МОДИФІКАЦІЯ «ЗЕЛЕНОЇ» ПОКРІВЛІ З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕХНІЧНИХ РІШЕНЬ ДЛЯ ЗМЕНШЕННЯ НЕГАТИВНОГО ВПЛИВУ ЗЛИВОВИХ ВОД У МІСЬКИХ УМОВАХ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2524-0021.2023.43.16-28Ключові слова:
«зелений» дах, «зелено-блакитний» дах, «фіолетовий» дах, «блакитна» покрівля, дощові води, зливові стоки, утримання, зберігання, управлінняАнотація
Проаналізовано ефективність та недоліки «зеленого» даху в управлінні дощовими водами в міському середовищі. Показано схему конструкції типового «зеленого» даху та його класифікацію з точки зору типів. Обґрунтовано пропозицію підвищення ефективності управління зливовими стоками з допомогою «зелених» покрівель, шляхом їх інтеграції з іншими системами, тобто створення та впровадження «гібридних зелених» дахів (Hybrid Green Roofs). Проаналізовано можливість «блакитного» даху, як технології управління дощовими стоками без рослинності, яка дозволяє ефективно утримувати дощову воду. Наведено схему конструкції та принцип роботи «зелено-блакитного» даху, а також зроблено порівняльний аналіз його ефективності в управлінні зливовими стоками з традиційними та «зеленими» покрівлями. Представлено результати досліджень, які показали, що виміряний відтік дощового стоку з «блакитного» даху становить біля 0,45 дм3/с у порівнянні зі звичайним дахом з об’ємом стоку 1,55 дм3/с. З іншого боку, стік із «зелено-блакитної» покрівлі становить біля 0,1 дм3/с, порівняно з контрольною покрівлею (0,3 дм3/с). Обґрунтовано, що «зелено-блакитний» дах є більш ефективним в утриманні дощового стоку під час довготривалих опадів, ніж «блакитний» дах. Однак обидва варіанти можуть бути застосовані до міських будівель – як ефективні методи управління стоком опадів у міських районах. Наведено схему конструкції та принцип роботи «фіолетового» даху – як виду покрівлі, яка включає в себе губчастий шар з гідрофільної мінеральної вати, щільний шар поліефірної тканини, і може включати додатковий стільниковий шар для збільшення обсягу дощової води, яку можна утримувати, зменшуючи тим самим піковий стік до 95 %. Наведено результати дослідження, що підтверджують технічну можливість технології «фіолетового» даху щодо уповільнення стоку та зменшення обсягу зливової води під час опадів різної інтенсивності. «Фіолетовий» дах, заснований на концепції «зберігання», концептуально і технічно відрізняється від «зеленого» даху і може ефективно затримувати пік дощових опадів, що дозволяє знизити тиск на місцеву систему управління зливовими водами. На відміну від «зелено-блакитного» даху, «фіолетова» покрівля має пасивний характер – вода стікає без будь-яких механічних дренажних точок для відведення води. Представлено діаграму, що характеризує ступінь утримання дощового стоку, в залежності від інтенсивності опадів, різними типами покрівель. Авторами запропоновано порівняльний аналіз управління дощовим стоком за допомогою традиційних дахів, «зелених» покрівель та модифікованих з іншими системами «зелених» покрівель.
Посилання
Shafique, M., Lee, D., & Kim, R. (2016). A Field Study to Evaluate Runoff Quantity from Blue Roof and Green Blue Roof in an Urban Area. International Journal of Control and Automation, 9(8). 59–68. https://doi.org/10.14257/ijca.2016.9.8.07
Dudorova, N. V., & Belan, B. D. (2022). The Energy Model of Urban Heat Island. Atmosphere, 13(3). 457. https://doi.org/10.3390/atmos13030457
Shafique, M., Kim, R., & Lee, D. (2016). The Potential of Green-Blue Roof to Manage Storm Water in Urban Areas. Nature Environment and Pollution Technology, 15(2). 715-718. http://www.neptjournal.com/upload-images/NL-56-55-(55)D-512.pdf
Nguyen, C.N., Muttil, N., Tariq, M.A., & Ng, A. (2022). Quantifying the Benefits and Ecosystem Services Provided by Green Roofs – A Review. Water. 14. https://doi.org/10.3390/ w14010068
Alim, M. A., Jahan, S., Rahman, A., Rahman, M. A., Liebman, M., Garner, B., Griffith, R., Griffith, M., & Tao, Z. (2023). Experimental investigation of a multilayer detention roof for stormwater management. Journal of Cleaner Production, 395, 136413. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.136413
Tkachenko, T. M. (2018). Problems of classification and use of "green constructions" in greening of modern cities. Ecological sciences: scientific and practical journal, 1(20/2). 21-24. [in Ukrainian]
Tkachenko, T. M. (2019). Problems of classification and use of "green constructions" in greening of modern cities. III International scientific-practical congress: "Urban environment - XXI century". 50-52. [in Ukraini-an]
Shafique, M., Kim, R., & Rafiq, M. (2018). Green roof benefits, opportunities and challenges – A review. Renew. Sust. Energ. Rev., 90. 757–773. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.04.006
Nguyen, C. N., Muttil, N., Tariq, M. A. U. R., & Ng, A. W. M. (2022). Quantifying the Benefits and Ecosystem Services Provided by Green Roofs – A Review. Water, 14(1). 68 https://doi.org/10.3390/w14010068
Peng, L. L., & Jim, C. Y. (2013). Green-roof effects on neighborhood microclimate and human thermal sensation. Energies, 6. 598–618. https://doi.org/10.3390/en6020598
Scott, J., Garner, B., Hidalgo, D., Daoularis, D., & Warmerdam, O. (2022). Insights into green roof modeling using SWMM LID controls for detention-based designs. Journal of Water Management Modeling. https://doi.org/10.14796/jwmm.c484
Mai, K. V. (2022). Productive Blue-Green Roofs for Stormwater Management. Management. Green Energy and Environmental Technology. 1–12. https://doi.org/10.5772/geet.04
De Berardinis, P., Bartolomucc,i C., Capannolo, L., De Vita, M., Laurini, E., & Marchionni, C. (2018). Instruments for Assessing Historical Built Environments in Emergency Contexts: Non-Destructive Techniques for Sustainable Recovery. Build-ings, 8(2). 27. https://doi.org/10.3390/buildings8020027
Busker, T., Moel, H., Haer, T., Schmeits, M., van den Hurk, B., Myers, K., Cirkel, D. G. , & Aerts, J. (2022). Blue-green roofs with forecast-based operation to reduce the impact of weather extremes. Journal of Environmental Management, 301. 113750. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.113750
Wright, J. (2022). Evapotranspiration rates of representative green roof systems and the implications for green roof policies. MASc Thesis, Ryerson University.
Zhangб Z., Szotaб C., Fletcherб T. D., Williamsб N. S., & Farrell, C. (2019). Green roof storage capacity can be more important than evapotranspiration for retention performance. J. Environ. Manage., 232. 404–412. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.11.070
Sang, D. (2019). Sustainable building. Phys. Rev. 2–6. Retrieved from https://www.iop.org/sites/default/files/2019-11/physics-review-article-november-2019.PDF
ZinCo Canada Inc. Product Data Sheet: Wicking Mat DV40. Retrived from: https://www.zinco.ca/assets/pdf/ZinCo_PDB_Wicking_Mat_DV40_engl.pdf
Pelorosso, R., Petroselli, A., Apollonio, C., & Grimaldi, S. (2021). Blue-green roofs: hydrological evaluation of a case study in Viterbo, Central Italy. Lecture Notes in Civil Engineering, Springer, Cham. 3-13. 10.1007/978-3-030-68824-0_1
Pumo, D., Francipane, A., Alongi F., & Noto, L. V. (2023). The potential of multilayer green roofs for stormwater management in urban area under semi-arid Mediterranean climate conditions. Journal of Environmental Management, 326. 116643. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2022.116643
Liao, K.-H., Deng, S., & Tan, P. Y. (2017). Blue-Green Infrastructure: New Frontier for Sustainable Urban Stormwater Management. Greening Cities, 203–226. https://doi.org/10.1007/978-981-10-4113-6_10
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Марина Кравченко, Тетяна Ткаченко, Віктор Мілейковський
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
a) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 70 років після смерті останнього співавтора з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
b) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
c) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
