Zielone otoczenie budynków energooszczędnych

Zielone otoczenie budynków energooszczędnych

W dzisiejszych czasach spędzamy około 90% naszego życia przebywając w budynkach. Większość społeczeństwa (blisko 80% ludności w krajach rozwiniętych) mieszka w miastach. Obserwuje się szybki rozrost miast, a tym samym zmniejszanie powierzchni biologicznie czynnych. Mamy coraz mniejszy kontakt z zielenią, obniża się poziom wód podziemnych oraz zwiększa ryzyko występowania powodzi.
Środowisko wewnątrz budynków nie jest właściwe i może powodować pogorszenie samopoczucia, sprawności intelektualnej oraz zwiększenie podatności na choroby [1,2,3].

Zieleń może mieć również korzystny wpływ na zdrowie i samopoczucie mieszkańców oraz na energooszczędność domu i zmniejszenie zużycia wody.

Poniżej prezentujemy przykłady integracji zieleni z budynkiem i jej wpływu na człowieka i budynki.

Wewnątrz domu uprawa roślin możliwa jest na różne sposoby, może to być uprawa roślin w donicach lub w specjalnych pojemnikach na ścianach lub akwariach.

Indyjski badacz Kamal Meattle wytypował trzy popularne gatunki, które według niego powinno się uprawiać w domu [4]:
- Areca lub inaczej Chryzalidokarpus błyszczący (Chrysalidocarpus lutescens) - usuwa w duzych ilościach dwutlenek węgla uwalniając tlen (do pokoju dziennego),
- Sansewieria gwinejska (Sanseviera trifasciata) - asymiluje dwutlenek węgla i produkuje tlen w nocy (do sypialni),
- Epipremnum złociste (Epipremnum aureum) - asymiluje toksyny i usuwa je z powietrza.

Zielone ściany, zwane również żywymi ścianami to specjalne systemy gwarantujące wspaniałe efekty estetyczne oraz zapewniające odpowiednie warunki roślinom. Rośliny mogą służyć tutaj jako naturalne filtry powietrza przez które przepuszczany jest strumień powietrza z wentylacji. Przykładem takiego rozwiązania są biologiczne filtry na międzynarodowym lotnisku Edmonton w Kanadzie. Wykonano tutaj zielone ściany o łącznej powierzchni wynoszącej 132 m2 oraz użyto około 8000 roślin z 32 różnych gatunków. Mamy też polski dobry przykład - to niewielkie ścianki/moduły Florama firmy Florabo, które można dowolnie aranżować wewnątrz domu.

Florama

Moduł Florama firmy Florabo. źródło: www.florabo.eu

Kolejny sposób to ogrody zimowe, które najczęściej lokalizowane są od strony południowej, w których uprawia się rośliny w stojących donicach lub w przygotowanych na stałe ziemnych warstwach podłogowych. Ogrody zimowe posiadają duże przeszklenia, dzięki temu zachowują się jak kolektory słoneczne i  są swoistym buforem, który korzystnie wpływa na bilans energetyczny budynku. Ogród zimowy może kumulować ciepło z promieniowania słonecznego lub jako strefa buforowa chronić dodatkowo budynek przed ucieczką ciepła w zimie.

Rośliny umieszczane na ścianach zewnętrznych w postaci pnący lub w pojemnikach, spełniają rolę zarówno estetyczną jak również chronią budynek przed przegrzewaniem oraz chłodnymi wiatrami.
Zieleń wpływa również korzystnie na poprawę jakości powietrza wytwarzając tlen, zatrzymuje pyły, reguluje wilgotność i temperaturę powietrza. Powietrze w pobliżu powierzchni pokrytej roślinnością zawiera od 1/8 do 1/6 mniej zanieczyszczeń niż w przestrzeni pozbawionej roślinności [5]. Stosowanie zieleni na zewnątrz hamuje proces powstawania miejskich wysp ciepła i poprawia  mikroklimat przestrzeni znajdującej się w pobliżu. Zieleń reguluje temperaturę uniemożliwiając kumulowanie się energii cieplnej w podłożu lub na powierzchniach ścian. Wpływ rodzaju nawierzchni na temperaturę powietrza przedstawia ilustracja 3. Odpowiednio ukształtowana roślinność może chronić budynek przed przegrzaniem, chłodem, wiatrem oraz hałasem.

Wpływ rodzaju nawierzchni na temperaturę

Wpływ rodzaju nawierzchni terenu na temperaturę, opracowanie wg źródła 6.

Budynki pasywne i energooszczędne projektuję się tak, aby czerpały jak najwięcej energii cieplnej wykorzystując energię słoneczną. Z tego powodu projektuje się duże przeszklenia od południa, jednak powoduje to przegrzewanie pomieszczeń latem. Jednym ze sposobów ochrony przed przegrzaniem jest wykonywanie nasadzeń drzew liściastych od południa. Dzięki temu latem, kiedy na drzewach są liście, drzewa chronią budynek przez nagrzewaniem. Natomiast zimą liście opadają i umożliwiają swobodną penetrację wnętrza domu przez promienie słoneczne.

Zieleń latem i zimą

Nasadzenia drzew liściastych od strony południowej budynku sprzyjają ograniczaniu możliwości przegrzewania budynku. Jednocześnie nie ograniczają penetracji promieni słonecznych zimą. Opracowanie własne.

Rośliny mogą stanowić skuteczną ochronę przed wiatrem. Umieszcza się w tym celu roślinność od strony przeważających wiatrów. Bariera powinna być zaprojektowana z roślin zimozielonych. Stosowanie krzewów i drzew jako ochrony budynku przed wiatrami ogranicza straty ciepła, niekiedy nawet o 10% [6].

Ochrona budynków przed wiatrem

Wpływ osłony z roślinności na temperaturę w przestrzeniach pomiędzy budynkami wielorodzinnymi, opracowanie wg źródła 6.

Skuteczną ochroną są również pnącza i rośliny znajdujące się na ścianie budynku. Takie rozwiązania umożliwią ochronę budynku przed niekorzystnymi wpływami środowiska naturalnego. Oprócz poprawy mikroklimatu, latem liście chronią budynek przed przegrzewaniem, a zimą ograniczają straty ciepła oraz chronią elewację przed wodą przeciwdziałając erozji.

Budynek w Warszawie

Przykład pokrycia elewacji przez pnącza. Warszawa (fot. autor)

Panuje powszechna opinia, że pnącza mogą uszkadzać tynki. Przeprowadzono badania i obserwacje, na podstawie których stwierdzono, że bluszcze nie niszczą muru swoimi pędami. Przyczepiają się jedynie za pomocą niewielkich elementów chwytnych, wykorzystując tylko istniejące nierówności [7].

Coraz bardziej popularne w Polsce są zielone dachy.
Wykonanie zielonego dachu może obniżyć koszty energii związane z chłodzeniem budynku. Szacuje się, że oszczędności mogą wynosić nawet kilkadziesiąt procent. Wynika to z faktu, że zieleń na dachu jest w stanie obniżyć jego temperaturę do 27-28°C w porównaniu z 90°C w przypadku dachu tradycyjnego bez zieleni [8].

Poprawa energooszczędności dzięki zieleni jest większa w przypadku budynków słabo izolowanych i niewystarczająco szczelnych dla powietrza z zewnątrz. Jednak, również w przypadku budynków energooszczędnych możliwe są kilkuprocentowe oszczędności w zużyciu energii [9].

Dach zielony

Intensywny dach zielony o zmiennym nachyleniu powierzchni. Dach o bardzo dużej retencji wodnej. Na dach można dostać się wchodząc po specjalnie ukształtowanej części budynku – zielonej pochylni. Placówka Wychowania Pozaszkolnego w Warszawie, projekt: Michał Pierzchalski, Marek Szaniawski, Michał Błaszczyk. Fot. autor.

Dachy zielone występują zasadniczo jako dwa typy:

  • dachy intensywne, które umożliwiają swobodne użytkowanie dachu. Roślinność uprawniana jest w sposób podobny jak na gruncie naturalnym. Warstwy dachowe są grubsze o większym obciążeniu. Dach intensywny umożliwia dowolne aranżowanie zieleni – od trawników przez większe krzewy, aż do dużych drzew. Te dachy wymagają pielęgnacji oraz regularnego nawadniania. Retencja wodna tego typu dachów jest tak wysoka, że ilość wody odprowadzonej do kanalizacji jest redukowana nawet o 90%, co może chronić przed podtapianiem podczas ulewy [10].
  • dachy ekstensywne, są z reguły lekkie, z niską roślinnością i niedrogie. Są to dachy nieużytkowe. Obsadzone zazwyczaj mało wymagającymi mchami, ziołami, trawami lub rozchodnikami. Roślin tych najczęściej nie trzeba podlewać ani kosić. Dache ekstensywny wymaga od 1 do 2 konserwacji rocznie. Głębokość warstw dachowych wynosi około 60-250 mm. Ilość wody deszczowej odprowadzanej do kanalizacji jest redukowana o około 50% [10].

Dachy zielone dzieli się również ze względu na sposób wykonania izolacji - są to dachy o klasycznym układzie warstw oraz dachy odwrócone. Dobór odpowiedniego systemu zależy od specyfiki konkretnego rozwiązania.

Literatura:

[1] Gary W. Evans, The Built Environment and Mental Health, Journal of Urban Health: Bulletin of the New York Academy of Medicine, vol. 80, No. 4, Grudzień 2003
[2] Mary E. Northridge, Elliott D. Sclar, and Padmini Biswas, Sorting Out the Connections Between
the Built Environment and Health:A Conceptual Framework for Navigating Pathways and Planning Healthy Cities, Journal of Urban Health: Bulletin of the New York Academy of Medicine Vol. 80, No. 4, December 2003
[3] Anna Bogdan, Produktywność pracowników vs. Środowisko w pomieszczeniach, Chłodnictwo i klimatyzacja (9) Wrzesień 2012
[4] Kamal Meattle: How to grow fresh air, TED.COM, luty 2009, http://www.ted.com/talks/kamal_meattle_on_how_to_grow_your_own_fresh_air
[5] Baumann R.: Domy w zieleni. Warszawa 1991
[6] Marek Adam Wołoszyn, Wykorzystanie energii słonecznej w budownictwie jednorodzinnym, Centralny Osrodek Informacji Budownictwa, Warszawa, 1991
[7] Dariusz Fabianowski, Wpływ zieleni na energooszczędność budynku, Zieleń miejska, nr 8/2011
[8] Omidreza Saadatian, K. Sopian, E. Salleh, C.H. Lim, Safa Riffat, Elham Saadatian, Arash Toudeshki, M.Y. Sulaiman, A review of energy aspects of green roofs, Renewable and Sustainable Energy Reviews 23 (2013)
[9] H.F. Castleton, V. Stovin, S.B.M. Beck, J.B. Davison, Green roofs; building energy savings and the potential for retrofit, Energy and Buildings 42 (2010)
[10] Angelika Kowalczyk, Zielone dachy szansą na zrównoważony rozwój terenów zurbanizowanych, Zrównoważony Rozwój – Zastosowania nr 2, 2011, Uniwersytet Warszawski

Comments are closed.