Dachy zielone – ekologiczne rozwiązania dla nowoczesnego budownictwa

W artykule:

• Specyfika dachu zielonego
• Dach ekstensywny czy intensywny?
• Dach zielony a dach płaski
• Warstwa hydroizolacyjna
• Warstwa termoizolacyjna
• Warstwa ochronna i rozdzielająca
• Warstwa drenująca
• Warstwa filtracyjna
• Warstwa wegetacyjna
• Roślinność
• Odwodnienie dachu zielonego
• Dachy zielone – dlaczego warto

Jeszcze nie tak dawno mogliśmy podziwiać dachy zielone wyłącznie w zagranicznych filmach. Obecnie coraz częściej pojawiają się w zabudowie zarówno nowoczesnych bloków, jak i domów jednorodzinnych. Oczywiście porośnięte roślinnością połacie dachowe największą popularnością cieszą się w dużych miejskich aglomeracjach, gdzie własne proekologiczne miejsce odpoczynku jest wręcz na wagę złota. I chociaż budowa zielonych dachów nie należy do najłatwiejszych, ponieważ konstrukcja składa się z wielu warstw, to jednak zdecydowanie warto się na takie rozwiązanie zdecydować.

Specyfika dachu zielonego

Dach zielony (ang. green roof), jak łatwo się domyślić, to porośnięta roślinnością połać dachowa budynku. Zieleń może pokrywać całą powierzchnię dachu lub tylko jej fragment. Zazwyczaj pojawia się na dachach płaskich lub lekko stromych, a przyczyna jest prozaiczna – ponieważ roślinność z takich powierzchni po prostu się nie zsuwa. Zielone dachy to nie tylko domena budownictwa mieszkaniowego, coraz częściej pojawiają się na wiatach czy altanach, ale również wielkich gabarytowo konstrukcjach hal, magazynów czy tuneli.

Należy podkreślić, że przekrycie to nie jest trwale związane z konstrukcją budynku, więc może być kwalifikowane jako powierzchnia biologicznie czynna w 50% powierzchni. Jest to szczególnie ważne w przypadku niewielkich działek – decydując się na zielony dach, możemy wybudować większy dom. Pamiętajmy jednak, że zanim uwzględnimy zielony dach jako powierzchnię biologiczną czynną, sprawdźmy, czy miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego (MPZP) dopuszcza taką możliwość.

Dach ekstensywny czy intensywny?

Dach ekstensywny to taki, który porośnięty jest roślinami o niewielkich wymaganiach i mających płytki system korzeniowy, na przykład mchami, trawami czy rozchodnikami. Zazwyczaj jego funkcja ograniczona jest do poprawy estetyki budynku – jest to przestrzeń nieużytkowa. Jednak niezaprzeczalną zaletą dachu ekstensywnego jest to, że ciężar mchów i traw jest znikomy, dzięki czemu mogą pokryć także dachy, które początkowo nie zostały zaprojektowane do posadzenia zieleni, oczywiście po wcześniejszym wzmocnieniu konstrukcji. Dach ekstensywny charakteryzuje się niewielkim ciężarem własnym, a ponieważ różnorodność roślinności jest mocno ograniczona, nie wymaga intensywnej pielęgnacji.

Natomiast dach intensywny najczęściej pełni funkcję użytkową – jest to strefa relaksacyjna. Z powodzeniem można go zagospodarować na ogród i zasadzić nawet drzewa czy krzewy, a także wzbogacić elementami małej architektury. Niestety roślinność nie jest samowystarczalna, więc aby zapewnić jej odpowiednie warunki rozwoju, należy o nią dbać (podlewać oraz nawozić). Ponadto strop pod takie rozwiązanie musi zostać odpowiednio zaprojektowany i wykonany ze szczególną starannością, aby bez problemu utrzymał ciężar nasadzeń.

***

Układ warstw w dachu odwróconym (od góry):

• • • roślinność,
    • warstwa wegetacyjna,
    • warstwa filtrująca,
    • warstwa drenująca,
    • warstwa ochronna,
    • warstwa termoizolacyjna,
    • hydroizolacja,
    • konstrukcja stropu.

***

Układ warstw w klasycznym dachu płaskim (od góry):

• • • roślinność,
    • warstwa wegetacyjna,
    • warstwa filtrująca,
    • warstwa drenażowa,
    • hydroizolacja,
    • warstwa termoizolacyjna,
    • konstrukcja stropu.

W niektórych przypadkach nie ma konieczności ocieplania stropu.

***

Dach zielony a dach płaski

Jak wspomniano, roślinność pokrywa zazwyczaj budynki z płaskimi dachami – przeciętne nachylenie połaci dachowej mieści się w przedziale 0–35°, chociaż doświadczone firmy są w stanie stworzyć konstrukcję nawet przy nachyleniu 45°. Mogą to być zarówno klasyczne stropodachy, ale również dachy odwrócone. W standardowym dachu płaskim hydroizolacja układana jest na warstwie termoizolacyjnej, natomiast gdy układ warstw jest odwrócony, to termoizolacja układana jest na hydroizolacji. 

Dach odwrócony wydaje się pewniejszym rozwiązaniem. Pozwala na możliwość użytkowego obciążenia dachu, ponieważ nie zachodzi niebezpieczeństwo uszkodzenia hydroizolacji – jest zabezpieczona od góry pozostałymi warstwami – lepiej także zabezpiecza przed wahaniami temperatury. Układ odwrócony to także lepsza możliwość zagospodarowania i wykorzystania coraz skromniejszych terenów w zabudowie wielkomiejskiej pod parkingi, zieleńce, skwery czy miejsca użyteczności publicznej. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby wykorzystywać do tego celu nawet elementy małej architektury.

Warstwa hydroizolacyjna

Zadaniem izolacji przeciwwilgociowej jest ochrona wnętrza budynku przed wodą i wilgocią. Dlatego użyte materiały muszą być całkowicie wodoodporne i wodoszczelne. Ponadto powinny charakteryzować się odpowiednią wytrzymałością na ściskanie (przy zazielenieniu intensywnym wysokim obciążenie od warstw wegetacyjnych dachu zielonego może sięgać nawet 10 kN/m²), odpornością na przerastanie korzeniami roślin, odpornością na substancje znajdujące się w warstwie wegetacyjnej (kwasy humusowe i związane z nimi reakcje chemiczne, nawozy, środki chwastobójcze i do oprysków), mrozoodpornością, a także odpornością biologiczną na grzyby i pleśnie.

Do hydroizolacji zielonego dachu mogą zostać użyte różne materiały, na przykład folia czy papa – układane na sklejane zakłady. Jednak najwygodniej i najbezpieczniej jest zastosować specjalistyczne płynne membrany dedykowane zielonym dachom.

Warstwa termoizolacyjna

Materiał ociepleniowy musi być możliwie jak najlżejszy, wysoce trwały i nienasiąkliwy, aby woda czy wilgoć nie przedostały się do wnętrza budynku. Oczywiście powinien także skutecznie zapobiegać ucieczce ciepła z domu. Najczęściej jako izolację termiczną stosuje się polistyren ekstrudowany XPS lub piankę poliuretanową PIR, chociaż dostępne są również płyty dachowe z wełny mineralnej.

Warstwa ochronna i rozdzielająca

Stanowi istotną funkcję w układzie warstw zielonego dachu. Zadaniem warstwy ochronnej jest oddzielenie korzeni roślin od warstwy konstrukcyjnej stropodachu. Zazwyczaj stosuje się wodoszczelne folie i membrany. Minimalna grubość folii to 0,5 mm dla dachu ekstensywnego i 0,8 mm dla dachu intensywnego. Pamiętajmy, że membrany muszą być ze sobą szczelnie połączone.

Warstwa drenująca

Warstwa z kruszywa pochodzenia mineralnego (ze żwiru kopalnianego albo rzecznego) lub różnego rodzaju grysów pozwala na gromadzenie się wody. Stopień uziarnienia i grubość warstwy drenującej powinny być dobrane do gatunków porastających dach. Dla dachów ekstensywnych grubość powinna wynosić co najmniej 5 cm, a frakcja uziarnienia to od 4/8 do 2/12, natomiast dla dachów intensywnych grubość warstwy drenującej to minimum 10 cm przy frakcji uziarnienia od 4/8–8/16. Gdy grubość drenażu przekracza 20 cm, stosuje się frakcje od 4/8 do 16/32 mm.

Warstwę drenującą można również wykonać, wykorzystując lżejsze (ciężar własny to 1–2 kg/m²), ale droższe maty i płyty drenujące.

Warstwa filtracyjna

Rozdziela warstwę wegetacyjną od drenującej. Do wykonania warstwy filtracyjnej najczęściej stosuje się geowłókniny, które są odporne na zmienne warunki atmosferyczne, biologiczne i chemiczne (na przykład na chemikalia z wód opadowych). Ponadto są wytrzymałe na rozciąganie, wydłużanie, tarcie oraz ściskanie. Geowłókniny powinny być przenikalne dla korzeni roślin.

Warstwa wegetacyjna

Warstwa ta musi charakteryzować się stabilnością strukturalną. Standardowo składa się z gliny, mułu lub torfu, zawierającego składniki organiczne. Grubość warstwy jest zależna od wyboru rodzaju roślinności. Rośliny uprawiane ekstensywnie potrzebują co najmniej 8 cm grubości, natomiast rośliny wysokie wymagają ponad 20 cm grubości. Natomiast udział gliny i mułu w substracie dla zazielenienia intensywnego nie powinien przekraczać 20% masy, a dla zazielenienia intensywnego 5–15% masy. Ponadto zawartość substancji mineralnych w substratach dla zazielenienia intensywnego powinna wynosić 60–80%, a dla zazielenienia ekstensywnego 70–90%.

Roślinność

Dach zielony ekstensywny pokrywają mało wymagające rośliny takie jak mchy, trawy, kostrzewy, rozchodniki czy rojniki. Gatunki te same się rozwijają oraz utrzymują i co ważne mają predyspozycje dostosowawcze do ekstremalnych warunków klimatycznych, a także duże zdolności regeneracyjne. Dobrze sprawdzą się również zioła, dzikie kwiaty, macierzanka, głowienki i wrzosy.

Natomiast na dachu intensywnym możemy posadzić wszystkie rodzaje roślin: byliny, krzewy, a nawet drzewa. Dobrze, kiedy są to rośliny odporne na mróz, preferujące nasłonecznienie i żyzną, przepuszczalną glebę. Ograniczeniem są jedynie masywne rośliny z ekspansywną bryłą korzeniową. Wśród najczęściej spotykanych gatunków intensywnych znajdują się między innymi irgi, żywotniki, jałowce, róże, goździki, floksy, lawenda i kocimiętka. Czasem na intensywnym dachu zielonym tworzy się również trawniki czy oczka wodne.

Odwodnienie dachu zielonego

Odwodnienie dachu zielonego polega na odprowadzaniu i regulowaniu poziomu wody opadowej. Ma to na celu ochronę konstrukcji przed nadmiernym obciążeniem, zalaniem wodą oraz uszkodzeniem wskutek działania wilgoci. Zapewnia także stabilne warunki dla rozwoju roślin.

Za odwadnianie odpowiada warstwa drenażu oraz wpusty dachowe i awaryjne, które powinny być łatwo dostępne i umieszczone w najniższych punktach. System odwodnienia może być grawitacyjny (wykorzystujący siłę ciężkości) lub podciśnieniowy (wykorzystujący podciśnienie).

***

Rozwiązaniem, na które warto zwrócić uwagę, jest dach biosolarny. Łączy on instalacje fotowoltaiczne z zielonym dachem, czyli na jednej powierzchni mamy elektrownię słoneczną i rezerwuar zieleni. Takie rozwiązanie jest korzystne, ponieważ pozwala uzyskać efekt synergii przy wytwarzaniu prądu. Stosunkowo niska temperatura powierzchni zazielenionej prowadzi do mniejszego nagrzewania modułów fotowoltaicznych, co poprawia ich efektywność.

***

Dachy zielone – dlaczego warto

Na początku dachy zielone powstawały przede wszystkim na wielkogabarytowych budynkach, w przestrzeniach wysoko zurbanizowanych, a ich zadaniem była poprawa komfortu użytkowników w gęsto zabudowanym otoczeniu. Obecnie zainteresowanie zielonymi dachami rośnie także wśród właścicieli domów jednorodzinnych i nie tylko zapalonych ekologów. Oprócz oczywistego i naturalnego pochłaniania dwutlenku węgla czynne biologicznie powierzchnie magazynują wodę, produkują tlen (szacuje się, że dach o powierzchni 15 m2 produkuje w ciągu roku tlen dla 10 osób), nawilżają powietrze oraz pochłaniają zanieczyszczenia. Mikroklimat wytwarzany w okolicy zielonego dachu zapobiega tworzeniu tzw. wysp ciepła, w wyniku których powietrze w centrach miast jest ciepłe i suche. Znajdująca się na dachu roślinność poprzez odparowanie nagromadzonej wody opadowej oraz odbicie promieniowania UV zwiększa wilgotność powietrza, jednocześnie obniżając jego temperaturę. Zielone dachy to również doskonałe rozwiązanie termoizolacyjne, więc pozwala na oszczędność energii (a jej ceny są niemałe) potrzebnej zarówno do ogrzania, jak i chłodzenia domu. Powierzchnia dachu w zimniejszych miesiącach zatrzymuje ciepło wewnątrz, nie doprowadzając do ochłodzenia, a latem nie nagrzewa się intensywnie podczas upalnych dni. A ponadto dachy zielone:

• tłumią dźwięki pochodzące z zewnątrz;
• skutecznie chronią warstwę hydroizolacji, tym samym wydłużając żywotność dachu;
• znacząco zwiększają powierzchnię biologicznie czynną działki – pozwalają na odzyskanie (utraconej pod zabudowę) czynnej biologicznie powierzchni dachu. Pozwala to w pełni wykorzystać nawet niewielkie działki, gdzie nie ma miejsca na ogródki;
• zagospodarowują wodę opadową, naturalnie wprowadzając ją w obieg;
• tworzą przestrzeń rekreacyjno-wypoczynkową;
• doskonale się prezentują.

W wielu miastach Polski budynki z dachem zielonym zwolnione są z podatku od nieruchomości.