Pages Menu
TwitterRssFacebook
Categories Menu

Posted by on Lis 6, 2016 in Dachy zielone, Miejska wyspa ciepła | 0 comments

Dachy zielone w Nowojorskim Obszarze Metropolitarnym

Dachy zielone w Nowojorskim Obszarze Metropolitarnym

Informacja na temat amerykańskiego projektu badającego efektywność dachów zielonych w zakresie przeciwdziałania negatywnym skutkom urbanizacji (na przykładzie Nowego Jorku)

Jakub P. Walawender (1,2)

1 Wydział Teledetekcji Satelitarnej, Centrum Hydrologiczno-Meteorologicznej Służby Pomiarowo-Obserwacyjnej, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy (IMGW-PIB), Kraków

2 Zakład Klimatologii, Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej, Uniwersytet Jagielloński

Właściwe zdefiniowanie działań adaptacyjnych i mitygujących wobec negatywnych skutków zmian klimatu miasta wymaga kompleksowych badań. Dotychczasowe badania realizowane głównie w miastach Europy Zachodniej, Stanów Zjednoczonych oraz Kanady wskazują, że stosowanie na szeroką skalę dachów zielonych ma wpływ na klimat miasta przyczyniając się do poprawy warunków termicznych, jakości powietrza oraz stosunków wodnych znacząco podnosząc komfort życia jego mieszkańców.

Warto czerpać szczególnie z doświadczeń Amerykanów, którzy są bardzo aktywni w dziedzinie upowszechniania technologii zielonych dachów. W ostatnich latach w Stanach Zjednoczonych opracowano strategie wdrożeniowe koncepcji zrównoważonego rozwoju przestrzennego kilku większych miast (m.in. dla Nowego Jorku), w których istotną rolę przypisano właśnie zielonym dachom jako istotnemu narzędziu w strategii przeciwdziałania takim wyzwaniom jak przegrzewanie się miasta, czy też zbyt szybki odpływ wód opadowych zwiększający ryzyko powodzi.

Działania te były poprzedzone szczegółowymi badaniami, których wyniki zaprezentowano w raporcie Rosenzweig C., Gaffin S., Parshall L (Red.), 2006, Green Roofs in the New York Metropolitan Region: Research Report. Columbia University Center for Climate Systems Research, NASA Goddard Institute for Space Studies, Nowy Jork, 59.

źródło: http://pubs.giss.nasa.gov/abs/ro05800e.html

Zespół badawczy:

Prace badawcze realizowane były przez zespół naukowców z Columbia University Center for Climate Systems Research (CCSR) oraz NASA Goddard Institute for Space Studies (GISS) przy wsparciu wielu innych specjalistów badaczy i praktyków m.in. z zakresu klimatologii miejskiej, zdrowia publicznego, architektów i planistów. Cały wielodyscyplinarny zespół liczył łącznie 19 osób.

Miejsce realizacji badań: Filadelfia → Centrum Badań Zielonych Dachów Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii (Pennsylvania State University Center for Green Roof Research).

Zakres realizowanych prac:

– Pomiary bezpośrednie zmian temperatury powietrza w otoczeniu dachu zielonego i konwencjonalnego.

– Analizy porównawcze celem określenia wpływu dachu zielonego na zjawisko wyspy ciepła.

– Teledetekcja satelitarna – oszacowanie temperatury powierzchni na podstawie danych satelitarnych Landsat.

– Analizy przestrzenne z wykorzystaniem narzędzi GIS.

– Analiza porównawcza wielkości opadu i spływu powierzchniowego dla obszaru Stanu Pensylwania i miasta Nowy Jork (na podstawie danych meteorologicznych oraz wyników modelowania hydrologicznego dla roku mokrego – 1984 i roku suchego – 1988).

– Symulacje wykonane za pomocą modelu bilansu energetycznego (kalibrowanego i walidowanego danymi meteorologicznymi) dla powierzchni dachu konwencjonalnego i zielonego.

– Przedstawienie koncepcji stacji badawczej efektywności dachu zielonego.

– Zestawienie korzyści ekonomicznych oraz kosztów w związku z przyjęciem strategii wdrażania technologii dachów zielonych w Nowym Jorku.

Czas realizacji badań: sezon letni 2002 i 2003 roku:

– Badania wpływu dachu zielonego na temperaturę powietrza: lipiec 2003

– Badania wpływu dachu zielonego na retencję wody opadowej: czerwiec – wrzesień 2003

– Analiza rozkładu przestrzennego temperatury powierzchni – obraz satelitarny Landsat-7/ETM+ zarejestrowany 14 sierpnia 2002 ok. godz. 10:30

Kluczowe wnioski:

– Poprzez wpływ ochładzający, dachy zielone przyczyniają się do redukcji zużycia energii, konsumpcji paliw kopalnych i emisji gazów cieplarnianych, a tym samym pomagają przeciwdziałać skutkom globalnego ocieplenia.

– Temperatura powierzchni dachu zielonego może być nawet o ok. 40°C niższa niż dachu konwencjonalnego w najcieplejszym momencie dnia latem.

– W trakcie serii pomiarowej w lipcu 2003 roku, temperatura powierzchni dachu zielonego była w dzień średnio o 19°C niższa, a w nocy o 8°C wyższa od temperatury powierzchni dachu standardowego.

– Prognozowany wzrost temperatury powietrza w nowojorskim obszarze metropolitarnym średnio o 0,9 – 1,9°C w 2020 r. do nawet 2,4-5,7°C w 2080 r. w związku z wzrostem emisji gazów cieplarnianych do atmosfery może spowodować wzrost zużycia energii przez systemy elektryczne w trakcie fali upałów o 7-12% w 2020 r. aż do 11-16% w 2080 r.

– Dachy pokryte roślinnością są znacznie chłodniejsze od konwencjonalnych, przez co przyczyniają się do redukcji temperatury otoczenia i tym samym osłabienia efektu miejskiej wyspy ciepła poprzez: zwiększone albedo, ewapotranspirację i zacienienie.

– Mapy temperatury powierzchni opracowane na podstawie danych satelitarnych wykazały, że obszary największej emisji ciepła znajdują się na obszarach lotnisk oraz w rejonach przemysłowych Bronxu, Brooklynu i Queens.

– Oszacowano, że 50-procentowy udział ekstensywnych dachów zielonych w skali całej zabudowy Nowego Jorku przyczyniłby się do obniżenia średniej temperatury powierzchni miasta o 0,1-0,8°C.

– Zielone dachy pomagają chronić mieszkańców miasta przed silnym stresem termicznym w lecie, szczególnie podczas długotrwałych fal upałów spotęgowanych emisją ciepła antropogenicznego obniżając przy tym stężenie ozonu przypowierzchniowego.

– Dachy zielone spowalniają i zmniejszają odpływ wody opadowej z miasta poprzez zwiększoną zdolność retencjonowania i ewapotranspiracji.

– Analiza danych z obszaru Pensylwanii wykazała, że dachy zielone mają zdolność zatrzymania nawet ok. 80% wody po obfitym opadzie burzowym, podczas gdy dach konwencjonalny maksymalnie 24%.

– Wyniki modelowania hydrologicznego wykazały, że przy 50-procentowym udziale dachów zielonych w skali zabudowy miasta, spływ powierzchniowy mógłby zostać zredukowany o 10%.

– Zieloną infrastrukturę można uznać za efektywne kosztowo rozwiązanie umożliwiające przeciwdziałanie niektórym problemom środowiskowym, z jakimi boryka się miasto Nowy Jork, ale tylko w sytuacji łącznego rozpatrzenia wszystkich korzyści prywatnych i publicznych.

dach zielony fauna i flora

foto: Optigruen

Podsumowanie – możliwość wykorzystania wyników badań w warunkach polskich

Raport posiada dużą wartość merytoryczną i edukacyjną. Scharakteryzowano w nim wpływ dachów zielonych na klimat miasta poprzez osłabienie efektu miejskiej wyspy ciepła, zmiany bilansu energetycznego, a także poprawę jakości powietrza oraz stosunków wodnych. Skalę oddziaływania dachów zielonych w skali miasta określono przez podanie konkretnych charakterystyk liczbowych oszacowanych na podstawie danych meteorologicznych i satelitarnych oraz symulacji modelowych.

Raport opracowany został na potrzeby wdrożenia programu zielonych dachów w Nowym Jorku, jednak przeprowadzone przez Amerykanów badania mają w znacznym stopniu charakter uniwersalny. Opracowanie stanowi ciekawe kompendium wiedzy na temat dachów zielonych i z całą pewnością powinno zainteresować urbanistów, planistów miejskich oraz przedstawicieli władz samorządowych we wszystkich większych miastach Polski.

Raport należy traktować jako punkt wyjścia do działań na rzecz wdrażania technologii dachów zielonych w warunkach polskich. Właściwa ocena zakresu potrzeb i zdefiniowanie efektywnych strategii przeciwdziałania negatywnym skutkom urbanizacji wymaga jednak każdorazowo odrębnych, szczegółowych badań z uwzględnieniem lokalnych uwarunkowań fizjonomicznych i środowiskowych każdego miasta.

Praca powstała we współpracy z Piotrem Wolańskim APK Dachy Zielone, przy wsparciu środków UE, w ramach udziału w projekcie pt.: „Wiedza, praktyka, doświadczenie – klucz do sukcesu w biznesie” realizowanym przez Małopolską Agencję Rozwoju Regionalnego S.A. i współfinansowanym przez Europejski Fundusz Społeczny Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki Priorytet VIII Regionalne kadry gospodarki, Działanie 8.2. Transfer wiedzy, Poddziałanie 8.2.1 Wsparcie dla współpracy sfery nauki i przedsiębiorstw.