Живая зелёная крыша

Современные города – это бетонные джунгли с асфальтовыми дорогами и бетонными зданиями, поглощающими тепло окружающей среды и обладающие собственным тепловым эффектом, который способствуют повышению температуры на планете. По оценкам специалистов, если не предпринять должных мер, к 2050 г. температура воздуха в крупных мегаполисах увеличится в среднем на 4 ºС.

Усугубляет положение эффект теплового купола над городами – одного из самых опасных явлений, вставших перед человечеством сегодня (рис.4.36.). Огромное пространство рукотворных строений в городах поглощает солнечное тепло и отдаёт его обратно в атмосферу. Узкие улицы и многоэтажки удерживают горячий воздух. Наши здания – гигантские радиаторы, поэтому температура в городах превышает температуру в окрестных сельских местностях на 10 и более градусов.

Рисунок 4.36. Эффект теплового купола

Почему за городом прохладнее? Когда солнечный свет попадает на растения, они потеют, выделяя испарения, как люди. Процесс выпаривания рассеивает огромное количество тепла от солнечного света, способствуя при этом охлаждению воздуха. Значит, засеянные поля всегда будут холоднее, чем городские кварталы из бетона.

Учёные Калифорнийской Академии Наук создали самую большую зелёную крышу в мире, предназначенную для борьбы с эффектом теплового купола в Сан-Франциско. Идея заключается в воспроизведении естественного цикла охлаждения пригородов в самом центре мегаполиса. Огромная крыша площадью больше гектара копирует 7 холмов Сан-Франциско (рис.4.37.).

Рисунок 4.37. Живая зелёная крыша Калифорнийской Академии Наук

Естественно, при осуществлении такого амбициозного проекта возникли дополнительные проблемы.

Во-первых, как удержать почву массой 1300 тонн на покатой крыше, расположенной под углом 60º ? Для этой цели были спроектированы специальные биологические поддоны. В качестве материала использовался один из самых крепких и универсальных материалов, известных человеку, кокосовая мочалка. Такие поддоны пропускает дождевую воду, позволяют корням переплетаться, при этом они достаточно прочны, чтобы удерживать почву и растения.

Во-вторых, как сделать так, чтобы здание не рухнуло под живой крышей весом в 1300 тонн? Решение выглядит следующим образом: первый слой – перекрытие крыши, потом слой полипропилена, слой изоляционного материала, снова полипропилен для защиты изоляции. Такая сложная многослойная система защищает здание.

В-третьих, чтобы выжить, растениям кроме света и тепла, предоставляемого солнцем, нужна влага. Зелёная крыша должна быть автономной, т.е. не требовать затрат на орошение. Простое, но эффективное решение – слой сот, собирающих все до единой капли дождевой воды. Здесь будет оседать избыток воды, доступной растениям. Еще один слой полипропилена предотвращает какое-либо попадание влаги в крышу.

Наконец, идея создания так называемых биоподдонов, специально разработанных под этот проект, заключается в следующем: падая с небес, дождевая вода подбирает незваного гостя – загрязнение в форме нитратов и фосфористых частиц. Большая часть этих токсичных веществ попадает на крыши, но в течение нескольких часов они просачиваются в подземные воды. В почве содержатся бактерии, которые перерабатывают токсичные вещества в питательные для растений. Зеленые крыши впитывают до 98 % дождевой воды.

Учёные отслеживают температуру воздуха на живой крыше, чтобы оценить её воздействие на эффект теплового купола. Результаты поражают: при средней дневной температуре 18 ºC температура на нормальной крыше подскакивает до 32 ºC, а на зелёной падает до 15 ºС. И всё это благодаря испарениям от растений.

Зелёные крыши – не новинка. Однако на обычной живой крыше жарко, очень сухо, нигде не увидишь ни насекомого, ни птички. Создание живой зелёной крыши кардинально преобразило всю крышу в лучшую сторону.

Огромные зеленые крыши могли бы существенно изменить температуру в городах и преобразовать горизонты. Засеяв лишь половину крыш мегаполиса, можно было бы получить ощутимый эффект, вплоть до снижения температуры на 7 ºС.

Правда, эффект снижения выбросов СО₂ не велик – всего 4 %. Столько же, что и при использовании технологии смешанного солнечного освещения, но с существенным отставанием от аэрогеля.