Woda w miastach odpornych na zmiany klimatu

Duża powierzchnia szczelnych (zabetonowanych lub nieprzepuszczalnych) obszarów sprawia, że miasta są szczególnie mocno narażone na negatywnie skutki zmian klimatycznych, a przez to często zmagają się z podtopieniami (w skrajnych przypadkach z powodziami), mocniej odczuwają efekty suszy i upałów (tworzenie się miejskich wysp ciepła czy problemy z utrzymaniem miejskiej zieleni). Dlatego konieczne jest wprowadzenie nowych sposobów na gospodarowanie wodą – w tym przede wszystkim deszczówką, a także coraz większe zazielenianie miast. Technologie i rozwiązania, dzięki którym na dachach miast można tworzyć „inteligentne magazyny” wody opadowej, wykorzystywane m.in. do podlewania zielonych dachów, z pewnością przyczyniają się nie tylko do poprawy miejskiej bioróżnorodności, ale także zwiększają odporność miast na zmiany klimatu i zjawiska, które im towarzyszą (np. coraz dłuższe okresy suche, częściej występujące nawalne deszcze).

Niebiesko-zielony dach (inaczej: dach polderowy) to rozwiązanie, które umożliwia lepsze zagospodarowanie wody deszczowej – tworzenie dachów multifunkcyjnych poprawia jakość powietrza i ma wpływ na obniżenie temperatury w mieście. Są nową odsłoną znanych już zielonych dachów – różnica polega na tym, że na dachach polderowych nie tylko rosną rośliny, ale także powstają inteligentne magazyny wody opadowej z możliwością jej ukierunkowanego wykorzystania.

– Woda deszczowa w miastach, zamiast trafiać do kanalizacji, może funkcjonować w naturalnym obiegu, np. zasilając ogrody deszczowe i tereny zielone, lub może zostać zmagazynowana i ponownie wykorzystana. Najważniejsze, aby deszczówka nie uciekała i pozostała na miejscu, ale w kontrolowany sposób. W takim ujęciu przestaje ona stanowić problem – m.in. dzięki zminimalizowaniu podtopień po nawalnych deszczach – i staje się zasobem, który zasila wody gruntowe, chłodzi miasto, przydaje się do tworzenia i utrzymania miejskiej zieleni. Dlatego Wavin ma w swojej ofercie systemy Wavin AquaCell i AquaCell Up, dzięki którym można tworzyć zbiorniki retencyjno-rozsączające zarówno w gruncie, jak i na dachach – mówi Agnieszka Wrzesińska, menedżer produktu w Wavin Polska S.A.

Polder Roof, czyli potencjał miejskich dachów

Potencjał dachów w obszarach miejskich wynika przede wszystkim z faktu, że stanowią one dużą część powierzchni zabudowań, którą można wykorzystać na nowo. Przekształcanie dachów sprawia, że stają się one miejscem przyjaznym nie tylko dla ludzi, np. jako miejsce odpoczynku, ale także dla ptaków i owadów. Zielone dachy podnoszą zatem miejską bioróżnorodność, pochłaniają zanieczyszczenia, chłodzą powietrze (parowanie wody podczas upałów) i poprawiają bilans energetyczny budynków – latem je chłodzą, a zimą zapewniają lepszą izolację termiczną. Dzięki obniżeniu temperatury dachu poprawiają również sprawność zamontnowanych na nim systemów solarnych. Dlatego na miejskich dachach coraz częściej powstają zielone miejsca przeznaczane do celów rekreacyjnych, a nawet do uprawy warzyw. Jak są zbudowane?

Zielone dachy składają się z warstwy podłoża, na którym rosną rośliny i cienkiej warstwy drenażowej pod spodem. Natomiast dachy niebiesko-zielone, oprócz nasadzenia roślinności, umożliwiają kontrolowane magazynowanie wody. W skład takiego dachowego systemu, opartego na rozwiązaniach Wavin PolderRoof, wchodzą: warstwa izolacyjna z uszczelnieniem, materiał ochronny, zbiornik retencyjny Wavin AquaCell Up, geowłóknina kapilarna, ekstensywne lub intensywne podłoże zielonego dachu z substratem. Ponadto pozioma warstwa rozsączająca może być wyposażona nie tylko w czujniki poziomu wody, ale także czujniki pogodowe. Dachy polderowe są też zintegrowane z systemami zarządzającymi, np. platformą z dostępem do prognozowania pogody i do funkcji konsolidacji lokalnych danych opadowych. Taka konfiguracja rozwiązań umożliwia optymalne zarządzanie zgromadzoną wodą opadową. Nowoczesną technologię można wykorzystać do kontrolowania poziomu wody i odprowadzania jej nadmiaru z dachu. W ten sposób opady dostają się do systemów odwadniających z opóźnieniem i w sposób kontrolowany, co zapobiega ich przeciążeniu.

 – Celem jest osiągnięcie pozytywnego bilansu wodnego poprzez magazynowanie i dystrybucję jak największej ilości wody niezbędnej roślinom – zwłaszcza w okresie ich wzrostu lub w okresach suchych. Nowoczesne systemy wykorzystywane na niebiesko-zielonych dachach uwzględniają także takie elementy, jak: ilość dostępnej wody w kontekście procesu jej naturalnego odparowywania, czy też ilość dostępnej wody potrzebnej do chłodzenia budynku lub do innych celów. Dlatego rozwiązania użyte na dachach polderowych nie tylko gromadzą deszczówkę, ale również kontrolują (mierzą) jej poziom. Umożliwiają jej użycie na potrzeby zielonego dachu, a także – w kontrolowany sposób – spuszczają wodę z polderu (posiadają zasuwę / jaz kontrolujący poziom wody), gdy jest to konieczne – wyjaśnia przedstawicielka Wavin Polska S.A.

System retencyjno-rozsączający Wavin

Systemy Wavin przekształcają płaskie dachy w inteligentne i kontrolowane zbiorniki retencyjne ze zintegrowaną funkcją nawadniania roślin nasadzonych na dachu. Rozwiązanie składa się z systemu retencyjnego o wysokości 8,5 lub 16 cm, inteligentnego jazu oraz czujników poziomu wody i warunków pogodowych. Wszystkim sterują systemy komputerowe, które kontrolują nie tylko funkcjonowanie dachu polderowego, ale także funkcje bezpieczeństwa. System, na podstawie zgromadzonych w chmurze danych, decyduje o najlepszym sposobie wykorzystania zmagazynowanej deszczówki, a ilość zużytej wody można monitorować na bieżąco przy pomocy panelu online.

Systemy Wavin, służące do budowania nowoczesnych niebiesko-zielonych dachów, opierają się zatem także na inteligentnym odpływie dachowym. Na dachu polderowym, zamiast zamkniętego magazynu wody, stosuje się system retencyjny z kontrolowanym odpływem. Jest on wyposażony w czujniki, które mierzą poziom i temperaturę wody na dachu (zabezpieczenie przed zamarznięciem) i regularnie przekazują informacje do inteligentnego centrum sterowania, połączonego z Internetem. System uwzględnia w swym działaniu krótkoterminowe i średnioterminowe modele pogodowe, a centrum sterowania może – poprzez podłączony do sieci wylot dachowy oraz inteligentny dopływ wody – odpowiednio wcześnie reagować na zmieniające się warunki, a tym samym dostosowywać zebrane zasoby wody opadowej do sytuacji. Wszystko to sprawia, że niebiesko-zielony dach polderowy – w zależności od stopnia zaawansowania użytych technologii i systemów – może gromadzić od 50% do prawie 90% opadów (dla porównania: konwencjonalny zielony dach przechwytuje 30% opadów)[1]. Konstrukcja dachu polderowego jest łatwa do zainstalowania i utrzymania na każdym rodzaju płaskiego dachu – standardowego, zielonego, z osobnym ogrodem dachowym, a nawet solarnego, ale pod warunkiem, że budynek jest w stanie utrzymać dodatkowy ciężar – około 100 kg/m². Warto jednak uwzględnić tego typu rozwiązanie, szczególnie w nowo budowanych budynkach, ponieważ niebiesko-zielone dachy pomagają miastom adaptować się do ekstremalnych zjawisk pogodowych, które towarzyszą zmianom klimatu. Dachy polderowe mogą również pozytywnie wpływać na efektywność energetyczną budynków, ponieważ mają korzystny wpływ na temperaturę wewnątrz budynków – efekt chłodzenia dzięki roślinności jest podwójny (poprzez zacienienie i parowanie).

– Potwierdziło to badanie[2] przeprowadzone na budynku holenderskiego Uniwersytetu Technicznego w Delft, latem 2020 roku. Zmierzono wówczas temperatury panujące w budynku pod niebiesko-zielonym dachem i na dachu, a następnie porównano je z temperaturami panującymi pod zwykłym dachem i na nim. W badaniu zanotowano efekt chłodzenia wynikający z zastosowania dachu polderowego. Temperatura powietrza wewnątrz budynku z niebiesko-zielonym dachem była niższa do 2,5°C, a temperatura na dachu była niższa nawet o 6°C. Zalety dachów polderowych są obserwowane także w chłodniejszych porach roku, ponieważ działają jako dodatkowa warstwa termoizolacyjna – podsumowuje Agnieszka Wrzesińska.

W przyszłości dachy polderowe mogą być ważnym elementem nowoczesnych ośrodków miejskich, który aktywnie wspiera obieg wody – wraz z takimi rozwiązaniami, jak: systemy ochrony korzeni i nawadniania drzew, podziemne zbiorniki na deszczówkę lub systemy filtrowania wody. Tworzenie budynków z niebiesko-zielonymi dachami to tworzenie miast przygotowanych na zmiany klimatu. Możliwości inteligentnych rozwiązań mogą skutecznie poprawić bezpieczeństwo mieszkańców miast, dlatego urbaniści, deweloperzy i decydenci miejscy powinni brać pod uwagę kwestie związane z magazynowaniem i wykorzystywaniem wody deszczowej. Z pomocą przychodzą producenci, tacy jak Wavin, dla których nowoczesne gospodarowanie wodą deszczową jest jednym z filarów i priorytetów ich działalności.