Интеллектуальная система зеленых крыш
Интеллектуальное управление резервуарами для хранения на зеленых крышах для максимального увеличения транспирации и защиты от наводнений в густонаселенных городских пространствах.
Важные цели в современном и эффективном управлении дождевой водой включают восстановление естественного удержания воды и защиту от наводнений. Удерживающие пространства в виде зеленых крыш способствуют достижению обеих этих целей. Удерживаемая в нем вода может быть введена через капиллярное соединение слоя субстрата и, таким образом, окончательно испарена.
Требования к конструкции
Требования к удерживаемым пространствам особенно высоки в городских условиях. Из-за различных факторов, таких как плотность конструкции и прочное уплотнение поверхности, остается мало места.
Это означает, что в минимально возможном пространстве необходимо способствовать восстановлению естественного водного цикла за счет максимально возможного удержания воды (и параллельного увеличения испарения через зеленую крышу), в то же время большие объемы пустых удерживающих пространств должны обеспечивать наилучшую защиту от затопления. Для этого необходимо оптимальное и, следовательно, разумное использование удерживающего пространства.
Круговорот воды, который необходимо восстановить или сохранить, состоит из трех компонентов: сток, восстановление грунтовых вод и испарение. Наибольшая доля в естественном удержании воды приходится на испарение. Однако наиболее важными являются технические решения для реализации оттока и инфильтрации, которые уже доступны на рынке.
Когда дело доходит до повторного сопряжения, особенно в городских условиях, ситуация совершенно иная, и технические возможности очень ограничены. Зеленые крыши являются здесь эффективным методом и могут внести важный вклад в обеспечение испарения. Размер взноса определяется в первую очередь конструкцией и типом зеленой кровли.
Элементы дренажа и водоудерживающая способность.
Традиционные зеленые кровли состоят из защитного флиса, который укладывается непосредственно над гидроизоляцией кровли. Поверх него укладывается дренаж и отделяется фильтрующим полотном от слоя субстрата над ним. Это служит местом укоренения растений в вегетативном слое, через которое они могут получать воду и питательные вещества.
В зависимости от требований, предъявляемых к тому или иному виду кровли и зелени, дренажная плоскость может выполнять различные функции под субстратом. Таким образом, существуют дренажные плиты с небольшим складским помещением и особенно высокой дренажной способностью или специальные плиты, снижающие пиковый коэффициент стока.
Уровни дренажа, которые требуются для удовлетворения более сложных требований, также состоят, например, из пластин, которые не только помогают снизить пиковую скорость стекания, но также имеют большое пространство для хранения, или специальных дренажных пластин для удержания с особенно высоким потенциалом задержки воды.
Важный охлаждающий эффект для городских территорий
Регулирование циркуляции воды на удерживающих крышах важно, потому что оно может иметь решающее влияние на микроклимат в их непосредственной близости. Соответствующее испарение, необходимое для воссоздания естественного круговорота воды, охлаждает окружающую среду.
Энергия, необходимая для этого фазового перехода (из жидкости в газ), берется из окружающей среды. Температура является мерой энергии, поэтому получение энергии означает также снижение температуры окружающей среды. Этой энергией в конечном итоге обладают молекулы воды, которые сейчас находятся в газовой фазе.
Энергия, сохраняющаяся в этом агрегатном состоянии, не способствует повышению температуры, потому что это скрытая форма энергии. Более того, водяной пар, образующийся в процессе, легче воздуха и, таким образом, достигает верхних слоев атмосферы. Следовательно, в процессе испарения температура окружающей среды понижается.
Для этого фазового перехода требуется большое количество энергии: около 2500 Джоулей необходимо для испарения 1 грамма воды при температуре воздуха около 20 ° C. Создание удерживающих пространств, которые испаряют большое количество дождевой воды регулируемым образом в течение постоянного периода времени и, таким образом, потребляют большое количество энергии, то есть температуры, может использоваться, особенно в городских районах, как эффективный инструмент для долгосрочного и положительного воздействия на местный климат и противодействия эффект острова тепла усугубляется изменением климата.
Особенно это касается участков с высокой густотой растений. На открытой водной поверхности испаряется намного меньше, чем на поверхности растительности того же размера, потому что растения имеют гораздо большую поверхность испарения. Таким образом, дождевая вода может эффективно испаряться с помощью удерживающих крыш и растительности.
Новая концепция: интеллектуальное и динамичное управление водными ресурсами.
Хотя удерживающие крыши, описанные здесь, эффективны с точки зрения управления дождевой водой, в своей основной форме они представляют собой статические системы. Чтобы оптимизировать их, сделать систему удерживающих зеленых крыш более гибкой и, таким образом, добиться максимального эффекта и, таким образом, интеллектуального управления, поставщики систем зеленых крыш и строительных элементов для зданий разработали современные технологии.
Все осадки хранятся децентрализованно и постоянно, так что собранная вода может испаряться через поверхность субстрата и растительность. Он идет в сток только тогда, когда ожидаемый дождь требует большей удерживающей способности, чем имеется в настоящее время в удерживающем пространстве.
Благодаря такому намеренно включенному верхнему стоку создается именно удерживающая способность, необходимая для полной компенсации приближающегося выпадения дождя и выполнения удержания. Сток с удерживающей кровли осуществляется путем преднамеренного уменьшения только перед дождем, т.е. в не нагруженную канализацию.
Интеллектуальное регулирование с помощью современных технологий
Этот метод четко реализует цели управления дождевой водой, восстановления естественного удержания воды и защиты от наводнений, упомянутые в начале. Две цели, которые, фактически не имея разумного контроля, противоречат друг другу. Потому что, если вы хотите получить как можно больше испарений, вы также должны поддерживать воду как можно более постоянной.
Если необходимо обеспечить наилучшую защиту от затопления, вода, в свою очередь, должна быть плотно перекрыта плотиной. С этими противоположностями можно справиться только с помощью интеллектуального контроля, а затем эти цели можно даже связать друг с другом. На рынке доступна новая интеллектуальная технология управления для отвода дождевой воды на удерживающих крышах с устройствами, установленными непосредственно над выпускным отверстием крыши и полностью закрывающим его.
Систему контроля дождевой воды можно легко использовать со всеми доступными в продаже воронками. Движок устройства подключен к контроллеру, который обменивается данными с сервером через GSM-соединение и получает от него команды управления. Затем с помощью специального алгоритма эти инструкции переводятся в соответствующие движения двигателя.
Основные данные для системы управления предоставляются в виде прогнозов погоды, которые сервер получает от 48 до 72 часов заранее и которые в конечном итоге обрабатываются гидрологической моделью программного обеспечения, размещенного на сервере. Для каждого местоположения по всему миру этот метод можно использовать для расчета и воссоздания модели местной ситуации.
С крышей из очистка с резервуаром для хранения в летний месяц испаряется около 100 мм. Этого достаточно, чтобы за месяц опорожнить наиболее часто встречающиеся встроенные резервуары-накопители емкостью около 80 л / м2. Другим полезным эффектом увеличения доступности воды таким образом является значительное улучшение биоразнообразия: другие виды растений, такие как многолетние растения или небольшие кустарники, также могут расти и развиваться на крышах без каких-либо проблем.
Благодаря такому разнообразию флора и фауна становится более разнообразной, ведь здесь находят свое новое место обитающие в земле птицы, насекомые и животные. Таким образом, в особенно сильно застроенных городах можно создать ценные зеленые насаждения, которые почти во всех сферах положительно влияют на качество жизни в городских районах. Прогноз: потрясающий потенциал для городов будущего.
Подводя итог, можно сделать вывод: если интеллектуальное управление удерживающими резервуарами окажется успешным на практике, и большое количество крыш, например, во всем районе города, будет оборудовано зелеными удерживающими крышами, управляемыми таким образом, это может значительно способствовать увеличению испарения и, следовательно, таким образом, чтобы восстановить естественный водный баланс, защитить от наводнений и биоразнообразие местности, и это принесет явную пользу нашим городам и городским районам.