325

RAVNI KROVOVI KAO ZELENE OAZE U URBANOM BLOKU

FLAT ROOFS AS GREEN OASES iN ThE uRbAN bLOck

DRAGAN J. GAVRILOVI, RUICA BOOVI i MARJAN MITI, Univerzitet u Pritini, FTN u Kosovskoj Mitrovici

U radu se razmatra aktuelni problem ouvanja i poboljanja zdrave ambijen-talno zelene sredine mikrookruenja urbanog bloka u kontekstu rekonstrukcije po-stojeih ravnih povrina krovnih terasa, promene njihove prostorne nefunkcionalne namene i korienjanekorienja, sa ciljem ostvarenja veeg procenta ozelenja-vanja horizontalnih povrina u parternoj ravni urbanog bloka.

U tom kontekstu, daje se predlog u cilju razreenja tako specifinog urbanog problema kod postojeih savremenih urbanih blokova sa prenamenom funkcije postojeih prostora ravnih krovnih terasa ozelenjavanjem takvih povrina kod ve izgraenih stambenih i poslovnih objekata u cilju ostvarenja boljeg bioklimata i ostvarenja veeg faktora komfornosti obitavanja u novom zelenom urbanom bloku

The paper deals with the current problems of preservation and improvement of healthy green ambience within the urban block micro-environment, in the context of reconstruction of the existing flat surfaces of roof terraces and the change of the-ir spatial non-functional purpose (these surfaces are seldom used), all with the pur-pose of having more green horizontal surfaces in the ground floor level of the ur-ban block.

Within this context, a solution is given for this specific urban problem in the existing modern urban blocks, along with changing the function of the existing flat floor terraces, by planting greenery on the surfaces of already constructed residen-tial and business buildings. Thus, improved bioclimate and comfort are achieved in the new green urban block

Kljune rei: urbani blok; ekoloki urbani blok; zelena krovna oaza; zelena krovna terasa

Key words: urban block; eco-urban block; green roof oasis; green roof terrace

UvodUrbani blok predstavlja sloenu prostornu strukturu svih involvirano korisni-

kih faktora u njegovoj strukturi s jedne strane, dok s druge strane iskorienja urba-nog bloka, deava se, da su zahtevne potrebe pojedinih korisnikih faktora u kori-

326

enju takvog prostora, ponekad dijametralno suprotne i dovode neretko i do me-usobnih sukoba i nerazumevanja. Imajui takvu konstataciju u vidu, generalno, pri projektovanju i funkcionalnom ureenju jednog urbanog bloka, potrebno je anga-ovanje multidisciplinovanog tima strunjaka razliitih specijalnosti kao i angaova-nje specijalista za odreene segmente implementacije optimalnih detalja (reenja) za tretirani specifikum urbanog bloka. Urbani blok kao sloena prostorna struktura, predstavlja konglomerat razliitih korisnika u ijem sastavu se u veini sluaje-va nalaze meusobno nekompatibilne strukture i elementi korisnika, ija u vei-ni sluajeva diskontinualnost potreba dovodi do neravnotee delovanja jedne tako sloene sredine, odnosno sistema. Jedan od primera takve meusobne diskontinual-nosti u praksi je i primer projektovanja urbanog bloka sa prolazom frekventne sa-obraajne magistrale kroz stambeni deo bloka. Posledice su u takvom sluaju traj-ne, iritirajue i nesagledive.

Ideja stvaranja zelene ili zelenih oaza u urbanom bloku nije skoranja, ona je od davnina bila izazovna kategorija kreativnosti i dokazivanja u mati i kreativnoj ingenioznosti kako arhitekata projektanata, tako i bogatih vlastodraca, tj. naruilaca takvih projekata. Imajui u vidu sadanji trend tretiranja ovog problema, savre-mena praksa bitisanja nametnula nam je, da pri reavanju ovako sloenog problema moramo pristupiti mnogo studioznije, mudrije i kompleksnije, za razliku od starog sagledavanja i reavanja problema samo ostvarenjem zelenih oaza u urbanom blo-ku. Tako sagledavanje u ostvarenju odreenog procenta parkovskog zelenila u par-ternom nivou urbanog bloka, nekad je znailo uspeno ispunjenje postavljenog za-datka, dok sad, u sadanjim uslovima bitisanja u jednom savremenom urbanom blo-ku takvo reenje ne znai uspeno ostvarenje cilja.

Jedina mogunost u poboljanju jednog takvog problema gledano iz ugla projek-tantskog aspekta nije u novoj realizaciji, tj. poveanju zelenih povrina u parternom nivou urbanog bloka, jer su one ve u veini sluajeva realizovane i ak i smanjene,

Slika 1. Imaginacija ideje verovatnog izgleda Semiramidinih vrtova u Vavilonu

nih terasa na gradskim soliterima i stambenim objektima u zelene oaze koje sa so-bom donose vie namenske korisne funkcije postojeim stanovnicima urbanog bloka. Stvarajui nove zelene povrine u urbanom bloku mi doprinosimo boljem ostvarenju bioklimatskog ambijenta jedne takve urbano savremene sredine. Ovakva ideja dodat-

prosecanjem i proirenjem no-vim saobraajnicama i pasarela koje su nasilno ugurane u po-stojei prostorni kubus bloka, zbog neke nove infrastruk-turne potrebe. Jedino pozi-tivno reenje kod ovakog slu-aja moe se nai u povea-nju zelenih povrina ali ne u parternom nivou urbanog blo-ka, ve u visinskom nivou, u stvaranju novih Semiramidi-nih vrtova (v. sl. 1), tj. pretva-ranje ionako neadekvatno ko-rienih ravnih krovnih pro-hodnih i neprohodnih zapute-

327

sa u zelene oaze, dobila bi se nova dimenzija iskorienja prostornog kubusa u urba-nom bloku, ija primena izgleda skoro paradoksalno, jer teoretski moemo ostvari-ti skoro i do 100% pokrivenost ravanskih povrina urbanog bloka zelenim zasadom, a da se jednim veim delom u niem nivou bloka odvijaju i sve ostale funkcional-ne aktivnosti.

Kod uobiajenih urbanih blokova odnos zelenog zasada i vetaki izgraenih povrina (zgrade, saobraajnice, staze i rekreativne povrine) obino se kree od 20% do 30% u zelenom zasadu. Kod veine savremenih gradskih urbanih blokova taj od-nos je i znatno nii, a samim time i kvalitet ivljenja u takvim sredinama je sveden ispod granice minimalnog ekolokog kvaliteta bitisanja.

Slika 2. Tradicionalna bondruk nastamba sa zelenim samoniklim rastinjem u Norvekoj

Slika 3. Primer iz savremene prakse ozelenjavanja ravne krovne terase zelenim zasadom (Chicagos City Hall Green Roof)

nog ozelenjavanja po-stojeih povrina urba-nog bloka ve se spro-vodi u veini zemalja i-rom sveta, od Australije preko Amerike do nekih evropskih zemalja.

Posmatrajui sta-ru, tradicionalnu grad-nju brvnara i bondrua-ra, imajui u vidu zemlje severnih predela Evro-pe i Amerike, kod ve-ine njih je krovna po-vrina pokrivena humu-snim slojem sa obraslim samoniklim zelenim ni-skim rastinjem, ija je osnovna funkcija bila da zatiti objekat od pre-komernog zimskog hla-enja kao i prekomerne letnje ege. Ovako sa-monikli zasad sam se irio i rasaivao, tako da sopstvenik objekta nije imao nikakvih obaveza oko njegovog daljeg odr-avanja i rasaivanja (v. sl. 2).

Ravna krovna terasa kao zelena oaza

Transformisanjem ravnih krovnih prohod-nih ili neprohodnih tera-

328

Na sledeem prikazu (v. sl. 4) dat je jedan od pozitivnih primera transformisa-nja ravnih krovnih terasa u zelene oaze i poveanja ukupne povrine ozelenje-nog prostora u urbanom bloku. Ovako pozitivnim ekolokim postupkom, zelenim krovom pozitivno se utie i na poboljanje energetske performanse samog objekta na kome se nalazi zeleni krov, naroito u postizanju efekta rashlaenja u letnjem pe-riodu kao i efekta apsorpcije sunevog toplotnog dozraenja i smanjenja prenosa uti-caja toplotnog zagrevanja na ostale blokovske povrine. Tehnika i nain transforma-cije postojee funkcije ravnog krova prohodne ili neprohodne krovne terase u ze-lenu krovnu oazu u svetu su veoma efikasno usavreni. Vodee zemlje u svetu su: SAD, Japan, Nemaka i vedska. Takvi krovni sistemi na zapadu se nazivaju: green roof, sky vegetables, ecoroof.

Slika 4. Savremeni primer ozelenjavanja povrina ravnih krovnih terasa zelenim zasadom

Poveanjem zelene povrine u ortogonalnoj projekciji osnove urbanog bloka moe se dobiti na efektu poboljanja urbanog bioklimata, minimiziranja efekta zadr-avanja vlanosti u blokovskoj strukturi kao i poveanja efekta zatite biodiverziteta. Kao to je poznato, zeleni zasad ima znaajan uticaj i na mikroklimu u bloku. Flor-ni zasad omoguuje zatitu zgrada od prevelike suneve radijacije u urbanom okru-enju i istovremeno omoguuje zadovoljavajue zasenenje, kontrolu temperature i vlanosti okruenja unutarnjeg i spoljanjeg i dodatno prua zatitu od uticaja jakih vazdunih strujanja.

Ozelenjena krovna povrina u letnjoj sezoni omoguuje benefit u smanjenju unutarnje temperature u stanovima naroito na poslednjim etaama zgrada kao i tem-teraturno smanjenje izloene krovne povrine tokom dana. Ispitivanja koja su vrena u vezi sa ovim efektom grafiki su prikazana na sl. 5 i 6. Na sl. 5 je prosean kom-parativni prikaz energetskog uticaja sunevog sluajnog dozraenja na unutarnji pro-dor konstrukcije krova u odnosu na suvu zelenu krovnu terasu, vlanu zelenu krov-nu terasu i tradicionalni krov za sluaj dozraenja u letnjoj sezoni. Na sl. 6 je dat pro-sean komparativni energetski prikaz uticaja sunevog sluajnog dozraenja u odno-su na unutarnji prodor konstrukcije krova u odnosu na vlanu zelenu krovnu terasu i tradicionalni krov za sluaj dozraenja u zimskoj sezoni.

329

Zeleni zasad, kao to je poznato, ima znatan uticaj i na smanjenje efek-ta staklene bate u urbanom bloku, na znatno smanjenje aktivne i pasivne buke kao i na elemenat erozivnosti ze-mljanih povrina.

Osnovni elementi zelene krovne terase

Osnovna konstrukcija zelenog krova ili zelene krovne terase sa-stoji se od vie funkcionalnih slojeva, gde svaki sloj ima odreenu striktnu funkciju u integralnoj meusobnoj po-vezanosti sa ostalim slojevima. Gornju funkcionalnu grupu zelenog krova predstavlja odgovarajui zeleni zasad kao i odgovarajui sloj zemnog humu-sa ija debljina zavisi od vrste i namene gornjeg zelenog zasada. Obino se de-bljina zemljinog sloja kree u intervalu od 10 cm do 30 cm. Srednju funkcio-nalnu grupu predstavljaju sledei sloje-vi: filter porozna membrana, drenani sloj kao i barijerna membrana za spre-avanje prodora korenja rastinja. Do-nju funkcionalnu grupu zelenog kro-va predstavlja odgovarajui sloj ter-moizolacije kao i odgovarajui hidro-izolacioni sloj.

Sistem konstrukcije krovne zele-ne terase moe biti kao topao krovni sistem i kao hladan krovni sistem ili invertan sistem. Svaki od ovih sistema ima svoje prednosti i mane, te e se u zavisnosti od trenutnih uslova na tere-nu projektant opredeliti koji e sistem primeniti na delu.

Slika 5. Komparativni prikaz energetske promene izmeu suvog i vlanog zelenog krova kao i tradicionalnog krova u odno-su na 100% sunevog dozraenja u let-

njoj sezoni

Slika 6. Komparativni prikaz energetske promene izmeu zelenog krova i tradicio-nalnog krova u odnosu na 100% sunevo

dozraenje u zimskoj sezoni

Generalna razlika izmeu toplog krovnog sistema i hladnog ili invertnog krov-nog sistema ogleda se u meusobnom poloaju termoizolacionog sloja i poloaja hi-droizolacione membrane. Na sl. 9 su prikazani shematski osnovni slojevi na inver-tnom zelenom krovu.

Zeleni zasad moe biti i neki od zeljastih zasada kao to je zasad salate (eksperi-ment vren na krovu jednog supermarketa University of WisconsinMadison, USA, Sky Vegetables).

Zelene krovne terase mogu umnogome da ublae dejstvo efekta staklene bate u urbanom bloku. Od pravilnog odabira zelenog zasada sunevo dozraenje se moe

330

Slika 7. Standardni sastav funkcionalnih slojeva konstrukcije zelenog krova; a) zeleni zasad, b) laki zemljani miks (do 25 cm), c) filterski porozni sloj, d) drenani sloj, e) zadravajui sloj, f) barijera ko-renja zasada, g) hidroizolacioni sloj, h)

meuspratna ploa

u velikom procentu anulirati, a reflektivni efekat koji je prisu-tan kod uobiajene krovne pro-hodne i neprohodne terase u znatnoj meri je anuliran. Kod urbanih sistema gde postoji i instalacija za ostvarenje evapo-racionog kvaenja, zelene krov-ne terase postiu jo bolje bio-klimatske efekte naroito u let-njoj sezoni. Zelenim zasadom na krovnoj povrini temperatu-ra koja bi usled dnevnog zagre-vanja dostigla visoku vrednost i do +80 C, moe se znatno smanjiti, na skoro +25 C.

Svojim pozitivnim utica-jem na urbano okruenje ze-lenu krovnu terasu moemo s pravom svrstati u jednu od glavnih komponenti bioklimat-ske arhitekture.

Zelena krovna terasa, po-red navedenih pozitivnosti, ve-

Slika 8. Standardni sastav funkcionalnih slojeva konstrukcije toplog zelenog krova; a) zeleni zasad, b) laki zemljani miks (do 25 cm), c) drenani sloj, d) ba-rijera korenja zasada, e) hidroizolacio-na membrana, f) kruta termoizolacija, g)

meuspratna ploa

Slika 9. Standardni sastav funkcionalnih slojeva konstrukcije invertnog zelenog krova

331

oma efikasno moe da poslui i u zadravanju kinice, jer po nekim ispitivanjima moe da zadri i do 80% kinice a da samo 20% otee u sabirnu kanalizacionu mreu. Zelena krovna terasa moe veoma efikasno da zatiti i zgradu od mehanikog otee-nja, kao to je nepogoda izazvana gradom.

Slika 10. Prostorni prikaz varijante reenja ugaonog detalja konstrukcije zelenog krova

Slika 11. Zeleni zasad Delosper-ma nubigenum pokazao se kao veo-ma pogodan za ozelenjavanje krov-

ne povrine

Na sl. 11 je prikazan niski zeleni zasad Delosperma nubigenum, koji je veoma po-godan za ozelenjavanje novih i rekonstrui-sanih krovnih povrina. Na sl. 12 je prika-zan eksperimentalni visinski selektivni ze-leni zasad na ravnoj krovnoj terasi Univer-ziteta u Hong Kongu.

Zakljuak

Posmatrajui postojee uslove na tere-nu savremenog urbanog bloka dolazimo do veoma zabrinjavajue konstatacije, ako ur-bani blok posmatramo kroz prizmu urbano-ekolokog aspekta. Pored velikog aerozaga-enja, postojea blokovska parterna povri-na u veini sluajeva ispresecana je mno-

332

tvom glavnih i sporednih saobraajnica betonskim i asfalnim povrinama i ispunje-na mnotvom betonskih zgrada i kojekakvim objektima koji jo vie generiu zbirnu zagaenost urbanog bloka. U takvoj konstelaciji, procenat zelenih parkovskih po-vrina je sveden na minimum. Stoga inicijativa za pretvaranje ve postojeih ravnih prohodnih i neprohodnih krovnih terasa u zelene oaze, doprinosi poveanju pro-centa ozelenjenih i ekoloki istih povrina u urbanom bloku i svojim visinsko-po-loajnim frontom umnogome doprinosi ostvarenju boljeg bioklimata i ukupnog eko-lokog stanja kako u samom urbanom bloku, tako i svojim pozitivnim dejstvom i na susedne blokovske celine.

Slika 12. Eksperimentalna krovna zelena terasa (A, B, C) sa kontrolnim delom (D) na Univerzitetu Hong Konga

Kod nas se o ovoj ideji zasad jo sporadino razmilja, dok se u nekim tehno-loki savremenim zemljama uveliko radi na njenoj praktinoj realizaciji. Zato bi tre-balo nastojati da se sa ostvarenjem zelenih oaza u urbanom bloku zapone to pre, tj. odmah.

Literatura[1] Akbari, H., D. M. Kurn, S. E. Bretz, J. W. Hanford, Peak power and cooling

energy savings of shade trees, Energy Build, 1997, 25:13948.[2] Bartlett, S., Sky gardens, Vancouver Courier, (2003, June 29), Available at

http://www.vancourier.com/issues03/071103/news/071103nn1.html.[3] Cappelli, M., C. Cianfrini, M. Corcicone, Effects of vegetation roof on indo-

or temperatures, Heat Environ 1998, 16(2):8590.[4] Ekaterini, E., D. Aravantinos, The contribution of a planted roof to thermal

protection of building in Greece. Energy and Building 1998, 27:2936.

333

[5] *** English Nature (2003). Green roofs: Their existing status and potenti-al for conserving biodiversity in urban areas, English Nature Research Report Number 498. Available at http://www.english-nature.org. uk/news/news_photo/Greenroofs.pdf.

[6] Ferrante, A., G. Mihalakakou, The influence of water, green and selective pa-ssive techniques on the rehabilitation of historical industrial buildings in urban areas, Sol Energy 2001, 50:24553.

[7] Harzmann, U., German green roofs, in: Proceedings of the Annual Green Roof Construction Conference, Chicago, IL, 2002, p. 5.

[8] Hilten, R. N., An analysis of the energetics and stormwater mediation potenti-al of greenroofs, thesis, University of Georgia, 2005.

[9] Jim, C. Y., Effect of vegetation biomass structure on thermal performance of tropical green roof, Landscape Ecol Eng, 2011.

[10] Jim, C. Y., S. W. Tsang, Ecological energetics of tropical intensive green roof. Energy Buildings (2011), doi:10.1016/j.enbuild.2011.06.018.

[11] Kosareo, L., R. Ries, Comparative environmental life cycle assessment of green roofs, Building and Environment 2007; 42(7):260613.

[12] Kruche, P., D. Althaus, I. Gabriel, Okologisches Baun, Herausgegeben vom Umweltbundesampt, Wiesbaden und Berlin Bauverlag, 1982.

[13] Laar, M., F. W. Grimme, Thermal comfort and reduced flood risk through green roofs in the tropics, in: PLEA2006: 23rd Conf. on Passive and Low Ener-gy Architecture, Geneva, September 68, 2006, p. 4.

[14] Liu, K., Engineering performance of rooftop gardens through field evaluation, Proceedings of the 18th International Convention of the roof Consultants Insti-tute, 2003, Tampa, FL, pp. 93103.

[15] Lin, Y. J., H. T. Lin, Thermal performance of different planting substrates and irrigation frequencies in extensive tropical rooftop greeneries, Building and En-vironment 2011; 46(2):34555.

[16] Lazzarin, R., F. Castellotti, F. Busato, Experimental measurements and nume-rical modelling of a green roof, Energy and Buildings 2005; 37:12607.

[17] Miller, C., Vegetated roof covers: a new method for controlling runoff in urba-nized areas, In: Proc. 1998 Pennsylvania stormwater management symposium, CD_ROM. Villanova, PA: Villanova University; 1998.

[18] Mentens, J., D. Raes, M. Hermy, Green roofs as a tool for solving the rainwa-ter runoff problem in the urbanized 21st century?, Landscape and Urban Pla-nning 77 (3) (2006) 217226.

[19] Niachou, K., K. Papakonstantinou, M. Santamouris, A. Tsagrassoulis, G. Mihalakakou, Analysis of the green roof properties and investigation of its energy performance, Energy Build 2001; 33:71929.

[20] Peck, S., C. Callaghan, Greenbacks from green roofs: forging a new industry in Canada, Ottawa, Ontario: Canada Mortgage and Housing Corporation; 1998.

[21] Lazzarin, Renato M., F. Castellotti, F. Busato, Experimental measurements and numerical modelling of a green roof, Energy and Buildings 37 (2005) 12601267

[22] Sailor, D. J., A green roof model for building energy simulation programs, Ener-gy and Buildings 2008; 40:146678.

[23] Spala, A., H. S. Bagiorgas, M. N. Assimakopoulos, J. Kalavrouziotis, D. Ma-tthopoulos, G. Mihalakakou, On the green roof system. Selection, state of the

334

art and energy potential investigation of a system installed in an office building in Athens, Greece. Renewable Energy 2008; 33(1):1737.

[24] Schimidt, M., Energy savings through the greening of buildings: the example of the institute of physics of the Humboldt University in Berlin Adlershof, in: Proceedings of RIO 3World Climate & Energy Event, io de Janeiro, 15 De-cember, 2003.

[25] Sonne, J., Evaluating green roof energy performance, ASHRAE Journal 48, (2006) 5961.

[26] Teemusk, A., . Mander, Temperature regime of planted roofs compared with conventional roofing systems, Ecological Engineering 2010; 36(1):9195.

[27] Velazquez, L. S., Organic greenroof architecture: Sustainable design for the new millennium, Environmental Quality Management, (2005, Summer). 14 (3), 7385.

[28] Zbanik-Seneganik, M., Zeleni krovovi, Graevne konstrukcije, Graevinar, 58 (2006) 4.

[29] Wong, N. H., T. P. Yok, C. Yu, Study of thermal performance of extensive rooftop greenery systems in the tropical climate, Building and Environment 2007; 42: 2554.

[30] Wong, N. H., Y. Chen, C. L. Ong, A. Sia, Investigation of thermal benefits of rooftop garden in the tropical environment, Building and Environment 2003; 38(2): 261270.

kgh