Extenzivní a semi-intenzivní zelená zeď

Náhled opatření

Zařazení opatření

Hrozby spojené se změnou klimatu

  • Vlny horka a městský tepelný ostrov

Časová náročnost realizace

  • krátkodobá (do 1 roku)

Realizace opatření

  • Individuální (občan, firma, nezisková organizace)
  • Obecní

Popis opatření

Zelená zeď je definována jako svisle orientovaný element, který je z části nebo zcela tvořen, pokryt nebo osázen vegetací. Zelené zdi jsou budovány s cílem poskytnout dodatečnou zeleň a s ní související regulační, kulturní a případně také zásobovací ekosystémové služby (viz níže), které mohou zelené zdi v městském prostředí poskytovat pouze v omezené míře. Jsou rozlišovány tři základní typy zelených zdí: (i) intenzivní zelené zdi; (ii) extenzivní a semi-intenzivní zelené zdi; a (iii) volně stojící zelené zdi.

Extenzivní a semi-intenzivní jsou tvořeny popínavými rostlinami. Extenzivní zelené zdi využívají stávající struktury jako podpůrný prvek pro růst popínavých rostlin (např. zdi porostlé břečťanem), lze je tedy uplatnit na již existujících strukturách. Semi-intenzivní zelené zdi vyžadují podpůrný systém, který však lze pomocí drobných úprav zřídit na stávajících strukturách. Příkladem je popínavá rostlina obrůstající původní zeď nově vybavenou podpůrným systémem (např. jednoduchou svislou konstrukcí, sítí, po které se může rostlina – typicky vinná réva – pnout).

Oproti tomu intenzivní zelené zdi využívají pěstebních buněk integrovaných v architektonickém řešení budovy. Volně stojící zelené zdi nevyžadují žádný podpůrný systém, jedná se tedy například o živé ploty.

Užitky plynoucí z realizace opatření

  • Regulace teploty a mikroklimatu
  • Regulace kvality ovzduší
  • Protihluková funkce
  • Ukládání uhlíku
  • Produkce biomasy
  • Produkce plodin
  • Nárůst estetické hodnoty
  • Nárůst hodnoty okolních nemovitostí
  • Tvorba biotopu a podpora biodiverzity
  • Úspora energií
  • Prodloužení životnosti (izolace)
  • plně poskytován
  • částečně poskytován

Požadavky na realizaci opatření

Extenzivní a semi-intenzivní zelené zdi je, vzhledem k nenáročnosti na stavebně-technologické řešení, možné realizovat na existujících strukturách (stěnách). V případě semi-intenzivního subtypu není nutná realizace podpůrného systému (obvykle se jedná o jednoduchou konstrukci či síť). Podmínkou dobrého růstu je kvalitní a vhodně zvolený substrát a zálivka.

Náklady na realizaci a údržbu opatření

Výše nákladů závisí na vybraných popínavých rostlinách, které budou pro zelenou zeď použity. Pro realizaci opatření na zdi s hrubší omítkou lze využít například břečťan, který v tomto případě nebude vyžadovat podpůrnou konstrukci a poměrně rychle se rozrůstá. Jedna sazenice vychází okolo 25-35 Kč (10-15 cm), větší 160-200 Kč (40-60 cm), případně lze využít předpěstovaný plot (180x100x40 cm), jehož částka se pohybuje okolo 5 500 Kč/ks. K jedné stěně dostačuje jedna rostlina.

Další alternativou je výsadba vinné révy, u které dochází k produkci vína jako vedlejšího produktu. Cena sazenice se pohybuje okolo 220-350 Kč/1 ks (např. druh Zilga v kontejneru o objemu 2 l).

Alternativou jsou např. přísavník pětičetný, trubač kořenující nebo brzlen fortuneův (pro nižší budovy), které vyžadují konstrukci.

Vedle nákladů na pořízení sazenic je dále nutné počítat s náklady na vytvoření jam pro výsadbu, zeminou smíchanou s kompostem či hnojivem. V prvním roce je nezbytné provádět zálivku do doby, než dojde k zakořenění sazenic a jejich přihnojení. V dalších letech se údržba pojí především s pravidelným zastřihováním okolo oken a dveří, případně pak pod střechou. Tyto náklady závisí na výšce domu a dalších lokálních podmínkách.

Náklady na konstrukci závisí na členitosti fasády, běžně se pohybují ve výši 350-500 Kč/m2 v případě kovového špalíru zavrtávaného do fasády včetně práce. Obdobné ceny vychází i v případě konstrukce z latí.

Popis užitků plynoucích z realizace opatření

Užitky opatření z hlediska ekosystémových služeb

Extenzivní a semi-intenzivní zelené zdi poskytují z hlediska ekosystémových služeb celou řadu užitků, které mají vliv na kvalitu života ve městech. Hlavní užitky přináší tzv. regulační a kulturní ekosystémové služby. Mezi regulační služby poskytované extenzivními a semi-intenzivními zelenými zdmi je řazena: (i) regulace teploty a mikroklimatu (snižování teploty prostředí výparem vody vegetací; snižování efektu tepelného ostrova města); (ii) regulace kvality ovzduší (především regulace prašnosti; PM10, PM2,5). Extenzivní a semi-intenzivní zelené zdi dále mohou plnit protihlukovou funkci, ukládat uhlík (význam z hlediska mitigace změny klimatu), podporovat tvorbu lokálního biotopu a biodiverzitu, produkovat biomasu a plodiny. V rámci kulturních služeb pak lze identifikovat nárůst estetické hodnoty.

Další užitky a úspory

Důležitým užitkem extenzivních a semi-intenzivních zelených zdí je snížení spotřeby energie (úspory za chlazení v létě) a nárůst hodnoty nemovitosti. Extenzivní a semi-intenzivní zelené zdi rovněž chrání konstrukci budovy před vlhkostí.

Kvantitativní (biofyzikální) hodnoty vybraných užitků:

Užitek Způsob vyjádření užitku Minimální hodnota Maximální hodnota Zdroj
Regulace teploty a mikroklimatu Pokles teploty uvnitř budovy 1,7°C Buchin et al., 2016
  % redukce fyziologicky ekvivalentní teploty (PET*) v okolí zelené zdi 5 % 10 % Zölch et al., 2016
  Redukce teploty vnějšího povrchu zdi 1,9°C 8,3°C Eumorfopoulou & Kontoleon, 2009
  Redukce teploty vnitřního povrchu zdi 0,4°C 1,6°C Eumorfopoulou & Kontoleon, 2009
  Pokles teplotních výkyvů zdi během dne z 10°C na 5°C z 60°C na 30°C Greater London Authority, 2008
Regulace kvality ovzduší max. % redukce koncentrací vybraných polutantů NO2: 40 %

PM10: 60 %

Pugh et al., 2012
Úspora energií Tepelně-izolační funkce

% snížení nákladů na klimatizaci (oblasti teplého a mírného klimatu)

5 % 50 % Peréz et al., 2014

* PET – fyziologicky ekvivalentní teplota - uvažuje celkový ú\činek teploty vzduchu, rychlosti větru, vlhkosti vzduchu a toků radiace na vnímání tepelného komfortu člověkem. Jde o komplexní působení okolí na člověka, tato teplota může nabývat hodnot jak vyšších (především v létě), tak i nižších (naopak v zimě) než je právě teplota vzduchu.

 

Bariéry a omezení realizace opatření

  • památková ochrana budov nebo dané části města
  • počáteční investiční náklady na realizaci podpůrné konstrukce (semi-intenzivní zelená zeď);
  • nutnost zavlažování, pletí či hnojení a případné údržby plynoucí z přítomnosti zelené zdi (např. prorůstání šlahounů břečťanu do svodů).

Ilustrační příklad opatření

Ilustrační příklad opatření: rodinný dům obrostlý břečťanem

Ekonomické hodnocení extenzivní zelené zdi bylo provedeno na modelovém příkladu dvoupatrového rodinného domu o rozloze 120 m2, který je porostlý ze všech 4 stran břečťanem. Jedná se o břečťan popínavý (Hedera helix), který je samopnoucí a nepotřeboval tak ke svému růstu oporu, ale pouze dostatečně drsný povrch fasády. Na rozdíl od opadavých popínavých rostlin je stálozelený a je zcela nenáročný na své stanoviště, vyjma velmi suchých míst na plném slunci. Samotná rostlina nevyžaduje žádnou zvláštní péči a má běžné nároky na vláhu. Porost celé stěny trvá v případě modelové stavby zhruba 5-7 let (rychlost růstu 1-1,5 m za rok). Kromě občasného odstraňování odpadávajících a převislých výhonů a ostřihávání kolem oken a dveří je nutné občas čistit okapy od listí a výhonů.

Hlavním přínosem je regulace teploty, především v letních měsících se zeď nepřehřívá a dochází tak k úsporám energií na klimatizování budovy. Díky transpiraci a výměně vzduchu mezi rozdílnými teplotami různých povrchů (zelená stěna – asfalt) ochlazuje rovněž mikroklima v blízkosti domu. Protože je břečťan popínavý stálozelený, funguje jako tepelná izolace i v zimě a zelená stěna tak snižuje nároky na vytápění. Břečťan dále prodlužuje životnost fasády a reguluje hlukovou zátěž.

Zdroj: Jan Macháč (2016)

Investiční náklady jsou spojeny s pořízením sazenic, z kterých břečťan postupně obrůstá jednotlivé stěny. S cílem dosažení co nejrychlejšího růstu a minimalizace rizik špatného vývoje sazenic se vysazuje většinou více sazenic k jedné stěně. V případě modelového domu bylo využito vzrostlejších sazenic (40-60 cm) v květináčích. Cena jedné sazenice je 179,- Kč. Z výše uvedených důvodů byly vysazeny ke každé stěně 2 sazenice, celkem tedy 8 sazenic.

V blízkosti základů je nejrůznější navážka, k výsadbě tak byly vyhloubeny jámy o rozměrech 60 x 60 cm a hloubce 70 cm, které byly plněny kvalitní zeminou vylepšenou kompostem. Břečťan potřebuje vodu, ale zároveň nesnáší přemokření, rostliny jsou proto zalévány mírně. Jejich pravidelná zálivka je nutná především do doby, než dojde k zakořenění. Celkové investiční náklady na výsadku zahrnující sazenice, vyhloubení jam, zeminu s kompostem a zálivku a přihnojení v prvním roce jsou ve výši 2 785 Kč.

Pravidelná údržba je spojená se zastřiháváním břečťanu v okolí oken, dveří a pod okapy, aby do nich neprorůstal. Tato údržba je společně s přihnojením rostlin prováděna jednou ročně. Náklady postupně rostou od výsadby až do kompletního pokrytí domu s ohledem na náročnost zastřihování. V prvních dvou letech je možné provést větší část zástřihu přímo ze země, v dalších letech je nutné použít žebřík/štafle. V prvním roce jsou náklady na další údržbu odhadovány na 500 Kč, v dalších letech s nároky na práci ve výšce rostou náklady až do výše 4 200 Kč.

V rámci ekonomického zhodnocení došlo k vyčíslení regulace kvality ovzduší, ukládání uhlíku a úspor energie. Úspory energie se váží k úsporám vytápění v zimě a klimatizaci prostoru v létě zvýšením tepelné izolace budovy. Úspora nákladů vychází ze stávajících nákladů a je v případě kompletního pokrytí všech stěn břečťanem odhadována ve výši 8 500 Kč ročně (10-15 % nákladů na vytápění a chlazení). Redukce emisí látek z ovzduší je započítána jako úspora nákladů na realizaci substitučních opatření.

Výše popsané kategorie užitků a nákladů byly pomocí metody cost-benefit analýzy vyjádřeny v podobě čisté současné hodnoty. Jako v ostatních ilustračních příkladech, i zde bylo počítáno s časovým horizontem 25 a 50 let od výsadby břečťanu. Dále byla stanovena návratnost investice z pohledu společnosti. Hodnoty čistého současného společenského užitku jsou zachyceny v následující tabulce. Při hodnocení realizovaného projektu je za prvních 25 let dosahováno čistého společenského užitku ve výši 53 tis. Kč, za dobu 50 let je generován čistý společenský užitek ve výši téměř 83 tis. Kč.

Časový horizont Kumulativní současná hodnota NÁKLADŮ Kumulativní současná hodnota společenských UŽITKŮ Čistá současná hodnota společenských užitků v daném horizontu
25 let 60 092 Kč 113 002 Kč 52 911 Kč
50 let 84 704 Kč 167 499 Kč 82 795 Kč

Náklady na pokrytí zdí rodinného domu břečťanem se vrátí v podobě společenských užitků během prvních sedmi let. Krátká doba návratnosti je dána především díky absenci konstrukce pro pnutí rostlin. V hodnoceném případě nebylo díky hrubé omítce třeba budovat konstrukci, břečťan se vyznačuje velkou schopností udržet se na hrubé omítce. V případě přízemních budov by bylo možné dosáhnout ještě kratší návratnosti dané především úsporami nákladů za údržbu, kterou by nebylo třeba provádět ve výšce. S ohledem na nejistoty byla provedena citlivostní analýza pro různé hodnoty diskontní míry. Hodnoty pro optimistický a pesimistický scénář se významně neliší. Rozmezí se pohybuje mezi 6-7 roky. Návratnost investice vychází z peněžního ocenění nákladů a užitků. S ohledem na nezahrnuté užitky v peněžním vyjádření (především částečné snížení hluku v závislosti na lokalitě, nárůst estetické hodnoty, hodnoty nemovitostí a podpora biodiverzity) lze očekávat společenskou návratnost v kratším časovém horizontu.

Scénář (diskontní míra) Návratnost v letech
Základní (4 %) 7
Optimistický (2 %) 6
Pesimistický (6 %) 7

Zdroje

Fotografie - extenzivní zelená zeď, Bergen; autor: Jan Macháč (2016).


Buchin, O., Hoelscher, M.-T., Meier, F., Nehls, T., Ziegler, F. (2016): Evaluation of the health-risk reduction potential of countermeasures to urban heat islands. Energy and Buildings, 114: 27-37.

Eumorfopoulou, E.A., Kontoleon, K.J. (2009): Experimental approach to the contribution of plant-covered walls to the thermal behaviour of building envelopes. Building and Environment, 44: 1024–1038.

Greater London Authority (2008): Living roofs and walls: Technical Report. GLA, ISBN 978 1 84781 132 5

Pugh, T.A.M., MacKanzie, A.R., Whyatt, J.D., Hewitt, C.N. (2012): Effectiveness of Green Infrastructure for Improvement of Air Quality in Urban Street Canyons. Environmental science & technology, 46(14): 7692-7699.

Zölch, T., Maderspacher, J., Wamsler, Ch., Pauleit, S. (2016): Using green infrastructure for urban climate-proofing: An evaluation of heat mitigation measures at the micro-scale. Urban Forestry & Urban Greening, 20: 305–316.

Podobná opatření