Zjawisko tzw. miejskiej wyspy ciepła to jeden z negatywnych skutków urbanizacji. Efekt chłodzący w takich miastach można uzyskać zwiększając tereny zielone, np. tworząc fasady i dachy zielone, które pozwolą utrzymać temperaturę w okresie upałów na akceptowalnym poziomie.
Wraz z procesami industrializacji i gwałtownym wzrostem liczby ludności w ciągu ostatniego stulecia, skutki tego niekontrolowanego rozwoju dla środowiska stają się coraz większe i bardziej szkodliwe. Urbanizacja dużych obszarów z towarzyszącą jej utratą naturalnych terenów, a także masowe wykorzystywanie samochodów jako najbardziej promowanego i rozpowszechnionego środka transportu są m.in. przyczyną jednego z najbardziej szkodliwych obecnie zjawisk: efektu wyspy ciepła.
Zjawisko to polega na akumulacji i koncentracji ciepła w miastach dzięki konstrukcji z materiałów absorbujących, które zapobiegają jego rozpraszaniu. Materiały te gromadzą ciepło w ciągu godzin nasłonecznienia i uwalniają je w nocy, zapobiegając spadkowi temperatury. W ciągu dnia ciepło narasta cyklicznie i tak dalej, powodując stopniowy wzrost temperatury. Urbanizacja, brak terenów zielonych, budowa chodników z wodoodpornych materiałów i masowe użytkowanie samochodów potęgują skalę tego zjawiska.
Zjawiskiem równoległym do efektu wyspy ciepła jest tzw. efekt kanionu, który występuje przy dużej liczbie różnego rodzaju powierzchni pionowych (budynków), które silnie pochłaniają promienie słoneczne i zmniejszają prędkość wiatru. Nie bez znaczenia pozostaje również fakt, że wzrost temperatury w miastach wiąże się z większą potrzebą chłodzenia budynków i odprowadzania ciepła na zewnąrz, a więc i z większym zużyciem energii do niego zużywanej. Tak powstaje błędne koło coraz wyższych temperatur w miastach.
Badania prowadzone w Nowym Jorku wykazały, że w upalne letnie popołudnie temperatura powierzchni dachu standardowego może być nawet o 40 °C wyższa od temperatury powierzchni dachu zielonego. Średnio temperatura powierzchni dachu standardowego była wyższa o 19 °C w ciągu dnia i niższa o 8 stopni nocą od powierzchni dachu zielonego. Z kolei temperatura wewnątrz budynku pokrytego dachem zielonym była w dzień średnio o 2°C niższa, a w nocy średnio o 0.3°C wyższa (Rosenzweig i in. 2006).
Wykorzystanie dachów zielonych na szeroką skalę przyczynia się do ochłodzenia powietrza w mieście i tym samym redukcji negatywnych skutków miejskiej wyspy ciepła, a co za tym idzie poprawy komfortu życia mieszkańców.
Wpływ dachów zielonych na temperaturę
Według Jakuba Walawendera z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodne dachy pokryte roślinnością są znacznie chłodniejsze od konwencjonalnych wskutek:
- zwiększonego albedo, tj.współczynnika odbicia promieniowania. Dzieje się tak, ponieważwiększa część promieniowania słonecznego jest odbijana od powierzchni dachu zielonego w porównaniu z dachem czarnym, co powoduje, że nagrzewa się on w mniejszym stopniu,
- ewapotranspiracji, tj. ochładzania poprzez parowanie z powierzchni gleby (substratu) oraz transpirację z powierzchni roślin (efekt ochładzania zależy od dostępności pary wodnej oraz temperatury powietrza);
- zacienienia, czyli ochładzanie poprzez zasłonięcie powierzchni dachu roślinnością, która blokuje dopływ promieniowania słonecznego do jego powierzchni. Należy pamiętać jednak, że efekt ochładzania zależy od rodzaju roślinności i pory roku.
Fot. NNECAPA Photo Library/CC-BY 2.0