vera skírskotun til þess hve mikil áhersla hefur verið lögð á bóknám verkfræðinga að það hafi hreinlega gleymst að kenna þeim verklegar framkvæmdir. Verkfræðinemar árið 1981 hafa beitt krók á móti bragði og nefnt blaðið ... upp í vindinn. Tilgangur blaðins er að koma á framfæri áhugaverðu verkfræðitengdu efni lesandum til fræðslu og yndisauka. Efni blaðsins í ár er fjölbreytt og samanstendur af greinum sem skrifaðar eru af fræðimönnum, fagfólki og nemendum. Þar er farið um víðan völl og fjallað um hinar ýmsu rannsóknir, framkvæmdir og verkefni. Umhverfisþátturinn vegur þó þyngst þetta árið sem kemur að sjálfu sér ekki á óvart miðað við sívaxandi áherslu á þá umræðu í samfélaginu í dag. Ritstjórn blaðins skipa nemendur í útskriftarárgangi í umhverfis-og byggingarverkfræði árið 2017. Á hverju ári gefur deildin þriðja árs nemum tækifæri til að víkka sjóndeildarhringinn og fara utan í náms- og útskriftarferð. Í ár var farið til Nepal þar sem Rajesh Rupakhety, doktor í jarðskjálftaverkfræði og prófessor við HÍ, leiðsagði hópnum um heimaland sitt. Nemendur heimsóttu vatnsaflsvirkjun, kynntu sér orkuframleiðslu landsins og skoðuðu ummerki og áhrif jarðskjálftans sem reið yfir Nepal árið 2015 með verkfræðileg sjónarmið að leiðarljósi. Hluti hópsins fór síðan áfram til Myanmar og Víetnam. Blaðið er mikilvægur þáttur í þeirri fjáröflun sem gerir þessa ferð að veruleika. Útskriftarárgangur í umhverfis- og byggingarverkfræði við Háskóla Íslands árið 2017 vill nýta tækifærið og þakka kennurum, nemendum, Háskóla Íslands og öllum þeim sem aðstoðuðu okkur í þessari þriggja ára námsvegferð fyrir gott samstarf. Við viljum einnig þakka öllum þeim sem komu að útgáfu blaðins svo sem greinarhöfundum, hönnuðinum, auglýsendum og öðrum aðilum kærlega fyrir samvinnuna. Þetta hefði verið ómögulegt án þeirra.

4


Háskóli Íslands

Á mynd frá vinstri Bergrós Arna Sævarsdóttir, Kristján Einar Auðunsson, Jóhann Bragi Guðjónsson, Rakel Tara Þórarinsdóttir, Snorri Þór Sigurðsson, Vigdís Bergsdóttir, Heiður Þórisdóttir, Baldur Helgi Þorkelsson, Kristín Helgadóttir, Arnar Snær Ragnarsson og Stefanía Valdimarsdóttir

5


Upp í vindinn

Vilt þú hanna og móta umhverfi þitt? Þá ertu á réttri hillu í umhverfis- og byggingarverkfræði

Umhverfis- og byggingarverkfræðingar þróa og hanna hagkvæmar lausnir sem tryggja öryggi og stuðla að jákvæðum áhrifum 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

6


Háskóli Íslands

Umhverfis- og byggingar­ verkfræðideild Yfirlit ársins 2016 EFTIR

Dr. Guðmund Frey Úlfarsson, prófessor og deildarforseta

Guðmundur hóf störf hjá Háskóla Íslands sem prófessor árið 2007 við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild. Hann gegndi stöðu varadeildarforseta árin 2008–2014, var formaður Verkfræðistofnunar Háskóla Íslands 2012–2015, og varð deildarforseti árið 2014.

7


Upp í vindinn

Á árinu 2016 fóru tveir starfsmenn deildarinnar á eftirlaun sökum aldurs, en það voru dr. Trausti Valsson, prófessor og Birgir Jónsson, dósent. Umhverfis- og byggingarverkfræðideild þakkar þeim fyrir vel unnin störf við deildina. Á árinu hlutu þrír starfsmenn framgang í stöðu prófessors við deildina. Það voru þau dr. Hrund Ólöf Andradóttir, dr. Rajesh Rupakhety og dr. Jukka Heinonen. Deildin óskar þeim innilega til hamingju með framganginn.

Doktorsnám Á árinu 2016 brautskráðust tveir einstaklingar með doktorspróf frá deildinni. Þann 26. febrúar varði Sólveig Þorvaldsdóttir doktorsverkefni sitt í byggingarverkfræði. Verkefnið bar heitið Framlag að fræðilegum grunni stjórnunarkerfa sem fást við náttúruhamfarir í byggð: Kvik-kerfisleg nálgun (Towards a Theoretical Foundation for Disaster-Related Management Systems: A System Dynamics Approach). Andmælendur við doktorsvörnina voru dr. Carlos Sousa Oliveira, prófessor við Instituto Superior Técnico (IST), Technical University of Lisbon, Portúgal, og dr. Agostino Goretti, byggingarverkfræðingur við Seismic and Volcanic Risk Office, Civil Protection Department, Ítalíu. Leiðbeinandi var dr. Ragnar Sigbjörnsson, prófessor við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands en hann lést árið 2015. Einnig sátu í doktorsnefnd dr. Rajesh Rupakhety, prófessor við deildina, dr. Guðmundur Freyr Úlfarsson, prófessor og deildarforseti, og dr. Óli Grétar Sveinsson, framkvæmdastjóri Landsvirkjunar. Miðvikudaginn 16. nóvember 2016 flutti Juudit Ottelin fyrirlestur um doktorsverkefni sitt í umhverfisfræði. Verkefnið bar heitið „Hliðaráhrif mótvægisaðgerða loftslagsbreytinga og kolefnisspor hins byggða umhverfis” (Rebound effects projected onto carbon footprints – Implications for climate change mitigation in the built environment). Um var að ræða sameiginlega prófgráðu frá Háskóla Íslands og Aalto University í Finnlandi og fór doktorsvörnin fram í Helsinki 11. nóvember 2016. Andmælandi við doktorsvörnina var dr. Jonas Nässén, dósent við Chalmersháskóla í Gautaborg. Leiðbeinandi Juudit í verkefninu var dr. Jukka Heinonen, prófessor við deildina, en auk hans sátu í doktorsnefnd dr. Seppo Junnila, prófessor við Department of Built Environment, Aalto University, Finnlandi, og dr. Guðmundur Freyr Úlfarsson, prófessor og

Juudit Ottelin flytur doktorserindi sitt, 16. nóv. 2016 í Hátíðarsal H.Í. 8

Frá vinstri: Guðmundur Freyr Úlfarsson, Óli Grétar Sveinsson, Carlos Sousa Oliveira, Sólveig Þorvaldsdóttir, Agostino Goretti, Bjarni Bessason og Rajesh Rupakhety.


deildarforseti.

Háskóli Íslands

Nú stunda 17 doktorsnemendur nám við deildina. Doktorsverkefnin eru fjölbreytt og eru mikilvægur liður í rannsóknum og rannsóknasamstarfi deildarinn­ar. Doktorsverkefnin eru iðulega unnin í samstarfi við aðila frá erlendum stofnun­um og háskólum. Doktorsverkefni og greinar sem birtar hafa verið úr doktorsrannsóknunum má finna á heimasíðu deildarinnar. hi.is/umhverfis_og_byggingarverkfraedideild/doktorsnemar

BS nám Á árinu 2016 brautskráðust 24 (11 konur og 13 karlar) með BS próf í umhverfisog byggingarverkfræði. Nokkur hluti heldur áfram og lýkur MS gráðu í verkfræði við deildina og öðlast þar með rétt til að fá starfsheitið verkfræðingur. Námið er fjölbreytt og tekur á helstu sameiginlegu fagsviðum umhverfis- og byggingarverkfræði. Deildin hefur unnið að því að styrkja og auka verklegan þátt námsins. BS námið býður upp á fyrstu skref í átt til sérhæfingar en það er í meistaranáminu sem nemendur sérhæfa sig á tilteknu sviði umhverfisverkfræði eða byggingarverkfræði. hi.is/umhverfis_og_byggingarverkfraedideild/umhverfis_og_byggingarverkfraedi BS nemendur standa að öflugu nemendafélagi sem heitir Naglarnir. Skólaárið 2016-2017 var Bergrós Arna Sævarsdóttir formaður félagsins. Deildin hefur ávallt átt gott samstarf við Naglana en fræðast má um starfsemi félagsins á heimasíðu þess, naglar.hi.is.

Meistaranám Á árinu vörðu 16 MS nemendur ritgerðir sínar við deildina og brautskráðust með MS próf. Meistaranám við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild er öflugt, alþjóðlegt nám og fjöldi nemenda í MS námi er um 50. Samstarf er við fjölmörg fyrirtæki og stofnanir um verkefni og koma margir starfsmenn þaðan að meistaraverkefnum sem leiðbeinendur eða prófdómarar. Þannig viðheldur deildin meðal annars nánum tengslum sínum við atvinnulífið og brautskráðir verkfræðingar frá deildinni hafa verið eftirsóttir í störf að námi loknu. Meistaranemendurnir eru: Anna Beta Gísladóttir, Burðarþolsgreining á járnbentum steypustrendingum eð stafrænni myndgreiningartækni; Elín Ásta Ólafsdóttir, Yfirborðsbylgjuaðferð til að ákvarða stífni jarðvegs; Guðmundur Örn Sigurðsson, Svörun masturs vindmyllu í nærsviði jarðskjálfta; Nargessadat Emami, Vistferilsgreining íslenskrar skólabyggingar; Arnar Freyr Þrastarson, Ákvörðun á sig spá fyrir vegi um mýrlendi, verkefnið unnið í samstarfi við Vegagerðina; Eyrún Pétursdóttir, Lykilþættir árangursríkrar innleiðingu blágræna ofanvatnslausna á Íslandi, verkefnið unnið í samstarfi við Alta; Illugi Þór Gunnarsson, Viðhaldsaðgerðir klæðingaslitlaga – Samanburður m.t.t. umhverfisáhrifa, kostnaðar og endingar; Pétur Karl Hemmingsen, Spennur í íslensku bergi - samantekt á bergspennumælingum á Íslandi; Ragnar Steinn Clausen, Vegtenging um Skerjarfjörð; Snævarr Örn Georgsson, Samspil grunnvatns og rennsli Tungnaár, verkefnið unnið í samstarfi við Landsvirkjun; Sveinn Gauti Einarsson, Möguleikar á nýtingu vindorku á Sandvíkurheiði; Urbanus Kioko Mbithi, Interpretation of Feed Zones to Map Sub-Surface Permeability Structures and Natural State Simulation: A Case Study of Olkaria Domes Geothermal System in Kenya, verkefnið unnið í samstarfi við ÍSOR og Vatnaskil; Vignir Val Steinarsson, Bergstyrkingar í Vaðlaheiðargöngum – Samanburður uppsettra bergstyrkinga við Q-kerfið, verkefnið unnið í samstarfi við Ósafl; Evan Alexander Adamic, Hinn norrænni andi: Arkitektúr og endurnýjun í hinu norðlæga landslagi, verkefnið unnið í samstarfi við Líf9


Upp í vindinn

og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands; Helga Þórhallsdóttir, Líkan fyrir 85%-hraða á tveggja akreina vegum; og Daði Hall, Hjólaleigukerfi í Reykjavík. Nánari upplýsingar um verkefnin, leiðbeinendur og samstarfsaðila er að finna á vefsíðu deildarinnar og þar má einnig finna tengla á margar ritgerðanna. hi.is/umhverfis_og_byggingarverkfraedideild/meistaranemar Einnig má finna ritgerðir á skemman.is

Verkleg kennsla Verkleg kennsla er hluti margra námskeiða deildarinnar. Verkleg kennsla er allt frá tilraunum gerðum í tilraunastofum, keppni nemanda í smíði brúa sem geta tekið upp mikið álag miðað við þyngd, mælingar í mörkinni á t.d. rennsli og vatnsgæðum og kennslu á umfangsmikil forrit eins AutoCAD, Revit, og landfræðilega upplýsingakerfið ArcGIS. Deildin rekur tilraunastofur í VR-III, tilraunahúsi verkfræðinnar. Þar er viðamikil aðstaða til burðarþolsrannsókna og kennslu. Gera nemendur þar tilraunir m.a. í straumfræði, burðarþolsfræði, jarðtækni og umhverfisverkfræði. Síðustu ár hafa tæki verið endurnýjuð og ný keypt til að efla enn frekar kennslu í verklegu námi deildarinnar. Keypt hafa verið færanleg kennslutæki í burðarþolsfræði með stuðningi Tækjakaupasjóðs Háskóla Íslands sem hægt er að nota í kennslustofum til að sýna burðarþolseiginleika, t.d. brúa og bygginga. Einnig hefur jarðskjálftahermir deildarinnar, sem hefur 6 frelsisgráður, verið uppfærður með nýjum hugbúnaði. Búnaðurinn var notaður til að herma jarðskjálfta á Háskóladaginn og sýna gestum áhrif jarðskjálfta. Einnig voru keypti mjög léttir hröðunarmælar og gagnaöflunartæki árið 2016. Þessi tæki nýtast til að kanna hegðun burðarvirkja og má nýta við kennslu og rannsóknir í burðarþolsfræði og jarðskjálftaverkfræði. Nemendur deildarinnar taka þátt í ýmsum öðrum verklegum æfingum í námi sínu, m.a. í jarðtækni og umhverfisverkfræði.

Prófessor Rajesh Rupakhety sýnir áhrif jarðskjálfta á líkan af hárri byggingu á Háskóladeginum. Nemendur í umhverfis- og byggingarverkfræði byggðu nokkur slík líkön sem prófuð voru. Fjölmargir gestir Háskóladagsins komu við og fylgdust með. 10


Háskóli Íslands

Rannsóknir Rannsóknir deildarfólks snerta fjölmörg svið innan greinarinnar og eru unnar í samstarfi við innlenda og erlenda fræðimenn, fyrirtæki og stofnanir. Rannsóknirnar eru styrktar af samkeppnissjóðum og tekur deildarfólk þátt í fjölda alþjóðlegra rannsóknarverkefna og leggja doktorsnemar fram drjúgan skerf af rannsóknarvinnunni. Sem dæmi um alþjóðleg rannsóknarverkefni má nefna að deildin tekur þátt í Norræna öndvegissetrinu NORDRESS (nordress.hi.is, Nordic Centre of Excellence on Resilience and Societal Security) styrkt af NordForsk; Evrópuverkefnunum KNOWRISK (Know your city, Reduce seISmic risK through non-structural elements); ENHANCE (Enhancing risk management partnerships for catastrophic natural disasters in Europe, enhanceproject.eu); AQUAVALENS (Protecting the health of Europeans by improving methods for the detection of pathogens in drinking water and water used in food preparation, aquavalens. org); og Aquaponics (The EU Aquaponics Hub: Realising Sustainable Integrated Fish and Vegetable Production for the EU, www.aquaponics.is). Niðurstöður rannsóknanna eru birtar í alþjóðlegum vísindatímaritum og á innlendum vettvangi og má finna lista af greinum á vefsíðu deildarinnar (von. hi.is/ub) og á vefsíðum einstakra starfsmanna. GEORG rannsóknaklasinn, sem leiddur er af Sigurði Magnúsi Garðarssyni, prófessor, hélt ráðstefnu í lok nóvembers þar sem teknar voru saman rannsóknarniðurstöður verkefna sem unnin hafa verið af aðilum klasans. Ráðstefnan, GEORG Geothermal Workshop (#GGW2016), var vel sótt af íslenskum og erlendum aðilum þar sem fjallað var um jarðvarma í þremur þemum: Upstream: Nature of the resource; Midstream: Harnessing and production; og Downstream: Diversified utilization. Efni frá ráðstefnunni er að finna á heimasíðu klasans georg.cluster.is. Sem dæmi um rannsóknir deildarinnar þá eru Umhverfis- og byggingarverkfræðideild og Líf- og umhverfisvísindadeild nú að rannsaka líftíma örvera í grunnvatni á Íslandi. Settir eru fagar í borholu í Kaldárbotnum sem er utan vatnsverndarsvæðis og Vatnsveita Hafnarfjarðar hefur útbúið fyrir verkefnið. Fagarnir er hættulausir en haga sér svipað og veirur og eru því mikið notaðir erlendis til að rannsaka líftíma örvera. Í KNOWRISK Evrópuverkefninu, en íslenski hluti þess er leiddur af prófessor Rajesh Rupakhety, er unnið að því að fræða fólk, m.a. skólabörn, um jarðskjálfta og leiðir til að draga úr áhættu innan heimilisins.

Nánari upplýsingar Nánari upplýsingar um rannsóknir í Umhverfis- og byggingarverkfræði er að finna á heimasíðu deildarinnar, von.hi.is/ub. Þar er einnig að finna upplýsingar um kennd námskeið í grunnnámi og framhaldsnámi sem og meistaraverkefni og doktorsverkefni sem hafa verið unnin síðustu ár við deildina.

11


Upp í vindinn

Stafrænar framleiðslu aðferðir

Stafrænar framleiðslu aðferðir

Frá hugmyndastigi til markaðsetningar án áhættu

Eftir Hjört Sigurðsson Verkfræðing

12


Háskóli Íslands

Undanfarin ár hefur orðið sprenging í stafrænum framleiðsluaðferðum. Framleiðslutæki sem áður voru eingöngu á færi stórra fyrirtækja eru nú fáanleg á verði sem almenningur ræður við. Það er nú á hvers manns færi að eignast 3D prentara eða laserskurðarvél. Á sama tíma hefur framboðið af ódýrum eða ókeypis hönnunarhugbúnaði stóraukist. Sem dæmi má nefna hugbúnað eins og Sketchup, Tinkercad og Fusion360 sem er fáanlegur fyrir lítið sem ekkert gjald. Samhliða þessarri þróun hefur gjaldfrjálst aðgengi að fullkomnum verkstæðum aukist mikið. Sem dæmi um þetta má nefna hinar stafrænu smiðjur Fablab frumkvöðlanetsins sem nú telja yfir 700 um allan heim, en 7 talsins eru starfræktar á Íslandi. Það var í einni slíkri smiðju í Kaupmannahöfn sem ég komst fyrst í kynni við laserskurðarvél. Slíkar vélar skera efni úr plötum með hárnákvæmum lasergeisla með miklum hraða. Vélin er mötuð með vektorteikningum sem hún sker svo plötuna eða efnið með. Það er því ekki krafa að vera handlaginn til að búa til flókna hluti með slíkri vél. Ég sá þessa aðferð sem tækifæri til þess að búa til eitthvað sem með hefðbundnum framleiðsluaðferðum kræfist bæði nákvæmni og þolinmæði (Eiginleikar sem ég bý yfir af skornum skammti). Hins vegar hef ég öðlast reynslu af ýmsum hönnunarverkfærum í gegnum starfsferil minn með upplýsingalíkön bygginga (BIM) í Danmörku.

Tilraunir með form og framleiðsluaðferðir

13

Stafrænar framleiðslu aðferðir

Það var fyrst og fremst forvitni sem leiddi mig áfram í tilraunum mínum með hönnun fyrir framleiðslu með laserskurðarvél. Ég hef lengi heillast af náttúrulegum formum sem afurð af breytu- og reiknihönnun (e. parametric- & computational design) og ákvað að kanna hversu langt ég kæmist með hönnun og framleiðslu á slíkum formum. Hinn íslenski hönnuður Einar Þorsteinn varð mér til innblásturs og ég ákvað að framleiða ljósakrónu í formi grindarhnattar (e. geodesic dome).


Upp í vindinn

Hönnunarferlið sjálft var þannig að grunnformið setti ég upp í hönnunarforritinum Rhinoceros og Grasshopper. Í þessum forritum má stýra formi og lögun hluta með stikum, svo auðvelt er að gera breytingar á forminu í hönnunarferlinu. Þannig mátti t.d. auðveldlega stýra ummáli hnattarins, þykkt efnisins, tegund samskeyta. Þetta gerði að ég gat gert stórar breytingar á forminu án þess að þurfa að teikna það upp aftur. Nokkrar ítranir þurfti til að finna réttu tegund samskeyta, sem hægt væri að smella saman án líms. Útlit hnattarins var því frá byrjun hannað í þrívídd. Skurðarvélin vinnur þó ekki í þrívídd en hún sker stykkin út úr flatri plötu. Því þurfti að varpa hinu þrívíða formi niður á plötuna. Afurðin af þessu ferli er eins konar teikning sem laserskerinn getur lesið og skorið plötuna eftir. Skurðarvélin setti sjálf hömlur á stærð ljóssins og var ljósið hannað með það að leiðarljósi að hámarka efnisnýtingu einnar plötu, hér kom sér einnig vel að hafa hannað ljósið með notkun stika.

Áhrif tækniþróunar á vöruhönnun mikil Það er enginn vafi á því að stafræn framleiðsla sé komin til að vera. Það eru ekki eingöngu stórfyrirtæki sem nýta sér slíkar aðferðir heldur einning almenningu í auknum mæli. Hið stórbætta aðgengi og verðlækkun á tækninni hefur gert almenningi kleyft að þróa prótótýpur og vörur án stórra fjárfestinga. Að sama skapi getur einstaklingur nú komið vöru á markað án þess að þurfa að eiga við framleiðendur eða endursöluaðila. Nauðsynlegur hugbúnaður er ódýr eða ókeyp­is og hægt er að framleiða vörur Þessi þróun er til þess að vinnustundum við framleiðslu fækkar en fjölgar við hönnun. Þetta verður mögulega til þess að upp sprettur ný kynslóð handverksfólks sem vinnur mun meira stafrænt en hingað til. Hinn hluti ferlisins, þeas. að koma vöru á markað hefur einnig verið skemmtilegt ferðalag. Að setja upp vefverslun er ekki flóknara en svo að maður getur gert það á einu kvöldi. Internetið og samfélagsmiðlar auðvelda að koma vöru á markaði.

14


Hรกskรณli ร slands

15


Upp í vindinn

Stækkun Búrfellsvirkjunar

Á vatnasviði Þjórsár og Tungnaár eru sex vatnsaflsstöðvar, Búrfellsstöð, Sultartangastöð, Hrauneyjafossstöð, Vatnsfellsstöð, Sigöldustöð og Búðarhálsstöð. Samanlagt afl þeirra er 935 MW. Vatni til miðlunar er safnað í uppistöðulónin Þórisvatn, Hágöngulón og Kvíslaveitu. Að auki eru minni miðlunarmannvirki við hverja virkjun á svæðinu, svo sem Krókslón, Sultartangalón, Bjarnarlón, Hrauneyjalón og Vatnsfellslón.

16


Háskóli Íslands

Sögulegt yfirlit stækkunaráforma Búrfellsvirkjun var gangsett árið 1969. Uppsett afl stöðvarinnar er 270 MW, framleitt með 6 Francis hverflum, og var hún stærsta aflstöð landsins þar til Fljótsdalsstöð var vígð árið 2007. Núverandi nýting rennslisorku við Búrfellsstöð er um 86% og er talið að um 410 GWst renni að jafnaði fram hjá stöðinni á ári hverju. Fyrstu áætlanir um stækkun Búrfellsvirkjunar til að hámarka nýtingu rennslis Þjórsár eru frá því um 1980. Til þess þótti fýsilegast að byggja nýtt stöðvarhús í Sámsstaðaklifi en sú staðsetning er áhugaverð í sögulegu samhengi þar sem þar hafði Títanfélagið lagt til byggingu fyrstu vatnsaflsvirkjunar á Þjórsársvæðinu árið 1915. Árið 1981 var byrjað á framkvæmdum vegna stækkunar með greftri frárennslisskurðarins með hjálp dælupramma. Sumrin 1981 til 1985, 1988 og 1989 voru fjarlægðir um 1,4 milljón m³ af lausum jarðefnum úr skurðstæðinu m.a. með því að fleyta vatni úr Bjarnalóni niður skurðinn. Að auki var fyrirhugað svæði fyrir vinnubúðir verktaka undirbúið og vegir og aðkomuvegur lagfærður. Á árunum 1990-1994 var unnið að frekari undirbúningi og hönnun og voru vélaog rafbúnaður fyrir virkjunina boðin út, en þá var miðað við að virkjunin yrði 100 MW. Unnið var að útboðum á jarðvinnu og allri byggingarvinnu. Á þessum tíma var unnið að undirbúningi að stækkun álversins í Straumsvík og var stækkun Búrfellsstöðvar einn af þeim kostum sem til greina komu vegna orkuöflunar. Verkefnið var sett í biðstöðu árið 1994 og þess í stað ákveðið að fara í aflaukningu stöðvarinnar ásamt því að stækka Blöndulón og byggja 5. áfanga Kvíslaveitu vegna stækkunar álversins. Ástæða þess að hætt var við stækkun Búrfellsstöðvar er að þessi kostur var ekki talinn eins hagkvæmur á þeim tíma og ofangreindir kostir.

EFTIR

Ásbjörgu Kristinsdóttur Forstöðumaður á framkvæmdasviði hjá Landsvirkjun

Upphaf framkvæmda Árið 2013 ákvað Landsvirkjun að skoða á ný framkvæmdahugmyndir um stækkun Búrfellsvirkjunar um allt að 140 MW. Sú hugmynd var tilkynnt til Skipulagsstofnunar og var niðurstaða stofnunarinnar að framkvæmdin væri ekki líkleg til að hafa í för með sér umtalsverð umhverfisáhrif og skyldi því ekki háð mati á umhverfisáhrifum. Á hönnunarstigi voru undirbúnar tvær virkjunartilhaganir. Annars vegar að staðsetja stöðvarhúsið neðanjarðar og hins vegar ofanjarðar. Valkostirnir voru bornir saman og var niðurstaðan sú að tækni-, framkvæmdarog kostnaðarlega teldust þeir jafngildir. Ákveðið var að velja neðanjarðarkostinn en umhverfisáhrif hans voru metin minni og rekstrarkostnaður áætlaður lægri. Hin nýja neðanjarðarvirkjun verður staðsett í Sámsstaðaklifi en vatn til stækkunar virkjunarinnar verður tekið úr inntakslóni núverandi Búrfellsvirkjunar (Bjarnalóni). Lónið er nú þegar til staðar og hluti af núverandi Búrfellsvirkjun, auk veitumannvirkja. Úr inntakslóni verður grafinn um 370 m langur aðrennslisskurður fram undir brún Sámsstaðaklifs að stöðvarinntaki. Frá stöðvarinntaki fellur vatnið niður um 110 m löng fallgöng að stöðvarhúsi og þaðan er vatninu síðan veitt um 450 m löng frárennslisgöng út í 2,2 km langan frárennslisskurð sem leiðir það út í Fossá um 1 km neðan við núverandi stöð. Áformað er að uppsett afl nýrrar stöðvar verði 100 MW með einni vél en gert er ráð fyrir að síðar verði hægt að stækka stöðina um allt að 40 MW. Með stækkun Búrfellsvirkjunar má auka orkugetu raforkukerfisins um allt að 300 GWst á ári. Kemur það til bæði vegna aukinnar nýtingar á rennsli og vegna minnkaðra falltapa í núverandi stöð þegar álag er fært af henni yfir á nýju stöðina.

17


Upp í vindinn

Bjarnalón • Neðanjarðar virkjun • í Sámsstaðaklifi

• Búrfellsstöð

Tölvuteiknuð mynd af útliti svæðis í lok framkvæmdar

Staða framkvæmda Framkvæmdir við stækkun Búrfellsvirkjunar hófust vorið 2016 og er áætlað að virkjunin verði tekin í notkun sumarið 2018. Hönnun virkjunarinnar er í umsjón Verkís, VA arkitektar sjá um arkitektarvinnu mannvirkja og Landark sér um landslagsarkitektarvinnu. Byggingarframkvæmdir eru í höndum samsteypufyrirtækis (joint venture) Íslenskra Aðalverktaka, Marti Contractors og Marti Tunnelbau. Verkeftirlit á staðnum er í höndum Landsvirkjunar en Mannvit kemur að eftirliti með byggingarframkvæmdum. Andritz Hydro framleiðir vélog rafbúnað og DSD-NOELL lokur og þrýstivatnspípu. Eins og gefur að skilja eru framkvæmdir viðamiklar. Á verkstað eru nú um 100 manns, en undir lok árs 2016 voru starfsmenn á framkvæmdasvæðinu 150 talsins og fer starfsmannafjöldinn hæst upp í 200 undir lok þessa árs. Sem dæmi um umfang framkvæmdanna má nefna að í byrjun mars fór fram flutningur á 620 tonna farmi með stálrörum með flutningabílum frá Þorlákshöfn að framkvæmdasvæðinu. Einingum fallpípunnar var skipað upp í Þorlákshöfn, eftir að hafa komið til Íslands frá Hamborg með flutningsskipinu Filia Ariea. Ferðin tók um 7 daga, en áður höfðu stálpípurnar verið fluttar frá framleiðendum til Hamborgar á nokkrum vikum. Flutningurinn frá Þorlákshöfn að verkstað fór fram á fimm nóttum, þar sem um er að ræða alls 23 einingar. Einingarnar eru stálrör í fallpípu sem flytur vatn frá inntakslóni niður í vatnsvél. Hringlaga einingarnar eru 22 talsins, mesta þvermál um 5,5 m og flestar um 6 m langar. Þar að auki er breytistykki sem er um 7,5 m langt og er mesta þvermál þess um 5,7 m. Áætlað er að öll stálpípan verði komin á sinn stað og steypt inn í lok júlí og þá verður hún sandblásin og máluð að innan, en gera má ráð fyrir að það verk taki um tvo mánuði. 18


Háskóli Íslands

Þversnið og langsnið af hönnun virkjunar

620 tonna stálpípufarmur kom til landsins í byrjun mars 19


Upp í vindinn

Þvottaferli fyrir heimilisúrgang sem undirbúningur fyrir metanframleiðslu Rusl og þvottur? Hljómar undarlega ekki satt? Afhverju í ósköpunum ætti maður að vilja þvo rusl? Ég segi ykkur frá því hér rétt á eftir en fyrst smá kynning á mér. Ég heiti Börkur Smári Kristinsson og útskrifaðist sem umhverfisverkfræðingur frá ETH Zürich í Sviss í janúar 2017. Áður hafði ég klárað B.Sc. gráðu í umhverfisog byggingaverkfræði frá Háskóla Íslands. Námið mitt í Sviss sneri aðallega að úrgangsstjórnun, vistvænni kerfishönnun og vatnsauðlindastjórnun. Eftir að hafa klárað nauðsynlegar einingar í áföngum, gert annarverkefni og farið í starfsnám úti þá bauðst mér að gera meistaraverkefni á Íslandi í samstarfi við SORPU og lítið frumkvöðlafyrirtæki á sviði umhverfisverkfræði, ReSource International (lítið fyrirtæki með stórt nafn, ég veit). Forsaga verkefnisins var sú að SORPA hafði á síðustu árum verið í viðræðum við erlenda aðila um hönnun og byggingu á gas- og jarðgerðarstöð sem myndi taka við öllum heimilisúrgangi af höfuðborgarsvæðinu, sem í dag er urðaður á urðunarsvæði SORPU á Álfsnesi. Samningar náðust svo við danskt fyrirtæki sem byggði sína hönnun á umræddu þvottaferli. Ferlið virkar sem sagt þannig að úrgangur (lífrænn, allavega að hluta til) er settur í loftþéttan geymi og honum lokað. Við hliðina á þessum geymi er stór tankur sem inniheldur svokallaðan meltivökva (e. digestate) sem er nokkurskonar seyra, uppfull af bakteríum sem geta umbreytt lífrænu efni í metangas (e. anaerobic bacteria). Þessum meltivökva er svo úðað yfir úrganginn í loftþétta geyminum þar sem hann seytlar í gegn og grípur með sér lífrænu efnin sem fyrirfinnast í úrganginum. Þegar vökvinn kemst niður á botn er honum safnað þar saman og dælt aftur yfir í tankinn þar sem bakteríurnar vinna sig í gegnum lífrænu efnin og mynda metangas (CH4) og koldíoxíð (CO2). Þetta niðurbrotsferli er kallað loftfirrt niðurbrot (e. anaerobic digestion) og er þekkt úrgangsmeðhöndlunaraðferð fyrir lífrænan úrgang. Ferlið er einnig náttúrulegt og er ástæða þess að kýr prumpa óheyrilegu magni af metani út í andrúmsloftið á hverjum degi með tilheyrandi áhrifum á loftslagið. En nóg um kýr, nú að verkefninu sjálfu! Mitt meistaraverkefni snerist um það að líkja eftir ferlinu sem var lýst hér að ofan nema í miklu minni skala. Að auki þá fór engin metanframleiðsla fram heldur var ferlinu skipt í tvennt, annars vegar þvottaferli og hins vegar metangerðarferli. Tveir mánuðir fóru í að hanna, byggja og setja upp virka rannsóknastofu sem samanstóð af “þvottavél” úr ryðfríu stáli (1 m3 að rúmmáli), 15 lítra tankur þar sem hitastig, rafleiðni og sýrustig var vaktað í rauntíma og nýttist til að taka sýni úr “þvottaleginum”, og svo geymslutankur fyrir vökvann á milli þess sem honum var úðað yfir úrganginn.

20

EFTIR

Börk Smára Kristinsson Umhverfisverkfræðing


Háskóli Íslands

Þegar ég segi að ferlið hafi verið tvískipt þá meina ég að á meðan þvottaferlinu stóð, þá var engin metanframleiðsla í gangi, enda var engum metanmyndandi bakteríum bætt í ferlið. Lífrænt niðurbrot hófst engu að síður en bara fyrsta og annað stigið af fjórum í loftfirrtu niðurbroti (1. Hydrolysis, 2. Acidogenesis, 3. Acetogenesis og 4. Methanogenesis). Framkvæmdar voru fimm tilraunir við mismunandi hitastig og mislengi (frá 4 upp í 10 daga). Óflokkaður og ferskur heimilisúrgangur var sóttur í móttökustöð SORPU í Gufunesi (tvö smekkfull fiskikör), hann keyrður upp á Álfsnes og þar mokað ofan í þvottavélina. Tækin voru síðan undirbúin og ferlið keyrt sjálfvirkt í ákveðinn tíma. Sýni voru tekin reglulega og þau greind með tilliti til efnafræðilegrar súrefnisþarfar (e. chemical oxygen demand) og ammoníaks-köfnunarefns (e. ammonical nitrogen, NH3-N) en þessi tvö efni gáfu vísbendingar um hvernig niðurbrot lífræns efnis gekk og hversu langt það var komið á mismunandi tímum. Í öllum tilraununum voru svo tekin sýni sem voru sett í metangerðarpróf þar sem þvottalegur var settur í litlar, lofttæmdar 500 ml flöskur með kúamykju og inní 37°C heitan hitaskáp. Við þær aðstæður myndast metangas sem var mælt og séð hvernig mismunandi þvottaferli höfðu áhrif á magn metans sem hægt var að búa til úr þvottaleginum (sem aftur var bara uppleyst lífræn efni úr heimilisúrganginum). Þarna kom í ljós að ég hafði ekki sinnt hreinlæti nægilega vel, mokandi rusli og kúamykju daginn út og daginn inn, enda var ég rúmliggjandi í 2 vikur í lok verkefnisins, eftir líklegt smit á rannsóknastofunni. Mæli ekki með því. Niðurstöðurnar voru svo kynntar leiðbeinendum í Sviss og SORPU og er líklegt að áframhald verði á þessum tilraunum þegar bygging gas- og jarðgerðarstöðvar fer í gang og undirbúningur fyrir rekstur hennar kemst á skrið. Áætlað er að stöðin verði komin í gagnið árið 2018 og mun hún þá að öllum líkindum framleiða tvöfalt það magn af metani sem hægt er að safna úr urðunarstaðnum í dag, sem mun duga til að reka 8000 bifreiðar á ári. Aldrei hefur rusl verið jafn áhugavert og núna og er ljóst að þekkingar í úrgangsmálum sem og fleiri greinum umhverfisverkfræðinnar er sífellt meira óskað.

21


Upp í vindinn

Örplast í fráveituvatni Ég útskrifaðist úr grunnáminu í umhverfis- og byggingarverkfræði síðastliðið vor og starfa nú á umhverfissviði EFLU. Þar hefur ekki verið lát á áhugaverðum og gefandi verkefnum, en sem dæmi má nefna að ég hef komið að úttekt á fráveitu­ málum við Mývatn, vistferilsgreiningum samgöngumannvirkja, hönnun vatnsog fráveitna fyrir ferðamannastaði auk þess sem ég er nú að hefja vinnu við verkefni tengt almenningssamgöngum. Sum þessara verkefna tengjast málefn­ um sem hafa farið nokkuð hátt í almennri umræðu hér á landi, en ég ætla að segja frá einu þeirra, en það er könnun á leiðum til að draga úr því magni örplasts sem við Íslendingar losum í hafið umhverfis landið. Það var skömmu eftir að ég hóf störf síðastliðið haust sem upp spratt umræða hér á landi um fráveitur sem farveg örplasts í hafið. Kveikjan að þeirri­­ umræðu var útgáfa samnorrænnar skýrslu um niðurstöður rannsókna á magni örplastsagna í skólpi sem fer um nokkrar skólphreinsistöðvar á Íslandi, í Svíþjóð og í Finnlandi og á áhrifum þeirra á viðtaka skólpsins á hverjum stað (Magnusson o.fl., 2016a). Sá samanburður var okkur Íslendingum ekki í hag, en sem dæmi má nefna að niðurstöður rannsóknarinnar benda til þess að margfalt fleiri örplastsagnir sleppi í hafið frá fráveitum á höfuðborgarsvæðinu en frá fráveitum Gautaborgar og Helsinki, þrátt fyrir að íbúafjöldi höfuðborgarsvæðisins sé aðeins brot af íbúafjölda þessara norrænu borga.

Hvað er örplast? Örplast, eða örrusl, eru smáar agnir úr plasti eða öðrum gerviefnum sem brotna hægt niður í náttúrunni. Oft er miðað við agnir á bilinu frá 20 míkrómetrum upp í 5 millimetra. Mati sænsku umhverfisstofnunarinnar á umfangi örplastsvand­ ans (Magnusson o.fl., 2016b) bendir til þess að slit á hjólbörðum sé langstærsta uppspretta örplasts. Tölurnar miðast við Svíþjóð, en þar er hjólbarðaslitið talið skila 13.520 tonnum örplasts á ári, en til samanburðar er þvottur fatnaðar úr gerviefnum metin stærsta uppsprettan frá heimilum með um 180 – 2.000 tonn og snyrtivörur eru taldar skila 60 tonnum á ári. Þessar uppsprettur eru ekki allar tengdar skólphreinsistöðvum, en afrennsli gatna ratar í ofanvatnskerfi sem aðeins eru tengd skólphreinsistöðum í eldri hverfum þéttbýlis hér á landi. Innan umhverfisverkfræðinnar er lögð mikil áhersla á forgangsröðun í úrgangsstjórnun. Örplast er ekki annað en úrgangur frá samfélaginu. Í úrgangsstjórnun er mikil áhersla lögð á að lágmarka magn þess úrgangs sem verður til. Hér að framan var tekið dæmi um nokkrar uppsprettur örplasts. Út frá þeirri stuttu upptalningu má álykta að almenningur gæti dregið úr myndun örplasts með því að draga úr akstri og fatakaupum, eða jafnvel með því að velja föt úr náttúrulegum efnum á borð við ull eða bómull í stað fata úr gerviefnum. 22

EFTIR

Hlöðver Stefán Þorgeirsson Starfsmaður á umhverfissviði Eflu


Háskóli Íslands

Örplast í skólpi En ef við snúum okkur aftur að skólphreinsun þá er áhugavert að leita svara við því hvað það er sem ræður mestu um það að hreinsun örplasts í sænsku og finnsku stöðvunum væri svo miklu meiri ein í þeim íslensku, ef miðað er við rannsókn Magnusson o.fl. (2016a). Við höfum kynnt okkur rannsóknir þar sem magn örplasts í skólpi er metið á fleiri stöðum innan skólphreinsistöðva en bara í innrennsli og útrennsli (sjá t.d. Carr, Liu og Tesoro, 2016, Magnusson, 2014 og Talvitie og Heinonen, 2014). Allar þessar rannsóknir benda að okkar mati til þess að mikill meirihluti þeirrar örplastshreinsunar sem verður í stöðvum á borð við þær í Helsinki og Gautaborg eigi sér stað í þeim hluta þeirra sem ætlaður er til svokallaðrar fyrsta þreps hreinsunar. Það er að segja í hreinsivirkjum sem nýta síun, botnfellingu og fleytingu. Meginmarkmið fyrsta þreps hreinsunar er að hreinsa svifagnir úr skólpi, en örplastsagnir eru vitnalega ekkert annað en svifagnir. Vöktunarskýrslur fyrir skólphreinsistöðvarnar í Reykjavík (sjá t.d. Birgi og Snorra, 2015) benda til þess að árangur hreinsunar þeirra, ef miðað er við hefðbundna mælikvarða á borð við hlutfallslega lækkun á heildarmagni svifagna (TSS) eða á líffræðilegri súrefnisþörf (BOD), nær ekki þeim tölulegu viðmiðum sem sett eru um svokallaða eins þreps hreinsun (hér kölluð fyrsta þreps hreinsun) í reglugerð um fráveitur og skólp (númer 798/1999). Það þarf því ekki að koma á óvart að hreinsun örplasts úr skólpi í Reykjavík sé ekki veruleg. Miðað við niðurstöður rannsóknanna sem vitnað var til hér að framan má ætla að árangurinn í hreinsun örplasts gæti aukist verulega ef bætt væri við svokölluðum fyrsta þreps fellitönkum í fullri stærð, hugsanlega með íblöndun felliefna. Eða þá öðrum sambærilegum hreinsivirkjum.

Örplast í ofanvatni Nú hef ég ekkert minnst á hreinsun ofanvatns, en eins og minnst var á hér að framan þá má ætla að langstærstu uppsprettur örplasts tengist ofanvatnskerfum ferkar en skólpkerfum. Mikil þróun er í meðhöndlun og hreinsun ofanvatns hér á landi um þessar mundir. Sem dæmi má nefna að EFLA kom að hönnun ofanvatnslausna í Urriðaholti í Garðabæ, en það var fyrsta hverfið hér á landi sem hannað er þannig að allt ofanvatn er hreinsað með svokölluðum blágrænum ofanvatnslausnum. Einnig hefur verið unnið að innleiðingu settjarna til hreinsunar afrennslis af stofnbrautakerfi höfuðborgarsvæðisins. Aukin hreinsun ofanvatns hlýtur að verða til þess að minna magn örplasts berist í hafið frá þéttbýlinu, en að okkar mati væri áhugavert að kanna nánar hreinsivirkni ýmissa gerða ofanlausna með tilliti til örplasts. Sjá skýringarmynd á næstu opnu. HEIMILDIR

Hvað er til ráða? Samantekið má segja að okkar mat sé að svo sannarlega megi draga úr því magni örplasts sem við Íslendingar skilum frá okkur í hafið. Það má gera með aukinni hreinsun í skólphreinsistöðvum. Mat á stærstu uppsprettum örplasts gefur þó tilefni til að leggja ekki minni áherslu á að skoða aukna hreinsun ofanvatns. Með þessum hætti mætti fanga stærri hluta þess örplasts sem ratar í fráveitukerfin, en einnig er mikilvægt að sem flestir kynni sér helstu uppsprettur örplasts svo einnig megi ráðast að rót vandans sem er sjálf tilurð örplastsins.

Carr, S.A., Liu, J. og Tesoro, A.G. (2016). Transport and fate of microplastic particles in wastewater treatment plants. Water research, 91, 174-182. Magnusson, K. (2014). Mikroskräp i avloppsvatten från tre norska avloppsreningsverk. Svenska Miljöinstitutet. Magnusson, K., Jörundsdóttir, H., Norén, F., Lloyd, H., Talvitie, J., & Setälä, O. (2016a). Microlitter in sewage treatment systems – A Nordic perspective on waste water treatment plants as pathways for microscopic anthropogenic particles to marine systems. Norræna ráðherraráðið. Magnusson, K., Eliasson, K., Fråne, A., Haikonen, K., Hultén, J., Olshammar, M., ... & Voisin, A. (2016b). Swedish sources and pathways for microplastics to the marine environment – A reveiw of existing data. Swedish Environmental Protection Agency (Sænska umhverfisstofnunin). Talvitie, J. og Heinonen, M. (2014). Preliminary study on Synthetic microfibers and particles at a municipal waste water treatment plant. Baltic Marine Environment Protection Commission HELCOM.

8 23


24

Einfölduð mynd af vistferli örplasts. Myndin er unnin af EFLU en með magntölum byggðum á mati Magnusson o.fl. (2016b)

Notkun

Tæring skipa

Ryk frá húsum

Snyrtivörur

Gervigras

Götur og dekk

?

50

130

1400

?

20

60

2000

530

250

3900

14000

Beint til sjávar (1600 t/ári)

Skólp (2600/ári)

Ofanvatn (18000 t/ári) Settjarnir

Brennsla

Stjór

Upp í vindinn


Háskóli Íslands

Við erum stolt af því sem við höfum gert

Þetta er ekki atriði úr nýjustu Stjörnustríðsmyndinni

Þríhnúkagígur, Klettaskóli, Kringsjå skole landslagshönnun, undirgöng undir Vesturlandsveg, verðmat lands, umferðarlíkan höfuðborgarsvæðisins, stækkun flugstöðvar, mat á umhverfisáhrifum, staðarval fimleikahúss í Kópavogi, Jessheim kirke framkvæmdaeftirlit, jarðtækni, svæðisskipulag Suðurnesja, hótel Marina, hörðnunarhraði steypu, Børstad idrettsområde, kortlagning gististaða, aðveitustöð á Akranesi, vörugeymslur, hjúkrunarheimilið Eyri á

Við leitum að fólki frá plánetunni Jörð til að vinna með okkur að fjölbreyttum og spennandi verkefnum

Ísafirði, fráveita á Siglufirði, öryggis– og neyðaráætlanir, byggingarstjórn Fjölbrautarskóla Mosfellsbæjar, hjúkrunarheimili í Hamar kommune, Betri hverfi í Reykjavík, landmælingar, Lygna skisenter öryggis– og heilsuáætlun, umferðaröryggisáætlun Seltjarnarnesbæjar...

… o.s.frv.

www.vso.is

25


Upp Ă­ vindinn

26


Háskóli Íslands

Rb-blöð

Rb-blöð eru upplýsingaveita á byggingasviði um viðhald, hönnun og byggingu mannvirkja. Blöðin spanna flest svið byggingariðnaðarins.

Upplýsingar og áskrift að Rb-blöðum er á www.nmi.is/utgafa

Nýleg Rb-blöð Frágangur votrýma

Rakamælingar í byggingum

Torfþök

Burðarviður

Gluggar - Gerðir og virkni

Ísetning þakglugga

OSB-plötur

Hitamyndun húsa

www.nmi.is

Akureyri | Djúpavogi | Ísafirði | Reykjavík | Sauðárk rók i | Vestmannaeyjum

27


28

Eftir Grétar Páll Jónsson burðarþolsverkfræðing M.Sc. og Sverrir Sigurðsson byggingarverkfræðing M.Sc.

Í aðdraganda bankahrunsins þegar framkvæmdir á Íslandi fóru að dragast saman, sótti Verkís í auknum mæli inn á Noregsmarkað. Allar götur síðan hefur Verkís tekið að sér margskonar verkefni í Noregi á sviði verkfræðiráðgjafar. Má þar meðal annars nefna sundlaugar, hjúkrunarheimili, skóla, flugstöð, lífmassaorkuver, skólphreinsistöðvar, vatnsaflsvirkjanir, álver, brýr og vegi. Verkís hefur því komið að fjölbreyttri ráðgjöf vegna framkvæmda í Noregi á flest öllum sínum markaðssviðum, þ.e. á Byggingarsviði, Iðnaðarsviði, Orkusviði og Samgöngu- og umhverfissviði. Einnig hefur Verkís tekið þátt í fjölmörgum tilboðum auk þess að gera rammasamninga við norskar ríkisstofnarnir, veitufyrirtæki og sveitarfélög. Hér að neðan eru dæmi um tvö af þeim fjölmörgu verkefnum sem Samgönguog umhverfissvið Verkís hefur komið að síðastliðin þrjú ár. Báðar framkvæmdirnar

eru í nágrenni við Stavanger á vesturströnd Noregs. Fyrra verkefnið er kennt við ríkisveg (Rv) 509 sem liggur um sveitarfélagið Sola og hið síðara er kennt við fylkisveg (Fv) 505 á milli Skjæveland og Foss Eikeland. Bæði verkefnin voru unnin fyrir vestursvæði norsku vegagerðarinnar, Statens vegvesen – Region vest.

Verkís á Noregsmarkaði

Upp í vindinn


Ríkisvegur 509 Sømmevågen— Sola skole Verkefnið, sem hófst í nóvember 2014, fólst í því að gera útboðsgögn fyrir 1 km langan vegarkafla í um 10 km fjarlægð frá Stavanger. Samkvæmt útboðslýsingu stóð til að breikka tveggja akreina veg í eigu og umsjá Statens Vegvesen, í fjögurra akreina veg, tvær akreinar í hvora átt, með tveggja akreina hringtorgi. Göngu- og hjólabrautir beggja vegna vegarins voru hluti af hönnuninni. Einnig hönnun nýrra og stærri undirganga í stað úreltra ganga sem fyrir voru.

Ýmis álitamál vöknuðu sem tengdust fyrirliggjandi veitum á svæðinu, s.s. háspennustrengjum og vatns- og fráveitulögnum. Einnig var gaslögn með 400 mm þvermáli í vegstæðinu sem þurfti að tryggja að héldist í rekstri á verktímanum. Mikið var lagt upp úr frágangi ofanvatns og hannaði Verkís allstóra steypta settjörn við veginn. Íbúðabyggð og skólar liggja nærri vegarkaflanum og því var mikil áhersla lögð á hljóðvist. Hluti af hönnun vegarins fólst því í umfangsmiklum mótvægisaðgerðum vegna umferðarhávaða en einnig þurfti að gera ráðstafanir vegna hávaða frá flugumferð vegna nálægðar við flugvöllinn í Stavanger. Þá lá fyrir að mikil umferð liggur um veginn eða um 13.000 bílar á sólarhring (ÁDU) og skipaði því hönnun og skipulagning hjáleiða mikilvægan sess á verktímanum. Útboðsgögnum var skilað í maí 2015 en útboði var frestað um eitt ár og boðið út í maí 2016. Framkvæmdir hófust í september sama ár og eru áætluð verklok á haustmánuðum 2018.

Háskóli Íslands

29


Fylkisvegur 505 Skjæveland— Foss Eikeland Í apríl 2016 var samið við norsku Vegagerðina um verkið „Fv 505 Skjæveland – Foss Eikeland“, að undangengnu opnu útboði. Sjö tilboð bárust í verkið og var tilboð Verkís talið vera hagstæðast. Verkefnið var í Sandnes kommune, skammt frá Stavanger. Það fól í sér hönnun og gerð útboðsgagna fyrir nýjan 2 km langan tveggja akreina vegarkafla ásamt endurnýjun á um 500 m löngum vegkafla í framhaldi. Hönnuð voru þrjú hringtorg og um 1,5 km af hliðarvegum, ásamt hönnun

göngu- og hjólreiðastígs meðfram Fv 505. Sjö undirgöng voru hönnuð undir veginn og hliðarvegi. Þar af hannaði Verkís fimm undirgöng en Statens vegvesen hannaði tvenn göng. Vegna fráveitu- og ofanvatnsmála tók hönnun Verkís einnig til þriggja settjarna. Töluverður hluti hönnunarinnar fólst einnig í mótvægisaðgerðum vegna hávaða frá umferð og járnbrautum. Lota sá um hönnun lýsingar sem og rafmagns- og símalagna. Hönnun ásamt útboðsgögnum var skilað um miðjan febrúar 2017. Seinni hluti verksins felur í sér ráðgjöf á framkvæmdatímanum, en framkvæmdin var boðin út 12 mars s.l. Áætlað er að framkvæmdir hefjist 6. júní og eru áætluð verklok 1. júní 2019.

Upp í vindinn

30


Samgöngu- og umhverfissvið Verkís hefur unnið að fjölmörgum öðrum verkefnum á sviði verkfræðiráðgjafar fyrir Statens vegvesen og sveitarfélög í Noregi. Mörg þeirra á svæðinu í kringum Osló, við hringbraut þrjú (Ring 3) og Evrópuþjóðveg E6. Almennt er um fjölbreytt verkefni að ræða sem snerta mörg fagsvið, s.s. landslagsarkitektúr; lýsingu; hönnun göngu-

Verkefni framtíðar

brúa, göngu- og hjólastíga; veghönnun; samgöngutækni og umferðaröryggismál; hönnun biðstöðva almenningsvagna og hönnun blágrænna ofanvatnslausna. Verkís hefur safnað mjög mikilli reynslu og þekkingu í Noregi sem mun reynast dýrmætt veganesti í þeim fjölmörgu verkefnum sem framundan eru hér á landi, bæði fyrir einkaaðila og hið opinbera.

Háskóli Íslands

31


Upp í vindinn

Loftgæði og loftgæðamælingar Verkefni um NOX mengun í andrúmslofti á höfuðborgar­svæðinu Greinin sem hér birtist er byggð á verkefni sem var unnið á haustmisseri 2016 í námskeiðinu Loftgæði og stýring í umsjá Hrundar Ólafar Andradóttur prófessors við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild HÍ. Einn af sérfræðingunum sem höfðu aðkomu að námskeiðinu var gestaprófessorinn Larry G. Andersen frá Colorado háskóla í Denver. Undir hans leiðsögn unnu nemendur verkefni um loftgæði og loftgæðamælingar á Stór-Reykjavíkursvæðinu.

32

EFTIR

Bergljót Hjartardóttur


Háskóli Íslands

Loftmengun getur haft áhrif á heilsu manna, vistkerfi, byggingar og veðurfar svo dæmi séu nefnd. Talið er að ótímabær dauðsföll af völdum loftmengunar árið 2013 telji hundruð þúsunda í Evrópusambandinu (EEA, 2016). Ef vilji er til þess að bæta loftgæði er mikilvægt að skilja orsök, birtingarmyndir og afleiðingar loftmengunar svo hægt sé að grípa til viðeigandi aðgerða. Það er ekki hægt nema fyrir liggi áreiðanleg gögn um loftmengun sem gefa rétta mynd af ástandinu. Í verkefninu sem fjallað er um hér var unnið með gögn um styrk köfnunarefnisoxíða (NOX) í andrúmslofti. NOX eru efnasambönd sem valda hvað mestum áhyggjum af mengun í andrúmslofti. NOX eru ertandi gastegundir sem myndast við bruna eldsneytis. Auk þess að vera skaðleg í sjálfum sér, hvarfast NOX við rokgjörn lífræn efni og mynda óson við yfirborð jarðar sem er mjög skaðlegt heilsu manna (WHO, 2006). Markmið verkefnisins var að meta gæði þeirra gagna sem fást með núverandi fyrirkomulagi loftgæðamælinga á höfuðborgarsvæðinu, túlka birtingarmyndir mengunar út frá þessum gögnum og meta loftgæði m.t.t. heilsuverndarmarka. Hér er stiklað á stóru um hluta af niðurstöðum verkefnisins.

Gildi og gæði gagna Unnið var með gögn úr loftgæðamælingastöðvum Umhverfisstofnunar við Grensásveg frá árunum 2012-2015 og við Dalsmára og Hvaleyrarholt frá árunum 2014-2015. Gild gögn voru skilgreind sem allar mælingar > 0. Niðurstöður um gild gögn má sjá í töflu 2.

12 mánaða tímabil

% af gildum klst. meðalt. í ári

Fjöldi gildra sólarhrings meðalt. í ári

% af gildum klst. meðalt. í ári

Fjöldi gildra sólarhrings meðalt. í ári

% af gildum klst. meðalt. í ári

Fjöldi gildra sólarhrings meðalt. í ári

2015

92,3

320

88,0

325

41,6

44

2014

82,0

257

54,1

169

3,40

0

2013

76,1

231

2012

91,6

334

33


Upp í vindinn

Í viðauka 1A með reglugerð 920/2016 eru kröfur um að ákveðið hlutfall gildra gagna skuli liggja að baki meðaltölum svo þau séu nothæf við mat á loftgæðum. Klukkustundar- og sólarhringsmeðaltöl skulu hafa 75% gild gögn og ársmeðaltöl 90%. Sjá má í töflu 2 að gögn frá mælistöðvum við Dalsmára og Hvaleyrarholt uppfylla ekki ofantaldar kröfur fyrir viðmiðunarmeðaltöl nema að litlu leyti. Því er ekki hægt að notast við ársmeðaltal þar sem mælingar frá hvorugu árinu náðu 90% gildum klukkustundarmeðaltölum. Hlutfall gildra sólarhringsmeðaltala er mjög lágt. Gögn frá Grensásvegi eru betri með tvö fullnægjandi ársmeðaltöl 2012 og 2015. Hlutfall gildra gagna er mögulega enn lægra en þessar niðurstöður gefa til kynna þar sem lág jákvæð gildi í grennd við mælingar sem flökta um núllpunktinn, sem bendir til gallaðra mælinga, voru ekki útilokuð frá gagnasafninu líkt og neikvæðu gildin. Að undanskildum árunum 2012 og 2015 frá mælistöðinni við Grensásveg, eru gæði gagnanna ekki fullnægjandi til þess að ákvarða um loftgæði út frá viðmiðunarmörkum reglugerðar um NOX í andrúmslofti. Ef einungis er miðað við ársmeðaltöl geta há heilsuspillandi gildi týnst í meðaltalinu. Að sama skapi getur langvarandi, tiltölulega lágur en stöðugur styrkur týnst ef einungis er miðað við klukkustundar- og dagsmeðaltöl. Þegar loftgæði eru metin er því mikilvægt að fyrir liggi gögn sem eru gild fyrir viðmiðunarmörk skammtímameðaltala og ársmeðaltala.

Loftgæðaviðmið Íslensku viðmiðunarmörkin skv. reglugerð 920/2016 eru byggð á heilsuverndarmörkum Alþjóðaheilbrigðismálastofnunarinnar (WHO) þar sem hámarksgildi klukkustundarmeðaltals NO2 er 200 µg/m3 og ársmeðaltals er 40 µg/m3. Í íslensku reglugerðinni er gerð undantekning frá heilsufarsmörkum WHO þannig að klukkustundarmeðaltal NO2 í andrúmslofti má fara yfir heilsuverndarmörkin í 18 skipti. Ekki er ljóst hvað liggur að baki ákvörðun um að veita undanþágu frá heilsuverndarmörkunum í íslensku reglugerðinni.

Niðurstöður Til þess að mögulegt sé að meta raunveruleg loftgæði í Reykjavík ætti að leggja áherslu á að auka gæði gagna með því að nota fleiri og betri mælitæki, velja staðsetningar þeirra út frá fræðilegum forsendum og tryggja að fullnægjandi hlutfall gildra gagna liggi fyrir. Einnig ætti að innleiða mælingar á styrk ósons í andrúmslofti víðsvegar í Reykjavík. Óson myndast við ljósrof efna sem geta leyst súrefnisatóm. Löng tímabil dagsbirtu yfir sumartímann á Íslandi gætu fræðilega séð orsakað hærri styrk ósonmengunar en gengur og gerist. Hætta er á að mótvægisaðgerðum og fyrirbyggjandi aðgerðum sé ekki hrint í framkvæmd fyrr en krítískt ástand hefur myndast og styrkur mengandi efna hefur náð viðmiðunarmörkum reglugerðar. Í stað þess að veita undanþágur í reglugerð frá heilsuverndarviðmiðum WHO ætti að setja strangari viðmiðunarmörk svo tryggt sé að styrkur mengunar í lofti fari aldrei yfir heilsuverndarmörk. Greinin er byggð á verkefninu „Air quality in Reykjavik – In regard to emissions of NO, NO2 and NOX“ eftir Ara Hauksson, Bergljótu Hjartardóttur, Linnea Granström og Lovisa Nycander.

34


Háskóli Íslands

Janúar

150

Febrúar

150

100

100

100

50

50

50

0

0

36

91

21

51

82

1

Apríl

150

0

0

36

91

21

51

82

1

Maí

150

0

100

100

50

50

50

0

36

91

21

51

82

1

Júlí

150

0

0

36

91

21

51

82

1

Ágúst

150

0

100

100

50

50

50

0

36

91

21

51

82

1

Október

150

0

0

36

91

21

51

82

1

Nóvember

150

0

100

100

50

50

50

0

36

91

21

51

82

1

0

0

36

91

21

51

82

1

0

91

21

51

82

1

51

82

1

82

1

82

1

Júní

0

36

91

21

September

0

36

91

21

51

Desember

150

100

0

36

150

100

0

0

150

100

0

Mars

150

0

36

91

21

51

HEIMILDIR EEA. (2016). Air quality in Europe - 2016 report. Luxembourg: European Environment Agency. WHO. (2006). WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide - Global update 2005. Geneva: World Health Organization.

Reglugerð 920/2016 um brennisteinsdíoxíð, köfnunarefnisdíoxíð og köfnunarefnisoxíð, bensen, kolsýring, svifryk og blý í andrúmsloftinu, styrk ósons við yfirborð jarðar og um upplýsingar til almennings.

35


Upp í vindinn

Spor í sandinn Viðtal við Hjördísi Sigurðardóttur

Hver er Hjördís Sigurðardóttir? Ég vil nú meina að manneskjan almennt sé í mörgum lögum sem síðan verða að einhvers konar blöndu sem endurspeglar það sem hún leggur fyrir sig og vinnur að. Ég er alin upp í sunnlenskri sveit, að Kastalabrekku í Ásahreppi. Ég er rík, eignaðist fjögur börn Sóleyju Birnu sem er langt komin með umhverfis og byggingaverkfræði við HÍ, Sigurð Nökkva sem er langt kominn með húsasmíði við Tækniskólann og svo Svanhildi Guðnýju og Arnbjörn Óskar sem bæði eru í grunnskóla. Ég hef fremur breiða menntun en ég er með BSc gráðu í matvælafræði frá HÍ og umhverfisskipulagi frá LbhÍ og síðan er ég með MSc gráðu í landslagsarkitektúr og skipulagi með áherslu á skipulag frá Wageningen University í Hollandi. Ég er náttúruunnandi og sæki í orku náttúrunnar gegnum ýmis konar útiveru, ég finn bara hvað maður verður endurnærður og betur tengdur innsæi sínu eftir slíkar stundir. Einnig nýti ég frítíma með fjölskyldu og vinum. Að undirbúa góða máltíð og spjalla á heimspekilegum nótum finnst mér alltaf gaman.

36


Háskóli Íslands

Hver var kveikjan að verkefninu Spor í sandinn? Í náminu í Hollandi gerði ég mér betur og betur grein fyrir hve mikið við getum lært af náttúrulegum ferlum. En um leið blasir við að nútímamaðurinn hefur svolítið verið að missa tengsl sín við náttúruna. Áherslurnar í náminu úti voru m.a. að skipuleggja umhverfi okkar út frá því hve mikið við gætum sparað í orku og efni, með vistkerfin sem fyrirmynd; hvernig staðsetja mætti ólíka starfsemi og innviði til að ná fram meiri hagræðingu, minnka vistspor og skapa fjölbreyttara og meira spennandi umhverfi. Ég reyndi síðan að tengja mín ólíku fagsvið gegnum lokaverkefnið mitt með því að skoða svokallaðan borgarbúskap (urban farming) í tveimur alþjóðlegum borgum og sjá hvaða lærdóm mætti draga af þeim dæmum. Þó dæmin hafi verið ólík og sprottin af ólíkum meiði þá áttu þau það sameiginlegt að hafa mjög jákvæð áhrif á borgarumhverfið og samfélagið. Þegar ég kom heim, vann ég í rúmt ár við skipulagshönnun en það blundaði alltaf í mér að svara því af hverju og hvernig við hér á landi myndum þróa eitthvað í þessa átt og félli um leið að alþjóðlegum ‘trendum’í dag. Svarið koma smám saman og hafði þá að gera með framúrskarandi tækifæri okkar að vinna meira með jarðvarmann og alla okkar grænu orku, að virkja tekjustrauma ferðamanna til að byggja upp okkar innviði og um leið að svara áskorunum sem hafa að gera með að búa hér á norðurslóðum, kröfu um aukna sjálfbærni, bætta lýðheilsu og vellíðan. Upphafleg hugmynd var valin inn í viðskiptahraðalinn Startup Reykjavík sumarið 2015, en það reyndist gríðar góður skóli fyrir mig sem og frábær vettvangur þar ég kynntist lykilfólki verkefnisins í dag.

Um hvað snýst verkefnið? Við höfum fengið lóðarvilyrði í jaðri Elliðaárdals til reisa eins konar lífhvolf eða ‘BioDomes’ - verkefnið hefur fengið heitið Aldin BioDome Reykavík. Með jarðvarmanum og gróðurlýsingu sköpum við aðgang að gróðursælu umhverfi allt árið í hjarta borgarinnar. Staðsetningin er miðsvæðis á höfuðborgarsvæðinu og er vel tengd inn í græna netið sem gerir fólki auðvelt að koma til okkar hjólandi eða gangandi. Við ætlum að þjónusta bæði nærumhverfi og ferðamenn. Þetta verða þrjár mis stórar glerhvelfingar sem hýsa margháttaða starfsemi. Á opnu torgi í aðalhvelfingunni munum við veita fólki aðgang að mat beint frá býli með upplýsingum og fræðslu sem og úrvals veitingastöðum og verslun. Til hliðar við trjákórónur gefst tækifæri til að vinna eða funda í umhverfi sem eykur sköpunargáfu og afköst. Í trópískri hvelfingu er boðið upp á fræðslu og hvíldarsvæði og í ræktunarhvelfingu getur fólk tekið þátt í ræktun og tilraunum í matjurtarækt. Inn í starfsemina verður fléttað aðstöðu fyrir heilsurækt s.s. jóga og hugleiðslu. Við munum einnig sérhæfa okkur í að halda viðburði hverskonar, fræðslufundi, veislur og móttökur.

37


Upp í vindinn

Hver er helsti ávinningurinn af því? Við erum sammála Ólafi Elíassyni þegar hann útskýrði jökla innsetninguna sína við COP ráðstefnuna í París 2015 á þann hátt að það nægði ekki að höfða til vitsmuna fólks þegar verið er að ræða aðgerðir vegna loftslagsbreytinga, það þyrfti að finna leiðir til að snerta það... Við ætlum að ýta við fólki varðandi heilsusamlegt val á fæðu og lífstíl - að láta fólk finna áhrifin á eigin skinni. Við erum í mörgum hlutverkum á degi hverjum og oft flókið að koma öllu heim og saman. Það má segja að við séum að búa til lausnir fyrir nútímamanninn, sem vill verða meðvitaður um áhrif umhverfis á heilsu og vellíðan og öfugt- áhrif okkar á umhverfið. Á þessum stað getum við notið daglegra athafna í víðum skilningi, gert nokkra hluti í einu eða bara notið afþreyingar og hvíldar - hvers og eins er valið. Þannig hjálpum við fólki að verja tímanum vel og gera því auðvaldara fyrir að njóta stundarinnar og styrkja innri orku. Við munum veita fólki aðgang að grunnþjónustu okkar á opnu torgi, þ.e. beint frá býli, veitingastöðum og verslun en fyrir þá sem vilja koma reglulega og verða hluti af samfélaginu okkar og hafa aðgang á trópíska svæðinu, ræktunarhvelfingunni, örvandi skrifstofuaðstöðu, heilsuræktinni eða fá forgang á viðburði - þá borgar sig að greiða aðildargjald/ársgjald. Hins vegar geta gestir greitt hóflegt gjald fyrir stakar heimsóknir, skoðunarferðir o.fl.

Eitthvað að lokum? Deiliskipulagsferlið er í gangi og unnið er að frumhönnun mannvirkja en ásamt því er verið að þróa framúrskarandi vörumerki sem gefur tóninn fyrir nýja tíma. Um leið er verið að tryggja fjármögnun og framtíðar rekstraraðila sem munu veita þjónustu í Aldin BioDome Reykjavík. Við höfum verið mjög heppin með samstarfsaðila og bakhjarla sem hafa gert það kleift að vinna verkefnið áfram. Þar má nefna ásamt Icelandic Startups og Arion banka, VERTU ehf., EFLU verkfræðistofu, Hornsteina arkitekta, Íslenska Sjávarklasann og Döðlur hönnuði. Einnig hafa fjölmargir einstaklingar gefið góð ráð og styrkt verkefnið.

38


1

A

B

2

3

4

5

6

Háskóli Íslands 7

Vertu hluti af sterkri liðsheild

A

B

C

C

D

D

E

Mannvit er eitt öflugasta ráðgjafarfyrirtæki landsins á sviði verkfræði og tækni. Við tökumst á við ögrandi verkefni í fjölbreyttu og alþjóðlegu umhverfi. Mannvit er fjölskylduvænt fyrirtæki með öflugt félagslíf sem leggur sig fram um að gera starfsfólki sínu kleift að samhæfa starf og fjölskylduábyrgð. Gildin okkar eru: Traust, víðsýni, þekking og gleði.

1

2

3

4

E

5

6

7

4-hjóla stýrðar hjólaskóflur

0001-5981

230-MVV-1046 X

Eigum fyrirliggjandi á lager vinsælustu snjómokstursvélina frá KRAMER. Hlaðin aukabúnaði. T.d. 40 km aksturshraði, 4hjólastýri, framhjólastýri og krabbastýri, loftpúðafjaðrandi ökumannssæti og aksturshraði stillanlegur óháð mótorhraða, skófla og gafflar. Komið og reynsluakið glænýrri KRAMER 8085 hjá okkur að Krókhálsi 16.

ÞÓR

H F

REYKJAVÍK: Krókháls 16 Sími 568-1500

AKUREYRI: Lónsbakka Sími 568-1555

Vefsíða: www.thor.is 39


Upp Ă­ vindinn

N f

N

g

Ăž

o

li

H

40


Háskóli Íslands

Nýtt gæðaflot frá BM Vallá Nú getur þú fengið flot í bestu gæðum hjá BM Vallá auk fyrsta flokks þjónustu við verkið. Mikil afköst og hagkvæmur kostur í stórar og litlar framkvæmdir.

Hægt að fylla á flotsíló á meðan dæling fer fram og tryggir það góð afköst.

Fagmenn okkar ráðleggja þér með val á réttu efnunum.

Hafðu samband í síma 412 5040 eða á sala@bmvalla.is

41


Naglar, Ăł Naglar Naglar 2016-2017

Upp Ă­ vindinn

42


Meðlimir í nemendafélagi Umhverfis- og byggingarverkfræðinema, Nöglum, eru einungis 52 þetta skólaárið og hefur það ekki verið svo fámennt í langan tíma. Þessi lægð í fjölda meðlima endurspeglar þó ekki anda félagsins, þvert á móti. Sömu gömlu og góðu hefðirnar hafa einkennt þetta skólaár sem og önnur og eru það vísindaferðir sem tróna þar á toppnum. Rúsínan í pylsuendanum, ljósið í enda gangsins eða fyrsti sólardagur á nýju ári er lýsandi fyrir þetta yndislega fyrirbæri, vísindaferðir. Þar fara nemendur í heimsókn til fyrirtækja og er það tilvalinn vettvangur fyrir nemendur til þess að hittast, kynnast atvinnulífinu og njóta lífsins þegar strembin vika er að baki og krefjandi skólaganga framundan. Nemendafélagið Naglar er fámennt félag og getur það verið mikill kostur en á sama tíma hefur það sína ókosti. Meðlimir Nagla eru mjög góðir vinir og eru samskipti nemenda milli árganga til fyrirmyndar. Sömuleiðis er hægt að rekja mikið og gott samstarf við önnur nemendafélög til smæðarinnar. Samstarf okkar við VÍR, félag rafmagns- og tölvuverkfræðinema, er mjög náið og gott. Förum við t.d. með þeim í nýnemaferð, skíðaferð og höldum próflokadjamm með þeim ásamt fleirum og að fá að kynnast öðrum nemendum á þennan hátt tel ég vera mikinn kost. Við erum býsna öflug þegar kemur að því að etja kappi við aðra, t.d. erum við ríkjandi meistarar Hjólað í Háskólann og blóðgjafarmánuði HÍ. Á álagstímum í skólanum getur smæð félagsins reynst starfinu erfið því þá getur það gerst að fær-

ri mæta á viðburði félagsins en venja er. Þá er gott að hafa vini okkar í VÍR, Vélinni og Nörd til þess að hitta og skemmta okkur með. Árshátíðin í ár verður með dálítið breyttu sniði þar sem hún verður á Hótel Bifröst en ekki á Selfossi eins og hefur verið undanfarin ár. Það er bara hollt og gott að bregða annað slagið út af vananum og við hlökkum mikið til að kíkja í stutt ferðalag út úr borginni. Gott aðgengi er að kennurum við deildina og til þess að halda góðu sambandi er kennarafögnuðurinn ávallt á sínum stað. Þá fara nemendur og kennarar saman út að borða og farið er í leiki til þess að þjappa hópnum saman. Heyrst hefur að kennarar geti ekki sofið dagana á undan sökum spennings. Ég er svo þakklát fyrir Nagla og allt það sem þeir hafa gert fyrir mig síðustu þrjú ár, þeir fylgja manni svo sannarlega “frá vöggu til grafar”. Ég man alltaf eftir fyrsta deginum þar sem stjórn Nagla tók á móti okkur skíthræddum fyrir komandi tímum og kenndi okkur öll trixin í bókinni sem hafa svo sannarlega nýst vel. Ég trúi því að starf félagsins muni aldrei dvína og komandi kynslóðir geti notið þess eins og við, núverandi nemendur í Umhverfis- og byggingarverkfræði, fáum að gera. Að lokum vil ég þakka samstarfólki mínu í stjórn Nagla 2016-2017 sem og samnemendum mínum kærlega fyrir lærdómsríkt og skemmtilegt ár, það er sannur heiður að fá að sinna störfum félagsins. LIFI NAGLAR 2016-217

Formaður Nagla

Bergrós Örnu Sævarsdóttur

EFTIR

Háskóli Íslands

43


Upp í vindinn

Til Japan á námskeið um náttúruhamfarir

Síðastliðinn febrúar var ég svo heppin að vera annar af tveimur fulltrúum Háskóla Íslands á „Young Leaders International Seminar“ í Iwate héraðinu í Japan. Námskeiðið var 8 dagar og umfjöllunarefnið „Networking in times of disaster“. Námskeiðið var á vegum háskólans í Iwate og að hluta til styrkt af stjórnvöldum í Japan. Við Sóley Eiríksdóttir lögðum af stað frá Keflavíkurflugvelli þann 13. febrúar, fullar tilhlökkunar um allt sem við værum að fara að læra og upplifa, nýja erlenda vini og helling af ljúffengu sushi. Eftir sólarhringsferðalag og túristastopp í Tókýó tókum við lestina til litlu borgarinnar Morioka í Norður-Japan, þar sem búa um 300.000 manns, álíka margir og á Íslandi. Námskeiðið hófst með umræðum um náttúruhamfarir, áhrif þeirra á samfélagið og siðferðislega togstreitu sem gæti skapast í björgunaraðgerðum og eftirleik. Þátttakendur voru 18 háskólanemar frá 7 löndum, Íslandi, Japan, Kína, Taívan, Tælandi, Mjanmar og Ítalíu. Þar sem náttúruhamfarir eru tíðar í öllum þessum löndum höfðu allir einhverri reynslu og þekkingu að miðla. 44

EFTIR

Heiði Þórisdóttur Útskriftarnemi í umhverfis- og byggingar­verkfræði


Háskóli Íslands

Við fórum í tveggja daga vettvangsferð þar sem við fræddust um og sáum með eigin augum áhrif feiknarstórrar flóðbylgju sem varð þarna árið 2011. Fyrir þá sem ekki þekkja þá byrjuðu hamfarirnar þann 11. mars með jarðskjálfta, oft nefndur „The Great East Japan Earthquake“, að stærð 9 Mw . Í kjölfarið fylgdi gríðarstór flóðbylgja sem lenti á austurströnd Norður-Japans og hreif með sér eða banaði hátt í 25.000 manns. Eyðileggingin var gífurleg og voru margir mánuðir þar til lífið á hamfarasvæðunum fór að ganga nokkurn vegin eðlilega. Fyrsti viðkomustaður vettvangsferðarinnar var slökkviliðsstöðin í Tono sem er bær miðsvæðis í Iwate héraðinu, milli sjávar og fjallabæjanna inni í landi. Bærinn er ekki útsettur fyrir flóðum eða slæmum jarðskjálftum en stjórnendur áttuðu sig á því að þeir væru í góðri aðstöðu til að hjálpa íbúum við ströndina í slíkum hamförum. Þeir undirbjuggu sig með því að setja saman viðbragsáætlun og hvetja nágrannabæi til að taka þátt. Auk þess héldu þeir reglulegar æfingar um hvernig þeir gætu veitt stuðning í hamförum. Þessi undirbúningur kom sér heldur betur vel í hamförunum 2011 þegar slökkviliðsstöðin í Tono stjórnaði björgunaraðgerðum og varð miðstöð fyrir utanaðkomandi hjálp. Næst var heimsóttur bærinn Rikuzentakata sem þurrkaðist nánast út í 14,5 m hárri flóðbylgjunni 2011. Á þessum tíma bjuggu í bænum um 28.000 manns og þar af fórust tæplega 1800 í hamförunum. 3341 byggingar eyðilögðust algjörlega eða að mestu, margar þeirra sópuðust hreinlega burt með vatninu. Það tók marga mánuði að laga vegi, rafmagns- og vatnsveitur og aðra innviði og núna, 6 árum seinna, býr stór hluti fólks enn í bráðabirgðahúsnæði. Þar sem sjómennska er mikilvægasta atvinnugreinin í bænum virðist fólk ekki tilbúið að flytja upp í fjöllin, út af flóðbylgjuhættusvæði. Í staðinn var sett af stað feikistór framkvæmd þar sem undirlag bæjarins er hækkað um nokkra metra í þeirri von að bjarga honum frá frekari flóðum. Það sem eftir var námskeiðsins einkenndist af umræðum og hópavinnu. Við veltum fyrir okkur hvað þyrfti að hugsa um við skipulagningu viðbragða. Hvers konar samskiptanet þyrfti að byggja, hvaða aðstoð, búnað og vistir þyrfti fyrir ólíkar hamfarir, hvernig einstaklingar,samfélög og stjórnvöld ættu að haga forvörnum, viðbrögðum og enduruppbyggingu og hvað við gætum lært af fyrri hamförum. Í lokin var unnið stórt verkefni þar sem hópar tóku fyrir mismunandi náttúruhamfarir, atburðarásir og samfélög. Nú spyrja sig eflaust einhverjir, hvernig tengist þetta verkfræði? Hvaða erindi á þessi umfjöllun í blaðið? Jú, svarið er, verkfræðin er svo ótrúlega fjölbreytt. Áhættustjórnun, viðbragðsáætlanir og rannsóknir á náttúruhamförum er eitthvað sem vissulega heyrir undir umhverfis- og byggingarverkfræði, og því hef ég m.a. fengið að kynnast í vinnu minni á Verkís meðfram skóla. Eftir nám í umhverfis- og byggingarverkfræði þarf því ekki endilega að setjast við tölvuna og vinna með líkön eða teikningar allan daginn, það er greinilega ýmislegt í boði. Ferðin til Japan var bæði skemmtileg og einstaklega lærdómsrík. Námskeiðið sjálft kenndi mér margt, og ómetanlegt var að kynnast hinum þátttakendunum og öðrum sem komu að dagskránni. Við nemendurnir þurftum að vinna saman, búa saman og eyða frítímanum okkar saman. Með mismunandi menningu, bakgrunn og lífsgildi getur það verið snúið en þegar allt kemur til alls er það einn af höfuðlærdómum svona stúdentaskipta. Þau eru fyrst og fremst til að efla alþjóðasamstarf og skapa tengingu milli ólíkra hópa. Umfjöllunarefnið var „Networking in times of disaster“ og niðurstaðan var „networking“ milli þátttakenda. Í ferðinni fékk ég ekkert gott sushi en ég eignaðist vini sem munu fylgja mér það sem eftir er. Og ef eitthvað bjátar á í þeirra löndum verður löngunin til að hjálpa svo miklu sterkari en áður.

45


Upp í vindinn

Umhverfismál Verkþekking og fjárfestingar Með stofnun Vistorku ehf. á Akureyri sumarið 2015 var ýmsum verkefnum sem eru grunnurinn að markmiðum bæjarins um að verða kolefnishlutlaust samfélag komið undir einn hatt. Þó svo að megintilgangur félagsins sé að stuðla að bættri nýtingu á innlendu hráefni til framleiðslu á umhverfisvænu eldsneyti kemur það einnig að innleiðingu á stefnu og markmiðum svæðisins í umhverfismálum. Á síðustu 10 árum hafa mörg verkefni á sviði Vistorku orðið að veruleika, bæði stór og smá. Öll eru þau hluti af stóru myndinni um umhverfisvænna samfélag þar sem þekkingu er beitt til að nýta auðlindir svæðisins og leggja þannig okkar af mörkum til að draga úr loftslagsbreytingum af mannavöldum. Hér til hliðar er yfirlit yfir nokkur umhverfisverkefni sem Akureyri, ásamt fleiri sveitarfélögum við Eyjafjörð, hefur staðið fyrir undanfarinn áratug. Bein heildarfjárfesting samfélagsins í þessum verkefnum er í kringum 4 milljarðar.

EFTIR

Guðmund Hauk Sigurðarson Framkvæmdastjóra Vistorku ehf.

Glerárvirkjun 2 Uppsett afl 3,3 MW Lóðrétt Pelton-vél með 6 stúta Fallhæð 240 metrar GRP þrýstipípa lengd 6.200 metrar, þvermál 90-120 cm. Virkjað rennsli 1,8 m3/sek. Áætluð árleg orkuframleiðsla 22 GWst. Áætluð gangsetning desember 2017.

46


Háskóli Íslands

ST RÆ TÓ Fyrir nákvæmlega 10 árum síðan tók Akureyrarbær að bjóða frítt í strætó. Árið 2006 voru farþegar um 150 þúsund en á síðasta ári voru þeir tæplega 500 þúsund. Heildarumhverfisáhrif slíkrar þróunar skipta miklu máli en því til viðbótar gekk Akureyrarbær fyrir stuttu frá kaupum á þremur metanstrætisvögnum og er von á fyrsta vagninum í apríl. Bærinn er einnig með fjóra minni vagna í rekstri sem allir keyra um á metani og í byrjun árs var byrjað að keyra alla dísilvagnana á blöndu af lífdísli. Rúmlega þreföldun farþega á 10 árum og skipti úr endanlegu jarðefnaeldsneyti í endurnýjanlegt umhverfisvænt „innanbæjareldsneyti“ eru breytingar sem hafa mikil umhverfisáhrif. Þessar breytingar eru ekki á nokkurn hátt íþyngjandi fyrir lífsstíl íbúa bæjarins, heldur þvert á móti. M O LTA Árið 2009 tók til starfa jarðgerðarstöð í Eyjafirði og er hún í eigu bæði opinberra og einkaaðila. Stöðin tók á móti ríflega 7.000 tonnum af lífrænum úrgangi á síðasta ári. Umhverfisáhrif af því að hætta að urða þann úrgang sem nú fer í jarðgerð skilar hátt í 10.000 tonna CO2 samdrætti á hverju ári. Orkey framleiðir lífdísil úr notaðri steikingarolíu frá veitingahúsum á Íslandi. 2011 var fyrsta heila rekstrarár félagsins og var framleiðslan það ár um 60.000 lítrar af lífdísli en í fyrra var hún 160.000 lítrar. Stærsti hluti framleiðslunnar er nýttur sem íblöndun á fiskiskip og stærri bíla. M E TA N Í áratugi var öllu sorpi á Akureyri safnað í einn stóran sorphaug á Glerárdal fyrir ofan bæinn. Við rotnun lífræna efnisins sem þar var safnað saman myndast mikið metan sem hefur margfalt öflugri loftslagsáhrif en koldíoxíð og því er það mikilvæg aðgerð að fanga það og nýta. Áætlað er að hægt sé að framleiða metan sem samsvarar eldsneytisnotkun 1.000 fólksbifreiða á ári næstu 30 árin. GRÆNA TREKTI N Með grænu trektinni er íbúum boðið upp á að safna á einfaldan og mjög þægilegan hátt allri matarolíu og fitu sem fellur til á heimilum. Nú þegar hafa tæplega 3.000 heimili á Akureyri orðið sér úti um trektina. Ávinningurinn felst m.a. í því að losna við fitu úr fráveitukerfum og nýta úrganginn sem hráefni til lífdísilgerðar. Með þessu verkefni hefur því eiginlega verið búin til bein tenging við frítt í strætó í gegnum Orkey; íbúar safna olíu sem endar á strætó sem er frítt að ferðast með innanbæjar.

LEIFUR ARNAR Vistorka í samstarfi við Bautann setti nýlega af stað verkefnið „taktu leifarnar með heim“. Hugmyndin er að veitingastaðir á Akureyri verði með þríþætta Vistorku-vottun: 1) skili öllum lífrænum úrgangi í moltugerð, 2) skili allri notaðri steikingarolíu í lífdísilframleiðslu og 3) bjóði viðskiptavinum upp á ílát til að taka matinn sem það klárar ekki með heim. Ílátin eru unnin úr aukaafurðum við vinnslu á sykurreyr og mega fara í jarðgerðarstöðina. F LU G S KÓ G U R I N N Þar sem við munum ekki alveg í bráð ferðast á umhverfisvænan máta með flugvélum býður Vistorka í samstarfi við Akureyrarbæ og Skógræktarfélag Eyfirðinga fyrirtækjum og einstaklingum að kolefnisjafna flugið með því að planta trjám í landi Akureyrar. Það tekur tvö tré um 15 ár að fanga það kolefni sem losnar á farþega og Skógræktarfélagið tekur 500 kr. fyrir að planta þeim. F R ÁV E I TA Til að uppfylla kröfur og reglur um fráveitu er nú verið eða byggja hreinsistöð við útrásina á Akureyri, en einnig er verið að tengja inn á kerfið þá hluta bæjarins sem hafa verið á sjálfstæðu kerfi. Ávinningurinn er verulega bætt hreinsun á því fráveituvatni sem rennur til sjávar. G L E RÁ RV I R KJ U N I I Hafnar eru framkvæmdir við 3,3 MW virkjun ofarlega í Glerá, sem rennur í gegnum Akureyri. Framleiðslan samsvarar rafnotkun um 7.000 rafbíla sem þýðir að svæðið mun ekki þurfa að treysta á að fá orku á framtíðar bílaflota bæjarins frá raforkukerfi landsins alls. Þessu til viðbótar, og eitt af stóru málunum, er auðvitað almenn flokkun á sorpi. Mikill árangur hefur náðst á því sviði á svæðinu og í dag eru 10 gámasvæði víðsvegar um bæinn og nýlega var komið fyrir flokkunarílátum í miðbæ Akureyrar. Verkefnin sem hér hefur verið farið yfir verða ekki til, hvorki sem hugmynd né framkvæmd, nema með fólki sem er tilbúið að afla sér þekkingar um hluti sem eru síbreytilegir og í stöðugri þróun. Verkefnin eiga það til að mynda öll sameiginlegt að aðkoma verk-, tækniog viðskiptafræðinga er veruleg á öllum stigum mála.

47


Upp í vindinn

Response spectral analysis of large land based wind turbines in a near fault area EFTIR

48

Guðmund Örn Sigurðsson

Rajesh Rupakhety

Research Scientist, Earthquake Engineering Research Centre, University of Iceland

Professor, Earthquake Engineering Research Centre, University of Iceland


Háskóli Íslands

Harnessing of wind energy using wind turbines is an essential part of developing a sustainable energy grid for the future. Some of the countries that are leading in wind energy development, such as USA and China, are very seismically active and have known earthquake faults running along a large section of their borders. With growing interest in utilizing this renewable energy, it is inevitable that wind farms in some countries are installed close to earthquake sources. In Iceland, for example, the National Power Company, Landsvirkjun, is planning to build a wind farm in the Búrfell area, which lies close to potential earthquake faults in the South Iceland Seismic Zone. In the near-fault area, ground motion is often affected by forward directivity effects. Such ground motions are known to severely affect tall and flexible structures (see, for example, [7]). Wind turbine towers are slender and tall structures and are more flexible than common buildings. It is therefore expected that near-fault ground motions would affect wind turbine towers in a different way than they would affect the low-rise apartment buildings that are traditionally built in that area. Existing guidelines for wind turbine design [6,10] mostly rely upon building design codes (for example, [9]) which do not account for forward directivity effects. Response spectral shapes specified in design codes are derived mostly from far-fault ground-motion data and underestimate the effect of velocity pulses commonly observed in near-fault ground motion. The dominant period of near-fault velocity pulse is proportional to earthquake size, with increasing pulse period, the ground motion becomes more critical to structures with long fundamental period of vibration. The fundamental period of a typical wind turbine can be close to the pulse period of a 7 Mw earthquake, meaning that large seismic demands can be expected. The model being used in this study is the one described by [2]. The turbine is a conventional three-bladed, upwind, variable-speed, with 5-MW rated power. The focus is on the tower structure; hence the modelling of the nacelle and rotor is simplified as lumped masses. The base of the tower is considered as fixed, assuming the structure is anchored to the engineering bedrock. The tower itself is a steel circular hollow-section with a diameter and thickness which decreases linearly along the height. A finite element model of the tower is created by using linear elastic beam-column elements (100 elements in the tower). The damping ratio used is 1% of critical, which is the recommended value used for most standards [6]. The translational and rotational head mass applied at the tip along with other relevant parameters of the model are listed in [4]. Undamped natural frequencies obtained from eigenvalue analysis of the finite element model are presented in Table 1 along with the effective modal mass. The fundamental modes are displayed both for side-to-side (SS) and for-aft (FA) motion in Fig, 1. The effective modal mass for the perpendicular directions are computed separately. For verification, the frequencies obtained by Bir and Jonkman [1] using the BModes and ADAMS software are presented in the corresponding columns in Table 1. The dynamic analysis presented here considers ground shaking in one horizontal direction only: due to the symmetry of the simplified structured, and since pulse like ground motions are significantly stronger in one direction, this simplification is justified. As seen from Table 1 the effective modal mass is nearly the same in both directions, and the 2 first modes account almost 80% of effective modal mass in both cases. Subsequently linear elastic dynamic analysis is performed using time-histories and response spectral methods. The near-fault ground motion data used in this study is a subset of data described in [7] For a site close to tectonic plate boundaries or known earthquake faults, a consideration to near fault effects could be incorporated by use of near fault response spectra. For this study the near fault response spectra [7], which will henceforth be referred to as RR2011, is used and its effectiveness evaluated against the simulated time history, ground motion response spectra obtained using the SRSS combination rule (GM SRSS), and the Eurocode 8 response spectra (EC8) scaled by the PGA of each ground motion record. 49


Upp Ă­ vindinn

Modal Displacement Figure 1 – important FA mode shapes.

1st FA 50

2nd FA

3rd FA

4th FA


Háskóli Íslands Figure 2 - Maximum horizontal nacelle displacement due to each ground motion; the results are divided into different magnitude bins as indicated in the legend. The horizontal axis represents the predominant period of velocity pulse [1] normalized by the fundamental period of vibration of the structure. b) Average maximum nacelle displacement in each bin computed from time history analysis and response spectral analysis.

Harnessing of wind energy using wind turbines is an essential part of developing a sustainable energy grid for the future. Some of the countries that are leading in wind energy development, such as USA and China, are very seismically active and have known earthquake faults running along a large section of their borders. With growing interest in utilizing this renewable energy, it is inevitable that wind farms in some countries are installed close to earthquake sources. In Iceland, for example, the National Power Company, Landsvirkjun, is planning to build a wind farm in the Búrfell area, which lies close to potential earthquake faults in the South Iceland Seismic Zone. In the near-fault area, ground motion is often affected by forward directivity effects. Such ground motions are known to severely affect tall and flexible structures (see, for example, [7]). Wind turbine towers are slender and tall structures and are more flexible than common buildings. It is therefore expected that near-fault ground motions would affect wind turbine towers in a different way than they would affect the low-rise apartment buildings that are traditionally built in that area. Existing guidelines for wind turbine design [6,10] mostly rely upon building design codes (for example, [9]) which do not account for forward directivity effects. Response spectral shapes specified in design codes are derived mostly from far-fault ground-motion data and underestimate the effect of velocity pulses commonly observed in near-fault ground motion. The dominant period of near-fault velocity pulse is proportional to earthquake size, with increasing pulse period, the ground motion becomes more critical to structures with long fundamental period of vibration. The fundamental period of a typical wind turbine can be close to the pulse period of a 7 Mw earthquake, meaning that large seismic demands can be expected.

Figure 2 - Maximum horizontal nacelle displacement due to each ground motion; the results are divided into different magnitude bins as indicated in the legend. The horizontal axis represents the predominant period of velocity pulse [1] normalized by the fundamental period of vibration of the structure. b) Average maximum nacelle displacement in each bin computed from time history analysis and response spectral analysis.

The model being used in this study is the one described by [2]. The turbine is a conventional three-bladed, upwind, variable-speed, with 5-MW rated power. The focus is on the tower structure; hence the modelling of the nacelle and rotor is simplified as lumped masses. The base of the tower is considered as fixed, assuming the structure is anchored to the engineering bedrock. The tower itself is a steel circular hollow-section with a diameter and thickness which decreases linearly along the height. A finite element model of the tower is created by using

Figure 3 – a) Overturning moment demand due to each ground motion; the results are divided into different magnitude bins as indicated in the legend. b) Average overturning moment demand in each bin computed from time history analysis and response spectral analysis.

51


Upp Ă­ vindinn

linear elastic beam-column elements (100 elements in the tower). The damping ratio used is 1% of critical, which is the recommended value used for most standards [6]. The translational and rotational head mass applied at the tip along with other relevant parameters of the model are listed in [4]. Undamped natural frequencies obtained from eigenvalue analysis of the finite element model are presented in Table 1 along with the effective modal mass. The fundamental modes are displayed both for side-to-side (SS) and for-aft (FA) motion in Fig, 1. The effective modal mass for the perpendicular directions are computed separately. For verification, the frequencies obtained by Bir and Jonkman [1] using the BModes and ADAMS software are presented in the corresponding columns in Table 1. The dynamic analysis presented here considers ground shaking in one horizontal direction only: due to the symmetry of the simplified structured, and since pulse like ground motions are significantly stronger in one direction, this simplification is justified. As seen from Table 1 the effective modal mass is nearly the same in both directions, and the 2 first modes account almost 80% of effective modal mass in both cases. Subsequently linear elastic dynamic analysis is performed using time-histories and response spectral methods. The near-fault ground motion data used in this study is a subset of data described in [7] For a site close to tectonic plate boundaries or known earthquake faults, a consideration to near fault effects could be incorporated by use of near fault response spectra. For this study the near fault response spectra [7], which will henceforth be referred to as RR2011, is used and its effectiveness evaluated against the simulated time history, ground motion response spectra obtained using the SRSS combination rule (GM SRSS), and the Eurocode 8 response spectra (EC8) scaled by the PGA of each ground motion record. Using time history analysis, the maximum horizontal displacement of the nacelle is obtained using 70 near fault ground motions. The results are shown in Figure 2 a) as a function of the normalized pulse period of ground motion (pulse period divided by the fundamental structural period). The average value of maximum displacement is roughly 0.5 meters and its maximum is almost 1.5 m. As is evident from Figure 2, the larger displacements are caused by ground motions with a pulse period close to the fundamental structural period. These is due to resonance effects. Interestingly, some of the earthquakes in the smaller magnitude bins produce a larger response than in the larger magnitude ones. The main reason appears to be the result of the scaling effect of the pulse period with earthquake magnitude. For this specific type of structure with a long fundamental period the pulse period generated from the second bin is closest to the fundamental structural period. Therefore, the ground motions in the second magnitude bins seem to produce, on the average, larger response than earthquakes of greater magnitude. Average maximum displacement demands at the top of the tower for each magnitude bin are shown in Figure 2 b). It is evident that the two larger bins produce significantly larger displacement demands than the bin with smaller size earthquakes. Time history and GM SRSS results are very close to each other, implying that response spectral analysis is appropriate. RR2011 results, for average displacement in each bin, seem to adequately simulate the response of the structure. EC8 spectral shapes seem to over-estimate the response for small magnitude earthquakes, and significantly under-estimate it for larger earthquakes. This is not surprising considering the EC8 spectral shape is based mostly on far-fault ground motion records. 52


Háskóli Íslands

The overturning moment demand obtained from time history analysis is shown in Figure 3 b) as a function of normalized period (pulse period normalized by the fundamental period of the structure). The results indicate a strong dependence of overturning moment on the normalized period. The maximum overturning moment is around 325 MNm which is close to what is reported in other studies [5]. The values exceed moment demands of extreme wind loads previously reported as 98 MNm based on extensive simulations [3], it is even higher than the wind load reported by NREL [4] when using extreme load factors of 1.35 where a maximum overturning moment demand of 153 MNm was reported. These results indicate that the earthquake loads may be design-driving loads for large wind turbines and particularly in the near-fault region. The results also indicate that the most critical ground motions for the wind turbines of this type are near-fault earthquakes with moment magnitude in the range 6.5 to 6.9. It seems that seismic loads due to near-fault ground motions are the largest when the pulse period is between about 0.5 to 1.5 times the fundamental period of the structure. It can be observed from Figure 3 a) that the pulse period is, on the average, close to the fundamental period of the structure in the second magnitude bin, which also explains the higher demand due to earthquakes in this bin. The average overturning moment demands in each bin are shown in Figure 3 b). If response spectral shapes from EC8 scaled with PGA of each ground motion is used, the results vary significantly from those obtained by time history analysis. For earthquakes that have a moment magnitude larger than 6.5, the EC8 spectra shows serious underestimation of base moment demand. In conclusion, the results indicate that the EC8 model is not suitable to evaluate seismic action on tall wind turbine towers. This is due to the inability of the model to account for long-period energy content in near-fault ground motions. The RR2011 model was found, on the average, to represent the results obtained from time history analysis very well. It is observed that response spectral analysis using the SRSS combination rule gives satisfactory results as long as a proper response spectrum is used. More details on the models and the results can be found in Sigurðsson 2015)[8] .

References [1] Bir, G., & Jonkman, J. (2008). Modal dynamics of large wind turbines with different support structures. In ASME 2008 27th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (pp. 669-679). American Society of Mechanical Engineers. [2] Butterfield, S., Musial, W., & Scott, G. (2009). Definition of a 5-MW reference wind turbine for offshore system development. [3] Fogle, J., Agarwal, P., & Manuel, L. (2008). Towards an improved understanding of statistical extrapolation for wind turbine extreme loads. Wind Energy, 11(6), 613. [4] Jonkman, J. M. (2007). Dynamics modeling and loads analysis of an offshore floating wind turbine. ProQuest. [5] Prowell, I. (2011). An experimental and numerical study of wind turbine seismic behavior.

[6] Risø (2002). Guidelines for Design of Wind Turbines. Det Norske Veritas & Wind Energy Department of Risø National Laboratory. [7] Rupakhety, R., & Sigbjörnsson, R. (2011). Can simple pulses adequately represent near-fault ground motions? Journal of Earthquake Engineering, 15(8), 1260-1272. [8] Sigurðsson, G. Ö. (2015). Seismic response of wind turbine structures in the near-fault region. MSc. Thesis, University of Iceland, Iceland. [9] Standard, B. (2005). Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance. 10] Wind, G. L. (2005). Guideline for the Certification of Offshore Wind Turbines. Germanischer Lloyd Industrial Services GmbH.

53


Upp í vindinn

Að fara sínar eigin leiðir með verkfræðina í farteskinu Þegar ég var að velta fyrir mér verkfræðinámi spurði ég nokkra verkfræðinga hvað verkfræðingar gera. Ég fékk alltaf loðin svör, “tja, það getur verið ýmislegt og fer eftir svo mörgu” var yfirleitt svarið. Nú myndi ég gefa sama svar. Þessi greinarstúfur fjallar um hvað einn verkfræðingur hefur gert. Sagan hefst sumarið 1979 þegar ég var 18 ára gömul og vann á malbikunarvél hjá Kópavogsbæ. Félagi minn á valtaranum talaði linnulaust allt sumarið um Hjálparsveit Skáta í Kópavogi, hversu frábær hún væri og að ég ætti endilega að mæta í nýliðaprógrammið. Það varð úr að ég byrjaði um haustið. Ég kunni ekkert í skyndihjálp, hafði aldrei á fjall farið og var eins og fiskur á þurru landi. En það breyttist. Ég var í hjálparsveitinni af lífi og sál og vildi fara í nám sem tengdist hjálparsveitarstarfi. Á þeim tíma var læknisfræði það eina sem manni datt í hug. En ég hafði kynnst spítölum og læknum, þar sem hann karl faðir minn var læknir, og mig langaði bara alls ekkert til að verða læknir. Hugur minn stóð til verkfræðinnar. Ég ákvað að lokum að láta drauminn um að tengja ævistarfið við hjálparsveitina lönd og leið og fara í verkfræði. En hvaða verkfræði? Eftir menntaskóla tók ég mér ársfrí. Fór fyrst til London og vann þar á bjórkrá, kom svo heim um jólin og fór að vinna við bergsegulmælingar hjá Leó Kristjánssyni, eðlisfræðingi á Raunvísindastofnun HÍ. Á Raunvísindastofnun kynntist ég m.a. Helga Björnssyni og hans hópi, sem var að undirbúa íssjármælingaferð á Vatnajökul þá um vorið. Það endaði með því að ég hjálpaði til við undirbúninginn og fór með í ferðina. Í þeirri ferð varð ljóst hvaða verkfræði yrði fyrir valinu. Rafmagnsverkfræðingurinn í ferðinni var alltaf með nefið ofan í tækjunum, var oft horfinn inn í heimasmíðaða kassa, eða undir teppi til að sjá á sveiflusjána í allri birtunni á jöklinum. Hins vegar horfði byggingarverkfræðingurinn upp og í kringum sig, var að spá í hvernig landið lá, hvar árnar rynnu, og hvar snjóa festi. Hann andaði náttúrunni að sér. Það var ekki spurning í hvors sporum ég vildi vera, og hóf nám í byggingarverkfræði um haustið Það var svo 19. september 1985 að mikill jarðskjálfti skók Mexíkóborg. Maður fylgdist spenntur með sjónvarpinu og horfði á björgunarsveitir fara inn í hrundar byggingar að bjarga fólki. Þarna kom tengingin á milli björgunarstarfa og byggingarverkfræðinnar sem ég hafði verið að leita eftir og framtíð mín var ráðin. Rústabjörgun hafði þá ekki verið skilgreind sem hugtak, svo að nákvæmlega hvernig framtíðin yrði var enn óráðið; hana varð ég að móta sjálf.

54

EFTIR

Dr. Sólveigu Þorvaldsdóttur Byggingarverkfræðing

Stjórnsýslubyggingin í Oklahoma sem var sprengd í apríl 1995. Næstum heil súluröð féll við götuhlið, og á einum stað féllu tvær súluraðir. 172 dóu og 13 var bjargað lifandi. Aðgerðir stóðu yfir í 2 vikur.


Háskóli Íslands

Eftir útskrift úr HÍ vann ég hjá Ístaki í tvö ár. Það voru góð ár og ég lærði mikið um praktíst atriði sem ekki voru kennd í skólunum, t.d. hvenær tengijárn eru sett í steypu og mikilvægi þess að taka ákvarðanir fljott, til að tefja ekki framkvæmdir. Ég hafði meira gaman af litlum verkefnum, eins og því að dýpka Sandgerðishöfn, heldur stórum, eins og því að byggja ráðhús Reykjavíkur. Það er bara meira líf í kringum þessi litlu verkefni og hlutirnir ganga hraðar fyrir sig. En svo var stefnan tekin á framhaldsnám. Og nú þurfti námið að tengjast skemmdum byggingum og húshruni. Árið 1988 varð mikill jarðskjálfti í Armeníu og um allan heim fóru hjólin að snúast um að stofna alheimssamtök fyrir alþjóðarústabjörgunarsveitir. Haldinn var fyrsti alþjóðlegi fundur rústasveita vorið 1989 í BNA. Landssamband Hjálparveita Skáta (nú Slysavarnafélagið Landsbjörg) var strax þá farið að gæla við hugmyndina um að stofna alþjóðabjörgunarsveit og var ég ráðin til að hefja undirbúningsvinnuna. Ég fór fyrir hönd LHS á fundinn. Þetta var í fyrsta skipti sem ég talaði á fjölmennum alþjóðlegum fundi og var mjög taugaóstyrk. Ég greip til þess ráðs sem hefur oft nýst mér vel þegar ég er nervus, að hugsa um hvað sé það versta sem gæti gerst og að ég muni þó alltaf komast lifandi frá þessu. Þarna var ég komin inn í alþjóðarústabjörgunargeirann, sem ég er enn að lifa og hrærast í. Á björgunarráðstefnu í BNA frétti ég af verkfræðingi hjá bandarísku alþjóðarústasveitinni sem var prófessor við Johns Hopkins University í Baltimore. Hjá honum langaði mig til að læra. Ég hafði samband við hann, tók GRE og Toefl, og fékk inngöngu í skólann. Ég lærði sveiflugreiningu (jarðskjálfta- og vindverkfræði), með áherslu á tjónamatsgreiningu (loss estimation, meta tjón út frá hugsanlegum jarðskjálftum). Skólinn reyndist afburðaskóli og veitti ekki bara kennslu í verkfræði, heldur þroskaði einstaklinginn sem heildstæða manneskju sem þyrfti að geta komið fyrir sig orði í máli og riti. Það hjálpaði mér að komast inn og fá fullan skólastyrk að vera með starfsreynslu og framtíðarsýn. Skólar leita að nemum sem eru eitthvað öðruvísi en fjöldinn. Námið reyndist góður grunnur fyrir framtíðina. Reyndar kannski ekki fyrstu tvö árin eftir námið því ég eyddi þeim við fallhlífarstökk í Kaliforníu. Ég bjó í hjólhýsi á litlum flugvelli í samfélagi með öðrum “skydiving bums”. Þetta voru frábær ár, kynntist mikilli gleði, sorg og fátækt. Kollegar spurðu hvort ég ætlaði virkilega að hafa gat á ferilskránni minni. Sumir lifa kannski lífinu til að hafa flotta ferilskrá, en ég lifi lífinu til að hafa upplifað það. Það hefur aldrei verið vandamál að hafa þetta gat.

Þrjár gerðir af stífingum. Hraukar eru sterk og meðfærileg aðferð til að styðja við rústir.

Í janúar 1994 varð enn einn jarðskjálfti sem átti eftir að hafa áhrif á líf mitt, Northridge jarðskjálftinn í Los Angeles. Þá um vorið fékk ég vinnu hjá EQE Engineering í Kaliforníu við tjónamatsgreiningu og þróaði tjónaferla út frá skemmdargögnum Northridge jarðskjálftans, sem voru notaðir í hugbúnaði EQE við að meta tjón vegna hugsanlegra jarðskjálfta og í rauntíma. En svo kom kúvending sem ég átti ekki von á. Ég var hvött til að sækja um starf framkvæmdastjóra Almannavarna ríkisins. Þetta var erfið ákvörðun. Með því að taka við þessu starfi myndi ég flytja mig úr verkfræðigeiranum yfir í stjórnsýslugeirann, og það yrði ekki auðvelt að fara til baka. Í Kaliforníu vann ég með fólki sem var fremst í heiminum í tjónamatsgreiningu og ef ég hætti gæti farið svo að ég missti af lestinni. En ég pakkaði saman, fór heim, og gegndi 55


Upp í vindinn

stöðunni frá 1996 til 2003. Þau ár voru mjög krefjandi, sérstaklega vegna þess að maður vildi breyta svo miklu, en þau voru ákaflega gefandi. Sem forstöðumaður ríkisstofnunar kynntist ég stjórnvöldunum vel og átti gott samstarf við marga aðra forstöðumenn. Starfið gaf mér þá yfirsýn sem nauðsynleg er til að hanna skipulagskerfi vegna náttúruhamfara. Það varð fljótt ljóst að almannavarnakerfið á Íslandi undir dómsmálaráðherra (eða – innanríkis) er of takmarkað til að ná utan um öll þau samfélagsvandamál sem verða þegar náttúruhamfarir dynja yfir. Málaflokkurinn er undir röngu ráðuneyti, hann ætti að vera undir forsætisráðherra, með aðkomu allra fagráðuneyta. Einn góðan veðurdag verður málaflokkurinn fluttur. Almannavarnir ríkisins voru lagðar niður árið 2003, og stofnuð var deild hjá Ríkislögreglustjóra til að sinna verkefnum stofnunarinnar. Og þar með hvarf hlutleysið sem er nauðsynlegt við samhæfingu aðgerða. Ég var sammála því að það þyrfti að gera róttækar breytingar, en þetta var í vitlausa átt. Það átti að hækka almannavarnir um stjórnsýslustig, ekki lækka. Ekki hugnaðist mér deildarstjórastarfið sem mér var boðið, og lét langþráðan draum rætast um að stofna ráðgjafastofuna Rainrace, sem varð að ehf. 2005. Það tekur vissulega tíma að byggja upp fyrirtæki og loks þegar Rainrace var komið vel á veg kom næsta kúvending. Að áeggjan prófessors Ragnars Sigbjörnssonar hóf ég doktorsnám hjá honum árið 2010 á Rannsóknarmiðstöðinni í jarðskjálftaverkfræði á Selfossi, og varði í febrúar 2016. Verkefnið var blanda af öllu því sem ég hef verið að fást við: tjónamatsgreiningu, skipulagi og stjórnun, og náttúrhamförum. Verkefnið fjallar um fræðilegan grunn að skipulagskerfi fyrir aðgerðir vegna náttúruhamfara í byggð. Ég kalla slík kerfi viðlagakerfi, og falla þau á landsvísu undir forsætisráðherra. Það felur í sér almannavarnakerfið, en er víðtækara hugtak. Ég mæli með því að fara í doktorsnám eftir að hafa fengið starfsreynslu, fólk kemur þá oft með betur mótaðar spurningar sem það er að leita svara við. Doktorsnámið gerir mann að betri ráðgjafa því eigin sýn verður skarpari. Þessa dagana er Rainrace að vinna fyrir Sameinuðu þjóðirnar við að hanna og koma á viðlagakerfi fyrir svæði sem hefur eitt flóknasta stjórnsýslukerfi í heimi, Palestínu, sem skiptist í tvö hernumin svæði, Vesturbakkann og Gaza Ströndina. Þar eru um 20 flóttamannabúðir, og flókinn pólítískur ágreiningur tefur framfarir.

56

Verktakar komu mikið við sögu að auka öryggi á staðnum, t.d. að skera niður rústarbrot sem hengju í steypujárni.


Háskóli Íslands

Inn í þessa sögu fléttast svo útköll á vegum Íslensku alþjóðasveitarinnar, Rauða krossins og annarra, sem verður ekki rakið hér. Spurningin er, hvernig hefur verkfræðin gagnast í þeim störfum sem teljast ekki hefðbundin verkfræðistörf? Í fyrsta lagi hefur sú þjálfun sem fæst við að takast á við verkefni sem sýnast í fyrstu vera óskiljanleg, kryfja þau, og finna lausnir, gefið sjálfstraust (og vissa varkárni) í verkefnavali. Í öðru lagi, ef maður er í vandræðum með það hvernig eigi að nálgast verkefni má oft finna gagnlegar samlíkingar við verkfræðina, t.d: • Að rökstyðja mál og leiða til lykta er eins og að leiða út jöfnu: rökstuðningur byrjar með einhverjum staðreyndum, síðan kemur röð af fullyrðingum þar til niðurstaða fæst. Vanda þarf hvert skref því útleiðslan verður að byggja á samþykktum forsendum þeirra sem að málinu koma. Oft felst lausnin í að búa til þessa forsendur. • Að hanna viðlagakerfi er svipað og að hanna hús: búnar eru til forsendur sem stuðst er við. Í húsahönnun t.d. skal niðurbeygja í plötum vera takmörkuð. Í viðlagakerfum t.d. má ekki færa ábyrgð til á milli viðbragðsaðila á neyðartímum. Því skýrari forsendur, því auðveldara er að hanna. • Nauðsyn þess að sjá heildarmyndina. T.d. þegar verið er að hanna hús, þarf að raða saman mörgum byggðaveitum og húskerfum, annars geta lagnakerfi rekist á þegar til framkvæmda kemur. Sama gildir um neyðarskipulag; ef þú hannar ekki fyrir heildarmyndina verða göt og árekstrar í aðgerðunum. Nú er ég komin á sextugsaldurinn og tel mig mega gefa ráð. Oft er gert mikið úr því að eiga sér fyrirmyndir og sérstaklega að það vanti slíkt fyrir stelpur í verkfræðinni. Ég gef lítið fyrir það. Ég held að það skipti meira máli að kenna fólki að hlusta á sína innri rödd, kenna sjálfstæð vinnubrögð og byggja þannig upp sjálfstraust. Einnig þarf að kenna fólk að það sé allt í lagi að gera mistök stundum. Það blæs á móti öllum einhvern tímann á lífsleiðinni. Þá er um að gera að taka það ekki of hátíðlega. Það er allt í lagi að vorkenna sjálfum sér smá stund, en svo er það bara búið. Standa upp, dusta af sér rykið og halda ótrauð inn í framtíðina.

Greinarhöfundur

fylgjast

með

hreyfingum á meðan á niðurbroti stóð.

57


Upp í vindinn

Samgöngur erlendra ferðamanna á Íslandi Viðhorfskönnun á akstursskilyrðum 2013–2016 Í þessari grein er sagt frá M.S. rannsókn Sigríðar Lilju Skúladóttur við Umhverfisog byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands, sem hún lauk í desember 2016, í leiðbeiningu Guðmundar Freys Úlfarssonar og Þorsteins Þorsteinssonar.

EFTIR

Sigríði Lilju Skúladóttur, Guðmund Frey Úlfarsson og Þorstein Þorsteinsson

Ísland hefur undanfarin ár haslað sér völl sem vinsæll ferðamannastaður meðal erlendra ferðamanna. Ferðamenn sem koma hingað vilja njóta alls þess sem landið hefur upp á að bjóða, ferðast og sjá sem mest af náttúrufegurð landsins. Til þess að ferðast um landið eru margir kostir í stöðunni, þar á meðal almenningssamgöngur og bílaleigubílar. Ferðamenn eru mögulega óvanir aðstæðum sem eru sambærilegar við þær sem finnast í íslenska vegakerfinu. Til að mynda eru einbreiðar brýr og malarvegir algengir hér á landi og akstursskilyrði oft frábrugðin aðstæðum öðrum löndum. Ófyrirsjáanlegt veðurfar getur haft mikil áhrif. Rannsókn þessi byggist á könnun sem lögð var fyrir erlenda ferðamenn sem höfðu ferðast til Íslands á árunum 2013–2016 og unnið var með 1099 svör. Markmiðið var að kanna við hvaða akstursskilyrði erlendir ferðamenn ættu í erfiðleikum með að keyra og hvaða breytur höfðu áhrif á upplifun þeirra.

Erlendir ferðamenn á Íslandi Á undanförnum árum hefur fjöldi erlendra ferðamanna sem sækja Ísland heim aukist gífurlega og frá því að talningar hófust hefur ferðamönnum fjölgað nær ár hvert. Árið 2016 voru brottfarir erlendra ferðamanna um Flugstöð Leifs Eiríkssonar, sem áætlað er að nái yfir 96% erlendra ferðamanna, tæplega 1,8 milljón ferðamenn, sjá Mynd 1. Áður komu um 50% ferðamanna yfir sumartímann en nú koma um 40% ferðamanna að sumri til og ferðamannatíminn hefur lengst.

Meðaltal og staðalfrávik fyrir einkunn sem gefin var fyrir erfiðleikastig

Akstur erlendra ferðamanna Um 58% ferðamanna í könnuninni leigðu eða keyrðu bíl á Íslandi. Ferðamenn voru spurðir um erfiðleika í akstri við hin ýmsu akstursskilyrði á Íslandi, sjá Mynd 2. Hverju svari var gefin einkunn þar sem “Alls ekki erfitt” fékk einkunnina 1 og “Verulega erfitt” fékk einkunina 5. Niðurstöður voru þær að að ferðamenn áttu í mestum erfiðleikum með malarvegi, ástand vegar og veður, sjá Töflu 1. Raðtölu probit-líkön 58

aksturs við hin ýmsu akstursskilyrði.


Háskóli Íslands

Raðtölu probit-líkön Raðtölu probit-líkön voru búin til í tölfræðiforritinu STATA til að meta hvaða breytur höfðu tölfræðilega marktæk áhrif á upplifun ferðamanna er varðar akstur á Íslandi. Tafla 2 sýnir samantekt yfir þær breytur sem höfðu áhrif á erfiðleikaeinkunn fyrir þau akstursskilyrði sem spurt var um í könnuninni. Sú breyta sem oftast hafði áhrif á erfiðleikaeinkunn, og í öllum tilvikum á hærri erfiðleikaeinkunn (alls sjö af níu), var ef fólk hafði lent í árekstri á Íslandi. Sú breyta hafði áhrif á erfiðleikaeinkunn í öllum tilvikum nema í líkani fyrir malarveg, sem var með hæstu meðaltalseinkunn, og hraða sem var með næst lægstu meðaltalseinkunn (sjá Töflu 1) Árstíðirnar höfðu marktæk áhrif á erfiðleikaeinkunn við þrjár aðstæður: Veður, einbreiðar brýr og dýr á vegum. Ekki kemur á óvart að fólk sem ferðaðist að vetri til var líklegra til þess að gefa hærri erfiðleikaeinkunn. Veðrið á Íslandi er óútreiknanlegt og þá sérstaklega á veturna þar sem snjókoma og hálka geta sett strik í reikninginn, einnig miklar rigningar og vindhraði sem gera það erfiðara fyrir ferðamenn að keyra á Íslandi. Heimaland ferðamanna hafði oft marktæk áhrif á hærri erfiðleikaeinkunn. Ferðamenn frá Asíu og Frakklandi, Spáni og Þýskalandi svöruðu marktækt með hærri erfiðleikaeinkunn í fimm aðstæðum af níu. Báðir hóparnir höfðu hærri erfiðleikaeinkunn þegar kom að malarvegi, veðri og ástandi vegar en þessi þrjú akstursskilyrði tróna á toppnum yfir hæstu meðaltalserfiðleikaeinkunn (Tafla 1).

Samantekt yfir þær breytur sem höfðu áhrif á erfiðleikaeinkunn fyrir þau akstursskilyrði sem spurt var um í könnuninni.

Lokaorð Þeir áhrifaþættir sem erlendum ferðamönnum þótti erfiðastir við að keyra voru: Malarvegir, veður og ástand vega. Þeir þættir sem höfðu mest áhrif á erfiðleikaeinkunn voru ef fólk hafði lent í árekstri á Íslandi, heimaland ferðamanna, árstíðir og um hvaða landshluta var ferðast. Rannsóknin gefur tilefni til eftirfarandi ábendinga: Vegir verði bættir og þá sérstaklega á Vestfjörðum og Austurlandi, einnig að fræðsla um akstur á Íslandi til ferðamanna verði aukin sem og aðlöguð að þjóðerni og árstíðum.

Fjöldi ferðamanna um Flugstöð Leifs

Niðurstöður fyrir spurninguna: Hversu erfitt var að keyra á

Eiríkssonar 2003-2016.

Íslandi með tilliti tileftirfarandi akstursskilyrða?

59


Upp í vindinn

Hlutverk verkfræðinnar í sjálfbærri þróun Vitundavakning hefur átt sér stað í samfélaginu varðandi þau áhrif sem nútíma lifnaðarhættir hafa á umhverfið og mörg góð skref hafa verið stigin í rétta átt til að takmarka þau. Þar má sem dæmi nefna umtalsverða aukningu í flokkun sorps undanfarin ár, vitundavakningu um plastnotkun og ný samþykktan Parísarsáttmálann um loftslagsmál. Öll viljum við að sjálfsögðu ná settum markmiðum en við Íslendingar eigum það þó til að vera stórtæk í orðum en að fylgja þeim takmarkað eftir með verkum. Oft getur nefnilega verið erfitt að líta í eiginn barm og sjá hverju þarf að breyta, auðveldara að fela sig bakvið gnægð af endurnýjanlegri orku og halda því fram að þar með sé takmarkinu náð. Það er þó ljóst að vistspor hins almenna Íslendings er með þeim stærri í heiminum og því töluvert sem má bæta. Ábyrgð verkfræðinnar Verkfræðin hefur í gegnum tíðina skapað mikið af þeim þægindum sem við vildum ekki vera án í dag. Hún hefur á sama hátt valdið mörgum af okkar stærstu umhverfisvandamálum s.s. mengun lofts og lagar og ágangi á náttúruauðlindir. Verkfræðin hefur nefnilega lagt áherslu á tæknilegar úrlausnir en hugsað minna út í möguleg áhrif þeirra á umhverfi okkar til framtíðar. Í dag er það orðið nokkuð ljóst að til þess að hægt sé að tryggja velferð til framtíðar þurfum við að þróast innan þolmarka náttúrunnar og því þarf að verða breyting á lifnaðarháttum. Þó svo að áskorunin sé þverfagleg þá mun verkfræðin eiga stóran þátt í þessari þróun. Vitundavakning um ábyrgð verkfræðinga er víða komin lengra á veg en hérlendis. Víða erlendis er boðið upp á námsgráður sem byggja á sjálfbærri þróun og margar verkfræðideildir hafa innleitt áfanga byggða á þeirri hugmyndafræði inn í sitt grunnnám. Fjöldi verkfræðistofa, bæði stórar og smáar, hafa áttað sig á auknum kröfum um góða frammistöðu í umhverfismálum og því hefur það færst í aukana að ráðgjafar á sviði sjálfbærrar þróunar séu hafðir með við úrlausn verkefna. Hérlendis er þó enn töluvert í land þar sem skilningur á hugtakinu og viljinn fyrir breytingum er ekki almennur. Það er hinsvegar kominn tími til að við vöknum upp frá þeim draumi að við séum að gera allt vel nú þegar, brettum upp ermar og látum verkin tala. Stefnum á að gera betur Það er ekkert því til fyrirstöðu að við Íslendingar stöndum jafnfætis nágrönnum okkar, eða framar, þegar kemur að umhverfismálum og uppbyggingu sem byggist á sjálfbærni. Til þess að úr því verði þurfa þó verkfræðingar að aðlaga sig að því að sjálfbær þróun sé höfð að leiðarljósi við tæknilegar úrlausnir. Stór þáttur í að ná fram breytingum er hugarfarsbreyting, bæði verkfræðinga og annarra, að hugsað sé út fyrir rammann í hverju verkefni og litið á heildarmyndina. Slík hugarfarsbreyting krefst þjálfunar og þverfaglegrar samvinnu en ekki síst vitundavakningar. Verkræðin mun gegna mikilvægu hlutverki í að skapa framtíð sem gerir okkur kleift að lifa við þau þægindi sem við lifum við í dag án þess að hafa neikvæð áhrif á umhverfið. Lausnir sem þróaðar hafa verið út frá hugmyndafræði sjálfbærrar þróunar eru fjölbreyttar og að finna víða um heim. Dæmi um slíkar lausnir er ólympíu60

EFTIR

Söndru Rán Ásgrímsdóttur Sjálfbærniverkfræðingur hjá Mannvit


Háskóli Íslands

leikvangurinn í London. Ólympíuleikarnir í London 2012 hafa verið nefndir grænustu leikar til þessa en þar var m.a. gamalt iðnaðarsvæði hreinsað og byggt upp. Einnig má nefna SMART göngin í Kuala Lumpur þar sem að umferðargöng eru byggð með það í huga að leysa vandamál sem geta fylgt skyndiflóðum þar í landi. Báðar þessar framkvæmdir eru byggðar með seiglu í huga þar sem þau eiga að geta brugðist við ófyrirsjáanlegum breytingum framtíðarinnar en um leið skila ábata fyrir bæði umhverfi og samfélag. Hérlendis er einnig að finna dæmi um framkvæmdir þar sem sjálfbærni er höfð að leiðarljósi. Sesseljuhús að Sólheimum í Grímsnesi er sjálfbært hús þar sem umhverfisáhrif voru í hávegum við hönnun og byggingu. Einnig er vert að nefna Urriðaholt í Garðabæ sem er fyrsta hverfið hérlendis til að fá umhverfisvottun en hingað til hafa aðeins einstaka byggingar fengið vistvænavottun. Árangur krefst samvinnu Töluverð vitundavakning hefur orðið um mikilvægi sjálfbærrar þróunar víða í samfélaginu og margt gott verið gert en með nokkrum skrefum til viðbótar er mögulegt að ná enn meiri árangri. Kolefnislosun frá byggingariðnaðinum þarf sem dæmi að minnka, huga þarf betur að auðlindanýtingu og hringrás nýtingar. Verkfræðingar gegna lykilhlutverki í að árangur náist í þessum málum og eru fjöldi aðferða og tóla sem geta nýst við það. Svo sem lífsferils- og líftímakostnaðargreiningar, kolefnisreikningar og vistvænar vottanir. Þó að mikil ábyrgð liggi hjá verkfræðinni er þó ljóst að verkfræðingar munu ekki einir takast á við þetta verkefni. Samvinna og samstaða allra, jafnt stjórnvalda og atvinnulífsins, er mikilvægur þáttur til að árangur náist. Framfarir í umhverfismálum er nefnilega samstarfsverkefni og sjálfbær þróun er ferðalag en ekki endastöð. Við þurfum öll að vera stöðugt að bæta okkur og gera betur, takmarka neikvæð áhrif og stefna að því að verk okkar skili ábata fyrir umhverfi og samfélag en valdi ekki skaða.

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

61


Upp í vindinn

Útskriftarferð umhverfis- og byggingarverkfræði­ nema 2016 Eftir Helgu Magnadóttur og Sigrúnu Soffíu Sævarsdóttur

62


Háskóli Íslands

Þann 11. maí hittust 17 spenntir nemendur á Keflavíkurflugvelli á leið í þriggja vikna ferðalag. Förinni var heitið til Suður-Kóreu í námsferð og síðan til Víetnam og Tælands í útskriftarferð. Ferðin hófst á flugvellinum í Seoul þar sem Guðmundur Freyr Úlfarsson tók á móti hópnum og fór með okkur á morgunverðarstað sem kom nokkrum á óvart. Til að mynda töldu greinarhöfundar sig panta nautakjöt en fengu tofusúpu og heilan grillaðan fisk. Í Suður-Kóreu var þéttskipuð dagskrá en á þeirri viku sem dvalið var þar fórum við í sex vísindaferðir auk nokkurra hefðbundinna túristaferða sem Guðmundur Freyr skipulagði. Ferðast var milli staða í lestum og í pínulítilli rútu með innbyggðu karókí. Fyrsta daginn var farið í Expressway Transportation Center, Umferðarmiðstöð Suður-Kóreu sem hefur yfirumsjón með allri umferð landsins. Vegakerfið í Suður-Kóreu er engan veginn sambærilegt við vegakerfið heima á Íslandi, en þar er m.a. unnið að því að byggja upp net hraðbrauta sem á að tengja alla íbúa landsins við hraðbraut. Einnig eru fluttar umferðarfréttir nokkur hundruð sinnum á dag, bæði í útvarpi og sjónvarpi til að koma í veg fyrir umferðarteppur. Einnig heimsóttum við stærstu sjávarfallavirkjun heims, Ansan Sihwaho Tidal Power Plant. Kynningin þar var líklega hugsuð fyrir börn en var engu að síður afar fræðandi og skemmtileg. Næstu heimsóknir voru í Korean Research Institute for Human Settlements og ITS Center for Anyang City. Í KRIHS fræddumst við um uppbyggingu vegakerfisins í Suður-Kóreu allt frá lokum seinni heimsstyrjaldar til dagsins í dag. Þá hélt Guðmundur Freyr fyrirlestur um vegakerfið á Íslandi þar sem hann upplýsti meðal annars um að á Íslandi er enginn vegur sem flokkast sem „freeway“, Kóreumönnum til mikillar undrunar. Í ITS Center í Anyang er verið að þróa neyðarapp sem á að auka öryggi íbúa borgarinnar, koma í veg fyrir glæpi og auka líkurnar á að gerandinn náist.

63


Upp í vindinn

Í ferðinni voru tveir háskólar heimsóttir, Seoul National University og Kangwon National University. Í þeim heimsóknum kynntumst við starfsemi skólanna og stærð þeirra. Háskólasvæðið og öll tæki, t.d. vindgöng og ölduhermir, voru margfalt stærri en það sem við höfðum kynnst á Íslandi. Einnig var skemmtilegt að kynnast mötuneytum skólanna. Í Kangwon National University sátum við fyrirlestur um vatnsgæði í Soyang stíflunni og í framhaldinu var farið upp á risavaxna stífluna, siglt yfir lónið og gengið upp að gömlu musteri, Cheongpyeong Temple. Dagurinn endaði á því að við snæddum korean barbeque kvöldverð með tveimur prófessorum og einum nemanda úr skólanum. Síðasta daginn í Kóreu var farið til DMZ að landamærum Norður- og SuðurKóreu. Byrjað var á að fara ofan í göng sem N-Kórea gróf til að geta gert skyndiárás á S-Kóreu. Göngin eru hönnuð þannig að tveir fullbúnir hermenn gætu hlaupið hlið við hlið, en allir í hópnum urðu að beygja sig vegna lágrar lofthæðar. Næst var farið að útsýnispalli með hermenn á alla kanta þar sem horft var yfir til N-Kóreu. Á ákveðnu svæði var leyfilegt að taka myndir, en fyrir utan svæðið var einungis leyfilegt að taka selfie. Landamærin voru afar greinileg þar sem S-Kórea er öll þakin trjám, en í N-Kóreu sést varla tré. Síðasta stoppið var á Dorasan lestarstöðinni við DMZ. Þar er risastór glæný lestarstöð sem bíður í raun eftir því að N-Kórea opni landamæri sín svo hægt sé að ferðast með lest milli landanna. Allur tíminn var ekki nýttur í vísindaferðir og fengum við nægan tíma til að skoða okkur um í Seoul, þar sem við heimsóttum m.a. höllina og fórum upp í útsýnisturn. Eitt það skemmtilegasta við ferðina var að kynnast menningu SuðurKóreu, og þá sérstaklega matarmenningu landsins. Lítill sem enginn munur er á máltíðum dagsins, eins og við fengum að kynnast strax fyrsta morguninn. Ekki er venjan að fá sér bara drykk á börum, heldur er ætlast til að maður fái sér furðulegt snarl með, t.d. þurrkaðan smokkfisk. Upplifunin af Suður-Kóreu var frábær í alla staði, og við vonum að við munum fá tækifæri til að heimsækja landið aftur.

64


Háskóli Íslands

Þegar námshluta ferðarinnar lauk hélt hópurinn til Víetnam þar sem við dvöldum í höfuðborginni Hanoi í nokkra daga. Þar var engin skipulögð dagskrá og gerðum við fátt annað en að svitna og rölta um. Því næst var farið í tveggja daga bátsferð á Ha Long Bay, einum fallegasta stað í heimi. Sú ferð var vel skipulögð þar sem við fórum m.a. á kajak, stukkum í sjóinn, lærðum að gera víetnamskar vorrúllur, heimsóttum perluræktun og nutum þess að vera í fríi í fallegu umhverfi og góðum félagsskap. Frá Víetnam var flogið til eyjunnar Koh Samui í Tælandi þar sem við nutum þess að liggja á ströndinni, fórum í safariferð og helmingur hópsins skellti sér á Half moon party á annarri eyju. Síðustu dögum ferðarinnar var varið í Bangkok þar sem við skoðuðum borgina og versluðum smá. Eftir þriggja vikna dvöl á öðrum stöðum í Asíu kom það okkur mjög á óvart hvað Bangkok er í raun vestræn borg, sérstaklega í samburði við Koh Samui og Víetnam. Ferðin var frábær í alla staði og afar vel heppnuð, og viljum við þakka Guðmundi Frey sérstaklega fyrir sitt framlag til námsferðarinnar. Þessi ferð var ógleymanleg og æðislegur endir á þriggja ára samveru yfir bókunum í VR II.

65


Upp í vindinn

Opinn lífeyrissjóður fyrir háskólamenntaða •

Hagstæð sjóðfélagalán

Góð tryggingavernd

Traust staða

Ábyrg fjárfestingarstefna

Val um sparnaðarleiðir

Meiri ávinningur

LÍFSVERK lífeyrissjóður, Engjateigi 9, 105 Reykjavík, www.lifsverk.is

LOTA er verkfræði- og ráðgjafarstofa sem varð til við sameiningu VJI og VSI verkfræðistofa. Starfrækt eru fjögur starfssvið: mannvirkjasvið, orkusvið, stýrisvið og öryggissvið. LOTA leggur áherslu á öryggis- og umhverfismál við lausn

REYNSLA, ÁRÆÐANLEIKI OG LAUSNIR

verkefna. Vinnustaðurinn snýst um starfsfólkið, góðan anda og þjónustulund. Nýverið hlaut Lota viðurkenningu sem framúrskarandi fyrirtæki hjá Creditinfo.

Hjá Lotu starfar samhentur hópur hámenntaðs fólks með víðtæka alþjóðlega reynslu og þekkingu. Hópur sem hefur getið sér orðspor, bæði hér heima og erlendis, fyrir úrlausnir krefjandi verkefna og sýnt fram á getu til að leysa flókin viðfangsefni með stuttum fyrirvara. Lota er meðal framsæknustu ráðgjafarfyrirtækja á Íslandi og tekur að sér margvísleg og krefjandi verkefni. Fjölbreytt verksvið Lotu sýnir vel það traust sem viðskiptavinir hafa á starfsfólki fyrirtækisins, til að vinna að og leiða til lykta fjölþætt verkefni sem krefjast útsjónarsemi og áreiðanleika. Nánari útlistun verkefna er að finna á heimasíðu okkar lota.is 66

Lota ehf. Guðríðarstíg 2-4 113 Reykjavík Sími: (+354) 560 5400 lota@lota.is • www.lota.is


f. 4 Ă­k 0 is

HĂĄskĂłli Ă?slands

Ăžetta tĂ­marit er styrkt af

Hnit_lĂłgĂł.FH11 Thu Feb 14 15:32:00 2013

Page 1 C

M

Y

CM

MY

CY CMY

K

Composite

Egersund Ă?sland FjĂślver Vatnsvirkinn SmĂ­Ă°astofa SigurĂ°ar R. Ă“lafssonar Skipulagsstofnun Fuglar Aalborg-Portland Snertill

HlaĂ°bĂŚr Colas TĂŚkniĂžjĂłnusta SĂ VerkfrĂŚĂ°istofa SuĂ°urnesja Landsnet Vaki Brammer VSB verkfrĂŚĂ°istofa

67


Upp Ă­ vindinn

68


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.