Zprávy z tisku

Úvahy o zelených střechách

Zelené střechy mají ekologický i ekonomický význam a stále se rozšířují. Pomáhají zadržovat dešťové srážky a zpomalovat odtok vody, v létě ochlazují budovy a zvyšují vlhkost vzduchu evapotranspirací a produkují kyslík a slouží i jako tepelná izolace střech.

Zelené střechy jsou vždy přítomné v kolektivním povědomí veřejnosti, zvláště u těch, kteří se angažují v zeleném průmyslu a kompostování. V takových městech jako Chicago, Portland (Oregon) a Toronto se implementaci iniciativ se zeleným střechám dostává pozornosti médií a podpory vlád. Snad je to i proto, že zelené střechy jsou schopny zajistit zároveň jak ekologickou, tak ekonomickou návratnost, což pomáhá urychlovat jejich další rozvoj.

Zelené střechy umožňují zadržovat přívalové srážky a zpomalovat jejich vstup do kanalizačního systému. Voda absorbovaná střešním substrátem slouží k zavlažování rostlin na střechách a k evapotranspiraci, ochlazování střech a bytů pod nimi, hlavně v létě. Vedle hydrologické funkce zelených střech substrát a rostliny zastiňují a chrání střešní fólii, prodlužují její životnost zmírňováním extrémních teplot a teplotních výkyvů. Zelené střechy mohu vytvářet otevřené prostory, které mohou sloužit k odpočinku.

V Severní Americe se studie zaměřené na zelené střechy výrazně rozvíjejí hlavně v posledním desetiletí. Vyzdvihují především jejich pozitivní funce a výhody.

Většina vědeckých testů specifikuje střešní zahrady jako důležité pro zadržování přívalových dešťů. Jejich retenční kapacita závisí na množství srážek, jejich intenzitě, hloubce vrstvy substrátu a ročním období.

Obecně platí, že menší srážky mohou být zadrženy úplně, zatímco větší srážky přesáhnou retenční kapacitu substrátu a nadbytek vody odtéká. Nicméně tento objem je redukován a maxima zaplavení jsou pozdržena při porovnání s tradičními střechami, což umožňuje zmenšit náklady na zařízení pro zacházení se srážkovou vodou a na infrastrukturu. Kvalita odtokové vody je také zkoumána se smíšenými výsledky. Někteří jsou přesvědčeni o tom, že zelené střechy nemají žádný vliv na obsah odtokové vody, jiní naopak se znepokojují tím, že živiny v substrátu mohou být vyplavovány a připomínají vysoký obsah organických látek jako potenciální faktor.

Další možností ovlivňování retenční vodní kapacity je složení substrátu. Schopnost podporovat růst rostlin a zadržovat velká množství vody musí být obsažena v lehkých upravených půdách. Testování za účelem optimalizace a zjištění rovnováhy mezi všemi těmito faktory mělo za výsledek rozmanitost patentovaných substrátů a dalších produktů. Kombinace těchto lehkých mělkých půd a k suchu tolerantních rostlin se stala nejběžnějším systémem zelených střech v současnosti. Vzhledem k proměnlivým srážkám a obdobím sucha ve spojení s mělkými půdními substráty musí být rostliny pěstované na střechách skutečně odolné.

Střecha v Bronxu

Mnoho testování zelených střech bylo zaměřeno na charakteristiku základních parametrů mělkých drenážovaných substrátů a na nich pěstovaných sukulentů odolných vůči suchu. To odráží obvyklý přístup, který se praktikuje v Evropě a je standardní rovněž v Severní Americe. Dosud bylo zahájeno málo prací, které by šířily tento základní přístup. Způsoby, jimiž jsou zelené střechy konstruovány, zejména nosnost střech a problémy údržby vyvolávají stanovení priorit ve vztahu k výhodám, jejichž poskytování je od zelených střech očekáváno.

Odolnost preferovaných rostlinných druhů k suchu snižuje jejich schopnost ochlazovat stavby evapotranspirací velkých objemů vody. A prostředí omezující růst eliminuje většinu druhů tak snižuje estetiku těchto střech a jejich schopnost dosahovat vyšší biodiverzity. Kromě konstruování střech ke zlepšení jejich fungování, mohou zelené střechy začít získávat ekologicky příznivější řešení, jako například využívání produktů z odpadů nejlépe své produkce, využívání místních materiálů a hlavně původních druhů rostlin.

Mnoho z těchto možností ovlivnilo design zelené střechy v St. Simon Stock School v Bronxu v New Yorku. Ve spolupráci mezi touto školou a Paulem Mankiewiczem z ústavu Gaia Institute a při financování úřadem Bronx Borough Office of Overall Economic Advancement, byla instalována tato střecha v červnu roku 2005. Mnoho vlastností této střechy je unikátních. Jedna významná charakteristika by měla být její umístění - na škole, což poskytuje, kromě ekologických a ekonomických vlastností, nesčíslné možnosti výchovné. Ale design této zelené střechy je unikátní sám o sobě, s neobvyklým substrátem, výběrem rostlin a prováděným výzkumem.

Dr. Maniewicz vyvinul již před 20 lety půdu pro zelené střechy založenou na použitých odpadních produktech, dlouho před tím, než zelené střechy začaly získávat popularitu. Začínal s drceným recyklovaným polystyrenem, upraveným tak, aby zlepšoval vododržnou kapacitu substrátu a kapacitu výměny kationtů, ten smíchal s jílem a kompostem a vytvořil tak skutečně velmi lehký kultivační substrát. Tato půda nejen splnila požadavky na substrát pro zelené střechy, ale také odstranila polystyren a organické látky z toku odpadů a ideálně je využila. Polystyren, který se v půdě nerozkládá, je ideální kandidát pro substrát na zelených střechách, protože některé z nich vydrží přes 30 let. Produkce tohoto substrátu může být prováděna v městské oblasti, čímž se snižují náklady na dopravu a eliminují produkty, jejichž výroba je náročná na energii, jako například lehčený keramzit, který se také často používá jako složka substrátů pro zelené střechy. Střecha na budově v St. Simon Stock byla první, kde se instaloval a testoval tento substrát. Jeho vrchní vrstvy tvoří sláma a kompost, což napodobuje horizonty obvyklé pro půdy in situ.

S takovým inovativním substrátem je logické, že výběr použitých rostlin je rovněž neobvyklý. Výběr rostlin byl založen nejen na jejich toleranci k suchu a k intenzivnímu slunečnímu záření, ale i na jejich místnímu původu a schopnosti přitahovat ptáky a hmyz, a také na jejich výchovné hodnotě pro školu. V současnosti, ve svém druhém roce existence, byla střecha osázena keři vinné révy rostoucími na jejich plotech, kapradinami na stinnějších místech a kvetoucími orlíčky (Aquilegia). Ačkoli tento systém není drenážován, vrchní vrstvy kompostu a mulče zadržují vlhkost a hloubka 15 cm zajišťuje zachycování dešťových srážek potřebných k udržení rostlin. Budoucí možnosti zahrnují zavlažování kořenů odpadní vodou ze školních koupelen, aby se zároveň podporoval růst rostlin, ochlazování prostřednictvím evapotranspirace a omezilo se zatížení městského kanalizačního systému. Testování, jak dále zlepšit tyto funkce, bylo prováděno také na testovacích pozemcích na této střeše.

Kvantifikace funkcí rostlin a střechy

Ačkoliv celkový design této zelené střechy byl inovativní v porovnání se stávajícími praktikami zelených střech, testovací pozemky na této střeše umožnily prozkoumat další možnosti. Tvůrci se odchýlili od systému volného drenážování. Ve střeše byly zakopány malé kontejnery, aby se mohly testovaly tyto charakteristiky zelené střechy, která zadržuje srážkovou vodu do plné kapacity půdy. Původní druhy rostlin použité v tomto pokusu plnily jiná kritéria než většina výsadeb zelených střech, tj. odolnost vůči suchu a zaplavení, vůči zasolení a schopnost evapotranspirace vysokých objemů vody, pokud je přístupná. Testování těchto kontejnerů zkoumalo retenci vody a její ztrátu rostlinami, vododržnou kapacitu půdy, růst rostlin a srovnání této nové půdy s obvyklejší upravenou půdou pro zelené střechy. Předběžná zjištění ukazují velký potenciál posunu k tomuto typu designu zelených střech.

Nový typ půdy byl použit v polovině kontejnerů a druhá polovina byla naplněna lehčenou směsí břidlice, kompostu a perlitu. Polovina těchto kontejnerů byla osázena slanomilnou trávou rodu Spartina a druhá polovina rostlinou rodu Solidago a tyto rostliny byly stejnoměrně rozděleny v obou druzích půdy. Rostliny byly vysázeny v červnu 2005 a vytvořily porost během období vhodných dešťových srážek. Po tomto období byly měřené objemy vody aplikovány na každý kontejner, aby se testovala jak retenční kapacita kontejnerů, tak úroveň, do které by rostliny mohly využít vodu k evapotranspiraci. Tyto výsledky ukazují, že nedrenážovaný systém by mohl zadržet dvouleté srážky, z nichž většina by odváděla vodu prostřednictvím tenčího substrátu zelené střechy. Díky schopnosti rostlin snášet stojatou vodu a využívat tuto vodu rychleji než rostliny čeledě Sedum spp., byl tento systém schopen využít všechnu stojatou vodu za čtyři dny.

Úroveň evapotranspirace se snížila, protože dostupnost vody poklesla, ale stále zůstávala vyšší než publikované údaje na standardnějších zelených střechách s tenčími substráty a rozchodníkem (Sedum spp.), i když jsou tyto systémy častěji zavlažovány. Tolerance rostlin k stojaté vodě umožňuje, aby byl uchován „rezervoár“ vody v půdě spíše, než aby byla voda byla odváděna do odtokových systémů, což snižuje potřebu častých srážek pro udržení rostlin. Navíc, snížená rychlost evapotranspirace během období zaplavení umožňuje rychlou regeneraci z nadbytku srážek, což ukazuje, že takový systém by mohl úspěšně snášet jejich vysoké objemy. Bez ohledu na optimalizovanou funkci schopnosti zelené střechy zadržovat vodní srážky a ochlazovat střechu evapotranspirací, nedrenážovaný systém vylučuje obavy ze zhoršování kvality vyplavováním, což bere v úvahu zvýšený obsah organických látek v substrátu. Ačkoli je tento systém je v předběžném testování, ukazuje, že alternativny současného designu zelených střech mohou poskytovat větší ekonomickou návratnost a také příznivé ekologické funkce.

Zatížení zelených střech je vždy problémem a často se stává limitujícím faktorem v designu střechy vyžadujícím nízké objemy substrátu a tím omezeného výběru rostlin. Následkem toho jsou substráty zelených střech navrhovány tak, aby byly co nejlehčí při současné podpoře života rostlin. Voda zvyšuje dramaticky zatížení půdy, což ukazuje, že složení substrátu samo o sobě neudává stupeň zatížení. Je třeba počítat s hustotou substrátu v mokrém stavu, při plné nasycenosti vodou. Snížením zátěže substrátu může být zadrženo více vody na zelené střeše, aby se podpořil růst rostlin.

Možnosti budoucího výzkumu

Tato testovací střecha slouží jen jako jedna možnost ze způsobů, kterými může být zlepšena užitkovost zelených střech. Ačkoli existuje mnoho aplikací pro zelené střechy a variant v parametrech jejich konstrukce, obecný posun v zaměření od omezení designu k jeho možnostem by měl být zvýhodňovat celý proces. V případech, kde objem půdy, druhy rostlin a zatížení vodou zabraňují možnostem konstruování zelených střech, mělčí substráty půdy a rostliny vysoce odolné vůči suchu vždy poskytnou vlastníkovi budovy prospěch a mnoha způsoby zlepší černé asfaltové střechy. Další výzkum optimalizace je nezbytný v oblasti selekce rostlin, složení substrátu a užitkovosti ve srovnání s údaji počasí. Zelené střechy se mohou rozšiřovat a mohou být začleňovány do navrhování budov a mohou se lépe integrovat do celkového návrhu budov. Tohoto může být dosaženo ve spojení s recyklaci odpadní vody vody spojené s návrhem budovy a dalšími projekty. Zelené střechy se stávají čím dál populárnějšími a jejich jediné omezení je fantazie těch, kteří je navrhují.

BioCycle, vol. 47, 2006, č. 9, s. 38 - 41

Datum uveřejnění: 6.4.07
Poslední změna: 6.4.2007
Počet shlédnutí: 232