Záhrady na strechách (nem. Dachbegrűnung; ang. Roof Garden) sú v súčasnosti pre odbornú verejnosť vcelku bežnou úpravou, ale laická verejnosť ich vníma iba sporadicky. Vo veľkých mestách, ako napr. Londýn, Paríž, Viedeň, Praha, Monako, Mníchov, sú záhrady na strechách ponímané v širšom zmysle ako súčasť urbanistického priestoru.
Strešné záhrady sú často nevyhnutnou úpravou z titulu nedostatku zelene a tiež úpravou, ktorá z finančného objemu predovšetkým veľkých stavieb netvorí až takú závratnú sumu, aby nemohli byť realizované. Záhradami na strechách v širšom zmysle menujeme aj rôzne zastrešené plochy na teréne, pod ktorými sú budované podzemné parkovacie priestory, dopravné systémy (metro, podchod a pod.). Na území Nemecka, kde sa strešným záhradám venuje výskum už od päťdesiatych rokov dvadsiateho storočia, nachádzame strešné záhrady aj v menších mestách, pretože sú navrhované programovo a štátnou správou podporované a mnohokrát aj daňovo zvýhodňované.
V sérii článkov, ktoré by mali nasledovať v budúcich číslach tohto časopisu, sa chceme postupne venovať nasledovným témam:
1. Funkcie strešných záhrad,
2. Technológie zakladania strešných záhrad,
3. Výber vhodných sortimentov rastlín v závislosti od klimatických podmienok.
Strešné záhrady, podobne ako aj iné okruhy zakladania zelene sú témou zložitou, a určite sa ani z pozorného čitateľa nestane hneď odborník na zakladanie strešných záhrad a možno ani nie priaznivec, ktorého by táto téma nadchla alebo ho presvedčila o väčšej potrebe ich rozšírenia. Cez to všetko chceme čitateľom predostrieť vedecky podložené prednosti, pre ktoré sa strešné záhrady vo svete robia a záujem o ich rozšírenie stále rastie.
Funkcie strešných záhrad
Z rôznych funkcií, ktoré strešná záhrada môže plniť, vymenujme aspoň tie základné:
architektonická, urbanistická, hygienická, klimatická, ochranná, ekologická, psychologická.
Architektonická funkcia
Strešná záhrada je významný architektonický prvok zelene. Mesto v porovnaní s dedinou sa vyznačuje výraznou vertikálnou členitosťou. Vzhľad miest závisí od ich veku, histórie, kultúry, vyspelosti krajiny a tým aj od technických možností. Napríklad americké mestá vyzerajú inak ako mestá európske a tiež vo výzore ázijských alebo afrických metropol sa odrážajú miestne kultúry. Väčšina budov v stredoeurópskych mestách (až na výnimky niektorých výškových domov alebo bodových stavieb, ako sú napríklad televízne veže a pod.) dosahujú výšky niekoľko desiatok metrov, kým napríklad severoamerické mrakodrapy dosahujú výšku aj niekoľkých stoviek metrov. Zoskupením striech v jednotlivých sídlach vzniká tak charakteristický vzhľad mesta, podľa ktorej je sídlo identifikovateľné napríklad na fotografii, z diaľnice, z vlaku, lode alebo aj z iných dopravných prostriedkov.
V histórii záhradného umenia sa objavujú zelené strechy ako architektonický prvok už od staroveku. Kontinuálne sa stretávame so záhradami na strechách počas antického obdobia cez stredovek, renesanciu a baroko až do novoveku. Kým v predchádzajúcich obdobiach boli pokladané strešné terasy a záhrady skôr za výnimku alebo za vrchol technických možností architektúry, v dvadsiatom storočí sa stávajú bežnou súčasťou zelenej architektúry, nakoľko všetky hlavné problémy spojené s ich zakladaním sú doriešené. Terasové domy so strešnou zeleňou udávajú vzhľad v mnohých štvrtiach bohatých európskych miest, osobitne v prímorských letoviskách (ako napríklad v Monaku na súkromných terasových domoch), ale aj na budovách mnohých administratívnych centier veľkých svetových metropol (Paríž – La Defense), obchodných domoch a na iných verejnosti prístupných stavbách, ako sú letiskové budovy, komplexy železničných staníc (Londýn), vedecké inštitúcie, študovne a knižnice (Paríž, Národná knižnica) a pod.
Urbanistická funkcia
Z rôznych uhlov pohľadu môžeme urbanistickú funkciu definovať ako:
- zníženie deficitu plôch zelene,
- využitie voľných priestranstiev na konštrukčných systémoch v urbanizme mesta (podzemné garáže, podzemné dopravné systémy), ktoré by inak museli byť zastavané,
- mnohostranná úžitkovosť jedného pozemku na jednotlivých podlažiach,
- zvýšenie variability rastlín a živočíchov a umožnenie ich migrácie prepojením plôch zelene prostredníctvom zelených striech.
V náhľadoch mnohých ekológov a architektov môže vznikať rozdielnosť pri navrhovaní zelených striech v rôznych urbanistických priestoroch mesta. Kým napríklad ozelenenie šikmých striech môže byť v centre mesta (mestské jadro) z ekologického pohľadu prínosom, z urbanistického hľadiska môže byť rušivým dojmom. Vhodnejším prostredím pre ich založenie môžu byť okrajové časti mesta, sídliská, priemyselné zóny alebo okrajové obytné zóny. V jadrách miest sa skôr uplatňujú strešné systémy nie na strechách budov ale na teréne, pričom plocha terénu je upravená ako strešná záhrada (podzemné priestory pre parkovanie, sklady, podchody a pod). V centrách miest sa skôr uplatňujú rastliny v žľaboch, v nádobách na terasách a lodžiách – z architektonického pohľadu sú jednoduchšie a z urbanistického pohľadu nie sú rušivé.
Hygienická funkcia
Túto funkciu možno rozdeliť na tieto dielčie funkcie:
- zvyšovanie vzdušnej vlhkosti v sídlach,
- zachytávanie prachu a iných škodlivín,
- znižovanie teploty strešného plášťa v letnom období,
- zvyšovanie teploty (osobitne pri intenzívnych strešných záhradách) v horných podlažiach budovy v zime,
- znižovanie hluku, pretože zelená hmota vzduch pohlcuje a rozptyľuje.
Jeden meter štvorcový trávnatej strechy dokáže prefiltrovať 0,20 kg nečistôt za jeden rok. Rastliny s malou listovou plochou nedokážu ani pohlcovať škodliviny a ani ich filtrovať, ale predsa majú význam pri znižovaní turbulencie vzduchu. Pri normálnej streche (nad 100 m2) môže rýchlosť vzduchu dosiahnuť až 0,5 m/s, čo predstavuje prvý stupeň rýchlosti vetra. Strechy pokryté vegetáciou znižujú extrémne vyhrievanie strechy, čím turbulenciu vzduchu (výmenu teplých a studených más vzduchu) podstatne znižujú.
Rastliny predovšetkým pri suchom vzduchu vyparujú značné množstvá vody, čím zvyšujú relatívnu vlhkosť vzduchu. Jeden meter štvorcový listovej plochy môže počas horúceho dňa vypariť až 0,5 l vody. To znamená, že strešná záhrada o ploche 100 m2, (keď počítame, že každý meter štvorcový záhrady má listovú plochu 100 m2, a každý meter štvorcový vyparí 0,5 l vody), dokáže vypariť až 0,5x100=50 l vody.
Klimatická funkcia
Klimatickú funkciu strešných záhrad vnímame predovšetkým v rámci mikroklímy. Pozitívne vplyvy vyplývajú hlavne z vyrovnávania teplotných rozdielov pri extrémnych teplotách na vlastnej streche a v jej okolí. Na zlepšenie klímy určitej časti mesta by bolo potrebné vytvoriť koncepciu pomerne veľkej plochy strešných záhrad, ktoré by nadväzovali na ostatné plochy zelene. Rozdiel teplôt medzi povrchom asfaltu a povrchom trávnika je približne 8 – 12 ºC, čo dokazuje, že ak sa teplota ovzdušia prehreje na 30 ºC, tak plochy bez zelene sa prehrejú v rozmedzí 40 – 50 ºC, pričom na streche s vegetáciou v hĺbke substrátu 100 mm, stúpne teplota iba na 20 ºC. Teplota závisí predovšetkým od zloženia a hrúbky substrátu. Počas letného dňa bol rozdiel medzi strechou s vegetáciou a bez nej až 25ºC. Ešte dôležitejšie je zistenie, že teplota v miestnostiach, ktoré sa nachádzajú pod zelenou strechou (stačí extenzívna strecha s hrúbkou substrátu okolo 100 mm), je nižšia v horúcich letných dňoch minimálne o 5 ºC, čo výrazne šetrí energiu na ochladzovanie vzduchu. Cena za elektrickú energiu, použitú na pravidelnú klimatizáciu, sa môže v jednej miestnosti pohybovať počas leta aj v desiatkach tisícich korún, pričom výstavba zelenej strechy môže financie vynaložené na klimatizáciu ušetriť už za niekoľko rokov.
Ochranná funkcia
Strešná záhrada sa ukázala ako trvalá a účinná ochrana strechy pred jej poškodením, a to jak mechanickým, tak v dôsledku slnečného žiarenia a chemických látok obsiahnutých v dažďovej vode. Ochranné funkcie zelenej sú:
- eliminovanie mechanického a fyzikálneho namáhania strechy a jej posunov dôsledkom vyrovnávania teplotných rozdielov,
- zadržiavanie slnečného a najmä UV žiarenia,
- obmedzenie poškodenia vonkajšími mechanickými faktormi,
- úspora energie najmä pri nízkych teplotách s premiestnením bodu mrazu zo strešnej krytiny do pôdy,
- ochrana proti žiarivému teplu,
- dodatočné zvukovo-izolačné pôsobenie.
Najväčšie škody pri plochých strechách sú zapríčinené kolísaním teplôt strešnej izolácie a čiastočne aj strešnej konštrukcie. Plocha strechy je počas roka vystavená teplotným extrémom od mínus 20 ºC až po plus 80 ºC. Takéto veľké rozpätia teplôt vedú k termickým zmenám materiálov. Tie praskajú, vznikajú v nich trhliny a nimi preniká vlhkosť cez konštrukciu strechy. V ďalších fázach dochádza k zamokreniu strechy. Pred UV žiarením sa ploché strechy zvyknú pokrývať vrstvou štrku minimálne v hrúbke 50 mm. To zodpovedá zaťaženiu zhruba 100 kg/m2. Strešné záhrady extenzívne s nízkymi vrstvami fungujú už pri zaťažení 70 kg/m2, z čoho vyplýva, že nie sú až také veľké rozdiely v nákladoch na ochranu plochej strechy a nákladmi na strešnú záhradu. Opravy plochých striech sa pohybujú s frekvenciou 22 rokov, čo dokázal pri štatistických výskumoch nemecký špecialista na ploché strechy profesor Schild. Odborne založená strešná záhrada môže životnosť strešnej izolácie predĺžiť minimálne o polovicu dlhšie. Životnosť hydroizolačných materiálov používaných na izoláciu zelených striech sa uvádza minimálne na 50 rokov.
Ekologická funkcia
Verejnosť je stále viac podnecovaná k záujmu o prostredie, ktoré ju obklopuje. Podmieňujú to mnohé diskusie laických aj odborných kruhov, ktoré sa objavujú v médiách, a tiež mnohé opatrenia v zákonoch, ktoré sa v podstate dotýkajú každého občana. K ekologickým funkciám môžeme zaradiť:
- rozširovanie plôch zelene vo vnútorných aj vonkajších priestoroch veľkých stavieb alebo stavebných komplexov,
- spätné získavanie zastavanej plochy ako životného priestoru pre flóru a faunu,
- zväčšovanie obytného priestoru,
- zadržiavanie dažďovej vody a zamedzenie jej odtoku do kanalizácie,
- filtráciu dažďovej vody.
Vo vnútromestských podmienkach sa vyskytuje len málo možností bezprostredného styku človeka s prírodou v dôsledku nadmernej zástavby. Častokrát sú strešné záhrady jedinou možnosťou, ako do blízkosti niektorých skupín obyvateľstva dostať zeleň. Sú to napríklad dôchodcovia, či deti v jasliach alebo materských školách, pre ktorých je vo veľkých mestách niekedy veľmi nebezpečné presúvať sa za zeleňou do vzdialenejších častí mesta.
Strešná záhrada sa môže stať atraktívnym priestorom pre lietajúci hmyz a vtáctvo, samozrejme že len v nízkopodlažných budovách. Nemenej dôležité z pohľadu ozdravovania prostredia je napr. filtrovanie dažďovej vody cez vrstvy strešnej záhrady. Dažďová voda obsahuje rôzne kyseliny, ako napr. kyselinu sírovú, ktorá sa môže filtráciou cez vrstvy strešnej záhrady zmeniť na soli kyseliny sírovej. Pokiaľ sa takéto javy opakujú, je možné nastaviť pH substrátu na potrebné hodnoty prostredníctvom rôznych prímesí, čím sa vo vode rozpustné látky môžu dlhodobo neutralizovať.
Strešné záhrady môžu spomaľovať odtok dažďovej vody do verejnej kanalizácie, čím ju čiastočne odbremeňujú (osobitne v oblastiach s pravidelnými prívalovými zrážkami). Prefiltrovaná voda sa môže spätne použiť na zavlažovanie zelene, splachovanie toalety, prípadne pre iné úžitkové potreby. Pravidelné merania počas troch rokov pri výskumnej úlohe v Nemeckej republike priniesli nasledovné zistenia: extenzívne strechy s hrúbkou vegetačnej vrstvy 20 – 160 mm zadržali 70 % zrážkovej vody, len 30 % odtieklo do kanalizácie, a to navyše s časovým posunom, čo môže priaznivo vplývať na reguláciu vody vo vodných tokoch osobitne pri prívalových dažďoch. Akumulácia vody strešnými záhradami je závislá na počasí, v priaznivo rozložených zrážkach počas vegetačného obdobia môže byť na streche akumulovaných až 70 – 100 % vody (v období vegetačného kľudu to býva iba 40 –50 %). Pri silných dažďoch dochádza k vytvoreniu tlakovej vlny v odtokových kanáloch a stokách, čo môže v oblastiach ohrozených povodňami (ktorým chýba umelá infiltrácia, čiže rôzne technické opatrenia) spôsobiť veľké škody na technických objektoch aj na vegetácii (príklady z roku 1997, keď boli v Čechách pod vodou celé mestá).
Samozrejme jednou strešnou záhradou v priestore sa problém nevyrieši – účinné zmeny v odvodnení určitej časti mesta sa dajú očakávať až po vzniku komplexu viacerých strešných záhrad na ohrozenom území.
Ďalším problémom, s ktorým sa často v praxi stretávame, je stanovenie možnosti odtokových pomerov konkrétnej strechy do miestnej kanalizácie. Nemeckí odborníci vyvinuli počítačový program, ktorým dokážu (nasimulovaním konkrétnych klimatických do počítača) porovnať odtokové pomery v špičke pri dvoch rôznych extenzívnych ozeleneniach s rovnakou hrúbkou a s rovnakým typom ozelenenia v konkrétnych mestách. Výpočty je však potrebné robiť prípad od prípadu a nie je možné paušálne dať predpis pre väčšie územie, pretože mikroklimatické pomery sú typické pre konkrétne malé územie. Ešte väčší význam má zadržiavanie zrážok na strechách pre povodne. Podľa merania na Univerzite v Kasseli zelená strecha so sklonom 12º a hrúbkou substrátu 140 mm zdržala po silnom dlhotrvajúcom daždi (18 hodín) odtok vody až o 12 hodín. Koniec odtoku dažďa nastal až 21 hodín po skončení búrky. Počas tejto doby odtieklo zo strechy iba 28,5 % spadnutých dažďových zrážok. Na skúmanej strešnej záhrade bol substrát tvorený 50 % z piesku, zvyšok bol keramzit s uzatvorenými pórmi o veľkosti zŕn 8 – 16 mm (nie je až taký nasiakavý) a vegetácia bola iba slabo zapojená.
Často sa uvádzajú rôzne oponentské argumenty proti odtokovým pomerom na zelených strechách ako napríklad, že vodou nasýtená zelená strecha sa pri odtoku chová rovnako ako strecha bez zelene. Pri výpočtoch sa ukázalo toto tvrdenie znovu ako nepravdivé, pretože pri meraní vo Frankfurte na Mohanom vykazovala zelená strecha o hrúbke 150 mm a sklone 2 % pri reálnych zrážkach v špičke odtok vody len 28 l/s na 1 ha, kým strecha fóliová bez zelene vykazovala odtok vody až 54 l/s na 1 ha.
Psychologická funkcia
Rastliny a rastlinné spoločenstvá vytvárané na strešných záhradách neposkytujú iba rôzne hygienické, klimatické alebo iné efekty, ale oblažujú človeka a jeho psyché. Človek má zakódovanú prírodu a jej vnemy vo svojom genetickom vybavení a či už vedome alebo podvedome vníma všetko živé a tieto vnemy na neho pôsobia blahodárne, pretože mu umožňujú výmenu pozitívnych energií. Lekári sa vo svojich výskumoch postupne dostávajú k empirickému poznaniu, že zeleň a príroda človeka dokážu uzdravovať. V tomto zmysle môžu plniť strešné záhrady ešte oveľa viac funkcií, ktoré tu neboli spomenuté.
