Dachy zielone – ekologiczne rozwiązanie i poprawa jakości życia w miastach

Uchwały wprowadzające zachęty finansowe do budowy dachów zielonych zostały przyjęte w wielu miastach, m.in.: we Wrocławiu, Katowicach, Kaliszu, Bielsku-Białej, Częstochowie, Opolu czy Dąbrowie Górniczej. Dopłaty do budowy dachów zielonych można było uzyskać  w dotychczasowych edycjach ogólnopolskiego programu „Moja Woda“.

Dachy zielone w Warszawskim Standardzie Zielonego Budynku

Dachy zielone jako ważny element zrównoważonego budownictwa zostały uwzględnione w Warszawskim Standardzie Zielonego Budynku, opracowanym przez przedstawicieli miejskiego Biura Ochrony Powietrza i Polityki Klimatycznej oraz Krajowej Agencji Poszanowania Energii (KAPE) w 2021 r. Wcześniej zostały również uwzględnione w Warszawskim Standardzie Mieszkaniowym.

Czytaj też: Dachy przyszłości

Warszawski Standard Zielonego Budynku (WSZB) ma stać się znaczącym krokiem w kierunku ograniczania emisji gazów cieplarnianych oraz przybliżania stolicy Polski do osiągnięcia neutralności klimatycznej najpóźniej do 2050 r. Dokument ten jest zbiorem wytycznych, które mają być wykorzystywane przez miejskich inwestorów w procesie planowania, realizacji, modernizacji oraz użytkowania budynków. Opracowane propozycje mają zmniejszyć energochłonność i emisyjność miejskich budynków w całym cyklu ich życia.

Standard ten dotyczy budynków publicznych (miejskich), zarówno tych nowo budowanych, jak i modernizowanych. WSZB dotyczy budynków użyteczności publicznej, a w przypadku budynków mieszkalnych – budownictwa komunalnego i TBS-ów. W przyszłości miasto chce zachęcać do stosowania standardów również inwestorów prywatnych, np. deweloperów, czy właścicieli domów jednorodzinnych. W przypadku budynków prywatnych wprowadzenie Warszawskiego Standardu Zielonego Budynku jest więc opcjonalne.

W Warszawskim Standardzie Zielonego Budynku skupiono się na następujących obszarach zrównoważonego budownictwa:

• zieleni i otoczeniu budynku,
• materiałach budowlanych i procesie budowy,
• energii,
• wodzie,
• odpadach oraz
• komforcie i bezpieczeństwie użytkowników.

Wytyczne podzielone zostały na dwie kategorie:

• Wymagania (oznaczone jako „W”) to kategoria, którą każdy nowoprojektowany lub modernizowany budynek musi spełnić. Określają minimalne warunki zapewniające realizację polityki klimatycznej m.st. Warszawy oraz dbanie o komfort użytkowników..
• Zalecenia (oznaczone jako „Z”) zawierają propozycje, wprowadzenie których zwiększy efektywność energetyczną budynku i pozytywnie wpłynie na lokalne środowisko i lokalną społeczność.

Zalecenia są dodatkowymi elementami, które można uwzględnić w procesie projektowania lub modernizowania budynków, do stosowania których będą zachęcani inwestorzy miejscy.

Wymagania odnoszące się do dachów zielonych zostały zapisane jako: Wykonanie zielonego dachu o powierzchni nie mniejszej niż 20% powierzchni dachów (lub tarasów, jeśli budynek nie posiada dachów). Wyjątek stanowi sytuacja, w której cały dach jest przeznaczony na instalacje OZE. Jako Zalecenia znalazł się zapis: Minimalna miąższość substratu dla dachu zielonego – 20 cm.(www.konsultacje.um.warszawa.pl/warszawski_standard_zielonego_budynku, dostęp 31.01.2022) 

Należy przy tym zaznaczyć, że powyższe zapisy znalazły się w projekcie dokumentu, który został udostępniony do konsultacji społecznych. Konsultacje zakończyły się 24 stycznia 2022, ale nie jest jeszcze znany ostateczny kształt Warszawskiego Standardu Zielonego Budynku.

Dachy zielone – poprawa efektywności energetycznej budynków oraz ograniczenie emisyjności ogrzewania i chłodzenia

Dachy zielone nie nagrzewają się w takim stopniu jak tradycyjne. Badania prowadzone w Nowym Jorku (Rosenzweig i in. 2006) wykazały, że w upalne letnie popołudnie temperatura powierzchni dachu standardowego może być nawet o 40°C wyższa od temperatury powierzchni dachu zielonego. Średnio (pomiary prowadzone w lipcu 2003) temperatura powierzchni dachu standardowego była wyższa o 19°C w ciągu dnia i niższa o 8°C nocą od powierzchni dachu zielonego. Z kolei temperatura wewnątrz budynku pokrytego dachem zielonym była w dzień średnio o 2°C niższa, a w nocy średnio o 0,3°C wyższa.

Oszczędności energii w budynkach wyposażonych w zielone dachy wynikają przede wszystkim z lepszej izolacji termicznej dachu. W okresach zimowych oznacza to oszczędności energii związane z ograniczeniem strat ciepła przez strop, w okresach letnich zmniejszają potrzebę klimatyzowania pomieszczeń.

Badania przeprowadzone dla budynków wielopiętrowych w Madrycie ­(Alcazar i Bass, 2005) wykazały, że oszczędności energii wynoszą 0,5% w sezonie grzewczym oraz 6% w sezonie letnim.

Wykonanie zielonego dachu pozwala na obniżenie temperatury w pomieszczeniach pod nim średnio o 2–5°C. Natomiast 20 cm warstwa substratu i 20–40 cm warstwa roślinności ma identyczne właściwości izolacyjne co 15 cm warstwa wełny mineralnej.

Dachy zielone mają więc wpływ na redukcję emisji CO₂ do atmosfery, obniżając temperaturę przyczyniają się do oszczędności energetycznych, co pozwala na redukcję CO₂ emitowanego przy produkcji energii.

Rośliny posadzone na dachach pochłaniają CO₂ i produkują tlen w procesie fotosyntezy, filtrując przy tym zanieczyszczenia znajdujące się w powietrzu.

Produkcja energii na zielonych dachach solarnych

Jeśli mówimy o efektywności energetycznej w kontekście dachów zielonych, to warto podkreślić, że zastosowanie paneli fotowoltaicznych na dachu obsadzonym roślinnością podnosi efektywność działania samej instalacji solarnej. Jest to korzystne ze względu na efekt synergii przy wytwarzaniu prądu – stosunkowo niska temperatura powierzchni zazielenionej (w porównaniu do dachów tradycyjnych) prowadzi do mniejszego nagrzewania modułów fotowoltaicznych, co poprawia ich sprawność.

Dachy płaskie w miastach mają bardzo duży potencjał. To przestrzeń, którą można zagospodarować i wykorzystać w procesach mitygacji i adaptacji do zmian klimatu, poprawiając przy tym efektywność energetyczną budynków, ograniczając emisję CO₂ do atmosfery i osiągając wymierne oszczędności ekonomiczne (niższe koszty ogrzewania budynków zimą i klimatyzowania latem).

W jaki sposób dachy zielone retencjonują wody opadowe?

Dachy zielone pomagają zapobiegać powodziom miejskim, ponieważ nie tylko retencjonują wody opadowe i roztopowe, ale również opóźniają spływ wody do kanalizacji i odbiorników końcowych. Potwierdzają to badania naukowe prowadzone na całym świecie. A co ważne, potwierdzają to również badania realizowane w polskich uwarunkowaniach klimatycznych, prowadzone od 2009 r. przez dr hab. inż. Ewę Bursztę-Ada­miak na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu.

Jak pisze Ewa Burszta-Adamiak w swojej monografii pt.: „Zielone dachy jako element zrównoważonych systemów odwadniających na terenach zurbanizowanych“ część wody dostającej się na zazielenioną połać dachu zostaje zatrzymana w substracie dachowym i w warstwie drenażowej (w przypadku zielonego dachu o konstrukcji wielowarstwowej), a następnie wykorzystywana jest przez rośliny do procesów życiowych. Część wody oddawana jest do atmosfery w procesie ewaporacji z powierzchni dachu i transpiracji z powierzchni roślin. Odpływ wody z zielonego dachu do odbiornika następuje po wyczerpaniu zdolności do przyjęcia wody przez warstwy konstrukcyjne [1].

W monografii możemy znaleźć też informacje, że funkcjonowanie zielonych dachów w aspekcie hydrologicznym obejmuje, obok możliwości redukcji objętości odpływu (retencja wodna) także zmniejszenie szczytowej fali odpływu oraz opóźnienie spływu z dachu. Autorka monografii przywołuje badania prezentowane w literaturze, które wykazują spłaszczenie szczytowej fali odpływu na poziomie 60–90%, a opóźnienie odpływu w granicach od 5 min do ponad 2 godz. [1].

Dachy zielone wchłaniają opady deszczu, opóźniają spływ deszczówki do kanalizacji, dzięki czemu jest ona mniej przeciążona, wspomagając miejskie systemy kanalizacyjne w krytycznych sytuacjach.

Warstwy na dachu zielonym, które biorą udział w procesie zagospodarowania wód opadowych, patrząc od góry to:

• rośliny (na skutek intercepcji i transpiracji),
• podłoże (zachodzi w nim filtracja, ewapotranspiracja, retencja),
• warstwa drenażowo-retencyjna (w warstwie tej zachodzi retencja, odpływ).

Dachy zielone – rozwiązania wielofunkcyjne, zapewniające efekt synergii i liczne korzyści ekologiczne

Budując dachy czy tarasy zielone w miastach, uzyskujemy efekt synergii wynikający z łączenia licznych korzyści ekologicznych związanych z ich stosowaniem. Poza retencjonowaniem wody opadowej należą do nich:

• niwelowanie negatywnych skutków miejskiej wyspy ciepła,
• poprawa bioróżnorodności,
• ograniczenie energochłonności budynków (dachy zielone stanowią izolację termiczną budynków, co powoduje, że poprawiają ich efektywność energetyczną, a tym samym zmniejszają zapotrzebowanie na ogrzewanie zimą i chłodzenie latem),
• oczyszczanie powietrza,
• redukcja hałasu.

Dzięki tym cechom dachy zielone są uznawane za rozwiązanie wielofunkcyjne, które jest pomocne w procesach ochrony klimatu i adaptacji do istniejących już zmian klimatycznych.

Literatura

1. E. Burszta-Adamiak, „Zielone dachy jako element zrównoważonych systemów odwadniających na terenach zurbanizowanych”, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław 2014.
2. Y. Harazono, „Effect of rooftop vegetation using artificial substrates on the urban climate and the termal load of buildings“, „Energy and Building”, 15–16, s. 435–442.
3. R. Kumar, S. Kaushik, „Performance evaluation of green roof and shading for thermal protection of building”, „Energy and Building” 40, s. 505–1511. 1990/91, 2005.
4. M. Kuhn, „Rooftop greening”, „Eco Architecture”, 1996.
5. Strona internetowa: https://konsultacje.um.warsza­wa.pl/warszawski_standard_zielonego_budynku (do­stęp 31.01.2022).
6. N. H. Wong, Y. Chen, „Tropical urban heat islands. Climate, building and greenery“, New York
   2009.
7. „Wytyczne dla dachów zielonych. Wytyczne do projektowania, wykonywania i utrzymywania dachów zielonych”, FLL/DAFA, 2021.