Новое исследование показало, что сочетание нативных зелёных крыш с солнечными панелями позволяет охлаждать городские территории, повышать выработку возобновляемой энергии и восстанавливать местное биоразнообразие.
Результаты исследования
Исследование, проведённое Технологическим университетом Сиднея совместно с Управлением развития Брэдфилда, оценило эффективность биосолнечной зелёной крыши площадью 1300 квадратных метров на Первом здании Брэдфилд-Сити — первом строении нового города площадью 3000 квадратных метров.
Здание служит образцом устойчивого дизайна, сочетая низкоуглеродную древесину и стены из утрамбованной земли с интегрированной биосолнечной системой. Охлаждающая растительность позволяет солнечным панелям генерировать в среднем на 11,1 процента больше электроэнергии в летний период.
Повышенная энергоэффективность
Стандартные фотоэлектрические панели достигают пиковой производительности при температуре около 25°C. При повышении температуры на каждый градус эффективность панелей снижается до двух процентов. В жаркий летний полдень обычная крыша может превратиться в тепловую ловушку, снижающую выработку электроэнергии.
Исследователи оценили биосолнечную крышу по пяти ключевым параметрам: эффективность фотоэлектрических панелей, биоразнообразие, фильтрация ливневых стоков, качество воздуха и тепловой режим. Крыша Первого здания сочетает 319 солнечных панелей, обращённых на север, с более чем 14 000 растений нативных равнин Камберленд, использующих естественную эвапотранспирацию для охлаждения окружающего воздуха.
«Мы обнаружили, что охлаждающий эффект растительности был высокодинамичным и становился более эффективным по мере повышения температуры окружающей среды, — отметил доцент Питер Ирга. — Чем жарче день, тем интенсивнее растения работают над смягчением микроклимата здания и поддержанием эффективной работы солнечных панелей».
Система создаёт взаимовыгодный микроклимат: растительность охлаждает солнечные панели, повышая их эффективность, а панели обеспечивают тень, поддерживающую рост растений. В экстремально жаркие дни зелёная крыша снижала температуру поверхности до 28°C, а выработка электроэнергии возрастала на 23,25 процента по сравнению с обычной крышей.
Городское биоразнообразие
Спроектированная компаниями Hassell и Three Owls Landscaping экосистема крыши за первый год поддержала 39 различных видов, включая 13 видов опылителей, среди которых редкая синеполосая пчела. Зелёная крыша также служит естественным фильтром: она удерживает 73 процента ливневых стоков, удаляет свыше 91 процента токсичных тяжёлых металлов и улавливает около 24 килограммов загрязнителей воздуха ежегодно.
«Наблюдать формирование полной многоуровневой пищевой сети чуть более чем за год — от опылителей и пауков до кукабарр — было удивительно, — рассказал доцент Ирга. — Крыша действует как гигантский природный фильтр, значительно сокращая объём токсичных металлов, попадающих в городские ливневые сети».
Брэдфилд-Сити, первый новый город Австралии за более чем столетие, создаёт климатически устойчивую городскую структуру в Западном Сиднее. Результаты исследования подтверждают политику Генерального плана города, согласно которой биосолнечные системы обязательны на 80 процентах подходящих новых крыш. Это демонстрирует, что устойчивая архитектура может стать базовым стандартом городского развития при интеграции с первого дня.