ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE

Srovnání odtoku z klasické a zelené střechy

Bc. Michaela Mácová

Diplomová práce

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V FAKULTA STAVEBNÍ

BRNĚ Studijní program

N3607 Stavební inženýrství

Typ studijního programu

Navazující magisterský studijní program s prezenční formou studia

Studijní obor

3607T027 Vodní hospodářství a vodní stavby

Pracoviště

Ústav vodního hospodářství krajiny

ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Diplomant


Název


Vedoucí diplomové práce

doc. Ing. Jitka Malá, Ph.D.

Datum zadání diplomové práce

13. 3. 2014

Datum odevzdání diplomové práce

16. 1. 2015

V Brně dne 13. 3. 2014 .............................................

...................................................

prof. Ing. Miloš Starý, CSc. Vedoucí ústavu

prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA Děkan Fakulty stavební VUT

2



Diplomová práce

Podklady a literatura Projektová dokumentace sledovaných střech v brněnském vzdělávacím centru Nadace Partnerství Otevřená zahrada. Pitter P. 1999. Hydrochemie. Horáková M. 2000. Analytika vody. Další literatura dle vlastní literární rešerše. Zásady pro vypracování Literární rešerše. Odběry vzorků vod odtékajících ze střech na dvou objektech v brněnském vzdělávacím centru Nadace Partnerství Otevřená zahrada v průběhu roku 2013. Laboratorní analýza vybraných ukazatelů v odebraných vzorcích. Vizuální sledování rozvoje vegetačního krytu na zelené střeše. Vyhodnocení - vlivu zazelenění střechy na kvalitu odtékající vody; - vývoje kvality odtoku z nové zelené střechy v čase; - vliv ročního období na kvalitu odtoku; - srovnání odtoku z obou střech z hlediska možností využití této vody. Předepsané přílohy Licenční smlouva o zveřejňování vysokoškolských kvalifikačních prací

............................................. doc. Ing. Jitka Malá, Ph.D. Vedoucí diplomové práce

3



Diplomová práce Abstrakt Tato diplomová práce se zabývá srovnáním dešťových vod a jejich následným využitím. Konkrétně srovná dešťovou vodu z klasické a zelené střechy. Diplomová práce je rozdělena na dvě části. První část se zabývá střechami obecně, bližším zaměřením na zelené střechy a na zelené střechy v Norsku. Dále se pak zabývá srážkami a využíváním dešťových vod. V druhé části je stručné seznámení s organizací Otevřená zahrada. Následně je tato část zaměřena na analýzu odebraných vzorků a jejich následné srovnání v rámci zelené a klasické střechy. Druhá část je také zaměřena na srovnání kvality vody v průběhu času. Klíčová slova Zelená střecha Klasická střecha Dešťová voda Srážky Využití dešťové vody Abstrakt This thesis deals with the comparison of rainwater and its subsequent use. Especially, it compares the rainwater from the classical and green roofs. The thesis is divided into two parts. The first part deals with roofs in general, it focuses mostly on green roofs and green roofs in Norway. It also deals with precipitation and the use of rainwater. In the second part there is a brief introduction of organization called „Open Garden“. Susequently, this art is focused on the analysis of samples and their subsequent coparison in the framework of classic and green roofs. The second part is also focused on the comparison of water quality during the time. Keywords Green roof Classical roof Rainwater Precipitaiton Use of rainwater

4



Diplomová práce Bibliografická citace VŠKP Bc. Michaela Mácová Srovnání odtoku z klasické a zelené střechy. Brno, 2015. 111 s. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav vodního hospodářství krajiny. Vedoucí práce doc. Ing. Jitka Malá, Ph.D.

5



Diplomová práce

Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracovala samostatně a že jsem uvedla všechny použité informační zdroje.

V Brně dne 31.12.2014

……………………………………………………… podpis autora Bc. Michaela Mácová

6



Diplomová práce

PODĚKOVÁNÍ Na tomto místě bych ráda poděkovala doc. Ing. Jitce Malé Ph.D. za odborné konzultace při zpracování mé diplomové práce, za podnětné připomínky a konstruktivní kritiku. Dále pak laborantům Janu Šimečkovi a Zdeňce Letzingerové za pomoc při analyzování vzorků, panu Ing. Vlastimilu Riegrovi za odběr vzorků a poskytnutí materiálů. A v neposlední řadě bych také chtěla poděkovat rodině a blízkým za umožnění studia a podporu při něm.

7



Diplomová práce

OBSAH PODĚKOVÁNÍ ................................................................................................................................................................. 7 OBSAH .............................................................................................................................................................................. 8 [1]

ÚVOD ..................................................................................................................................................................... 10

[2]

CÍLE ....................................................................................................................................................................... 12

[3]

TEORETICKÁ ČÁST .......................................................................................................................................... 13 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.5 3.5.1 3.5.2 3.6 3.7 3.8 3.8.1 3.8.2 3.8.3 3.8.4 3.8.5 3.8.6

[4]

EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST ................................................................................................................................ 58 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 4.5 4.6

[5]

STŘECHY ........................................................................................................................................................ 13 Rozdělení střech a požadavky kladené na střechy .................................................................................... 13 Výhody a nevýhody klasických střech ....................................................................................................... 16 Výhody a nevýhody zelených střech .......................................................................................................... 17 Shrnutí účelu výstavby střech a zhodnocení výhod a nevýhod zelených a šikmých střech ........................ 18 ZELENÉ STŘECHY ........................................................................................................................................... 19 Historie zelených střech ............................................................................................................................ 19 Historie zelených střech v českých zemích ................................................................................................ 21 Význam zelených střech ............................................................................................................................ 22 Základní dělení zelených střech ................................................................................................................ 27 Skladba ozeleněných střešních plášťů ....................................................................................................... 32 Odvodňovací systémy ................................................................................................................................ 33 Údržba zelených střech ............................................................................................................................. 35 ZELENÉ STŘECHY V NORSKU........................................................................................................................... 39 SRÁŽKY .......................................................................................................................................................... 40 Geneze složení srážek ............................................................................................................................... 40 Chemické složení a vlastnosti ................................................................................................................... 41 DEŠŤOVÉ VODY ZACHYCENÉ NA STŘECHÁCH ................................................................................................. 42 Proč využívat dešťovou vodu..................................................................................................................... 42 Dešťovou vodu může využívat každý ......................................................................................................... 43 FUNKCE ZELENÝCH STŘECH ........................................................................................................................... 47 MOŽNÉ VYUŽITÍ DEŠŤOVÝCH VOD .................................................................................................................. 49 LÁTKY VE VODĚ ODTÉKAJÍCÍ ZE ZELENÉ STŘECHY .......................................................................................... 52 Anorganické látky ..................................................................................................................................... 53 Organické látky ......................................................................................................................................... 53 Znečištění vzniklé kontaktem dešťové vody s různými materiály .............................................................. 54 Požadavky na kvalitu dešťové vody........................................................................................................... 54 Čištění dešťové vody ................................................................................................................................. 55 Skladování a zachycení dešťové vody ....................................................................................................... 56

ORGANIZACE OTEVŘENÁ ZAHRADA................................................................................................................ 58 VÝSTAVBA PASIVNÍHO DOMU .......................................................................................................................... 59 Skladba zelené střechy .............................................................................................................................. 60 Detaily zelené střechy ............................................................................................................................... 62 Střešní zahrada ......................................................................................................................................... 64 METODY ODBĚRŮ A ANALÝZ ........................................................................................................................... 66 Metoda odběru vzorků .............................................................................................................................. 66 Metoda analýzy vzorků ............................................................................................................................. 67 EXPERIMENT NA ZELENÉ STŘEŠE PROVEDENY V TIANJIN, ČÍNA ....................................................................... 71 VÝSLEDKY ...................................................................................................................................................... 75 POROVNÁNÍ VÝSLEDKŮ S VÝSLEDKY V TIANJIN, ČÍNA ..................................................................................... 91

PŘÍLOHY .............................................................................................................................................................. 92 5.1

DENNÍ SRÁŽKOVÉ ÚHRNY NA ÚZEMÍ ČR – BRNO ............................................................................................ 92

8



Diplomová práce [6]

ZÁVĚR ................................................................................................................................................................. 102

[7]

POUŽITÁ LITERATURA ................................................................................................................................. 104

SEZNAM TABULEK ................................................................................................................................................... 107 SEZNAM OBRÁZKŮ .................................................................................................................................................. 108 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ ................................................................................................. 109 SUMMARY ................................................................................................................................................................... 110

9



Diplomová práce

[1] ÚVOD Zelené střechy jsou v současnosti velmi diskutovaným tématem. Zelenou střechu ano či ne? Jaké klady a naopak jaké zápory nám výstavba takovéto střechy přinese? Opravdu bude voda ze zelené střechy dále použitelná? Ať už stavíme novostavbu či provádíme rekonstrukci již stávajícího objektu, jistě si tyto otázky položíme. Především z těchto důvodů a snaze odpovědět si na tyto otázky jsem si jako téma své diplomové práce vybrala „Srovnání odtoku z klasické a zelené střechy“. Jako místo pro srovnání byl použit objekt na ulici Údolní v Brně. V tomto domě sídlí Nadace Partnerství, která v dubnu 2013 představila nový projekt Otevřená zahrada. V rámci projektu byla otevřena nová pasivní budova vévodící prostoru zahrady. Tato budova je názornou ukázkou zeleného stavění. Z této budovy resp. dvou budov, tvořící zdánlivě jeden celek, byly také odebírány vzorky dešťové vody.

Obr. 1. 1 Pohled na areál ze zelené střechy [9]

10



Diplomová práce

Obr. 1. 2 Pohled na pasivní budovu se zelenou střechou [9]

Výstup práce je rozdělen na dvě části, a to na část teoretickou a experimentální. Teoretická část se zabývá důvodem výstavby klasických a zelených střech a stručné seznámení s jejich historií. Dále se zabývá účelem výstavby těchto střech, srážkami, složením a využíváním dešťových vod. Experimentální část zahrnuje seznámení se s organizací Otevřená zahrada, samotné výsledky měření, včetně fotodokumentace zelené střechy. Následné vyhodnocení výsledků měření a návrh využití dešťové vody. Dále zahrnuje seznámení se s klasickou a zelenou střechou daného objektu. Práce také obsahuje základní informace o těchto střechách včetně schémat.

11



Diplomová práce

[2] CÍLE Cílem této diplomové práce je srovnání odtoku z klasické a zelené střechy v objektu Otevřené zahrady na ulici Údolní v Brně. Předmětem práce je odebírání vzorků dešťové vody z klasické a zelené střechy a následně jejich chemické srovnání v průběhu roku a půl. Odebírání dešťové vody proběhlo od června 2013 do října 2014. V závěrečném vyhodnocení se budu zabývat vlivem zazeleněním střechy na kvalitu odtékající vody, vývojem kvality odtoku z nové zelené střechy v průběhu času a srovnáním odtoku z obou střech z hlediska možností využití dešťové vody. Také se stručně zaměřím na srovnání zelených střech v České republice a v Norsku.

12



Diplomová práce

[3] TEORETICKÁ ČÁST 3.1 STŘECHY Střecha častokrát bývá chápána pouze jako estetický element dodávající jedinečný výraz domu. Funkce střechy však není pouze estetická, jak je známo, její bezchybná funkce a dlouhá životnost jsou jedním z hlavních předpokladů kvalitní stavby. Střecha je tedy jednou z rozhodujících konstrukcí každého stavebního objektu. Nevhodným návrhem, případně špatným provedením konstrukce střechy může docházet k zatékání do konstrukce střešního pláště, degradaci tepelné izolace, případně k porušení dřevěného krovu. Krov může navlhat, a tím docházet k narušení statiky konstrukce. Dále také může docházet k opadání omítky a rovněž mohou vznikat další významné škody. Na trhu se dnes nabízí široká škála střešních systémů, i projektanti si jsou vědomi chyb v konstrukci, kterých by se měli vyvarovat. Zdálo by se tak, že problémy se střešními konstrukcemi jsou již minulostí, nicméně v praxi se stále setkáváme s jejich četnými nedostatky. Střešní konstrukce nemohou být navrhovány globálně, je potřeba každou konstrukci navrhovat individuálně pro daný objekt. Je třeba přihlížet na ráz okolní krajiny, na klimatické podmínky a charakter zástavby v okolí. Střecha je tedy stavební konstrukce nad chráněným prostředím, je vystavena přímému působení atmosférických vlivů. Dále zabezpečuje požadovaný stav prostředí objektu. Střecha je složena z nosné střešní konstrukce, jednoho nebo více střešních plášťů oddělených vzduchovými vrstvami a doplňkových konstrukcí a prvků. [1]

3.1.1 Rozdělení střech a požadavky kladené na střechy V současnosti se setkáváme s rozmanitými druhy střech. Dělíme je dle několika kritérií, např. podle sklonu, geometrického tvaru, materiálu střešní konstrukce, konstrukčního řešení, rozponu. Podrobnější dělení viz níže.

13



Diplomová práce Střechy podle sklonu střešní roviny  plochá – do 5°  šikmá – 5 až 45°  strmá – nad 45°  speciální pojmy: o francouzská, má v profilu úhly 60° o gotická, výška a rozpon jsou v poměru 1:1 o úhlová, má sklon 45°, u vrcholu je úhel 90° o vlašská, je nízká sedlová, výška v=1/5 rozponu Střechy podle geometrického tvaru  pultová  sedlová  pultová a sedlová s valbou, polovalbou  stanová  křížová a polokřížová, nad čtvercem také křížová tvořená čtyřmi hyperbolickými paraboloidy  routová, čtyři kosočtverce nad čtvercovým půdorysem se čtyřmi štíty  mansardová  pilová  báňová  cibulovitá  kuželovitá  valená, válcová

14



Diplomová práce  věžová – v širším slova smyslu každá převýšená střecha ukončující věž, v užším smyslu převýšená stanová střecha

Obr. 3.1 Dělení střech podle geometrického tvaru [27]

Střechy podle materiálu nosné střešní konstrukce  dřevěná  železobetonová  ocelová aj.

15



Diplomová práce Střechy podle konstrukčního řešení  plochá  střecha s krovem  vazníková  nosníková, oblouková, rámová  lomenicová  skořepinová  prostorová, příhradová, mřížová  visutá lanová  pneumatická konstrukce  želvovitá, srubová konstrukce ve tvaru stanové střechy Střechy podle rozponu  malorozponová – do 10 až 12 m  středněrozponová – 12 – 36 m  velkorozponová – nad 36 m [1]

3.1.2 Výhody a nevýhody klasických střech Výhody  patří k tradičním stavebním konstrukcím; zvláště dřevěné krovy v minulosti patřili k nejvíce rozšířeným konstrukcím  pomocí krovových konstrukcí lze vytvořit rozmanité tvary spádových střech, které jsou v našich klimatických podmínkách velmi výhodné pro ochranu podstřeší staveb  šikmé střechy vhodných tvarů odpovídají nejlépe rázu okolní krajiny

16



Diplomová práce  umožňují využití půdního prostoru  navrhují se tam, kde nelze z různých důvodů realizovat ploché střechy  v současnosti jsou dostupné kvalitní materiály; za předpokladu dodržení požadavků a doporučení dávají záruku trvalého bezporuchového provozu  jsou-li použity ke konstrukci šikmé střechy novodobé jednodušší krovové konstrukce (dřevěné nebo ocelové), bývají i stavební náklady přijatelné Nevýhody  šikmé střechy jsou pracné, vyžadují odborně a řemeslně zručné pracovníky  jsou materiálově náročné  zvětšují obestavěný prostor objektu  stavební náklady jsou v porovnání s plochými střechami vyšší [1]

3.1.3 Výhody a nevýhody zelených střech Výhody  vegetační souvrství slouží jako přídavná tepelná izolace střechy – ozeleněním střechy se mohou tepelné ztráty snížit o 10-30%  zelené střechy přispívají k menšímu rozpínání materiálů, tudíž k delší životnosti  zelené střechy lze využít i pro zlepšení životního prostředí a také z estetických důvodů  zelenými střechami lze docílit propojení interiéru s exteriérem  umožňují využití všech prostor stavby [1]  zabraňují extrémnímu kolísání teplot – byly udělány testy, na kterých se měřili rozdíly teplot na klasických a zelených střechách. Zatímco na klasické střeše byla naměřena teplota 3035°C, tak v substrátu byla v hloubce 10 cm naměřena teplota maximálně 20°C. V zimě byla na klasické střeše naměřena teplota -10°C, v substrátu v hloubce 5 cm byla teplota 0 až -1°C

17



Diplomová práce  zelená střecha chrání materiály před působením UV a IR, průmyslovými odpadními plyny a před mechanickým poškozením  hydroizolace není potřeba mechanicky kotvit díky zatížení substrátem  vegetace slouží také jako protipožární opatření  zlepšuje také akustické vlastnosti střechy  substrát působí také jako kročejová izolace  zelené střechy také snižují zatížení kanalizační sítě, díky retenční schopnosti  vegetace filtruje srážkovou vodu a reguluje její teplotu  voda, která je filtrována vrstvami může být použita k dalším účelům  vegetace přispívá k produkci kyslíku a spotřebě oxidu uhličitého [2] Nevýhody  při špatném návrhu nebo provedení může dojít k zatékání, ztrátě tepelně izolačních schopností střechy a k dalším poruchám  opravy střech jsou finančně nákladné  je poměrně velká poruchovost, ať malé či velké závady  jsou staticky náročné, substrát působí velké zatížení na konstrukci  z bezpečnostních důvodů je nutné vybudování stabilní zábrany [2]

3.1.4 Shrnutí účelu výstavby střech a zhodnocení výhod a nevýhod zelených a šikmých střech Z výše uvedených důvodů je zřejmé, že oba typy střech mají své výhody i nevýhody. Zmírnění nevýhod lze dosáhnout citlivým a technicky bezchybným návrhem, ve kterém budou objektivně zhodnoceny všechny vlivy působící na střechu, dále pečlivou realizací s důslednou kontrolou stavebních prací tak, aby byla zajištěna správná funkce střechy. Střechy patří mezi hlavní konstrukce každé budovy. Chrání podstřešní prostor před nepříznivými vlivy. Návrh a provedení

18



Diplomová práce střechy významně ovlivňuje životnost a trvanlivost každého stavebního objektu. Kromě toho střecha zastává i významnou funkci estetickou a krajinotvornou. Střechy mají za sebou dlouhý historický vývoj, který se zvláště v posledních letech podstatě zrychlil vlivem nových technologií a samozřejmě i materiálů. Pravdou ovšem je, že i přes veškerou modernizaci vykazují střechy až do teď malou či velkou poruchovost. Bývají způsobeny buď už v prvopočátku, a to chybným návrhem nebo později realizaci špatným provedením či zvolením nesprávného materiálu. [1]

3.2 ZELENÉ STŘECHY Zakládání zelených střech je módní záležitostí především posledních let, výstavba však sahá daleko do historie. Zelené střechy se vystavují především v městském prostředí. Jedná se z části o reprezentativní záležitost, ale stále více se zelené střechy zakládají z ekologických důvodů. [2]

3.2.1 Historie zelených střech Ačkoli se zakládání zelených střech rozšířilo především v posledních letech, nejedná se zdaleka o novinku. Existence zelených střech byla dokázána již před 3000 lety. Zelené střechy vznikaly v prvopočátku z čistě praktických důvodů, zejména pro ochranu před klimatickými podmínkami. Zelené střechy vznikaly na Islandu, ve Skandinávii, USA, Kanadě či Guatemale nebo Tanzánii. Jednalo se tedy o prostředí s různými klimatickými poměry. Konstrukci tvořil dřevěný krov s bedněním. Do dřevěného bednění se připevnily latě, které sloužily k tomu, aby se nesesunuly horní vrstvy. Na bednění se v pěti až osmi vrstvách navršila březová kůra, která se položila bílou stranou dolů. Nad okapem byla vrstva zesílena, protože toto místo bylo více zatíženo vlhkostí. Březová kůra chránila spodní prkna před huminovými kyselinami vylučovanými trávními drny. Na viditelných okrajových místech byla z estetických důvodů vrchní vrstva březové kůry otočena bílou barvou nahoru. Na březovou kůru se ukládalo několik vrstev travních drnů, ukládaly se travní stranou směrem vzhůru. Pouze nejsvrchnější vrstva byla položena kořeny dolů tak, aby se prorůstáním kořenů spojily vrstvy pod ní. Hřeben se před sesuvem a dalšími vlivy zabezpečoval velkými křížem položenými drny. Na štít se položily závětrné desky, podél dřevěných okapových žlabů opěrný děrovaný nosník proti sesuvu drnů. Nosník byl opatřen dírami, které sloužily pro odtok přebytečné vody. Nad okapem býval drenážní pás, stejně tak je to dnes u moderních staveb. U okrajů střech se

19



Diplomová práce následně umístily v jedné až dvou řadách kameny, které sloužily jako protierozní opaření. Použití březové kůry má velkou výhodu, která spočívá ve vysokém obsahu tříslových kyselin. Díky nim je kůra odolná vůči zpráchnivění. Aby vznikla vodotěsná a pro kořeny neproniknutelná vrstva, používal se pro slepení kůry dřevný dehet. Dřevný dehet však má rakovinotvorné účinky, takže dnes nelze skladbu doporučit kvůli zdravotním rizikům. Takto založené konstrukce nejsou pro vodu zcela nepropustné, proto zejména v oblastech s častějšími a vydatnějšími srážkami bylo třeba urychlit odtok vody ze střechy tak, aby nedocházelo k podmáčení, zvětšeným sklonem střechy. [2]

Obr. 3.2 Tradiční šikmá zelená norská střecha [16]

Semiramidiny visuté zahrady Jedná se především o nejstarší zelenou střechu. Semiramidiny visuté zahrady patří mezi sedm divů světa díky své kráse a monumentálnosti. Jejich založení se datuje pravděpodobné v 6. století př. n. l. v Babylóně. Visuté zahrady byly založeny na speciálních zděných stupňovitých konstrukcích s klenbami. Na jižní straně králova paláce tak vznikla 22 metru vysoká stavba. Tato stavba byla podporovaná kolonádou kamenných sloupů a palmovými trámy. V konstrukci střechy byla tepelně izolační vrstva vytvořená z rákosu zalitého asfaltem. Hydroizolaci tvořily olověné pláty, nad nimiž byla navršena zemina a na ni posléze vysázeny rostliny od trvalek přes popínavé dřeviny až po keře a stromy. Terasy byly mezi sebou propojeny schodišti. Zásobování vodou bylo zajištěno zavodňovacími kanály, které zajišťovaly trvalý přísun vláhy pro vegetaci. Zavlažování zajišťovalo ohromné výtlačné kolo, kterým otáčeli otroci, a tím se dostávala voda do zavodňovacích kanálů. [2]

20



Diplomová práce

Obr. 3.3 Semiramidiny visuté zahrady, Mezopotámie [22]

3.2.2 Historie zelených střech v českých zemích Zámek Lipník nad Bečvou Zámek byl postaven v 16. století. V 60. letech 19. století byl zámek přestaven v novoklasickém duchu dle návrhu Josefa Ziaka. Právě podle jeho projektu a za pomoci zahradníka Ferdinanda Wenzla se proměnila terasa na střeše bývalých stájí ve střešní zahradu. Po 40 letech se vyskytly závady a střecha musela být kompletně rekonstruována. V letech 1910-1911 získala terasa dnešní vzhled. [15]

Obr. 3.4 Střešní zahrada zámku Lipník nad Bečvou [15]

Zámek Konopiště Hrad Konopiště byl založen jako gotická pevnost již koncem 13. století Tobiášem z Benešova. Kolem roku 1725 však ztratil svou obrannou funkci, což vedlo k řadě změn. Například v roce 1734 byl přestaven tehdejší skleník na oranžérii. Změnilo se i využití jižní terasy. Zámek byl barokně upravován a roku 1840 zde byly realizovány klasicistní úpravy. Díky střeše vystavěné oranžérie se prodloužila terasa až k jižnímu průčelí. Terasa byla jednoduše ozeleněna trávníkem a dvěma stromy. V roce 1887 koupil Konopiště František Ferdinand d´Este a začal si z něj budovat své rodinné sídlo.

21



Diplomová práce Roku 1921 se zámek dostal do vlastnictví Československé republiky a následně byl zpřístupněn veřejnosti. [17]

Obr. 3.5 Střešní zahrada zámku Konopiště [17]

Kulturní a obchodní centrum Nový Smíchov Střešní plášť této budovy je z roku 2001. Celková plocha budovy je 40 000 m2, z toho je více než 24 000 m2 ozeleněno. Kulturní a obchodní centrum je pravděpodobně největší zelenou střechou v České republice. Zajímavostí a výjimečností je také to, že zde byla ozeleněna i část střechy se sklonem 58°. Zelená střecha s tímto sklonem nemá ve světě obdoby. Výstavba i údržba zeleně na takovém to sklonu střechy je velice náročná. Část střechy je extenzivní a část intenzivní. Na střechu bylo využito 19 odlišných typů skladeb. Byly zde vysázeny speciálně tvarované platany. Střecha zatím není veřejnosti přístupná, můžeme ji však vidět z přilehlého parku Sacré Coeur. [2]

Obr. 3.6 Střešní zahrada KOC Nový Smíchov [2]

3.2.3 Význam zelených střech Vzhledem k vysoké zastavěnosti měst a dopravy je život v našich městech nezdravý. Auta a topná zařízení spotřebovávají značné množství kyslíku a produkují škodliviny. Stále se rozšiřující města

22



Diplomová práce jsou plné betonové a asfaltové plochy, to vede k přehřívání klimatu a způsobuje, že teplý vzduch zvedá ze země částice nečistot a škodlivin a víří je do všech stran. Znečištění a přehřátí vzduchu nad městy vyvolává bouřkovou činnost. Zelené předzahrádky a dvory, zejména pak střechy a fasády mohou nezdravé klima změnit. Vzduch se vyčistí, víření prachu se výrazně sníží a kolísání teplot a vlhkosti se vyrovná. Pro lepší klima by stačilo ve městech dodatečně ozelenit 10-20% všech střešních ploch. Vedle zlepšení klimatu ve městech ovlivňují zelené střechy také život v budovách. Přinášejí dostatečnou tepelnou izolaci, akumulaci tepla a zvukovou izolaci. Mimo to jsou také z dlouhodobého hlediska hospodárnější než klasické střešní krytiny. Méně dlažby Nárůst dlážděných ploch má v územních aglomeracích nepříznivý vliv na vodní režim, kvalitu ovzduší a místní klima. Výrazného zlepšení klimatu ve městech lze dosáhnout zvětšením zelených ploch, především pak ozeleněním budov a zmenšením dlážděných ploch. Ozelenění střech je příspěvkem k úspornému zacházení s půdou. Extenzivní ozelenění s 10-20 cm vysokou vegetací na asi 15 cm substrátu vytvoří 5-10krát více listové zeleně než stejně velký trávním ve veřejném parku.

Produkce kyslíku, spotřeba oxidu uhličitého Rostliny na zelených střechách váží oxid uhličitý ze vzduchu a vyrábí přitom kyslík během fotosyntézy. Dokud zeleň na střeše roste, je vyráběn kyslík a spotřebováván oxid uhličitý. Je-li růst a zánik rostlinných částí v rovnováze, je oxid uhličitý ze vzduchu absorbován a ukládán v rostlině. Čištění vzduchu Rostliny mohou filtrovat částice prachu a nečistot ze vzduchu. Částice se zachytí na povrchu lístků a déšť je pak spláchne do země. Rostliny dokážou také absorbovat plynné škodliviny a aerosoly. Méně zvířeného prachu Zeleň snižuje zahřátí střechy. Tato plocha, nechráněná porostem, tepelně izolovaná a pokrytá štěrkopískem, se ve střední Evropě za letního dne při teplotě 25°C zahřeje asi na 60°C, extrémně až

23



Diplomová práce na 80°C. Tím vznikne nad střechou vertikální pohyb vzduchu. Takto jsou částice prachu a nečistot usazené na ulicích opět rozfoukávány do vzduchu a nad obytnými oblastmi se pak tvoří příkrov nečistot a oparu. Zelenými střechami jde tento jev značně omezit, neboť nad travnatou plochou termika nevzniká, protože za slunečního svitu je teplota v travním porostu trvale nižší než teplota vzduchu. Regulace teploty Vypařováním vody, fotosyntézou a schopností vody obsažené v rostlině akumulovat teplo odnímá rostlina teplo ze svého okolí. Tento ochlazovací efekt, který se projeví především za teplých letních dní, může spotřebovat 90% dopadající sluneční energie. Když při výparu vodní pára zkondenzuje v atmosféře, vytvoří se mraky, při čemž se stejné množství tepelné energie opět uvolní. Ranní tvorba rosy na zelených střechách představuje zpětné získávání tepla. Rostliny mohou díky vypařování a kondenzaci vody značně omezit kolísání teplot při střídání dne a noci. Zatímco v teplých letních dnech rostliny teplo spotřebovávají a své okolí tím ochlazují, v noci a v zimě teplo vyrábějí. Podstatou je uvolňování tepelné energie v procesu dýchání, který probíhá opačně než fotosyntéza. Regulace vlhkosti Rostliny snižují kolísání vlhkosti. Především v suchém vzduchu vypařují zvýšené množství vody a tím zvyšují vlhkost vzduchu. Rostliny ale také dokážou na druhou stranu vlhkost vzduchu zmenšovat. Mlha kondenzuje na lístcích rostlin a ve formě vodních kapek je odváděna do substrátu. Ochrana střechy, životnost Životnost všech střech je vzhledem ke klimatickým podmínkám omezená. Horko, zima, déšť, sluneční záření, vítr a průmyslové odpadní plyny způsobují mechanické poškození střech a také chemické nebo biologické procesy jejich rozpadu.

24



Diplomová práce Tepelně izolační účinky Rostlinné vrstvy na střechách mají vysoký tepelně izolační účinek, což se týká především toho, že:  Uzavřená vzduchová vrstva působí jako tepelně izolační vrstva. Čím je tato vrstva hustší a tlustší, tím je účinek větší.  Část dlouhovlnného tepelného záření vyzářeného z budovy je listy rostlin odrážena, část je absorbována. Tím dochází k zmenšení tepelné ztráty budovy zářením.  Hustá rostlinná vrstva chrání povrch substrátu před větrem. Vzduch se v těchto místech téměř nehýbe, tepelná ztráta způsobená větrem je tedy blízká nule.  Časně ráno, kdy je teplota venku nejnižší, a teplotní rozdíl a tepelná ztráta vnitřních prostor směrem ven jsou nejvyšší, se tvoří na vegetaci rosa. Tvorba rosy zvyšuje teplotu rostlinné vrstvy, takže tím se teplená ztráta způsobená prostupem a přestupem opět zmenšuje. Tepelná ochrana v létě Pro zachování rovnováhy v bytech pod střechou je ochlazující efekt zelených střech v létě ještě významnější než jejich tepelně izolační působení v zimě. Při venkovní teplotě 30°C nepřesáhne teplota v zemině 25°C. Příčinou je to, že díky stínu vegetace sluneční paprsky zeminu neohřívají. Zvuková izolace Rostliny na střeše tlumí zvuk absorpcí, reflexí a deflexí. Rozhodujícím činitelem zvukově izolačních vlastností zelené střechy zpravidla nejsou rostliny, ale substrát. Protipožární ochrana Zelené střechy poskytují výbornou protipožární ochranu. Jsou pokládány za nehořlavé a kvalifikovány jako tvrdé zastřešení. [5] Schopnost zadržovat vodu Zelené střechy dokážou snížit zatížení kanalizační sítě. Zatímco u klasických střech stéká voda rovnou do kanalizačního systému, tak zelené střechy s vegetací dokáží část dešťové vody zachytit a zbytek vody zpomalit. Pokud by došlo k rozšíření zelených střech, tak by mohly být kanalizační sítě dimenzovány na menší průtoková množství, a tím by se snížilo zatížení čistíren odpadních vod.

25



Diplomová práce Díky pozvolnému vypouštění dešťové vody do kanalizační sítě, mohou zelené střechy také snížit riziko záplav. Během přívalového deště se do kanalizační sítě nevypouští naráz velké množství srážkové vody, která by v zastavěných oblastech mohlo způsobit zvýšení hladiny toku. Protože při náhlém přívalu se dostává do kanalizační sítě a tedy i do příslušného toku velké množství vody, tomu však díky zelenám střechám lze zamezit. Vegetace filtruje srážkovou vodu a reguluje její teplotu. Údržba extenzivního ozelenění není náročnější než u klasické střechy, u intenzivní je pak srovnatelná s klasickou zahradou. [2] Životní prostor pro hmyz Střechy porostlé divokou trávou a bylinami nabízejí životní prostor především motýlům, čmelákům, střevlíkům a dalším druhům. Střechy, na kterých se pěstuje vřes, jsou vynikajícím domovem pro včely.

Obr. 3.7 Včelí úly na zelené střeše pražského obchodního centra [19]

Estetické a psychologické účinky Střecha porostlá rostlinami svým vzhledem příznivě působí na lidskou psychiku. Pohled do zeleně má antidepresivní účinky. Vzhled zelené střechy je proměnlivý ročním obdobím, počasím, větrem; nové rostliny se uchytí a naopak některé zaniknou. Zelená střecha tedy působí blahodárně na každého člověka.

26



Diplomová práce Začlenění do okolní krajiny Domy se zelenou střechou zapadají svým vzhledem mnohem lépe do krajiny. Ještě větší začlenění do krajiny může vzniknou tím, že je střecha svedena až na úroveň zahrady, takže vegetace ze střechy volně přechází do zahrady. [5]

3.2.4 Základní dělení zelených střech  Klasická pěstební souvrství s intenzivní zelení – sestává při horní zálivce z vrstvy vegetační, separační, hydroakumulační, filtrační a drenážní; složení a mocnost vrstev jsou dány požadavky vegetace, intervaly zálivky, klimatickou expozicí stanoviště rostlin a dalšími okolnostmi; klasické pěstebné souvrství se doporučuje oddělit od povlakové hydroizolační vrstvy betonovými mazaninamy, navrženými podle zásad platných pro provozní souvrství, popř. deskami a pásy na bázi plastů a elastů nebo jinými účinnými ochrannými vrstvami.  Úsporná pěstební souvrství s extenzivní zelení – určeno pro růst odolných, zpravidla suchomilných rostlin; sestává z vegetační vrstvy malé mocnosti, která je obvykle podložena filtrační a drenážní vrstvou. [2] Dle praxe se dělí:  Biotopní  Extenzivní  Polointenzivní  Intenzivní

Biotopní zeleň Tloušťka substrátu: 6-12 cm Plošná hmotnost v plně nasyceném stavu: 60-200 kg/m2 Údržba: 1-2x ročně kontrola a odstranění náletů Pochozí: zpravidla ne Automatická závlaha: ne

27



Diplomová práce Střechy: zejména ploché, možno i šikmé Filtrační vrstva: většinou geotextilie o plošné hmotnosti 100-150 g/m2 Orientační cena souvrství: 1430-2350 Kč/ m2 

vegetační souvrství: 80-500 Kč/m2



střešní plášť: 1350-1850 Kč/m2

Jedná se o samovolné ozelenění vznikající na inverzních střechách, kde je svrchní vrstva tvořena štěrkem. Ten je zcela postačující pro vznik zeleně. Pro urychlení osidlování náletovým rostlinstvem se do štěrku vmíchává zemina, písek, kůra, sláma apod.

Obr. 3.8 Samovolné ozelenění travinami, mechy [2]

Extenzivní zeleň Tloušťka substrátu: 6-20 cm Plošná hmotnost v plně nasyceném stavu: 60-300 kg/m2 Údržba: 1-2 měsíce, 1-2 x ročně kontrola odstranění náletů Pochozí: zpravidla ne Automatická závlaha: většinou ne Střechy: ploché i šikmé Filtrační vrstva: většinou geotextilie o plošné hmotnosti 100-200 g/m2 Orientační cena souvrství: 1490-3300 Kč/ m2 


28



Diplomová práce 


Tento typ ozelenění plní funkci zejména ekologickou, estetickou a psychologickou. Zde je zeleň účelně zakládána také vyžaduje určitou péči, avšak zcela minimální. Rostliny určené k výsadbě na extenzivní střechy musí být schopny odolávat extrémním podmínkám. Vhodné rostliny jsou tučnolisté, suchomilné a skalničky. Ze dřevin to mohou být poléhavé jalovce, vrby zakrslé aj. Další vhodné rostliny jsou sukulenty, netřesky a rozchodníky.

Obr. 3.9 Extenzivní ozelenění [2]

Obr. 3.10 Extenzivní zeleň - sukulenty [2]

29



Diplomová práce Polointenzivní zeleň Tloušťka substrátu: 15-30 cm Plošná hmotnost v plně nasyceném stavu: 150-350 kg/m2 Údržba: na nízké úrovni Pochozí: zpravidla ano Automatická závlaha: většinou ne Střechy: ploché Filtrační vrstva: většinou geotextilie o plošné hmotnosti 200-300 g/m2 Orientační cena souvrství: 1730-4600 Kč/ m2 





Polointenzivní zeleň tvoří přechod mezi extenzivní a intenzivní vegetací. K výsadbě jsou vhodné trvalky, nízké keře např. jalovce hlohyně, mochny aj. Tento typ zeleně má již větší nároky na mocnost zeminy, vláhu a údržbu.

Obr. 3.11 Polointenzivní ozelenění podzemních garáží [2]

30



Diplomová práce Intenzivní zeleň Tloušťka substrátu: 30 a více cm Plošná hmotnost v plně nasyceném stavu: 300 a více kg/m2 Údržba: odpovídá údržbě běžené zahrady/veřejné zeleně na rostlém terénu Pochozí: ano Automatická závlaha: ano Střechy: ploché Filtrační vrstva: většinou geotextilie o plošné hmotnosti >300 g/m2 Orientační cena souvrství: 2300-7900 Kč/ m2 





Intenzivní zeleň vyžaduje již jako každá zahrada stálou péči a údržbu. Možnost výsadby je v podstatě neomezená. Tento typ také vyžaduje umělou závlahu. A je náročný na skladbu vrstev. Možnosti výsadby jsou prakticky neomezené. Jediným omezujícím faktorem je výška dřevin a hloubka kořenů. Intenzivní zeleň vyžaduje umělou závlahu, nelze spoléhat jen na srážky. Doporučuje se polo- nebo plně automatický zavlažovací systém. [2]

Obr. 3.12 Intenzivní zeleň [2]

31



Diplomová práce

3.2.5 Skladba ozeleněných střešních plášťů Střešní plášť se skládá z několika vrstev. Návrh skladby střechy je dán mnoha faktory.

Zelenou střechu dělíme na:  vegetační souvrství  souvrství střešního pláště

Skladba vrstev z exteriéru do interiéru Vegetační souvrství  vegetace  mulčovací vrstva  substrát  hydroakumulační vrstva  filtrační/separační vrstva  drenážní vrstva

Souvrství střešního pláště klasické jednoplášťové střechy  ochranná vrstva hydroizolace  hydroizolační vrstva odolná vůči prorůstání kořenů rostlin  tepelná izolace  parozábrana  spádová vrstva  nosná konstrukce [2]

32



Diplomová práce

Obr. 3.13 Skladba zeleného střešního pláště [20]

3.2.6 Odvodňovací systémy Voda se na střechy dostává v podobě srážek tj. déšť, sníh, kroupy, nebo závlahou vegetace. Odvodňovací systém je pro střechu nezbytný pro odvádění přebytečné vody tj. ta voda, která není zachycena substrátem či hydroakumulační vrstvou. Odvodnění závisí na řadě faktorů, počínaje sklonem střechy až přes kompatibilitu s hydroizolací. Střechy je možné odvodnit buď vnitřním nebo vnějším odvodněním. Odvodnění střešní plochy zajišťují žlaby, mezistřešní nebo zaatikové, zaústěné do vtoků nebo samostatné vtoky, které jsou umístěny v ploše střechy, k nimž je vyspádována plocha střechy. Návrh

33



Diplomová práce zaatikového žlabu se však nedoporučuje, protože zde dochází k častým poruchám, především v zimě.

Obr. 3.14 Mezistřešní žlab [21]

Obr. 3.15 Zaatikový žlab [21]

Při odvodňování plochých střech je důležité zohlednit únosnost střechy. Při nedostatečné dimenzi nosné konstrukce se do střech navrhují nouzové přepady. Ty jsou navrhovány pro případ, kdyby byly odtoky zaneseny nebo zamrznuty nebo v případě přívalových dešťů. Díky tomu nedochází k hromadění vody na střeše. Vtoky by se na každé části ploché střechy měly provádět alespoň dva. Pokud by se provedl pouze jeden vtok, bylo by nutné vybudovat nouzový přepad. Vtok musí být proveden tak, aby zajišťoval plynulý odtok vody z povrchu hydroizolace. Napojení vtoku na hydroizolaci musí být provedeno bezchybně a vodotěsně. Vtoky musí být opatřeny kryty proti zanášení. Tyto kryty by měly být odnímatelné, aby bylo možné kontrolovat a čistit vtok. V případě staveb ve vyšších nadmořských výškách nebo na střechách s opačným pořadím vrstev je vhodné navrhovat vtoky zabezpečené proti zamrzání, například vytápěné vtoky. Při odvodňování zelených střech by měla být umožněna kontrola a přístup ke vtokům. Je nutné zabránit vnikání zeminy a nečistot do odvodňovacího systému. Vhodným řešením je například obsypání vtoku štěrkem, na vzdálenost minimálně 500 od vtoku.

34



Diplomová práce Dešťovou vodu je u zelených střech možné odvádět gravitačním či podtlakovým systémem odvodnění. Při tradičním (gravitačním) odvodnění je voda potrubím odváděna beztlakovým prouděním. U podtlakového systému se potrubí zaplňuje úplně, čímž dochází k podtlaku na horním konci odpadního potrubí. [2]

3.2.7 Údržba zelených střech Nutnost pravidelně kontrolovat vtoky je základním předpokladem správné funkčnosti zelené střechy. Vtoky nesmí být zaneseny, což by způsobovalo akumulaci vody na ploše a následně úhyn rostlin.

Obr. 3.16 Střešní vtok [23]

Údržba vegetace obnáší zavlažování, doplňování substrátu, hnojení, kontrolu úvazků a kotvení, odstraňování odumřelých částí rostlin aj. Závlaha Některé rostliny mají vyšší vláhové nároky, proto se na zelených střechách budují závlahové systémy. Jedná se například o čerstvě vysázených rostlin. Nelze však předpokládat, že již zakořeněné rostliny či extenzivní porosty nepotřebují závlahu. U těchto rostlin pouze klesá závlahová dávka a její frekvence. Zavlažovat se tedy musí i suchomilné rostliny, především v létě. Zdroje vody pro závlahu

35



Diplomová práce Jako zdroj vody lze využít:  studniční  z vodovodního řádu  dešťovou Tyto prvky lez využívat samostatně nebo se mohou libovolně kombinovat. Voda pro závlahu by měla mít ideálně teplotu odpovídající teplotě rostlin a nesmí obsahovat těžké kovy a jiné škodlivé látky. Z těchto důvodů není studniční voda příliš vhodné, neboť je značně studená a často obsahuje také značné množství minerálních látek. Využití vodních toků má rovněž jistá omezení, a to zejména kvůli riziku obsahu splavených chemikálií. Při použití jakéhokoliv typu zdroje závlahy je nutno vodu před vstupem do závlahového systému filtrovat. Dešťová voda Pokud chceme využívat dešťové vody je velmi důležitým údajem roční spad srážek na daném území. Tento úhrn je uváděn v milimetrech a uvádím množství vody, které spadne za rok na 1 km2. V případě, že je roční úhrn srážek 600 mm, znamená to, že v daném místě dopadne na 1 m2 ročně 600 l dešťové vody. Množství, které získáme dopadem na střešní plochu, zcela neodpovídá srážkovému úhrnu. Je ovlivněn mnoha faktory, například sklonem střechy, použitým materiálem, teplotními a větrnými podmínkami, ročním obdobím a dalším. Dešťová voda se nejběžněji a také nejlépe získává zachycováním při odtékání ze střech. Pro výpočet přibližného množství spadené dešťové vody za určitý čas, musíme vynásobit spadené množství v určitém čase s plochou střechy a koeficientem odtoku, ten je závislý na materiálu Tab. 3.1 Koeficienty odtoků ze střech dle krytiny

Materiál Asfaltové pásy Břidlice Kovové pásy Pálené nebo betonové tašky Ozelenění

Koeficient odtoku [-] Šikmá střecha Plochá střecha 0,7

0,8

-

0,75

0,7

0,8

-

0,75

0,2

0,25

36



Diplomová práce Zásobník dešťové vody Vzhledem k tomu, že srážkový spád je nepravidelný, je potřeba dešťovou vodu schraňovat. K tomu slouží zásobníky vyráběné z plastu, betonu nebo oceli. Plastové zásobníky jsou lehké, tudíž se s nimi snadněji manipuluje, odolávají ale pouze menšímu tlaku. Betonové a ocelové jsou proti plastovým těžší, hůře se s nimi tedy manipuluje, k manipulaci je potřeba těžká technika, avšak snášejí větší tlak. Ocelové navíc mohou korodovat.

Obr. 3.17 Podzemní zásobník dešťové vody [24]

Umístění zásobníku na dešťovou vodu lze umístit buď do budovy, nebo instalovat do exteriéru. Umisťuje se buď na povrch půdy nebo přímo do ní. Pokud zásobním umisťujeme do země, tak prostor kolem tanku vysypeme pískem, štěrkopískem, štěrkem, jílem, rašelinou, či jinými materiály bez obsahu větších ostrých částí. Zemní zásobníky udržují konstantní teplotu vody, tedy zabraňují jejímu zamrznutí, nezabírají zbytečně místo a esteticky nijak nepřekážejí, avšak jsou finančně nákladnější. Naproti tomu zásobníky umístěné na zemi zabírají prostor, hrozí zamrznutí a v létě přehřívání. Výhodou tohoto umístění je snadnější dostupnost a absence potřeby zemních prací. Pokud chceme umístit zásobník do budovy je limitujícím faktorem velikost zásobníku a je nutné zamezit přetečení vody při přeplnění zásobníku. Velikost zásobníku se volí podle toho, po jak dlouhou dobu, v jaké oblasti a při jaké spotřebě má poskytovat zásobování vodou. Velikost zásobníku se stanoví podle toho, jestli se z něj bude voda využívat pouze jako zálivka zahrady, či ještě k tomu na splachování toalet, praní a k dalším účelům.

37



Diplomová práce Při volbě velikosti zásobníku musíme počítat s delší dobou bez přirozeného spádu srážek a také s déletrvajícím deštěm. Proto je součástí zásobníku i bezpečnostní přepad a dopouštěcí ventil. Kvalita vody Kvalita vody je dána především její tvrdostí a pH. Svůj podíl má i čistota střech a kvalita ovzduší, a to zejména na dešťovou vodu ve městech. Zvláště obsah síry a dusíku ve vzduchu má na srážky kyselinotvorný vliv, hodnota pH klesá až pod hodnotu 4,0. V městském prostředí je tedy nutné dešťovou vodu upravovat. Tvrdost vody je způsobena ve vodě rozpuštěnými sloučeninami vápníku a hořčíku odebranými ze země. Tab. 3.2 Tvrdost vody

Tvrdost vody Pásmo tvrdosti

mmol/l

1

měkká

0-1,3

2

středně tvrdá

1,3-2,5

3

tvrdá

2,5-3,8

4

velmi tvrdá

nad 3,8

Termín závlahy Ideální doba pro závlahu je dokud není příliš horko, aby rostliny nebyly vystaveny vysokému teplotnímu šoku, ale zase nesmí být příliš zima, protože rostliny by dobře neoschly a mohlo by dojít k tvorbě plísní. Nejlepší závlaha je tedy buď časně ráno nebo v podvečer. Závlahová dávka Všechny rostliny potřebují pravidelný přísun vody. Nejnáročnějšími rostlinami na závlahu jsou vodní a bažinné rostliny, dále vlhkomilné rostliny. Naopak nejméně vláhy vyžadují sukulenty a skalničky. Dávku vody je tedy potřeba stanovit individuálně dle typu zeleně a nároků konkrétních rostlin, průměrně se však závlaha pohybuje okolo 60l/m2/den.

38



Diplomová práce Frekvence závlahy Frekvence závisí na druhu rostlin, povětrnostních a teplotních podmínkách a použitém substrátu. Pokud je mocnost substrátu velká, zavlažuje se méně a ve větších dávkách. Pokud je mocnost malá, zavlažuje se méně a častěji, neboť velké dávky by neměly význam, tyto substráty totiž vodu příliš rychle propouštějí do spodních vrstev. [2]

3.3 ZELENÉ STŘECHY V NORSKU Zelené střechy mají v Norsku již dlouholetou tradici. Snaží se co nejlépe splývat s krajinou, a tím co nejméně narušovat její charakter. [13] Stovky let byly střechy v Norsku pokryté drny. Střechy měly různé varianty. Některé jsou jasně zelené, jiné zase zlatavé a vypadají, jako by na nich rostla pšenice či oves. Mnoho travnatých střech je osázeno nejen travní směsí, ale také kvetoucím rostlinstvem. Malá část těchto střech je také pokryta nižšími dřevinami. Výhod travnatých střech je mnoho. Jsou velmi těžké, a tím napomáhají ke stabilizaci domu. Poskytují dobrou izolaci a jsou dlouhotrvající. Travnaté střechy v Norsku mají velkou tradici a uvidíte je všude. Nejedná se o nový architektonický trend v Londýně nebo v New Yorku. Střechy ve Skandinávii byly patrně pokryty březovou kůrou a drny již od pravěku. V době Vikingů a ve středověku měla většina domů travnaté střechy. Na venkově byly travnaté střechy využívány až do počátku 18. století. Střechy z tašek se začaly objevovat nejdříve ve městech a následně začaly pronikat na venkovská panství a postupně tak nahrazovat travnaté střechy. Vyjma vzdálených vnitrozemských oblastí se tak dělo v průběhu 19. století. S rozvojem vlnitého plechu a jiných průmyslových materiálů se tradiční travnaté střechy dostaly do úpadku. Těsně před zánikem těchto tradičních střech byla vyhlášena obnova lidových tradic. Nový trh se zaměřoval především na poptávku zelených střech pro horské chaty a rekreační objekty. Byla také vytvořena rezervace na starověké stavební tradice. Od té doby se travnaté střechy začaly znovu objevovat jako alternativa k moderním materiálům.

39



Diplomová práce Od roku 2000 je výborem Asociace Zelených střech každoročně udělována cena za nejlepší projekt zelené střechy ve Skandinávii. Travnaté střechy na domech v Norsku jsou typickým příkladem skloubení moderních technologií a nových nápadů. [14]

3.4 SRÁŽKY Jedná se o výsledek kondenzace vodních par ve vzduchu nebo na různých površích. Rozlišujeme srážky kapalné, tj. déšť, mrholení, mlha, rosa. A srážky tuhé, tj. sníh, kroupy, námraza, jinovatka. Množství srážek se vyjadřuje zpravidla jako srážková výška (v mm). Jeden milimetr srážek odpovídá 1 l vody spadlé na 1 m2. Srážkový úhrn je celková výška srážek, které dopadnou za určitý čas na danou plochu. Další důležitou hodnotou je trvání deště. Podíl úhrnu a trvání definuje intenzitu deště. V ČR je průměrné množství srážek za rok asi 700 mm.

3.4.1 Geneze složení srážek Chemické složení srážek je formováno dvojím způsobem: jednak dochází k vymývání aerosolů a ostatních látek v oblaku a jednak k jejich vymývání pod oblakem. Vymývání pod oblakem závisí na úhrnu srážek, délce a intenzitě srážek. Neznečištěná spodní vrstva atmosféry má průměrně takovéto složení: 78,09% dusíku, 20,95% kyslíku, 0,93% argonu, 0,03% oxidu uhličitého a dále neon, helium, methan, krypton, oxid dusný, vodík, ozon, xenon a další. Kromě výše uvedeného se v ovzduší nacházejí také znečišťující látky, které se nacházejí v plynném, kapalném nebo tuhém skupenství. Jejich zdroje jsou: 

přírodní – vulkanické exhalace, exhalace z rozkladu živočišných a rostlinných zbytků, částečky půdy, minerálů, pylu, živočišného a rostlinného detritu a mořské vody vynášené větrem



antropogenní – emise ze spalování fosilních paliv, výfukové plyny motorových vozidel, emise z průmyslových závodů, prach z rudných úpraven, cementáren a výroby stavebních hmot aj.

40



Diplomová práce

3.4.2 Chemické složení a vlastnosti Chemické složení srážek závisí na složení a znečištění ovzduší ve spodní a střední vrstvě atmosféry. I v téže lokalitě může být složení proměnlivé, protože kromě měnícího se znečištění atmosféry závisí na úhrnu srážek, jejich trvání a jejich intenzitě. Největší znečištění vykazují srážkové vody v okolí velkých průmyslových center a sídlišť a nejmenší znečištění vody v horských oblastech, pokud není ovzduší znečištěno dálkovým přenosem. [3] Během deště dochází k látkovému vymývání látkového znečištění ve vzduchu, a tím k následnému čištění atmosféry. U dešťové vody se tedy nejedná o čistý kondenzát, odráží jak přirozené pozadí zemského povrchu, tak i antropogenní znečištění především kouřovými plyny a dopravou. Látky, nacházející se v atmosféře, mohou být přenášeny i na velké vzdálenosti. V dešťové vodě se tedy neprojevuje jen lokální znečištění, ale i znečištění ze vzdálených oblastí. [8] Základní chemické složení srážkových vod odpovídá z kvalitativního hlediska základnímu složení podzemních vod a povrchových vod. Jsou zde však určité rozdíly kvantitativní. Hodnota celkové mineralizace je u srážek neznečištěných antropogenní činností obvykle pod 10 mg/l a někdy i menší než 1 mg/l. U srážek znečištěných antropogenní činností se může pohybovat v desítkách mg/l. Z kationtů obvykle dominuje kation amonný. Pořadí ostatních kationtů závisí na znečištění a lokalitě. U kyselých srážek se na bilanci kationtů významně podílí H+. U srážek znečištěných antropogenní činností dominují z aniontů sírany a dusičnany. Ve srážkových vodách jsou hydrogenuhličitany vždy v minoritním zastoupení a často nejsou analyticky dokazatelné. Z chemického hlediska lze kyselé srážky definovat jako atmosférickou vodu, ve kterých byla vyčerpána tlumivá kapacita uhličitanového systému a na jejíž kyselosti se začínají podílet silné minerální kyseliny. Tzv. podkorunové srážky jsou kyselejší a více mineralizované než srážky na otevřené ploše. Srážkové vody patří mezi významné plošné zdroje znečištění povrchových vod a jsou hlavní příčinou jejich acidifikace. Srážkové vody mohou být významným zdrojem nutrientů (N, P), a to jak pro zemědělství, tak i pro vodní floru. Přísun nutrientů není vzhledem k eutrofizaci povrchových vod zanedbatelný. Mimo to jsou také srážkové vody zdrojem toxických kovů.

41



Diplomová práce Výsledky do jisté míry závisí na lokalitě a také na ročním období. Například na jaře, v létě a na podzim lze v důsledku aktivní zemědělské činnosti a větší prašnosti pozorovat zvýšené emise amoniakálního dusíku a fosforu. Rozdíly mohou být až několikanásobné. [3] Tab. 3.3 Chemické složení srážek v ČR

mg/l

Ca

Mg

Na

K

NH4+

SO42-

Cl-

NO3-

Fe

Mn

Pb

Zn

F

0,37

0,06

0,25

0,19

0,9

1,7

0,31

2,4

0,017

0,007

0,002

0,007

0,01

3.5 DEŠŤOVÉ VODY ZACHYCENÉ NA STŘECHÁCH Oproti klasickým střechám jsou zelené střechy schopny zachytit až polovinu srážkové vody. Objem zadržené vody je dán typem výsadby rostlin, mocnosti vegetačního souvrství, plochou střechy a také ročním obdobím. Jak by se dalo předpokládat, tak nejoptimálnějším obdobím jsou letní měsíce. Voda, která je ve vegetačním souvrství zadržována, se může postupně odpařovat. Střechy tím pádem plní jakousi funkci retenční nádrže. Zelené střechy se tak svým způsobem podílí na přirozeném koloběhu vody. Voda je filtrována díky postupnému průtoku vegetačními vrstvami a může být dále využívána na rozmanité účely či vyčištěná vrácena zpět do povrchových vod. Výhodou je také to, že rostliny z dešťové vody absorbují polutanty, zejména měď a olovo. Tím zabraňují, aby tyto látky dále pronikaly do spodních vod. [2]

3.5.1 Proč využívat dešťovou vodu Využívání dešťové vody šetří peníze Ceny za odběr, přepravu a transport pitné vody rostou s narůstajícím znehodnocením surové vody. Cena vody za 1 m3 je pro rok 2013 v průměru 78,17 Kč, v této ceně je zahrnuto vodné i stočné. Jak je patrno, cena za pitnou vodu je poměrně vysoká, proto by bylo vhodné zaměřit se na alternativní zdroje získávání vody.

42



Diplomová práce Snížení spotřeby energie při využívání dešťové vody Čerpadla při přepravě pitné vody jsou nuceny přepravovat vodu na dlouhé vzdálenosti, 100 km vzdálenost není žádnou výjimkou. K překonání hydraulického odporu v potrubí, vodního tlaku a dopravě vody až do nejvzdálenějších a nevyšších odběrných míst, je potřeba elektrická energie. Pokud začneme využívat dešťovou vodu, bude spotřeba energie nižší, protože voda nemusí překonávat takové vzdálenosti a je čerpána vesměs nižším tlakem.

Snížení potřeby retenčních nádrží a ochrany před záplavami Zařízení na dešťovou vodu má shodné účinky jako retenční nádrž. Shromažďují vodu, tu následně zadrží, a pak postupně vypouštějí do kanalizace. Rostliny mají rády dešťovou vodu Dešťovou vodu bez vápna přijímají rostliny dobře a projevuje se to pozitivně především u hrnkových kultur. Na keramických květináčích nedochází k výskytu vápenatého povlaku, tak jako když se využívá tvrdá voda. Využívání dešťové vody je také výhodné pro domácí spotřebiče a mechanismy, ty pak netrpí vápennými usazeninami. Využitím dešťové vody vzniká méně vody odpadní Pokud nahradíme části pitné vody vodou dešťovou, vznikne i méně odpadní vody. Bude-li více a více lidí využívat dešťovou vodu, mohou být budovány menší splaškové kanalizace a čistírny. Tím se ušetří za výstavbu nových nebo rozšiřování stávajících čistíren, to má následně dopad na snížení poplatků.

3.5.2 Dešťovou vodu může využívat každý Zařízení pro dešťovou vodu Zařízení pro využití dešťové vody se skládá z:  přívodu dešťové vody  zásobníku dešťové vody  čerpadlo, zařízení pro doplnění pitnou vodou, domovní instalace Pro všechny stavební části jsou k dispozici mnohá technická provedení.

43



Diplomová práce

Přívod dešťové vody Voda bude sbírána ze střešních ploch domu a následně filtrována. Z dešťového svodu je pak vedena do zásobníku, kde je udělán bezpečnostní přepad, který ústí do stávající kanalizace.

Obr. 3.18 Svodové okapové filtry [8]

Obr. 3.19 Filtrační hrnec [8]

Zásobník dešťové vody Abychom mohli dešťovou vodu využívat kdykoliv chceme, je potřeba mít zásobník na dešťovou vodu. Jeho velikost se stanoví velikostí střešní plochy a spotřebou vody. Pro domácnost či rodinný dům je obsah zásobníku vhodné volit mezi 1 až 3 m3. Dnes se využívají jak venkovní tak vnitřní zásobníky. Voda by se měla přechovávat pokud možno v chladnu a bez přístupu světla, aby se zamezilo růstu řas a mikroorganismů. Pokud je to možné, měl by být využit zemní zásobník, aby dešťová voda nebyla vedena do domu.

44



Diplomová práce Čerpadlo, zařízení pro doplňování pitnou vodou Voda je dopravována ze zásobníku potrubím do spotřebičů dešťové vody za pomoci čerpadla. Dešťová voda se využívá na splachování toalet, praní, zalévání. Nabízí se výběr mnoha typů stavebních konstrukcí. Z pravidla jsou samonasávací sací čerpadla umístěna ve sklepě budovy nebo šachtě mimo dům. Do zásobníků dešťové vody jsou umisťována ponorná čerpadla. K čerpadlu náleží spínací zařízení, které podle potřeby vody zapíná a vypíná chod čerpadla a vyvíjí rovnoměrný tlak v potrubí. Zařízení pro doplňování se stará o to, aby při nedostatku dešťové vody byla odběrná místa neustále zásobována vodou. Kolik dešťové vody je k dispozici? Není dobré, když příliš a dlouho prší. Ale také víme, že dlouho období sucha zahradu vysuší. Proto má význam otázka: Je možné, aby dešťová voda zajistila vodu pro toaletu, pračku a závlahu zahrady? Statistika dešťových srážek ukazuje, že období sucha vždy vystřídá období srážek. Zejména v létě, tj. červenci a srpnu spadne v jednotlivých dnech hodně vody. Množství vody, které následně můžeme využít, je však menší, než naměřené srážky. Je to z toho důvodu, že významný podíl, přibližně jedna třetina, na střechu napršené vody se do zásobníku ani nedostane. Získané množství vody je odvislé od střešního materiálu, směru a sklonu střechy, množství srážek, větru, tepoty a ročního období. Mimoto je také důležité, jak moc je již půda nasáklá z předchozího deště. Za jak dlouho se zásobník naplní vodou Aby se zařízení pro dešťovou vodu naplnilo, nemusí vydatně pršet každý den. V létě nejsou výjimečností bouřkové deště, které během krátké doby přinesou 10 až 50 mm srážek. Stav vody dokáží v zásobníku zvýšit i příležitostné krátké deště. Dokonce i mrholení přinese 1 až 2 mm srážek a celodenní drobný déšť 10 až 20 mm. Kolik vody potřebujeme Průměrná spotřeba vody je 110 litrů za den na osobu. Přesná spotřeba vody je samozřejmě individuální, každý má jiné potřeby a tedy spotřebovává různé množství vody.

45



Diplomová práce Spotřeba jednotlivých přístrojů a zařízení v domácnosti je známá přesně. Pokud známe i četnost využívání těchto přístrojů, je poměrně snadné zjistit jejich poměrně přesnou spotřebu vody. Jak dobrá je dešťová voda Ve spojení s dešťovou vodou často slyšíme o kyselém dešti. Termín kyselé deště popisuje znečištění vzduchu sloučeninami síry a dusíku, které vznikají především při spalování ropných produktů a uhlí. Vzduch tyto nečistoty přijímá, stejně tak jako uhlovodíky z automobilových a průmyslových zplodin. Z těchto důvodů není vhodné, aby byla dešťová voda, v takovém stavu, jako když odtéká ze střechy požívána člověkem. Kvalita vody je však postačující pro zavlažování zahrady a jako užitková voda pro splachování, praní čištění aj. Při prosakování a průtoku zemními vrstvami je část nečistot zadržena, takže voda může být v lepší kvalitě používána jako studniční. Voda odtékající ze střechy je označována jako střešní odtoková voda. Abychom získali co největší množství vody, jsou veškeré okapové roury svedeny do zásobníku. Pro sběr vody jsou prakticky vhodné všechny střešní materiály. Materiály hladké, jako jsou keramické pálené tašky či betonové střešní tašky jsou zvláště výhodné, protože na jejich povrchu ulpívá málo nečistot. Vlivy na kvalitu dešťové vody Vzhledem k tomu, že dešťové mraky vznikají odpařováním, je dešťová voda vlastně vodou „destilovanou“, tedy čistou a bez rozpuštěných látek. Čistá dešťová voda má pH asi 5,6. Je to proto, že se váže s CO2 obsažený ve vzduchu. Její kvalita je zřetelně ovlivněna znečištěním vzduchu. Změny kvality jsou možné při shromažďování dešťové vody na střeše domu. Zejména proto, že jsou ze střechy splachovány usazeniny. Ty se pak shromažďují na dně zásobníku. Ohrožení zdraví dešťovou vodou Dešťová voda nemusí být vždy hygienicky nezávadná. Dříve byla dešťová voda využívána jako pitná. V polovině 20. století sloužily cisterny u domu pro zásobování domu jako pitná voda. Často se také vedly rozsáhlé diskuze o zdravotním ohrožení dešťovou vodou – především ve vodě obsaženými zárodky mikrobů. Časem se ukázalo, že využívání dešťové vody jako pitné není tak nebezpečné, jako se dříve zdálo. Pro nevyužívání vody ze střešních svodů byly užívány především tyto argumenty:

46



Diplomová práce  voda odtékající ze střechy je mikrobiologicky a chemicky znečištěna tak, že její využívání představuje zdravotní riziko  existuje riziko spojení sítě pro pitnou a dešťovou vodu  v domácnosti s malými dětmi či nemocnými, starými lidmi nastává nebezpečí záměny vody různé kvality, ačkoli jsou armatury označeny  není zajištěna pravidelná hygienická a technická kontrola vodovodní instalace v domě  použití vody ze střech povede k úspoře pitné vody je v dobách častých srážek Opravdu nastaly ojedinělé případy, kdy se zpětně nateklou dešťovou vodou dostaly do potrubí s pitnou vodou nečistoty. Pokud se stane a ve veřejné vodovodní síti se prokáží koliformní zárodky, musí být celé potrubí propláchnuto chlorovanou vodou. Tím vzniknou velké náklady a velká spotřeba vody potřebné na propláchnutí. Toto opatření následně zmaří úspory s využíváním dešťové vody. Aby k tomuto nedocházelo je nutná řada již běžných pojistných opatření. Mikrobiologické rozbory Při mikrobiologických rozborech je nutné se zaměřit především na:  Escherichia coli – bakterie z lidského trávícího traktu. Počet zárodků slouží jako měřítko fekálního znečištění.  Koliformní zárodky – podobné Escherichia coli. Při měřeních jsou evidovány spolu s nimi, aby se vyloučila záměna. Počet kolonií – měřítko pro zatížení vody zárodky. Všechny důležité bakterie jsou evidovány jako jednotky tvořící kolonie. [7]

3.6 FUNKCE ZELENÝCH STŘECH Díky odpařovaní vody ze zelené střechy dochází k ochlazování a zvlhčování vzduchu. Vlhký vzduch je schopen na sebe lépe vázat prachové částice.

47



Diplomová práce Rostliny jsou také schopny harmonizovat poměr vlhkého a suchého vzduchu. Pokud je vzduch příliš suchý, tak jsou rostliny vypařovat větší množství vody a tím zvýšit relativní vlhkost. Naopak pokud je vlhkost velká, rostliny jsou schopny ji snížit tím, že na jejich povrchu kondenzuje voda, která je následně odváděna ve formě kapek do země. Vegetace také přispívá k produkci kyslíku a spotřebě oxidu uhličitého. Zelené střechy zvětšují prostor pro ptáky, hmyz, mikroorganismy. Vegetace dokáže snížit teplotu nejen v budově, ale i v jejím okolí, díky poskytovanému stínu.

Tab. 3.4 Intenzita slunečního záření procházejícího korunami stromů

Hustota koruny

Sluneční záření pronikající

Stromy

korunami [%] Velmi hustá

2-3

javor, bříza, olše

Hustý

10

dub, topol, vrba, jasan

Řídký

60-80

tamaryšek, jinan

Zelené střechy také přispívají k estetickému včlenění budovy do prostoru a alespoň z části kompenzují zábory půdy každoroční výstavbou. [2]

48



Diplomová práce

3.7 MOŽNÉ VYUŽITÍ DEŠŤOVÝCH VOD Průměrná spotřeba pitné vody na jednoho obyvatele je kolem 110 l/den. Ale na zhruba polovinu z této spotřeby není nutné mít kvalitní pitnou vodu. Proto je možné využívat dešťovou vodu jako náhradu.

Obr. 3.20 Graf možnosti nahrazení pitné vody dešťovou [4]

V různých částech domácnosti nejsou nároky kladené na kvalitu vody vždy stejné. V místech, kde přicházíme s vodou osobně do styku, jako je vaření a pití, mytí nádobí, hygiena musí být použita pitná voda. Ale na praní, splachování, zalévání, úklid lze využívat dešťovou vodu. Spotřeba dešťové vody závisí především na tom, kde bude dešťová voda využívána a kolika osobami.

49



Diplomová práce

Obr. 3.21 Příklad technického zařízení pro užívání dešťové vody [25]

Zavlažování Dešťová voda je chudá na soli, proto je její využití na zavlažování vhodné, nedochází k zasolování půdy. Navíc také neobsahuje chlor. Jsou také rostliny, které při zálivce chlór nesnesou a musí být tedy zalévány pouze dešťovou vodou, např. kanadské borůvky. Kromě toho je pitná voda finančně nákladná na to, abychom ji využívali k zalévání zahrady.

Praní Zachycenou srážkovou vodu lze také využít jako vodu na praní. Využívá se zejména v oblastech, kde jiná dostupná voda je na praní příliš tvrdá nebo obsahuje vyšší podíl železa, manganu apod. Dešťová voda je měkká, což se při praní projevuje tím, že lépe rozpouští prací prášky, a tím sníží jejich spotřebu. Dále měkká voda nemá tendence se usazovat a tvořit vodní kámen a proto není nutné používat drahé změkčovače.

50



Diplomová práce V současnosti už i existují pračky se dvěma přípojkami na vodu. Tyto pračky vyrábí například německá firma Miele, která při předpírce, hlavním praní a prvním máchání využívá právě dešťovou vodu, teprve až při posledním mácháním použije vodu pitnou. Tvrdost vody je způsobena ve vodě rozpuštěnými sloučeninami vápníku a hořčíku.

Splachování WC Pro WC, přívodní potrubí a odpady je dešťová voda také výhodná, jelikož je měkká a nedochází tedy k usazování vodního kamene. Splachování WC navíc spotřebovává velké množství vody a vzhledem k tomu, že není nutné mít na splachování vysoce kvalitní vodu, je zbytečné využívat drahou pitnou vodu. Dešťová voda je tedy ideální alternativou. Údržba Dešťovou vodu také můžeme využít na mytí aut, úklid a čištění tam, kde není potřeba z hygienických důvodů využít pitnou vodu. Ve všech případech je spotřeba vody vysoká a je z ekonomických i ekologických důvodů výhodné nahradit pitnou vodu dešťovou. [4] Tab. 3.5 Spotřeba vody potencionálních spotřebičů dešťové vody v domě

Spotřebič

Toaleta

Pračka

Spotřeba při použití

se splachovačem

6-9 l

úsporné tlačítko

min 3 l

tlakový splachovač

6l

normální program

asi 120 l

úsporný program

asi 80 l

Avšak i tato užitková voda musí splňovat určitá kritéria. Po stránce fyzikální nesmí mít odpuzující vzhled, zabarvení nebo pach. V rámci bakteriologického musí být zabezpečena do té míry, aby nevzniklo nebezpečí infekčních či parazitárních lidských a zvířecích chorob.

51



Diplomová práce Krom výše uvedených požadavků na jakost užitkové vody platí pro většinu provozních vod některé obecné požadavky.  voda musí být bezbarvá, bez zákalu a sedimentujících látek  z vody se nesmějí vylučovat sedimenty a nesmí se tvořit chemické a biologické povlaky; požaduje se tedy voda s malým obsahem železa a manganu a o malé celkové mineralizaci  voda nesmí být agresivní ke kovům a stavebninám  většinou se požaduje voda s malou koncentrací vápníku a hořčíku s výjimkou některých odvětví  voda musí obsahovat málo organických látek Voda pro závlahy nesmí obsahovat mechanické znečištění a pro rostliny toxické látky. Závlahová voda nesmí způsobovat zasolování půd. [6]

3.8 LÁTKY VE VODĚ ODTÉKAJÍCÍ ZE ZELENÉ STŘECHY Znečištění již zachycené dešťové vody je trojího původu:  rozpuštěné a nerozpuštěné látky v atmosférických srážkách  znečištění, které se během období bez deště nahromadí na povrchu území a během srážky je odvedeno dešťovou vodou  znečištění, které vznikne při kontaktu dešťové vody s materiály na povrchu Při hodnocení výše znečištění v dešťovém odtoku jsou zásadní tyto věci: délka období bez srážek, intenzita atmosférických srážek a objem dešťového odtoku. Skoro všechna látková znečištění, která se vyskytují v dešťovém odtoku, vykazují nejprve vyšší koncentrace znečištění a postupně toto znečištění klesá. Je to proto, že na začátku deště jsou vyplavována atmosférická znečištění, dále je mobilizována suchá depozice a také od posledního deště vytvořené produkty koroze.

52



Diplomová práce

3.8.1 Anorganické látky Dešťová voda je přirozená srážková voda, neznečištěna použitím. Před dopadem na povrch obsahuje řadu látek. Jedná se především o látky, které byly zachyceny při průchodu atmosférou (organické i neorganické), a také rozpuštěné plyny. Při průchodu atmosférou se obohacuje látkami jednak v kapalné a pevné fázi, které tvoří aerosoly, a jednak látkami plynnými. Stálou součástí vzduchu je oxid uhličitý, jeho koncentrace ve srážkové vodě jsou 0,1 až 0,3 mmol/l. Vlivem antropogenní činnosti, zejména exhalací, vznikajících při spalování fosilních paliv, jsou srážky obohacovány kromě oxidu CO2 také SO2, který oxiduje na SO3. Dále do ovzduší unikají oxidy dusíku, v podobě NO a NO2. Tyto sloučeniny jsou příčinou tzv. kyselých dešťů, obsahujících kyselinu sírovou, příp. dusičnou. To následně způsobuje pokles pH až k hodnotě 3 a méně. Jakmile srážková voda dopadne na povrch obohacuje se o další látky. Kvalita vody je tedy odvislá především od toho, z jakého povrchu stéká. Dešťová voda je tedy v podstatě způsob čištění střešní plochy. [10]

3.8.2 Organické látky Přírodní, člověkem nekontaminované vody jsou tvořeny živými organismy a zbytky jejich odumřelých těl, dále produkty jejich metabolizmu a to v několika formách. Formě rozpuštěné, koloidní i nerozpuštěné. Tím vším jsou tvořeny organické látky. Vody povrchové obsahují mnohem více organických látek oproti vodám podzemním. Kvalita přírodních vod, zejména povrchových, je výrazně ovlivněna odpadními vodami. Protože organické látky jsou různorodé, stanovuje se ve vodách především sumární koncentrace nebo koncentrace určité charakteristické skupiny těchto látek. Sumární koncentrace organických látek stanovujeme zpravidla třemi postupy: 

stanovení ze ztráty žíháním odparku



stanovení z množství kyslíku potřebného k oxidu organických látek 

teoretická spotřeba kyslíku



chemická spotřeba kyslíku

53



Diplomová práce  

biochemická spotřeba kyslíku

stanovení z obsahu uhlíku vázaného v organických sloučeninách [10]

3.8.3 Znečištění vzniklé kontaktem dešťové vody s různými materiály Kvalita vody závisí také na druhu povrchu, po kterém stéká. Voda se při kontaktu se střešní krytinou, odpadními troubami, filtry aj. znečišťuje. Postupem času se stavební části, vlivem vody, slunce, mrazu a deště opotřebovávají. Tím se začínají uvolňovat částečky střešní krytiny, cihel, betonu, kovů, barev, asfaltu, skla apod. Tyto drobné částečky tvoří značnou část znečištění dešťového odtoku. Rozsah znečištění závisí na stavu staveb a použitém materiálu. Pokud se rozhodneme využívat dešťovou vodu, měli bychom počítat i s návrhem střešní krytiny. Například eternit nebo lepenka mohou uvolňovat nežádoucí látky. Dešťový odtok ze střech, které obsahují materiály a pesticidy či nátěry s obsahem pesticidů musí být svedeny do kanalizace s odtokem na ČOV. Z nátěrů střech a okapů se uvolňuje množství částic, ovlivněné stavem a stářím nátěru, dále použitou nátěrovou barvou a technickým provedením. Kovové dešťové okapy a jiné kovové součásti střech korodují a uvolňují toxické látky jako měď, chrom či zinek.

3.8.4 Požadavky na kvalitu dešťové vody Užíváním dešťové vody z hlediska jejího složení nesmí dojít k:  ohrožení zdraví uživatele  ohrožení kvality pitné vody  omezení komfortu užívání vody  kontaminaci životního prostředí

54



Diplomová práce Tab. 3.6 Z hlediska jednotlivých způsobů užití dešťové vody jsou požadavky na její látkové složení různé

Druh znečištění

Požadavky na složení dešťové vody ze střech Závlahy

Úklid

Praní prádla

WC

Nerozpuštěné látky

Inertní NL jsou Při vyšších Zpravidla neškodné koncentracích významu nevhodné

Organické látky

Inertní a lehce Zpravidla odbouratelné významu jsou neškodné

Těžké kovy

Nebezpečí akumulace půdní vrstvě

bez Zpravidla nutná úprava (filtrace) V obvyklých koncentracích bez významu

bez

v

Pesticidy

Ohrožení rostlin a půdních organismů

Mikroorganismy

Zpravidla bez významného vlivu

Barva

Zpravidla bez Zpravidla bez významného významného vlivu vlivu Zpravidla významu

bez Nebezpečí obarvení

Zápach

Zpravidla významu

Agresivita vody

Podle složení vody a typu pračky

Celkové posouzení

Dešťová voda ze Použití zpravidla Použití zpravidla střech je často bez omezení bez omezení mnohem vhodnější než pitná voda

bez

V případě nadbytku dešťové vody a kombinaci s pitnou vodou pro poslední fázi pracího procesu

3.8.5 Čištění dešťové vody Zvolení způsobu čištění dešťové vody závisí na dalším účelu jejího využití. Pokud chceme dešťovou vodu využít na zalévání či mytí auta, stačí pouze zabezpečit, aby do akumulační nádrže

55



Diplomová práce nepadalo listí, a aby se tam nedostaly jiné nečistoty. Pokud chceme dešťovou vodu využívat na praní, musí být filtrace vody mnohem důslednější. Při čištění vody se uplatňují dva procesy:  filtrace  sedimentace Sedimentace probíhá buď v samotné akumulační nádrži na dešťovou vodu, nebo v nádrži usazovací, předsazené nádrži akumulační. Pro filtraci můžeme použít dva typy filtrů – interní nebo externí. Externí filtry jsou samostatné filtrační šachty, napojené mezi okapový svod a jímku. Většinou obsahují spojení dvou větví okapových svodů a po přefiltrování vody umožní odtok čisté vody do jímky a v případě samočistících filtrů odtok nadbytečné vody a znečištění do kanalizace. Interní filtry jsou umístěny uvnitř nádrže, mají jeden přítok, odtok vyčištěné vody do nádrže a je možné napojit odtok přebytečné vody do přepadového sifonu. Používáme-li dešťovou vodu na praní nebo splachování, je dobré použít jemný filtr pro montáž do tlakového potrubí za čerpadlem, vzhledem k tomu, že voda prochází jemnými tryskami.

3.8.6 Skladování a zachycení dešťové vody Dešťovou vodu zbavujeme nečistot a bakterií filtrováním různých filtrů. Dešťový odtok je zaústěn do nádrže. K udržení hygieny zachycené vody je dobré, když je zachycena voda uskladněna na chladném a tmavém místě. Nádrže na povrchu terénu jsou většinou méně finančně náročné, avšak jsou vystaveny kolísání teplot a také slunečnímu záření. Proto se doporučují zásobníky umístěné pod zemí. Pokud skladujeme vodu ve sklepech, neměla by teplota okolí přesáhnout 18°C, aby nedocházelo k rozvoji mikroorganismů. Pro lepší kvalitu vody se doporučuje neskladovat vodu v zásobníku příliš dlouho. Faktory ovlivňující kvalitu vody a hygienu při využívání dešťových vod  jímání ze střešních ploch bez zvláštních zatížení  filtrační systém mezi záchytnou plochou a dešťovým zásobníkem  sedimentace v zásobníku vlivem uklidněného přítoku

56



Diplomová práce  ochrana proti přístupu světla do zásobníku  těsné zakrytí zásobníku  ochrana zásobníku před plyny ze stok  ochrana zásobníku proti hmyzu a vzdutí kanalizace  odběr dešťových vod alespoň 15 cm nade dnem zásobníku, dole se tvoří usazeniny  pravidelné kontroly a údržby zařízení [8]

57



Diplomová práce

[4] EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST 4.1 ORGANIZACE OTEVŘENÁ ZAHRADA Nadace Partnerství představuje projekt s názvem Otevřená zahrada. Jedinečná technologie, inspirace pro investory, živá učebnice s on-line daty pro univerzitní výzkum. To vše můžeme najít v novém objektu poradenského centra, který jakoby vrůstá do špilberského svahu. Budovu navrhl ateliér Projektil architekti a postavila jej společnost Skanska. Tento projekt je složen ze dvou částí. Jednou je poradenské centrum, tedy samostatná pasivní budova, která vévodí celému prostoru zahrady. Tato budova je názorným příkladem moderního a zeleného stavění. Druhou části je pak „výukové hřiště“ s dvanácti interaktivními stanovišti určenými především dětem 12-15 let. Účelem těchto interaktivních stanovišť je převést teoretické znalosti ze školy do praxe. Jedná se o propojení teorie s praxí, děti si tak lépe osvojí poznatky z přírodopisu, fyziky, zeměpisu a environmentální výchovy. V budově poradenského centra probíhají od začátku roku 2013 výukové programy z environmentálních oblastí a poskytují zázemí nejen Nadaci Partnerství, ale také dalším třem brněnským neziskovým organizacím. Dotaci na tento projekt obdržela nadace z Operačního programu pro životní prostředí.

Obr. 4.22 Otevřená zahrada [9]

Budovu je možné je možné si projít a prohlédnout. Funkční náplní domu je poradenské, konferenční a vzdělávací centrum. Budova také poskytuje zázemí pro více jak 60 odborníků z neziskových organizací a dále také konferenční sál a jednací místnosti pro dalších 70 lidí. Můžeme zde také vidět

58



Diplomová práce informační biosystém, který vytvořili grafici Studia Pixl-e za pomoci trávy, listů a zvadlých květin z brněnských květinářství.

4.2 VÝSTAVBA PASIVNÍHO DOMU Nadace Partnerství koupila nemovitost na ulici Údolní v Brně v roce 2006. Součástí nemovitosti byla i velká zahrada sahající na kraj památkové rezervace a národní kulturní památky Špilberk. Původně se v těchto místech nacházely nádherné měšťanské zahrady, postupem času se o ně nikdo nestaral a začaly chátrat. Nadace začala uvažovat, jak jim dát novou náplň, tím vznikl nápad vytvořit zde prostor pro moderní environmentální vzdělávání. [9]

Obr. 4.23 Původní situace [9]

Obr. 4.24 Původní stav [9]

59



Diplomová práce

4.2.1 Skladba zelené střechy ZELENÁ STŘECHA POCHOZÍ (KONTRUKCE +9,210)

640mm

substrát vícevrstvý intenzivní

140-300mm

filtrační geotextilie 150g/m 2

2mm

drenážní a akumulační vrstva PE nopová fólie perforovaná

25mm

separační geotextilie 200g/m 2

2mm

ochranná vrstva hydroizolace z extrudovaného polystyrenu

60mm

- λD≤0,034W/mK - objemová hmotnost ρ=33kg/m 3 - pevnost v tlaku pro trvalé zatížení 50 let a stlačení < 2%: 130kPa - faktor difúzního odporu µ=50-150 - rozměry desek 1265x615, povrch hladký, hrana s polodrážkou - vrstva volně ložená, přitížená vegetační vrstvou separační geotextilie 200g/m 2

2mm

hydroizolační kaučuková fólie EPDM

1,5mm

- faktor difúzního odporu µ=30000 - objemová hmotnost ρ=1816g/m 2 - odolnost proti kořenům: - odolný - neprorůstající - horkovzdušně lepené vulkanizované spoje - hydroizolace volně ložená, zatížená ochranou a vegetační vrstvou separační geotextilie 200g/m 2

2mm

tepelná izolace z desek stabilizovaného pěnového polystyrenu

160mm

- EPS100S, λD≤0,037W/mK - objemová hmotnost ρ=18-23kg/m 3 - faktor difúzního odporu µ=30-70 - rozměry desky 500x1200mm - spáry spodní vrstvy izolace překryty touto vrstvou izolace

60



Diplomová práce - vrstva volně ložená spádové klíny z tepelné izolace z desek stabilizovaného pěnového polystyrenu 20-180mm - EPS100S, λD≤0,037W/mK - objemová hmotnost ρ=18-23kg/m 3 - faktor difúzního odporu µ=30-70 - rozměry desky 500x1200mm - vrstva volně ložená, spád klínů 2% pásy asfaltové parozábrany a pojistné hydroizolace beze spádu

3,5mm

- úprava horního povrchu pásu: jemnozrnný minerální posyp - nosná vložka: spřažená nosná vložka z Al. fólie + skelná rohož o celkové plošné hmotnosti min.100 g/m 2 - asfaltová vrstva pod nosnou vložkou: směs oxidovaného asfaltu s minerálními plnivy v celkové tloušťce min. 1 mm - úprava dolního povrchu pásu: lehce tavitelná polymerní folie. - faktor difúzního odporu µ=500000±100000, rozměry role: 1m x 10m - plnoplošně lepená k podkladu - při poškození izolace před prováděním dalších vrstev střechy je nutné vrstvu vyspravit nebo obnovit natavením dalšího pásu asfaltový penetrační nátěr

-

lehčený beton plněný recyklovaným odpadním polystyrenem

60mm

- λD≤0,086W/Mk - objemová hmotnost ρ=350kg/m 3 železobetonová stropní deska

-

61

4.2.2 Detaily zelené střechy

Obr. 4.25 Atika s okenním nadpražím [28]

Obr. 4.26 Střešní vpusť a napojení střechy na stávající objekt [28]



Diplomová práce

4.2.3 Střešní zahrada Charakter ozelenění je „jednoduchý intenzivní“ – tzn. přechodový typ mezi extenzivní a intenzivní zelení. Druhové složení rostlin je stejné jako extenzivní zeleň s vyšším podílem suchomilných trvalek. Toto ozelenění je podobný typ, jako ozelenění v přírodě. Nevyžaduje umělé dodávky vody a živin a také se dokáže přizpůsobit extrémním podmínkám. Ozelenění vytváří trvalou rostlinnou přikrývku. Byly navrženy rostliny převážně divoké, z důvodu vysoké schopnosti regenerace. Střechy jsou dále osázeny travino-bylinnou směsí s rozchodníkem. Tab. 4.7 Skladba zelené střechy

Výška vegetační vrstvy

140-300 mm

Složení vegetační vrstvy

50% zeminy (stávající ornice s příměsí praného písku fr.0-2 mm v poměru 3:1) 50% drenážních částic (drcený keramzit, struska, drcená cihla recyklovaná

- zrno 0-

16mm) Hodnota pH:

6,0-8,5

Plošná hmotnost tohoto vegetačního souvrství

150 do 300 kg/m2

Za účelem odvádění přebytečné vody jsou navrženy drenážní částice, ty vodu také do určité míry absorbují. Pro dosažení absorpčních schopností musí mít materiály otevřené póry, proto se používají přednostně drcené materiály. Pod vegetačním substrátem bylo dále nutné umístit ochrannou vrstvu proti mechanickému poškození, geotextilie min. 300g/m2. Vegetační substrát byl na střechu dopraven pomocí jeřábu ve velkoobjemových nádržích. Umístění jednotlivých rostlin bylo závislé na umístění výukových prvků a pěších propojení na střešní zahradě. To znamená, že na více frekventovaných plochách byla provedena výsadba nižší, lépe snášející sešlap a naopak na méně frekventovaných plochách proběhla výsadba vyšších rostlin lučního charakteru. Ohled byl brán i na orientaci vůči světovým stranám.

64



Diplomová práce Trvalky Parametry výpěstku:

k9 – rostliny min. hnojené, určené pro střešní zahradu

Počet:

6516 ks

Druhové složení:

viz tabulky

Způsob založení:

záhonová výsadba

Zálivka rostlin plošná po výsadbě v případě extrémního sucha 5l/m2. Přechody mezi jednotlivými druhy trvalek budou probíhat v org. liniích.

Technologie založení 1) Hloubení jamek pro výsadbu bez výměny zeminy do objemu 0,01m 3 2) Výsadba rostlin. Kontejnery, hrnky a fólie, které se nedokáží rozložit, je třeba odstranit. 3) Zálivka po výsadbě v případ ě extrémního sucha 5l/m2 [28] Tab. 4.8 Rostliny na střešní zahradě

Název

Množství/ks

Velikost

Agrimonia eupatoria 5%

356

k9

Achillea millefolium 2%

142

k9

Bromus erectus 5%

356

k9

Dianthus carthusianorum 6%

427

k9

Dianthus deltoides 5%

356

k9

Hypericum Perforatum 2%

142

k9

Festuca rubra genuina 8%

570

k9

Festuca rura commutata 10%

712

k9

Festuca ovina 10%

712

k9

Trvalky D

65



Diplomová práce Festuca glauca 7%

498

k9

Leucanthemum vulgare 2%

142

k9

Lychnis viscaria 2%

142

k9

Origanum vulgare 2%

142

k9

Salvia pratensis 2%

142

k9

Silene vulgaris 2%

142

k9

Sedum acre 4%

285

k9

Sedum album 3%

214

k9

Sedum kamtschaticum 2%

142

k9

Sempervivum tectorum 2%

142

k9

Stipa pennata 7%

498

k9

Thymus citriodorus 5%

356

k9

Thymus serpyllum 5%

356

k9

Thymus vulgaris 2%

142

k9

Celkem

7116

4.3 METODY ODBĚRŮ A ANALÝZ

4.3.1 Metoda odběru vzorků Odběry vzorků byly prováděny v objektu Otevřené zahrady na ulici Údolní v Brně. Vzorky k rozborům mi poskytoval pan ing. Vlastimil Rieger. Vzorky byly odebírány z jímky umístěné v areálu Otevřené zahrady, případně ze střešní vpusti na zelené střeše.

66



Diplomová práce

4.3.2 Metoda analýzy vzorků Dusičnany – fotometrické stanovení salicylanem sodným Postup měření Odebraný vzorek V0 jsem odpipetovala do porcelánové misky. Přidala jsem 0,2 ml roztoku NaOH a 1,0 m roztoku salicylanu. Opatrně jsem roztok promíchala a odpařila dosucha na elektrické plotně. Následně jsem odparek zvlhčila 1 ml kyseliny sírové. Po 2 a 3 minutách jsem misku sundala z plotny. Po ochlazení jsem přidal 20 ml destilované vody a 7 ml roztoku NaOH. Obsah misky jsem promíchala, dala do odměrné baňky a doplnila destilovanou vodu na 50 ml. Následně jsem změřila intenzitu zbarvení na fotometru. Vlnová délka 410 nm.

Výpočet Stanovení směrnice kalibračního grafu s z absorbancí A1, A2, … An, odpovídající koncentracím c1, c2, …cn [mg/l].

(4.1)

Koncentrace dusičnanového dusíku cv [mg/l] v analyzovaném roztoku z absorbance Av:

(4.2)

Přepočet výsledu na NO3-: Výsledek v mg/l N se násobí koeficientem 4,427.

Stanovení CHSKCr semimikrometodou na WTW Postup: Do zkumavek se šroubovacím uzávěrem jsem odměřila 2,00 ml vzorku, 1,00 ml roztoku dichromanu a 3,00 ml koncentrované kyseliny sírové (s Ag2SO4), dále jsem přidala 50 mg HgSO4 a

67



Diplomová práce zkumavku řádně uzavřela. Následná mineralizace byla prováděna v mineralizačním boxu při teplotě 150°C po dobu hodiny. Poté jsem nechala vzorek vychladnout na pokojovou teplotu. Následně jsem naměřila absorbanci při vhodné vlnové délce 445 nm.

Výpočet (4.3)

Stanovení BSK5 standardní zřeďovací metodou Postup: Vzorky analyzované vody se ředí zřeďovací vodu podle následující tabulky

Tab. 4.9 Ředění vzorků

x= objem vzorku v 1litru

rozsah stanovitelné BSK5

zaokrouhlení výsledku mg/l

směsi ml

mg/l

neředěno

0–6

0,1

500

4 – 12

0,2

200

10 – 20

0,5

100

20 – 60

1

50

40 – 120

2

20

100 – 300

5

10

200 – 600

10

5

400 – 1200

20

2

1000 – 3000

50

1

2000 - 6000

100

68



Diplomová práce Výpočet: (4.4) (4.5) c0, c5, cs10, cs15 … koncentrace kyslíku (mg/l) … viz výše x … množství vzorku v 1 litru ředěné směsi (ml) BSK5 = biochemická spotřeba vzorku vody (mg/l)

(4.6)

Fosforečnany – fotometrické stanovení molybdenovou modří Postup: K 50 ml vzorku jsem přidala 1,00 ml roztoku kyseliny askorbové a 1,00 směsného činidla. Roztok jsem promíchala a změřila po 10 minutách absorbanci od přídavného činidla při 690 nm proti destilované vodě nebo proti slepému vzorku. Stejným způsobem se zpracují kalibrační roztoky.

Výpočet: Stanovení směrnice kalibračního grafu s z absorbancí A1, A2, … An, odpovídající koncentracím c1, c2, …cn [mg/l]:

(4.8)

69



Diplomová práce Koncentrace fosfátového fosforu ve vzorku cv, stanovená z absorbance Av:

(4.9) Fosfor celkový Postup: K 50 ml vzorku jsem přidala 1,00 ml zředěné H2SO4 a cca 0,4 g (NH4)2S2O8, roztok se svařil na cca 10 ml. Pak jsem přidala 30 ml destilované vody a roztok se vařil 25 až 30 minut. Po ochlazení jsem přidala pár kapek fenolftaleinu a po kapkách roztok NaOH do růžového zbarvení, které jsem pak odbarvila kapkou zředěné kyseliny sírové. Roztok jsem doplnila destilovanou vodou po značku a stanovil koncentraci fosforečnanového fosforu, které odpovídá fosforu celkovému.

Výpočet: P – celk. [mg/l] = 10.Ax/s

(4.10)

s … konstanta – viz stanovení fosforečnanů

Stanovení veškerých látek Postup: Do předem vyžíhaného a zváženého kelímku jsem odměřila 50 ml homogenizovaného vzorku. Obsah kelímku jsem vysušila do konstantní hmotnosti při teplotě 105°C a po ochlazení v exikátoru jsem zvážila. Potom se vzorek vyžíhal v elektrické peci při teplotě 550°C do konstantní hmotnosti. Po ochlazení v exikátoru se kelímek zváží.

Výpočet: Veškeré látky

(mg/l) = (m2-m1).20

(4.11)

Ztráta žíháním

(mg/l) = (m2-m3).20

(4.12)

Zbytek po žíhání

(mg/l) = (m3-m1).20

(4.13)

70



Diplomová práce Amoniak – fotometrické stanovení Nesslerovým činidlem Postup: K 50 ml vzorku jsem přidala 0,50 ml roztoku vinanu draselno-sodného a 1,00 ml Nesslerova činidla. Intenzita zbarvení byla měřena za 10 min při 425 nm.

4.4 EXPERIMENT NA ZELENÉ STŘEŠE PROVEDENY V TIANJIN, ČÍNA Rostoucí tempo urbanizace v kombinaci s populační explozí přináší zejména v hustě zastavěných městských oblastech významné obtíže způsobené nepropustnými povrchy, a to v podobě častých a intenzivních povodní a vzrůstajícího znečištění vod. Zelené střechy představují perspektivní řešení nastíněných problémů s přidanou hodnotou (zvýšení počtu vegetace, estetická stránka, snížení hluku, redukce spotřeby energie, snížení zatížení veřejné kanalizace atd.). Se jmenovanými obtížemi se potkávají rovněž v oblasti Tianjin v Číně, kde byl ve snaze o řešení této složité situace proveden experiment na zelené střeše. Cílem výzkumu bylo zjistit, jaký vliv má zelená střecha na zlepšení kvality odtokové dešťové vody. Pokus byl vytvořen na pozemku Tianjinské univerzity v březnu roku 2012. Experimenty byly provedeny od června do konce října 2012 (počáteční doba studia) a od července do konce listopadu 2013 (druhá fáze studia). Pokus byl učiněn se čtyřmi uměle připravenými zařízeními. Tato zařízení byla postavena na klasickou střechu.

Experimentální zařízení a metody Výstavba zelených střech obsahuje vrstev 

vrchní vrstva je vegetační



následuje dvojitá podkladová vrstva



filtrační vrstva



drenážní vrstva



hydroizolační vrstva

71



Diplomová práce Dvojitá podkladová vrstva se skládá z tenké vrstvy s nutričním substrátem pro růst rostlin a spodní vrstvy, která obsahuje silnou vrstvu substrátu pro zadržování vody a redukci znečišťujících látek. Filtrační vrstva je z geotextilie a zabraňuje tomu, aby byly malé částice vyplaveny z podkladové vrstvy. Drenážní vrstva byla navržena tak, aby přebytečná voda byla vypuštěna. Funkce vodotěsné vrstvy a hydroizolace zabraňuje prorůstání kořenů.

Střešní systémy byly postaveny v podobě plastových nádob o rozměrech 0,53 x 0,76 m. Výšky systémů byly rozdílné v závislosti na výšce substrátu. Systémy byly umístěny ve sklonu, a tím simulovaly běžnou konstrukci střechy. Střešní odtok byl oddělen od spodního konce sestavy k odběru vzorků pro analýzu živin. Jako rostlina byl využit Sedum lineare, který se běžně nachází v severní Číně a byl vybrán z důvodu schopnosti přežít s nedostatkem živin, suchu a v extrémních teplotách. Rok po vysazení přirozené vegetace, bez potřeby zavlažování, bylo rostlinstvo v dobrém stavu. Využitým substrátem byl komerční substrát nazvaný BAOLVSU, který je speciálně navržen pro zelené střechy na bázi anorganického materiálu a organického a anorganického hnojiva. Substrát je lehký a vykazuje dobré odvodňovací schopnosti. Všechny sestavy měly podobné živiny substrátu (5 cm), ale různý adsorpční substrát. Hloubky adsorpčního substrátu byly 5, 10, 20 a 50 cm.

Simulace s umělým deštěm a chemická analýza Ke zkoumání vlivu různých hustot srážek a jejich trvání na kvalitu odtoku byly provedeny dešťové simulace s uměle namíchanou dešťovou vodou na sestavách A1-A4 se třemi různými hustotami srážek (R1-R3) za použití pohyblivého multifunkčního umělého dešťového generátoru. Před zahájením experimentu simulace bouře byly všechny zelené střechy po dobu 72 hodin uchovány tak, aby substrát měl vlhkost nižší než 20%. Pomocí otvorů v sestavách byl odebírán odtok do předčištěných kanystrů každých 5 až 10 minut. Zaznamenána byla také okolní teplota, vlhkost substrátu a množství odebraného odtoku.

72



Diplomová práce Výsledky

Celkový fosfor V roce 2012 byla koncentrace celkového fosforu v odtoku ze všech sestav vyšší než v dešťové vodě. Průměrná koncentrace byla mezi 0,61 – 2,32 mg/l. Koncentrace celkového fosforu dosáhla maxima 2,32 mg/l v A1 během R1, tato částka byla 4,64x vyšší než částka dešťové vody. Během R3 koncentrace celkového fosforu v A3 dosáhla minima, tj. 0,61 mg/l, což bylo 1,22x vyšší než u dešťové vody. Během počátečního období studie (rok 2012) se dle Tabulky 2 ukazuje, že všechny čtyři soustavy se při umělých deštích v počáteční fázi chovaly jako zdroj celkového fosforu. Nicméně během druhého období studie v roce 2013 byla koncentrace celkového fosforu v každé soustavě nižší než koncentrace umělé dešťové vody. To znamená, že zelená střecha začala odstraňovat celkový fosfor. Maximální koncentrace celkového fosforu byla 0,52 mg/l, což bylo 64% úrovně v dešťové vodě. Kromě toho minimální hodnota byla 0,13 mg/l, což je pouze 26% úrovně srážek.

Amoniakální dusík Experimentálními výsledky pro sestavy A1, A2, A3 a A4 bylo zjištěno, že zelené střechy měly pozitivní efekt k odstranění amoniakálního dusíku (NH4-N). Koncentrace na odtoku byla v každé sestavě nižší než koncentrace dešťové vody v letech 2012 a 2013. Kromě toho kvalita odtoku v roce 2013 bylo podstatně lepší než v roce 2012. V roce 2012 byla koncentrace NH4-N v odtoku v rozmezí 0,3-1,0 mg/l, zatímco v roce 2013 byla koncentrace nižší než 0,61 mg/l.

Dusičnany Průměrná koncentrace dusičnanů (NO3-N) v odtoku byla vyšší než v dešťové vodě pouze tehdy, když hloubka mocnost substrátu byla mezi 5cm (A1) a 10cm (A2), během počáteční doby studia v roce 2012 byla koncentrace NO3-N v odpadní vodě z A3 a A4 nižší než koncentrace v dešťové vodě. V roce 2013 byla za stejných dešťových podmínek průměrná koncentrace NO3-N ze všech sestav mezi 0,72 a 1,24 mg/l, a to je hodnota nižší než v dešťové vodě.

73



Diplomová práce V roce 2012 byla koncentrace celkového fosforu v odtoku v každé soustavě vyšší než celkový fosfor v dešťové vodě. Nicméně míra zadržení celkového fosforu byla pro všechny sestavy s výjimkou A1 a A2 (mocnost substrátu je mezi 5 a 10 cm) v roce 2012 větší než 0, což znamená že sestavy A3 a A4 měly vliv na odstranění celkového fosforu, i když koncentrace v odtoku byla vyšší než v dešťové vodě.

Rozdíly v CHSK, zákalu a pH Výsledky ukázaly, že zelené střechy jsou účinné při snížení hodnoty CHSK v odtoku, průměrná koncentrace se pohybuje mezi 9,3 – 28,0 mg/l. Změna koncentrace CHSK závisí také na mocnosti substrátu. Avšak intenzita srážek je nejistá. Experimentálními výsledky bylo zjištěno, že rozdílnost v hodnotách zákalu v odtoku záleží zejména na typu substrátu, menším podílem závisí také na mocnosti substrátu a intenzitě srážek. Zelené střechy by mohly také účinně neutralizovat kyselé deště na hodnoty pH mezi 8,25-8,63. Tato neutralizace je důležitým přínosem pro životní prostředí, přispívá tak ke snížení stupně okyselování přírodních příjemců vod. [11]

74



Diplomová práce

4.5 VÝSLEDKY

75



Diplomová práce

76



Diplomová práce

pH 10 9 8 7 6

klasická střecha

5

zelená střecha

4 3 2 1 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

Veškeré látky 8000 7000 6000

mg/l

5000 klasická střecha

4000

zelená střecha

3000 2000 1000 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

77



Diplomová práce

Ztráta žíháním veškerých látek 2500

2000

1500 mg/l

klasická střecha zelená střecha

1000

500

0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

Nerozpuštěné látky 40 35 30

mg/l


20

zelená střecha

15 10 5 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

78



Diplomová práce

Ztráta žíháním nerozpuštěných látek 25 20 15 mg/l


10 5 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

Elektrická konduktivita 4,5 4 3,5

mS/cm

3 2,5


2 1,5 1 0,5 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

79



Diplomová práce

Absorbance při 254 nm 3,5 3 2,5 2


1,5 1 0,5 0 září 2013

leden 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

CHSKCr 450 400 350

mg/l

300 250

klasická střecha

200

zelená střecha

150 100 50 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

80



Diplomová práce

BSK 160 140 120

mg/l


80

zelená střecha

60 40 20 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

září 2014

říjen 2014

Celkový fosfor 9 8 7

mg/l

6 5

klasická střecha

4

zelená střecha

3 2 1 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

81



Diplomová práce

NKj 60 50

mg/l


30

zelená střecha

20 10 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

N-NH3 12 10

mg/l


6

zelená střecha

4 2 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

82



Diplomová práce

N-NO3 45 40 35

mg/l


25

zelená střecha

20 15 10 5 0 září 2013

leden 2014

červenec 2014

srpen 2014

září 2014

říjen 2014

Rozdíl kvality vody mezi zelenou a klasickou střechou Zelená střecha má oproti klasické při většině odběrů vyšší hodnoty pH. Z toho můžeme usoudit, že zelená střecha má pozitivní vliv na snížení kyselosti dešťů.

Jak je patrné z grafu, veškeré látky obsažené v dešťové vodě z klasické střechy se pohybují v řádech desítek mg/l. Oproti tomu veškeré látky v dešťové vodě ze zelené střechy jsou v řádech tisíců. Tento výsledek byl předpokladatelný, vzhledem k průchodu dešťové vody přes substrát.

V grafu můžeme vidět, že nerozpuštěné látky obsažené v dešťové vodě z klasické střechy i zelené střechy se pohybují v řádech jednotek mg/l. Avšak ve většině případů má zelená střecha vyšší hodnoty. Tento výsledek byl předpokladatelný, vzhledem k průchodu dešťové vody přes substrát.

Elektrická konduktivita v dešťové vodě z klasické střechy je s výjimkou ledna 2014 na přibližně podobných hodnotách blízkých nule, do 0,071 mS/cm. Oproti tomu elektrická konduktivita v dešťové vodě ze zelené střechy má hodnoty podstatně vyšší od 1,314 do 3,83 mS/cm.

83



Diplomová práce Absorbance při 254 nm nabývá u klasické střechy nižších hodnot než u zelené. Tedy v zelené střeše je obsah rozpuštěných organických látek vyšší než u klasické střechy.

Chemická spotřeba kyslíku je z počátku u zelené střechy vyšší než u klasické střechy. Avšak postupným ozeleněním se CHSK u zelené střechy snižuje až dosáhnou přibližně stejných hodnot (přibližně po 8 měsících).

Biochemická spotřeba kyslíku je u zelené střechy vyšší než u klasické. Vlivem postupného ozeleňování však BSK u zelené střechy začala klesat až do šla na přibližně stejnou úroveň jako u klasické střechy. Postupné snižování biochemické spotřeby kyslíku ale nebylo tak rychlé jako u chemické spotřeby kyslíku (přibližně 10 měsíců).

Celkový fosfor byl nejdříve u klasické střechy vyšší než u zelené, ale od července 2014 klesl na nulu, tedy pod úroveň zelené střechy. Oproti tomu celkový fosfor obsažený v dešťové vodě ze zelené střechy se pohyboval až na jednu malou odchylku přibližně na stejných hodnotách.

NKj byl u zelené střechy vyšší než u klasické, přesto došlo k poklesu až na úroveň klasické střechy.

Amoniakální dusík nabýval u klasické střechy s výjimkou prvního měsíce nižších hodnot než u střechy zelené.

V klasické střeše je obsaženo méně dusičnanů než v zelené. Avšak postupným ozeleňováním klesá hodnota dusičnanu i u zelené střechy.

Jak zelená střecha ovlivňuje kvalitu vody v čase Hodnota pH po průchodu zelenou střechou byla s výjimkou září 2013 vždy vyšší než pH dešťové vody z klasické střechy. Rozmezí se pohybovalo od 6,85 do 7,75. Jediná větší odchylka z tohoto

84



Diplomová práce rozmezí byla v červenci 2014, pH stouplo až na hodnotu 9,4 (období častých dešťů, srážky vysoce nadprůměrné). Jak je patrné z výsledků, tak zelená střecha má příznivý vliv na kyselost deště, od ledna 2014 hodnota pH neklesla pod 7.

Veškeré látky v dešťové vodě po průchodu zelenou střechou se držely přibližně v podobných hodnotách, v rozmezí od 1093 do 3342 mg/l, jedinou větší výchylkou byl červenec 2014. Množství veškerých látek bylo tehdy 7334 mg/l.

Nerozpuštěné látky v dešťové vodě se po průchodu zelenou střechou držely přibližně v podobných hodnotách.

Elektrická konduktivita byla značně proměnlivá, na grafu můžeme vidět, že v postupné ozeleňování střechy nemá na elektrickou konduktivitu vliv. Avšak zelená střecha značně zvyšuje elektrickou konduktivitu oproti střeše klasické.

Absorbance při 254 nm se pohybovala v hodnotách od 2,945 do 0,332. Je patrné, že zelená střecha při postupném ozeleňování měla vliv na snížení absorbance.

Zpočátku měření se chemická spotřeba kyslíku pohybovala okolo 300 mg/l, nevyšší byla v lednu 2014 (428 mg/l), následně začala klesat a od srpna 2014 se hodnota CHSK pohybovala téměř na hranici nuly. Z toho je patrné, že zelená střecha má velký vliv na snížení chemické spotřeby kyslíku v dešťové vodě.

Biochemická spotřeba kyslíku výrazně vzrostla v lednu 2014, následně začala opět postupně klesat až na 5,7 mg/l, vzhledem k nízkým hodnotám na začátku měření nemá postupné ozeleňování střechy vliv na snížení biochemické spotřeby kyslíku

85



Diplomová práce Celkový fosfor vzrostl v lednu 2014, následně opět klesl, a pohybovala se v hodnotách kolem 1,5 mg/l. Vzhledem k nízkým hodnotám na začátku měření nemá postupné ozeleňování střechy vliv na snížení biochemické spotřeby kyslíku

NKj – z počátku měření a následně ke konci se hodnota pohybovala do 5,4 mg/l, analýzy od ledna do srpna 2014 prokázaly podstatné zvýšení až na hodnotu 53,1 mg/l

Hodnota amoniakálního dusíku (N-NH3) byla proměnlivá, nemůžeme tedy usuzovat, že by postupné ozelenění mělo na hodnotu N-NH3 vliv.

Dusičnany (N-NO3) byly po celou dobu bez větších výkyvů do hodnoty 8,06 mg/l, pouze v lednu 2014 stouply dusičnany až na hodnotu 42,08 mg/l

Srovnání odtoku z obou střech z hlediska možností využití této vody Zelená střecha v Otevřené zahradě má vysokou retenční schopnost. Přeháňky zcela pohltí. Větší nárazové deště, zvláště v období sucha, většinou také. Dešťová voda zelenou střechou proteče zpravidla pouze při dlouhodobých deštích. Jak je i z počtu měření patrné, zásoba dešťové vody ze zelené střechy není nijak velká. Klasická střecha tedy podstatně více zásobuje objekt dešťovou vodou. Dešťová voda z obou střech je svedena do společného zásobníku a následně využívána. Vodu lze využívat jak na zavlažování, zásobování jezírka či jiných atrakcí, tak na splachování WC.

Srovnání zelených střech v České republice a Norsku Podnebí v Norsku je na rozdíl od České republiky velmi proměnlivé, a to zejména v nejsevernějších částech země. Zatímco vysoká pohoří chrání vnitrozemí východního Norska před srážkami, a tím zajišťují Norsku podobné podnebí jako v kontinentální Evropě, tak na západním pobřeží země je počasí mnohem deštivější, zde srážky dosahují i 3000 mm. [12]

86



Diplomová práce Vnitrozemí Norska je tedy velmi podobné klimatických podmínkám České republiky, tudíž funkce a účel zelených střech bude mít podobné ukazatele. Oproti tomu západní pobřeží Norska je od České republiky značně rozdílné. Vzhledem k velkému množství spadlých srážek mají zelené střechy velký význam v rámci vodního hospodářství. Pokud by veškeré srážky měly být odváděny přímo do kanalizace, bylo by zatížení kanalizační sítě zejména v období dešťů obrovské. Tím, že se v Norsku hojně budují zelené střechy dochází k menšímu zatížení kanalizační sítě. Tento princip odlehčení kanalizační sítě funguje i v České republice, ačkoli zde zelené střechy nejsou tak časté. Jak v Norsku tak v České republice mají střechy i jiný význam. Dešťová voda ze zelené střechy se může nadále využívat, například k zavlažování, splachování, zásobování zahradních jezírek apod. V těchto případech je však vhodné si vybudovat zásobník, kam bude dešťová voda ze zelené střechy odváděna. Zvláštní význam, jak u nás, tak v Norsku, má využívání zelené střechy v oblastech, kde není veřejná kanalizace. Majitelé těchto střech si zbytečně neplní septik a ještě ušetří za vodu. Shrnula bych to tedy tak, že v zelené střechy v přímořských částech západního Norska mají větší využití než v České republice. Avšak budování zelených střech u nás je také velmi důležité a jsou správných krokem do budoucna.

Jak je spokojena samotná nadace s funkci zelené střechy V závěru mé diplomové práce bych ještě ráda uvedla, jak je s funkcí zelené střechy a požadavky na ni kladenými spokojená samotná organizace Nadace Partnerství. O odpověď na následující otázky jsem požádala správce areálu pana ing. Vlastimila Riegra.

„Z jakého důvodu jste chtěli mít na objektu zelenou střechu? Dva hlavní důvody: 1. Budova měla od počátku ambici sloužit jako modelová "zelená budova" ukazující a ověřující možnosti ekologických řešení 2. Ve stísněných prostorových podmínkách parcely jsme potřebovali jít s budovou dále do svahu, do zeleně, za čáru dosavadní zástavby. To je velmi citlivá záležitost z hlediska územního plánu a možného vytváření precedentu pro zabírání městské zeleně. Zelená střecha, na kterou lze plynule nastoupit směrem od Špilberku a přes ni vstupovat do obou objektů, de facto vrací zastavěnou

87



Diplomová práce plochu zpět do zeleně. České stavební předpisy, na rozdíl např. od německých funkci zelené střechy vůbec nerozeznávají a takové objekty považují za běžnou zástavbu, i když se z hlediska ovlivňování mikroklimatu a hospodaření s vodou zásadně liší.

Jste spokojeni s tím, jak slouží zelená střecha? Ano jsme spokojeni. Po dvou letech provozu je zeleň zapojena, naučili jsme se ji udržovat a ověřili jsme si její provoz za různých extrémních podmínek - návštěvnické zátěže, sucho a letní vedra, lijáky a rizika rozbahnění, odolnost různých rostlin, vliv expozice, apod. Z hlediska údržby je střecha nejpříjemnější část zahrady díky celoplošné navážce kvalitní zeminy určené na střešní zahrady.Všechny rostliny zde skvěle prospívají. Dále také velká návštěvnost plochy působí nepříznivě, vzhledem k velké míře pošlapu a v kombinaci s vysokou prašností. Následky mohou být ničivé.

Splňuje veškeré požadavky, které na ni jsou/byly kladeny? V případě že nesplňuje, tak které? Ano splňuje. - nezatéká, - plní tepelnou izolační funkci v létě i v zimě, - pohledově i funkčně je to plnohodnotný trávník a náhrada zeleně zabrané stavbou, - plní až překvapivě dobře akumulační a retenční funkce (viz skutečnost, že v suché první polovině roku 2014 neodtékala ze střechy žádná voda), - plní funkci vzdělávací, estetickou, modelovou a další. Neuvědomovali jsme si, že voda ze střechy bude tolik zbarvena humusem. Tento "handicap" lze ale dobře používat pro vzdělávání a upozorňuje návštěvníky, že používáme dešťovku za zelené střechy.

Poskytuje dostatek vody nebo se počítalo, že jí bude střechou protékat více? Retenční schopnost zelené střechy je až překvapivě vysoká. Kdybychom nesvedli do podzemních nádrží ještě vodu ze střech sousedního objektu B, zdaleka by nám voda nestačila. Uvědomovali jsme si už při projektování, že dešťová voda nám zvláště v letním období může chybět a proto jsme rezignovali na dvojí rozvod v objektu B a dešťovou vodu na splachování používáme pouze v novostavbě C. Jsme si vědomi, že máme k dispozici unikátní možnost referenčního srovnávání odtoku ze dvou stejně velkých střech s odlišným povrchem i pro účely aplikovaného výzkumu.

88



Diplomová práce Proto jsme připravili projekt kontinuálního měření odtoku z obou střech. Plánujeme zahájení měření v roce 2015.“ [26]

Fotodokumentace zelené střechy červen 2013

89



Diplomová práce září 2013

90



Diplomová práce

4.6 POROVNÁNÍ VÝSLEDKŮ S VÝSLEDKY V TIANJIN, ČÍNA Zelené střechy představují perspektivní řešení jak zvýšit množstí vegetace, snížit hluk, redukovat spotřebu energie a především snižit zatížení veřejné kanalizace. Snahu zlepšit zelenými střechami životní prostředí měli i v oblasti Tianjin v Číně. V letech 2012 a 2013 byl v Číně proveden experiment s cílem zjistit, jaký vliv má zelená střecha na zlepšení kvality dešťové vody. Čínský experiment jsem již popisovala výše, v této kapitole bych chtěla srovnat jejich výsledky s výsledky objektu na ulici Údolní v Brně. K porovnání jsem použila hodnoty celkového fosforu, amoniakálního dusíku, dusičnanů, CHSK a pH. V Číně všechny tyto hodnoty po průtoku zelenou střechou klesly na hodnotu nižší než u klasické dešťvé vody. Jedinou výjimkou byly dusičnany, tam v případě mocnosti substrátu 5-10 cm byly hodnota vyšší. V ČR byly výsledky shodné pouze v případě CHSK a pH. V ostatních případech byly hodnoty dešťové vody ze zelené střechy vyšší než u dešťové vody ze střechy klasické.

91



Diplomová práce

[5] PŘÍLOHY 5.1 DENNÍ SRÁŽKOVÉ ÚHRNY NA ÚZEMÍ ČR – BRNO 

graf zobrazuje denní srážkové úhrny v průběhu měsíce



šedá čára znázorňuje dlouhodobé průměry pro daný den

92



Diplomová práce

93



Diplomová práce

94



Diplomová práce

95



Diplomová práce

96



Diplomová práce

97



Diplomová práce

¨

98



Diplomová práce

99



Diplomová práce

100



Diplomová práce

101



Diplomová práce

[6] ZÁVĚR Tato diplomová práce byla vypracována na fakultě stavební s názvem „Srovnání odtoku z klasické a zelené střechy“. Náplní této diplomové práce bylo analyzovat a porovnat vzorky dešťové vody z klasické a zelené střechy v objektu Nadace Partnerství na ulici Údolní v Brně. Ve výsledcích diplomové práce se tedy zabývám srovnáním dešťové vody z klasické a zelené střechy, kvalitou dešťové vody ze zelené střechy vlivem ozeleňování a srovnání dešťových vod v ČR a Norsku. Vzorky dešťové vody byly poskytovány správcem areálu panem ing. Vlastimilem Riegrem. Z rozborů vzorků je patrné, že zelená střecha má příznivý vliv především na hodnotu pH, ta se pohybovala v rozmezí 6,85 – 9,4. Díky zeleným střechám by tedy bylo možné účinně snižovat vliv kyselých dešťů. Hodnoty absorbance při 254 nm, CHSK, BSK, celkový fosfor, N Kj, N-NH3 a NNO3 měly postupem ozeleňování přibližně podobné hodnoty jako vzorky ze zelené střechy. Oproti tomu hodnoty veškerých látek, nerozpuštěných látek a elektrické konduktivity byly výrazně vyšší. U VL a NL byl nárůst předpokládatelný vlivem průchodu zelenou střechou. Avšak na elektrickou konduktivitu měla zelená střecha negativní vliv. Pokud bych srovnala funkci zelených střech v České republice a v Norsku, tak je to velmi obtížné. Zatímco vnitrozemské podnebí Norska je velmi podobné podnebí v České republice, tedy i funkce zelených střech je přibližně stejná, tak západní pobřeží Norska je klimaticky velmi rozmanité. Srážky na západním pobřeží jsou velmi četné a dosahují až 3000 mm. Užívání zelených střech v těchto klimatických podmínkách má velký význam v rámci vodního hospodářství. Zelené střechy výrazně snižují zátěž kanalizační sítě během deště. To samozřejmě neplatí pouze pro Norsko, ačkoli tam jsou srážky podstatně vyšší než v ČR. Využívání zelených střech v České republice je velmi důležité, jak už jsem psala výše, zelené střechy mají velký význam v rámci vodního hospodářství, jsou estetické, čistí vzduch, a také zlepšují klima a přispívají tak ke zvyšování zelených ploch ve městech. V době, kdy se každá volná plocha využívá k zástavbě je tento faktor velmi důležitý. Dešťová voda má i další využití, a to jak ze zelené, tak i klasické střechy. Můžeme jí využívat na zavlažování, splachování WC. Dále ji můžeme používat při úklidu, pokud z hygienických důvodů není nutné používat pitnou vodu. Nevýhodou dešťové vody ze zelené střechy je však její zabarvení, ale pokud víme, že se jedná o vodu ze zelené střechy, jistě nám tato drobná věc nebude vadit.

102



Diplomová práce Používání dešťové vody je ekologické a ekonomické. Pokud nám to tedy podmínky dovolí, je vhodné dešťovou vodu využívat. Ať už v malém měřítku, jako je například sud pod okapem na chatě nebo tak, jako ji využívají v Otevřené zahradě. Tedy zachycením dešťové vody v co největším rozsahu a jejím následným využitím.

103



Diplomová práce

[7] POUŽITÁ LITERATURA [1]

ŠTIKAR, Jaroslav. Střechy. 1. vyd. Brno: ERA, 2005.176 s. ISBN 80-7366-023-7.

[2]

ČERMÁKOVÁ, Barbora a Radka MUŽÍKOVÁ. Ozeleněné střechy. První. Praha: Grada Publishing, a.s., 2009, 248 s. ISBN 978-80-247-1802-6

[3]

PITTER, Pavel. Hydrochemie. 4. aktualiz. vyd. Praha: VŠCHT, 2009, viii, 579 s. ISBN 978-80-7080-701-9.

[4]

DVOŘÁKOVÁ, Denisa. Vyuzivani-destove-vody [online]. 12.3.2007 [cit. 2013-11-27]. Tzb-info.cz. Dostupné z WWW: http://www.tzb-info.cz/3962vyuzivani-destove-vody-ii-moznosti-pouziti-destove-vody-a-casti-zarizeni

[5]

MINKE, Gernot. Zelené střechy: plánování, realizace, příklady z praxe. 1. české vyd. Ostrava: HEL, 2001, 92 s. ISBN 80-861-6717-8.

[6]

ŽÁČEK, Ladislav. Hydrochemie. Vyd. 1. Brno: VUTIUM, 1998, 122 s. ISBN 80214-1167-8.

[7]

BÖSE, Karl-Heiz. Dešťová voda pro dům a zahradu. 1. české vyd. Ostrava: HEL, 1999, 84 s. ISBN 80-861-6708-9.

[8]

DVOŘÁKOVÁ, Denisa. Vyuzivani-destove-vody [online]. 19.2.2007 [cit. 2013-12-04]. Tzb-info.cz. Dostupné z WWW: http://www.tzb-info.cz/3902vyuzivani-destove-vody-i-kvalita-a-cisteni

[9]

Nadace partnerství: Otevřená zahrada. Nadace partnerství: Otevřená zahrada [online]. 2012 [cit. 2013-12-10]. Dostupné z: http://www.otevrenazahrada.cz

[10]

MALÝ, Josef a Jitka MALÁ. Chemie a technologie vody. Vydání první. Brno: NOEL 2000 s.r.o., 1996, 197 s. ISBN 80-86020-13-4.

[11]

SCHOOL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE AND ENGINEERING. Research on the charasteristics of the water duality of rainwater runoff from green roofs [online]. 2014, s.6 [cit. 2014-12-05]. DOI: 1,.2166/wst.2014.358. Dostupné z: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25325545

104




Inhabitat: design will save the world [online]. 2015 [cit. 2015-01-02]. Dostupné z: http://inhabitat.com/norway-green-roof-homes/grass-roofs-2/?extend=1

[13]

Amusing planet: Amazony places, Wonderful people, Weird stuff [online]. 2015 [cit. 2015-01-02]. Dostupné z: http://www.amusingplanet.com/2010/09/grass-roofs-ofnorway.html

[14]

Environment Solutions [online]. 2007 [cit. 2015-01-02]. Dostupné z: http://environmentsolutions.wordpress.com/2007/08/10/grass-roofs-in-norway/

[15]

Lipník nad Bečvou. Lipník nad Bečvou [online]. 7.1.2014 [cit. 2013-09-12]. Dostupné z: http://www.mesto-lipnik.cz/cz/zivot-ve-meste/kultura/galerie/jakvznikla-galerie-konirna/

[16]

Nhomes. [online]. [cit. 2015-01-12]. Dostupné z: http://naturalhomes.org/timeline/sunnfjord-museum.htm

[17]

Středočeský kraj. [online]. 2014 [cit. 2013-08-18]. Dostupné z: http://www.krstredocesky.cz/NR/rdonlyres/82E775F2-7477-4845-B593469DBDCA07B3/0/konopiste___letecky_pohled.jpg

[18]

TerraCottem: optimální růst, méně vody. [online]. [cit. 2013-08-18]. Dostupné z: http://terracottem.cz/reference-stresni-zahrada-koc-novy-smichov.html

[19]

Český rozhlas. [online]. [cit. 2014-03-8]. Dostupné z: http://www.rozhlas.cz/zpravy/priroda/_zprava/1066328

[20]

IZOLACE: NOVÁČEK-HYDROIZOLACE. [online]. [cit. 2013-10-12]. Dostupné z: http://www.izolace-nh.cz/index.php?menu=stresni-systemy

[21]

Stavební komunita. [online]. 2012 [cit. 2013-11-12]. Dostupné z: http://stavebnikomunita.cz/profiles/blogs/klempirske-prvky-a-konstrukce

[22]

VSETÍN: Oficiální web města. [online]. [cit. 2013-07-13]. Dostupné z: http://www.mestovsetin.cz/semiramidiny-visute-zahrady/g9913/id_obrazky=13393&typ_sady=1

[23]

ACO: ACO Stavební prvky. [online]. [cit. 2013-07-13]. Dostupné z: http://www.aco.cz/129-stresni-vpusti.html

105




Nazeleno.cz: Chytrá řešení pro každého. [online]. [cit. 2013-07-13]. Dostupné z:http://www.nazeleno.cz/bydleni/domacnost/destova-voda-vyuzijte-ji-ve-svemrodinnem-dome.aspx

[25]

Tzbinfo: stavebnictví, úspory energií. [online]. [cit. 2013-11-27]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/3962-vyuzivani-destove-vody-ii-moznosti-pouziti-destovevody-a-casti-zarizeni

[26]

RIEGER, Vlastimil. Rozhovor. 8. 1. 2015.

[27]

Fakulta stavební: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava [online]. [cit. 2013-10-12]. Dostupné z: http://fast10.vsb.cz/studijni-materialy/ps2/zastresenibudov.html

[28]

Technická dokumentace: Nadace partnerství. 2011.

106



Diplomová práce

SEZNAM TABULEK Tab. 3.1 Koeficienty odtoků ze střech dle krytiny ............................................................................ 36 Tab. 3.2 Tvrdost vody ....................................................................................................................... 38 Tab. 3.3 Chemické složení srážek v ČR ............................................................................................ 42 Tab. 3.4 Intenzita slunečního záření procházejícího korunami stromů ............................................. 48 Tab. 3.5 Spotřeba vody potencionálních spotřebičů dešťové vody v domě...................................... 51 Tab. 3.6 Z hlediska jednotlivých způsobů užití dešťové vody jsou požadavky na její látkové složení různé ................................................................................................................................................... 55 Tab. 4.7 Skladba zelené střechy ........................................................................................................ 64 Tab. 4.8 Rostliny na střešní zahradě ................................................................................................. 65 Tab. 4.9 Ředění vzorků ..................................................................................................................... 68

107



Diplomová práce

SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 3.1 Dělení střech podle geometrického tvaru [27] ..................................................................... 15 Obr. 3.2 Tradiční šikmá zelená norská střecha [16] ........................................................................... 20 Obr. 3.3 Semiramidiny visuté zahrady, Mezopotámie [22] ............................................................... 21 Obr. 3.4 Střešní zahrada zámku Lipník nad Bečvou [15] .................................................................. 21 Obr. 3.5 Střešní zahrada zámku Konopiště [17] ................................................................................ 22 Obr. 3.6 Střešní zahrada KOC Nový Smíchov [2] ............................................................................. 22 Obr. 3.7 Včelí úly na zelené střeše pražského obchodního centra [19] ............................................. 26 Obr. 3.8 Samovolné ozelenění travinami, mechy [2] ......................................................................... 28 Obr. 3.9 Extenzivní ozelenění [2] ...................................................................................................... 29 Obr. 3.10 Extenzivní zeleň - sukulenty [2] ........................................................................................ 29 Obr. 3.11 Polointenzivní ozelenění podzemních garáží [2] ............................................................... 30 Obr. 3.12 Intenzivní zeleň [2] ............................................................................................................ 31 Obr. 3.13 Skladba zeleného střešního pláště [20] .............................................................................. 33 Obr. 3.14 Mezistřešní žlab [21] .......................................................................................................... 34 Obr. 3.15 Zaatikový žlab [21] ............................................................................................................ 34 Obr. 3.16 Střešní vtok [23] ................................................................................................................. 35 Obr. 3.17 Podzemní zásobník dešťové vody [24] .............................................................................. 37 Obr. 3.18 Svodové okapové filtry [8] ................................................................................................ 44 Obr. 3.19 Filtrační hrnec [8]............................................................................................................... 44 Obr. 3.20 Graf možnosti nahrazení pitné vody dešťovou [4] ............................................................ 49 Obr. 3.21 Příklad technického zařízení pro užívání dešťové vody [25] ............................................ 50 Obr. 4.22 Otevřená zahrada [9] .......................................................................................................... 58 Obr. 4.23 Původní situace [9]............................................................................................................. 59 Obr. 4.24 Původní stav [9] ................................................................................................................. 59 Obr. 4.25 Atika s okenním nadpražím [28] ........................................................................................ 62 Obr. 4.26 Střešní vpusť a napojení střechy na stávající objekt [28] .................................................. 63

108



Diplomová práce

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ ČR …

Česká republika

BSK5 …

biochemická spotřeba kyslíku

CHSK …

chemická spotřeba kyslíku

NL …

nerozpuštěné látky

VL …

veškeré látky

UV …

ultrafialové záření

IR …

infračervené záření

USA …

United States of America

H+ …

vodíkový kationt

N…

dusík

P…

fosfor

CO2 …

oxid uhličitý

SO2 …

oxid siřičitý

SO3 …

oxid sírový

NO …

oxid dusnatý

NO2 …

oxid dusičitý

ČOV …

čistírna odpadních vod

NaOH …

hydroxid sodný

N-NH3 …

amoniakální dusík

N-NO3 …

dusičnanový dusík

109



Diplomová práce

SUMMARY This thesis named "Comparison of runoff from the conventional and green roofs" was prepared in the Faculty of Civic Engineering. The aim of the thesis is to analyse and compare the samples of rainwater from the classic and green roofs in the building of Partnership Foundation, Údolní, Brno. Therefore I deal with a comparison of rainwater from the classic and green roofs, rainwater quality of green roof due to greening and comparison of rainwater in the Czech Republic and Norway. The rainwater samples were provided by area manager Mr. Vlastimil Rieger. The analysis of samples shows that the green roof has positive impact mainly on the pH value, that ranges within 6.85 and 9.4. Therefore there should be possible to effectively reduce the impact of acid rain by the help of green roof. When the value of absorbance was 254 nm,COD, BOD, total phosphorus, NKj, N-NH3, N-NO3 had during the greening procedure approximately similar value as the samples from the green roof. In contrast, the values of all substances, suspended solids and electrical conductivity were significantly higher. In case of all substances and insolubles, the growth was predictable due to the transit through the green roof. However, the green roof had negative influence on the electrical conductivity. The comparation of the function of green roofs in the Czech Republic and Norway is very difficult. While the inland climate of Norway is very similar to the climate in the Czech Republic, thus the function of green roofs is approximately the same, the climate of western coast of Norway is very diverse. Precipitation on the west coast is very numerous and reach up to 3000 mm. The use of green roofs in these weather conditions is of great importance in the context of water management. The green roofs significantly reduce the burden on the sewerage system during the rain. Of course, this is not true only for Norway, although the precipitation is significantly higher than the national average. As I wrote above, the use of green roofs in the Czech Republic is very important, green roofs are of great importance for the water management, they are are aesthetic, clean air, and also improve the climate and contribute to increase the amount of urban green areas. This factor is very important, especially at the time when every open area is used for development. Rainwater, both from the classical and green roof, has alternative uses. You can use it for irrigation, toilet flushing. Furthermore, if there is no need to use drinking water because of health reasons ,it can be used for cleaning. The disadvantage of rainwater from the green roof is its coloring, but if we

110



Diplomová práce know that the water from the green roof, this small thing will certainly would not mind. Use of rainwater is both ecological and economical. If the conditions permit us, it is advisable to use it. Whether on a small scale, such as the barrel under the eaves at the cottage or as they use it in Open Gardens, thus capturing rainwater to the fullest extent and its subsequent use.

111

ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE

Recommend Documents