Zelené střechy od A do Z

Pojem zelené střechy v sobě obsahuje mnoho různých variant vegetace na konstrukci, ať už se jedná o konstrukci rovnou, nebo ve sklonu. Zelené střechy jsou vždy souborem několika funkčních vrstev, které musí být vzájemně kompatibilní, aby rostlinám umožňovaly dlouhodobý a kvalitní růst.

Skladba vegetačního souvrství

Potřebné vlastnosti všech vrstev vegetačního souvrství podrobně popisují Standardy pro navrhování, provádění a údržbu zelených střech (SZÚZ, 2019).

Ochranná vrstva

Ochranná vrstva chrání hydroizolaci vůči mechanickému poškození před realizací, během ní a před tlakem vegetačního souvrství po realizaci. Je zpravidla tvořena syntetickou geotextilií pokládanou s přesahy, která pro jednoduché extenzivní střechy má gramáž alespoň 300 g/m² a pro vyšší souvrství alespoň 500 g/m². Čím vyšší a těžší je vegetační souvrství nad hydroizolací, tím větší je potřebná tloušťka, resp. gramáž ochranné textilie. Ochranná textilie je nejspodnější vrstva vegetačního souvrství a slouží rostlinám také jako zdroj vláhy.

Drenážní (a hydroakumulační) vrstva

Nad ochrannou textilií se nachází drenážní vrstva, která může zároveň plnit i hydroakumulační funkci. Voda, kterou plně nasycené souvrství nepojme, prosákne do drenážní vrstvy a musí jí být spolehlivě odvedena po spádu hydroizolace do odtokových míst. Drenážní vrstva bývá nejčastěji tvořena nopovou fólií, ale použít lze i sypané drenážní násypy nebo speciální prostorově tkané rohože. Důležité je zvážit drenážní kapacitu zvoleného materiálu, která musí být dostatečně velká, aby odvedla veškerou vodu v dané odtokové šířce. Vpusti a chrliče se opatřují kontrolními šachtami s odnímatelným víkem, pro kontrolu drenážních cest.

Má-li drenážní vrstva zároveň funkci hydroakumulační (např. zadržování vody v kalíšcích nopové fólie), musí hydroakumulační vlastnosti odpovídat potřebám rostlin. Nadměrná hydroakumulace je nežádoucí a může být příčinou úhynu vegetace nebo zvýšeného výskytu plevelů. Suchomilné rostliny, jak sám pojem napovídá, jsou zejména citlivé na přemokření.

Filtrační vrstva

Filtrační vrstva zabraňuje propadávání jemných částic ze substrátu do drenážních cest a je zpravidla tvořena syntetickou geotextilií o plošné hmotnosti 100 – 200 g/m² pokládanou s přesahy. Tato textilie může být už součástí nopové fólie anebo může být položena zvlášť. Vyšší gramáže filtračních textilií, které se občas v projektech chybně vyskytují, se snáze ucpávají jemnými částicemi, což zhoršuje jejich propustnost a snižuje dostupnost vody pro rostliny ve spodních vrstvách souvrství.

Vegetační vrstva

Vegetační vrstva je nejdůležitější pro dlouhodobou prosperitu vegetace. Z této vrstvy rostliny čerpají živiny, vodu i vzduch a tomu musí odpovídat vlastnosti materiálu. Jako vegetační vrstvu lze použít sypané substrátové směsi (střešní substráty) nebo například minerální vlnu, která musí být překryta minimálně 3 cm sypaného střešního substrátu.

Na střeše se v žádném případě nemůže používat skrývka z pozemku nebo ornice. Tyto materiály nemají požadované vlastnosti, aby mohly dlouhodobě fungovat v tenké vrstvě na střeše, obsahují zárodky plevele, mohou zanášet drenážní cesty a jsou velmi těžké. Používat je třeba speciální střešní substráty, které deklarují vyhovující vlastnosti dle Standardů pro zelené střechy.

Vegetace

Vegetace je hlavním nositelem funkcí zelené střechy. Rostliny určují optimální podmínky, ve kterých se jim bude dlouhodobě dařit, a proto je třeba vegetační souvrství navrhnout tak, aby pro ně bylo dlouhodobě funkční. Každá střecha vykazuje jiné stanovištní podmínky a stejné řešení nemusí na dvou různých střechách fungovat. Chyby ve skladbě vegetačního souvrství se tak nevyhnutelně projeví na rostlinách. Proto by u návrhu, realizace i údržby zelené střechy měl být vždy zkušený zahradník či zahradní architekt, který navrhne optimální řešení pro dané podmínky.

Na zelené střeše může prospívat široké spektrum rostlin, od sukulentních druhů, přes nenáročné traviny a byliny, trvalky, trávník, keře, až po stromy. Vegetaci je možné založit výsevem (nebo hydroosevem), řízky, výsadbou, předpěstovanými vegetačními koberci nebo kombinací způsobů.

Šikmé střechy

Tvar střechy udává, zda se jedná o zelenou střechu plochou (do 5° sklonu), šikmou bez zádržného systému (sklon 5 – 15°), šikmou se zádržným systémem (sklon 15 – 45°) nebo strmou (sklon více než 45°). Většina zelených střech je v našich podmínkách realizována jako plochá nebo mírně šikmá (do 15°) a takové střechy jsou po technické stránce jednodušší i cenově dostupnější. Šikmé střechy se zádržným systémem proti sesuvu souvrství jsou technicky náročnější, s čímž rostou pořizovací náklady i provozní náklady na údržbu, a je vhodné je konzultovat od začátku s odbornou realizační firmou, aby byly vyřešeny všechny složitější detaily.

Údržba

Jedním z nejčastějších mýtů panujících o extenzivních zelených střechách je, že jsou bezúdržbové. Neexistuje bezúdržbová zelená střecha, a dokonce ani střecha se zásypem kačírku není bezúdržbová (viz obr. 4).

Doporučené cykly kontrol střechy jsou zmíněny v normě ČSN 73 1901. Pro zelené střechy platí tyto frekvence údržby také, přičemž při zmíněných kontrolách přibývají úkony údržby související se zelení (čištění kačírkových pásů od vegetace, kontrola odvodňovacích prvků, pletí, hnojení, sestřih atp.). V případě extenzivní zelené střechy stačí, když tyto úkony proběhnou s frekvencí jednou až dvakrát ročně (což odpovídá frekvenci kontrol a obnovy zmíněných v ČSN 73 1901), v případě intenzivní zelené střechy probíhají údržby pravidelně a v závislosti na potřebách vegetace.

Ani kačírkem zakrytá střecha není bezúdržbová. Tato střecha nebyla udržována tak dlouho, až se z ní stala střecha zelená.

U intenzivních zelených střech se musí zejména pamatovat na pravidelnou závlahu a spolehlivý zdroj vody pro ni, pročež se doporučuje instalovat automatický závlahový systém. Vhodným zdrojem je dešťová voda, případně přečištěná šedá voda. V současnosti existují i technologie, které dovedou přečistit odpadní vodu, aby měla parametry vody do závlah.

Zelené střechy s fotovoltaikou

Střecha je v současnosti čím dál intenzivněji využívaným prostorem. V kontextu klimatické krize a úbytku městské zeleně se na budovách stále častěji objevují zelené střechy. Z hlediska energetické soběstačnosti a ekologie je výhodné vyrábět na střeše také energii z obnovitelných zdrojů. A oba přístupy k využití střechy jde dokonce kombinovat, přičemž jejich kombinací je možné docílit ještě větších přínosů, než kdyby byly technologie použity zvlášť.

Výkon fotovoltaických (FV) panelů v kWp se udává při standardních testovacích podmínkách při teplotě článků 25 °C. Pokud je teplota vyšší, panely nejsou tak účinné, jaký je jejich nominální výkon. Snížení výkonu panelu se pro každý typ panelu může lišit, ale udává se, že s každou změnou teploty o jeden stupeň Kelvina směrem nahoru se sníží výkon panelu o 0,3 – 0,5 % (Weller, 2009).

Pětiletá experimentální studie z Berlína zaznamenala zvýšení účinnosti FV na zelené střeše s vegetací složenou z rozchodníků o 1 – 5 % v závislosti na různých faktorech, oproti FV na hydroizolaci z asfaltových pásů (Köhler, et al., 2007). Další výhodou biosolárních zelených střech je větší druhová pestrost rostlin i živočichů na ní – větší biodiverzita. Vlivem lidské činnosti dochází k vymírání rostlinných a živočišných druhů a tato snižující se biodiverzita ohrožuje fungování celých ekosystémů. Jen za posledních sedmadvacet let byl v Německu zaznamenán úbytek pětasedmdesáti procent létajícího hmyzu (Hallmann, et al., 2017). Biosolární zelené střechy nabízejí členitější povrch, různé vlhkostní poměry i intenzitu oslunění oproti klasické extenzivní zelené střeše. Pozorování ze Švýcarska dokumentovalo o patnáct až třicet procent více druhů hmyzu na zelených střechách s fotovoltaikou oproti zeleným střechám bez ní (Brenneisen, 2015).

Ideálním způsobem jak zelené střechy a fotovoltaiku kombinovat je pomocí systémů tzv. biosolárních zelených střech. Tento termín (z angl. biosolar) vznikl spojením slov biodiverzita a solární a obsahuje tak v sobě dvě základní charakteristiky, jimiž se vyznačuje. Základní principy tohoto řešení jsou následující:

• biosolární zelené střechy jsou extenzivní; vegetace se tak skládá z rozchodníků a nižších suchomilných travin a bylin,
• fotovoltaické panely jsou umístěny nad vegetačním souvrstvím na vyvýšené nosné konstrukci tak, aby vegetace nemohla panely přerůst a zastínit,
• díky vyvýšené poloze panelů a skladbě vegetačního souvrství je zajištěn růst vegetace i pod panely,
• nosná konstrukce pro fotovoltaiku je pevně integrována do vegetačního souvrství, připravuje ji tedy dodavatel zelené střechy podle zadaných parametrů fotovoltaického systému,
• nosná konstrukce se nekotví do střechy, je dostatečně přitížena vegetačním souvrstvím,
• biosolární řešení je možné aplikovat na plochých střechách se sklonem do 5°.

Dotace a podpora zelených střech

Od podzimu 2021 pokračuje program Nová zelená úsporám, který i dříve poskytoval dotace na zelené střechy na rodinných a bytových domech v souvislosti s nízkoenergetickou výstavbou nebo zateplováním. V rámci současných podmínek však mohou žadatelé čerpat dotaci na zelenou střechu i nezávisle na energetické stránce budovy. Do programu byly zahrnuty i populární dotace na zadržování dešťové vody nebo instalaci fotovoltaiky. Pokud žadatel kombinuje na svém domě více dotovaných opatření, čekají ho navíc ještě kombinační bonusy. Obvyklá výše dotace je maximálně polovina způsobilých nákladů na zelenou střechu, při kombinaci s dalšími opatřeními se hranice u RD zvedá na šedesát procent.

Dotace na zelené střechy nabízejí také některá města. Brněnský dotační program poskytl za dva roky své existence dotace na 49 010 m² zelených střech (Brno, 2022), a to na soukromé, podnikatelské i veřejné objekty. Po vzoru Brna zavedl obdobný program také jihomoravský Hodonín a Ústí nad Orlicí, které jako první české město dotuje i zelené fasády.

Tab. 3 Součinitelé odtoku pro zelené střechy, které udává nová vyhláška č. 244/2021 Sb. a které slouží k výpočtu množství zpoplatněných srážkových vod. Stanovenými hodnotami odtokového součinitele C vyhláška akceptuje průměrné odtokové parametry u nejtenčích extenzivních střech, mírně bonifikuje přírodně hodnotná extenzivní, resp. polointenzivní souvrství v kategorii 11 – 30 cm a rovněž souvrství intenzivních zelených střech nad 30 cm mocnosti souvrství s větší užitnou hodnotou pro člověka. Zdroj: autor dle (MZe, 2021)

Mocnost vegetačního souvrství zelené střechy	Součinitel odtoku C
5 – 10 cm	0,6
11 – 30 cm	0,3
31+ cm	0,1

Kromě dotací jsou zelené střechy podpořeny i legislativou týkající se hospodaření se srážkovými vodami, konkrétně přílohou č. 16 vyhlášky č. 244/2021 Sb. (MZe, 2021). S účinností od 1. 7. 2022 se snižuje stočný poplatek za srážkovou vodu ze zelených střech v závislosti na použitém vegetačním souvrství a jeho součiniteli odtoku. Poplatek za srážkovou vodu v České republice musí platit zejména podnikatelské subjekty a veřejný sektor, soukromé subjekty za srážkovou vodu neplatí. Kategorie součinitele použitelné pro zelené střechy viz tab. 3.

Zdroje

[1] Braubach, M. a další, 2017. Effects of Urban Green Space on Environmental Health, Equity and Resilience. V: N. Kabisch, H. Korn, J. Stadler & A. Bonn, editoři Nature-Based Solutions to Climate Change Adaptation in Urban Areas: Linkages between Science, Policy and Practice. Theory and Practice of Urban Sustainability Transitions. Cham: SpringerOpen, pp. 187-205.

[2] Brenneisen, S., 2015. Symbiose PV mit Gründach – Fluch oder Segen. Winterthur, VESE-Tagung.

[3] Brno, 2022. Ročenka 2022 – Jak jsme v roce 2021 u nás v Brně zlepšili životní prostředí, Brno: Odbor životního prostředí – Magistrát města Brna.

[4] Český normalizační institut, 2007. ČSN EN 13948 (72 7656): Hydroizolační pásy a fólie – Asfaltové, plastové a pryžové pásy a fólie pro hydroizolaci střech – Stanovení odolnosti proti prorůstání kořenů, Praha: Český normalizační institut.

[5] Český normalizační institut, 2013. ČSN 73 1901: Navrhování střech – Základní ustanovení, Praha: Český normalizační institut.

[6] DIN, 2016. DIN 4102-4: Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Teil 4: Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile, Berlin: DIN Deutsches Institut für Normung e. V..

[7] Evropská komise, 2021. COMMISSION REGULATION (EU) 2021/2045 amending Annex XIV to Regulation (EC) No 1907/2006 of the European Parliament and of the Council concerning the Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals (REACH) , Brusel: Evropská komise.

[8] FLL, 2018. Green Roof Guidelines – Guidelines for the Planning, Construction and Maintenance of Green Roofs, Bonn: Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e.V..

[9] Hallmann, C. A. a další, 2017. More than 75 percent decline over 27 years in total flying insect biomass in protected areas. PLoS ONE, 12(10).

[10] Henkel, C., Hüffer, T. & Hofmann, T., 2019. The leaching of phthalates from PVC can be determined with an infinite sink approach. MethodsX, Svazek 6, pp. 2729-2734.

[11] Köhler, M., Wiartalla, W. & Feige, R., 2007. Interaction between PV-systems and extensive green roofs. Minneapolis, Friends of the Mississippi River: The Fifth Annual Greening Rooftops for Sustainable Communities Conference.

[12] Kravanja, G., Ivanič, A. & Lubej, S., 2021. Degradation of Plasticized Poly(1-chloroethylene) Waterproong Membranes used as a Building Material. Acta Chimica Slovenica, Svazek 68.

[13] Lee, K. E. a další, 2015. 40-second green roof views sustain attention: The role of micro-breaks in attention restoration. Journal of Environmental Psychology, Svazek 42, pp. 182-189.

[14] MZe, 2021. Vyhláška č. 244/2021 Sb. Vyhláška, kterou se mění vyhláška č. 428/2001 Sb., kterou se provádí zákon č. 274/2001 Sb., o vodovodech a kanalizacích pro veřejnou potřebu a o změně některých zákonů (zákon o vodovodech a kanalizacích), Praha: Ministerstvo zemědělství České republiky.

[15] SZÚZ, 2019. Vegetační souvrství zelených střech – Standardy pro navrhování, provádění a údržbu, Brno: Svaz zakládání a údržby zeleně.

[16] Weller, B. e. a., 2009. Photovoltaik. Der Leitfaden zur Planung gebäudeintegrierter Photovoltaik, Mnichov: Detail Praxis.