Snižování energetické náročnosti budov, Střechy, Technologie

Zelené střechy od projektu k realizaci

Počet zelených střech v České republice v posledních sedmi letech roste. Poskytují nejen prostory pro relaxaci, ale také zadržují a následně odpařují srážkovou vodu. Mají tak příznivý vliv na klima v lokalitě i na vnitřní prostředí v samotném domě.

Investiční náklady na vybudování zelené střechy zahrnují přípravu projektu, prováděcí práce, nákup substrátu, vegetace a dalšího materiálu. Pohybují se v rozmezí 800 až 2500 Kč/m2 u extenzivní střechy a 1500 až 5000 Kč/m2 u intenzivní zelené střechy. Další náklady většinou souvisejí s ověřením statiky a zesílení konstrukce objektu, s instalací vzduchotechniky a zavlažování. Je třeba počítat s provozními náklady na údržbu zeleně. Rozhodování má tedy z pohledu investora podobu analýzy nákladů a přínosů. Pro vyčíslení přínosů se používá kombinace metod založených na úspoře nákladů (ceny energií za vytápění a chlazení budovy, za retenční objekty, za výměnu izolací), anebo nákladů na odhlučnění vnitřních prostor. Díky zelené střeše dům získává vyšší hodnotu na trhu nemovitostí. V některých zemích jsou zelené střechy podporovány hrazením přímých nákladů či provozních nákladů (snížené stočné), v ČR v rámci programu Nová zelená úsporám jako doplněk k tepelným úsporám a příspěvky osvícených měst. Například Brno podporuje zelené střechy přímou dotací na jejich realizaci.

Od ledna nová pravidla

V prosinci loňského roku byla schválena změna novely vodního zákona. „Zahrnuli jsme tam požadavek na efektivní využití srážkové vody při nové výstavbě, změnách stávajících staveb a při územním plánování tak, aby se v prvé řadě preferovala akumulace srážkové vody a její následné využití, popřípadě její vsakování na pozemku či výpar, například prostřednictvím vegetační střechy. Teprve pokud stavebník prokáže, že to objektivně nelze realizovat, může být povolen regulovaný odtok dešťové vody z pozemku,“ uvádí ministr životního prostředí Richard Brabec a dodává: „Kromě zvýšení dotační podpory na realizaci zelených střech u rodinné a bytové výstavby z 500 na 800 Kč/m2 tak budou investoři motivováni k zeleným rekonstrukcím i u komerčních objektů.“ 

V roce 2019 ministerstvo životního prostředí podpořilo 4606 projektů s náklady přes dvě miliardy korun, loni plánovalo podporu ve výši kolem 2,5 miliardy korun.

Důležité detaily projektu

Zelené střechy mohou mít podobu souvislého porostu sukulentů nebo jednoduché terasy s několika květináči. Ale na budovách ČSOB v Praze-Radlicích například vidíme střechy, které byly modelovány jako terén, kde rostou i stromy a keře. U intenzivních vegetačních střech je proto ideální spolupráce stavebního a krajinářského architekta. Stavebně-statický návrh zajistí únosnost nosných i navazujících konstrukcí a skladeb včetně tepelných izolací a hydroizolací, které musí mít atest proti prorůstání kořínků. Důležitý je návrh detailů; odborníci doporučují pokud možno co nejjednodušší řešení. Na projekt stavební části navazuje projekt sadbových úprav. Následuje výběr dodavatele stavby a časový harmonogram, příprava stavebních konstrukcí. U hydroizolace by měly proběhnout zkoušky těsnosti. Vegetace vždy určuje, jaké souvrství je pro ni optimální, proto by u návrhu a realizace měl být zkušený zahradník. 

Luční květiny na vodojemu: Čestné uznání bylo v soutěži Zelená střecha roku uděleno za realizaci pilotního projektu při rekonstrukci vodojemu průmyslové vody v Praze na Proseku.Další Čestné uznání v soutěži získala výrobní hala LIKO-Vo, která je začleněna do systému využití odpadní vody pro zavlažování

Typy zelených střech

Většina zelených střech je v našich podmínkách realizována jako plochá nebo mírně šikmá. S rostoucím sklonem nad 15° zpravidla rostou pořizovací i provozní náklady. Nejpoužívanějším dělením zelených střech je typologie extenzivní/polointenzivní/intenzivní. Spočívá v míře autoregulace vegetace, tedy nakolik se dokáže vegetace na střeše udržet bez zásahu člověka. U extenzivních zelených střech stačí minimální údržba, zpravidla jednou až dvakrát ročně. Vegetační souvrství pro suchomilné rostliny a sukulenty se pohybuje od 100 do 200 mm. Na intenzivních zelených střechách najdeme trvalkové i zeleninové záhony, trávníky, keře a stromy. Pokud tedy u extenzivních střech platí předpoklad, že se vegetace přizpůsobuje tomu, co dovolí konstrukce, u intenzivních střech se spodní konstrukce přizpůsobuje vegetaci. Přechodovým můstkem kombinujícím prvky obou typů jsou střechy polointenzivní.

Zelené střechy mohou poskytovat další spektrum funkcí. Retenční střechy zadržují co největší množství srážkové vody, střechy biodiverzní jsou uzpůsobeny k tomu, aby přírodě vracely to, co jí člověk vzal. Pomocí přírodních materiálů, širšího sortimentu rostlin a prvků podporujících biodiverzitu vznikne na střeše biotop, který láká ptáky a bezobratlé (motýli, včely, pavoukovci). Biosolární zelené střechy využívají tíhy vegetačního souvrství k zajištění fotovoltaických panelů bez toho, aby se jejich podpůrná konstrukce musela kotvit do střešního pláště. Zelená střecha ochlazuje fotovoltaiku odpařováním vody a solární články tak pracují při nižších teplotách a s vyšší účinností. Dalším z trendů je městské zemědělství. Na pěstebních střechách vznikají záhony s bylinkami a zeleninou.  

Biosolární střechy

Energii ze slunce je možné využít k částečnému pokrytí potřeby energie v domácnostech, kancelářích nebo průmyslových provozech. Rozlišujeme dva systémy: fotovoltaický a fototermický. 

Fototermické systémy využívají sluneční energii k ohřevu vody nebo nemrznoucí směsi ve slunečních kolektorech. Kapalina proudí v uzavřeném okruhu za pomoci čerpadla a ve výměníku tepla předává tepelnou energii do zásobníku teplé vody. Ohřátá voda může pokrýt výraznou část spotřeby teplé vody, slouží k podpoře vytápění interiéru nebo k ohřevu vody v bazénech. 

Fotovoltaický systém využívá sluneční energii k ohřevu vody i k výrobě elektrické energie. V křemíkových článcích vzniká stejnosměrný proud, který je kabely veden k měniči, kde se převádí na proud střídavý, a pak se dále využívá v běžných zařízeních. Účinnost fotovoltaických panelů se testuje při teplotě 25 °C. S rostoucími teplotami roste ve fotovoltaických vodičích odpor a jejich účinnost se snižuje. Zelené střechy svým ochlazujícím efektem snižují teplotu v okolí fotovoltaiky a tím zvyšují její účinnost.

Výhody zelených střech:

Úspora energie: V letních dnech teplota hydroizolace ploché střechy dosahuje až 80 °C. Na stejné střeše, ale s využitím vegetačního souvrství, bude teplota na hydroizolaci kolem 30 °C. Takový rozdíl znamená účinnou regulaci teplotních výkyvů, stálý komfort a s tím spojenou úsporu na nákladech za klimatizaci vnitřních prostor. Opačný efekt nastává v zimě, kdy dochází ke snížení tepelných ztrát.
Prodloužení životnosti: Střešní hydroizolace bývá vystavena tepelným extrémům a klimatickým vlivům. Zelená střecha jí poskytuje ochranu a prodlužuje její životnost až na dvojnásobek.
Zadržování srážek: Při přívalových deštích dochází k zahlcení kanalizačních sítí. Díky své retenční schopnosti dokážou zelené střechy pojmout množství vody a postupně ho pak uvolňovat.
Ochlazování prostředí: Zastavěné plochy s minimem zeleně akumulují sluneční energii a posléze ji vyzařují. Mají tedy citelně vyšší teplotu než prostředí se zelení. Vegetační střechy nashromážděnou vodu odpařují a tím své okolí ochlazují.
Zvuková izolace: Rostliny hluk snižují, odráží ho a rozptylují. Větší je však zvukověizolační schopnost substrátu – již 12 cm substrátu pohltí při kolmém dopadu zvuk až 40 dB, 20 cm až 46 dB.
Kvalita ovzduší: 1 m² zelené střechy ročně pohltí až 5 kg CO2 a zachytí 0,2 kg prachových částic.
Ekologický prvek: Zelená střecha je biotopem, který přitahuje množství malých živočichů a přispívá tak k větší biodiverzitě.

Často jsou zmiňovány bariéry:

Vyšší počáteční cena: Náklady na únosnost konstrukcí, skladbu zelené střechy či pečlivější výběr jednotlivých komponent. Je ale nutné se dívat na realizaci v dlouhodobějším horizontu.
Vyšší požadavky na kvalitu provedení: Vždy je nutné mít na zřeteli vazbu mezi zelenou střechou a navazujícími konstrukcemi. Kvalitním návrhem předejdeme problémům, jako je například zatékání. Důraz musí být kladen na kvalitu provedení hydroizolační vrstvy či kotvení vzrostlých dřevin.
Obavy z neznalosti: Mýty a polopravdy často devalvují hodnotu zelené střechy. Často jsou tak dobré myšlenky zatraceny na základě špatné reference.

Zelená střecha roku

V září loňského roku byly u příležitosti odborné konference Zelené střechy – vize budoucnosti vyhlášeny výsledky sedmého ročníku soutěže Zelená střecha roku. Porota vybírala z jednadvaceti realizací, jako vítězný projekt vybrala střechu na budově společnosti KOMA Modular ve Vizovicích. Druhé místo získaly střecha na paláci Špork v historickém centru Prahy a střecha na garážích u kanceláří ateliéru Jakub Cigler Architekti. 

Z Milána do Vizovic
Český pavilon z Expa 2015, kde získal bronzovou medaili za architekturu a inovace, je nyní umístěn v areálu společnosti KOMA Modular. Přízemí administrativní budovy je otevřeno veřejnosti jako výstavní centrum, na střeše je posezení a bylinková zahrada. Návrat pavilonu do Vizovic, veškeré související práce a úpravy stály firmu přes sto milionů korun. Vnitřní prostor je otevřený, atriem se vine od prvního podlaží až po střechu spirálovité plátno s barevnými motivy od Barbory Šlapetové.

Na střeše porota ocenila vysokou úroveň architektonického řešení i její relaxační funkci. Takové řešení veřejnosti přibližuje možnosti uplatnění zelených střech na lehkých montovaných objektech.

Střecha na objektu KOMA Modular ve VizovicíchŘez – obvodový a středový záhon, střešní terasa Intenzivní záhon optigreen typ garden roof: substrát 450 mm; drenážní nopová fólie 60 mm; křemičitý písek 30 mm; filtrační geotextilie; nopová fólie stěnová; rektifikační terč; dubová fošna 450 x 50 mm, modřínový trám 2 x 300/175 mm Terasa: Thermowood z borovice; roznášecí rošt; rektifikační terč s podložkou; pěnosklo 60 mm; geotextilie; EPDM střešní fólie spádovaná; EPDM střešní fólie parozábrana; EPDM střešní fólie moduly; izolační klíny

Materiálové skladby:
▪ Střešní zahrada: optigreen typ „garden roof“, optigreen typ „nature roof“, dřevěný trám, dřevěná terasa
▪ Zelená střecha: optigreen typ „light-weight roof“; technická část střechy – přitížení střešní fólie pěnosklem; ocelové zábradlí – sklohliníková ocelová stěna; podlaha terasy – dřevo, dřevěné trámy a prorůstající pororošt.
Zábradlí slouží také jako ochrana proti bleskům, je uzemněné.
Střecha byla pokryta dřevěnými prkny i pororošty. Tyto podlahové prvky jsou umístěné na terčích na spárované ploše.
Pro odlehčení stavby bylo na střeše použito pěnosklo. Vyplňuje spáry, je také pod palubními deskami. Pěnosklo není nasákavé a je lehké, zároveň je součástí protipožární ochrany.
Svými vlastnostmi snižuje riziko požáru.
▪ Obvodový záhon: EPS 200S, substrát plně nasycený, geotextilie, drenážní fólie, intenzivní porost a keře, zábradlí vložené
▪ Souvrství trámu: EPS 200S, dřevěný trám (modřín a dub)
▪ Palubková terasa: EPS 200S, drenážní fólie, geotextilie, pěnosklo (řešení výplně spádu), dřevěná terasa
▪ Intenzivní záhon: optigreen typ „garden roof“, intenzivní substrát 450 mm s automatickým zavlažováním
▪ Extenzivní záhon: optigreen typ „ligt-weight roof“

Střecha na pavilonu EXPO 2015 v Miláně, který byl zvolen třetím nejlepším v kategorii architektury. Během šesti měsíců trvání výstavy získal další ocenění od médií i návštěvníků.Budova nyní slouží jako administrativní a výstavní centrum, zahrada na střeše jako klidová a prezentační zóna firmy. Řešení přibližuje možnosti uplatnění zelených střech i na lehkých montovaných objektech.

Základní údaje:

Investor: KOMA Modular s.r.o.
Autoři projektu budovy:
CHYBIK+KRISTOF AA
Projekt zelené střechy:
Zdeněk Sendler, Radka Táborová
Dodavatelé:
KAHIM stavby s.r.o., Pozemní stavitelství Zlín a.s.
Výměra:
600 m²

Střecha v centru Prahy

Městský palác kombinuje administrativní funkce s restauracemi a cukrárnou v parteru. Zelená střecha je určena nájemcům, kterým poskytuje neformální pracovní prostředí, prostor pro odpočinek i pořádání společenských akcí. Vedle pobytové části jsou vysázeny rostliny dotvářející střešní krajinu. Střecha na Paláci Špork nadchla porotu mimo jiné i díky tomu, že autoři využili recyklované stavební materiály. 

Budova vznikla rekonstrukcí a dostavbou barokního paláce a bankovního domu od architektů Josefa Gočára, Karla Jaraye a Bohumíra Kozáka. Jednotlivé části stavby nyní propojuje dvorní vestavba. Zpřístupněna byla původně soukromá komunikace, která tvoří novou spojnici dříve odtržených veřejných prostor. Korunou spojených domů je střešní nástavba. Z pobytové střešní plochy se zahradou se nabízí výhledy na Staré Město a panoráma Pražského hradu. 

Konstrukci střechy tvoří šikmé a zborcené plochy železobetonových desek, které sjednocují členitý půdorys a za svými vrcholy skrývají technologie objektu. Tvar nosné železobetonové desky tloušťky 220 mm vychází z typologie střešních mansard okolních historických domů. Šikmé a zborcené plochy byly vytvarované pomocí vějířovitě se rozevírajícího bednění z prken. V interiéru tak vznikl plynule se vlnící strop různých výšek, který nabízí atraktivní prostory v nejvyšším patře. Deska se svahuje směrem k ulicím – k severní a západní fasádě, s nimiž je provázána prejzovou krytinou. Pro malý sklon v některých částech této střechy bylo navrženo vodotěsné podstřeší z fóliové izolace, které pak plynuje pokračuje v celé ploše střechy v kombinaci s parotěsnou vrstvou z asfaltového pásu na železobetonové konstrukci. Tepelná izolace je tvořena z EPS, která převážně kopíruje šikmý tvar desky, jen občas dotváří spádové klíny. 

Střecha v centru PrahyŘez – skladba vegetační střechy s intenzivní zelení

Terasy z akátového dřeva jsou osazeny na dřevěném roštu. Rozdíly ve sklonu desky pomáhá vyrovnat ocelová konstrukce uchycená k systému betonových pilířků vystupujících ze střešní desky. Ocelová podkonstrukce je použita i pro střešní lavice a schodiště, které se prolínají do ozeleněných svahů. 

Zelené svahy mají vrstvu substrátu Acre v tloušťce kolem 250 mm, lokálně navýšeným až na 400 mm. Ve svazích, jejichž sklon přesahuje 15°, byl navržen zádržný systém zeminy Optigreen. 

Substrát i cihlovo-taškový recyklát byly na střechu dopraveny pomocí jeřábu. Na střeše jsou rovnoměrně rozmístěny tak, aby nezatěžovaly statiku domu. Tam, kde bylo třeba navýšit mocnost substrátu, jsou dřevěné hatě s rohoží. Po rozmístění substrátu následovala síť kapkové závlahy. Rozmístěním rostlin, jejich výsadbou, ukotvením rozchodníkových rohoží a následným zamulčováním recyklátem bylo dílo zakončeno.

Na zelené svahy v místě, kde střecha přechází na Gočárův objekt, navazuje treláž z cortenového tahokovu, popnutá rostlinami. 

Střecha v centru PrahyStřecha v centru Prahy

Výsadba je založena převážně na nekvetoucích nebo drobně kvetoucích travinách. Prolínají se s dalšími zónami osázení, trvalkovou „steposavanou“ a rozchodníky, a společně podporují dramatickou střešní krajinu domu. Traviny rámují celý obraz zahrady a přizdobují prostor kolem vstupu na terasu. Vysoké výsadby Miscanthus floridulus definují pohledy a zakrývají rušivá místa sousedních budov (vzduchotechnické jednotky, instalační komíny). Střední traviny vytváří pocitové zelené opěradlo za akátovými lavicemi, které lemují téměř celou délku střešní terasy. Dominantní prostor nad nejširší plochou terasy byl určen pro trvalkovou „steposavanu“ s drobnými travinami. Svou barevnost a výšku vzrůstu mění v průběhu roku, na jaře trvalky doplňují divoké cibuloviny. Rozchodníková rohož byla použita na příkrém svahu a v hůře přístupných místech. Atmosféru a barevnost zahrady pomáhají dotvořit popínavé rostliny.

Zelená střecha je vybavena automatickým zavlažovacím systémem. Vzhledem k větrnému charakteru prostředí byla zvolena závlaha kapkou.

Základní údaje:

Investor: SEBRE, a.s.
Autoři projektu: Fiala+Nemec s.r.o., Zuzana Boháčová, Petr Jehlík
Dodavatelé: Hinton, a.s., ROSTETO s.r.o. (návrh a realizace zeleně), Zahradní Architektura Kurz s.r.o. (realizace zelené střechy), ALTECH, spol. s r.o. (lehký obvodový plášť), TPB STEEL, spol. s r.o. (zábradlí a kovové prvky na střeše)
Výměra: 660 m²

Extenzivní střecha a kořenová čistírna

Dílu na výrobní hale LIKO-Vo bylo porotou soutěže Zelená střecha roku uděleno Čestné uznání za začlenění zelené střechy do systému využití odpadní vody pro zavlažování. Jedná se o střechu výrobní haly kovovýroby. Skládá se z části extenzivních ploch (ploché, šikmé) a střešní kořenové čistírny, napojené na zelenou stěnu a fasádní kořenovou čistírnu. V místě šikmé zelené střechy jsou použity EPS stabilizační desky ZinCo Floraset FS 75. Kořenová čistírna byla založena na silné vrstvě pěnového skla, doplněného praným kačírkem.

Extenzivní střecha a kořenová čistírnaStřešní kořenová čistírnaStřešní kořenová čistírnaStřešní kořenová čistírna

Detail ukončení vegetační střechy Střešní plášť s vegetačním souvrstvím: Vegetační souvrství 100 kg/m2, výška 500 mm; filtrační a vodoakumulační textilie – drenážní nopová fólie; modifikovaný asfaltový pás odolný proti prorůstání kořenů, nosná vložka z PES rohože, ochranný posyp, celoplošně nataveno; SBS modifikovaný asfaltový pás, nosná vložka ze skelné tkaniny, bodově nataveno; penetrační nátěr spádového betonu asfaltovými emulzemi; spádová vrstva – beton prostý lehčený; nosná železobetonová deska pohledováŘešení pláště a kořenové čistírnyŘešení pláště a kořenové čistírny

Základní údaje:

Investor a dodavatel: LIKO-S a.s.
Autor:
Fránek Architects s r.o.
Projekt:
Construct Design s.r.o.
Plocha:
1128 + 264 m²

Luční květiny na vodojemu

Čestné uznání bylo v soutěži Zelená střecha roku uděleno za realizaci pilotního projektu při rekonstrukci vodojemu průmyslové vody v Praze na Proseku. Technický objekt nyní slouží pro zvýšení biodiverzity velkoměsta.

Střecha technického objektu je využita pro zvýšení biodiverzity velkoměsta.Střecha technického objektu je využita pro zvýšení biodiverzity velkoměsta.

Základní údaje:

Investor: Pražské vodovody a kanalizace, a.s.
Autor projektu a dodavatel: ACRE, spol. s r.o.
Další zhotovitelé: Gabriel s.r.o./hydro-osev, Planta naturalis a Agrostis Trávníky, s.r.o./dodavatelé osiva
Místo: Praha 9
Výměra: 2400 m²

vis-