Φυσικά φίλτρα

26.03.2009
Αποτελώντας μια εναλλακτική και συνάμα πρωτοποριακή πρόταση βελτίωσης του οικιστικού αλλά και ευρύτερου περιβάλλοντος, οι φυτεμένες στέγες, βεράντες και δώματα κερδίζουν συνεχώς έδαφος σε πολλές χώρες του κόσμου.

Στην εποχή της κλιματικής αλλαγής και της υπερθέρμανσης του πλανήτη που οι συμβατικοί τρόποι κατασκευής αποδεδειγμένα συμβάλλουν κατά 40% στην παραγωγή των αερίων του θερμοκηπίου, το νερό λιγοστεύει και τα μετεωρολογικά φαινόμενα γίνονται όλο και πιο ακραία, ο κόσμος ψάχνει τόσο για εναλλακτικές μεθόδους εφαρμογής συμβατικών συστημάτων, καθώς και για νέους τρόπους σύνθεσης και εφαρμογής πηγών εξοικονόμησης ενέργειας, οικολογικών υλικών και νέων τεχνολογιών ώστε να μπει φρένο στη ραγδαία περιβαλλοντική φθορά του πλανήτη μας. Αλλά τι σημαίνει ο όρος «πράσινη στέγη»; Η πράσινη στέγη είναι αυτό που μέχρι πρότινος αποκαλούσαμε roof garden. Είναι μια πρακτική που από την αρχαιότητα έχει εφαρμοστεί σε κτίρια, από τους κρεμαστούς κήπους της Βαβυλώνας το 600 περίπου π.Χ. έως τα σπίτια των Βίκινγκ και των Ινδιάνων της Αμερικής, καθώς και σε ουρανοξύστες στη Νέα Υόρκη πριν από 80 χρόνια. Στην εποχή μας οι πράσινες στέγες είναι σε γενικές γραμμές σύμβολο πολυτέλειας, ένδειξη κατοικιών της πλούσιας τάξης, μεγάλων εστιατορίων και ξενοδοχείων. Ομως, κάποιοι πρωτοπόροι αρχιτέκτονες με οικολογική ευαισθησία και όραμα εφαρμόζουν εδώ και πολύ καιρό τις πράσινες στέγες στα κτίρια που σχεδιάζουν. Η κατασκευή ενός κήπου στη στέγη ενός κτιρίου λειτουργεί μόνο θετικά στο άμεσο και ευρύτερο περιβάλλον.

Οφέλη της πράσινης στέγης και λόγοι συστηματικής εφαρμογής της στα κτίρια
Το φυτεμένο δώμα ή η φυτεμένη στέγη έχει περιβαλλοντικά, ενεργειακά, κοινωνικά, αισθητικά και επενδυτικά πλεονεκτήματα. Τα φυτά απορροφούν το βρόχινο νερό όταν βρίσκονται στη στέγη ενός κτιρίου και αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση των απορροών υδάτων στο αποχετευτικό σύστημα της οικοδομής. Αυτό μειώνει την εκτόνωση του νερού στο αποχετευτικό σύστημα της περιοχής και συμβάλλει στην οικονομικότερη λειτουργία του συνολικού αστικού συστήματος αποχέτευσης. Επιπλέον, το σύστημα φύτευσης του δώματος λειτουργεί ως προστατευτικό κάλυμμα για τα δομικά στοιχεία του κτιρίου. Η μόνωση και οι μεμβράνες στεγάνωσης δεν εκτίθενται άμεσα στις υπεριώδες ακτίνες του ήλιου, ενώ ταυτόχρονα μειώνονται οι φθορές από τυχόν μηχανικές πιέσεις και από τις αυξομειώσεις της θερμοκρασίας. Συνεπώς, ο χρόνος ζωής των δομικών υλικών αυξάνεται. Επιπρόσθετα, τα φυτά στο δώμα λειτουργούν και ως κατασταλτικό στοιχείο σε περίπτωση φωτιάς, άρα ενδυναμώνεται η πυροπροστασία του κτιρίου. Οσον αφορά την ενίσχυση της μόνωσης, τα φυτά μειώνουν τον ήχο που ανακλάται κατά 3dB βελτιώνοντας την ηχομόνωση του κτιρίου κατά 8dB. Γι’ αυτό εξάλλου χρησιμοποιούνται συχνά σε περιοχές κοντά σε αεροδρόμια και μεγάλους αυτοκινητοδρόμους.

Η πράσινη στέγη αυξάνει άμεσα τη θερμοπροστασία του κτιρίου τόσο το χειμώνα όσο και το καλοκαίρι. Το χώμα και ο αέρας που εγκλωβίζεται σε αυτό αποτρέπουν τη διείσδυση του κρύου το χειμώνα προστατεύοντας το εσωτερικό του κτιρίου από τις χαμηλές θερμοκρασίες. Το καλοκαίρι, τα φυτά προστατεύουν το κέλυφος του δώματος από την υπερθέρμανση καθώς εμποδίζουν τις ηλιακές ακτίνες να φτάσουν σε αυτό. Επιπλέον, συνεισφέρουν στην εξατμιστική ψύξη της οροφής, εξοικονομώντας ενέργεια σε ποσοστό που φτάνει το 40% σε περιόδους αιχμής όπως το καλοκαίρι. Αυτό έχει άμεσο αντίκτυπο στο ευρύτερο περιβάλλον: τα φυτά παράγουν οξυγόνο βελτιώνοντας το μικροκλίμα της περιοχής (εμπλουτίζοντάς το), ενώ ταυτόχρονα μειώνεται το διοξείδιο του άνθρακα και φιλτράρονται τα μικροσωματίδια του αέρα. Αυτοί οι παράγοντες αμβλύνουν και τις επιπτώσεις του φαινομένου της «Αστικής Θερμικής Νησίδας». Η κατασκευή μιας πράσινης στέγης στις κατοικίες δημιουργεί μέρη κοινωνικής συγκέντρωσης και αναψυχής, εκεί που άλλοτε υπήρχαν κενοί χώροι. Η αισθητική του κτιρίου αυξάνεται με την προσθήκη κήπου στην οροφή του μεγαλώνοντας έτσι και την οικονομική αξία του ακινήτου.

Η πράσινη στέγη μπορεί να εφαρμοστεί σε υφιστάμενα ή σε νέα κτίρια. Και στις δύο περιπτώσεις, είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη τόσο η στατική όσο και η οικονομική επιβάρυνση που επιφέρει μια τέτοια προσθήκη στο κτίριο. Κατά κανόνα η στατική επιβάρυνση είναι μηδαμινή, αλλά μπορεί να φτάσει και στο 65% μιας συμβατικής κατασκευής αν η επιλογή των φυτών το επιβάλει.

Οι βασικές παράμετροι στην υλοποίηση ενός φυτεμένου δώματος είναι:
—Αν η φέρουσα κατασκευή μπορεί να δεχτεί τα πρόσθετα φορτία του κήπου. Σε υφιστάμενα κτίρια πρέπει να ελέγχονται ενδελεχώς τα δομικά στοιχεία και να υπολογίζονται τα βάρη και η επίδρασή τους στο φέροντα οργανισμό. Σε νέο κτίριο, πρέπει ο κήπος να έχει σχεδιαστεί από την αρχή ώστε να συνυπολογιστεί με ακρίβεια το βάρος στα στατικά του.
—Η επικάλυψη του δώματος πρέπει να είναι ικανή να δεχτεί την κατασκευή κήπου πάνω από αυτή. Πρέπει να έχει το σωστό φράγμα υδρατμών, όπου απαιτείται θερμομόνωση, στεγάνωση κτλ.
—Ο κήπος πρέπει να είναι καλά διαχωρισμένος από τη φέρουσα κατασκευή με τις σωστές μονώσεις και επικαλύψεις ώστε να προστατεύεται από τις χημικές επιδράσεις του χώματος και των άλλων φυσικών παραγόντων, καθώς και από τη διείσδυση των ριζών στα δομικά στοιχεία του κτιρίου.
—Τα φυτά που επιλέγονται πρέπει να είναι κατάλληλα για το συγκεκριμένο κλίμα και χώρο ώστε να προσαρμόζονται στο περιβάλλον και να μην απαιτούν παραπάνω ανάγκες άρδευσης από ό,τι μπορεί να αντέξει το κτίριο και η περιοχή.
—Η επιλογή του τρόπου άρδευσης να ταιριάζει στα φυτά και το είδος της στέγης και να γίνεται σωστή απορροή των όμβριων και των πλεοναζόντων υδάτων.
—Τα φυτά να είναι προστατευμένα από τους ισχυρούς ανέμους.

Για να αποφεύγονται τυχόν προβλήματα υγρασίας, το φυτεμένο δώμα πρέπει να διαθέτει τουλάχιστον τρία επίπεδα διαστρωμάτωσης, επιπλέον της μόνωσης που αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι του δομικού οργανισμού του κτιρίου:
1. Το στρώμα βλάστησης, που είναι το ορατό αποτέλεσμα της φύτευσης. Ο τύπος του κήπου, βάσει των αισθητικών, οικονομικών, στατικών και κλιματικών παραγόντων, θα καθορίσει και το τελικό αποτέλεσμα της βλάστησης.
2. Το υπόστρωμα ανάπτυξης που αποτελείται από το χώμα και άλλα πρόσμεικτα θρεπτικά συστατικά που θα βοηθήσουν στην ανάπτυξη των φυτών. Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται στην επιλογή του σωστού χώματος: πρέπει να είναι ελαφρύ και να μη μαζεύει υπερβολικές ποσότητες νερού που θα λιμνάζουν σε αυτό, βαραίνοντας υπερβολικά τη στέγη και -λόγω έλλειψης αερισμού- σαπίζοντας τις ρίζες. Κάποια καλά υλικά για το μείγμα του χώματος είναι η τύρφη, ο βερμικουλίτης και ο πετροβάμβακας, που συγκρατούν τα νερά όπως ένα σφουγγάρι.
3. Το στρώμα αποστράγγισης είναι πολύ σημαντικό για τη σωστή λειτουργία του κήπου, τη στιγμή που τα φυτά βρίσκονται στην οροφή ενός κτιρίου και όχι στο έδαφος, το οποίο θα απορροφούσε τα πλεονάζοντα νερά. Κατά κανόνα αποτελείται από διογκωμένη άργιλο, ελαφρόπετρα ή κόκκους περλίτη, υλικά που συγκρατούν την αναγκαία ποσότητα νερού και απομακρύνουν το πλεονάζον προς τις υδρορροές. Υπάρχουν και νέα συστήματα στα οποία οι κόκκοι των φυσικών υλικών αντικαθίστανται με ειδικές κυψέλες από pvc ή προπυλένιο που μαζεύουν μόνο την απαιτούμενη ποσότητα νερού και διώχνουν οτιδήποτε περισσεύει. Μεταξύ του στρώματος της αποστράγγισης και του αντίστοιχου του χώματος τοποθετείται ένα δια-χωριστικό φίλτρο (υαλοΰφασμα, γεωύφασμα) που εμποδίζει τα χώματα να περάσουν στην αποστραγγιστική στρώση και να δημιουργήσουν εμπόδιο στη ροή των υδάτων. Επίσης, μεταξύ της αποστράγγισης και της θερμομόνωσης του κτιρίου, μπαίνουν πολύ καλά στεγανωτικά υλικά, ειδικές ασφαλτικές μεμβράνες προστασίας από πιθανή διείσδυση των ριζών, με οπλισμό υαλοπιλήματος.

Οι πράσινες στέγες χωρίζονται σε τρεις τύπους που καθορίζουν την επιλογή των φυτών, το πάχος των στρώσεων, τη στατική επιφόρτιση και συνεπώς την οικονομική επιβάρυνση που επιφέρουν:
1. Εκτεταμένος (extensive): αποτελείται από ελαφρύ υπόστρωμα 8-15 εκ. που καλύπτει όλη την ταράτσα ή τη στέγη (κλίσης έως και 33%), δημιουργώντας ένα οικοσύστημα από χαμηλή βλάστηση (πόες, γρασίδι, αγριολούλουδα, μικρούς θάμνους ύψους έως και 30 εκ.), και υποστηρίζεται από στρώμα αποστράγγισης 5 εκ.
2. Απλός εντατικός (simple intensive): αποτελείται από ελαφρύ υπόστρωμα 12-30 εκ. και από μέση βλάστηση που συνδυάζει χλόη και θάμνους ύψους μέχρι 1,5 μ. Η αποστραγγιστική στρώση είναι 10 εκ.
3. Εντατικός (intensive): λέγεται ο τύπος πράσινης στέγης που προσομοιάζει με κανονικό κήπο και μπορεί να υποστηρίξει μονοπάτια, δέντρα μέχρι 10 μ. και υδάτινα στοιχεία. Το υπόστρωμα κυμαίνεται από 15-100 εκ. και η αποστραγγιστική στρώση φτάνει τα 25 εκ.

Το πότισμα είναι βασική προϋπόθεση για την καλή ανάπτυξη και συντήρηση μιας πράσινης στέγης. Οταν πρόκειται για κλειστό και όχι για ανοιχτό -όπως στο φυσικό έδαφος- σύστημα άρδευσης, έχουμε τέσσερις επιλογές: το πότισμα με λάστιχο που δεν ενδείκνυται λόγω ανομοιομορφίας, η τεχνητή βροχή που επιτρέπει το ομοιόμορφο πότισμα με ελεγχόμενη ποσότητα νερού, το drip system που περιλαμβάνει ένα δίκτυο με διάτρητους σωλήνες απλωμένο σε όλη την έκταση του κήπου, το οποίο όμως είναι εκτεθειμένο στα καιρικά φαινόμενα, και τέλος, το υπόγειο σύστημα drip όπου οι σωλήνες δεν υπόκεινται σε αντίστοιχες φθορές. Οι απορροές του νερού επιτυγχάνονται μέσω των αποστραγγιστικών στρωμάτων από τα οποία διαφεύγουν τα πλεονάζοντα ύδατα με κλίση απορροών από 1,5-2% προς τις υδρορροές. Η στάθμη του νερού ελέγχεται από ένα φρεάτιο μέσα στο οποίο καταλήγει μία από τις υδρορροές. Για να αποφεύγεται ο κίνδυνος που μπορεί να δημιουργηθεί από την υγρασία, οι στεγανωτικές μεμβράνες πρέπει να είναι ειδικής σύστασης για να αποτρέπουν τη διάτρηση από ρίζες, που καταστρέφουν τις μονώσεις και οδηγούν σε πιθανές φθορές το φέροντα οργανισμό.

Η στατική επιβάρυνση που θα υποστεί ο φέρων οργανισμός υπολογίζεται βάσει συγκεκριμένων μαθηματικών τύπων. Ομως, για να πάρουμε μια ιδέα του βάρους του κήπου που θα θέλαμε να δημιουργήσουμε κάνοντας απλές πράξεις, αρκεί να γνωρίζουμε ότι σε μια ελαφριά κατασκευή αντιστοιχεί περίπου το 0,5 ΚΝ/m2, ενώ σε μια βαριά μπορεί να φτάσει και τα 6,0 ΚΝ/m2 (όπου 10 ΚΝ=1 τόνος). Για έναν εκτεταμένο τύπο φυτεμένης στέγης, το φορτίο του υποστρώματος υπολογίζεται από 80-120 kg/m2, στην περίπτωση απλού εντατικού τύπου από 120-270 kg/m2, ενώ στον εντατικό τύπο ξεκινά από τα 270kg/m2.

Σήμερα, η προοπτική εξοικονόμησης ενέργειας είναι πλέον μονόδρομος όταν χτίζουμε ή ανακαινίζουμε ένα σπίτι. Με την άνοδο των τιμών της συμβατικής ενέργειας, του κόστους της θέρμανσης και της ψύξης, η απόσβεση γίνεται όλο και πιο γρήγορα. Για όλους τους προαναφερθέντες λόγους, η σχεδίαση μιας πράσινης στέγης στην κατοικία σας συμβάλλει στη βελτίωση του άμεσου, δικού σας αλλά και του ευρύτερου περιβάλλοντος, με ελάχιστο, σχετικά με τα πλεονεκτήματα που προσφέρει, κόστος. Κατά κανόνα υπολογίζεται σε 1-2% επιπλέον του συνολικού κόστους κατασκευής του κτιρίου. Γιατί λοιπόν να μην έχουμε όλοι τους δικούς μας «κρεμαστούς κήπους» στο σπίτι ή στο γραφείο;