Wielu z nas odnosi mylne wrażenie, że zielone dachy są tworem współczesnym. Jednakże ich właściwości ochronne poznano już w VI w. p.n.e.

Zielone dachy zakładano np. w Skandynawii w celu zabezpieczenia przed niską temperaturą, w Szwecji stanowiły ochronę przed silnym działaniem wiatru, z kolei w Ameryce Południowej przed słońcem. W Niemczech wykorzystywano je w celach przeciwpożarowych. Roślinność na dachach często stanowi jedyną formę zieleni w pobliżu domu, a lokalizacja na wysokości gwarantuje izolację od zgiełku miasta i pozwala na ich użytkowanie jako miejsc odpoczynku. W czasach współczesnych, pomimo zmiany technologii budowy, zastosowaniu zielonych dachów przyświeca konkretny cel. Sprowadza się on do osiągnięcia korzyści ekologicznych i ekonomicznych (rys. 1).

Rozwiązania konstrukcyjne

Konsekwencje prowadzonej dotychczas na terenach zurbanizowanych gospodarki przestrzennej (wzrost gęstości zabudowy, rozszerzanie granic miast), gospodarki wodno-ściekowej (przeciążenia systemów kanalizacyjnych, zanieczyszczenie odbiorników) oraz zmian zachodzących w samej naturze (obniżanie poziomów wód gruntowych, zwiększenie częstości występowania opadów o dużym natężeniu) powodują, że zielone dachy zdobywają na nowo swoją popularność, również w Polsce. Pierwsze zielone dachy w naszym kraju powstały na początku XIX w. Przykładem rozwiązań z tego okresu są Arkady Kubickiego wykonane w latach 1818-1821 w Warszawie. Nieco później, w 1972 r., został wykonany zielony dach w formie tarasu z roślinnością w jednej z dzielnic w Łodzi. Zarówno dokumentacja projektowa tego dachu, jak i on sam przetrwały do dzisiaj.

Zazwyczaj zielone dachy są budowane na płytach stropowych garaży podziemnych, budynkach użyteczności publicznej oraz innych obiektach reprezentatywnych dla danego miasta.W Polsce, w odróżnieniu od krajów zagranicą, buduje się więcej dachów intensywnych niż ekstensywnych, chociaż w ostatnich latach popularność tych ostatnich znacznie wzrosła. Różnica pomiędzy nimi polega przede wszystkim na stosowaniu różnej grubości substratu, rodzaju roślin oraz odmiennych wymogów pielęgnacyjnych. Dachy intensywne są przeznaczane do celów rekreacyjnych z dostępem dla ludzi. Znane są rozwiązania dachów intensywnych przeznaczonych na place zabaw dla dzieci, miejsca rekreacji z fontannami, oczkami wodnymi oraz innymi elementami małej architektury. Ponadto bywają zagospodarowywane jako punkty małej gastronomii w połączeniu z funkcją miejsca widokowego. Zielone dachy z uwagi na swoje walory estetyczne to także często przestrzenie wystaw czasowych oraz różnych imprez, np. konferencji. W odróżnieniu od nich dachy ekstensywne pełnią głównie rolę estetyczną (krajobrazową), bez funkcji użytkowej. Współczesne zielone dachy to najczęściej konstrukcje wielowarstwowe, składające się z warstwy zabezpieczającej (np. termoizolacji, hydroizolacji, warstwy filtracyjnej), magazynująco-drenażowej (np. kruszywo lub specjalnie wyprofilowane maty kubełkowe z tworzywa sztucznego) oraz wegetacyjnej (np. substrat wraz z roślinnością). Każda z nich spełnia istotną rolę w ochronie dachu lub stropodachu przed skutkami czynników atmosferycznych, tj. wodą, temperaturą lub substancjami chemicznymi, które mogą pochodzić z substratu, roślin i nawozów. Rodzaj i liczba warstw są dobierane do rodzaju podłoża, a także planowanego zazielenienia, obciążeń oraz funkcji użytkowej budynku. Zielone dachy mogą być wykonywane także jako rozwiązania jednowarstwowe, w których najczęściej substrat pełni funkcję podłoża dla roślin, a także magazynu i drenażu dla wody opadowej.

Perspektywy w Polsce

Zazielenianie dachów, stropodachów i tarasów w naszym kraju służy przede wszystkim zatrzymaniu wody opadowej i umożliwia spowolnienie spływu. Ponadto dla inwestorów istnieje dodatkowa możliwość zachowania współczynnika powierzchni biologicznie czynnej, przy jednoczesnym maksymalnym wykorzystaniu terenu pod zabudowę. W dzisiejszych czasach te dwie funkcje stają się niezwykle istotne. W zależności od rodzaju użytego systemu, zielone dachy mogą zatrzymać 40-100% opadów atmosferycznych3, 4, 5.

Pierwszy zielony dach w Polsce, który został zaprojektowany z ukierunkowaniem na potrzebę odciążenia kanalizacji miejskiej, to zielony dach Arkadii w Warszawie. Jest on w stanie retencjonować ok. 35 l/m2, przy grubości substratu wynoszącej ok. 10 cm6. Wielkość retencji określono w tym przypadku szacunkowo, na podstawie parametrów technicznych materiałów wchodzących w skład konstrukcji zielonego dachu. Rozpatrując zlewnię miejską jako całość można oszacować wielkość spływów z powierzchni uszczelnionych i podjąć próby minimalizowania tego niekorzystnego zjawiska. W zależności od stopnia zazielenienia dachów (10-100%) można zredukować wielkość spływów oraz zmniejszyć wielkość szczytowej fali odpływu nawet do ponad 70%7.

Roczny bilans wód opadowych dla warunków polskich (centralny region) oszacowano na przykładowym osiedlu mieszkaniowym4. W modelu tym przyjęto, że średni roczny opad wynosi 546 mm i stanowi w bilansie 100%. Rozważano cztery warianty zazieleniania dachów: A ? bez udziału zielonych dachów, B ? dachy zazielenione w 20%, C ? dachy zazielenione w 50% oraz D ? dachy zazielenione w 100%. Model prezentuje stopniową modyfikację bilansu wód opadowych wraz ze wzrostem udziału ekstensywnej zieleni dachowej w powierzchni dachów wszystkich budynków wielorodzinnych. Założono, że są to dachy nachylone do 9% oraz pokryte bitumem, a procentowy udział powierzchni zabudowy, nawierzchni i zieleni osiedlowej pozostaje każdorazowo ten sam (rys. 2).

Rosnąca popularność

Potrzeba zazieleniania dachów, stropodachów lub tarasów w polskich miastach w znacznym stopniu uzależniona jest od zapisów prawnych. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie(DzU 2002 nr 75 poz. 690 z późn. zm.), inwestor ma prawo zabudować większą części działki, ponieważ wykorzystana powierzchnia terenu biologicznie czynnego może być rekompensowana poprzez zastosowanie zielonych dachów. Inwestor nie uzyskałby takiej zgody w przypadku wykonywania dachu tradycyjnego. Warstwy konstrukcyjne zielonego dachu są tworzone sztucznie, tym samym nie odtwarzają w pełni specyficznych warunków mikroklimatycznych i wodnych panujących w gruncie i na powierzchni ziemi. Z tych względów stracone przyrodniczo, funkcjonalnie i estetycznie powierzchnie miasta, w myśl rozporządzenia można zrekompensować za pomocą zielonych dachów w 50%. Ten czynnik odgrywa szczególną rolę w dobie wysokich cen za działki. Nie bez znaczenia jest również dynamiczny wzrost wymagań dotyczących standardów życia, zgodnie z którymi duża ilość zieleni w bliskim otoczeniu jest pożądana. Inwestor ma możliwość zaoszczędzenia pieniędzy, ponieważ nie musi ich wydać na zakup kolejnych m2 ziemi, aby spełnić wymaganą prawem konieczność zazielenienia (średnio 15%-30%, niekiedy nawet 50%) powierzchni terenu przeznaczonego pod zabudowę. Realny potencjał w stosowaniu zielonych dachów na szerszą skalę tkwi także w dostępności miejsc do ich realizacji. Niezagospodarowane powierzchnie dachów stanowią w polskich miastach od 32-50% nieprzepuszczalnej powierzchni. Ponadto rośnie świadomość społeczna. Coraz częściej dostrzegamy potrzebę zastosowania zrównoważonych systemów, do których niewątpliwie  zielone dachy należą. Ponadto ich wielofunkcyjność wzbudza zainteresowanie nie tylko deweloperów, architektów, ale także planistów, urbanistów, zarządców sieci kanalizacyjnej oraz mieszkańców. Posiadanie zielonego dachu może również wiązać się z oszczędnościami, spowodowanymi dostosowaniem się do obowiązującego w UE prawa.

Odpowiednia motywacja

W Polsce, w przeciwieństwie do innych krajów, wciąż brakuje uregulowanego prawnie systemu zachęt dla inwestorów na rzecz zazieleniania dachów w przestrzeni miejskiej. Takie rozwiązania motywujące wprowadzono już m.in. w Niemczech, Stanach Zjednoczonych, Szwecji, Szwajcarii oraz Anglii. Najczęściej spotykanymi formami motywacyjnymi są uregulowania prawne, a także bezpośrednie dofinansowania do budowy zielonych dachów (tab.).

Formy motywacyjne w wybranych miastach

Forma

Miejsce

Wyjaśnienie

Wymóg prawny na szczeblu krajowym

Tokyo, Japonia

Wszystkie dachy prywatnych budynków o pow. > 250 m2 oraz budynków użyteczności publicznej o pow. > 1000 m2 powinny posiadać min. 20% zazielenionego dachu.

Wymóg prawny na szczeblu lokalnym

Linz, Austria

Wszystkie nowe budynki o pow. dachu > 100 m2 i nachyleniu do 20% oraz stropodachy na podziemnych zabudowaniach, np. garaże, powinny zostać wykonane jako zielone dachy

Wymóg prawny na szczeblu lokalnym

Oregon, Portland; USA

Na wszystkich nowych budynkach, których właścicielem jest miasto, dachy powinny zostać zazieleniane w min. 70%, chyba że instalacja zielonego dachu byłaby niepraktyczna, np. przy bardzo skomplikowanej formie dachu.

Bezpośrednia zachęta finansowa

Chicago, USA

Oferta grantów w wysokości 5000 $ za instalację zielonych dachów w małej skali, tj. na budynkach prywatnych i usługowych

Bezpośrednia zachęta finansowa

Stuttgard, Niemcy

Zwrot 50% kosztów budowy zielonych dachów lub ekwiwalent w wysokości maks. 28 $/m2

Bezpośrednia zachęta finansowa

Nadrenia Północna-Westfalia, Niemcy

Dofinansowanie 15 euro/m2 w przypadku zamiany powierzchni nieprzepuszczalnej na  zielony dach o wymaganym współczynniku spływu na poziomie min. 0,3

Bezpośrednia zachęta finansowa

Düsseldorf, Niemcy

Zwrot 10-50% kosztów budowy zielonych dachów, które spełniają wymagane kryteria dotyczące grubości substratu, pokrycia roślinności i zabiegów pielęgnacyjnych

(opracowanie własne na podstawie1, 2)

W Polsce projektowanie zielonych dachów odbywa się na podstawie norm niemieckich. Jest to m.in. norma DIN 4095, dotycząca wymogów projektowych dla warstwy drenażowej, norma DIN 1055  o obciążeniach powierzchni zazielenionych oraz norma DIN 18195 regulująca zasady projektowania warstwy hydroizolacji. Największe jednak znaczenie ma wytyczna niemieckiego Towarzystwa Naukowo-Badawczego Krajobrazu i Rolnictwa, tzw. wytyczna FLL (niem. Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau), dotycząca projektowania, wykonywania i utrzymania zielonych dachów. Ich funkcjonowanie jest ściśle uzależnione od warunków meteorologicznych, panujących na danym terenie. Z tych względów w środowisku polskich ekspertów niejednokrotnie podkreślana jest potrzeba wprowadzenia modyfikacji do zapisów ww. dokumentów w celu dostosowania ich do tych panujących w Polsce.

Problemem wielu inwestorów w kraju przy zakładaniu zielonych dachów jest cena. Koszt ich wykonania jest relatywnie wysoki. Przyczynia się do tego stosunkowo niska konkurencyjność firm dostawczych i wykonawczych. Często praktykowane jest także wykorzystywanie materiałów konstrukcyjnych z zagranicy, których przywiezienie podwyższa koszt całej inwestycji. Należy jednak spodziewać się, że w najbliższej przyszłości sytuacja ta ulegnie zmianie. Wzrost popularności zielonych dachów przekłada się na powstawanie większej liczby firm wykonującej tego typu konstrukcje. Już dziś widoczny jest trend otwierania na rynku polskim firm producentów substratów oraz komponentów warstw drenażowych, a także  specjalizujących się w sprzedaży i doborze gatunkowym roślin odpowiednich na zielone dachy. Coraz częściej wdrażana jest też technologia zazieleniania dachów typu ekstensywnego, którą doceniono już dawno w wielu innych krajach. Zielony dach ekstensywny jest stosunkowo tani. Ceny zaczynają się już od 80 zł/m2, nie licząc kosztów projektu, i wymaga on niewielkich zabiegów pielęgnacyjnych w pierwszym i ewentualnie w drugim roku eksploatacji. Później można traktować go bezobsługowo. Charakteryzuje się też niskim ciężarem, niekiedy jedynie 40 kg/m2. Dodatkowo, dachy ekstensywne, mimo iż są skromniejsze od dachów intensywnych, mogą przynieść podobne korzyści, istotne z punktu widzenia właściciela i administratora obiektu. Nowo wykonywane inwestycje z zielonymi dachami powinny zostać każdorazowo rozpatrywane jako potencjalne obiekty badawcze. Na nich mogłyby zostać poprowadzone pomiary przynoszące wymierne korzyści nie tylko dla środowiska naukowego, ale także dla właścicieli i administratorów zazielenionych obiektów.

Zielone dachy należy traktować jako zrównoważony system odwodnienia, który może stanowić ważny element ochrony przeciwpowodziowej oraz jako powierzchnię terenu biologicznie czynnego, mogącą odtworzyć brakującą zieleń w miastach. Ilość wykonywanych w ostatnich latach inwestycji z zielonymi dachami pozwala sądzić, że nadeszła ich era. O ile mentalnie Polacy są coraz bardziej gotowi do zakładania zielonych dachów, tak w sferze gospodarczej i politycznej naszego kraju mamy jeszcze dużo do zrobienia w tym zakresie.

dr inż. Ewa Burszta-Adamiak, Instytut Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

 

Źródła

  1. Carter T., Fowler L.: Establishing green roof infarstructure through environmental policy instruments. Environmental Management. 2008.
  2. Ngan G.: Green roof policies: tools for Encouraging Sustainable Design. 2004 (www.gnla.ca/assets/policy%20report.pdf).
  3. Palla A., Sansalone J.J., Gnecco I., Lanza L.G.: Storm water infiltration in a monitored green roof for hydrologic restoration. Water Science and Technology. 2011.  
  4. Stovin V., Dunnett N., Hallam A.: Green Roofs ? getting sustainable drainage off the ground. 6th International Conference of Sustainable Techniques and Strategies in Urban Water Management. Lyon, France 2007.
  5. Van Woert N.D., Rowe D.B., Andresen J.A., Rugh C.L, Fernandez R.T., Xiao L.: Green roof storm water retention: effects of roof surface, slope and media depth. Journal of Environmental Quality. 2005.
  6. Pasek M.: Dachy zielone po raz drugi. ?Dachy Zielone? 2/2007.
  7. Palla A., Berretta C., Lanza L.G., La Barbera P. Modelling storm water control operated by green roofs at the urban catchment scale. 11th International Conference on Urban Drainage. Edinburgh, Scotland, UK 2008.
  8. Łukaszkiewicz J.: Zielone dachy ekstensywne jako adaptacja powierzchni straconej w osiedlach mieszkaniowych. ?Dachy Płaskie? 4/2010.