Subtropické podnebí vegetační střecha - Subtropical climate vegetated roof

A subtropické podnebí vegetační střecha (SCV střecha) je typ zelená budova praxe, která využívá zasazené půdní médium instalované nad vodotěsnou střešní palubou životní prostředí výhody a adresa udržitelnost obavy, podobné tradičním zelené střechy nachází se v severních kontinentálních Spojených státech. Půdní média, palety rostlin a zelené střešní systémy, které se mohou přizpůsobit nepříznivým povětrnostním podmínkám a fyzikálním charakteristikám vlhkých subtropických oblastí Spojených států, se používají při konstrukci a navrhování subtropických podnebných vegetačních střech.

Zelené střechy se používají z různých důvodů, včetně: městská oáza, zmírňování dešťové vody, redukce uhlíku, úspora energie, estetika a terapeutické hodnoty v závislosti na geografická lokace a zamýšlené konkrétní cíle projektu.[1] Většina současného výzkumu zelené střechy se týká severních částí kontinentálních Spojených států, zatímco ve vlhkých subtropických oblastech byl proveden velmi omezený výzkum.[2]

I když existují podobné charakteristiky a principy, mezi těmito dvěma typy ekologicky vhodných střešních systémů existuje několik rozdílů. Tyto rozdíly jsou srovnatelné s rozdíly zjištěnými mezi regiony Spojených států v konvenčních terénní úpravy a zahradnictví nebo variace nalezené ve formách terénních úprav. Druhy rostlin a metody terénní úpravy používané v severních částech Spojených států nejsou vhodné pro vlhké subtropické oblasti Spojených států kvůli extrémním teplotám a dešťovým jevům, ke kterým dochází. To představuje nejvýznamnější rozdíl mezi zelenou střechou v severních Spojených státech a subtropickou podnebnou vegetační střechou (střecha SCV).

Subtropická podnebí se vegetační střechou, která je dobře navržena podle konkrétních geografických poloh, může podnebí snížit povrchové teploty střechy až o 38 ° a v závislosti na rozsahu události zadržet až 88% srážek.[2] Nesprávně navržené subtropické podnebí vegetované (střecha SCV) s použitím nesprávných půdních médií a druhů rostlin může selhat tím, že nedosáhne zamýšlených cílů.[2] Tato metoda zastřešení také přispívá k pěstování zelená ekonomika, čistá energie technologické politiky a je způsobilý pro federální a místní daňové pobídky stanovené vládou Spojených států.

Technologie a terminologie

Ve srovnání s ostatními částmi Spojených států je počet vegetačních střech v současnosti na jihovýchodě výrazně nižší. Vegetační střechy ve vlhkých subtropických oblastech se spoléhají na stejnou terminologii zelené střechy, která se používá po celém světě a v jiných částech Spojených států. Rozsáhlá, intenzivní půdní média, štěrk, filtrační tkanina, drenážní vrstva, vodotěsná membrána jsou některé z hlavních pojmů zelených střešních komponent spojených se střechami SCV.[3]

Regionální pojmy, palety rostlin a technologie se formují, aby se přizpůsobily nedávným inovacím a zvýšené popularitě zelených střech ve vlhkých subtropických oblastech Spojených států. Všechny formy zelených střech si mohou udržet dešťová voda na povrchu střechy a spusťte tepelné zatížení na budovách. Díky vysokým teplotám, dlouhodobému teplu a nadměrnému množství srážek dostávají vlhké subtropické oblasti Spojených států největší environmentální výhody poskytované střechami SCV, kterými jsou: snížený přívod dešťové vody do systémů zadržování dešťové vody během srážek a vyšší hodnocení energetické budovy.[2] SCV a zelené střechy zvyšují energetickou účinnost budov stabilizací teplot povrchu střechy. V jiných oblastech Spojených států se mohou největší přínosy designu zelené střechy pro životní prostředí lišit podle typu klima oblast vlastní.

Nedávný pokrok v oblasti půdního inženýrství a plastových technologií umožňuje vegetačním střechám schopnost přizpůsobit se různým umístěním ve vlhké subtropické oblasti Spojených států. Půdní média Obsah vlhkosti a úrovně kapacity lze regulovat pomocí půdních prvků, které se přizpůsobují klimatu každé konkrétní zeměpisné polohy a potřebám klienta. Množství zadržené vlhkosti závisí na maximální schopnosti zadržovat vlhkost, propustnosti a hloubce půdního média.[4] Plasty s vysokou hustotou umožňují střešním systémům SCV odolat povětrnostním vlivům a přizpůsobit se různým typům budov v regionu.

Jak je definováno průmyslovými standardy pro zelenou střechu, rozsáhlé zelené střechy mají půdní prostředí menší než 6 palců do hloubky a intenzivní zelené střechy mají půdní médium větší než 6 palců do hloubky.[5] Většina střech SCV, které jsou větší než 6 palců do hloubky, jsou drahé a nacházejí se na obytných výškových budovách, které často obsahují bazény a další vybavení.

Střechy SCV vyžadují k přizpůsobení drsným podmínkám jedinečnou směs půdních médií povětrnostní podmínky a fyzikální vlastnosti jižních Spojených států. Rozšířené musí a jíl se obvykle používají k vytvoření základu a obsahují až 90% některých směsí půdních médií používaných v celých Spojených státech. Perlit, vermikulit popel, drobky, písek, rašelina a recyklovaná vegetace jsou některé z dalších prvků používaných v půdním mediálním inženýrství. Albedo a rychlost přenosu tepla jsou klíčové proměnné, které je třeba vzít v úvahu při navrhování střechy SCV, a nemají významný vliv na zelené střechy v severních kontinentálních Spojených státech.

Na dnešním trhu jsou k dispozici tři základní systémy SCV a zelené střechy: zastavěné, modulární a matné. Tyto systémy se liší od výroby k výrobě a jsou složeny z různých materiálů, například: pěna, plast s vysokou hustotou a tkaniny. Mnoho systémů má geografická omezení a nefunguje dobře ve vlhkých subtropických oblastech na základě záměru systému a použitých materiálů.

Vybudovat

Vícevrstvé systémy obsahující následující funkční vrstvy: kořenová bariéra, ochranná vrstva, drenážní vrstva, filtrační vrstva, rostoucí médium a úroveň rostlin.[6]

Modulární systémy

Samostatné jednotky, obvykle čtvercového tvaru, které pro funkční zelenou střechu vyžadují pouze půdní střední a vegetativní vrstvu. Tyto systémy se snadno instalují a odebírají. Některé modulární systémy jsou ve školkách předpěstovány podle specifikací klienta a tvoří okamžitou vegetativní vrstvu.[6]

Systémy rohoží

Jednovrstvé systémy tohoto typu jsou odvodňovány vícevrstvou látkovou rohoží zvanou „drenážní rohož“, která kombinuje oddělování půdy, drenáž a ochranné funkce. Současný výzkum naznačuje, že hloubka půdního média, materiálu a počtu vrstev ovlivňuje úspěšnost jednotlivé zelené nebo SCV střechy.[6]

Vhodné rostlinné palety

Vhodný rostlinný druh pro střechy SCV se skládá z následujících vlastností: tolerantní k suchu, minimální kořenová struktura, minimální výška, schopnost tvořit vegetativní podložku, nerovný, odolný vůči teplu, mráz tolerantní a schopnost přizpůsobit se netradičnímu půdnímu prostředí. Rostlinné druhy, které mají rozsáhlý kořenový systém a mají sklon ke zuřivosti, mohou propíchnout hydroizolační prvky nebo růst do nežádoucích oblastí plíseň a plíseň. Voda, vysoká živina, a odstín -závislé závody nejsou vhodné pro střechy SCV a je třeba se jim vyhnout a mohou vést k nákladným poruchám.

Některé z nejúspěšnějších druhů střešních rostlin SCV jsou v rodinách Crassulaceae a Aizoaceae, což jsou rostliny CAM. Rostlina, která používá metabolismus kyseliny crassulacean (CAM) jako adaptace na suché podmínky.[7] CO2 vstup do průduchů během noci se převede na organické kyseliny, které uvolňují [[CO2]] pro Calvinův cyklus během dne, kdy jsou průduchy uzavřeny.[8] Rostliny CAM se často zobrazují xerofytický funkce, jako jsou silné, zmenšené listy s nízkým poměrem plochy k objemu, silná kutikula a průduchy zapuštěný do jam.[8]

Zelené střechy na severu kontinentu USA spoléhají rozchodníky které jsou z čeledi Crassulaceae. Většina odrůd rozchodníků není vhodná pro vlhké, subtropické podnebí a kvůli vysokým teplotám a vlhkosti nevykazuje problémy s hnilobou kořenů a chorobami. V současné době však existují dva kultivary Sedum, „Lemon Coral“ a „Florida Friendly Gold“[když? ] je zkoumán na University of Florida a zdá se, že se přizpůsobuje vlhkému subtropickému podnebí Gainesville, Florida.

Příklad palety SCV na střeše

Běžné jménoOdborný názevKultivarRodinaDoporučená velikostVzdálenostRůstový zvyk
RozchodníkSedum rupestre'Lemon Coral'Crassulaceae4"18"Šíření zemního krytu
Ledová rostlinaDelosperma cooperin / aAizoaceae4"24"Šíření zemního krytu
DianthusDianthus gratianopolitanus'Firewitch'Caryophyllaceae1 galon18"Shlukování Groundcover
BugleweedAjuia reptans'Úlomek čokolády'Laminaceae1 galon18"Šíření Groundcover
Moss VerbenaVerbena tenuisectan / aVerbenaceae4"24"Šíření zemního krytu

Výzvy

Střechy SCV čelí velkému množství výzev v důsledku nepříznivých povětrnostních podmínek v jihovýchodních Spojených státech. Vysoký vlhkost vzduchu úrovně, nadměrné množství deště, dlouhodobé teplo, plíseň, plíseň, hmyz, choroby, plevele, choroby přenášené půdou, problémy s údržbou a šikmé střechy jsou hlavními výzvami, kterým čelí návrh střechy SCV. Vysoká úroveň vlhkosti, nadměrné množství deště, prodloužené teplo vedou ke snížení zdraví rostlin na rostlinách CAM, které jsou standardem v designu zelené střechy. Snížené zdraví rostlin způsobuje nemoci, hmyz, hnilobu kořenů a smrtelnost rostlin.

Půdní choroby se vyskytují častěji v důsledku teplého, deštivého a vlhkého rytmu prostředí ve vlhké subtropické oblasti.[9] Střešní závody SCV jsou zkoumány a testovány na několika různých univerzitách po celém jihovýchodě, aby se zabránilo selhání systému a ekonomickým ztrátám. Plíseň a plíseň se mohou tvořit na plochách střechy a budovy, pokud není bráno v úvahu správné větrání, a jsou také důsledkem vysoké vlhkosti a dlouhodobého tepla.

Jednou z největších výzev střech SCV může být hurikány. Silný hurikánový vítr může způsobit povznesení střech. Silný vítr může prohledávat růstová média, kde jsou rostliny usazeny.[10] Odmašťování je vyfukování částic v růstovém médiu z povrchu vegetační střechy, čímž se snižuje objem a hmotnost růstového média a jeho schopnost zátěž zelená střecha.[11]

Šikmé střechy, které převládají na jihovýchodě Spojených států, také představují významnou výzvu pro střechy SCV. Půdní média eroze a špatné založení závodu jsou nejčastějšími problémy a mohou se vyskytnout na jakémkoli úhlu šikmé střechy, pokud nejsou správně navrženy. Na zmírnění účinků šikmých střech se používají erozní přikrývky a produkty stabilizace půdních médií se zelenou střechou. Ploché střechy a nízké šikmé střechy jsou konvenční střešní svahy stavebního průmyslu v jihovýchodních Spojených státech a umožňují úspěšnou realizaci střech SCV.

Standardní sklon střechy

Ploché střechy - sklon 1% až 2%

Nízký sklon-3: 12 až 5:12

Střední sklon 6: 12 až 9:12

Vysoký sklon: 10:12 až 12:12

Subtropické oblasti v USA, kde by se mohly uplatnit střechy SCV

Zde jsou některé ze států, kde lze nalézt vlhké subtropické podnebí:

Klima v mnoha z těchto států se může lišit a být extrémní.

Výhody (hodnocení výkonu)

Náklady

Zpočátku mohou mít vegetační střechy vysoký krátkodobý kapitál, ale dlouhodobé úspory energie a údržby je převažují. Dokonce Americká rada pro zelené budovy a některé nové pokroky v oblasti zelených střech naznačují, že zelené budovy nemusí nutně stát více než běžné budovy.

Úspěšné příklady

Název projektu: Shadow Wood Preserve Green Roof Demonstration

  • Místo: Ft. Myers, FL, USA
  • Velikost: 2400 čtverečních stop[5]

Název projektu: Charles R. Perry Construction Yard, University of Florida

  • Umístění: Gainesville, FL, USA
  • Velikost: 2600 čtverečních stop[5]

Název projektu: Student Union Expansion at the University of Central Florida (UCF)

  • Místo: Orlando, FL, USA
  • Velikost: 1600 čtverečních stop[5]

Reference

  1. ^ „Veřejné výhody“.
  2. ^ A b C d „Připojení z mimoškolního areálu“ (PDF). Knihovny University of Florida. Citováno 2014-10-18.[trvalý mrtvý odkaz ]
  3. ^ „Vegetační technologie“.
  4. ^ „Připojení z Off Campus - knihovny UF“. emeraldinsight.com.lp.hscl.ufl.edu. Citováno 2014-10-18.
  5. ^ A b C d E F G h i j k „Zelené střechy / ekologické střechy“ (PDF). University of Florida. 22. prosince 2008. Citováno 2014-10-18.
  6. ^ A b C Vegetační technologie
  7. ^ "CAM závod".
  8. ^ A b CAM závod
  9. ^ Parmeter, J. R .; Parmeter. Rhizoctonia Solani, Biology and Pathology. ISBN  9780520014978.
  10. ^ „Výzvy na zvedání zelené střechy“.
  11. ^ Výzvy na zvedání zelené střechy
  12. ^ A b C Veřejné výhody

externí odkazy