ZIELONE ŚCIANY - INNOWACYJNE ROZWIĄZANIA W DZIEDZINIE EKO-INŻYNIERII

Wertykalny ogród w makro

Obecny rozwój miasta prowadzi do powstania znacznej ilości nowych szlaków komunikacyjnych, poszerzenia jezdni. Co więcej projektowane instalacje infrastruktury podziemnej w pasach przeznaczonych pod zieleń, uniemożliwiają sadzanie drzew, ze względu na normy i przepisy zachowania właściwych od nich odległości. Biorąc pod uwagę procesy degradacji należy liczyć się z opracowaniem skutecznych metod kompensacji start ekologicznych poprzez inwestycje w zakresie zieleni. Ostatnimi czasy największą popularność wśród niekonwencjonalnych upraw miejskich zdobywają pionowe ogrody, które umożliwiają wprowadzanie na elewacje budynków nie tylko pnącza, ale także byliny, krzewy oraz małe drzewka. Liczne ich przykłady można odnaleźć w wielu krajach Europy, Azji i Ameryki Północnej (ryc. 1, 4).

Ryc. 1. Muzeum Quai Branly, Paryż (fot. mgr inż. Daniel Skarżyński)   Brak prowadzonych na terenie Polski badań w tym zakresie oraz regulacji technicznych spowalnia i utrudnia wprowadzanie tego typu rozwiązań na ściany budynków. Na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu podjęto po raz pierwszy w skali kraju tematykę roślinnych ścian w celu zbadaniafunkcjonowania różnych wariantów pionowych ogrodóww warunkach miejskich na tle konkretnych danych meteorologicznych, prowadzących do powstawania profesjonalnie zazielenionych ścian na terenie miasta Wrocławia i innych miast Dolnego Śląska. Tematyka pracy badawczej jest także niezwykle istotna dla ustawodawców, inwestorów, projektantów, firm wykonawczych oraz eksploatatorów wszelkiego rodzaju systemów zielonych ścian i wpisuje się w dziedzinę „Nauka i technologie na rzecz poprawy jakości życia” w DolnośląskiejStrategii Innowacji. Dzięki przeprowadzonym eksperymentom możliwa będzie ocena funkcjonowania wybranych systemów zielonych ścian w warunkach miejskich. W trakcie badań oszacowana zostanie możliwość zastosowania ich w procesie retencjonowania wody opadowej na terenach zurbanizowanych. Interpretacja przestrzennego rozkładutemperatur wokół roślinnych ścian i warunków termicznych w substracie glebowym pozwoli opracować katalog doboru roślin dla potencjalnych zielonych ścian na terenie województwa dolnośląskiego.

Model badawczy pionowego ogrodu został wykonany w ramach rozprawy doktorskiej „Kształtowanie się stosunków wodnych i termicznych”realizowanej przez mgr inż. Daniela Skarżyńskiego w Instytucie Kształtowania i Ochrony Środowiska pod kierunkiem prof. dr hab. inż. Anny Pływaczyk. Obiekt zlokalizowano we Wrocławiu na terenie Obserwatorium Agro - i hydrometeorologii Wrocław Swojec. Głównych założeniem stacji jest możliwość wykonania doświadczenia z uwzględnieniem wystawy elewacji na słońce (ryc. 2.). Na przygotowanych stacjach zostały zamontowane wykonane wcześniej autorskie panele roślinne w dwóch technologiach - panele roślinne wypełnione substratem glebowym oraz na podłożu wykonanym z filcu hydroponicznego utrzymującego rośliny. Łącznie obiekty zostały wyposażone w 72 panele. W każdym panelu posadzono po 5 gatunków roślin. Przy doborze brano pod uwagę gatunki zastosowane na istniejących już na świecie roślinnych ścianach oraz popularnie występujące w założeniach ogrodowych na terenie Dolnego Śląska. Kryteria doboru roślin obejmowały wskaźnik adaptacji, pokrycie, odporność na choroby i szkodniki, trwałość, sposób rozmnażania, odporność na suszę, mrozoodporność, aspekty wizualne (kształt i kolor liści, kwitnienie, owocowanie, zmienność plastyczna). W doświadczeniu zastosowano 60 gatunków roślin reprezentujących krzewy, byliny oraz trawy (ryc. 3). Zastosowane nawodnienie ściśle związanego jest z uprawą hydroponiczną, zapewniając odpowiednią ilość mikro i makroelementów. W ramach rozprawy doktorskiej przygotowano także dokumentację patentową dotyczącą opracowanych rozwiązań technicznych roślinnych ścian.

Ryc. 2. Model badawczy pionowego ogrodu wykonany w ramach rozprawy doktorskiej "Kształtowanie się stosunków wodnych i termicznych" i zlokalizowano we Wrocławiu na terenie Obserwatorium Agro - i hydrometeorologii Wrocław Swojec (fot. mgr inż. Daniel Skarżyński)
Ryc. 3. Roślinne ściany wykonane na poszczególnych elewacjach obiektów doświadczalnych (fot. mgr inż. Daniel Skarżyński

Na wykonanych obiektach został zamontowany innowacyjny system sond STZ do pomiaru rzeczywistego przestrzennego rozkładu temperatur opracowany w 2007 r. na potrzeby badania rozkładu temperatury w profilu gleby we współpracy Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu i Politechniki Wrocławskiej. W odróżnieniu od standardowych metod pomiarowych sondy umożliwiają pomiar rozkładu temperatury w profilu zielonych ścian w pojedynczym przekroju ściany na 5 głębokościach. Dodatkowo stanowiska pionowych ogrodów wyposażano w stacje pomiaru odpływu wody z paneli roślinnych. Do tego celu użyto głowicę pluwiografu jako elementu do pomiaru objętości wody odpływającej z rynny zbiorczej znajdującej się na każdej elewacji badanych obiektów. Pomiar wysokości słupa cieczy przetwarzany jest do postaci cyfrowej, z wykorzystaniem zintegrowanego enkodera kwadraturowego.

Obecnie badania wykonywane w ramach rozprawy doktorskiej są współfinansowane ze środków otrzymanych  w ramach programu - Stypendium „Przedsiębiorczy doktorant - inwestycja w innowacyjny rozwój regionu” (Program Operacyjny Kapitał Ludzki, Priorytet VIII Regionalne Kadry Gospodarki, Działanie 8.2 Transfer Wiedzy, Poddziałania 8.2.2 Regionalne Strategie Innowacji). W ramach projektu nawiązano współpracę z firmą ALITECH w celu aktywnego działania na rzecz rozwoju nauki i techniki w dziedzinie projektowania i wytwarzania technologii przyrządów pomiarowych.

W 2009 roku nawiązana została współpraca z Zarządem Zieleni Miejskiej oraz Biurem Rozwoju Wrocławia, dotycząca realizacji rozprawy doktorskiej. Współpraca ta obejmuje konsultacje z pracownikami wyżej wymienionych instytucji oraz transfer danych. Prowadzone  badania oraz wzajemna współpraca z  jednostkami administracyjnymi przyczynią się do popularyzacji tematyki zielonych ścian na terenie regionu i Polski oraz udowodnią ich liczne korzyści estetyczne, ekologiczne oraz ekonomiczne. Popularyzacja rozwiązań roślinnych ścian zaowocowała także współpracą z firmą Greenarte®. Wzajemne działania oraz wykorzystanie wiedzy naukowej i praktycznej pozwoliło na opracowanie systemów roślinnych ścian do pomieszczeń mieszkalnych oraz biurowych. Mobilne systemy pionowych ogrodów z automatycznym systemem nawadniania są idealnym rozwiązaniem dla małych przestrzeni, wprowadzając maksimum zieleni.

  Ryc. 4. Pershing Hall, Paryż (fot. mgr inż. Daniel Skarżyński)

 

Autorzy MGR INŻ. DANIEL SKARŻYŃSKI
Instytut Kształtowania i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Opublikowano

Kwartalnik Projektu
PODKARPACKA NAUKA DLA PRZEDSIĘBIORCZOŚCI

1/2011
Innowacje - nauka dla biznesu, biznes dla nauki

Link do artukułu : Czytaj