Systemy odprowadzające wody opadowe zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju określa się jako zrównoważone systemy drenażu (ang. Sustainable Urban Drainage Systems). Ich zadaniem jest przyjęcie opadu w miejscu, gdzie spadł i przynajmniej częściowe jego zagospodarowanie przez retencję i/lub infiltrację. Jednym z przykładów takich rozwiązań są dachy zielone.

Dachy zielone zwane równie często ekodachami, dachami zazielenionymi czy naturalnymi, to układ wielu, wzajemnie powiązanych ze sobą warstw wraz z roślinnością znajdującą się na ich zewnętrznej powierzchni (rys. 1). Pierwsze projekty dachów zielonych o uproszczonej budowie były realizowane już w starożytności. Początkowo wykonywano je w celu zapewnienia naturalnej ochrony ludzkich siedzisk przed wpływem niekorzystnych czynników atmosferycznych. I tak np. w krajach skandynawskich doceniono ich naturalne właściwości termoizolacyjne, a w Środkowej Europie stosowano je głównie w celu ochrony budynku przed ogniem. Ponowny wzrost zainteresowania wykonywaniem dachów zielonych nastąpił w ciągu ostatnich 40 lat, gdy ekolodzy i eksploatatorzy systemów kanalizacyjnych zaczęli zwracać większą uwagę na problemy związane
z przeciążeniem systemów odbierających wody opadowe podczas występowania opadów atmosferycznych oraz z degradacją wód gruntowych w wyniku ciągłego uszczelnienia powierzchni wraz z rozwojem terenów zurbanizowanych.

Na rynku polskim stosowane są dwa typy dachów zielonych: ekstensywne oraz intensywne.
W terminologii dachów zielonych można spotkać także dachy semiekstensywne, nadając dachom ekstensywnym funkcje użytkowe oraz semiintensywne o niższych kosztach1. Dachy ekstensywne to inaczej dachy obszerne, rozległe, czyli dachy z obsadzaną roślinnością na dużych powierzchniach. Dachy ekstensywne zazwyczaj są nieużytkowane, wymagają mniejszej grubości substratu, stąd są lżejsze i niższe w porównaniu do dachów intensywnych. Dachy typu ekstensywnego nie wymagają stałej pielęgnacji, wystarczy, że raz czy dwa razy w roku zostaną przeprowadzone podstawowe zabiegi pielęgnacyjne, np. pielenie. Na dużych powierzchniach, koszty budowy dachów zielonych ekstensywnych są przeważnie niewiele wyższe lub porównywalne z kosztami wykonania dachów tradycyjnych2.
Dachy intensywne to inaczej ogrody na dachu, projektowane z myślą o zapewnieniu funkcji ekologicznych, użytkowych i rekreacyjnych. Umożliwiają one dowolne aranżowanie przestrzeni (trawy, krzewy, drzewa) z małą architekturą włącznie (place zabaw, oczka wodne, ciągi piesze itp.). Zazielenienia intensywne mogą pokrywać całe powierzchnie dachów lub być realizowane punktowo. Zastosowanie roślinności intensywnej powoduje konieczność wykonania znacznej grubości podłoża, dostosowanego do rozwoju korzeni roślin. Pomimo wielu różnic, jakie można zauważyć, porównując dachy ekstensywne z intensywnymi (tab. 1), oba spełniają istotne funkcje ekologiczne, m.in. poprawiają gospodarkę wodami opadowymi.
 
Tab. 1. Charakterystyka ogólna dachów ekstensywnych i intensywnych
 
 
Ekstensywny
Intensywny
Funkcja
Ekologiczna
Ekologiczna, użytkowa i rekreacyjna
Typ roślinności
mchy, trawy, zioła, rozchodniki, rośliny skalne
trawy, byliny, krzewy, drzewa
Korzyści
Ekologiczne, ekonomiczne
Ekologiczne, estetyczne
Miąższość substratu
60-200 mm
150-1500 mm
Waga
40-150 kg/m2
(maks. 250 kg/m2)
180-500 kg/m2
Nawadnianie
Nie wymagane, poza długimi okresami bezopadowymi
Wymagane, regularne
Pielęgnacja
Sporadyczna (1-2 konserwacje w ciągu roku)
Regularna
 
W wielowarstwowej konstrukcji dachu zielonego wody opadowe są zatrzymywane głównie
w substracie i warstwie drenażowej oraz wykorzystywane przez rośliny do procesów życiowych. Część wody dostającej się na zazielenioną połać dachu podczas opadu oddawana jest do atmosfery w procesie ewapotranspiracji z powierzchni dachu i transpiracji z powierzchni roślin. Odpływ wody z warstw dachu zielonego do odbiornika następuje dopiero po maksymalnym nasyceniu substratu oraz zapełnieniu wolnych przestrzeni w warstwie drenażowej. Przepływ wody przez warstwy drenażowe (wykonywane
w formie wyprofilowanych mat drenażowych lub z materiałów sypkich tj. piasku, żwiru) przedstawiono na rysunku 2. Są to dwa rodzaje warstw drenażowych najczęściej stosowanych w konstrukcjach dachów zielonych.
Dachy zielone jako systemy zrównoważonego drenażu mogą być skuteczną, ale i opłacalną inwestycją, szczególnie w przypadkach, gdy istniejące warunki gruntowo-wodne (grunty słabo przepuszczalne, wysoki poziom wód gruntowych) nie pozwalają na zastosowanie alternatywnego systemu do rozsączania wód opadowych. Ponadto konstrukcje tego typu sprawdzają się w przypadku, gdy budowa takiego systemu wymagałaby dużego rozbudowania, a tym samym wysokich kosztów inwestycyjnych, często przekraczających koszty budowy dachów zielonych. Oprócz tego są korzystne na terenach o gęstej zabudowie, gdzie większość dachów wykonano jako tradycyjne, które niezagospodarowane stanowią zmarnowaną przestrzeń polskich miast, a także gdy jest wymagana prawem konieczność odtworzenia powierzchni biologicznie czynnej.
W Polsce dachy zielone często postrzegane są jako rozwiązania drogie i ekstrawaganckie. Istnieje wiele barier w naszym kraju, w wyniku których technologie te nie są wdrażane w tak dużym stopniu, jak np. w krajach Europy Zachodniej.
 
Problemy realizacyjne
Do głównych barier należy mała świadomość społeczeństwa w tej dziedzinie oraz znikoma edukacja, która mogłaby załagodzić ten problem. Świadczyć mogą o tym chociażby wyniki sondażu na temat dachów zielonych, przeprowadzonego w Warszawie3 oraz w Krakowie4. Większość respondentów odbiera dachy zielone pozytywnie, chcieliby posiadać takie zazielenione powierzchnie w swoim otoczeniu, ale zbyt mała wiedza na ten temat nie pozwala na podejmowanie konkretnych kroków, mających na celu wprowadzenie dachów zielonych na swoje prywatne budynki mieszkalne czy bloki wspólnot mieszkaniowych. Praktyka pokazuje, że w realiach polskich niedostatek wiedzy to nie jedyny problem wywołujący niechęć do wykonywania dachów zielonych. Brak legislacyjnych rozwiązań promujących proekologiczne kierunki w zagospodarowaniu przestrzennym, brak aktów prawnych wymuszających na etapie planowania i projektowania stosowania rozwiązań zrównoważonego drenażu, brak wytycznych, które mogłyby się przyczynić do szerszego zastosowania tych technologii w warunkach krajowych, a także sytuacja ekonomiczna naszego państwa utrudniają podejmowanie decyzji o ich budowie.
 
Braki w systemie prawnym
W Polsce aktem prawnym regulującym problematykę gospodarowania wodami jest Ustawa Prawo wodne z 18 lipca 2001 r. (DzU 2001 nr 115 poz. 1229, z późn. zm.). Zgodnie z jej zapisami, gospodarowanie wodami opadowymi jest nieodłączną częścią gospodarki wodnej, uwzględniającej zarówno wody powierzchniowe, jak i podziemne, ponieważ wzajemnie mają wpływ na proces naturalnej cyrkulacji wody. Z artykułu 1 tej ustawy wynika, że gospodarowanie wodą powinno być prowadzone zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju oraz racjonalnego i całościowego traktowania zasobów wód powierzchniowych i podziemnych, z uwzględnieniem ich ilości i jakości. Pomimo pozytywnej oceny Prawa wodnego w zakresie zrównoważonego gospodarowania wodami, w tym opadowymi, wiele aktów wykonawczych ustawy budzi wątpliwości w zakresie jego praktycznego stosowania. Dowodzi to, że w Polsce system prawny nie jest dostosowany do związanych z tymi rozwiązaniami wymogów i oczekiwań.
Nadzieją na rozwiązanie problemów miał być zapis, jaki znajduje się w Rozporządzeniu Ministra Budownictwa z 28 czerwca 2006 r. w sprawie określania taryf, wzoru wniosku o zatwierdzenie taryf oraz warunków rozliczeń za zbiorowe zaopatrzenie w wodę i zbiorowe odprowadzanie ścieków (DzU z 2006 r. nr 127 poz. 886). Rozporządzenie to stanowi, że taryfy, w zależności od ich rodzaju i struktury dla poszczególnych taryfowych grup odbiorców zawierają m.in. cenę za jednostkę miary powierzchni zanieczyszczonej trwałej nawierzchni, z której odprowadzane są ścieki opadowe i roztopowe kanalizacją deszczową. Oznacza to, że za wody opadowe trafiające do kanalizacji z dachów, parkingów itp. przedsiębiorstwa wodociągowo-kanalizacyjne mogą pobierać opłaty. Wielu mieszkańców miast myślało, że posiadanie dachu zielonego zwolni ich, przynajmniej częściowo, z opłat za wody opadowe i roztopowe. Nic takiego jednak się nie nastąpiło, ponieważ w wielu miastach przy naliczaniu opłat za wody opadowe powierzchnia dachu nie jest brana w ogóle pod uwagę, gdyż nie jest „na trwałe związana z gruntem”. Z kolei tam, gdzie powierzchnię dachu uwzględnia się, operatorzy systemów wodociągowo-kanalizacyjnych pobierają opłaty za wody opadowe i roztopowe, biorąc pod uwagę jedynie kwestie podłączenia dachu do sieci kanalizacji deszczowej, a nie sposób jego zagospodarowania.
Chyba jedynym aktem prawnym, promującym pośrednio wykonywanie dachów zielonych jest Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2002 r. nr 75, poz. 690, z późn. zm.). Co prawda, podobnie jak w innych rozporządzeniach, i tu na próżno szukać pojęcia dachy zielone, ale za to można znaleźć zapis dotyczący konieczności odtworzenia utraconej pod zabudowę powierzchni terenu biologicznie czynnego. Zawarta w aktualizacji rozporządzenia z 12 marca 2009 r. definicja terenu biologicznie czynnego pozwala na uznanie dachów zielonych za 50% takiego terenu. Jest to szczególnie istotny zapis w przypadku inwestowania w centrach miast, charakteryzujących się gęstą zabudową, gdzie ceny gruntu są bardzo wysokie. Dzięki zazielenieniu dachu można zabudować większy obszar działki, gdyż wykorzystana powierzchnia biologicznie czynna jest w ten sposób rekompensowana.
 
Brak narzędzi motywacyjnych
W polskim ustawodawstwie nadal brakuje uregulowań prawnych wprowadzających ulgi
i dofinansowania, które mogłyby motywować inwestorów do wykonywania dachów zielonych. Inaczej kwestia ta rozwiązana jest w wielu innych krajach. Tam zakładanie zazielenionych dachów, uważanych za inwestycje sprzyjające środowisku, realizowane jest z pomocą państwa. Przykładem mogą być Niemcy, gdzie obowiązujące przepisy prawne pozwalają uzyskać zniżkę w opłatach z tytułu odprowadzania wód opadowych. Związane jest to z możliwością retencji wody w systemie dachu zielonego i tym samym odciążeniem kanalizacji deszczowej podczas gwałtownych opadów. W przypadku nowo wznoszonych budynków z zastosowaniem dachu zielonego obniżany jest podatek w nagrodę
za działania proekologiczne5. W Szwajcarii w 1995 r. (Europejski Rok Ochrony Przyrody) władze zorganizowały kampanię promocyjną dachów zielonych, wspartą zachętami finansowymi dla inwestorów. Dzięki specjalnemu funduszowi, na którym zgromadzono cześć wpływów z tytułu opłat za zużycie energii elektrycznej, każdy, kto zdecydował się na pokrycie zielenią istniejącego dachu bądź budowę nowego zielonego dachu, otrzymywał dotację w wysokości 20 CHF/m2 (17 dol.). W efekcie tego przedsięwzięcia w latach 1996-1997 w Bazylei pokryto roślinnością 120 dachów o łącznej powierzchni
80 tys. m2, wskutek czego zaoszczędzono 4 mln kWh energii elektrycznej. Zwrot nakładów na dotacje nastąpił po pięciu latach, w kolejnych przynosząc tylko czysty zysk. Rosnące zainteresowanie dachami zielonym i sukces pierwszej kampanii spowodowały, że w 2002 r. wprowadzono do lokalnego prawa budowlanego poprawkę, nakazującą zazielenienie wszystkich nowo powstających budynków z dachem płaskim. W latach 2005-2006 przeprowadzono drugą kampanię, podnosząc dotacje dla inwestorów
do 30-40 CHF/m2 (25-35 dol.), w efekcie której wybudowano 1711 dachów ekstensywnych i 218 ogrodów dachowych. Obecnie prawie 25% wszystkich dachów w Bazylei pokrytych jest roślinnością6. Innym przykładem wsparcia ze strony samorządów i państwa może być fakt uwzględnienia potrzeby budowy dachów zielonych w Nowym Planie Zagospodarowania Przestrzennego Londynu, opublikowanym w 2008 r. Dzięki zapisom w tym dokumencie od końca 2004 r. do połowy 2008 r. zainstalowano w Londynie ponad 163 234 m2 dachów zielonych. Ponadto w 2008 r. opracowano szczegółowy instruktaż, precyzujący, w jaki sposób dachy zielone powinny być zakładane i jakie rozwiązania są najbardziej optymalne w londyńskich warunkach. Oprócz Londynu w Wielkiej Brytanii nad własnymi strategiami popularyzacji dachów zielonych pracują również inne miasta m.in. Sheffield, Manchester, Bristol czy Birmingham7.
 
Brak norm i wytycznych
W Polsce nie ma odrębnych norm związanych z projektowaniem dachów zielonych. Do tego celu są wykorzystywane normy niemieckie. Jest to m.in. norma DIN 4095, dotycząca wymogów projektowych dla warstwy drenażowej, norma DIN 1055 dotycząca obciążeń powierzchni zazielenionych oraz norma DIN 18195, w której zawarto zasady projektowania warstwy hydroizolacji. Największe jednak znaczenie ma wytyczna niemieckiego Towarzystwa Naukowo-Badawczego Krajobrazu i Rolnictwa, tzw. FLL (niem. Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e.V.) dotycząca projektowania, wykonywania i utrzymania dachów zielonych. Wypracowanie takich wytycznych zajęło Niemcom 25 lat. Wytyczne FLL określają wymagania techniczne (np. sposoby odwadniania powierzchni dachów, ochrona przeciwpożarowa), wymagania konstrukcyjne (np. nachylenie dachu, układ warstw), mechaniczne (np. odporność na osiadanie i ugniatanie substratów, ich skład mechaniczny) a także wymagania środowiskowe (typy roślin, ochrona przed erozją, odporność na warunki atmosferyczne, mikroorganizmy, związki chemiczne). Wymagania te odnoszą się zarówno do konstrukcji jak i materiałów wykorzystywanych do budowy zielonych dachów.
Najnowsze wytyczne towarzystwa FLL z 2008 r. w swoim opracowaniu uwzględniają m.in. zależności współczynnika spływu wody oraz średnią roczną retencję w zależności od grubości substratu glebowego oraz kąta nachylenia dachu. Wartości współczynnika spływu oraz wskaźnika retencji dla warunków polskich mogą się jednak różnić ze względu na odmienne warunki meteorologiczne, występujące nie tylko w samym kraju, ale również w poszczególnych regionach państwa, w których prowadzone były badania.
 
Niedostatek badań
W warunkach polskich dopiero w ostatnich latach na uczelniach i w instytutach naukowo-badawczych zaczynają być realizowane pierwsze projekty badawcze i prace naukowe na temat funkcjonowania dachów zielonych. Od 2009 r. badania takie prowadzone są także przez autorkę na stanowiskach badawczych zainstalowanych na dachu budynku Centrum Naukowo-Dydaktycznego Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Jednym z celów badań jest określenie możliwości retencyjnych dachów zielonych oraz ich wpływu na opóźnienia spływów i zmniejszenie szczytowej fali odpływu podczas opadów atmosferycznych8. Wstępne wyniki ponad dwuletnich badań dowodzą, że ilość opadów zatrzymywana na zazielenionej powierzchni jest zdecydowanie większa niż na dachu tradycyjnym. W większości dni pomiarowych pierwsze odpływy z dachów zielonych pojawiały się po kilku godzinach od momentu rozpoczęcia opadu. Odpływy z dachu kontrolnego zazwyczaj następowały, dla tych samych opadów, już po kilku lub kilkunastu minutach. Wielkość opóźnienia odpływu w znacznym stopniu zależała od charakterystyki opadu (hietogramu, czasu trwania) oraz długości okresu bezopadowego. Przy mniejszej wysokości dobowej warstwy opadu, ale o większej intensywności na początku jego trwania, opóźnienia spływu były zazwyczaj mniejsze. Przeprowadzane analizy wyników wykazują także, że spowolnienie odpływu i przetrzymanie części opadu w konstrukcji dachów zielonych przyczynia się do zmniejszenia wysokości szczytowej fali odpływu w porównaniu z maksymalną intensywnością zarejestrowaną w opadach. Otrzymywane wyniki badań dowodzą, ze dachy zielone mogą być skutecznym, zrównoważonym systemem drenażu, również w warunkach polskich, więc mogą przyczynić się do odciążenia infrastruktury kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej. Aby lepiej ocenić funkcjonowanie dachów zielonych badania są wciąż kontynuowane, a ich wyniki prezentowane w publikacjach branżowych.
 
A jednak można
Pomimo istnienia wielu barier dachy, zielone są wykonywane również w Polsce. Pierwszy w naszym kraju powstał w 1903 r. na kamienicy Lewelego przy ul. Żabiej 1 w Warszawie9. Od tamtej pory zrealizowano już wiele tego typu inwestycji. Przykładem dachu wykonanego w tej technologii jest ten przykrywający gmach Biblioteki Uniwersytetu Warszawskiego (rys.3a). Obiekt ten jest wzorem aranżacji przestrzeni dachowej budynku. Został otwarty w 2002 r. i rozciąga się na powierzchni przeszło 1 ha, a roślinność zajmuje w nim 5111 m2. Kolejnym przykładem dachu zielonego w Polsce jest dach Centrum Naukowego „Kopernik” w Warszawie (rys. 3b), który oddano do użytkowania w 2010 r. To ogród o powierzchni ok. 8,5 tys. m2, na którym posadzono łącznie ok. 40 tysięcy bylin i 50 tysięcy krzewów. Dach zielony pokrywający hale basenowe w Parku Wodnym w Białce Tatrzańskiej (rys. 3c) to kolejny z większych projektów w Polsce. Jest to dach zielony ekstensywny, przypominający swoim wyglądem krajobraz Podhala (podgórskie ukształtowanie terenu). Został ukończony latem 2011 r. Przykładami realizacji na mniejszą skalę są dach zielony wykonany na dachu budynku centrum biurowego Platinum Business Park w Warszawie, Europejskiego Centrum Solidarności w Gdańsku, Opery Podlaskiej, Centrum Handlowego Złote Tarasy w Warszawie czy dach Biblioteki Uniwersytetu Lubelskiego. W planach jest realizacja dachów zielonych m.in. na Lotnisku Balice, Hali Sportowej Cracovii oraz na budynku Uniwersytetu Rzeszowskiego. Coraz częściej w ofercie deweloperskiej pojawiają się także dachy zielone wykonane na tarasach na poziomie parteru czy tez stropach nad parkingami podziemnymi. Warto nadmienić, że wymienione przykłady stanowią tylko niewielką cześć zrealizowanych lub planowanych do realizacji projektów dachów zielonych w Polsce. Przykłady te pokazują, że dachy zielone stają się technologią rozwojową, na którą popyt stale rośnie i wpływa na aktywność firm z branży. Rosnąca z tego powodu konkurencja wśród firm projektowych i wykonawczych przyczynia się do obniżania kosztów realizacji dachów zielonych.
Istniejący potencjał w obszarze budowy dachów zielonych w Polsce mógłby być jeszcze większy, gdyby zrealizowane obiekty były zamieniane w poligony badawcze. Prowadzony na nich monitoring mógłby dostarczyć wielu cennych danych na temat ich funkcjonowania oraz wymogów eksploatacyjnych w warunkach krajowych. Tego typu informacje są przydatne nie tylko dla pracowników naukowych, ale także dla hydrologów, eksploatatorów systemów kanalizacyjnych, urbanistów, architektów, projektantów zieleni, zarządców nieruchomości, rzeczoznawców majątkowych oraz innych osób zajmujących się zawodowo ochroną środowiska, projektowaniem oraz wykonywaniem dachów zielonych.
Współczesny rozwój dachów zielonych na całym świecie, w tym w Polsce, podyktowany jest głównie szeroko rozumianą poprawą jakości środowiska miejskiego. Zapewnienie zwiększonej retencji, opóźnienia odpływów wykazywane w trakcie badań prowadzonych w warunkach wrocławskich to tylko nieliczne z zalet dachów zielonych poprawiających warunki życia w mieście.
Widząc skutki nieracjonalnego gospodarowania wodami opadowymi na terenach zurbanizowanych i jednocześnie hektary niezagospodarowanych dachów tradycyjnych, powinniśmy już dziś pomyśleć o skutecznej adaptacji dachów zielonych do wymogów współczesności. Aby jednak tego dokonać, potrzebna jest ciągła edukacja społeczeństwa, większa liczba prowadzonych badań, a przede wszystkim zmiany organizacyjno-prawne, zachęcające i jednocześnie umożliwiające w obecnej sytuacji ekonomicznej wykonywanie dachów zielonych, na wielu innych niż te opisane w artykule dachach
w Polsce.
 
dr inż. Ewa Burszta-Adamiak, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
 
Źródła
1. Kożuchowski P.: Dachy Zielone cz. 2. Rodzaje dachów i technologie ich wykonania. Warszawa 2008.
2. Mrowiec M.: Zielone dachy jako element zrównoważonych systemów odprowadzania wód opadowych – Problemy zagospodarowania wód opadowych. Łomotowski J. (red.). Wrocław 2008.
3. Kadej P., Piotrowska K.: Co wiemy o dachach zielonych? Sondaż opinii. „Dachy Zielone” (e-kwartalnik) 1/2010.
4. Radziszewska-Zielina E.: Badanie preferencji potencjalnych użytkowników dachów zielonych. „Dachy Płaskie” 2/2009.
5. Mann G.: Budownictwo zrównoważone: zielone dachy. „Dachy Płaskie” 3/2011.
6. Kożuchowski P.: Zazielenianie dachów w Polsce i na świecie. „Administrator” 12/2008.
7. Gedge D.: Popularyzacja dachów zielonych w Wielkiej Brytanii. „Dachy Zielone” (e-kwartalnik) 2/2010.
8.Burszta-Adamiak E.: Retencja wód opadowych na dachach zielonych w warunkach wrocławskich. „Gaz Woda i Technika Sanitarna” 3/2010.
9. Pachulski Z., Cuman T.: „Zielone dachy, Ogrody” 7/1999.
10. Wójcik E.: Zielony dach na Centrum Nauki Kopernik. „Dachy Płaskie” 1/2011.
11. www.basenywpolsce.pl.