Sådan kan grønne tag beskytte bygader mod oversvømmelse
Acros Fukuoka øko-bygningen i Fukuoka, Japan kan prale af et af verdens mest berømte grønne tage. GRIT Lab ved University of Toronto arbejder på at bringe grønne tage til byen og videre for at bekæmpe klimaændringer. (Shutterstock)

Forår og sommer 2017 var blandt de vådeste nogensinde i det østlige Nordamerika. Og verden så Houston, hvor orkanen Harvey forårsagede ødelæggende oversvømmelser.

Regnmængder i foråret brød optegnelser på steder som Toronto, hvor der faldt 44.6 millimeter regn på 24 timer. Regnen tidligere samme forår fik stormvandsinfrastrukturen i Canadas største by til at flyde over, hvilket førte til oversvømmelser af travle gader i centrum.

Urbanisering i mange nordamerikanske byer har ført til et hurtigt tab af permeable overflader, hvor vandet frit kan dræne. Sammen med den voksende kernebefolkning i byerne i byer som Toronto betyder det, at de eksisterende regnvands- og kloaksystemer skal håndtere mere vand end i tidligere årtier.

Endvidere globale temperaturstigninger har været forbundet med stigningen i ekstreme vejrbegivenheder verden over, en tendens, der kan forværres, hvis den globale opvarmning ikke bringes under kontrol.


indre selv abonnere grafik


Mange byer er dårligt udstyret at håndtere disse hidtil usete mængder af nedbør på grund af deres utilstrækkelige og forældede regnvandsinfrastruktur.

Sådan kan grønne tag beskytte bygader mod oversvømmelse
En bugserbilchauffør går gennem oversvømmelser efter at have tilsluttet en bil på Don Valley Parkway i Toronto efter et stort regnvejr i juli 2013. DEN KANADISKE PRESSE / Frank Gunn

Treogtyve procent af Torontos downtown kloakker er kombineret, hvilket betyder, at både byens regnvand og spildevand løber sammen inden for ét rør til et vandrensningsanlæg. I perioder med kraftig nedbør kan mængden af ​​regnvand i kloakken nå kapacitet og flyde over på Torontos gader og ind i dens sø og floder.

Det betyder, at for at forhindre oversvømmelser i byområder, frigives spildevand - urenset - til vandområder, der tillader svømning og andre rekreative sportsgrene.

Med nedbørsmængderne stiger globalt, er det et afgørende tidspunkt at undersøge, hvordan byer kan eftermontere deres eksisterende bygningsinfrastruktur for at afhjælpe oversvømmelsesskader og håndtere regnvand på en mere bæredygtig måde.

Grønne infrastrukturteknologier, såsom permeable fortove, bioswales, cisterner og grønne tage, anbefales nu almindeligvis til at konfrontere ekstreme vejrbegivenheder.

Grønne tage til regnvandshåndtering

Grønne tage er en grøn infrastruktur (GI) mulighed, der kan anvendes på stort set alle tagterrasser givet vægtbelastningskapacitet. Fordelene ved grønne tage rækker langt ud over deres åbenlyse æstetiske tiltrækningskraft.

En undersøgelse lavet af University of Toronto civilingeniør Jenny Hill og medforskere på skolens Green Roof Innovation Testing Lab (GRIT Lab) viste, at grønne tage har kapacitet til at fange i gennemsnit 70 procent af nedbøren over en given tid, hvilket aflaster underjordiske regnvandssystemer og frigiver regnvandet tilbage til atmosfæren.

Undersøgelsen undersøgte fire grønne tagdesignvariabler, der repræsenterer de mest almindelige industripraksis: Plantetype (sukkulenter eller græsser og urteagtige blomstrende planter), jorderstatning (mineral, trækompost), plantedybde (10 centimeter eller 15 centimeter) og vandingsplan ( ingen, dagligt eller sensoraktiveret), og hvordan disse fire faktorer påvirkede vandopsamlingen.

Vandingsskemaet viste sig at have den største effekt, idet retentionskapaciteten steg fra 50 procent ved daglig vanding til 70 procent med sensoraktiveret eller ingen vanding. Tage, der ikke er blevet vandet, eller kun vandes, når deres jord når et forudbestemt fugtniveau, har med andre ord en større kapacitet til at optage regnvand.

Desuden beregnede undersøgelsen en ny topafstrømningskoefficient - en konstant værdi, der bruges til at beregne kapaciteten af ​​et grønt tag til at holde vand - for grønne tage til at være omkring 0.1-0.15, en reduktion på 85 til 90 procent sammenlignet med en uigennemtrængelig overflade.

Designere og ingeniører bruger rutinemæssigt et tal på 0.5 (50 procent reduktion) til at vurdere grønne tags ydeevne. Denne uoverensstemmelse mellem industripraksis og regionale evidensbaserede resultater fremhæver behovet for yderligere forskning.

Sådan kan grønne tag beskytte bygader mod oversvømmelse Sukkulenter på taget og blomstrende planter på GRIT-laboratoriets grønne tag. University of Torontos GRIT Lab

Den næstmest signifikante variabel for regnvandsophobning var jorderstatningen. Det mest udbredte plantemateriale til grønne tag er baseret på retningslinjer fra det tyske Landscape Research, Development and Construction Society (FLL).

FLL anbefalede et mineraltilslag, fordi det menes at være længerevarende og hårdere end biologiske jorderstatninger. Men denne anbefaling er blevet udfordret af forskning i dag.

Hill og hendes team sammenlignede det mineralske dyrkningsmateriale med trækompost. Komposten overgik mineralet med 10 procent (70 procent mod 60 procent tilbageholdt nedbør) i bede uden kunstvanding og havde minimal kompression eller nedbrydning over tid.

Et andet nøglefund i Hills undersøgelse viste, at når plantematerialet allerede var fugtigt, enten fra vanding eller regn, havde plantematerialet den største indflydelse på vandretentionen. Komposten klarede sig så meget som tre gange mere end mineraljordserstatningen, når den var fuldt mættet (83 procent tilbageholdt nedbør mod 29 procent).

Komposter en bedre jorderstatning

Det betyder, at komposten ikke kun klarede sig bedre i hver sæson, men den klarede sig meget bedre i regntiden og under ryg-mod-ryg storme.

Plantedybde (10 centimeter versus 15 centimeter) og plantefamilien (sukkulenter versus græs og urteagtige blomstrende planter) blev begge vist at have ringe indflydelse på regnvandsretention sammenlignet med plantematerialet og vandingsplanen.

Og så uden at gå på kompromis med regnvandshåndteringen, kan plantevalg opfylde æstetiske mål og miljømæssige benchmarks såsom biodiversitet og artshabitat.

Sådan kan grønne tag beskytte bygader mod oversvømmelse En bi svæver rundt om en blomstrende plante i U of T's GRIT Lab-taghave. U fra T GRIT Lab

En af begrænsningerne for grønt tagkonstruktion er vægtbelastning, især i bygninger, der ikke oprindeligt blev bygget til at rumme vægten af ​​et mættet grønt tag. En plantedybde på 10 centimeter i modsætning til 15 ville således betyde, at flere tage kunne eftermonteres.

Ikke desto mindre, selvom en biodiversitet plantepalet inklusive græsser og urteagtige planter ville være en mere æstetisk og økologisk rig mulighed for grønt tag, kræver disse planter vanding for at overleve i byer som Toronto. Da kunstvanding har en negativ effekt på tilbageholdelse af regnvand, kan designere af grønne tag overveje tørke-resistente sukkulente planter som sedum.

Men når urteagtige planter plantes i kompost i stedet for mineralske plantematerialer, kan faldet i regnvandsretentionskapacitet forhindres.

On-demand kunstvanding aktiveret af en jordfugtighedssensor kan balancere vandhåndtering med vandtilgængelighed til plantevækst. Desuden vejer kompost væsentligt mindre end mineralsk plantemateriale, hvilket åbner op for flere muligheder for eftermontering.

Derfor giver Hill og hendes teams forskning i fire forskellige grønne tagvariabler os mulighed for at forstå fordelene og begrænsningerne ved hver enkelt, og hvordan de kan kombineres.

Grønne tage: Optimal grøn infrastruktur

Efter vores mening som forskere ved GRIT Lab er grønne tage den optimale grønne byinfrastruktur på grund af deres multifunktionalitet: De kan eftermonteres på eksisterende bygninger, de giver plads til biodiversitet til byens vilde dyr og de kan være berigende offentlige rum for byboerne at nyde. Derudover kan grønne tage gøre tidligere ugæstfrie steder behagelige og give kontormedarbejdere nyt udendørsrum.

Sådan kan grønne tag beskytte bygader mod oversvømmelse En sommerfugl flagrer omkring blomster ved GRIT Labs grønne tag. U fra T GRIT Lab

Disse nylige resultater viser tydeligt potentialet i grønne tage. Men grundige videnskabelige undersøgelser af grønne tage, som dem, der er foretaget på GRIT Lab, er nødvendige for at bestemme den bedste grønne tagsammensætning for optimal ydeevne.

For eksempel, selvom plantetypen havde ringe effekt på tilbageholdelse af regnvand, har den urteagtige blanding af hjemmehørende planter vist sig at være mere attraktiv for indfødte bier og er uden tvivl mere attraktiv. Denne information er kritisk; Selvom sukkulenter i øjeblikket er industristandarden, kan plantning af kun sukkulenter på tage potentielt have en negativ indvirkning på byøkologien i forskellige regioner.

En yderligere variabel at overveje, når du designer et grønt tag, er dets placering. GRIT Lab-forsker Scott MacIvor og medforskere fandt ud af, at byggehøjden har betydning: Der er langt færre bistader, når grønne tage er for høje, og derfor ville det være nyttesløst at designe et tag, der sigter mod at hjælpe bier højere end otte etager.

Efterhånden som stormhændelser bliver hyppigere og mere alvorlige for kommuner, kæmper byer med aldrende regnvandsinfrastruktur for at finde måder at afhjælpe påvirkningen på. Grønne tage kan være en del af denne løsning, men alle grønne tage er ikke skabt lige. Den rette forskning og viden er afgørende.

Om forfatterne

Catherine Howell, forskningsassistent, GRIT Lab, University of Toronto; Jennifer Drake, assisterende professor i civilingeniør, University of Toronto, og Liat Margolis, lektor i landskabsarkitektur, University of Toronto

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Klimatilpasning Finansiering og investering i Californien

af Jesse M. Keenan
0367026074Denne bog fungerer som en vejledning for lokale regeringer og private virksomheder, når de navigerer i det uklassificerede farvande ved at investere i klimatilpasning og modstandsdygtighed. Denne bog fungerer ikke kun som en ressourcevejledning til identifikation af potentielle finansieringskilder, men også som en køreplan for kapitalforvaltning og offentlige finansprocesser. Det fremhæver praktiske synergier mellem finansieringsmekanismer såvel som de konflikter, der kan opstå mellem forskellige interesser og strategier. Mens hovedfokus for dette arbejde er staten Californien, tilbyder denne bog bredere indsigt i, hvordan stater, lokale regeringer og private virksomheder kan tage disse kritiske første skridt i at investere i samfundets kollektive tilpasning til klimaændringer. Fås på Amazon

Naturbaserede løsninger på tilpasning af klimaændringer i byområder: Forbindelser mellem videnskab, politik og praksis

af Nadja Kabisch, Horst Korn, Jutta Stadler, Aletta Bonn
3030104176
Denne open access-bog samler forskningsresultater og erfaringer fra videnskab, politik og praksis for at fremhæve og debattere vigtigheden af ​​naturbaserede løsninger til klimatilpasning i byområder. Der lægges vægt på potentialet i naturbaserede tilgange til at skabe flere fordele for samfundet.

Ekspertbidragene præsenterer anbefalinger til at skabe synergier mellem igangværende politiske processer, videnskabelige programmer og praktisk implementering af klimaændringer og naturbeskyttelsesforanstaltninger i globale byområder. Fås på Amazon

En kritisk tilgang til tilpasning af klimaændringer: Diskurser, politikker og praksis

af Silja Klepp, Libertad Chavez-Rodriguez
9781138056299Dette redigerede bind samler kritisk forskning om diskurser om tilpasning af klimaændringer, politikker og praksis fra et tværfagligt perspektiv. På baggrund af eksempler fra lande, herunder Colombia, Mexico, Canada, Tyskland, Rusland, Tanzania, Indonesien og Stillehavsøerne, beskriver kapitlerne, hvordan tilpasningstiltag tolkes, transformeres og implementeres på græsrodsniveau, og hvordan disse foranstaltninger ændrer sig eller griber ind i magtforhold, juridisk pluralisme og lokal (økologisk) viden. Som helhed udfordrer bogen etablerede perspektiver på klimatilpasning ved at tage hensyn til spørgsmål om kulturel mangfoldighed, miljømæssig retfærdighed og menneskerettigheder samt feministiske eller intersektionelle tilgange. Denne innovative tilgang tillader analyser af de nye konfigurationer af viden og magt, der er under udvikling i navnet på klimatilpasning. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, , ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.