Zelené střechy nejsou výdobytkem poslední doby, nebo výmyslem moderních architektů. Jejich počátek se datuje hluboko do starověku. Jeden ze sedmi divů světa, Visuté zahrady princezny Semiramis, byly rovněž svým způsobem střešními zahradami. V našich končinách můžeme považovat za velmi cennou stavbu s konceptem zelené střechy střechu konírny zámku v Lipníku nad Bečvou. V moderním pojetí stavitelství se hovoří o zelených střechách od 1. poloviny 20. století.
Zelená střecha je speciální typ střešní konstrukce, na které se nachází vegetační vrstva - tedy tráva, rozchodníky, byliny nebo i keře a stromy. Na rozdíl od běžné střechy, která jen zakrývá budovu, zelená střecha přináší konkrétní ekologické, ekonomické i technické výhody. Tento odborný článek se zaměřuje na problematiku zelených střech a jejich vztah ke statice staveb.
Proč se zelené střechy vyplatí?
Zelené střechy přinášejí mnoho výhod pro budovu, její obyvatele i pro okolí. Zde jsou ty nejdůležitější:
- Snižují náklady na klimatizaci: Díky přirozenému ochlazování střechy v létě odpařující se voda ochlazuje konstrukci střechy a v kombinaci se zpomalením prostupu tepla je v interiéru chladněji. Tím se výrazně snižuje spotřeba energie na chlazení, v letním období se ušetří za chlazení až 20 % energií.
- Zadržují dešťovou vodu: Zelené střechy efektivněji hospodaří se srážkovou vodou, což redukuje tlak na městskou kanalizační síť a minimalizuje riziko lokálních povodní. Zachycení dešťové vody snižuje zatížení místních kanalizačních systémů a čističek odpadních vod.
- Chrání střešní konstrukci: Zelená vrstva snižuje výkyvy teplot a UV záření, čímž prodlužuje životnost hydroizolace střech. To snižuje náklady na její opravu v budoucnu.
- Přispívají k ekologii a biodiverzitě: Zelené střechy pomáhají zadržovat CO₂, zlepšují kvalitu vzduchu (rostliny čistí okolní vzduch od prachu a dalších zátěží) a podporují biodiverzitu tím, že poskytují cenný životní prostor živočichům a rostlinám.
- Zlepšují mikroklima: Nabízí mikroklimatické přínosy skrze zvýšení vlhkosti ovzduší a snížení prašnosti. Spolu s dalšími prvky zelené infrastruktury jsou klíčové pro regulaci teploty v okolí budov ve městech.
- Snížení hlučnosti: Zelené střechy snižují hlučnost.
- Zvýšení tržní hodnoty nemovitosti: Rozšiřují užitnou plochu budovy a zvyšují tak tržní hodnotu nemovitosti.
- Podpora ze státního rozpočtu: Zatravněním střechy můžete získat podporu z dotačního programu Nová zelená úsporám, což sníží pořizovací náklady.
Typy zelených střech
Zelené střechy můžeme rozdělit podle typu rostlin, které na ní porostou, na intenzivní a extenzivní. V závislosti na vzrůstu vegetace a jejích nárocích na údržbu se zpravidla zelené střechy dělí na extenzivní, polointenzivní (jednoduché intenzivní) a intenzivní.
Extenzivní zelené střechy
- Nenáročná na údržbu: Zjednodušeně, extenzivní střechy nevyžadují téměř žádnou péči.
- Nízká vrstva substrátu: Nízká vrstva substrátu (4-10 cm), pro extenzivní zelené střechy je rozumné uvažovat alespoň 80 mm, ale v praxi se setkáváme i s návrhy 60 mm a méně. Pro extenzivní postačují substráty lehčí, i když nalezneme výjimky.
- Rostliny: Na extenzivní zelené střechy patří především suchomilné rostliny. Nejčastěji používanými druhy jsou rozchodníky a netřesky, které často nacházíme na skalkách okolo našich obydlí. I sukulentní rostliny kvetou, různými barvami a květy, navíc s chladnými obdobími roku se i barevně proměňují. Mechy, trávy nebo byliny.
- Hmotnost a sklon: Nízká hmotnost, ideální pro rodinné domy, přístřešky, garáže. Extenzivní ozelenění můžete realizovat na plochách a šikmých střechách se sklonem do 45°.
Intenzivní zelené střechy
- Náročnější na údržbu: Intenzivní střechy jsou mnohem rozmanitější a druhově pestřejší. Je nezbytné při realizaci této zelené střechy potřeba zvážit možnosti post realizační údržby, jako je například zalévání střechy, případně sekání trávy atd. Zavlažování deštěm většinou nestačí a je nutné zalévat a hnojit.
- Silnější vrstva substrátu: Silnější vrstva substrátu (15+ cm), pro intenzivní střechy se používá substrát vyšších objemových hmotností. V takovém případě je důležité zvážit statiku objektu a stabilizaci rostlin na střeše. Musíte si uvědomit, že mokrý substrát váží mnohem více, než suchý a že to je rozdíl dramatický.
- Rostliny: Umožňují i trávníky, keře i menší stromy. Trvalky a keře.
- Využití: Pro terasy, přístupné střechy, veřejné budovy. Většinou se zakládá na plochách, které lidé skutečně využívají, například střechy podzemních garáží. Vedle náročnějších rostlin je zde možné začlenit i cesty.
Skladba zelené střechy a použité materiály
Zelená střecha je složena z několika vrstev, které společně vytvářejí funkční a trvanlivý celek. Následující průvodce vysvětlí strukturu ozelenění plně utěsněné střechy:
Čtěte také: Jak správně likvidovat polystyren
1. Nosná konstrukce
Základem je nosná konstrukce budovy, která musí být dostatečně únosná pro zatížení zelenou střechou v plně nasyceném stavu.
2. Parozábrana
Je vhodné užít účinnější parozábranu, protože střecha nebude tak intenzivně prohřívána sluncem a zároveň se může v prostoru hydroakumulační a drenážní vrstvy držet voda, takže odpar par z konstrukce je nižší.
3. Tepelná izolace
Výběr tepelného izolantu je velmi odvislý od zamýšlené zelené střechy. Základ je znát zatížení, které bude generovat zelená střecha v plně nasyceném stavu a podle tohoto vybrat tepelný izolant. Obzvláště je nutné si dávat pozor na bodové zatížení od dosedacích plošek nopů, které redukují roznášecí plochu tohoto zatížení a mohlo by dojít k perforaci hydroizolace. Pro extenzivní zelené střechy lze uvažovat i s minerální vlnou, která by měla dosahovat v hodnotě pevnosti v tlaku min. 70 kPa (např. Isover S). V případě kombinace zelené střechy a fotovoltaiky či jiných technologických zařízení je vhodné finální vrstvu navrhnout s pevností v tlaku min. 100 kPa (např.: Isover XH tl. 60 mm). Pěnovým polystyrenem či PIR izolací též nelze udělat chybu ve výběru.
4. Separační vrstva
Mezi hydroizolací a akumulační a drenážní vrstvou musí být separační vrstva. Ta je nejčastěji tvořena geotextilií o min. plošné hmotnosti 300 g/m2. Pro dotační titul Nová zelená úsporám je nezbytné použít textilii s vyšší gramáží a to min. 500 g/m2. Účelem separační geotextilie je v době realizace ochránit hydroizolaci proti případnému mechanickému poškození. V rámci skladby vytváří kluznou vrstvu právě mezi hydroizolací a vrstvami nad touto vrstvou.
Běžně se používá k odseparování fólií z měkčeného PVC a tepelné izolace z pěnového polystyrenu, a to pro jejich chemickou nesnášenlivost. I pro jiné typy fólií je ale vhodné užít separační geotextilii (běžně 300 g/m2) a to například pro ochranu hydroizolace před rohy tužších tepelných izolací.
Čtěte také: Design fasády: Harmonie bílé omítky a cihel
5. Hydroizolace
Pro použití v zelených střechách se dnes v drtivé většině případů používají hydroizolační fólie (PVC-P, TPO, EPDM). Všechny hydroizolace pro zelené střechy ale musí mít tzv. atest FLL (horní vrstvy, podkladní mohou být běžné). I v dnešní době se používají pro hydroizolace zelených střech i asfaltové pásy, ovšem v menší míře než dříve. V rámci předání díla je vhodné provést kontrolu těsnosti hydroizolace nebo mít pod hydroizolací kontrolní systém detekující případné místo zatékání.
6. Akumulační a drenážní vrstva
V současné době tuto vrstvu reprezentuje jak tradiční skupina nopových folií, tak i progresivnější skupina materiálů na vláknové bázi. Nopové fólie různých profilací a výšek a různými typy perforace primárně zachycují v "kalíšcích" srážkovou nebo závlahovou vodu, ale také díky prostoru mezi nopy umožňují odtékání přebytečné vody, která protekla perforacemi na horní straně vrstvy, ke vpustem. Sledovanými parametry je nejenom pevnost v tlaku a množství zadržené a odtrénované vody, ale i velikost dosedací plochy, která se navíc materiálově snáší s hydroizolací. Pro skladby se doporučuje drenážní fólie Platon DE 25 nebo 40.
Druhou skupinou materiálů na vláknité bázi jsou například hydrofilní minerální vlny. Tyto materiály kombinují několik vrstev - hydroakumulační, drenážní, filtrační a vegetační. Toto unikátní spojení přináší především zjednodušení skladby, úsporu nákladů a zrychlení realizace. Tento typ materiálu je tvořen většinou vlákny z vyvřelých hornin, čímž je deklarován jeho přírodní původ a nezávadnost pro životní prostředí. V oblasti intenzivních zelených střech lze s elegancí využít hybridní materiály, jako je hydrofilní minerální vlna. Ta souvrství vylehčí a zároveň zvýší množství akumulovatelné vody. Materiál též prorůstají kořínky, čímž částečně nahrazuje substrát. V intenzivních souvrstvích můžeme i pomoci zadržovat vláhu v různých výškách skladby a tím pomoci lepší dosažitelnosti a využitelnosti vláhy. Pro extenzivní zelené střechy ji lze též použít. Často se používá kombinace 50 mm hydrofilní vlny a 30 mm substrátu.
7. Filtrační textilie
Zde se běžně používá geotextilie o gramáži cca 200 g/m2 a více u intenzivních střech. Úkolem této vrstvy je zachytit jemné částice, aby nebyla odplavována ke vpusti a nezanášela se drenážní vrstva. Části substrátu mohou také ucpat otvory v hydroakumulační rohoži, proto je filtrační vrstva rovněž nutná.
8. Substrát
Střešní substrát představuje nejdůležitější vrstvu pro růst rostlin a zároveň je z celé skladby vegetačního souvrství nejtěžší. Pro extenzivní zelené střechy je rozumné uvažovat alespoň 80 mm, ale v praxi se setkáváme i s návrhy 60 mm a méně. Je potřeba si uvědomit, že substrát tvoří zároveň i stabilizaci střechy, protože zelené střechy se primárně provádí jako přitěžované. Zároveň čím se ubírá na množství substrátu, tím se snižuje kvalita životního prostředí pro rostliny, z důvodu omezení prokořenitelného prostoru a redukce živin. Více substrátu může znamenat lepší podmínky pro nepůvodní druhy, které vytlačí námi zamýšlené. U střešních substrátů je také třeba uvažovat se slehnutím, které se opět může v závislosti na zvoleném materiálu lišit a pohybuje se obvykle v rozpětí 10-25 %. Uvažuje-li se tedy, že výsledná mocnost vrstvy substrátu má být 8 cm, je třeba kalkulovat výšku 8 cm + 10-25 % slehnutí, tedy 8,8-10 cm substrátu v kyprém stavu.
Čtěte také: Změny v české stavební legislativě
Do hmotnosti zelené střechy pak vstupuje i hmotnost kačírkových obsypů, která je zpravidla vyšší než hmotnost střešních substrátů. Ke stabilizaci zároveň přispívá i nezbytně nutné kamenivo, kterým se po obvodě v šíři cca 300-500 mm musí opatřit každá zelená střecha stejně jako u odvodňovacích prvků. Musíme mít však na paměti, že hektarová zelená střecha opatřená obsypem kačírku po jejím obvodě a pak 99% plochy, která je pokrytá pouze 80 mm suchého a lehkého substrátu, není dobrý nápad, pokud střecha není lokalizována na místě, kde je absolutní bezvětří.
9. Vegetace
Jedná se o samotné rostliny (rozchodníky, tráva, bylinky, keře nebo stromy). Do hmotnosti souvrství je třeba zahrnovat i hmotnost samotných rostlin, a to v maximálním vzrůstu. Nízká nebo řídká vegetace s malou listovou plochou má malou hmotnost, dřeviny naproti tomu mohou dorůst velkých rozměrů a také hmoty.
Zelené střechy a statika staveb
Statika je jedním ze základních předpokladů pro úspěšnou realizaci zelené střechy. Propojení světů statiky a zeleně na budovách má mnoho souvislostí. Při plánování zelené střechy přihlédněte k očekávané hmotnosti. Včas se informujte, kolik bude zelená střecha včetně vegetace vážit (při nasycení vodou) a zda statika vaší stropní konstrukce tuto hmotnost vydrží. Pro intenzivní střechy, kde se bude výška substrátu pohybovat od 500 mm klidně do 2 m, je důležité zvážit statiku objektu a stabilizaci rostlin na střeše. Musíte si uvědomit, že mokrý substrát váží mnohem více, než suchý a že to je rozdíl dramatický. U statika (pokud by zapomněl zahrnout mokrou zeminu do výpočtu) by to byl rozdíl osudový.
Logicky potom vyplývá, že čím vyšší souvrství, tím vyšší bude i jeho hmotnost. Z hlediska nosnosti střešní konstrukce se vždy uvažuje hmotnost celého souvrství (vč. substrátu) ve vodou nasyceném stavu. Zvláště u těžších skladeb vegetačního souvrství je nutné vzít v potaz tvarovou stálost a trvalou zatížitelnost tepelné izolace. Vlivem tlaku zelené střechy nesmí docházet k deformaci tepelné izolace. Rovněž nesmí docházet k nadměrnému zatlačování nopů drenážní a hydroakumulační nopové fólie do hydroizolace, resp. tepelné izolace. U těžších skladeb je možné tomu ve vegetačním souvrství předcházet použitím speciálně tvarovaných nopových fólií s větší dosedací plochou a zesílením ochranné textilie.
Důležitou kategorií zatížení je zatížení zelené střechy větrem. Povrch zelené střechy musí odolat větrné erozi a nemusí zde tak platit, že čím je souvrství lehčí, tím lépe. Lehké souvrství nemusí ani stačit k dostatečnému přitížení nekotvené hydroizolace.
Statický posudek by měl být vždy jedním z podkladů pro zahradního architekta nebo střešního zahradníka. Měl by být snadno čitelný co do uvažovaných hodnot zatížení pro jednotlivé skladby tak, aby i když v průběhu projektu dojde ke změně záměru investora, změně parametrů materiálů výrobce nebo k jiným změnám, tvořil posudek pevnou hranici pro tíhu navrhované skladby.
Tabulka: Doporučené minimální stálé zatížení vegetačním souvrstvím v nasyceném stavu
| Typ zelené střechy | Minimální stálé zatížení (kN/m²) | Příklad vegetace |
|---|---|---|
| Extenzivní | 1,0 - 2,0 | Rozchodníky, mechy, suchomilné trávy |
| Polointenzivní | 2,0 - 4,0 | Byliny, trávy, menší keře |
| Intenzivní (nízké) | 4,0 - 8,0 | Trávníky, trvalky, střední keře |
| Intenzivní (vysoké) | 8,0 a více | Větší keře, stromy |
Poznámka: Jedná se o hodnoty minimální. Vzhledem k postupující klimatické krizi je třeba počítat s tím, že aby byla vegetační souvrství udržitelná do budoucna a rostliny v nich stále prosperovaly, budou muset být pravděpodobně mocnosti substrátů vyšší, než jaké fungovaly historicky.
Biosolární střechy (Zelená střecha a fotovoltaika)
Specialitou poslední doby je kombinace zelené střechy a fotovoltaiky. Propojení, které se na první pohled může zdát protichůdné, je naopak velmi synergické. Zelená střecha vytváří přitížení pro konstrukci panelů. Výparem vody dochází k ochlazování okolí a panelů, tím se snižuje jejich tepelné zatížení. To přináší zvýšení výkonu o cca 10-15 % a zároveň prodlužuje životnost panelů. Zelená střecha zároveň pohlcuje prachy a polétavé částice, které pak neulpívají na povrchu panelů a neklesá tím jejich výkon.
Pro zelenou střechu též přináší tato synergie benefity. Ty jsou v tvorbě odlišných stanovišť pro růst rostlin. Tím se vytváří rozmanité prostředí, které umožňuje existenci více druhů než na běžné extenzivní zelené střeše. Zatížení větrem je pak dále velmi důležité u tzv. biosolárních střech, kde je fotovoltaika uložena na vyvýšených nosičích, které jsou přitíženy vegetačním souvrstvím. Nosiče se tak nemusejí kotvit do střechy, čímž nevznikají rizikové detaily z hlediska zatékání, a střecha je zatížena rovnoměrně.
Zelená střecha na přístavbě výrobní haly INOVA Praha s.r.o.
Extenzivní zelená střecha je součástí přístavby výrobní haly a areálu firmy INOVA Praha s.r.o. Řešená plocha kryje jednopodlažní objekt a je ze tří stran ohraničena dvoupodlažními budovami, z jedné strany je ukončena atikou. Jedná se o extenzivní plochou zelenou střechu obsahující jedenáct druhů rostlin, čtyři světlíky, okapový chodník z praného kačírku u přilehlých zdí a středový střešní žlab, který zelenou plochu dělí podélně. Celková plocha střechy je 127 m², střešní minerální substrát se sazenicemi zabírá 94 m², zbytek plochy je praný kačírek a střešní žlab. Střecha je navržena tak, aby rostliny pokryly celou její plochu, k čemuž by mělo dojít během jedné sezóny, tzn. jednoho roku.
Příklad zeleně na budovách Kanceláře veřejného ochránce práv
Nová budova v areálu Kanceláře veřejného ochránce práv (KVOP) vytváří jakýsi přechod mezi starší funkcionalistickou správní budovou a okolní zelení parku Špilberk. Autoři návrhu se snažili maximálně využít všech ploch k ozelenění. Rostliny vysadili jak v rostlém terénu, tak na konstrukcích. Vznikla zde intenzivní zelená střecha nad podzemními garážemi, extenzivní zelená střecha na nové budově i vertikální zahrada na západní a severní stěně této budovy. Celkově revitalizované plochy zaujímají rozlohu 925 m².
Intenzivní zelená střecha u západní strany přístavby (nad vjezdem do podzemní garáže) je jednoplášťová a pochozí. Tvoří jakýsi zelený vnitroblok, kde mohou pobývat děti ze školky. Sadové úpravy ladí s budovou a vypadají jednoduše, moderně a nadčasově. Základními stavebními kameny jsou živé ploty, bíle kvetoucí trvalkové záhony a trávník.
Zelené střechy i zelená fasáda zlepšují mikroklima v lokalitě, která se nachází v centru města. Zasakují vodu v místě jejího dopadu a snižují její odtok. Přebytečná voda ze střech se pak shromažďuje k závlaze zeleně, čímž se ušetří pitná voda z řádu. Opatření navíc příznivě ovlivňují biodiverzitu a zpříjemňují pracovní prostředí zaměstnancům. Zelená fasáda i extenzivní zelená střecha mají také ekonomický efekt. Izolují budovu, snižují náklady na vytápění budovy během zimy a ochlazují ji v horkých letních měsících.
Údržba zelených ploch KVOP
Údržba extenzivní zelené střechy spočívá v odplevelení a ostříhání odkvetlého květenství 2x ročně. Údržba vertikální zahrady se provádí ve třech fázích za rok - ostříhání, dosadba, odplevelení. Jednou měsíčně se pak mechanicky doplňuje hnojivo do zálivky. Na intenzivní zelené střeše a ostatních výsadbách se každé dva týdny seká trávník a dále 3x ročně stříhá a odpleveluje zeleň.
Rizika spočívají zejména v napadení rostlin chorobami a škůdci, případně v úhynu zeleně při velkých mrazech. Z tohoto důvodu je potřeba vybrat vhodný a odolný sortiment rostlin. V současné době se na objektu KVOP obnovuje 5 až 10 % rostlin. Do budoucna se však předpokládá, že by mohlo jít vlivem počasí a škůdců až o 20 %.
Šikmé zelené střechy
Šikmé zelené střechy mohou být dobrou volbou do tradiční zástavby s požadavkem na tvar střechy, a stejně tak mohou sloužit jako pohledové plochy střešní zeleně z úrovně parteru. Od 15° sklonu je třeba ve vegetačním souvrství používat zádržný systém proti sesuvu, který se volí podle tvaru střechy. Volba zádržného systému má vliv na to, jak se v šikmé střeše roznáší zatížení, a je zcela zásadní už v rané fázi projektu vybrat odpovídající způsob zajištění zelené střechy. Vhodné je do šikmých střech zvážit hydroizolaci, která neklouže, např. asfaltové pásy nebo některé EPDM fólie.
tags: #zelená #střecha #na #přístavbě #informace