Zelené střechy

Dnes a denně mizí rozsáhlé plochy zemědělské půdy a lesů, jak v České republice, tak ve světě. Počet obyvatel má na naší planetě stále rostoucí tendenci (viz Obrázek 1), díky postupnému zdokonalování zdravotní péče, poklesu dětské úmrtnosti a prodlužování průměrné délky života.

Obrázek 1: Odhad světové populace od roku 10 000 př.n.l. do roku 2100 (v milionech) [1]

Růst počtu obyvatel je spjat s výstavbou nových obydlí a nových průmyslových, obchodních, administrativních budov či ostatní zástavbou. Rychlý a intenzivní rozvoj měst zapříčiňuje několik environmentálních problémů – nadměrná spotřeba energie, vody, úbytek zeleně, zhoršená kvalita vzduchu, efekt městských tepelných ostrovů – nárůst teplot ve městech, častější povodně, nadměrný odtok velkého množství vody z lokality = zátěž městské kanalizace a čistíren odpadních vod atp. [2; 3]

Původní krajina se tak nahrazuje za nepropustné povrchy silnic, parkovišť, střech a ostatních ploch. Výsledkem je narušení tzv. přirozeného malého vodního cyklu, který má na svědomí většinu srážek dopadajících do krajiny. Díky vegetaci, vsaku do půdy a podloží je voda zadržována v dané lokalitě, doplňují se zásoby podzemních vod, část může odtékat (povrchově nebo podpovrchově) a výparem (evapotranspirací) dochází k ochlazování lokality, tvorbě mraků a voda se vrací zpět na stejnou pevninu v podobě pravidelných srážek. Takto uzavřený koloběh udržuje lokální mikroklima. Současně existuje i velký vodní cyklus, kdy dochází k přenosu velkého množství vody mezi pevninou a oceánem, popřípadě jiných větších vodních celků (nádrže, přehrady, …) [2; 4].

Obrázek 2: Schéma velkého a malého vodního cyklu [5]

Z tradičních zpevněných nepropustných ploch se velký objem srážek rychle odvádí rovnou do kanalizace. Převažuje odtok z lokality, propustnost je minimální a malý vodní cyklus je destabilizován. Výrazným narušením původních poměrů dochází k úbytku vody z území a stále větší množství vody je nutné odčerpávat ze zásob podzemních vod, které se dostatečně nedoplňují [2; 4].

V důsledku těchto jevů krajina trpí suchem, a protože se značným odtokem nadměrně zatěžují vodní toky zvyšuje se i riziko záplav během přívalových dešťů. Na Obrázku 3 je uvedeno schématické znázornění poměrů mezi odtokem, vsakováním a výparem při srážkách přirozené krajiny ve srovnání s nepropustným povrchem.

Obrázek 3: Schématické znázornění poměrů mezi odtokem, vsakováním a výparem vody pro přirozené prostředí a nepropustný povrch. Obrázek přejat a upraven z [6]

Dalším negativním projevem urbanizace může být efekt „městských tepelných ostrovů“, kdy městská zástavba dosahuje vyšších teplot než na periferii či v parcích (viz Obrázek 4). Tradiční stavební materiály (asfalt, beton, ocel, …) absorbují dopadající sluneční záření, akumulují teplo, a přehřívají se. Tento efekt přispívá podobně jako narušení malého vodního cyklu k méně častému vzniku srážek, protože naakumulované teplo nad městem brání kondenzaci vzdušné vlhkosti. Ohřev měst podporují i tepelné emise z lidské činnosti, např. vytápění, doprava nebo průmysl [7; 8].

Ve studii [8] byl detekován teplotní rozdíl v Brně až k 5 °C a v Olomouci ke 2 °C. Lze předpokládat, že v budoucnu může tento rozdíl růst a ve větších městech dosahovat až 10 °C. Teploty by ve městech mohly dosahovat v letních měsících hodnot výrazně nad 30 °C. Tepelná zátěž negativně ovlivňuje pohodu a zdraví obyvatel. Zapříčiňuje únavu, bolesti hlavy, nevolnost, dehydrataci, závratě a v nejhorším případě nepřímo až smrt. Nejvíce jsou ohroženi starší lidé a děti. Hrozí tak, že se města mohou stát neobyvatelnými [8].

Obrázek 4:  Znázornění efektu tepelného ostrova města – rozdíl teplot v různých lokalitách [7]

Pro zmírnění dopadů negativních jevů, změn klimatu, je třeba myslet komplexně, udržitelně, využívat nových moderních technologií a žít v souladu s přírodou a jejími zákony, nikoliv proti ní. K tomu může významně přispět modrozelená infrastruktura (MZI).  

Jedním z prvků MZI jsou zelené střechy (= vegetační střechy). Zelené střechy jsou způsob, jak nahradit nepropustné povrchy střech za propustný povrch s dalšími benefity. Ve větších městech tvoří střechy budov až 50 % nepropustných ploch, proto se jeví zelené střechy jako účinné řešení pro vytváření udržitelných a odolných měst [3]. Pro zajímavost pro přesnou analýzu potenciálu zelených střech použili ve studii [3] bezpilotní dron (UAV = unmanned aerial vehicle). Jednalo se o analýzu města Luo-che v Číně o rozloze 158 km². Analýzou bylo zjištěno, že ve městě je až 33,3 miliónů m² střech (cca 21 % celkové rozlohy). V České republice zastavujeme dle krajinného inženýra Jana Vopravila až 15 hektarů zemědělské půdy denně, což je rozloha přibližně 30 fotbalových hřišť [9]. Jen v Brně činí plocha nepřírodního charakteru přibližně 37 % celkové rozlohy města a v Praze dokonce 47 % [10].

Obrázek 4: Ukázka zelené střechy

Plocha nepřírodního charakteru zahrnuje i jinou zastavěnou plochu jako je nádvoří, parkoviště, chodníky, pro které jsou vhodným řešením zasakovací rošty AS-TTE pro propustné povrchy.

Zelené střechy lze vyhotovit jak ploché, tak i šikmé až strmé. Dělí se na 3 základní typy – extenzivní, semi-intenzivní a intenzivní. Přehledný souhrn jejich charakteristických parametrů a rozdílů je uveden v Tabulce 1.

Tabulka 1: Charakteristické parametry jednotlivých typů zelených střech. Vytvořeno na základě [2]

Zelené střechy mají řadu příznivých benefitů. Zadržují dešťovou vodu, tím napomáhají obnovit malý vodní cyklus a udržet lokální mikroklima = redukce efektu tepelných ostrovů měst, snižuje se riziko povodní, záplav a doplňují se zásoby podzemních vod. Dešťovou vodu lze sbírat různým způsobem a využít pro různé účely jako je závlaha zeleně nebo splachování atp. [2; 3].

Zvyšují tepelnou izolaci budovy a mohou tak zajistit markantní úsporu energií. V létě teplota zelených střech dosahuje maximálně 30 °C. Konvenční střechy se mohou naopak rozpálit až na 65 a více stupňů, přičemž ohřívají vnitřní prostory budov, které se musí klimatizovat. V zimě zase brání tepelným ztrátám.

Dodávají městu přidanou estetickou hodnotu, místo pro relaxaci a volnočasové aktivity, zvyšují biodiverzitu, rozšiřují se zelené plochy. Vegetace má navíc schopnost redukovat prašnost ve městě a absorbovat polutanty z dešťové vody. Především měď a olovo a chrání tak spodní vody a vodní toky od kontaminace [2; 3].

Avšak zelené střechy mají i nevýhody. V dnešní době je to především poměrně vysoká cena v porovnání s tradičními střechami, nicméně nabízí spoustu benefitů i po ekonomické stránce. Zlevnit jejich výstavbu by mohla v budoucnu modulární řešení. Zatěžují také více konstrukci budov oproti konvenčním střechám. Hydroizolační vrstva musí být precizně provedena, aby se minimalizovalo riziko úniku vody do konstrukce budovy. Po konzultaci s odborníky musí být zvolena správná flóra pro danou oblast. Některé druhy rostlin mohou navíc způsobovat alergie, padání listů a tvorbu biologického odpadu v okolí [2].

Pro větší rozšíření se bude muset řešit i údržba a obsluha hlavně intenzivních střech a také kontrola stavu hydroizolačních vrstev, např. pomocí stálého monitoringu stavu hydroizolace.

Tyto problémy se intenzivně řeší a vyvíjí se nové a moderní přístupy k samotnému provedení zelených střech. Plocha nově dokončených zelených střech se v ČR za posledních 5 let zdvojnásobila a obor má stále růstovou tendenci, a ještě větší v zahraničí. Ke konci roku 2019 se na našem území nacházelo 1,5 km² zelených střech [11].

Je tedy zřejmé, že aplikace zelených střech je sice stále v plenkách i v České republice, ale má velký potenciál.

Miroslav Pazour

Zdroje