Крыша с растительностью субтропического климата - Subtropical climate vegetated roof

А субтропический климат покрытая растительностью крыша (SCV крыша) является разновидностью зеленое здание практика, в которой используется засаженный грунт, устанавливаемый над водонепроницаемым настилом крыши, для получения относящийся к окружающей среде преимущества и адрес устойчивость проблемы, аналогичные традиционным зеленые крыши расположен в северной части континентальной части США. Почвенная среда, палитра растений и системы зеленых крыш, которые могут адаптироваться к неблагоприятным погодным условиям и физическим характеристикам влажных субтропических регионов США, используются при строительстве и проектировании покрытых растительностью крыш в субтропическом климате.

Зеленые крыши используются по разным причинам, в том числе: городской оазис, смягчение ливневых вод, сокращение углерода, энергосбережение, эстетические и терапевтические ценности в зависимости от географическое положение и предполагаемые конкретные цели проекта.[1] Большинство текущих исследований зеленых крыш относится к северным частям континентальной части Соединенных Штатов, тогда как очень ограниченные исследования проводились во влажных субтропических регионах.[2]

Хотя существуют схожие характеристики и принципы, между двумя типами экологически чистых кровельных систем есть несколько различий. Эти различия сопоставимы с различиями, обнаруженными между регионами США в обычных условиях. озеленение и садоводство или вариации, встречающиеся в формах ландшафтного дизайна. Виды растений и методы озеленения, используемые в северных частях Соединенных Штатов, не подходят для влажных субтропических регионов Соединенных Штатов из-за экстремальных температур и дождей. Этим объясняется наиболее существенное различие между зеленой крышей на севере США и крышей с растительностью в субтропическом климате (крыша SCV).

Крыша с субтропическим климатом, покрытая растительностью, которая хорошо спроектирована в соответствии с климатом конкретного географического местоположения, может снизить температуру поверхности крыши на целых 38 ° и, в зависимости от количества события, удерживать до 88% осадков.[2] Неправильно спроектированный субтропический климат с растительностью (крыша SCV) с использованием неправильных почвенных сред и видов растений может потерпеть неудачу, не достигнув намеченных целей.[2] Этот метод кровли также способствует росту зеленая экономика, чистая энергия технологических политик и имеет право на федеральные и местные налоговые льготы, установленные правительством США.

Технология и терминология

По сравнению с другими частями Соединенных Штатов количество покрытых растительностью крыш в настоящее время на юго-востоке значительно меньше. Растительные крыши во влажных субтропических регионах основаны на той же базовой терминологии зеленых крыш, которая используется во всем мире и в других частях Соединенных Штатов. Обширные, интенсивные грунтовые среды, балласт, фильтровальная ткань, дренажный слой, водонепроницаемая мембрана - вот некоторые из основных терминов компонентов зеленой крыши, связанных с крышами SCV.[3]

Региональные термины, палитры растений и технологии формируются для адаптации к последним инновациям и возросшей популярности зеленых крыш во влажных субтропических регионах США. Все формы зеленых крыш могут сохранить ливневая вода на поверхности крыши и опустите тепловая нагрузка на зданиях. Из-за высоких температур, продолжительной жары и чрезмерного количества осадков влажные субтропические регионы США получают наибольшие экологические преимущества, обеспечиваемые крышами SCV, а именно: снижение поступления дождевой воды в системы удержания ливневой воды во время дождя и повышение показателей энергоэффективности в здания.[2] SCV и зеленые крыши повышают энергоэффективность зданий за счет стабилизации температуры поверхности крыши. В других регионах США наибольшие экологические преимущества дизайна зеленой крыши могут отличаться в зависимости от типа климат район обладает.

Последние достижения в области инженерии грунтов и пластических технологий позволяют крышам с растительностью адаптироваться к различным местам во влажном субтропическом регионе США. Почвенные среды содержание влаги а уровни производительности можно регулировать с помощью элементов почвы, которые адаптируются к климату каждого конкретного географического местоположения и потребностям клиентов. Количество удерживаемой влаги зависит от максимальной способности удерживать влагу, проницаемости и глубины почвенной среды.[4] Пластмассы высокой плотности позволяют кровельным системам SCV выдерживать погодные условия и адаптироваться к различным типам зданий в регионе.

В соответствии с отраслевыми стандартами зеленых крыш, у обширных зеленых крыш есть почвенная среда глубиной менее 6 дюймов, а у интенсивных зеленых крыш - почвенная среда глубиной более 6 дюймов.[5] Большинство крыш SCV глубиной более 6 дюймов являются дорогими и встречаются на жилых многоэтажных зданиях, часто содержащих бассейны и другие удобства.

Крыши SCV требуют уникальной смеси почвенных сред, чтобы адаптироваться к суровым условиям. погодные условия и физические характеристики юга Соединенных Штатов. Расширен и глина обычно используются для формирования основы и составляют до 90% некоторых смесей почвенных сред, используемых на всей территории Соединенных Штатов. Перлит, вермикулит, зола, крошки покрышек, песок, торф, и переработанная растительность - некоторые из других элементов, используемых в инженерии почвенных сред. Альбедо и скорость теплопередачи являются ключевыми переменными, которые необходимо учитывать при проектировании крыши SCV, и они не оказывают значительного влияния на зеленые крыши в северной части континентальной части США.

На сегодняшнем рынке доступны три основных системы SCV и зеленой крыши: сборная, модульная и матовая. Эти системы различаются от производства к производству и состоят из разных материалов, таких как: мыло, пластик высокой плотности и ткани. Многие из систем имеют географические ограничения и не работают во влажных субтропических регионах из-за назначения системы и используемых материалов.

Построен

Многослойные системы, содержащие следующие функциональные слои: корневой барьер, защитный слой, дренажный слой, фильтрующий слой, питательная среда и уровень растений.[6]

Модульные системы

Автономные блоки, как правило, квадратной формы, которым для функционирования зеленой крыши требуется только почвенная среда и растительный слой. Эти системы легко установить и удалить. Некоторые модульные системы выращиваются в питомниках в соответствии с требованиями заказчика, образуя мгновенный вегетативный слой.[6]

Системы матов

Однослойные системы этого типа дренируются многослойным тканевым матом, называемым «дренажный мат», который сочетает в себе функции отделения почвы, дренажа и защиты. Текущие исследования показывают, что глубина почвенной среды, материала и количества слоев влияет на успешность отдельной зеленой крыши или кровли SCV.[6]

Подходящие поддоны для растений

Подходящие виды растений для кровель SCV обладают следующими характеристиками: засухоустойчивость, минимальная структура корней, минимальная высота, способность образовывать вегетативный мат, нерасторопность, теплостойкость, мороз толерантность и способность адаптироваться к нетрадиционным почвенным средам. Виды растений, которые имеют обширную корневую систему и имеют тенденцию к росту, могут пробить элементы гидроизоляции или перерасти в нежелательные участки, вызывая плесень и плесень. Вода высокая питательное вещество, и оттенок -зависимые установки не подходят для крыш SCV, их следует избегать, так как они могут привести к дорогостоящим сбоям.

Некоторые из наиболее успешных видов кровельных растений SCV относятся к семействам Crassulaceae и Aizoaceae, которые являются заводами CAM. Завод, использующий метаболизм крассулоидной кислоты (CAM) как приспособление к засушливым условиям.[7] CO2 попадание в устьица ночью превращается в органические кислоты, которые выпускают [[CO2]] для Цикл Кальвина днем, когда устьица закрыты.[8] CAM-растения часто показывают ксерофитный такие особенности, как толстые уменьшенные листья с низким отношением площади поверхности к объему, толстая кутикула и устьица затонувший в ямах.[8]

Зеленые крыши в северной части континентальной части США полагаются на очитки которые относятся к семейству Crassulaceae. Большинство разновидностей Очитка не подходят для влажного субтропического климата и имеют проблемы с корневой гнилью и болезнями из-за высоких температур и уровней влажности. Однако два сорта Sedum, «Lemon Coral» и «Florida Friendly Gold» в настоящее время[когда? ] исследуется в Университет Флориды и, похоже, адаптируется к влажному субтропическому климату Гейнсвилл, Флорида.

Пример палитры кровельного оборудования SCV

Распространенное имяНаучное названиеСортСемьяРекомендуемый размерИнтервалПривычка к росту
ОчитокSedum rupestre'Лимонный коралл'Crassulaceae4"18"Распространение почвопокровного покрова
Ледяной заводDelosperma cooperiн / дAizoaceae4"24"Распространение почвопокровного покрова
ДиантусDianthus gratianopolitanus'Firewitch'Caryophyllaceae1 галлон18"Слипание почвопокровного
ГорностайAjuia reptans'Шоколадные чипсы'Ламинатные1 галлон18"Распространение почвопокровного покрова
Моховая вербенаВербена тенуисектан / дВербеновые4"24"Распространение почвопокровного покрова

Вызовы

Крыши SCV сталкиваются с множеством проблем из-за неблагоприятных погодных условий на юго-востоке Соединенных Штатов. Высоко влажность уровни, чрезмерное количество дождя, продолжительная жара, плесень, плесень, насекомые, болезни, сорняки, болезни, переносимые почвой, проблемы технического обслуживания и наклонные крыши - основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться при проектировании кровли SCV. Высокий уровень влажности, чрезмерное количество дождя, продолжительная жара приводят к ухудшению здоровья растений на заводах CAM, которые являются стандартными при проектировании зеленых крыш. Ухудшение здоровья растений вызывает болезни, насекомых, корневую гниль и гибель растений.

Болезни, передаваемые через почву, возникают чаще из-за ритма теплой, дождливой и влажной среды влажного субтропического региона.[9] Кровельные установки SCV исследуются и испытываются в нескольких университетах на юго-востоке, чтобы избежать сбоев системы и экономических потерь. Плесень и грибок могут образовываться на крышах и в здании, если не принимать во внимание надлежащую вентиляцию, а также являются следствием высокого уровня влажности и продолжительного нагрева.

Одна из самых серьезных проблем для крыш SCV может быть ураганы. Сильный ураганный ветер может вызвать поднятие крыш. Сильный ветер может прочесать питательную среду в местах посадки растений.[10] Очистка - это выдувание частиц питательной среды с поверхности покрытой растительностью кровли, в результате чего уменьшается объем и вес питательной среды, а также ее способность балласт зеленая крыша.[11]

Наклонные крыши, которые широко распространены на юго-востоке США, также создают серьезные проблемы для крыш SCV. Почвенные среды эрозия и плохая установка завода являются наиболее распространенными проблемами и могут возникать при любом угле скатной крыши, если не спроектированы должным образом. Покрытия от эрозии и средства для стабилизации грунта зеленой кровли используются для смягчения воздействия наклонных крыш. Плоские крыши и крыши с низким уклоном - это обычные уклоны крыш в строительной отрасли на юго-востоке США, которые позволяют успешно реализовать крыши SCV.

Стандартные скаты крыши

Плоские крыши - уклон от 1% до 2%

Низкий уклон-3: 12 до 5:12

Средний уклон-6: 12–9: 12

Высокий склон - 10: 12–12: 12

Субтропические регионы США, где могут применяться крыши SCV

Вот некоторые из штатов, где можно найти влажный субтропический климат:

Климат во многих из этих штатов может быть разным и экстремальным.

Преимущества (рейтинги производительности)

Расходы

Изначально крыши с растительностью могут иметь высокий краткосрочный капитал, но долгосрочная экономия энергии и технического обслуживания перевешивает их. Даже Совет по экологическому строительству США и некоторые новые достижения в области зеленых крыш показывают, что зеленые здания не обязательно должны стоить дороже, чем обычные.

Удачные примеры

Название проекта: Демонстрация зеленой крыши заповедника Shadow Wood

  • Расположение: Ft. Майерс, Флорида, США
  • Площадь: 2400 кв. Футов.[5]

Название проекта: Строительная площадка Чарльза Р. Перри, Университет Флориды

  • Местоположение: Гейнсвилл, Флорида, США
  • Площадь: 2600 кв. Футов.[5]

Название проекта: Расширение студенческого союза на Университет Центральной Флориды (UCF)

  • Местоположение: Орландо, Флорида, США
  • Площадь: 1600 кв. Футов[5]

Рекомендации

  1. ^ «Общественное благо».
  2. ^ а б c d «Подключение за пределами кампуса» (PDF). Библиотеки Университета Флориды. Получено 2014-10-18.[постоянная мертвая ссылка ]
  3. ^ «Технологии растительности».
  4. ^ «Подключение вне кампуса - библиотеки UF». emeraldinsight.com.lp.hscl.ufl.edu. Получено 2014-10-18.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j k «Зеленые крыши / Эко-крыши» (PDF). Университет Флориды. 22 декабря 2008 г.. Получено 2014-10-18.
  6. ^ а б c Технология выращивания
  7. ^ «Завод САМ».
  8. ^ а б CAM завод
  9. ^ Parmeter, J. R .; Парметр. Rhizoctonia Solani, биология и патология. ISBN  9780520014978.
  10. ^ «Проблемы ветрового подъема зеленой крыши».
  11. ^ Проблемы ветрового подъема зеленой крыши
  12. ^ а б c Общественные выгоды

внешняя ссылка