일본 후쿠오카의 Acros Fukuoka 에코 빌딩은 세계에서 가장 유명한 녹색 지붕 중 하나를 자랑합니다. 토론토 대학 (University of Toronto)의 GRIT 연구소는 기후 변화에 맞서기 위해 녹색 지붕을 도시와 그 밖의 곳으로 가져 오기 위해 노력하고 있습니다. (Shutterstock)

봄과 여름 2017는 북아메리카에서 가장 습한 기록 중 하나였습니다. 그리고 세계는 허리케인 하비가 엄청난 홍수를 일으킨 휴스턴을 보았습니다.

봄의 강우량 기록을 깨다 44.6 밀리미터의 비가 24 시간 내에 떨어진 토론토와 같은 곳에서 그해 초 봄에 발생한 폭우로 인해 캐나다 최대 도시의 우수 인프라가 범람하여 번화 한 시내 거리가 침수되었습니다.

많은 북미 도시의 도시화로 인해 물이 자유롭게 배수 될 수있는 투과성 표면이 급격히 손실되었습니다. 토론토와 같은 도시에서 증가하는 다운타운 핵심 인구와 함께, 이는 우수 및 하수도 시스템이 이전 수십 년보다 더 많은 물을 관리해야 함을 의미합니다.

더욱이, 전 세계 온도 상승은 전 세계 기상 이변 증가와 관련이 있습니다지구 온난화가 통제되지 않으면 악화 될 수있는 추세입니다.

많은 도시들이 불완전한 불충분하고 오래된 빗물 인프라로 인해 전례없는 강수량을 처리 할 수 ​​있습니다.

7 월 2013에서 큰 폭풍우가 닥친 후 토론토의 Don Valley Parkway에서 자동차를 연결 한 후 견인 트럭 운전자가 홍수를 겪습니다. 캐나다 언론 / Frank Gunn

토론토 시내 하수도의 23 %가 결합이는 도시의 우수와 폐수가 하나의 파이프 내에서 함께 수처리 플랜트로 흐르고 있음을 의미합니다. 폭우가 심한시기에는 하수구의 빗물 수가 용량에 도달하여 토론토의 거리와 호수와 강으로 흘러 넘칠 수 있습니다.

즉, 다운타운 지역의 침수를 막기 위해 하수는 처리되지 않은 상태로 수영 및 기타 레크리에이션 스포츠를 허용하는 수역으로 방출됩니다.

와 전 세계적으로 강우량 증가, 도시가 기존 건물 인프라를 개조하여 홍수 피해를 완화하고보다 지속 가능한 방식으로 우수를 처리 할 수있는 방법을 검토해야 할 때입니다.

침투성 포장과 같은 녹색 인프라 기술, 바이오스 웨일, 물통과 녹색 지붕은 이제 극심한 날씨 사건에 직면하기 위해 일반적으로 권장됩니다.

우수 관리를위한 녹색 지붕

녹색 지붕은 녹색 인프라입니다 (GI) 옵션은 중량 부하 용량이 지정된 거의 모든 옥상에 적용 할 수 있습니다. 녹색 지붕의 장점은 미적인 매력을 훨씬 뛰어 넘습니다.

토론토 대학교 토목 엔지니어 Jenny Hill과 공동 연구자들이 수행 한 연구 학교의 Green Roof Innovation Testing Lab에서GRIT 연구소)은 녹색 지붕이 주어진 시간 동안 강우량의 평균 70 %를 포착 할 수있는 능력을 가지고있어 지하의 빗물 시스템을 완화하고 빗물을 대기로 다시 방출 함을 보여주었습니다.

이 연구는 가장 일반적인 산업 관행을 나타내는 4 가지 녹색 지붕 설계 변수를 조사했습니다. 식재 유형 (즙 또는 잔디 및 초본 꽃 식물), 토양 대체물 (광물, 목재 퇴비), 심기 깊이 (10 센티미터 또는 15 센티미터) 및 관개 일정 ( 없음, 매일 또는 센서 활성화) 및이 네 가지 요소가 물 포집에 미치는 영향.

관수 용량은 매일 관개하는 50 %에서 센서 활성화 또는 관개없는 70 %로 유지 용량이 증가함에 따라 물 공급 일정이 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 다시 말해서, 물을 뿌리지 않았거나 토양이 미리 정해진 수분 수준에 도달했을 때만 물을 뿌린 지붕은 우수를 흡수 할 수있는 능력이 더 큽니다.

또한이 연구는 녹색 지붕이 불 침투성 표면에 비해 0.1-0.15 % 감소한 85-90 주위에있을 때 물을 보유하는 녹색 지붕의 용량을 계산하는 데 사용되는 상수 값인 새로운 피크 유출 계수를 계산했습니다.

설계자와 엔지니어는 일반적으로 녹색 지붕 성능을 평가하기 위해 0.5 (50 퍼센트 감소) 수치를 사용합니다. 산업 관행과 지역 증거 기반의 발견 사이의 이러한 불일치는 추가 연구의 필요성을 강조합니다.

GRIT 연구소의 녹색 지붕에 옥상 즙이 많은 식물과 꽃 피는 식물. 토론토 대학교 GRIT 연구소

우수 보존을위한 두 번째로 중요한 변수는 토양 대체물이었습니다. 가장 널리 사용되는 녹색 지붕 심기 재료는 독일 조경 연구, 개발 및 건설 협회의 지침을 기반으로합니다 (FLL).

FLL은 생물학적 토양 대체물보다 오래 지속되고 단단하다고 생각되기 때문에 미네랄 골재를 권장했습니다. 그러나이 권장 사항은 오늘 연구.

Hill과 그녀의 팀은 광물 재배 재료를 목재 퇴비와 비교했습니다. 퇴비는 관개가없는 침대에서 광물을 10 % (70 % 대 강우 율이 유지 된 60 %)만큼 능가했으며 시간이 지남에 따라 최소한의 압축 또는 고장.

Hill의 연구에서 또 다른 주요 발견은 물이나 비로 인해 축축한 경우 심기 재료가 수분 유지에 가장 큰 영향을 미쳤다는 것을 보여주었습니다. 퇴비는 완전히 포화 된 경우 (83 % 강우가 29 %에 비해) 광물 토양 대체물보다 3 배나 더 우수합니다.

더 나은 토양 대체재 퇴비

이는 퇴비가 모든 계절에서 더 잘 수행 될뿐만 아니라 우기 및 연속 폭풍우에서 훨씬 더 잘 수행되었음을 의미합니다.

심기 깊이 (10 센티미터 대 15 센티미터) 및 식물 군 (다육 식물 대 잔디와 초본 꽃 식물)는 심기 재료 및 급수 일정과 비교하여 우수 보존에 대해 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다.

따라서 우수 관리를 해치지 않으면 서 식물 선택은 생물 다양성과 종 서식지와 같은 미학적 목표와 환경 벤치 마크를 충족시킬 수 있습니다.

U of T의 GRIT Lab 옥상 정원에서 벌이 꽃 피는 식물 주위를 맴 돕니 다. U GR T 연구소

녹색 지붕 건축의 제약 중 하나는 특히 하중이 많은 녹색 지붕의 무게를 수용하도록 건축되지 않은 건물에서 중량 하중입니다. 따라서 10와 반대로 15 센티미터 심기 깊이는 더 많은 지붕을 개조 할 수 있음을 의미합니다.

그럼에도 불구하고 잔디와 초본 식물을 포함한 생물 다양성 식물 팔레트가 더 미학적이고 생태 학적으로 풍부한 녹색 지붕 옵션이더라도, 그 식물은 토론토와 같은 도시에서 생존하기 위해 물을 필요로합니다. 관개는 우수 보존에 부정적인 영향을 미치기 때문에 녹색 지붕 설계자는 돌나물과 같은 가뭄에 강한 즙이 많은 식물을 고려할 수 있습니다.

그러나, 초본 식물이 광물 재배 재료가 아닌 퇴비에 심어 질 때, 빗물 보유 용량의 감소가 방지 될 수있다.

토양 수분 센서에 의해 활성화 된 주문형 관개는 식물 성장을위한 물 가용성과 물 관리의 균형을 맞출 수 있습니다. 또한 퇴비는 광물 재배 재료보다 무게가 훨씬 작아서 개장 가능성이 더 큽니다.

따라서 Hill과 그녀의 팀은 4 가지 뚜렷한 녹색 지붕 변수에 대한 연구를 통해 각각의 이점과 한계 및 그 조합 방법을 이해할 수 있습니다.

녹색 지붕 : 최적의 녹색 인프라

GRIT Lab의 연구원으로서 녹색 지붕은 다양한 기능으로 인해 최적의 도시 녹색 인프라입니다. 기존 건물에 개조 할 수 있으며 생물 다양성 공간을 제공합니다. 도시 야생 생물 그리고 그들은 풍부해질 수 있습니다 공공 장소 도시 거주자가 즐길 수 있습니다. 또한 녹색 지붕은 이전에는 잊을 수없는 장소를 즐겁게 만들 수 있으며 사무 직원에게 새로운 야외 공간을 제공 할 수 있습니다.

GRIT Lab 녹색 지붕에서 나비가 꽃 주위를 펄럭입니다. U GR T 연구소

이러한 최근의 발견은 녹색 지붕의 가능성을 분명히 보여줍니다. 그러나 최적의 성능을 위해 최고의 녹색 지붕 구성을 결정하려면 GRIT 연구소에서 수행 한 것과 같은 녹색 지붕에 대한 철저한 과학적 연구가 필요합니다.

예를 들어, 식재 유형은 우수 보존에 거의 영향을 미치지 않지만, 토종 식물의 초본 혼합은 더 많은 것으로 나타났습니다 네이티브 꿀벌에게 매력적인 그리고 아마도 더 매력적입니다. 이 정보는 매우 중요합니다. 즙이 현재 산업 표준이지만, 즙을 지붕에 심는 것만으로 여러 지역의 도시 생태에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.

녹색 지붕을 설계 할 때 고려해야 할 추가 변수는 해당 위치입니다. GRIT 연구소 연구원 Scott MacIvor 및 공동 연구원 건물 높이가 중요하다는 사실을 발견했습니다. 녹색 지붕이 너무 높으면 벌집이 훨씬 적으므로 8 층보다 높은 꿀벌을 돕는 지붕을 설계하는 것은 무의미합니다.

지방 자치 단체에서 폭풍 사건이 더 빈번 해지고 심각 해짐에 따라 고령의 빗물 인프라가있는 도시는 그 영향을 완화 할 방법을 찾기 위해 고심하고 있습니다. 녹색 지붕은이 솔루션의 일부일 수 있지만 모든 녹색 지붕이 동일하게 생성되지는 않습니다. 적절한 연구와 지식이 필수적입니다.

저자 정보

GRIT 연구소의 연구 조교 인 Catherine Howell University of Toronto; 토목 공학 조교수 Jennifer Drake University of Toronto가로 건축과의 부교수 인 Liat Margolis, University of Toronto

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

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