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