Утицај зеленог крова на енергетске карактеристике и енергетску ефикасност школеске зграде као савремени приступ у проналажењу одрживих решења

Abstract

Сектор зградарства чини велики проценат укупне глобалне потрошње финалне енергије и емисије угљен-диоксида. Потражња за енергијом у грађевинском сектору представља велики изазов за Србију. Главни град Београд са највише становника, највећим стамбеним фондом и највећом концентрацијом јавних зграда, највише пати од ниске енергетске ефикасности зграда. Реконструкција постојећег грађевинског фонда у Србији је велики потенцијал за уштеду енергије, декарбонизацију зграда и борбу против климатских промена. Током последњих деценија, интензивна урбанизација довела је до недостатка зелених површина у урбаним срединама. Кровови зграда у густо насељеним урбаним срединама могу обезбедити додатни простор за зелене површине. Зелени кровови у урбаним срединама све више добијају на значају у контексту остваривања одрживог развоја градова, очувањa животне средине и борбе против климатских промена. Предмет ове докторске дисертације је истраживање утицаја лаког зеленог крова са подлогом од хидрофилне минералне вуне, најновије генерације, на топлотне добитке и губитке кроз кровну конструкцију, а самим тим и потребну енергију за грејање и хлађење. Поред тога у оквиру дисертације истражен је утицај овог типа зеленог крова на температуру локалног спољашњег ваздуха и загађење ваздуха, а самим тим и допринос зелених кровова прилагођавању градова на климатске промене. У дисертацији су приказани резултати и анализа експерименталног истраживања спроведеног током летњег и зимског периода на репрезентативном школском објекту који се налази у градској средини Београда. У оквиру дисертације извршена је компаративна анализа резултата динамичких симулација топлотног понашања модела школског објекта у постојећем стању и унапређеног модела применом зеленог крова, који су добијени коришћењем програма DesignBuilder. Истраживање представљено у дисертацији доприноси промоцији концепта зелених кровова, као важног елемента зелене инфраструктуре и указује на значај примене зелених кровова у градским срединама у циљу унапређења квалитета животне средине. Ова дисертација доприноси разумевању употребе зелених кровова на постојећим и планираним објектима у климатским условима Србије и чини добру научну основу за даља истраживања у овој области.

The buildings are responsible for large percent of total global final energy consumption and carbon dioxide emission. Energy demand in the building sector represents a big challenge for Serbia. The capital city Belgrade with most inhabitants, the biggest housing stock and the highest concentration of public buildings, suffers the most from low energy efficiency performance of the buildings. Refurbishment of the existing building stock in Serbia is a great potential for energy savings, decarbonisation of the buildings and long- term climate neutrality. Over the last decades, the increased urbanization and economic growth have resulted in less urban green spaces. Dense urban areas with a large number of high-rise buildings can provide green space on roofs. Green roof systems have become an important part in creating sustainable cities. The primary objective of this dissertation was to investigate the effect of a lightweight green roof with mineral wool substrate on the energy performance of existing school buildings. Furthemore, the influence of green roofs on local outdoor air temperature and urban air quality was investigated. The dissertation presents the results and analysis of experimental research conducted during the summer and winter periods at a representative school building located in the urban area of Belgrade. The energy performance of school buildings with conventional roof and green roof were obtained using the software DesignBuilder. An analysis and comparison of the results obtained from baseline model and the proposed retrofitting model simulations were conducted. This dissertation provides a scientific basis for understanding the use of green roofs on existing and planned buildings in the Serbia climatic zone and forms the good basis for further research in this field. The research presented in the dissertation contributes to the promotion of the green roofs concept, as an important element of green infrastructure, and indicates the importance of applying the green roofs in urban areas to improve the quality of the urban environment.