A zöldtetők vízháztartása
A klímaváltozás egyik negatív kísérő jelensége a szárazság, a fogyó vízkészletek. A nemzetközi prognózisok, az elkövetkező évtizedekben az édesvíz készleteknek stratégiai jelentőséget tulajdonítanak. Országok, népcsoportok jövője, léte függ birtoklásától, nem csoda, ha napjainkra az emberiség fennmaradásának egyik legnagyobb kérdésévé vált. Megőrzése, visszaforgatása, a Föld lakóinak egyetemleges feladata.
A szakszerűen megépített zöldtetők nagy szerepet játszanak a csapadék megtartásában, ellenben a hagyományos tetőkkel, ahol a tetőn összegyűlő vizet a csatornába vezetik. A növényi légzés, a növénnyel fedett területek párolgása (evapotranszspiráció), és a növények közötti fedetlen talajfelületek párolgása (evaporáció), hőelvonással jár, amely nagyban javítja nyári kánikulában a mikroklímát. Mérsékli a belvárosi hő-sziget effektust, a csapadék természetes körforgásába való visszakapcsolása által nagyban csökkenti a városi csatornahálózat terhelését. A fenti példákból is egyértelműen látszik, hogy a zöldtetők vízmegtartó képességének optimalizálása gazdasági és egészségügyi érdek. Ismerkedjünk meg hát behatóbban, a zöldtetők minőségét meghatározó vízháztartási jellemzőkkel.
A vízháztartás szempontjából a legfontosabb rétegek a zöldtető felépítményében
- az ültetőközeg, amely biztosítja a növények gyökérzete számára a szükséges vegetációs életteret, a megtámasztás, tápanyag és vízfelvétel lehetőségét.
- szivárgó- vagy drénréteg, feladata a fölösleges vízmennyiség gyors elvezetése, és a növényzet számára szükséges vízmennyiség visszatartása. Egyes drénrétegek részt vesznek a szűrés feladatában is, azaz korlátozzák a tápanyagok kimosódását, megakadályozván a lefolyók eldugulását, továbbá a zöldtető felépítmény páradiffúziós szellőztetését is biztosítani képesek.
A zöldtetők vízháztartását befolyásoló tényezők:
Lefolyási tényező: Megmutatja, hogy adott idő-, és hosszegység alatt a rétegrendbe beépített anyagok vízzel telített állapotához milyen átfolyási érték tartozik.
Zöldtetőn a lehullott csapadék minél nagyobb arányú megtartása, hasznosítása, elsődleges szempont, csökkenteni kell a lefolyási tényezőt. A lefolyási tényező az elvezetett és a lehullott csapadék viszonyára utal. Nagyságát befolyásolja a zöldtető hajlásszöge, a hőmérséklet, a csapadék intenzitása, és a talajkeverék vastagsága, kötöttsége és nedvességtartalma.
Vízmegtartás: A vízvisszatartás az esővíz azon százalékos része, amelyik nem folyik el, hanem az ültetőközegben vagy a szivárgórétegben tárolódik. A vegetáció szempontjából a középpórusokban megkötött víz bír jelentőséggel, ami hosszú távon raktározódik, mivel az itt összegyűlő nedvesség felületi feszültsége lényegesen kisebb, mint finompórusokban, így ez a növények számára elérhető tápanyag. Ez képezi az úgynevezett, használható vízmegtartó képességet, amely a transzspiráció (növények általi párologtatás) alapja. A talajok vízháztartása leginkább a pórus-nagyságok eloszlásától függ. A leesett csapadék által a talajba jutott nedvesség részben a közép- és finompórusokban köt meg. Ezeket kötött víznek nevezzük. A víz többi része, mint szivárgóvíz, a durva szemcséken keresztül a talaj mélyebb zónáiba jut, ahol zöldtetők esetében a szivárgórétegen keresztül kerül elvezetésre. Fontos megjegyezni, hogy a vegetációs zóna maximális vízkapacitása esetén, az ültetőközeg légtartalma nem kerülhet 10% alá.
A csapadékvíz lefolyási mennyiségének csökkentése, a növények számára szükséges víz tárolása, illetve a többletvíz lefolyásának időbeli késleltetése, mind a zöldtetők alapvető működéséhez tartoznak. Az éves vízvisszatartás kevésbé függ az építésmódtól és rétegrendektől, mint a rétegvastagságtól. Kétségkívül egyrészt az anyag-specifikus vízmegtartó képességet, másrészt pedig a vízáteresztő képességet célszerű számításba venni.
Liesecke és Schmidt vizsgálatai, (németországi adatok) tartalmazzák a százalékos vízmegtartás hozzávetőleges értékeit 650-800 mméves csapadékmennyiség figyelembevételével.
Zöldtető fajták |
Réteg-vastagság |
Vegetációs forma |
Vízmegtartó képesség középérték %-ban |
Éves lefolyási együttható / beépítettségi faktor |
Extenzív |
2-4 |
Moha-Sedum |
40 |
0,60 |
4-6 |
Sedum-Moha |
45 |
0,55 |
|
6-10 |
Sedum-Moha-lágyszárúak |
50 |
0,50 |
|
10-15 |
Sedum-lágyszárúak-fűfélék |
55 |
0,45 |
|
15-20 |
Fűfélék-lágyszárúak |
60 |
0,40 |
|
Intenzív |
15-25 |
Gyep, évelők, fásszárúak |
60 |
0,40 |
25-50 |
Gyep, évelők, bokrok |
70 |
0,30 |
|
>50 |
Gyep, évelők, bokrok, fák |
80 |
0,10 |
Az alábbi példák szintén jól szemléltetik a zöldtetők vízvisszatartó képességét.
- Föld és duzzadó agyag keverékéből álló, 20cm vastag ültetőközeg vízmegtartó képessége 90mm=90 L/m2, amely megfelel Németországban az 1 hónap alatt lehulló átlagos csapadékmennyiségnek.
- A német előírások szerint a min. 10cm vastag zöldtető csapadékvíz-visszatartó hányadosa 0,3, azaz a lehullott csapadékmennyiségnek csak nagyjából 30%-a folyik el, míg 70%-át a vegetáció megtartja, ill. elpárologtatja. Ezzel szemben a 3°-nál meredekebb lejtésű, hagyományos réteg felépítésű tetők esetében a csapadékvíznek 100%-os elfolyásával kell számolni.
- A bajorországi veitshöchheimi Kertészeti és Szőlészeti Intézet számítása szerint10 cmvastag ültetőközegből álló zöldtetőn 15 perces 20L/m2 intenzitású eső esetén alig 5L/m2 csapadékvíz folyik el, míg a kavicsos bitumenes lemezzel fedett lapos tetőn 16L/m2.
A zöldtetők rétegfelépítésnek célja, a növényeknek optimális csapadékvíz-felhasználási keretet biztosítani. Megvalósítása többféle módon lehetséges:
- nagy vízmegtartó képességű adalékok alkalmazásával az ültetőközegben, vagy előkészített ültetőközeg tálcákban,
- az ültetőközeg struktúrájának a felépítéséhez meghatározott szemcsenagyságú, nyitott pórusú töltőanyagok felhasználásával,
- az ültetőközegben, és a feltöltéses, vagy tálcás rendszerű szivárgórétegben alkalmazott felületi vízduzzasztás, illetve a drénprofilokban alkalmazott részleges duzzasztás által.
Az ültetőközegek vízáteresztő képességének összhangban kell lennie a tervezett szivárgóréteg tulajdonságaival. Irányadóként mindkét réteg gyorsan szivárgó pórusainak (durva szemcsék) nagyságát és eloszlását kell figyelembe venni. A kapilláris hajszálcsövek elvágását kerülni kell, a víz útjának biztosítása végett.
Jelenleg, a hazai viszonyokat tekintve, az intenzív zöldtetőket nem lehet automata öntözőrendszer nélkül minőségben fenntartani. A használatban lévő zöldtetőépítési technológiák csak így nyújtanak garanciát. De, amennyiben végiggondoljuk a zöldtetők vízháztartásának javításában rejlő lehetőségeket, úgy meggyőződésem, hogy szakszerű, nyíltpórusú ásványi ültetőközegekkel nagyban lehet csökkenteni az öntözési igényt. A zöldtetőépítés jövőjének kulcsa a vízgazdálkodásban van, ennek szellemében kell óvni meglévő vizeinket, és hasznosítani az égi áldást.
Felhasznált szakirodalom:
Dachabdichtung-Dachbegrünung, Sonder Band: Abdichtung Wolfgang Ernst 2004 Dachabdichtung-Dachbegrünung, Probleme und Lösungen Wolfgang Ernst 2004 DDH edition Erhaltung des ökologischen Wasserhaushalts durch naturnahe Regenwasserbewirtschaftung, W. Luhnen 1997
Bellavics László