Analysis of the retention capacity of green roofs

• Autorzy: Burszta-Adamiak E.

Warianty tytułu

PL

Badania zdolności retencyjnych zielonych dachów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Green roofs are one of the modern solutions used to achieve sustainable stormwater management in urban areas. These structures are still more often designed for newly constructed buildings in Poland, based on the observations of changes in urban areas that result in the increased sealing of soil surface and thus in the limitation of natural stormwater infiltration and retention sites. In spite of a growing interest in green roofs, the data related to their retention capacity in Polish conditions is still insufficient. This study presents the results of the author's tests, conducted in the years 2009-2010 on experimental sites located on the roof of the Science and Education Centre building of the University of Environmental and Life Sciences in Wrocław. The aim of these tests was to determine the retention capabilities of green roofs and the runoff delay and peak runoff reduction during rainfall events recorded in local conditions. The results show that green roofs can play a significant role in the reduction of total outflow volume of stormwater falling on their surface. Multi-layered structure of green roofs contribute also to a slowdown in the outflow of stormwater and to reduction in the peak runoff volume in comparison to the maximum recorded intensity of rainfall. Mean retention for 153 analysed rainfall events amounted from 82.5% to 85.7% for green roofs. In the case of rain events up to 1 mm a day, the retention for green roofs reached nearly 100%.

PL

Zielone dachy są jednym z nowoczesnych rozwiązań, wykorzystywanych do osiągnięcia zrównoważonej gospodarki wodami opadowymi na terenach zurbanizowanych. Obserwując zmiany zachodzące w wyniku zabudowy na terenach zurbanizowanych, wiążące się ze wzrostem stopnia uszczelniania powierzchni, a tym samym z ograniczeniem miejsc naturalnej infiltracji i retencji wód opadowych, coraz częściej, również w Polsce, projektuje się te konstrukcje na nowych obiektach budowlanych. Pomimo rosnącego zainteresowania zielonymi dachami wciąż brakuje danych na temat ich zdolności retencyjnych w warunkach Polski. W artykule przedstawiono wyniki własnych badań, wykonanych w latach 2009-2010 na stanowiskach badawczych zlokalizowanych na dachu budynku Centrum Naukowo-Dydaktycznego Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Badania te miały na celu określenie możliwości retencyjnych dachów zielonych oraz opóźnienia spływów i redukcji szczytowej fali odpływu podczas opadów atmosferycznych, zarejestrowanych w warunkach wrocławskich. Wyniki badań wykazują, że zielone dachy mogą odgrywać znaczącą rolę w redukcji całkowitej objętości opadu dostającego się na ich powierzchnię. Wielowarstwowa struktura zielonego dachu umożliwia także spowolnienie odpływu i zmniejszenie wysokości szczytowej fali odpływu w porównaniu z maksymalną intensywnością zarejestrowaną w opadach. Średnia retencja na zielonych dachach dla 153 analizowanych zdarzeń opadowych kształtowała się w granicach od 82,5% do 85,7%. Dla opadów, których wysokość dobowej warstwy opadu nie przekraczała 1 mm, retencja na zielonych dachach wynosiła blisko 100%.

Słowa kluczowe

EN

green roofs; peak runoff reduction; retention; storm water; urban area

PL

redukcja szczytowej fali odpływu; retencja; tereny miejskie; wody opadowe; zielone dachy

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2012
• Tom: no. 16 [I-VI]
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Burszta-Adamiak E.

• Wrocław University of Environmental and Life Sciences, Institute of Environmental Engineering, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław, Poland,

Bibliografia

• BENGTSSON L., GRAHN L., OLSSON J. 2005. Hydrological function of a thin extensive green roof in southern Sweden. Nordic Hydrology. No 36(3) p. 259-268.
• BENGTSSON L. 2005. Peak flows from thin sedum-moss roof. Nordic Hydrology. No 36(3) p. 269-280.
• CARTER T.L., JACKSON C.R. 2007. Vegetated roofs for stormwater management at multiple spatial scales. Landscape and Urban Planning. No 80 p. 84-94.
• CARTER T.L., RASMUSSEN T.C. 2006. Hydrologic behavior of vegetated roofs. Journal of the American Water Resources Association. No 42(5) p. 1261-1274.
• DENARDO J.C., JARRETT A.R., MANBECK H.B., BEATTIE D.J., BERGHAGE R.D. 2005. Stormwater mitigation and surface temperature reduction by green roofs. Transactions of the ASAE. No 48(4) p. 1491-1496.
• FIORETTI R., PALLA A., LANZA L.G., PRINCIPI P. 2010. Green roof energy and water related performance in the Mediterranean climate. Building and Environment. No 45(8) p. 1890-1904.
• GETTER K.L., ROWE D.B., ANDRESEN J.A. 2007. Quantifying the effect of slope on extensive green roofs storm water retention. Ecological Engineering. No 31(4) p. 225-231.
• LICZNAR P. 2007. Disdrometr laserowy: nowe narzędzie pomiarowe opadów atmosferycznych dla potrzeb inżynierii środowiska [Laser disdrometer: a new precipitation measuring device for environmental engineering]. Gaz, Woda i Technika Sanitarna. Nr 4 p. 10-12.
• MILTNER R.J., WHITE D., YODER C. 2004. The biotic integrity of streams in urban and suburbanizing landscapes. Landscape Urban Planning. No 69 p. 87-100.
• MORAN A., HUNT B., SMITH J. 2005. Hydrological and water quality performance from green roofs in Goldsboro and Raleigh, North Carolina. [Third Annual Greening Rooftops for Sustainable Communities Conference, Awards and Trade Show]. 4-6.05.2005 Washington, DC.
• MROWIEC M. 2008. Zielone dachy jako element zrównoważonych systemów odprowadzania wód opadowych. [Green roofs as an element of sustainable drainage system for stormwater] In: Problemy zagospodarowania wód opadowych. [Problems of stormwater management]. Ed. J. Łomotowski. Wrocław. Wydaw. Seidel-Przywecki Sp. z o.o. p. 59-72.
• PALLA A., LANZA L.G., BARBERA P.L. 2008. Green roof storm water detention: laboratory and full-scale experiences in the Mediterranean climate. [World Green Roof Congress]. [17-18.09.2008 London].
• PALLA A., SANSALONE J.J., GNECCO I., LANZA L.G. 2011. Storm water infiltration in a monitored green roof for hydrologic restoration. Water Science and Technology. No 64 (3) p. 766-773.
• SCHOLZ-BARTH K. 2001. Green on top. Urban Land. No 6 p. 83-97.
• STOVIN V. 2009. The potential of green roofs to manage urban storm water. Water and Environment Journal. No 24(3) p. 192-199.
• STOVIN V., DUNNETT N., HALLAM A. 2007. Green Roofs - getting sustainable drainage off the ground. Proceedings of the 6th International Conference on Sustainable Techniques and Strategies in Urban Water Management, Novatech 2007, Lyon, France p. 11-18.
• SZAJDA E., PŁYWACZYK A., PĘCZKOWSKI G. 2008. Wykorzystanie „zielonych dachów” do ograniczania odpływu wód opadowych w aglomeracjach miejskich. [The use of „green roofs” to reduce of stormwater runoff in Urban areas]. In: Problemy zagospodarowania wód opadowych. [Problems of stormwater management]. Ed. J. Łomotowski. Wrocław. Wydaw. Seidel-Przywecki Sp. z o.o. p. 49-58.
• VAN WOERT N.D., ROWE D.B., ANDRESEN J.A., RUGH C.L., FERNANDEZ R.T., XIAO L. 2005. Green roof storm water retention: effects of roof surface, slope and media depth. Journal of Envionmental Quality. No 34 (3) p. 1036-1044.
• VILLARREAL E.L., BENGTSSON L. 2005. Response of a Sedum green-roof to individual rain events. Ecological Engineering. No 25 (1) p. 1-7.