Ogród bagienny na dachu. Korzyści, konstrukcja, rośliny

Retencja wody w środowisku zurbanizowanym: multifunkcjonalne ogrody bagienne
Autor: Marcin Gąsiorowski Multifunkcjonalny dach bagienny to nowoczesna metoda retencji wody

Wielofunkcjonalny ogród bagienny na dachu? Czemu nie, dziś wszystko jest możliwe. Ogród bagienny bez podłoża glebowego, projektowany na małą retencję jest lekki, może więc powstać prawie na każdym dachu, również w budynku już istniejącym. To znakomity sposób na nowoczesną retencję wody, szczególnie w miastach i na terenach zagrożonych powodzią.

Pod pojęciem zazieleń multifunkcjonalnych rozumie się rodzaj dachów zielonych, powstałych przy zastosowaniu roślin bagiennych. Cechuje je optymalizacja wykorzystania i retencji wód opadowych, oczyszczania wody, oszczędzania energii oraz kosztów inwestycyjnych.

Co znajdziecie w artykule?

Spis treści

  1. Co trzeba wiedzieć o dachach zielonych?
  2. Jakie są zalety multifunkcjonalnego ogrodu bagiennego?
  3. Jak wykonać ogród bagienny na dachu?
  4. Rodzaje dachów bagiennych
  5. Jakie roślinny sadzić w ogrodzie bagiennym na dachu? 
  6. Ogród bagienny na dachu zgodny z prawem
  7. O autorze artykułu

Co trzeba wiedzieć o dachach zielonych?

Zanim zajmiemy się dachem bagiennym, przeanalizujmy korzyści z tworzenia dachów zielonych. W miastach, na terenach silnie zurbanizowanych, dachy pokryte roślinnością pozwalają odzyskać zabudowaną powierzchnię parceli przejmując funkcje terenów zieleni. Zielony dach daje ponadto wiele innych plusów:

  • pochłania dwutlenek węgla i wydziela tlen,
  • zatrzymuje kurz i inne zanieczyszczenia powietrza – ok. 200 g kurzu/m2,
  • nawilża i jonizuje ujemnie powietrze, a w upalny dzień wyparowuje około 0,5 l wody/m2,
  • tłumi hałas – zależnie od grubości warstw zmierzono zmniejszenie hałasu do 46 dB,
  • magazynuje przejściowo i oczyszcza wodę opadową (potrafi przechwytywać ołów i kadm w ok. 90%),
  • odciąża sieć kanalizacyjną, gdyż powoli oddaje zmagazynowaną wodę albo ją wyparowuje poprawiając jednocześnie warunki klimatyczne w przestrzeni zurbanizowanej. Współczynnik spływu dla dachów ekstensywnych waha się od 0,3 do 0,5, a dla zazieleń intensywnych jest jeszcze wyższy. Z tego powodu (odciążanie sieci kanalizacyjnych oraz działanie przeciwpowodziowe) np. w niektórych miastach niemieckich dopłaca się do zazieleń dachowych, by zachęcić inwestorów do tego typu rozwiązań,
  • jest cennym siedliskiem dla flory i fauny,
  • odpowiednio ukształtowany może pełnić funkcje rekreacyjne.

Oprócz tego, każde nawet konwencjonalne zazielenienie dachu ma jeszcze wiele innych zalet, takich jak np.: ochrona dachu przed bezpośrednim oddziaływaniem promieni ultrafioletowych czy zmniejszenie nagrzewania się dachu w czasie upałów. Dzięki temu dachy narażone są na znacznie mniejsze różnice temperatur. Na przykład, dach kryty papą nagrzewa się latem do ponad 80°C. Na powierzchniach pokrytych zielenią różnice te w skali rocznej wynoszą nie więcej niż 30°C, podczas gdy na dachach konwencjonalnych ok. 100°C.

Retencja wody w środowisku zurbanizowanym: multifunkcjonalne ogrody bagienne... na dachach
Autor: Marcin Gąsiorowski Schematy konstrukcji dachów zielonych ze względu na rodzaj zazielenia dachu Link: POWIĘKSZ ZDJĘCIE

Warstwa roślin i gleby spełnia także funkcję izolacji, a zachodzące w niej procesy biochemiczne dostarczają dodatkową niewielką ilość ciepła. Właściwości izolacyjne takiego dachu nie tylko przeciwdziałają przegrzaniu latem, poprawiają mikroklimat pomieszczeń, ale chronią także budynek przed utratą ciepła zimą. Oszczędność energii wynosi od 10 do 30% w porównaniu z dachami konwencjonalnymi. Jak wykazały badania, przy temperaturze zewnętrznej -15°C temperatura na poziomie uszczelnienia wyniosła 0°C.

Właściwie eksploatowane dachy zielone są długowieczne i znacznie trwalsze – przynajmniej dwukrotnie.

Jakie są zalety multifunkcjonalnego ogrodu bagiennego?

Zazielenienia multifunkcjonalne mają, poza ogólnie opisanymi właściwościami zielonych dachów, szereg dodatkowych interesujących zalet. Jest to np. wysoka zdolność zbiorowisk bagiennych do transpiracji (czynne parowanie wody z nadziemnych części roślin) - 800-1600 mm/m2/rok. Wpływa ona bardziej efektywnie na mikroklimat oraz regulacje temperatury wewnątrz budynku. Zdolność do ochładzania mikroklimatu jest szczególnie cenna w intensywnej zabudowie miejskiej. Odbieranie ciepła w procesie parowania wpływa pozytywnie na regulację temperatury także wewnątrz budynków (efekt ten został wykorzystany do chłodzenia wód technologicznych w produkującej napoje firmie Possmann we Frankfurcie).

Retencja wody w środowisku zurbanizowanym: multifunkcjonalne ogrody bagienne
Autor: Marcin Gąsiorowski Przykład dachu multifuncjonalnego częściowo bagiennego a częściowo suchego

Ogród bagienny na dachu oddaje znaczną ilość wody do atmosfery, odciąża w dużym stopniu sieci kanalizacyjne (znacznie bardziej niż zielone dachy konwencjonalne), dlatego też można go zakwalifikować jako element działań przeciwpowodziowych.

Zbiorowiska szuwarowe cechuje wysoka efektywność czyszczenia wód. Mogą być zatem wykorzystane do oczyszczania zbiorników wodnych, takich jak stawy ozdobne czy kąpielowe. Oczyszczane mogą być również wody technologiczne bądź ścieki. Przykładowo, w fabryce maszyn rolniczych w John Deere w Mannheim oczyszczane są  w ten sposób ścieki z lakierni, a firma Emschermann wykorzystuje dach bagienny jako oczyszczalnię ścieków bytowych (w Bottrop w Niemczech). Szczególnie interesujące może być wykorzystanie dachów bagiennych do oczyszczania tzw. ścieków szarych przed ich ponownym wykorzystaniem (np. do spłuczek toaletowych, prania czy podlewania ogrodu).

CZY WIESZ, ŻE

„Ścieki szare” są to ścieki bytowe powstałe w gospodarstwach domowych po zmywaniu, praniu, myciu i kąpieli. Po oczyszczeniu mogą być użyte ponownie, np. do spłukiwania toalet czy nawadniania trawników.

Retencja wody w środowisku zurbanizowanym: multifunkcjonalne ogrody bagienne
Autor: Marcin Gąsiorowski Dach zielony multifunkcjonalny w budynku mieszkalnym (od lewej) i magazynowym (po prawej)

Zbiorowiska szuwarowe należą do szczególnie cennych przyrodniczo, rzadkich w zurbanizowanym środowisku biotopów. Jako powierzchnia biologicznie czynna są na terenie Niemiec uwzględniane w bilansie zabudowy i bilansie ingerencji-kompensacji, co przekłada się na aspekt finansowy inwestycji.

Jak wykonać ogród bagienny na dachu?

Uszczelnienie oraz warstwy ochronne, podobnie jak i wszelkie inne detale powinny być wykonywane zgodnie z obowiązującymi normami FLL (są to niemieckie normy branżowe dotyczące realizacji terenów zieleni), natomiast warstwy leżące ponad uszczelnieniem różnią się znacznie od zielonych dachów konwencjonalnych. Ciężar dachów bagiennych jest porównywalny lub mniejszy niż dachów ekstensywnych. Obciążenie wynosi średnio 50-200 kg/m2, co jest zależne głównie od projektowanej retencji. Nakłady pielęgnacyjne zbliżone są natomiast do kosztów pielęgnacyjnych zielonych dachów ekstensywnych lub prostych dachów intensywnych. Dachy bagienne muszą mieć jednak zagwarantowane wystarczające zaopatrzenie w wodę w długotrwałych okresach suszy. O ile dach nie został zaprojektowany do oczyszczania wody, woda pompowana jest do zbierana w cysternach, podobnie jak deszczówka.

Rodzaje dachów bagiennych

Generalnie dachy bagienne można podzielić na dachy płaskie: bezsubstratowe lub wykonane na substracie, stałe i pływające oraz dachy spadziste.

  • Dachy płaskie bezsubstratowe
    Na uszczelnionym dachu płaskim rozkłada się bezsubstratowe płaty wegetacyjne, (na całości dachu lub w postaci wysp) uprzednio do tego celu przygotowane. Są to maty wykonane metodą „fytolizy” (Phytolyse®), gdzie splecione korzenie helofytów tworzą zwartą, można by rzec „tkaninę“. Tak przygotowany materiał dzielony jest na mniejsze fragmenty i podobnie jak trawa z rolki, rozkładany na dachu. Zaletą tego rozwiązania jest prostota wykonania, oszczędność materiału oraz zredukowany ciężar. Wadą – niższa zdolność filtracji i akumulacji w porównaniu z dachami na substracie a także przejściowo ograniczona stabilność w okresie bezpośrednio po wykonaniu.
  • Dachy płaskie wykonane na substracie
    Uszczelniony dach pokryty zostaje warstwą substratu, w którym rozmieszcza się rośliny bagienne produkowane np. metodą Logotainer®. Stosując tę metodę można odpowiednio dobrać substrat by uzyskać dodatkową eliminację zanieczyszczeń lub substancji biogennych z przypływającej wody. Substraty o dużej powierzchni czynnej, takie jak: lawa, perlit, kruszona cegła, keramzyt czy torf gwarantują powstanie rozległej bakteryjnej tzw. „błony biologicznej“ mającej podstawowe znaczenie w eliminacji zanieczyszczeń organicznych. Dodatek innych substratów takich jak: wapienie, zamonit, dolomity, hematyt itp. pozwala natomiast wiązać chemicznie zanieczyszczenia oraz niektóre związki biogenne, np. fosforany. Stosując absorbery jonowe (zeolity, minerały ilaste ) wiązać można substancje biogenne lub inne substancje, które chcemy usunąć (np. do eliminacji cynku używany jest Laponit). W praktyce dobierane są zwykle mieszanki dostosowane do składu chemicznego oczyszczanej wody i warunków hydraulicznych, gwarantujące optymalny efekt, zarówno pod względem chemicznym, biologicznym oraz uwzględniające czynnik ekonomiczny.
  • Dachy płaskie z zastosowaniem mat typu Repotex
    Stosując maty pływające (bezsubstratowe pływające maty Repotex), wyposażone w struktury pozwalające na unoszenie się tkaniny na powierzchni wody (Repotex S), uzyskać można zazielenienia dachowe o bardzo dużej zdolności retencyjnej, dobrze znoszące wahania poziomu wody. Stosowane mogą być również maty zakotwiczone na stałe (Repotex U), wyposażone w struktury magazynujące wodę. Retencja wód odbywa się wtedy nad powierzchnią roślin. Zależnie od funkcji dachu, mata może mieć warstwę ograniczającą transpirację. Rośliny repozycyjne są po prostu rozkładane na macie po 5-8 sztuk (Logotainer) lub 2-3 szt. (Phytolyse). Ich korzenie szybko przerastają maty stabilizując się w ten sposób mechanicznie.
    Dachy płaskie mogę być zasilane wodą w sposób ciągły, szczególnie wtedy gdy ich funkcją jest oczyszczanie wód. Braki wody mogą być też uzupełniane w okresach suszy (dachy retencyjne), co zwykle regulowane jest za pomocą czujnika sterującego pompą .
  • Dachy spadziste
    Mają one ograniczoną zdolność retencji wody, muszą być więc stale w nią zaopatrywane. Zasilanie odbywa się w sposób ciągły lub pulsacyjny. Ze względu na potrzebę ciągłej dostawy wody, ich budowa jest głównie realizowana w powiązaniu z funkcją oczyszczania wody lub regulacji mikroklimatu.
    Istotnym elementem dachu jest system równomiernego rozprowadzania wody na całej powierzchni. Dachy o niewielkim spadku wykonać można na substratach, podobnie jak dachy płaskie. Gdy spadki uniemożliwiają stworzenie stabilnego podłoża dla roślin, stosuje się maty typu Repotex wyposażone w struktury zatrzymujące wilgoć. Tkanina Repotex to mata z materiału nierozkładającego się, mająca na wierzchu warstwę przeciwdziałającą transpiracji, natomiast na spodzie – warstwę chłonącą wodę (Repotex U). Struktury wypornościowe obciążają dach zależnie o typu od 500 do 2000 tys. g/m2 przy grubości do 2,5 cm. Najgrubsze z mat są w stanie zatrzymać ok. 8 litów na 1m2 wody. Testy prowadzone na dachach spadzistych wykazały, że obciążenie 1 metra kwadratowego dachu wraz z biomasą wynosi ok. 15 kg/m 2. Aby zaopatrzyć w wodę 1 metr maty wegetacyjnej, potrzebne jest 2 m2 dachu. Matę Repotex można również obsadzać roślinami repozycyjnymi, zanim zostanie umieszczona na powierzchni dachu.
Retencja wody w środowisku zurbanizowanym: multifunkcjonalne ogrody bagienne
Autor: Marcin Gąsiorowski Roślina hodowana bezsubstratowo (po lewej) oraz mata pływająca Repotex (po prawej)

Jakie roślinny sadzić w ogrodzie bagiennym na dachu? 

Rośliny repozycyjne typu Logotainer hodowane są na specjalnych paletach z tworzywa, które mają specjalne wgłębienia w kształcie klinów. Rosnąc w tych zagłębieniach, korzenie  tworzą zwartą klinowatą formę. Czas ich produkcji wynosi do 2 lat. Rośliny repozycyjne łatwo się transportuje, gdyż pozbawione są części nadziemnej. Niewiele ważą i mogą być przewożone w stanie suchym w przeciągu 3 dni.

Dzięki zwartej bryle korzeniowej bardzo łatwo jest też je sadzić w ogrodzie bagiennym. Po posadzeniu na dachu rośliny te szybko się aklimatyzują i dają duże przyrosty. Na dachach spadzistych rośliny wtykane są bezpośrednio w matę.

Ogród bagienny na dachu zgodny z prawem

Ogród bagienny to niewątpliwie tzw. powierzchnia czynna biologicznie. Pojęcie to pojawiło się po raz pierwszy w warunkach technicznych jakim powinny odpowiadać budynki ich usytuowanie w roku 2002. Definicja powierzchni terenu biologicznie czynnej była dwukrotnie zmieniana, a obecnie obowiązuje ta z roku 2018:

"Przez teren biologicznie czynny należy rozumieć teren o nawierzchni urządzonej w sposób zapewniający naturalną wegetację roślin i retencję wód opadowych, a także 50% powierzchni tarasów i stropodachów z taką nawierzchnią oraz innych powierzchni zapewniających naturalną wegetację roślin, o powierzchni nie mniejszej niż 10 m2, oraz wodę powierzchniową na tym terenie."

Dachy płaskie, tarasy, stropy garaży podziemnych, których przybywa w miastach są więc doskonałym miejscem do zakładania ogrodów. Mogą one mieć również formę dachów bagiennych lub dachów retencyjnych służących magazynowaniu wody opadowej, której nadmiar można wykorzystać do podlewania roślin w ogrodach i w systemie kanalizacji budynku.

O autorze artykułu

Marcin Gąsiorowski studiował na Wydziale Architektury Krajobrazu Akademii Rolniczej w Warszawie. W latach 1981-85 ukończył studia na Uniwersytecie GHS Essen RFN (Wydział Architektury Krajobrazu oraz studia podyplomowe Ekologii ze specjalizacją w zakresie projektowania środowiskowego, ingerencji i kompensacji, ekologii wód oraz ich sanacji). Należy do Izby Architektów Nadrenii-Westfalii, Związku Architektów Krajobrazu Niemiec (BDLA), Międzynarodowej Organizacji Naturalnych Wód Kąpielowych (IOB) oraz Niemieckiego Związku Naturalnych Wód Kąpielowych (DBfnBG). Jest autorem wielu opracowań i projektów.

Dorobek autora:

  • inwentaryzacja fitosocjologiczna tarasu zalewowego Renu ze szczególnym uwzględnieniem antropopresji,
  • koncepcja renaturyzacji wyrobisk żwiru w Angermund,
  • inwentaryzacja (współpraca z Fundacją Oławy i Nysy) zbiorników wodnych Wrocławia z oceną krajobrazowo-przyrodniczą (metodą Adam – Nohl – Valentina);
  • koncepcje sanacji: stawów miejskiej oczyszczalni w Homberg i układu wodnego w firmie KPMG Düsseldorf (z Z&P), osiedla Wersten, stawu (3500 m²) w Rösrath i Werne,
  • inwentaryzacje strukturalne cieków wodnych w okolicach Düsseldorfu (w tym badania makrozoobentosu) wraz z wytycznymi do renaturyzacji;
  • projekt szereregu oczyszczalni hydrobotanicznych ścieków m. in. Ecola de Basto, Kletno, Selm, Gotzenberg, Hubbelrath,
  • projekty ogrodów na dachach, np. kompleks handlowo-uslugowy Charlottencenter w Halle o pow. 2500 m² i zazielenień ekstensywnych dachów (obiekty publiczne oraz firmy Ratingen – 1600 m² – w Warszawie), również dachy multifunkcjonalne oraz systemy infiltracyjne wód opadowych (Firma Hegler in Essen, Osiedle w Mühlheim, centrum handlowe w Hamburgu ze zbiornikiem 4500m², dachy 25 000 m² );
  • projekty założeń zieleni w osiedlach mieszkaniowych (Warszawa, Mühlheim, Düsseldorf ), Park Pesch,
  • pustynne oazy w Thumamah Park (Arabia Saudyjska z BW&P) Vadi Hanifah – koncepcja uzdatniania wód pościekowych oczyszczalni miejskiej w Riyadh celem zasilenia projektowanego zbiornika rekreacyjnego (70 ha) z BW&P oraz Fridrichem Wissingiem),
  • projekty ok. 130 ogrodów prywatnych i ok. 200 układów wodnych, w tym ponad połowa to stawy kąpielowe.
Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Czytaj więcej