Переваги зелених дахів та їх розрахунок

Л.О. Герасимчук; Р.А. Валерко; О.О. Весельський

doi:10.32848/agrar.innov.2024.23.7

Л.О. Герасимчук https://orcid.org/0000-0002-3166-5588
Р.А. Валерко https://orcid.org/0000-0003-4716-0100
О.О. Весельський https://orcid.org/0009-0003-8913-6798

DOI: https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2024.23.7

Ключові слова: зелені дахи, дощовий стік, калькулятор переваг, екологічні переваги, фінансові вигоди

Анотація

Метою дослідження був розрахунок переваг зеленого даху. Методи. Інформаційною базою досліджень став калькулятор переваг зеленого даху, вихідними даними до якого стала інформація про тип будівлі (житлова), кількість поверхів (2), її площу (240 м2), характеристики даху (площа – 110 м2, кут – 5–150, тип – ломаний, орієнтація – північ), площу ділянки, де розташований будинок (600 м2), а також площу (50 м2) та тип зеленого даху (інтенсивний). Оцінка вигод і витрат представлені окремо як одноразові витрати чи вигоди (наприклад, підвищення вартості нерухомості), річні показники (наприклад, енергозбереження) та діапазон за категоріями (для зазначення потенційної варіації від високого або найкращого варіанту, помірного або середнього до найнижчого або мінімального на основі даних, які ми маємо). Результати. Використання калькулятору зеленого даху дозволило визначити орієнтовну вартість зеленого даху інтенсивного типу – від 5250 до 15150 £; ряд екологічних переваг для власників, мешканців і користувачів будівель: енергозбереження (92,73–695,45 кВт/год на рік), зменшення викидів вуглекислого газу за рахунок зменшення споживання енергії для опалення та охолодження (21,05–157,89 кг СО2 екв рік), секвестрацію вуглецю (2,5–125 кг СО2 екв рік), покращення якості атмосферного повітря шляхом поглинання діоксиду азоту (13,5–22 кг NО2 рік) та твердих частинок (10,0 кг/год), затримка дощової води (51–89%), зменшення поглинання тепла в середньому на 1,1 0С, поглинання акустичної енергії (2,5–23 дБ); ряд фінансових переваг: підвищення вартості нерухомості (на 2,1–5,5%) та орендної плати (на 0,4–7,0%), сприяючи привабливості будівлі та надаючи доступ до рекреаційного простору, економія традиційної заміни даху (142–284 £), річна економія коштів за комунальні послуги (використання енергії – від 15,3 до 114,75 £, водовідведення – 488,87 £. Калькулятор, який ми використали, визначає лише деякі з багатьох переваг встановлення зеленого даху. Існує ще багато нематеріальних переваг, які він не враховує та не визначає кількісно. Інформація, надана у даному дослідженні, є приблизною, оскільки розрахунки зроблені на основі переваг, повідомлених з академічних даних і відкритих джерел. Приведена інформація, перш за все, покликана сприяти на перших етапах прийняттю рішення про встановлення зеленого даху. Висновки. Зелені дахи є одними з найбільш придатними видами зеленої інфраструктури для густо урбанізованих територій та щільної житлової забудови, оскільки їх можна включати як у нове будівництво або ж додавати до існуючого під час реконструкції чи заміни даху. Зелений дах забезпечує ряд екологічних та фінансових переваг. Витрати на встановлення зеленого даху коливатимуться залежно від його типу, клімату, а також будівельних норм. Проте довгострокова економія та переваги для навколишнього середовища здатні виправдати початкові інвестиції. Зелені дахи забезпечують різноманітні фінансові вигоди для будівельної галузі: підвищення енергоефективності, подовження терміну експлуатації даху, ефективне управління зливовою водою, покращення якості повітря, підвищення вартості нерухомості, фінансові стимули. Зазначені переваги в поєднанні з позитивним впливом на довкілля роблять зелені дахи привабливим варіантом для екологічно життєздатних будівельних проектів. Враховуючи зазначене, зелені дахи відіграють важливу роль у забезпеченні стійкості міського середовища.

Посилання

1. Romanchuk L., Herasymchuk L., Valerko R., Pitsil A. Study of the demographic component quality of life of the population of the radioactively contaminated territory of the Zhytomyr region using ArcGIS Software. Ecological Engineering & Environmental Technology. 2023. Vol. 24. № 5. P. 63-75. DOI: https://doi.org/10.12912/27197050/163671.
2. Romanchuk L.D., Herasymchuk L.O., Kovalyova S.P., Kovalchuk Yu.V., Lopatyuk O.V. Quality of life of the population resident at the radioactively contaminated area in Zhytomyr region. Ukrainian Journal of Ecology. 2019. Vol. 9. № 4. P. 478-485. DOI: https://doi.org/10.15421/2019_778.
3. Herasymchuk L.O., Martenyuk G.M., Valerko R.A., Kravchuk M.M. Demographic and onco-epidemiological situation in radioactive contaminated territory of Zhytomyr oblast. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2019. Vol. 10. № 1. P. 32-38. DOI: https://doi.org/10.15421/021905.
4. Герасимчук Л.О., Валерко Р.А. Інтегральний показник екологічного стану міста Житомир як основа для встановлення тенденцій його розвитку. Innovations in the Education of the Future: Integration of Humanities, Technical and Natural Sciences : International collective monograph, FIT CTU in Prague. 2023. С. 160-181. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.10259058.
5. Герасимчук Л.О., Валерко Р.А., Члек О.М., Миколайчук О.В., Муляр А.П. Фінансове забезпечення сфери охорони навколишнього природного середовища в Житомирській області. Екологічні науки. 2023. №. 4 (49). С. 153-158. DOI: https://doi.org/10.32846/2306-9716/2023.eco.4-49.20.
6. Герасимчук Л.О. Економічний механізм забезпечення охорони навколишнього природного середовища в Житомирській області. Вісник ЖНАЕУ. 2017. № 2 (61), т. 1. С. 116–122. URL: http://ir.polissiauniver.edu.ua/bitstream/123456789/8791/1/VZNAEU_2017_2_116-122.pdf
7. Herasymchuk L.O., Valerko R.A., Patseva I.G. Air temperature change manifestation at the Zhytomyr territory. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University Series «Еcоlogy». 2023. Vol. 29. P. 6-16. DOI: https://doi.org/10.26565/1992-4259-2023-29-01.
8. Herasymchuk L.O., Valerko R.A. Coverage of climate change trends in Zhytomyr over a 19-year period. Scientific developments of Ukraine and EU in the area of natural science: Collective monograph. Riga: Baltija Publishing, 2020. P. 1. pp. 85-101. DOI: https://doi.org/10.30525/978-9934-588-73-0/1.6.
9. Герасимчук Л.О., Валерко Р.А., Мартенюк Г.М. Тенденції зміни клімату на території м. НовоградВолинський Житомирської області. Наукові горизонти. 2018. № 2 (65). C. 42-50. URL: h t t p s : / / s c i e n c e h o r i z o n . c o m . u a / w e b / u p l o a d s / pdf/%E2%84%962(65)_42-50.pdf.
10. Perivoliotis D., Arvanitis I., Tzavali A., Papakostas V., Kappou S., Andreakos G., Fotiadi A., Paravantis J.A., Souliotis M., Mihalakakou G. Sustainable urban environment through green roofs: a literature review with case studies. Sustainability. 2023. Vol. 15. № 22. 15976. DOI: https://doi.org/10.3390/su152215976.
11. Foustalieraki M., Assimakopoulos M.N., Santamouris M., Pangalou H. Energy performance of a medium scale green roof system installed on a commercial building using numerical and experimental data recorded during the cold period of the year. Energy Build. 2017. Vol. 135. P. 33–38. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.10.056.
12. Yaghoobian N., Srebric J. Influence of plant coverage on the total green roof energy balance and building energy consumption. Energy Build. 2015. Vol. 103. P. 1–13. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2015.05.052.
13. Pugh T.A.M., MacKenzie A.R., Whyatt J.D., Hewitt C.N. Effectiveness of green infrastructure for improvement of air quality in urban street canyons. Environ. Sci. Technol. 2012. Vol. 46. № 14. P. 7692–7699. DOI: https://doi.org/10.1021/es300826w.
14. Tan T., Kong F., Yin H., Cook L.M., Middel A., Yang S. Carbon dioxide reduction from green roofs: A comprehensive review of processes, factors, and quantitative methods. Renew. Sustain. Energy Rev. 2023. Vol. 182. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113412.
15. Tomson M., Kumar P., Barwise Y., Perez P., Forehead H., French K., Morawska L., Watts J.F. Green infrastructure for air quality improvement in street canyons. Environ. Int. 2021. Vol. 146. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.106288.
16. Berghage R., Beattie D., Jarrett A., Thuring C., Razaei F. Green roofs for stormwater runoff control. EPA/ 600/R-09/026, 2009.
17. Shafique M., Kim R., Kyung-Ho K. Green roof for stormwater management in a highly urbanized area: the case of Seoul, Korea. Sustainability. 2018. Vol. 10. № 3. Р. 584. DOI: https://doi.org/10.3390/su10030584.
18. Mentens J., Raes D., Hermy M. Green roofs as a tool for solving the rainwater runoff problem in the urbanized 21st century? Landscape and Urban Planning. 2006. Vol. 77. P. 217-226. DOI: https://doi.org/10.1016/j. landurbplan.2005.02.010.
19. Kolasa-Więcek A, Suszanowicz D. The green roofs for reduction in the load on rainwater drainage in highly urbanised areas. Environ Sci Pollut Res Int. 2021 Vol. 28. № 26. Р. 34269-34277. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-021-12616-3.
20. Smankasivit K., Konisranukul W. Evaluation of green roof performance in slowing down stormwater runoff in urban catchment, the case of Samut Prakan, Thailand. Thai Environmental Engineering Journal. 2023. Vol. 37. № 3. Р. 9-18. URL: https://so05.tci-thaijo.org/index.php/teej/article/view/266338/180680.
21. Park S.-Y., Oh D.-K., Lee S.-Y., Yeum K.-J., Yoon Y.-H., Ju J.-H. Combined effects of substrate depth and vegetation of green roofs on runoff and phytoremediation under heavy Rain. Water. 2022. Vol. 14. № 18. 2792. DOI: https://doi.org/10.3390/w14182792.
22. Roehr D., Kong Y. Runoff reduction effects of green roofs in Vancouver, BC, Kelowna, BC, and Shanghai, P.R. China. Canadian Water Resources Journal. 2010. Vol. 35. № 1. Р. 53-68. DOI: https://doi.org/10.4296/cwrj3501053.
23. Holanda M.A.C.R., Soares W.A., Souza A.C.L.A., Oliveira D.B.C. Green roofs: аn alternative for the reduction of surface runoff in the city of Recife, PE. AZOJETE. 2021. Vol. 17. № 4. Р. 561-568.
24. Yang S., Xie Z., Zhao F., Jiang F., Xu T., Zhang Y., Yin S., Xu J., Yang Z., Du Q., Chen S., Zhao S., Li Y., Gao Z. Simulation of runoff reduction capacity of green roofs and their impacts on urban flooding: a case study of Beichen district, Kunming city. Research Square. 2022. DOI: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-982645/v1.
25. Patnaik B., Sekhar S.T, Mathewos E., Gebreyesus T. Impact of Green Roofs on Urban Living. International Journal of Current Engineering and Technology. 2018. Vol.8. № 6. Р. 1656-1659. DOI: https://doi.org/10.14741/ijcet/v.8.6.21.
26. Culligan P., Gaffin S., McGillis W. Quantifying the quantity and quality of runoff from urban green roofs. 2013. URL: https://people.climate.columbia.edu/projects/view/1396.
27. Zhang Q., Miao L., Wang X., Liu D., Zhu L., Zhou B., Sun J., Liu J. The capacity of greening roof to reduce stormwater runoff and pollution. Landscape and Urban Planning. 2015. Vol. 144. P. 142-150. DOI: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2015.08.017.
28. Рибак О., Пацева І. Зелені дахи як елемент децентралізованого управління дощовою водою. Проблеми хімії та сталого розвитку. 2023. № 2. С. 40-46. DOI: https://doi.org/10.32782/pcsd-2023-2-6.
29. Di Giuseppe E., D’Orazio M. Assessment of the effectiveness of cool and green roofs for the mitigation of the Heat Island effect and for the improvement of thermal comfort in Nearly Zero Energy Building. Archit. Sci. Rev. 2015. Vol. 58. № 2. Р. 134–143. DOI: https://doi.org/10.1080/00038628.2014.966050.
30. Mutani G., Todeschi V. Roof-integrated green technologies, energy saving and outdoor thermal comfort: Insights from a case study in urban environment. Int. J. Sustain. Dev. Plann. 2021. Vol. 16. № 1. P. 13–23. DOI: https://doi.org/10.18280/ijsdp.160102.
31. Wang X., Li H., Sodoudi S. The effectiveness of cool and green roofs in mitigating urban heat island and improving human thermal comfort. Build. Environ. 2022. Vol. 217. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109082.
32. Williams K.J.H., Lee K.E., Sargent L.D., Johnson K.A., Rayner J., Farrell C., Miller R.E., Williams N.S.G. Appraising the psychological benefits of green roofs for city residents and workers. Urban For. Urban Green. 2019. Vol. 44. № 2-3. Р. 13-23. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ufug.2019.126399.
33. Пацева І., Алпатова О., Рибак О., Циганенко-Дзюбенко І., Медвідь О. Озеленення даху як захід по адаптації зміни клімату на прикладі м. Житомир. Проблеми хімії та сталого розвитку. 2022. № 3. С. 67-74. DOI: https://doi.org/10.32782/pcsd-2022-3-9.
34. Green Roof Benefits Calculator. URL: https://ignitiongreenroofbenefitscalculator.greatermanchester-ca.gov.uk/default.cshtml.
35. Green roof market size worldwide in 2022, by country. URL: https://www.statista.com/statistics/1379028/green-roof-market-size-worldwide-by-country.