Post on 04-Jun-2021
Στελίνα
Τσιάντου
Αρχιτέκτονας
Τοπίου, MLA University of Newcastle upon Tyne
Υποψήφια
Διδάκτωρ
Πανεπιστημίου
ΘεσσαλίαςΤμήμα
Γεωπονίας, Φυτικής
Παραγωγής
και
Αγροτικού
Περιβάλλοντος
Εργαστήριο
Γεωργικών
Κατασκευών
και
Ελέγχου
Περιβάλλοντος
Συνεργάτης
κατασκευαστικής
εταιρίας
egreen/ ZinCo
Green Roof
Επιστημονικό
τριήμερο
«ΚΤΙΡΙΟ
ΚΑΙ
ΕΝΕΡΓΕΙΑ»
Λάρισα
20-22 Οκτωβρίου
2011
©
Stelina
Tsiantou
2011
Φυτεμένα
δώματα-προδιαγραφές
υλικών
και
βασικές
κατασκευαστικές
τοπολογίες
©
Stelina
Tsiantou
2011
Φυτεμένα
δώματαΟρισμός:Φυτεμένο
ή
Πράσινο
Δώμα
ορίζεται
το
κομμάτι
της
επιφάνειας
της
οροφής
κτηρίων, που
καλύπτεται
με
φυτά
σύμφωνα
τις
οδηγίες
που
δίνονται
από
κανονισμούς
ή/και
την
εκάστοτε
εθνική
νομοθεσία
και
αποτελείται
από
πολυεπίπεδη
διαστρωμάτωση εξειδικευμένων
υλικών, τα
φυτά
και
το
σύστημα
άρδευσης. Τα
φυτεμένα
δώματα
αναφέρονται
και
ως
πράσινες
στέγες,
οροφόκηποι
και
green
roofs.
©
Stelina
Tsiantou
2011
©
Stelina
Tsiantou
2011
Πρότυπα
σχεδιασμού, κατασκευής
και
συντήρησης
πράσινων
δωμάτων
:
FLL-
Guidelines
for
the
Planning, Construction
and
Maintenance
of
Green
Roofing. –
Green
Roofing
Guideline-ASTM E2400 -
06 Standard Guide
for
Selection, Installation, and
Maintenanceof
Plants
for
Green
Roof
SystemsASTM E2398 -
05 Standard Test
Method
for
Water
Capture
and
MediaRetention
of
Geocomposite
Drain
Layers
for
Green
Roof
SystemsCIBSE Guide
L: SustainabilityThe
GRO Green
roof
code
–
Green
roof
code
of
best
practice
for
the
UK 2011Κατευθυντήριες
οδηγίες
φυτοτεχνικής
μελέτης
κατασκευής
και
συντήρησηςφυτεμένων
δωμάτων/ στεγών
όπως
εκπονήθηκε
με
την
υπ’
αρίθμ. 2471/16-9-2010 Απόφαση
«Συγκρότηση
Ομάδας
Εργασίας
για
τη
δημιουργία
Φυτεμένων
Επιφανειών».
Πληροφορίες
για
τα
φυτεμένα
δώματα
παρέχονται
από
Γερμανικούς
ιστότοπους
των: Professional Green
Roof
Association
(FBB) http://www.fbb.de/en/International
Greenroof
Assosciation
(IGRA) http://www.igra-world.com
Ελληνικοί
χρήσιμοι
ιστότοποι
: http://www.prasinistegi.gr, www.egreen.gr, www.esha.gr
©
Stelina
Tsiantou
2011
•
Στατική
Αντοχή
-
επάρκεια
του
στατικού
φορέα
του
κτηρίου
και
στηνεπιπρόσθετη
αύξηση
του
φορτίου
που
προέρχεται
από
τα
κατασκευαστικά
στοιχεία
του
Πράσινου
δώματος
και
πιθανών
επιπλέον
δομικών
, φυσικών
στοιχείωνΥπολογίζουμε:Συνθήκες
κορεσμού
όπως
καθορίζεται
από
τα
αντίστοιχα
διεθνή
πρότυπα•
Κλίση
του
δώματος/ στέγης, τουλάχιστον
min.
2%,(για
αποφυγή
στάσιμων
υδάτων)
, έως και
45%(αστάθεια
των
στρωμάτων)•
Χρήση
–
χρηστικότητα, εκτατικός
vs
ημιεντατικό/εντατικό•
Ρύσεις
στέγης, κλίση
απορροής
της
επιφάνειας
του
δώματος, τουλάχιστον
1,5%•
Κατασκευαστικά
στοιχεία
στέγης, προσοχή
σε
κάθετες
απολήξεις
της
στέγης
/ δώματος(εξαερισμοί, φωτοσωλήνες) και
στις
θέσεις
των
Η/Μ
μονάδων
οι
οποίες
θαπρέπει
να
διαχωριστούν
από
τις
περιοχές
φύτευσης
σε
υφιστάμενα
κτίρια
και
ναείναι
προσβάσιμες
για
τεχνικό
έλεγχο
και
συντήρηση.•
Αποστράγγιση
,ασφαλή
απορροή
της
πλεονάζουσας
ποσότητας
νερού
από
την
επιφάνεια
της
στέγης. Οι
φυτοκαλυμένες
περιοχές
θα
πρέπει
να
έχουν
τουλάχιστον
μια
υδρορροή
καθώς
και
μια
έξοδο
υπερχείλισης.
Προϋποθέσεις
©
Stelina
Tsiantou
2011
Τύποι
φυτεμένων
δωμάτων
©
Stelina
Tsiantou
2011
©
Stelina
Tsiantou
2011
Τύποι
φυτεμένων
δωμάτων
Τα
φυτεμένα
δώματα
να
διαχωριστούν, ανάλογα
με
τηχρήση
και
το
πάχος
υποστρώματος, στις
εξής
κατηγορίες:
Εντατικός
τύπος
Πάχος
10-15 cmΚορεσμένο
φορτίο
80-150 kg/m2 Χαμηλή
βλάστηση-
φυτικοί
τάπητες, χλοοτάπητες, αγριολούλουδακαι
φυτά
εδαφοκάλυψης
με
επιφανειακό
ριζικό
σύστημα
που
αναβλαστάνουν
εύκολα
Ημι-εντατικόςΠάχος
15-25 cmΚορεσμένο
φορτίο
150-280 kg/m2Σχετικά
χαμηλή
βλάστηση-
χλοοτάπητες, ποώδη
φυτά
και
μικροί
και
μεσαίοιθάμνοι
Εκτατικός
τύπος
Πάχος
15-150 cmΚορεσμένο
φορτίο
τουλάχιστον
250kg/m2Πολυετή
φυτά, γρασίδια, βολβούς, μικρά
δένδρα
και
θάμνοι
O εκτατικός
τύπος
είναι
ο
πιο
ενδεδειγμένος
για
τη
βιοκλιματική
εφαρμογή
σε
υφιστάμενα
κτήρια. Για
την
επίτευξη
των
βέλτιστων
αποτελεσμάτων
σε
επίπεδο
ενεργειακής
συμπεριφοράς
είναι
απαραίτητη
η
φυτοκάλυψη
της
επιφανείας
των
στεγών/δωμάτων
σε
ποσοστό
~90%. ©
Stelina
Tsiantou
2011
Υλικά
υποδομή
πράσινης
στέγης Τομή
πράσινου
δώματος
Οι
στρώσεις
είναι:•
Διαχωριστική
μεμβράνη
•
Μεμβράνη
αντιρριζικής
προστασίας•
Υπόστρωμα
προστασίας
και
συγκράτησης
υγρασίας
•
Αποστραγγιστική
αποθηκευτική
στρώση•
Διηθητικό
φύλλο
συγκράτησης
υποστρώματος
ανάπτυξης
•
Υπόστρωμα
ανάπτυξης
φυτών•
Βλάστηση
©
Stelina
Tsiantou
2011
•Διαχωριστική
μεμβράνηΤοποθετείται
σε
περίπτωση
μη
χημικής
συμβατότητας
των
υλικών
στεγανοποίησης
και
του
φυτεμένου
δώματος.•Aντιρριζική
ΜεμβράνηΠροστασία
από
την
διείσδυση
των
ριζών
στην
στεγανοποιητική
στρώση.Η
ανάγκη
τοποθέτησής
της
εξαρτάται
από
το
είδος
της
μεμβράνης
στεγανοποίησης: Συνθετικές
οπλισμένες
μεμβράνες
vs
ασφαλτική
μεμβράνηΗλεκτρονικά
ελεγμένο
πολυαιθυλένιο
(PE), πολυβινυλοχλωρίδιο
(PVC) ή
εύκαμπτη
πολυολεφίνη
(FPO), ή
EPDM. •Υπόστρωμα
συγκράτησης
υγρασίας
και
μηχανικής
προστασίας
της
μόνωσηςΠολυεστερικές
συνθετικές
και
ανακυκλωμένες
ίνες
με
πάχος
από
3 ως
15 mm, και
συγκρατεί
νερό
από
3 l/m2ως
10 l/m2. Επιπλέον
προστασία
στην
υποκείμενη
αντιριζική
μεμβράνη
καθώς
και
στα
συστήματα
στεγανοποίησης
από
πλήγματα.•Αποστραγγιστικό
ΣύστημαΚατασκευασμένο
από
υψηλής
πυκνότητας
ανακυκλωμένο
πολυαιθυλένιο
(HDPE), ενισχυμένο
πλαστικό
(ABS) ή
ανακυκλωμένο
πολυστυρένιο
(Recycled
PS) με
αμφίπλευρες
εγκολπώσεις
και
κενούς
χώρους
στους
οποίους
συσσωρεύεται
και
αποθηκεύεται
το
νερό. Αποθήκη
νερού
/ενιαία
αποστράγγιση/ αερισμό
του
υποστρώματος
/αποτελεί
ισχυρή
προστατευτική
στρώση
για
τις
υποκείμενες
μεμβράνες. Ανάλογα
με
τον
τύπο
του
φυτεμένου
δώματος
μεταβάλλεται
το
πάχος
του
αποστραγγιστικού
δικτύου. •Διηθητικό
ΦύλλοΘερμικά
ενισχυμένο
πολυπροπυλένιο
υψηλής
αντοχής
και
είναι
σχεδιασμένο
ώστε
να
αποτρέπει
τη
μεταφορά
τεμαχίων
από
το
υπόστρωμα
στο
αποστραγγιστικό
σύστημα
.Ανθεκτικό
σε
λιπάσματα, οξέα, αλκάλια
και
οργανικές
ενώσεις
π.χ. φυτοφάρμακα, εκκρίσεις
ριζών
κλπ. Βιολογικά
και
χημικά
ουδέτερο.•Υπόστρωμα
ανάπτυξης
φυτώνΑπαιτείται
να
έχει
συγκεκριμένο
πορώδες, PH και
κοκκομετρία, ανάλογα
με
το
φυτικό
υλικό
που
θα
επιλεγεί. Πρέπει
να
επιτρέπει
τον
αερισμό
του
ριζικού
συστήματος
των
φυτών
ακόμα
και
όταν
είναι
κορεσμένο
με
νερό
και
να
μην
συμπιέζεται
σε
βάθος
χρόνου
.Δεν
χρησιμοποιείται
κηπαίο
χώμα.
©
Stelina
Tsiantou
2011
Υλικά
διαστρωμάτωσης-δομικό
μέρος
Διηθητικό
φύλλο, υποστρώματος
και
φυτά
Τοποθέτηση
αδιάβροχης
μεμβράνης Styrofoam
_θερμομόνωση
και
Αποστραγγιστική
αποθηκευτική
μεμβράνη©
Stelina
Tsiantou
2011
Κύρια
κριτήρια
για
την
επιλογή
των
φυτικών
ειδών
•
οι
κλιματικές
συνθήκες•
το
πάχος
και
το
είδος
του
υποστρώματος
ανάπτυξης
τωνφυτών
ανάλογα
με
τον
τύπο
του
φυτεμένου
δώματος
που
θα
κατασκευαστεί,•η
δυνατότητα
των
φυτών
για
προσαρμογή
και
ανάπτυξη
στο
συγκεκριμένοπεριβάλλον
που
δημιουργείται,•το
επιδιωκόμενο
αισθητικό
αποτέλεσμα,
Θεωρητικά
το
εύρος
φυτών
είναι
μεγάλο, αλλά
η
ιδανικά
η
απόδοση
του
φυτεμένου
δώματος
του
ως
μέσο
παθητικής
ψύξης
είναι
επιθυμητή
και
υποδηλώνει
την
επιλογή
φυτών
με
μεγάλη ικανότητα
για
την
ανάπτυξη
φυλλώματος
έτσι
ώστε
να
διασφαλίζεται
η
ελάχιστη
μετάδοση ακτινοβολίας.
Μελέτες
υποδεικνύουν
ότι
οι
σημαντικότερες
λειτουργίες
της
φυτεμένης
οροφής, δηλαδή
η
σκίαση και
η
εξατμισοδιαπνοή, καθορίζονται
από
τη
βλάστηση
και
εξαρτώνται
από
συγκεκριμένους παραμέτρους:
Ύψος
βλάστησης
(Plant height)Δείκτης
φυλλικής
επιφάνειας
(Leaf Area Index)
Κλασματική
φυτοκάλυψη
(Plant coverage %)Βαθμός
ανακλαστικότητας
(Albedo)
Αντίσταση
στομάτων
(Stomatal
resistance)©
Stelina
Tsiantou
2011
Γιατί
Φυτεμένα
Δώματα;
Κύκλο
ζωής
οροφής
Αισθητική
Όμβρια
Ύδατα
Ατμοσφαιρική
ρύπανση
Φαινόμενο
Αστικής
θερμικής
νησίδας
Ενεργειακή
κατανάλωση
κτιρίου
Κτιριακός
Τομέας
~40 % της
συνολικής
ενεργειακής
κατανάλωσης
και
εκπομπή
C02
Τα
ελληνικά
κτίρια
απορροφούν
το
~ 1/3 της
καταναλισκόμενης
ενέργειας
για
θέρμανση
και
δροσισμό
Θερμικά
και
ψυκτικά
φορτία
κτιρίων
Η
περισσότερη
απώλεια
ενέργειας
στα
κτίρια οφείλεται
σε
ανεπαρκή
περίβλημα, το
οποίο
αποτελείται
από
τους
τοίχους, τα
δάπεδα, την οροφή, τις
πόρτες
και
τα
παράθυρα.
©
Stelina
Tsiantou
2011
Θερμική
ροή
φυτεμένου
δώματος
Τη
θερινή
περίοδο, έχει
την
ιδιότητα
να
ανακλάει20-30% της
προσπίπτουσας
ηλιακής
ακτινοβολίας
μικρού
κύματος
που
φτάνει
στο
δώμα
και
απορροφάει
το
υπόλοιπο
τμήμα
της
στην
επιφάνεια
των
φύλλων. Επίσης
το
χώμα, λόγω
της
θερμοχωρητικότητας
του,επιβραδύνει
τη
ροή
θερμότητας
προς
το
εσωτερικό
του
κτηρίου. Το
φυτεμένο
δώμα
αποτελεί, άρα, μέσο
θερμικής
μόνωσης
του
κτηρίου, λόγω
των
υλικών
που
το
αποτελούν
(χώμα
ικανού
πάχους
και
αέρας
που
εγκλωβίζεται
μεταξύ
των
φυλλωμάτων
των
φυτών). ©
Stelina
Tsiantou
2011
(
David Sailor, 2010)
Συμβατική-Ψυχρή-Πράσινη
Στέγη
( πρωί
/βράδυ)
©
Stelina
Tsiantou
2011
Υπολογισμός
ψυκτικών
φορτίων
του
υπό
μελέτη
κτηρίου
ανά
m2 κλιματιζόμενης επιφάνειας. Ο
υπολογισμός
θα
πρέπει
να
πραγματοποιηθεί
αφενός
για
την
υπάρχουσα
κατάσταση
(πριν
την
επέμβαση) και
αφετέρου
για
την
κατάσταση
μετά την
επέμβαση, με
τα
ίδια
κλιματικά
στοιχεία
και
από
τη
σύγκριση
των
αντίστοιχων
αποτελεσμάτων
να
προκύπτει
ότι
επιτυγχάνεται
ο
στόχος
που
έχει
τεθεί.
Υπάρχοντα
λογισμικά
(π.χ. EnergyPlus, TRNSYS, AUTODESK ECOTECT, κλπ) κατάλληλα
για
τηνεκτίμηση
ενεργειακών
φορτίων
για
ψύξη, τροφοδοτώντας
το
με
διαθέσιμα
για
την
ευρύτερη
περιοχή
της
επέμβασης
κλιματικά
στοιχεία
(π.χ. μετρήσεις
του
εγγύτερου
μετεωρολογικού
σταθμού
για
τη
συγκεκριμένη
χρονική
στιγμή). Τα
χαρακτηριστικά
του
πράσινου
δώματος
της
περιοχής
επέμβασης
θα
εισαχθούν
επίσης
στο
λογισμικό:1. Ύψος
κόμης2. Δείκτης
φυλλώματος3. Δείκτες
ανακλαστικότητας
και
εκπομπήςφυλλωμάτων.4. Πάχος
υποστρώματος5. Θερμική
αγωγιμότητα
υποστρώματος6. Πυκνότητα
εδάφους7. Ειδική
θερμοχωρητικότητα8. Όγκος
και
ρυθμός
ύδρευσης
κατά
τη
θερινή
περίοδο
Η
διαφοροποίηση
της
κατάστασης
πριν
και
μετά
τηνεπέμβαση
θα
προκύπτει
από
τα
διαφορετικά, για
πριν
καιμετά, χαρακτηριστικά
της
επιφάνειας
που
θα
εισάγει
στολογισμικό
ο
μελετητής©
Stelina
Tsiantou
2011
Επιλέχτηκαν
4 διαφορετικές
κλιματικές
ζώνες
της
Ελλάδος
με
γνώμονα
τη
μέση
θερμοκρασία
και
τη
διάρκεια
των
ορών
ηλιοφάνειας. Για
τον
τύπο
του
κτιρίου
επιλέχθηκε
να
είναι
είτε
2όροφο
είτε
4όροφο
και
να
είναι
είτε
με
είτε
χωρίς
μόνωση, συνεπώς
συνολικά
αξιολογήθηκαν
4 διαφορετικοί
τύποι
κτιρίων.Όσο
αφορά
τις
στέγες
αξιολογήθηκαν
5 διαφορετικοί
τύποι
πράσινης
στέγης. O δείκτης
LAI
αντιπροσωπεύει
το
δείκτη
φυλλικής
επιφάνειας
και
στην
ουσία
μας
δείχνει
το
λόγο
της
φυτικής
επιφάνειας
προς
την
επιφάνεια
που
καλύπτει.
Πίνακας
1. Τύποι
πράσινης
στέγης
ανάλογα
με
την
επιλεγμένη
φυτική
επιφάνεια
Α/Α Όνομα Τύπος
φυτού LAI
1 Συμβατική
οροφή
1 Ecoroof
1 Ποώδες
φυτά 1.8
2 Ecoroof
2 Ποώδες
φυτά 2,88
3 Ecoroof
3 Κισσός 3
4 Ecoroof
4 Παχύφυτα 4,8
©
Stelina
Tsiantou
2011
©
Stelina
Tsiantou
2011
©
Stelina
Tsiantou
2011
Στελίνα
ΤσιάντουΑρχιτέκτονας
Τοπίου, MLA University of Newcastle upon Tyne
Υποψήφια
Διδάκτωρ
Πανεπιστημίου
Θεσσαλίας
Συνεργάτης
κατασκευαστικής
εταιρίας
egreen/ ZinCo
Green Roof
Επιστημονικό
τριήμερο
«ΚΤΙΡΙΟ
ΚΑΙ
ΕΝΕΡΓΕΙΑ»
Λάρισα
20-22 Οκτωβρίου
2011
Επικοινωνία
Email: sstsiantou@gmail.com
http://www.landscape-design.gr
Τηλ. 24210 96749 (ΚΕΤΕΑΘ)
6942804776
©
Stelina
Tsiantou
2011
©
Stelina
Tsiantou
2011