Att samla in regnvatten för att använda till olika syften har under de senaste åren blivit allt vanligare i flera länder. Denna metod är fördelaktig ur flera miljömässiga och samhällsekonomiska aspekter då den bidrar till minskad dricksvattenförbrukning och förbättrad dagvattenhantering. I Sverige är tekniken relativt obeprövad men flera stora byggnader där det ska implementeras är nu under byggnation. En av dessa är Celsiushuset i Uppsala där regnvatten ska samlas in på taket för att användas till toalettspolning. I dagsläget finns bristfällig kunskap om sådana system inom sektorn för samhällsbyggnad. Syftet med examensarbetet var dels att undersöka effektiviteten (andelen av toalettspolningen som sker med regnvatten) hos Celsiushusets system och utifrån det föreslå en lämplig magasinstorlek, och dels att rekommendera vattenreningsmetoder för att inte mikrobiell tillväxt eller algtillväxt ska uppstå eller att regnvattnet ska bli missfärgat eller orsaka luktproblematik.  Effektiviteten undersöktes, tillsammans med relaterade parametrar såsom nederbörd, avrinning och insamlad nederbördsmängd, genom att utföra dagliga simuleringar för tre olika femårsperioder. Tidsperioderna motsvarade en nederbördsfattig period, en genomsnittsperiod och en nederbördsrik period mellan åren 1961-2017 och simuleringarna utgick från dygnsvärden för nederbörd och temperatur. Även förenklade kostnadsberäkningar utfördes för att undersöka kostnadens variation med varierande magasinstorlek. Reningsmetoderna rekommenderades utifrån en litteraturstudie samt beräkningar av takavrinningens föroreningsbelastning som utfördes med StormTac. För den planerade magasinstorleken på 50 m3 är systemets effektivitet störst under sommaren och hösten (60-100 % ett genomsnittsår) och lägst under årets första månader (30-40 % ett genomsnittsår). Den sammantagna effektiviteten för den planerade storleken är för den nederbördsfattiga perioden 40 %, för genomsnittsperioden 51 % och för den nederbördsrika perioden 56 %. En magasinstorlek på mellan 50 m3 och 75 m3 är lämplig för att uppnå relativt hög genomsnittlig effektivitet och årlig insamlad nederbördsmängd, utan att medföra alltför höga kostnader. Magasinet bör inte vara mindre än 50 m3 och en volym närmare 75 m3 vore fördelaktigt för den insamlade nederbördsmängden. Reningsmetoderna som rekommenderas för systemet är takbrunnar med kupolsil, avskiljning av det första flödet, sedimentering i sandfångsbrunnar och i magasinet samt ett snabbt sandfilter och UV-behandling. / In recent years, there has been an increased usage of rainwater harvesting globally. The technology reduces drinking water consumption and improves stormwater management. In Sweden, the implementation of rainwater harvesting is still at an early stage but several systems are now under construction. One of them is in Celsiushuset in Uppsala where rainwater will be used for toilet flushing. One aim of the project was to calculate the efficiency (the ratio between the volume of used rainwater and the water demand for toilet flushing) of the system. Based on the efficiency and economic calculations, an appropiate storage tank size was to be identified. An additional aim was to recommend water treatment methods that would prevent color or odour in water in the toilets and also prevent microbe and algae growth. The efficiency, along with other parameters, was examined with simulations for three periods between 1961-2017 with different precipitation amounts. Also, a simplified calculation of the systems' costs depending on tank size was carried out. The recommendation of treatment methods was made based on a literature review combined with a calculation of the roof runoff quality, which was performed in StormTac. For a tank size of 50 m3, the highest efficiency of the system is obtained during summer and autumn and varies between 60 % and 100 %. The mean efficiency for the different periods has a higher value with increased precipitation amount and the efficiency is 40 %, 51 % and 56 %, respectively. An appropiate size of the rainwater storage tank would be between 50 m3 and 75 m3. The recommended treatment methods include strainers on the roof, a first flush diverter, sedimentation, a rapid sand filter and UV treatment.

Les toitures végétalisées (TTV) existent en deux types : extensive (EGR) et intensive (IGR). Ils diffèrent principalement par le type de végétation et la profondeur du substrat. Ces travaux de recherche visent à atteindre les objectifs suivants : 1. Déterminer et comparer les impacts environnementaux d’un toit de gravier ballasté traditionnel (TGBR), d’une toiture réfléchissante (WRR), EGR, et IGR ; 2. Quantifier la performance énergétique d’un TGBR et d’une EGR ; 3. Évaluer le potentiel de gestion d’eau et la dynamique de ruissellement d’un TGBR et d’une EGR. Le 1er objectif a été atteint suite à une Analyse comparative de Cycle de Vie (ACV) d’une EGR réelle de 834 m2 et de trois toits fictifs : TGBR, WRR, et IGR. Les résultats indiquent qu’une EGR présente les impacts environnementaux les plus bas pour les 15 catégories d'impacts considérées. Les aspects thermiques et hydriques des TTV ont été testés suite à l’installation d'une maquette TGBR et de deux maquettes EGR sur le toit du département de génie chimique à l'Université de Balamand, Liban. EGR8 et EGR16 sont des maquettes EGR qui diffèrent par la pente ainsi que la profondeur et la composition du substrat. Les profils de température indiquent la réduction des fluctuations de température, l'effet de stockage de chaleur, et l'effet de refroidissement passif. L'étude économique montre que EGR pourrait économiser jusqu'à 45USD/200m2/mois par rapport à TGBR. D’autre part, les profils de la teneur en eau ont démontré que la composition du sol d’EGR8 est plus efficace que celle d’EGR16. En revanche, EGR agit comme un système filtrant surtout pour le cadmium, le fer, le calcium et l'ammonium. / Vegetative roofs (VRs) can be classified into two types : Extensive (EGR) and Intensive (IGR). The main differences between the two are the type of vegetation, the depth of the substrate. This research aims to achieve the following objectives : 1. Determine and compare the potential environmental impacts of traditional gravel ballasted roofs (TGBRs), white reflective roofs (WRRs), EGRs, and IGRs ; 2. Evaluate and compare the energy performance and the heating/cooling demand of TGBRs and EGRs ; 3. Determine and compare the water management potential and the runoff dynamics of TGBRs and EGRs. The first objective was covered by performing a comparative Life Cycle Assessment (LCA) on a real EGR of 834m2 and on three fictitious roofs of the sane area : of TGBRs, WRRs, and IGRs. Results indicated that the EGR had the least potential environmental impacts for the 15 impact categories considered. The second and third objectives were achieved by first installing one TGBR mockup and two EGR mockups on the rooftop of the Chemical Engineering Department at the University of Balamand, Lebanon. EGR8 and EGR16 are EGR mockups differed in the roof slope, the depth and the composition of their substrate. Temperature profiles at different substrate depths clearly indicated the reduction of the temperature fluctuations under the substrate layer, the heat storage effect, and the passive cooling effect. The economic study showed that EGR could save up to 45USD/200m2/month compared to TGBR. The water management performance of EGRs illustrated that the soil composition of EGR8 was more efficient than that of EGR16. In contrast, EGR acted as a sink especially for cadmium, iron, calcium, and ammonium.