1. Bioklimatska Arhitektura 4. Predavanje

UNIVERZITET U NOVOM SADU FAKULTET TEHNIĈKIH NAUKA DEPARTMAN ZA GRAĐEVINARSTVO I GEODEZIJU

SPECIJALISTIĈKE STUDIJE Energetska efikasnosnt u zgradarstvu školska 2011/2012 godina

BIOKLIMATSKA ARHITEKTURA Predmetni nastavnik:

doc. dr Ljiljana Vukajlov, dipl.inţ.arh. Saradnici: Vladimir Ilić, dipl. inţ. arh.

Mirjana Sekulić, master dipl. inţ. pejz. arh. Marija Dorić, master dipl. inţ. arh.

1

4. Predavanje odrţano 09.12.2011. godine

ZELENI ZIDOVI I KROVNI VRTOVI

Lao C (604-517 g.p.n.e.): “...slabo savlađuje snažno, meko savlađuje tvrdo,

svi na zemlji to znaju, niko po tome ne živi, samo drvo!”

Zeleni zidovi i krovni vrtovi spadaju u specifiĉnu kategoriju objekata pejzaţne arhitekture

koje karakteriše specijalna tehnologija podizanja i odrţavanja. U dugoj istoriji pejzaţne arhitekture kontinuirano su prisutni zeleni zidovi i krovni vrtovi u

razliĉitim oblicima. Primarni cilj u izgradnji je dobijanje Energetskog pasoša; sekundarni cilj je da imamo

Energetski efikasne zgrade, a tercijalni cilj je efektan dizaj (stvarni – istinski dizajn). Pitanje efikasnosti je pitanje za menadţera, a efektivnost je izvršan posao, posao dizajnera:

“Efikasnost predstavlja zahtev da se realizacija odreĊenog stepena izabranih ciljeva ostvari uz najmanje korišćenje raspoloţivih resursa, odnosno uz najveću racionalnost njihove upotrebe (raditi na pravi naĉin!), a efektivnost podrazumeva da se prvo izvrši izbor ciljeva a potom da se korišćenjem raspoloţivih resursa ostvari maksimalna realizacija izabranih ciljeva (raditi prave stvari!).”

Da bi imali efektan dizaj treba da radimo pravu stvar (izbor cilja) na pravi naĉin! Zato nam je neophodan novi vid eko-efektivnosti, što podrazumeva ĉistu proizvodnju u prirodi, društvu i ekonomiji. Kada imamo kvalitet neĉega što je ĉisto onda moţemo da radimo na efikasan naĉin.

ZADATAK NAM JE DA DIZAJNIRAMO NEŠTO ŠTO:

• PRAVI KISEONIK, • PRAVI UGLJENIK, • NADOMEŠĆUJE AZOT, • PREĈIŠĆAVA VODU (filtrira i zadrţava polutante), • OBEZBEĐUJE STANIŠTE ZA STOTINE VRSTA, • SKLADIŠTI SUNĆEVU ENERGIJU KAO GORIVO, • PROIZVODI KOMPLEKSNE ŠEĆERE I HRANU, • KREIRA MIKROKLIMU, • SEZONSKI MENJA BOJE, • SAMO SE OBNAVLJA, • UPRAVLJA KIŠNIM VODAMA,

Ţelja da se priroda

uvede u neposrednu ţivotnu

sredinu






2

• UBLAŢAVA EFEKAT STAKLENE BAŠTE, • REZISTENTNO JE NA VATRU, • UTIĈE NA EFEKAT TOPLOTNIH OSTRVA, • UBLAŢAVA BUKU, • IMA TOPLOTNE PERFOMANSE, • IMA TERAPEUTSKA SVOJSTVA, • IMA ESTETSKU VREDNOST I KREIRA SLIKU GRDA, • PRUŢA RELAKSACIJU I ODMOR, • VRŠI ZAŠTITU KROVNIH MEMBRANA, • PRODUŢAVA VEK TRAJANJA KROVA, • OMOGUĆAVA STVARANJE NOVI RADNIH MESTA, • POVEĈAVA EKONOMSKU VREDNOST OBJEKTA I AMBIJENTA, • A DA GA JE NAPRAVIO ĈOVEK?

Crteţ iz 1909. g.

Zeleni krov, zeleni zid i dobar dizaj “idu ruku pod ruku”!

Mantra pejzaţnog dizajna je: “Misli meko, misli zeleno, šetaj lako!”

Neophodno je da arhitekte razmišljaju: • o „pravom severu“ čija je gradnja usmerena ka „hvatanju sunca“; • da razumeju vezu arhitekture sa zemljom i nebom, vodom i biljkom!

Levo: Srednja godišnja ruţa vetrova za Novi Sad po uĉestalosti, a grafikon je po intenzitetu! (brzina u m/s) (tišine – period bez vetra: predstavljeno u krugu) Desno: Srednja godišnja ruţa vetrova za Posedarje po uĉestalosti i prikaz 4 ruţe vetrova po godišnjim dobima (zima, proleće, leto i jesen)

Crteţi Renca Pjana






3

Ruţa vetrova po intenzitetu vetra (N. York)

Linija: proseĉna brzina Šrafura: proseĉan broj dana sa vetrom

U svim sociološkim istraţivanjima vaţnu ulogu u ţivotu pojedinca u

urbanim sredima ima zelenilo:

jer pruţa osećaj ZADOVOLJSTVA;

90% ispitanika u gradovima navodi blizinu objekta pejzaţne arhitekture kao NAJZNAĈAJNIJI KVALITET;

u analizi 25 nemaĉkih gradova konstatovano je da se uz 80% javne površine nalaze zgrade (poklapa se regulaciona i graĊevinska površina)

Paradoks 1:

- ĉovek je odvojen od prirode objektima koje je sam izgradio;

Paradoks 2: - nema direktnog kontakta sa prirodom, priroda potisnuta

na periferiju; Paradoks 3:

- sami stanari se angaţuju što je manje efikasno nego da je planirano

Primer

samoorganozovanja

Vertikalno ozelenjavanje: Izbor biljnih vrsta treba prilagoditi arhitekturi objekta, tipu fasade i

uskladiti sa uslovima klime odgovarajućeg urbanog prostora. Formiranje vertikalnog zelenila zavisi od izbora biljnih vrsta. U

sluĉaju izbora biljaka koje imaju sposobnost da se same pomoću adventivnih korenova i izraštaja na stablu priĉvršćuju za fasadu, ne koriste se dodatne konstrukcije. Kao konstrukcije koriste se plastiĉne, drvene rešetke, ţiĉane, plastiĉne mreţe i ţice (najĉešće presvuĉene plastikom), a u poslednje vreme nerĊajući ĉelik i sajle od istog. Radi obezbeĊivanja nesmetanog kretanja vazduha, konstrukciju je potrebno malo udaljiti od zida (5-10 i više cm), a donji deo okvira da bude 30cm iznad površine zemlje.

EX DUCATI – Rimini, Mario Cucinella arch.






4

MFO Park Zurich Switzerland

Rekonstrukcija

Klasiĉno vertikalno ozelenjavanje je bilo karakteristiĉno sve do 1982.godine kada je prijavio patente Patrik Blank (Patrick Blanc) doktor biologije. Tehniĉko rešenje, koje je patentirao, sastoji se od primene poliamidne tkanine, koja se uĉvršćuje na metalni ram sa velikim otvorima. Ram je uĉvršćen za zid. U proreze tkanine se ubacuju sadnice. Konstrukciju prati sistem za fertirigaciju sa recirkulacijom, koji biljkama tokom dana obezbeĊuje potrebnu koliĉinu vode i hranljivih materija. Korenje upija potrebne materije, dok se suvišna voda zbog teţine cedi na dole i tamo se prikuplja, kako bi ponovo bila obogaćena hranjivim materijama i vraćena u sistem. Tako sistem funkcioniše kao zatvorena celina.

Patrik Blank






5

Muzej Branli, Pariz

Vertikalni zeleni zidovi se pojavljuju pod razliĉitim nazivima kao: “eko zidovi”; “ţivi zidovi”; “vertikalni vrtovi”; “ţive fasade”; “ozelenjene fasade”; “zelene fasade”; “biozidovi”; “biotekstura”; “odrţivi ţivi zid”; “urbano baštovanstvo”. Krovni vrtovi se pojavljuju pod razliĉitim ravnopravnim nazivima kao: „eko krov“; „prirodni krovovi“, „sistem ozelenjavanja krovova“; „ţivi krovovi“; „ozelenjeni krovovi“; „nebeski vrtovi“

Vegetativni zid u

enterijeru

Temperatura u toku 24 sat iznad betona i puzavica

Mreţa za krov ĉiji je nagib >25

o

U centralnoj Evropi leti se fasada zagreje do 60ºC (max. 80ºC)., pri

temperaturi vazduha od 25ºC. Kao rezultat toga je toplo vertikalno strujanje (ĉestice se penju u stanove i na gore, stvara se efekat staklenog zvona);

Termiĉka izolacija: statiĉni vazdušni sloj od 5cm ima koeficijent provoĊenja toplote kao prozorsko okno sa duplim staklom;

Gubitak toplote zbog vetra moţe biti i 50%. Vegetacija na fasadi umanjuje efekat rashlaĊivanja („razbijaĉ vetra“) i štiti od kiše i spreĉava spiranje maltera (erozija zidova);

Lišće zahvaljujući efektu suncobrana, a posebno refleksije (10%sunĉevog zraĉenja), zatim apsorpcije i do 70% (neravna površina, višeslojna), tako da samo 20% površine pod lišćem se zagreva! Bujna vegetacija stvara hladovinu i odbija veliku koliĉinu suĉevog zraĉenja, a u isto vreme odvodi toplotu iz okruţenja putem isparavanja;






6

Zaštita od buke: vetar pokreće listove zelenih biljaka, oni se sudaraju i

emituju ujednaĉen, umirujući šum koji pokriva deo svakodnevnih iritirajućih štetnih zvukova – reĉ je o fenomenu maskiranja. Istraţivanja su pokazala da lišće smanjuje koliĉinu buke za 5 dB (apsobuje do 25% energije zvuka i ĉestice prašine);

Isparavanje koje proizvode listovi odvodi toplotu iz okruţenja, pri ĉemu vlaţnost vazduha raste.

Zaštitni zidovi autoputa po 150m

duţine i visine 3,6m

KROVNI VRTOVI:

MIKROKLIMATSKO POBOLJŠANJE

ZVUĈNA IZOLACIJA

Ekološka naknada: evapotranspiracija i kišna kanalizacija

OPTIMALNO KORIŠĆENJE ZEMLJIŠTA






7

BIODIVERZITET

JAVNI ZELENI OBJEKTI U URBANIM SREDINAMA

TOPLOTNA IZOLACIJA

EKONOMSKA KORIST: DUPLO DUŢE TRAJU

SMANJUJU REFLEKSIJU

PRIMENA KVALITETNIH MATERIJALA ZA RECIKLAŢU

UPRAVLJANJE ATMOSFERSKOM VODOM:

- Zadrţavanje protoka; - Filtriranje; - Nivo voda podzemnih se reguliše!






8

Krovni vrt je zelena površina izgraĊena na konstrukciji nekog objekta, a moţe se nalaziti iznad, ispod ili u nivou tla.

Tipičan profil krovnog vrta (slojevi)

1.Vegetaciaja 2. Specijalni supstrat (70-90% neorganske materije) 3. Geotekstil (200-350g/m2) 4. Drenaţa 5. Barijera za prodor korenja 6. Hidroizolacija 7. Konstrukcija

Krovni vrtovi se dele u dve osnovne kategorije, a na osnovu naĉina

korišćenja, odnosno naĉina odrţavanja: ekstenzivne i intenzivne (kao i polu ekstenzivne/intenzivne). Ekstenzivni krovovi su lakši za izgradnju i zahtevaju manje nege, predstavljaju manje opterećenje za krovnu konstrukciju i zato su zastupljeniji. Intenzivni krovni vrtovi podsećaju na tradicionalne vrtove, skuplji su za izgradnju i negu, predstavljaju veće opterećenje za krovnu konstrukciju i izazov su za projektovanje, izgradnju i negu.

Masa krovnog vrta izraĉunava se tako što se masa supstrata uzima u vodom zasićenom stanju. Lakši sistemi dubine 5-15cm povećavaju nepokretno opterećenje krova za 70-170kg/m2 a intenzivni krovni vrt povećava nepokretno opterećenje krovne konstrukcije za 290-970kg/m2

(Osmundson, T.: Roof Gardens, 1999).

Ekstenzivni krov

Specifične mase komponenti uzgojnog supstrata

Supstrat (u vlaţnom stanju) kg/m3 Supstrat kg/m3

Pesak 1.784-2.108 Humus 1.330

Glinovita zemlja 2.027 Humus od kore bora i jele 535

Ilovaĉa 1.946 Perlit 520

Treset 165 Vermikulit 100






9

VRSTE ZELENOG KROVA PO NAČINU EKSPOLATACIJE I NAČINU ODRŢAVANJA

Karakteristike Ekstenzivni zeleni krov Intenzivni zeleni krov

CENA • $18-25 za 1,00 m2 • $40-50 + za 1,00 m

2

VEGETACIONI SLOJEVI I

IZBOR VESTA

• 5 do15 cm supstrata

• Minimalno bez navodnjavanja

• Stresni uslovi za biljke što zahtave niske, vrste otporne na sušu

• 15 do 60 i više cm supstrata

• Veća verovatnoća da je potrebno zalivanje

• Pogodni za mnoge varijetete biljaka, šiblja i drveće

STRUKTURNA OBRADA

• Mala teţina

• Uobiĉajno nije potrebno ojaĉanje

• Pogodni za pokrivanje velikih krovnih površina

• Velike teţine

• Zahtevaju statiĉki proraĉun opterećenja

• Koriste se na manjim površinama u kontejnerima za sadnju

KARAKTERISTIKE BIODIVERZITETA

• Mahovine, sedumi i korovske vrste

• Omogućavaju formiranje livadskih, pašnjačkih zajednica

• Mogu da budu dizajnirani da simuliraju prizemni sprat šume, priobalja, jaruge i vetlande

• ObezbeĊuju habitat beskičmenjacima

• Mogu da budu atraktivni za neke ptice

• Dublji supstrat omogućava veću raznovrsnost habitata (staništa) nego ekstenzivni krov

• Moţe da bude dizajniran da simulira šumski prizemni sloj, priobalje i vetlande (vodena tla)

• Oĉekivanja su da omogućavaju staništa za autohtone biljne vrste i mogu da obezbeĎuju habitate za zaštitu nekih ugroţenih vrsta

• ObezbeĊuju habitate veći broj insekata, paukova, osa, pčela i drugih beskičmenjaka, uključujući leptire

• Mogu ga koristiti migratorne ptice za ishranu, gnjeţĎenje i odmor.

Primeri ekstenzivnog krova:






10

Primeri intenzivnog krova:

Specifičnost podizanja krovnih vrtova

Ozelenjavanje prostora na krovu nekog objekta, bilo podzemne garaţe, niske ili visoke zgrade, zahteva razmatranje tehniĉkih problema koji se inaĉe ne razmatraju prilikom izgradnje bilo kog drugog oblika zelene površine. Pre poĉetka rada na projektu izgradnje jedne ovakve površine, potrebno je sagledati sledeće:

- Nosivost objekta i krovne konstrukcije; - Masu krovnog vrta; - Osnovnu namenu zelene površine; - Mogućnost dopreme materijala neophodnog za podizanje zelene površine.

Mere nege intenzivnog krova: navodnjavanje, uklanjanje korova, prihranjivanje, orezivanje (stabla i korenovog sistema), zaštita (od štetoĉina, bolesti, vetra, mraza i sneţnih nanosa, ankerisanje), košenje trave, uklanjanje opalog lišća i plodova, zakidanje precvetalih cvetova, odrţavanje staza, irigacionog i odvodnog sistema, ograda, vodenih površina i sl.

Documents

1. Bioklimatska Arhitektura 4. Predavanje