Φυτεμένα δώματα : μελέτη ενεργειακής και περιβαλλοντικής εφαρμογής μιας εκτατικής πράσινης στέγης

• Κύριος συγγραφέας: Αρβανίτης, Ιάσων
• Άλλοι συγγραφείς: Arvanitis, Jason
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Φυτεμένο δώμα; Πράσινη στέγη; Συντελεστής θερμοπερατότητας; Αστικές θερμικές νησίδες; Θερμομόνωση; Green roof; Thermal transmittance coefficient; U-value; Planted roof; Urban heat island effect; Thermal insulation

Η ολοένα και αυξανόμενη αστικοποίηση σε συνάρτηση με τον υπερπληθυσμό, έχει μετατρέψει τις σύγχρονες πόλεις σε ένα αχανές πυκνό τεχνητό σύμπλεγμα, με προτεραιότητα στην στέγαση όλο και περισσότερου πληθυσμού στον μικρότερο δυνατό χώρο, αδιαφορώντας πλήρως για το πράσινο και την ποιότητα ζωής. Όλα αυτά σε συνδυασμό με τους ξέφρενους ρυθμούς ζωής και την ραγδαία τεχνολογική εξέλιξη έχουν καταστήσει τις ενεργειακές απαιτήσεις να είναι υψηλότερες από ποτέ. Την κατάσταση όμως δυσχεραίνει το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας, κατά το οποίο η θερμοκρασία του αέρα στις πόλεις παρουσιάζει σημαντική αύξηση σε σχέση με την αντίστοιχη στα προάστια και στις γύρω αγροτικές περιοχές. Κυριότεροι λόγοι δημιουργίας της αποτελούν η προφανής έλλειψη πρασίνου, η γεωμετρία και το μέγεθος των αστικών κέντρων, η ανθρωπογενής δραστηριότητα, οι ιδιότητες των χρησιμοποιούμενων δομικών υλικών, η ατμοσφαιρική ρύπανση καθώς και οι τοπικοί μετεωρολογικοί παράμετροι. Επειδή αυτό το φαινόμενο έχει σοβαρές επιπτώσεις τόσο στον άνθρωπο όσο και στο περιβάλλον, κρίνεται απαραίτητο να το αντιμετωπίσουμε. Οι αποτελεσματικότερες μέθοδοι καταπολέμησης του έχουν αποδειχθεί η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η χρήση ψυχρών υλικών, ο ενεργειακός σχεδιασμός κτηρίων και η αύξηση του πρασίνου. Στην διπλωματική αυτή εργασία θα εστιάσουμε στον τελευταίο τρόπο και θα το επιτύχουμε μέσω της πράσινης οροφής. Ως πράσινη στέγη ή αλλιώς φυτεμένο δώμα θεωρούμε μία οροφή η οποία έχει επένδυση με φυτικό υπόστρωμα. Σαν κατασκευή, το φυτεμένο δώμα δεν αποτελεί κάτι το μοντέρνο και σύγχρονο αλλά έχει ρίζες από τα αρχαία χρόνια, και μάλιστα από την αρχαία Μεσοποταμία. Απλώς τα τελευταία χρόνια έχει γίνει πάλι σχετική σαν ιδέα, χάρη στις νέες τάσεις οικολογίας και αειφορίας. Τα φυτεμένα δώματα χωρίζονται ανάλογα με το πάχος του υποστρώματος και την «πυκνότητα» της βλάστησης κατά αύξουσα σειρά σε εκτατικό, ημιεντατικό και εντατικό. Για να είναι βέβαια ασφαλές και λειτουργικό ένα τέτοιο οικοδόμημα πρέπει να καλύπτονται ορισμένες προδιαγραφές όπως η στατική αντοχή του κτηρίου με την προσθήκη της πράσινης στέγης, η ενδεχόμενη κλίση του δώματος και η επιλογή του κατάλληλου φυτικού υλικού. Η συνηθισμένη δομή μίας πράσινης στέγης αποτελείται από κάτω προς τα πάνω από το φράγμα υδρατμών, την θερμομόνωση, την στεγανωτική στρώση, την αντιριζική μεμβράνη, το επίπεδο προστασίας, την αποστραγγιστική στρώση, το διαχωριστικό επίπεδο, το φυτικό υπόστρωμα και το τέλος το φυτικό υλικό. Αφού λοιπόν έχουμε αναλύσει όλα τα παραπάνω θα ασχοληθούμε με τα ενεργειακά και τα περιβαλλοντικά οφέλη που προσφέρει η προσάρτηση μίας πράσινης στέγης σε ένα κτήριο, εξετάζοντας πειραματικά δεδομένα από όλον τον κόσμο. Στο υπολογιστικό μέρος της παρούσας διατριβής μελετήθηκαν 10 διαφορετικά σενάρια οροφών με ή χωρίς θερμομόνωση και με ή χωρίς φυτεμένο δώμα διαφόρων περιπτώσεων. Για κάθε σενάριο υπολογίσθηκε ο συντελεστής θερμοπερατότητας και στην συνέχεια κατασκευάστηκε συγκεντρωτικός πίνακας αποτελεσμάτων. Έπειτα πραγματοποιήθηκε σύγκριση των αποτελεσμάτων με σενάρια ημιεντατικού και ενταντικού φυτεμένου δώματος για να εξακριβωθεί η επίδραση του πάχους υποστρώματος στις τιμές των U-values. Τέλος διερευνήθηκε η αποτελεσματικότητα του φυτεμένου δώματος ως μόνωση και εξάχθηκαν γενικά συμπεράσματα.