Acros Fukuoka -ympäristörakennuksessa Fukuoka, Japani, on yksi maailman kuuluisimmista vihreistä kattoista. Toronton yliopiston GRIT Lab pyrkii tuomaan vihreitä kattoja kaupunkiin ja sen ulkopuolelle ilmastonmuutoksen torjumiseksi. (Shutterstock)

Kevät ja kesä 2017 olivat ennätysten kosteimpia Pohjois-Amerikan itäosissa. Ja maailma katseli Houstonia, missä hurrikaani Harvey aiheutti tuhoisat tulvat.

Sademäärä on keväällä rikkoi tietueita paikoissa kuten Toronto, missä 44.6 millimetriä sadetta satoi 24 tunteina. Aikaisemmin kevään alamäet aiheuttivat Kanadan suurimman kaupungin sadevesien infrastruktuurin ylivuodon, mikä aiheutti vilkkaiden keskustan kadujen tulvien.

Useiden Pohjois-Amerikan kaupunkien kaupungistuminen on johtanut nopeasti läpäisevien pintojen häviämiseen, joista vesi voi vapaasti valua. Yhdessä keskustan kasvavan ydinväestön kanssa Toronton kaltaisissa kaupungeissa tämä tarkoittaa, että olemassa olevien sadevesi- ja viemärijärjestelmien on hallittava enemmän vettä kuin aikaisempina vuosikymmeninä.

Lisäksi, maailmanlaajuiset lämpötilan nousut on liitetty äärimmäisten sääilmiöiden nousuun maailmanlaajuisesti, suuntaus, joka voi pahentua, jos ilmaston lämpenemistä ei saateta hallintaan.

Monet kaupungit ovat huonosti hoitaa nämä ennennäkemättömät sademäärät johtuen niiden riittämättömästä ja vanhentuneesta sadevesien infrastruktuurista.

Hinausajoneuvon kuljettaja kävelee tulvavesien läpi kiinnittäessään auton Toronton Don Valley Parkwaylle suurten sateiden myrskyn jälkeen heinäkuussa 2013. Kanadan lehdistö / Frank Gunn

Kaksikymmentä kolme prosenttia Toronton keskustan viemäreistä on yhdistetty, mikä tarkoittaa, että sekä kaupungin sadevedet että jätevedet virtaavat yhdessä putken sisällä vedenkäsittelylaitokseen. Voimakkaiden sateiden aikana sadevesien määrä viemäriin voi saavuttaa kapasiteetin ja valua Toronton kaduille sekä järvelle ja joille.

Tämä tarkoittaa tulvien estämistä keskustan alueilla, jätevedet päästävät käsittelemättä vesistöihin, jotka mahdollistavat uinnin ja muun virkistysurheilun.

Kanssa sademäärä on kasvussa maailmanlaajuisesti, on ratkaiseva aika tutkia, kuinka kaupungit voivat nykyaikaistaa nykyisen rakennusinfrastruktuurinsa tulvavahinkojen lieventämiseksi ja sadevesien käsittelemiseksi kestävämmällä tavalla.

Vihreän infrastruktuurin tekniikat, kuten läpäisevät jalkakäytävät, bioswales, vesisäiliöitä ja vihreitä kattoja suositellaan nyt vastaamaan äärimmäisiin säätilanteisiin.

Vihreät katot sadeveden hallintaan

Vihreät katot ovat vihreää infrastruktuuria (GI) -vaihtoehto, jota voidaan käyttää käytännöllisesti katsoen mihin tahansa kattokerrokseen annetulla painokuormalla. Vihreiden kattojen edut ylittävät huomattavasti esteettisen vetovoiman.

Toronton yliopiston insinööri Jenny Hillin ja tutkijoiden tekemä tutkimus koulun Green Roof -innovaatioiden testauslaboratoriossa (GRIT Lab) osoitti, että vihreät katot kykenevät keräämään keskimäärin 70 prosenttia sateista tietyn ajan kuluessa, lievittäen maanalaisia ​​sadevesijärjestelmiä ja vapauttamalla sadeveden takaisin ilmakehään.

Tutkimuksessa tutkittiin neljää vihreän katon suunnittelumuuttujaa, jotka edustavat yleisimpiä teollisuuskäytäntöjä: Istutustyyppi (sukulentit tai heinät ja nurmikasvien kukinnan kasvit), maaperän korvike (mineraali, puukomposti), istutussyvyys (10 senttimetriä tai 15 senttimetriä) ja kasteluaikataulu ( ei mitään, päivittäin tai anturin aktivoimaa) ja kuinka nämä neljä tekijää vaikuttivat veden talteenottoon.

Kasteluaikataululla osoitettiin olevan suurin vaikutus, kun retentiokapasiteetti kasvaa 50 prosentista päivittäisen kastelun yhteydessä 70 prosenttiin sensorin aktivoimalla tai ilman kastelua. Toisin sanoen katoilla, joita ei ole kastettu tai joita juotetaan vasta, kun niiden maaperä saavuttaa ennalta määrätyn kosteustason, on suurempi kyky imeä sadevettä.

Lisäksi tutkimuksessa laskettiin uusi huippuvuotokerroin - vakioarvo, jota käytetään laskettaessa vihreän katon vedenpitokykyä - vihreiden kattojen ollessa noin 0.1-0.15, mikä on 85-90-prosenttinen vähennys verrattuna läpäisemättömään pintaan.

Suunnittelijat ja insinöörit käyttävät rutiininomaisesti 0.5-lukua (50-prosenttimäärän vähennys) vihreän katon suorituskyvyn arvioimiseksi. Tämä ero teollisuuden käytäntöjen ja alueellisten näyttöön perustuvien havaintojen välillä korostaa tarvetta jatkotutkimukselle.

Katolla varustetut sukulaiset ja kukkivat kasvit GRIT-laboratorion vihreällä katolla. Toronton yliopiston GRIT Lab

Toinen merkittävin muuttuja sadeveden pidättämisessä oli maaperän korvike. Laajimmin käytetty vihreiden kattojen istutusmateriaali perustuu Saksan maiseman tutkimuksen, kehittämisen ja rakentamisen yhdistyksen (FLL).

FLL suositteli mineraaliainetta, koska sen uskotaan olevan kestävämpi ja kovempi kuin biologiset maaperän korvikkeet. Mutta tämä on kiistänyt tämän suosituksen tutkimus tänään.

Hill ja hänen tiiminsä vertasivat mineraaliviljelyainetta puukompostiin. Komposti ylitti mineraalin 10 prosentilla (70 prosenttia verrattuna 60 prosenttimäärään sateenpitoon) satovuoteissa, joissa ei ollut kastelua, ja minimaalinen puristus tai hajoaminen ajan myötä.

Toinen Hillin tutkimuksen keskeinen havainto osoitti, että istutusmateriaalilla oli jo kostea, joko kastelusta tai sateesta, suurin vaikutus vedenpidätyskykyyn. Komposti ylitti mineraalimäärän korvikkeen jopa kolminkertaisesti täysin kylläisenä (83-prosenttinen sademäärä säilyi verrattuna 29-prosenttiin).

Kompostoi parempi maaperän korvike

Tämä tarkoittaa, että komposti ei vain suoriutunut paremmin jokaisena vuodenaikana, vaan myös paljon paremmin sadekaudella ja vastinmyrskyjen aikana.

Istutussyvyys (10 senttimetriä vs. 15 senttimetriä) ja kasviperhe (succulents vastaan ruoho ja nurmikasvien kukkivat kasvit) osoitettiin molemmilla olevan vähäinen vaikutus sadeveden pidätykseen verrattuna istutusmateriaaliin ja kasteluaikatauluun.

Joten sadevesien hallintaa vaarantamatta, kasvien valinta voi saavuttaa esteettisiä tavoitteita ja ympäristötavoitteita, kuten biologinen monimuotoisuus ja lajien elinympäristö.

Mehiläinen leijuu kukinnan ympärillä T: n GRIT Lab -kattopuutarhassa. U / T GRIT Lab

Yksi vihreän katon rakentamisen rajoituksista on painokuormaus, etenkin rakennuksissa, joita ei alun perin rakennettu vastaamaan tyydyttyneen vihreän katon painoa. Siten 10-senttimetrinen istutussyvyys verrattuna 15: ään tarkoittaisi, että enemmän kattoja voidaan soveltaa jälkiasennukseen.

Siitä huolimatta, että biologisesti monimuotoinen kasvien paletti, johon sisältyy ruohoja ja nurmikasveja, olisi esteettisesti ja ekologisesti rikkaampi vihreä kattovaihtoehto, nämä kasvit vaativat kastelua selviytyäkseen Toronton kaltaisissa kaupungeissa. Koska kastelulla on negatiivinen vaikutus sadeveden pidättämiseen, vihreiden kattojen suunnittelijat voivat harkita kuivuuskestäviä mehikasveja, kuten sedumia.

Kuitenkin, kun nurmikasvien kasvit istutetaan kompostiin mineraalikasvien sijaan, sadevesien retentiokapasiteetin väheneminen voitaisiin estää.

Maan kosteusanturin aktivoima tilauksen mukainen kastelu voi tasapainottaa vedenhallinnan veden saatavuudella kasvien kasvun kannalta. Lisäksi kompostin paino on huomattavasti pienempi kuin mineraalikasvien, mikä lisää mahdollisuuksia jälkiasennuksiin.

Ja niin Hillin ja hänen tiiminsä tekemä tutkimus neljään erilliseen vihreän kattomuuttujan avulla antaa meille mahdollisuuden ymmärtää kunkin hyödyt ja rajoitukset sekä miten ne voidaan yhdistää.

Vihreät katot: Optimaalinen vihreä infrastruktuuri

GRIT Lab -yrityksen tutkijoiden mielestä vihreät katot ovat optimaalinen kaupunkiympäristön vihreä infrastruktuuri monitoiminnallisuudestaan ​​johtuen: Ne voidaan jälkiasentaa olemassa oleviin rakennuksiin, ne tarjoavat monimuotoisen tilan kaupunkien villieläimet ja ne voivat olla rikastuttavia julkiset tilat kaupunkiasukkaiden nauttia. Lisäksi vihreät katot voivat tehdä aiemmin turmeltumattomista paikoista miellyttäviä ja tarjota uutta ulkotilaa toimistotyöntekijöille.

GRIT Labin vihreällä katolla leijailee kukkaten ympärillä perhonen. U / T GRIT Lab

Nämä viimeaikaiset havainnot osoittavat selvästi vihreiden kattojen potentiaalin. Mutta vihreiden kattojen perusteelliset tieteelliset tutkimukset, kuten GRIT Lab -yrityksessä, ovat välttämättömiä parhaan vihreiden kattojen koostumuksen määrittämiseksi optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Esimerkiksi, vaikka istutustyypillä oli vain vähän vaikutusta sadeveden pidättämiseen, kotimaisten kasvien nurmikasvien sekoituksen on osoitettu olevan enemmän houkutteleva kotoperäisille mehiläisille ja on kiistatta houkuttelevampi. Nämä tiedot ovat kriittisiä; Vaikka sukulentit ovat tällä hetkellä alan standardi, vain sukulaisten istuttamisella kattoihin saattaa olla kielteisiä vaikutuksia kaupunkien ekologiaan eri alueilla.

Lisämuuttuja, joka on otettava huomioon vihreää kattoa suunniteltaessa, on sen sijainti. GRIT Lab -tutkija Scott MacIvor ja tutkijat totesi, että rakennuskorkeudella on merkitystä: Mehiläispesien määrää on paljon vähemmän, kun vihreät katot ovat liian korkeat, joten yli kahdeksan kerroksisen mehiläisten auttamiseksi tarkoitetun katon suunnittelu olisi turhaa.

Koska myrskytapahtumat yleistyvät ja ovat vakavia kuntien kannalta, kaupungit, joiden sadevesien infrastruktuuri vanhenee, yrittävät löytää tapoja lievittää vaikutuksia. Vihreät katot voivat olla osa tätä ratkaisua, mutta kaikkia vihreitä kattoja ei luoda yhtä suuret. Oikea tutkimus ja tieto ovat välttämättömiä.

Tietoja kirjoittajista

Catherine Howell, tutkimusassistentti, GRIT Lab, Toronton yliopisto; Jennifer Drake, rakennusalan apulaisprofessori, Toronton yliopistoja maisema-arkkitehtuurin apulaisprofessori Liat Margolis, Toronton yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Ilmastonmuutos- ja investointirahoitus Kaliforniassa

esittäjä (t): Jesse M. Keenan
Tämä kirja on opas paikallishallinnoille ja yksityisille yrityksille, koska ne liikkuvat ilmastonmuutokseen sopeutumiseen ja sietokykyyn sijoittamattomilla vesillä. Tämä kirja ei ole pelkästään resurssien opas mahdollisten rahoituslähteiden tunnistamiseksi, vaan myös etenemissuunnitelmana varainhoitoon ja julkiseen rahoitukseen. Siinä korostetaan rahoitusmekanismien välisiä käytännön synergioita sekä eri etujen ja strategioiden välisiä ristiriitoja. Tämän työn pääpaino on Kalifornian osavaltiossa, mutta tämä kirja tarjoaa laajemman käsityksen siitä, miten valtiot, paikallishallinnot ja yksityiset yritykset voivat ottaa nämä kriittiset ensimmäiset vaiheet panostamaan yhteiskunnan yhteiseen sopeutumiseen ilmastonmuutokseen. Saatavana Amazon

Luontoon perustuvat ratkaisut ilmastonmuutoksen sopeutumiseen kaupunkialueilla: tieteen, politiikan ja käytännön välinen yhteys

kirjoittanut Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
Tämä avoimen pääsyn kirja yhdistää tutkimustuloksia ja tieteen, politiikan ja käytännön kokemuksia korostamaan ja keskustelemaan luonnonperusteisten ratkaisujen merkityksestä ilmastonmuutokseen sopeutumisessa kaupunkialueilla. Painotetaan luontoperusteisten lähestymistapojen potentiaalia luoda useita etuja yhteiskunnalle.

Asiantuntijalausunnot esittävät suosituksia synergioiden luomiseksi meneillään olevien poliittisten prosessien, tieteellisten ohjelmien sekä ilmastonmuutoksen ja luonnonsuojelutoimenpiteiden käytännön toteuttamisen välillä kaupunkialueilla. Saatavana Amazon

Kriittinen lähestymistapa ilmastonmuutoksen sopeutumiseen: diskurssit, käytännöt ja käytännöt

esittäjä (t): Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
Tämä muokattu määrä kokoaa yhteen kriittisen tutkimuksen ilmastonmuutokseen sopeutumista koskevista diskursseista, politiikoista ja käytännöistä monitieteisestä näkökulmasta. Esimerkkeinä kolmansista maista, kuten Kolumbiasta, Meksikosta, Kanadasta, Saksasta, Venäjältä, Tansaniasta, Indonesiasta ja Tyynenmeren saarista, luvuissa kuvataan, miten sopeutumistoimenpiteitä tulkitaan, muutetaan ja toteutetaan ruohonjuuritasolla ja miten nämä toimenpiteet muuttuvat tai häiritsevät vallan suhteet, oikeudellinen moniarvoisuus ja paikalliset (ekologiset) tiedot. Kokonaisuutena kirja haastaa ilmastonmuutokseen sopeutumisen vakiintuneet näkökulmat ottamalla huomioon kulttuurisen monimuotoisuuden, ympäristönsuojelun ja ihmisoikeuksien sekä feminististen tai ristiriitojen lähestymistavat. Tämä innovatiivinen lähestymistapa mahdollistaa analyysit uusista tietämyksen ja voiman kokoonpanoista, jotka kehittyvät ilmastonmuutoksen sopeutumisen nimissä. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.