«ЗЕЛЕНІ» КОНСТРУКЦІЇ В УРБАНІЗОВАНОМУ СЕРЕДОВИЩІ: ВИВЧЕННЯ ВПЛИВУ «ЗЕЛЕНИХ» ДАХІВ НА ЯКІСТЬ ДОЩОВОЇ ВОДИ ТА ІНШІ ЕКОЛОГІЧНІ ПАРАМЕТРИ. БІБЛІОГРАФІЧНИЙ ОГЛЯД
DOI:
https://doi.org/10.32347/2524-0021.2024.46.48-64Ключові слова:
«зелені» конструкції, «зелений» дах, переваги, перспективи, якість води, якість повітря, шумоізоляція, урбанізоване середовищеАнотація
Проведено кількісний аналіз найбільш цитованих статей, опублікованих у наукометричній базі даних Scopus до 2023 року. Показано, що більшість публікацій, об'єктом вивчення яких стали «зелені» конструкції, фокусуються на дослідженні «зелених» дахів. Наведено, що з 1981 року кількість досліджень «зелених» дахів неухильно зростає: приблизно 45% статей зосереджені на вивченні переваг у контексті термічного впливу та теплоізоляції, 18% – відведення дощової води, 15% – на якості повітря, 5% – на шумопоглинальних властивостях «зелених» дахів та 17% – витрати на будівництво та експлуатацію «зелених» дахів, рекреаційні об'єкти, протипожежний захист та інші супутні питання. Описано вимоги та загальновживані матеріали для стандартного «зеленого» даху, а також відсоткова частка наукових публікацій, залежно від функцій та задіяних шарів конструкції «зелених» дахів. Проведено аналіз найбільш цитованих наукових досліджень щодо впливу систем «зелених» дахів на якість дощового стоку. Показано, що результати досліджень, викладені в наведених публікаціях, свідчать про необхідність подальшого вивчення впливу «зеленого» даху на обсяг забруднення у воді, що стікає з її поверхні. Підкреслено, що подальші дослідження повинні бути зосереджені на конструктивних шарах даху (товщина і використовувані матеріали), а саме на товщині та видах шарів підкладки, а також на умовах догляду за рослинами (наприклад, внесення добрив), особливо на інтенсивних «зелених» дахах. Крім того, повинно бути вивчено та проаналізовано, як затримка дощової води рослинами та шаром ґрунту «зеленого» даху впливає на відносну вологість повітря поблизу будівлі в періоди без дощу. Виділено сукупність факторів, які відіграють головну роль в процесі впливу «зелених» дахів на якість дощового стоку. Здійснено аналіз найбільш цитованих наукових досліджень, присвячених зменшенню забруднюючих речовин повітря за допомогою «зелених» дахів. Зроблено висновок, що майбутні дослідження повинні бути зосереджені на вивченні видів рослин, які добре пристосовані до вирощування на дахах (в помірному кліматі) та найбільш ефективно здійснюють процес фотосинтезу, поглинаючи СО2 і виділяючи О2 в атмосферу навколо будівлі. Наведено аналіз найбільш цитованих наукових публікацій, присвячених дослідженню шумопоглинальних властивостей «зелених» дахів. Обґрунтовано необхідно максимально підвищувати відсоток впровадження «зелених» дахів на всіх будівлях і спорудах у місті для того, щоб «зелені» дахи могли суттєво впливати на якість навколишнього середовища в урбанізованих районах.
Посилання
Mihalakakou, G., Souliotis, M., Papadaki, M., Menounou, P., Dimopoulos, P., & Kolokotsa, D. (2023). Green roofs as a nature-based solution for improving urban sustainability: Progress and perspectives. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 180, 113306 https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113306
Maier, D. (2022). Perspective of using green walls to achieve better energy efficiency levels. A bibliometric review of the literature. Energy and Buildings, 264. 112070. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2022.112070
Jameia, E., Chaua, H.W., Seyedmahmoudianb, M., & Stojcevskib, A. (2021). Review on the cooling potential of green roofs in different climates. Science of The Total Environment, 791. 148407. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148407
Bevilacqua, P., Coma, J., Perez, G., Chocarro, C., Juarez, A., Sole, C., De Simone, M., & Cabeza, L.F. (2015). Plant cover and floristic composition effect on thermal behaviour of extensive green roofs. Building and Environment, 92. 305–316. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2015.04.026
Berardi, U. (2016). The outdoor microclimate benefits and energy saving resulting from green roofs retrofits. Energy and Buildings, 121. 217-229. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.03.021
Alcazar, S. S., Olivieri, F., & Neila, J. (2016). Green roofs: experimental and analytical study of its potential for urban microclimate regulation in Mediterranean-continental climates. Urban Clim., 17. 304-317. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2016.02.004
Tkachenko, T., Mileikovskyi, V., Konovaliuk, V., Kravchenko, M., & Satin I. (2023). Biotechnical approach for a continuous simultaneous increase of indoor and outdoor air quality. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 1254(1), 01 2074. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1254/1/012074
Tomson, M., Kumar, P., Barwise, Y., Perez, P., Forehead, H., & French, K. (2021). Green infrastructure for air quality improvement in street canyons. Environ Int. 146. 106288. https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.106288
Seyedabadi, R., Eicker, U., & Karimi, S. (2021). Plant selection for green roofs and their impact on carbon sequestration and the building carbon footprint. Environ Chall., 4. 100119. https://doi.org/10.1016/j.envc.2021.100119
Kravchenko, M. V., Tkachenko, T. M. (2023). The role of "green" structures in reducing CO2 emissions in urbanized cities. Environmental problems of our time: materials of the I International Scientific and Practical Conference. 82-86. [in Ukrainian]
Tkachenko, T. M., & Kravchenko, M. V. (2023). Comparative analysis of the effectiveness of different types of "green" structures in absorbing CO2 depending on the type of vegetation and substrate. Ecological problems of our time: materials of the I International Scientific and Practical Conference. 94-98. [in Ukrainian]
Tkachenko, T. M., Mileikovskyi, V. O., & Kravchenko, M. V. (2023). Influence of "green" roofs on rainwater management: a review of scientific research and prospects for use. Ecological safety and nature management: a collection of scientific papers, 2(46). 35-53. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.2.35-53
Kravchenko, M. V., Tkachenko, T. M., & Mileikovskyi, V. O. (2023). Modification of the "green" roof using technical solutions to reduce the negative impact of stormwater in urban areas. Problems of water supply, sewage and hydraulics, 43. 16-28. https://doi.org/10.32347/2524-0021.2023.43.16-28
Azkorra, Z., Pérez, G., Coma, J., Cabe-za, L.F., Bures, S., Álvaro, J.E., Erkoreka, A., & Urrestarazu, M. (2015). Evaluation of green walls as a passive acoustic insulation system for buildings. Applied Acoustics. 89. 46-56. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2014.09.010
Köhler, M., & Ksiazek-Mikenas, K. (2018). Green roofs as habitats for biodiversity. Nature Based Strategies for Urban and Building. Sustainability, 239-249. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812150-4.00022-7
Zhang, W. Z., Liu, H., Li, Z., & Liu, H. (2020). Synergistic effects of edible plants with light environment on the emotion and sleep of humans in long-duration isolated environment. Life Sciences in Space Research, 24. 42-49. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2019.11.003
Kolokotsa, D., Lilli, A. Α., Lilli, M. A., & Nikolaidis, N. P. (2020). On the impact of nature-based solutions on citizens' health & wellbeing. Energy Build., 229. 110527. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2020.110527
Shafique, M., Kim, R., & Rafiq, N. (2018). Green roof benefits, opportunities and challenges-A review. Renew Sustain Energy Rev., 90. 757-773. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.04.006
Cadcone, S. (2020). Green roof design: state of the art on technology and materials. Sustainability, 11. 3020. https://doi.org/10.3390/su11113020
Gong, Y., Yin, D., Li, J., Zhang, X., Wang, W., & Fang, X. (2019). Performance assessment of extensive green roof runoff flow and quality control capacity based on pilot experiments. Sci Total Environ., 687. 505-515. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.06.100
Karteris, M., Theodoridou, I., Mallinis, G., Tsiros, E., & Karteris, A. (2016). Towards a green sustainable strategy for Mediterranean cities: assessing the benefits of large-scale green roofs implementation in Thessaloniki, Northern Greece, using environmental modelling, GIS and very high spatial resolution remote sensing data. Renew Sustain Energy Rev., 58. 510-525. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.11.098
Liu, W., Qian, Y., Yao, L., Feng, Q., Engel, B. A., & Chen, W. (2022). Identifying city-scale potential and priority areas for retrofitting green roofs and assessing their runoff reduction effectiveness in urban functional zones. J. Clean Prod., 332. 130064. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.130064
Gregoire, B. G., & Clausen, J. C. (2011). Effect of a modular extensive green roof on stormwater runoff and water quality. Ecol Eng., 37(6). 963-969. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2011.02.004
Berndtsson, J. C., Bengtsson, L., & Jinno, K. (2009). Runoff water quality from intensive and extensive vegetated roofs Justyna. Ecol Eng., 35(3). 369-380. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2008.09.020
Vijayaraghavan, K., & Joshi, U. M. (2014). Can green roof act as a sink for contaminants? A methodological study to evaluate runoff quality from green roofs. Environ Pollut., 194. 121-129. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2014.07.021
Zhang, Q., Miao, L., Wangc, X., Liu, D., Zhu, L., & Zhou, B. (2015). The capacity of greening roof to reduce stormwater runoff and pollution. Landsc Urban Plann., 144. 142-150. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2015.08.017
Gong, Y., Yin, D., Li, J., Zhang, X., Wang, W., & Fang, X. (2019). Performance assessment of extensive green roof runoff flow and quality control capacity based on pilot experiments. Sci Total Environ., 687. 505-515. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.06.100
Liu, W., Angel, B. A., Chen, W., Wei, W., Wang, Y., & Feng, Q. (2021). Quantifying the contributions of structural factors on runoff water quality from green roofs and optimizing assembled combinations using Taguchi method. J. Hydrol. 593. 125864. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125864
Su, Y., & Liang, Y. (2015). Foliar uptake and translocation of formaldehyde with Bracket plants (Chlorophytum comosum). Journal of Hazardous Materials. 291. 120–128. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2015.03.001
Akbari, H., Pomerantz, M., & Taha, H. (2001). Cool surfaces and shade trees to reduce energy use and improve air quality in urban areas. Sol Energy. 70. 295-310. https://doi.org/10.1016/S0038-092X(00)00089-X
Wei. Z., Le. Q., Peng. W., Yang. Y., Yang. H., Gu. H., Lam. S. S., & Sonne, C. A. (2021). Review on Phytoremediation of Contaminants in Air, Water and Soil. J. Hazard. Mater., 403. 123658. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123658
Yang, J., Yu, Q., & Gong, P. (2008). Quantifying air pollution removal by green roofs in Chicago. Atmos. Environ., 42. 7266-7273. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2008.07.003
Speak. A. F., Rothwell, J. J., Lindley, S. J., & Smith, C. L. (2012). Urban particulate reduction by four species of green roof vegetation in a UK city. Atmos Environ., 61. 283-293. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2012.07.043
Tong, Z., Whitlow, T. H., Landers, A., & Flanner, B. (2016). A case study of air quality above an urban roof top vegetable farm. Environ Pollut., 208. 256-260. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2015.07.006
Ramasubramanian, P., Starry, O., Rosenstiel, T., & Gall, E.T. (2019). Pilot study on the impact of green roofs on ozone levels near building ventilation air supply. Build Environ., 151. 45-53. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.01.023
Kuronuma, T., & Watanabe, H. (2017). Relevance of carbon sequestration to the physiological and morphological traits of several green roof plants during the first year after construction. American Journal of Plant Sciences. 08. 14–27. https://doi.org/10.4236/ajps.2017.81002
Seyedabadi, R., Eicker, U., & Karimi, S. (2021). Plant selection for green roofs and their impact on carbon sequestration and the building carbon footprint. Environ Chall., 4. 100119. https://doi.org/10.1016/j.envc.2021.100119
Li, J. F., Wai, O. W. H., Li, Y. S., Zhan, J. M., Ho, Y. A., & Li, J. (2010). Effect of green roof on ambient CO2 concentration. Build Environ., 45. 2644-2651. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2010.05.025
Heusinger, J., & Weber, S. (2017). Extensive green roof CO2 exchange and its seasonal variation quantified by eddy covariance measurements. Sci Total Environ., 607–608. 623-632. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.07.052
Connelly, M., & Hodgson, M. (2013). Experimental investigation of the sound transmission of vegetated roofs. Appl Acoust., 74. 1136-1143. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2013.04.003
Galbrun, L., & Scerri, L. (2017). Sound insulation of lightweight extensive green roofs. Build Environ., 116. 130-139. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2017.02.008
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Тетяна Ткаченко, Марина Кравченко, Леся Василенко, Костянтин Шумбар, Андрій Щербак, Сергій Зозуля
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).
