Projektowanie urbanistyczne i budowlane wrażliwe na wodę

Woda w miastach jest coraz częściej uznawana za cenny zasób. Średnio w ciągu roku deficyt wody dotyka około 30 % terytorium UE i 33 % ludności Europy (EEA, 2025 r.). Oczekuje się, że sytuacja pogorszy się, ponieważ zmiana klimatu zwiększa częstotliwość, skalę i skutki zdarzeń ekstremalnych, w tym susz. Zarządzanie ściekami, powodziami, deszczami i spływami powierzchniowymi powinno zatem opierać się na zintegrowanych rozwiązaniach uwzględniających wielorakie zastosowania i wartość wody. Water Sensitive Urban Design (WSUD) integruje zarządzanie obiegiem wody (w tym opadami, spływami, suszą i parowaniem) w projektowaniu i planowaniu miast. Kluczowe znaczenie dla WSUD ma integracja naturalnych systemów wodnych ze środowiskiem miejskim, promowanie zrównoważonego rozwoju i dobrostanu (Tasnia i in., 2025).

WSUD ma na celu zarządzanie wodą miejską jako cennym zasobem, ochronę jakości wody i ekosystemów przyjmujących dróg wodnych i jednolitych części wód oraz zarządzanie ryzykiem wystąpienia wód opadowych i powodzi. WSUD może być wdrażany w wielu skalach, od pojedynczego budynku po dzielnicę, aż po cały poziom miasta. Przy wdrażaniu WSUD zasadnicze znaczenie mają dwie kluczowe zasady: (1) Wszystkie elementy obiegu wody i ich wzajemne połączenia uważa się jednocześnie za prowadzące do osiągnięcia rezultatu, który podtrzymuje zdrowe środowisko naturalne przy jednoczesnym zaspokojeniu potrzeb człowieka; (2) uwzględnianie obiegu wody odbywa się od samego początku oraz w całym procesie projektowania i planowania.  

Kompleksowa strategia dotycząca WSUD powinna uwzględniać następujące aspekty techniczne:

(i) planowanie ochrony wody (optymalizacja dystrybucji wody między różnymi zastosowaniami, zminimalizowanie zapotrzebowania na wodę, zbadanie możliwości ponownego wykorzystania ścieków i zbierania wód burzowych, zob. również powiązane warianty adaptacyjne dotyczące ponownego wykorzystania wody oraz ograniczeń i racjonowania wody);

(ii) poprawa jakości chemicznej wód opadowych (w tym środki uzdatniania wód opadowych w celu ograniczenia zanieczyszczeń);

(iii) włączenie elementów i strategii wrażliwych na wodę do projektowania obszarów miejskich, na przykład poprzez praktyki takie jak zielone dachy, przepuszczalne chodniki i budowane tereny podmokłe.

Aspekty instytucjonalne, takie jak współpraca z władzami działów wodnych, alternatywne podejścia do zaangażowania społeczności oraz sposoby stymulowania innowacji, są równie ważne i powinny stanowić ramy całego procesu wdrażania WSUD. 

Zrównoważone systemy odwadniania obszarów miejskich (SUDS) są częścią WSUD i odnoszą się do struktur zbudowanych w celu zarządzania odpływem wód powierzchniowych, w sposób naśladujący naturalne odwadnianie. SUDS często zawierają glebę i roślinność w strukturach, które zwykle są nieprzepuszczalne (np. zielone dachy); wchłanianie i przechodzenie przez glebę i roślinność zmniejsza prędkość odpływu i poprawia jakość wody. Przepuszczalność powierzchni na obszarach miejskich można zwiększyć, stosując w stosownych przypadkach przepuszczalne nawierzchnie (np. chodniki, parkingi, drogi dojazdowe). Urządzenia infiltracyjne, takie jak „soakaways”, umożliwiają odprowadzanie wody bezpośrednio do gruntu, natomiast baseny, stawy, a nawet miejskie przestrzenie publiczne, takie jak place zabaw dla dzieci, mogą być zaprojektowane do przechowywania (nadmiaru) wody podczas deszczu. Wszystkie te rozwiązania są w stanie zmniejszyć spływ powierzchniowy, złagodzić skutki powodzi i zwiększyć ładowanie wód gruntowych. Ponadto, jeżeli rozwiązania te zostaną uzupełnione o zbieranie i wykorzystywanie wody deszczowej do zastosowań niezdatnych do picia, można zmniejszyć presję na zasoby wody pitnej, osiągając cele w zakresie efektywnego gospodarowania wodą. Paradygmat WSDU i SUDS mają wyraźne powiązania z koncepcją rozwiązań opartych na zasobach przyrody (NbS), zieloną infrastrukturą miejską (zob. wariant adaptacyjny Zielona i niebieska infrastruktura miejska) oraz miastami Sponge, które niedawno podkreślono jako ważne środki adaptacyjne w wielu politykach i strategiach UE, a także wyczerpująco przeanalizowano w projektach finansowanych przez UE.

Lokalny kontekst i rodzaj planowanego lub wdrożonego WSUD określa kluczowe zainteresowane strony, które należy zaangażować. Jeśli projekt jest bardziej skoncentrowany na bloku lub na poziomie budynku, kluczowymi zainteresowanymi stronami, które należy zaangażować, są właściciele nieruchomości, inwestorzy i zarządcy nieruchomości. Jeśli głównym problemem są rozwiązania w zakresie zarządzania wodami opadowymi w ramach planowania urbanistycznego, potrzebna jest współpraca między różnymi organizacjami z sektorów polityki (użytkowanie gruntów, środowisko i transport), ekspertami (np. właścicielami terenów badawczych). Wybór zainteresowanych stron zależy również od skalowalności przestrzennej planowanego systemu (np. biofiltr na poziomie ulicy w porównaniu ze stawem wód opadowych na dużą skalę). Szersze inicjatywy zarządzania ryzykiem powodziowym na szczeblu miejskim wymagają długoterminowej współpracy między władzami lokalnymi i regionalnymi oraz z zainteresowanymi stronami, które wdrażają plan, w tym właścicielami gruntów lub nieruchomości. Ponadto, aby zwiększyć społeczną akceptację różnych rozwiązań WSUD, opinia publiczna, obywatele i lokalni mieszkańcy powinni być zaangażowani na wczesnym etapie planowania i projektowania. Nowe modele finansowania, takie jak partnerstwa publiczno-prywatne, wymagają ścisłej współpracy z sektorem prywatnym, zwłaszcza jeśli są one częścią procesu wdrażania.

Za kluczowe uznaje się znaczenie ram instytucjonalnych (zarządzanie i zarządzanie) dla pomyślnego i powszechnego wdrożenia tych środków. Procesy planowania wymagają wcześniejszych i bardziej intensywnych konsultacji z różnymi organami ds. planowania.  

Ważnym czynnikiem sukcesu we wdrażaniu WSUD przez gospodarstwa domowe jest dostępność wsparcia finansowego. Rządy mogą również dotować inwestycje mające na celu poprawę gospodarki wodnej i wykorzystania wody w miastach. Na przykład krajowe wykorzystanie wody deszczowej do celów niezdatnych do picia w Bremie (Niemcy) było wspierane przez federalną państwową dotację inwestycyjną.

Instrument nowego europejskiego Bauhausu jest nowym narzędziem finansowania, którego celem jest ożywienie dzielnic poprzez promowanie rozwiązań, które „są nie tylko zrównoważone, ale także sprzyjające włączeniu społecznemu i piękne”. Możliwości finansowania w celu ponownego przemyślenia i przeprojektowania przestrzeni miejskich, w tym również elementów ekologicznych i modeli obiegu zamkniętego wody, można znaleźć na specjalnej stronie internetowej poświęconej finansowaniu.

Oczekuje się, że europejskie inicjatywy współpracy, takie jak partnerstwo „Miasto wrażliwe na wodę”, ustanowione w ramach agendy miejskiej dla UE, będą promować WSUD. Przewiduje on przyszłość, w której europejskie miasta staną się bardziej odporne, zrównoważone i dostosowane do klimatu poprzez umieszczenie projektowania uwzględniającego kwestie związane z wodą w centrum polityki miejskiej. Partnerstwo składa się z 23 partnerów reprezentujących władze krajowe i regionalne, władze miejskie, europejskie organizacje patronackie, inne zainteresowane strony oraz Komisję Europejską.

Główne czynniki sprzyjające obejmują partnerstwo między zainteresowanymi stronami, skuteczne systemy monitorowania i wyceny procesu wdrażania i korzyści, mechanizmy i technologie dzielenia się wiedzą, instrumenty ekonomiczne, plany, akty prawne i regulacje, kształcenie i szkolenie, otwarte innowacje i eksperymenty oraz odpowiednie planowanie i projektowanie zrównoważonych rozwiązań.  

Z drugiej strony istnieje wiele niepewności związanych z wdrażaniem WSUD, które mogą ograniczać jego wdrażanie. Dotyczą one głównie niewystarczających zasobów finansowych, ograniczonej dostępności przestrzeni i czasu, rozdrobnienia instytucjonalnego, braku wiedzy i nieodpowiednich przepisów. 

Koszty

Inwestycje na rzecz WSUD mogą zwiększyć całkowite koszty prac budowlanych, planistycznych i zarządczych, ale z drugiej strony mogą zmniejszyć negatywne skutki dla mieszkańców, budynków i całego miasta oraz zmniejszyć nieoczekiwane koszty napraw szkód spowodowanych ekstremalnymi warunkami pogodowymi, takimi jak powodzie lub spływy wód opadowych. Wdrożenie WSUD do zarządzania wodami opadowymi zamiast tradycyjnych systemów kanalizacyjnych może obniżyć opłaty za wodę deszczową (które zasadniczo opierają się na rozbudowie nieprzepuszczalnej powierzchni nieruchomości, która kieruje wodę deszczową do publicznej sieci kanalizacyjnej) prywatnych gospodarstw domowych lub bloków domów (oszczędność i wykorzystanie wody deszczowej w gospodarstwach domowych, Brema).  

Magazyny wody deszczowej na poziomie budynku mogą kosztować co najmniej 6 000 EUR (oszczędność i wykorzystanie wody deszczowej w gospodarstwach domowych, Brema). Mogą one być wyższe w przypadku większych interwencji (17 500 EUR na magazyn wody deszczowej w budynku odpornym na zmianę klimatu, Amsterdam).  

Opłacalność inwestycji należy oszacować w kontekście lokalnym, ponieważ zależą one od lokalnych warunków klimatycznych i środowiskowych (np. opadów atmosferycznych, odsetka utwardzonej gleby, gęstości środowiska zbudowanego) oraz czynników ekonomicznych (np. cen wody). Całkowite koszty zależą również od wielkości, złożoności technicznej i wymaganej intensywności konserwacji. Ostatnie badania kosztów różnych rozwiązań opartych na zasobach przyrody (np. zielone dachy, biofiltry, wytrawianie ogrodów deszczowych) przyniosły pewne spostrzeżenia na temat potencjalnych kosztów WSUD. Na przykład w Finlandii koszty wdrożenia stawu wód opadowych (rozmiar 10 000 m2) wahały się od 240 000 do 600 000 EUR (projekt CITYWATER). Koszty budowy zielonych dachów mogą się znacznie różnić w poszczególnych krajach i różnić się w zależności od rodzaju dachu, zasadzonej roślinności, wymogów technicznych itp. Na przykład w ocenie kosztów i korzyści przeprowadzonej przez Alves i in. w 2020 r. uznano, że koszt inwestycji (wydatki kapitałowe – nakłady inwestycyjne) wynosi około 80 EUR/m2 i koszty utrzymania (wydatki operacyjne – OPEX) wynoszą około 2,33 EUR/m²/rok. W Hamburgu koszty wahają się od 40–58 EUR/m2. Inn Basel, wstępne szacunki w wysokości około 100 EUR/m ² zostały następnie skorygowane w dół do około 25 EUR/m ².

Korzyści

WSUD zmniejsza ryzyko powodzi wód opadowych (obszar i osoby zalane) na obszarach miejskich. Inne korzyści obejmują zmniejszenie obciążenia zasobów wodnych poprzez zmniejszenie prawdopodobieństwa nadmiernej eksploatacji wody i zwiększenie jej dostępności. Rozwiązania oparte na przyrodzie w WSUD zazwyczaj zapewniają wiele korzyści poprzez zwiększenie możliwości rekreacyjnych, dobrego samopoczucia, walorów estetycznych i różnorodności biologicznej.

Najważniejszymi politykami UE, które mogą zapoczątkować wdrażanie dyrektywy dotyczącej oczyszczania ścieków komunalnych, są ramowa dyrektywa wodna, dyrektywa powodziowa oraz zmieniona dyrektywa dotycząca oczyszczania ścieków komunalnych. W ostatnim z nich zachęca się do zintegrowanego gospodarowania ściekami komunalnymi w celu zwiększenia synergii z przystosowaniem się do zmiany klimatu i działaniami na rzecz odbudowy ekosystemów miejskich. Państwa członkowskie (art. 5) zapewniają ustanowienie do 2033 r. zintegrowanych lokalnych planów gospodarowania ściekami komunalnymi dla wszystkich aglomeracji o RLM wynoszącej co najmniej 100 000 (równoważna liczba mieszkańców). Ponadto do 2039 r. należy również wprowadzić plany zintegrowanego gospodarowania ściekami komunalnymi dla aglomeracji o RLM od 10 000 do 100 000, w których przelewy wód burzowych lub odpływy komunalne stanowią zagrożenie dla środowiska lub zdrowia publicznego. Plany gospodarowania ściekami komunalnymi są poddawane przeglądowi co najmniej raz na sześć lat po ich ustanowieniu i w razie potrzeby aktualizowane.

Unijne rozporządzenie w sprawie odbudowy zasobów przyrodniczych jest również zgodne z WSUD, ponieważ zachęca do tworzenia większej liczby obszarów przyrodniczych w miastach.

Ponadto w strategii na rzecz odporności wodnej zobowiązano się do przywrócenia i ochrony obiegu wody oraz promowano „miasta gąbczaste”, zintegrowane z rozwiązaniami opartymi na zasobach przyrody, aby w kontrolowany sposób wchłaniać i uwalniać wodę.

WSUD to szeroki obszar praktyki, który obejmuje bardzo niejednorodne środki adaptacyjne z szeroką gamą rozwiązań technicznych. W związku z tym czas realizacji różni się znacznie, głównie w zależności od zakresu i wielkości inicjatywy. Praktykę WSUD na bardzo małą skalę na jednym poziomie budynku można wdrożyć w ciągu kilku miesięcy, podczas gdy wdrożenie na dużą skalę, które obejmuje dzielnicę, a nawet całe miasto, może potrwać kilka lat. 

Praktyki wdrażane niezależnie od skali przestrzennej (rozwiązanie techniczne w jednym budynku lub duże zintegrowane rozwiązania w skali sąsiedztwa) są na ogół długotrwałe (> 10–30 lat), ale zazwyczaj wymagają regularnej konserwacji, w przeciwnym razie ich pojemność może znacznie się zmniejszyć lub funkcja systemu może zawieść.