Inteligentne gospodarowanie wodą deszczową na dachu

Niebiesko-zielone dachy zwiększają odporność miast na zmiany klimatu

Ilość szczelnych powierzchni w miastach sprawia, że są one szczególnie narażone na skutki zmian klimatycznych – często zmagają się z powodziami i intensywnymi upałami. Aby rozwiązać te problemy, konieczne jest opracowanie nowych sposobów gospodarowania wodą pitną i deszczową. Mając to na uwadze, niebiesko-zielone dachy można uznać za rozwiązanie przyszłości, pozwalające na niemal naturalne gospodarowanie opadami. To inteligentne, nowsze wcielenie zielonych dachów nie tylko magazynuje wodę, oczyszcza powietrze i równoważy różnice temperatur w miastach, ale oferuje również możliwość dynamicznego magazynowania wody i jej ukierunkowanego wykorzystania. Ta innowacyjna technologia, która pozwala na wykorzystanie przestrzeni na dachu na wiele sposobów, stanowi ważny wkład w planowanie przestrzenne uwzględniające kwestię wody, a tym samym w udaną adaptację do zmian klimatu.

Zmiany klimatyczne są ogromnym wyzwaniem dla całego świata. Zarówno ulewne deszcze, jak i fale upałów występują coraz częściej i są coraz bardziej dotkliwe, co ma poważny wpływ na zdrowie i jakość życia ludzi. Powodzie, pożary lasów, susze i nieurodzaj na całym świecie wielokrotnie pokazały w ostatnich latach, że zmiany klimatu mają wpływ na nas wszystkich, a raporty pogodowe dowodzą, że ta alarmująca tendencja tylko się pogarsza. 

Zmiany związane z klimatem dotyczą nie tylko temperatury, ale również poziomu opadów. Zasadniczo liczba dni z opadami zmniejsza się, podczas gdy ilość opadów wzrasta.
Naprzemienne fazy suszy i obfitych opadów prowadzą do błędnego koła – jeśli gleba wysycha, padający deszcz nie może wsiąknąć i zamiast tego trafia do kanalizacji, która coraz częściej staje się przeciążona.

Wykorzystanie wody deszczowej jako zasobu

Skutki zmian klimatu jasno pokazują, że musimy pilnie stawić czoła wyzwaniom i znaleźć dla miast rozwiązania oparte na naturze. Aby miasta były przygotowane na rozwiązania dla przyszłości, planowanie musi uwzględniać również zmiany klimatu. Szczególnie w świetle rosnącej urbanizacji, z coraz większą ilością szczelnych powierzchni, potrzebna jest nowa, oparta na naturze, gospodarka opadami. Zamiast trafiać do kanalizacji, woda deszczowa powinna wracać do naturalnego obiegu wody na miejscu opadu. W ten sposób przestanie stanowić problem i stanie się zasobem –  zasili wody gruntowe. Dzięki infiltracji i wykorzystaniu opadów tam, gdzie one występują (np. do podlewania roślin), systemy kanalizacyjne będą odciążone, a niedobory wody i obciążenie cieplne – eliminowane. To ostatnie spowodowane jest akumulowaniem ciepła przez asfalt i inne materiały konstrukcyjne, które nie mają czas aby wystygnąć w nocy, co sprawia, że duże miasta są w nocy cieplejsze nawet o 5 stopni Celsjusza niż otaczające je tereny wiejskie, co prowadzi do powstawania miejskich wysp ciepła (MWC).

Dachy oferują ogromny potencjał

Coraz częściej zaczynamy doceniać potencjał dachów w obszarach miejskich. Ponieważ stanowią one dużą część powierzchni zabudowań, ich funkcja nie może już ograniczać się tylko do ochrony budynku przed deszczem i wiatrem. Powierzchnie dachowe są wykorzystywane jako ogrody dachowe przeznaczane do celów rekreacyjnych lub do uprawy warzyw i są obecnie uważane za wielofunkcyjne (np. jako dachy biosolarne). 

Zielone dachy, składające się z warstwy podłoża z roślinnością i warstwy drenażowej pod spodem, są częścią opartego na naturze gospodarowania wodą deszczową. Oferują również inne korzyści jako strefy wegetacyjne na budynkach – zapewniają siedlisko dla ptaków i owadów, przyczyniając się w ten sposób do zachowania różnorodności biologicznej. Ponadto pochłaniają zanieczyszczenia, chłodzą powietrze poprzez parowanie podczas upałów i stanowią miejsce odpoczynku dla mieszkańców. Poprawiają też bilans energetyczny – latem chłodzą budynki, a zimą zapewniają izolację termiczną. Mogą zatem zapobiegać efektowi miejskiej wyspy ciepła.

Niebiesko-zielone dachy umożliwiają dynamiczne magazynowanie wody

Coraz częściej dostrzegamy ogromny potencjał miejskich powierzchni dachowych, dzięki którym miasta stają się bardziej odporne na zmiany klimatu, a tym samym gotowe na przyszłość. Aby optymalnie wykorzystać związane z tym możliwości, dzisiejsze rozwiązania muszą sięgać dalej niż same zielone dachy. Inteligentne niebiesko-zielone dachy oferują szerszy zakres zalet, który obejmuje także dynamiczne magazynowanie wody. W celu jego zapewnienia na zbiorniku retencyjnym na dachu znajduje się warstwa roślinności. Inteligentną technologię można wykorzystywać do kontrolowania odprowadzania wody z dachu do kanalizacji. W ten sposób opady dostają się do systemów odwadniających z opóźnieniem i w sposób kontrolowany, co zapobiega ich przeciążeniu.

Inteligentne rozwiązanie

Z kolei w okresach suszy wodę deszczową na płaskich dachach można zbierać i wykorzystywać do chłodzenia, nawadniania i ponownego użycia. W porównaniu do klasycznych dachów retencyjnych, inteligentne niebiesko-zielone dachy, takie jak PolderRoof firmy Wavin, opierają się na odpływie dachowym zarządzanym w oparciu o zbierane dane o wody w zbiorniku, poziomie opadów i   podłączonym do Internetu, zamiast na stałym dławieniu odpływu na poziomie magazynowania. Czujniki mierzą ilość i temperaturę wody na dachu i regularnie przekazują informacje do inteligentnego internetowego centrum sterowania. Biorąc pod uwagę krótko- i średnioterminowe modele pogodowe, centrum sterowania może – poprzez podłączony do sieci wylot dachowy oraz inteligentny dopływ wody – odpowiednio wcześnie reagować, a tym samym zapewnić racjonalne, dostosowane do sytuacji wykorzystanie wody.
Technologia PolderRoof sprawdziła się już w kilku lokalizacjach na całym świecie, w tym w Holandii, Gwatemali, Stanach Zjednoczonych, Francji i Wielkiej Brytanii. Globalne wyzwania związane ze zmianami klimatu sprawiają, że konieczne jest pilne opracowanie nowych sposobów gospodarowania wodami opadowymi. Niebiesko-zielone dachy, takie jak te w technologii PolderRoof, mogą odegrać kluczową rolę w wykorzystaniu wody do ochrony ludzi i infrastruktury, zamknięciu obiegu wody i poprawie jakości życia w miastach. Wraz z nowoczesnymi systemami infiltracji i retencji, niebiesko-zielone dachy pomagają w adaptacji do ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak ulewne deszcze i długie okresy suszy.

Zwiększenie efektywności energetycznej

Nowoczesne gospodarowanie wodą deszczową jest kluczem do przygotowania miast na przyszłość. Istnieje ryzyko, że do 2050 roku miastom na całym świecie zabraknie wody ze względu na skutki zmian klimatycznych. Dzięki magazynowaniu wody inteligentne niebiesko-zielone dachy Wavin stanowią część rozwiązania globalnego problemu braku wody. Mają one również pozytywny wpływ na efektywność energetyczną budynków. Podczas gorących letnich dni w domach i biurach włączane są klimatyzatory, aby obniżyć temperaturę w pomieszczeniach do znośnego poziomu. W przypadku inteligentnych niebiesko-zielonych dachów nie zawsze będzie to konieczne, ponieważ mają one korzystny wpływ na temperaturę wewnątrz budynków. Efekt chłodzenia dzięki roślinności jest dwojaki – zapewniają cień i parowanie.

Wydajność potwierdzona badaniem

Badanie przeprowadzone na budynku holenderskiego Uniwersytetu Technicznego w Delft w miesiącach letnich 2020 roku, w którym porównano zmiany temperatury pod niebiesko-zielonym dachem i na nim z sytuacją pod konwencjonalnym dachem i na nim, potwierdziło wyraźny efekt chłodzenia niebiesko-zielonego dachu (por. A. van Hamel, Towards climate resilient green-blue roofs. Defining the strengths and weaknesses of green-blue roofs regarding temperature management and water storage, 2021). Wewnątrz budynku z niebiesko-zielonym dachem i na tym dachu było prawie zawsze chłodniej w porównaniu z tradycyjnym dachem obok: temperatura powietrza wewnątrz była do 2,5 stopnia Celsjusza niższa, natomiast na dachu była niższa o nawet 6 stopni. Niebiesko-zielone dachy są również atutem w chłodniejszych porach roku, ponieważ działają jako dodatkowa warstwa izolacji termicznej.
Inteligentne niebiesko-zielone dachy sprawdzą się przy dachach płaskich, należy jednak pamiętać, że budynki muszą być w stanie utrzymać dodatkowy ciężar około 100 kg/m2.

Jak odporne na zmiany klimatu jest miasto?

Kluczowe dla miast i ich mieszkańców jest krytyczne spojrzenie na adaptację przestrzeni miejskiej do zmian klimatu. W odniesieniu do gospodarowania ciepłem w mieście, należy skupić się na następujących czynnikach i kwestiach:
▪    Jak duża jest różnica temperatur między obszarem miejskim a środowiskiem wiejskim (efekt wyspy ciepła)?
▪    Jakie są prognozy dotyczące przyszłych fal upałów w regionie?
▪    Jaki jest odsetek powierzchni szczelnych w porównaniu z terenami zielonymi i zbiornikami wodnymi w mieście?


Natomiast w odniesieniu do gospodarowania wodami opadowymi, należy wziąć pod uwagę następujące aspekty:
▪    Jaki jest udział kanalizacji ogólnospławnej w całym systemie kanalizacyjnym?
▪    Na jakim zdarzeniu opadowym opiera się wymiarowanie kanału?
▪    Jakie jest ryzyko wystąpienia intensywnych opadów deszczu w mieście?
▪    Jaki jest odsetek powierzchni szczelnych w porównaniu z terenami zielonymi i zbiornikami wodnymi w mieście?

Możliwości inteligentnych rozwiązań mogą skutecznie poprawić bezpieczeństwo miast w przyszłości. Planiści i decydenci miejscy powinni myśleć o miastach, biorąc pod uwagę kwestię wody i polegać na silnych partnerach, takich jak Wavin, dla których nowoczesne gospodarowanie wodą deszczową jest priorytetem działalności.

Dowiedz się więcej o Wavin PolderRoof