Plochy s propustným povrchem

Náhled opatření

Zařazení opatření

Hrozby spojené se změnou klimatu

  • Vlny horka a městský tepelný ostrov
  • Přívalové srážky, nedostatečné zasakování a bleskové povodně
  • Nedostatek vody, sucho

Časová náročnost realizace

  • krátkodobá (do 1 roku)

Realizace opatření

  • Individuální (občan, firma, nezisková organizace)
  • Obecní

Popis opatření

Do kategorie plochy s propustným povrchem řadíme např. štěrkový trávník, povrch ze štěrku nebo kamenné drti, vegetační tvárnice, dlažbu se zatravněnými spárami, porézní dlažbu nebo plastové zatravňovací tvárnice (rošty), propustný asfalt a beton. Plochy s propustným povrchem vedle své primární funkce (zpevnění půdy, parkování aut apod.) umožňují v daném místě odvod a zasakování dešťové vody a tajícího sněhu a rovněž snižují hlukovou zátěž oproti konvenční dlažbě díky vyšší poréznosti. Základní druhy povrchů se liší použitým materiálem, nutností údržby nebo možným způsobem využití. Plochy s propustným povrchem dokáží infiltrovat 50-80 % vody v závislosti na druhu povrchu, intenzitě srážek, podloží, sklonu svahu, frekvenci údržby apod.

Užitky plynoucí z realizace opatření

  • Retence srážkové vody a regulace odtoku
  • Zvyšování kvality vody
  • Regulace teploty a mikroklimatu
  • Regulace kvality ovzduší
  • Protierozní funkce
  • Protihluková funkce
  • Ukládání uhlíku
  • Produkce biomasy
  • Nárůst estetické hodnoty
  • Nárůst hodnoty okolních nemovitostí
  • Tvorba biotopu a podpora biodiverzity
  • Pozitivní vliv na zdraví
  • plně poskytován
  • částečně poskytován

Požadavky na realizaci opatření

Možnosti realizace opatření závisí na zvoleném druhu propustného povrchu, stávajícím využití daného území, skladby a sklonu podloží. Např. u parkoviště je pro funkčnost systému potřeba vedle pokládky propustných povrchů vybudovat i další infrastrukturu pro odvedení přebytečné srážkové vody mimo plochu parkoviště (např. zasakovací pásy nebo menší nádržky/poldry, podzemní retenční nádrže na infiltrovanou srážkovou vodu).

Náklady na realizaci a údržbu opatření

Náklady na realizaci opatření jsou odvislé od zvoleného druhu propustného povrchu, stávajícího využití daného území, skladby a sklonu podloží. Aby celý systém fungoval, je potřeba vedle pokládky výše uvedených propustných povrchů vybudovat i další infrastrukturu pro odvedení přebytečné srážkové vody mimo plochu parkoviště (např. zasakovací pásy nebo menší nádržky/poldry, podzemní retenční nádrže na infiltrovanou srážkovou vodu). Provozní a investiční náklady jsou zachyceny v následující tabulce. Údaje vychází primárně z informací z již realizovaných opatření, cen materiálu a stavebních prací na českém trhu a katalogu opatření Dostál et al. (2014). Provozní náklady se odvíjejí od časové náročnosti, periodicity údržby, nutného technického vybavení včetně spotřeby energií (sekačka, válcovač) a potřeby odbahnění nádrží a poldrů. Oproti parkovišti z asfaltu nebo betonu se jedná u propustných povrchů v případě provozních nákladů o vícenáklady pohybující se dle zvoleného povrchu a charakteristik lokality do 20 Kč/m2.

Investiční a provozní náklady na realizaci propustných povrchů:

Náklady Investiční náklady (minimální hodnota) Investiční náklady (maximální hodnota) Roční provozní náklady (minimální hodnota) Roční provozní náklady (maximální hodnota)
Štěrkový trávník 327 Kč/m2 844 Kč/m2 0 Kč/m2 20 Kč/m2
Povrch ze štěrku nebo kamenné drti 279 Kč/m2 722 Kč/m2
Vegetační tvárnice 623 Kč/m2 1702 Kč/m2
Dlažba se zatravněnými spárami 730 Kč/m2 1830 Kč/m2
Porézní dlažba 723 Kč/m2 1793 Kč/m2
Plastové zatravňovací tvárnice 646 Kč/m2 1254 Kč/m2
Podzemní jímka (dle objemu) 2 550 Kč/m3 14 500 Kč/m3 0 Kč/m3 300 Kč/m3
Travnaté zasakovací pásy 7 200 Kč/ha 80 000 Kč/ha 2 060 Kč/ha 2 680 Kč/ha
Poldr (dle objemu) 350 Kč/m3 1 750 Kč/m3 0 Kč/m3 200 Kč/m3

Zdroj: Vlastní analýza realizovaných opatření a cen materiálů/prací

Popis užitků plynoucích z realizace opatření

Užitky opatření z hlediska ekosystémových služeb

Propustné povrchy ve městě poskytují z hlediska ekosystémových služeb celou řadu užitků, které mají vliv na kvalitu života ve městech. Hlavní užitky přináší tzv. regulační ekosystémové služby, mezi které je řazena: (i) retence srážkové vody a regulace odtoku (propustné plochy mají retenční a akumulační schopnost do výše 50-80 % množství srážek – čímž zároveň přispívají k regulaci povrchového odtoku a zmenšení problémů lokálních záplav); (ii) zvyšování kvality vody (propustné povrchy filtrují některé polutanty (těžké kovy), jako jsou např. měď nebo zinek, a to až o 85 %; zpožděné zamrzání silnic a chodníků snižuje spotřebu posypových materiálů/solí); (iii) regulace teploty a mikroklimatu (snižování teploty prostředí výparem vody vegetací; snižování efektu tepelného ostrova města); (iv) protihluková funkce (některé typy propustných povrchů ve městě snižují hlukové znečištění díky zvýšené pórovitosti povrchu ulice); (v) protierozní funkce (především oproti nezpevněným povrchům).

Další užitky z propustných ploch

Propustné plochy ve městě mohou regulovat spotřebu energie (nižší objem vod v čističkách snižuje spotřebu energie) a zároveň přispívat k úspoře nákladů za budování nepropustného povrchu (asfaltu) a kanalizace.

Kvantitativní (biofyzikální) hodnoty vybraných užitků:

Užitek Způsob vyjádření užitku Minimální hodnota Maximální hodnota Zdroj
Retence srážkové vody a regulace odtoku Kapacita zachycování srážkové vody (případová studie Rimini, IT) 123 mm/h*a 20 137 mm/h*b Cipolla et al., 2016
Kapacita zachycování srážkové vody (Coesfeld + Münster, DE + Dronten, NL) 800 mm/h 1800 mm/h Lucke & Dierkes, 2015
Průměrná kapacita zachycování srážkové vody – propustný beton (případová studie Syracuse, USA) 146,4 ± 120,6 mm/h Valinski & Chandler, 2015
Průměrná kapacita zachycování srážkové vody – porézní asfalt (případová studie Syracuse, USA) 192 ± 135,6 mm/h Valinski & Chandler, 2015
Zvyšování kvality vody Procento zachycování celkových suspendovaných sedimentů (případová studie Coesfeld + Münster, DE + Dronten, NL) více než

92 %

Lucke & Dierkes, 2015
Zachycování polutantů (těžkých kovů) – zinek*c (případová studie Coesfeld + Münster, DE + Dronten, NL) 37 % 85 % Lucke & Dierkes, 2015
Regulace teploty a mikroklimatu Podíl evapotranspirace z celkového množství ročních srážek (případová studie Coesfeld, DE) *d 10 %

88 mm/rok

65 %

545 mm/rok

Göbel et al., 2013

Vysvětlivky:

*a zámková dlažba z porézního betonu *b betonové tvárnice se štěrkem

*c Podobné výsledky byly dosaženy i pro měď. Podobné chování při odstraňování polutantů jako měď má např. olovo. Podobné chování při odstraňování polutantů jako zinek má např. kadmium.

*d Celkové průměrné roční srážky 843 mm/rok. Pro srovnání - nepropustné povrchy měli ve studii hodnotu evapotranspirace 62  mm/rok (7 % celkových ročních srážek).

 

Bariéry a omezení realizace opatření

  • Propustné povrchy nelze realizovat na pozemcích s velkým sklonem (na svazích) nebo při velmi málo propustném podloží (jíl, skála);
  • při výměně nepropustných povrchů za propustné je třeba také často vyměnit materiál pod nimi, tzv. nosnou vrstvu, a to v případě, není-li tento materiál dostatečně propustný. Hrozilo by totiž nebezpečí vzdutí vody a tím k následnému poškození povrchu;
  • realizaci opatření by mělo předcházet provedení geologického průzkumu, aby se zabránilo riziku negativních vlivů na okolní stavby a zařízení a předcházelo se narušení stability svahů;
  • propustnými povrchy na parkovacích plochách může docházet ke kontaminaci půdy a následně vodních zdrojů znečišťujícími látkami z olejů a nečistot z automobilů;
  • omezená nosnost některých materiálů.

Ilustrační příklad opatření

Ilustrační příklad opatření: Parkoviště s propustným povrchem, Plzeň – Štruncovy sady (projektant: VALBEK, s.r.o., realizátor: Sdružení RC Štruncovy sady)

V rámci realizace první etapy rozsáhlejšího záměru rozšíření centrálního parkového okruhu města Plzně k soutoku řek Radbuzy a Mže došlo k vybudování parkoviště s využitím přírodě blízkého opatření – propustného povrchu, na území areálu Relax parku ve Štruncových sadech. Parkoviště bylo vybudovaného na pozemku o rozloze 934 m2, samotná plocha k parkování pak zabírá 450 m2. Na parkovací místa byly využity betonové polovegetační tvárnice, které umožňují místní zasakování srážkové vody a tajícího sněhu. Odvodnění komunikace je řešeno jednostranným sklonem vozovky a svedením vody do hloubkového vsakovacího trativodu ze štěrkodrti v okolním terénu. Celé území parkoviště tak umožňuje zasakování srážkových vod bez nutnosti vybudování kanalizace a snížení nároků na ni. Přebytečná voda je odváděna na sousední pozemek, kde je zasakována. V rámci parkoviště došlo rovněž k vysázení několika vzrostlých stromů, které mají rovnoměrně stínit na parkovací místa. Tato případová studie se zaměřuje na ekonomické zhodnocení užitků a vícenákladů propustného povrchu parkoviště oproti konvenčnímu nepropustnému asfaltovému povrchu.

Zdroj: Eva Velebná-Brejchová (2015)

Investiční náklady na vybudování parkoviště ve Štruncových sadech byly ve výši 927,5 tis. Kč vč. DPH. Hodnocení tohoto opatření je založeno na srovnání nákladů a užitků spojených s výstavbou propustného povrchu nad rámec nákladů a užitků z běžného asfaltového povrchu. Po odečtení nákladů, které by bylo nutné vynaložit i v případě běžného asfaltového povrchu, činily navíc vynaložené náklady 609 tis. Kč včetně DPH.

Provozní náklady nad rámec běžného asfaltového povrchu jsou spojeny s nutností provádět sekání trávy prorůstající mezi tvárnicemi a čištění spár umožňujících zasakování vody. Úklid probíhá dle potřeby, sekání a čištění spár se provádí 2-3 krát do roka v závislosti na intenzitě využívání parkovacích míst. Tyto provozní náklady jsou odhadovány ve výši 9 tis. Kč ročně.

Užitky mají jednak povahu úspor nákladů na zajištění odvodu vody do kanalizace (budování kanalizace) a její čistění, dále pak v omezené míře redukci škodlivých látek v ovzduší a ukládání uhlíku. Dále se jedná o úspory nákladů na zbudování samotného asfaltového povrchu. Významná část užitků je v případě parkoviště spojena s úsporou nákladů na budování dešťové kanalizace, kterou by bylo třeba jinak vybudovat. V případě realizace parkoviště s asfaltovým povrchem by bylo nutné dobudovat přípojku ke kanalizaci.

Popsané kategorie nákladů a užitků byly pomocí metody cost-benefit analýzy vyjádřeny v podobě čisté současné hodnoty. Pro vyjádření byl použit časový horizont 25 a 50 let od vybudování propustného povrchu parkoviště. Dále byla stanovena společenská návratnost investice. Hodnoty čistého současného společenského užitku jsou zachyceny v následující tabulce. Při hodnocení realizovaného projektu je za prvních 25 let dosahováno čistého společenského užitku ve výši téměř 167 tis. Kč, za dobu 50 let je generován čistý společenský užitek ve výši 203 tis. Kč.

Časový horizont Kumulativní současná hodnota NÁKLADŮ Kumulativní současná hodnota společenských UŽITKŮ Čistá současná hodnota společenských užitků v daném horizontu
25 let 726 216 Kč 892 841 Kč 166 625 Kč
50 let 778 957 Kč 982 140 Kč 203 183 Kč

Náklady na realizaci propustného povrchu se vrátí v podobě společenských užitků během prvního roku. Důvodem je významná úspora za odkanalizování parkoviště v případě, že by bylo zbudováno s asfaltovým povrchem. S ohledem na nejistoty byla provedena citlivostní analýza pro různé hodnoty diskontní míry. Vlivem vysokých ročních užitků neměla výše diskontní míry vliv na návratnost investice. Ta je tedy shodná pro všechny tři níže uvedené scénáře. V rámci ekonomického hodnocení nebyla vyjádřena peněžní hodnota regulace mikroklimatu, zvyšování kvality vody, která je považována za spornou vlivem toho, že voda je přímo odváděna do půdy bez průchodu přes čistírnu odpadních vod. Chybí také vyjádření užitků z protierozní funkce a snižování hluku a tvorbu biotopů, které není možné jednoduše ocenit. V případě, že by nedošlo k úspoře za budování kanalizace (např. by zde již byla), společenská návratnost by se významně prodloužila.

Scénář (diskontní míra) Návratnost v letech
Základní (4 %) 1
Optimistický (2 %)
Pesimistický (6 %)

Zdroje

Fotografie - parkoviště s propustným povrchem, Plzeň – Štruncovy sady; autor: Eva Velebná-Brejchová (2015).


Center for Neighborhood Technology. (2010): The Value of Green Infrastructure. A Guide to Recognizing Its Economic, Environmental and Social Benefits. 80 s. [online] dostupné na: <http://www.americanrivers.org/wp-content/uploads/2013/09/Value-of-Green-Infrastructure.pdf?0658fa>

DOSTÁL, T. et al. 2014. Opatření pro snížení transportu splavenin ze zemědělské půdy v povodí vodních nádrží – základní charakteristika a ekonomické hodnocení nákladů spojených s jejich realizací – výstup v rámci projektu TA02020808 - Metody optimalizace návrhu opatření v povodí vodních nádrží vedoucí k účinnému snížení jejich eutrofizace. ČVUT Praha, IREAS.

Cipolla, S. S., Maglionico, M., Stojkov, I. (2016): Experimental Infiltration Tests on Existing Permeable Pavement Surfaces. CLEAN – Soil, Air, Water, Vol. 44, No. 1, s. 89-95.

Göbel, P.; Starke, P.; Voss, A.; and Coldewey, W.G. (2013): Field measurements of evapotranspiration rates on seven pervious concrete pavement systems. Proceedings of 8th International NOVATECH Conference. Lyon, France.

Lucke, T., Dierkes, C. (2015): Addressing the demands of the new German permeable pavement design guidelines and the hydraulic behaviour of a new paving design. Journal of Engineering Science and Technology. Vol. SI, No. 8, s. 14-28.

Ústav pro ekopolitiku. (2009): Jak hospodařit s dešťovou vodou na soukromém pozemku. Praktický rádce pro obnovu propustnosti povrchů a zasakování. Praha: Ústav pro ekopolitiku, o.p.s.. 43 s. ISBN: 978-80-87099-06-3

Valinski, N.A., Chandler, D.G. (2015): Infiltration performance of engineered surfaces commonly used for distributed stormwater management. Journal of Environmental Management. Vol. 160, s. 297-305.

Podobná opatření