Исключительная кровля: исследование зеленых крыш

Зеленые крыши распространены в Германии и других частях Европы, а также в Азии. При этом было мало проведено исследований по оценке их преимуществ. Оценка объекта в Денвере, проведенная Агентством по охране окружающей среды США, будет одной из самых тщательных оценок, проводившихся в последнее время.

Каждый год энтузиасты экологии со всей страны, а точнее, со всего мира, встречаются, чтобы посетить Международную конференцию и выставку GreenBuild. Они приходят, чтобы увидеть новые технологии, которые помогают сделать наш мир более экологически привлекательным. Выставка в Денвере считалась крупнейшей и самой посещаемой выставкой такого рода. Денвер приготовил для посетителей открытие одного из самых зеленых объектов города и страны: здания нового Агентства по охране окружающей среды США (EPA) площадью более 21 500 квадратных метров.

Хотя на тот момент строительство еще не было завершено, здание было открыто для проведения специальных экскурсий для посетителей. Объект был построен с использованием различных экологически чистых и энергосберегающих продуктов и материалов. Для выработки электроэнергии были установлены фотоэлектрические панели и ветряные турбины, а верхняя часть здания имеет зеленую крышу.

Одной из основных причин установки зеленой крыши является то, что в Денвере действуют очень строгие правила и ограничения по ливневому стоку. Ключевой особенностью зеленой крыши является ее способность минимизировать сток ливневых вод и соответствовать местным требованиям. Основной причиной установки было поглощение осадков после дождя и их высвобождение из здания с уменьшенной и медленной скоростью. Однако есть еще более масштабные планы относительно своей новой зеленой крыши. Исследование обеспечит тщательную оценку зеленой крыши и ее воздействия на окружающую среду. К основным целям исследования относятся:

• Определение пропускной способности и способности зеленой крыши минимизировать сток ливневых вод;
• Изучение способности фильтровать загрязняющие вещества из воздуха;
• Предоставление данных об эксплуатации, характеристиках и техническом обслуживании зеленой крыши;
• Определение областей для последующих расширенных исследований зеленых крыш.

Виды зеленых крыш

Зеленые крыши описывались по-разному, и по этой причине, особенно для тех, кто не занимается строительством и эксплуатацией «зеленых» зданий, их определение было несколько сложным. Одно из определений, получившее широкое признание, гласит, что зеленые крыши — это защитные мембранные кровельные системы со средой для роста (почва) и растительностью сверху, которые помогают защитить существующую крышу от колебаний климата, солнца и ультрафиолетовых лучей.

На самом деле существует два разных типа зеленых крыш:

1. Интенсивная зеленая крыша похожа на сад на кровле: разнообразные кустарники, растения и даже деревья посажены на глубине от 30 сантиметров до более метра. Как и сад, эти крыши требуют значительного ухода и постоянного внимания.
2. Экстенсивная зеленая крыша включает в себя от 5 до 10 сантиметров питательной среды и засажена седумом, камнеломкой, травами и другими полезными и устойчивыми к засухе растениями. В отличие от интенсивной зеленой крыши, экстенсивная требует минимального внимания.

Существует два разных стиля установки зеленой крыши:

1. Встроенная зеленая крыша строится в несколько слоев непосредственно поверх существующей кровли. Эта система очень распространена, особенно на старых зеленых крышах. Часто в нем участвуют несколько рабочих, и установка может занять от нескольких дней до недель, в зависимости от размера установки.
2. Модульная система зеленой крыши, которая использовалась в здании Агентства по охране окружающей среды в Денвере, была разработана всего за последние несколько лет. С помощью этой системы растения и питательная среда предварительно высаживаются в питомнике в модули, на 60% изготовленные из переработанного пластика. Затем их размещают на крыше один за другим. Менее трудоемкие, они также быстрее устанавливаются и при этом обеспечивают легкий доступ для ремонта кровли.

Интенсивные или садовые крыши обычно устанавливаются больше в эстетических целях и как убежище для жителей здания, чем ради потенциальных преимуществ системы зеленой крыши. Чаще всего, когда мы слышим об установке зеленых крыш на зданиях сегодня, описывается обширная зеленая крыша с использованием встроенной или модульной системы.

Исследование зеленых крыш

Для точного и научного достижения целей исследования зеленой крыши была необходима «контрольная» или «не зеленая» крыша.

По этой причине была разработана система измерения стока ливневых вод непосредственно рядом с зеленой крышей. Воду собирали, брали пробу и анализировали на наличие загрязняющих веществ и других примесей, которые могут попасть в городскую канализационную систему. Имея контроль, предпринимались следующие шаги для достижения целей исследования.

1. Определение емкости и способности зеленой крыши минимизировать сток ливневых вод.
   Дождь и таяние снега будут измеряться по водостокам как на зеленой крыше, так и на контрольной крыше. Система также будет измерять скорость потока и объем влаги, выделяемой зеленой крышей, чтобы определить, насколько эффективно она удерживает воду. Кроме того, с обеих поверхностей крыши будет собираться информация об осадках, скорости ветра, влажности и температуре.
2. Изучение способности фильтровать загрязняющие вещества из воздуха.
   Для достижения этой цели определяются вредные, загрязняющие вещества, стекающие как с контрольной, так и с зеленой крыши. Как правило, ливневые стоки с обычной (не зеленой) крыши могут содержать такие вещества, как масло, жир, пестициды, вирусы, бактерии, соли и другие. Пробы качества воды берутся с обеих крыш и анализируются. Ливневые стоки могут быть очень загрязненными и в части населенных пунктов их очистка затруднена. Это означает, что загрязненная дождевая вода может стекать в близлежащие реки и ручьи, потенциально нанося вред водной флоре, фауне и другим живым существам.
3. Полученные данные, информация об эксплуатации и техническом обслуживании, характеристиках зеленой крыши предоставляются в управляющие органы.
   Информация также будет доступна застройщикам по таким вопросам, как выбор растений, потребности в строительстве и затраты на эксплуатацию зеленой крыши и текущее обслуживание.
4. Определение областей для расширенного исследования зеленых крыш.

По мере продвижения проекта некоторые области для расширенных исследований могут включать:

• Оценка выбора растений для кровли, особенностей роста и требований к их содержанию;
• Оценка экономии затрат на отопление и охлаждение здания;
• Определение влияния зеленой крыши на долговечность имеющейся кровли;
• Изучение влияния зеленой крыши на колебания температуры и ее способности минимизировать эффект «городского острова тепла», из-за которого в больших городах теплее, чем в прилегающих районах.

Влияние зеленых крыш на существующие кровли

Новая школа Зоологического общества в зоопарке округа Милуоки измеряет, среди прочего, температуру окружающего воздуха в течение дня и сравнивает ее с температурой модульной зеленой крыши, установленной поверх существующей кровли.

Хотя температура наружного воздуха колебалась от максимума в + 4°С до −16°С, температура зеленой крыши оставалась в среднем на уровне +1.5 °С, изменяясь очень мало.

Перепады температур в течение года сокращают срок службы кровли. Уменьшая эти перепады и защищая существующую крышу от ультрафиолетовых лучей, зеленая крыша может помочь удвоить срок службы кровельного покрытия.

Предыдущая статья:

Обзор кровельных систем со стоячим фальцем