Většina lidí řeší při návrhu střechy jednoduchou otázku: bude na ní zelená střecha, nebo fotovoltaika? Jenže právě tohle je často špatně položená otázka…
Ve skutečnosti totiž nemusíte vybírat mezi přírodou a technologií. Existuje řešení, které dokáže spojit výhody obou systémů a při dobrém návrhu je může i vzájemně podpořit. Říká se mu biosolární střecha a v posledních letech si získává stále větší pozornost architektů, projektantů i samotných majitelů domů.
Kombinace vegetační střechy a fotovoltaických panelů není jen technicky možná. Ve skutečnosti jde o jedno z nejchytřejších řešení, jak dnes využít střechu rodinného domu, bytového domu nebo komerční budovy.
A důvodů je překvapivě hodně.
Biosolární střecha – spojení zelené střechy a fotovoltaiky, které dává smysl
Výhody zelených střech už dnes nejsou žádnou novinkou.
Extenzivní vegetační střecha pomáhá:
- zadržovat dešťovou vodu
- zlepšovat mikroklima v okolí budovy
- snižovat přehřívání střechy
- podporovat biodiverzitu
- prodlužovat životnost střešního pláště
- snižovat energetickou náročnost budovy
Stejně tak známe přínosy fotovoltaiky.
Vlastní výroba elektřiny znamená:
- nižší závislost na distribuční síti
- nižší náklady na energie
- menší ekologickou stopu
- možnost ukládání přebytků do baterií nebo ohřevu vody
Každý z těchto systémů funguje dobře samostatně. Teprve jejich spojení ale může vytvářet něco navíc. Biosolární střecha tedy není jen zelená střecha s několika panely navíc. Je to promyšlený systém, ve kterém si vegetace a fotovoltaika mohou vzájemně pomáhat a vytvářet podmínky, které by samostatně vznikaly jen obtížně.
Důležité je ale říct jednu věc hned na začátku. Biosolární střecha není univerzální garance vyšší výroby elektřiny. Její přínos vždy závisí na konkrétní skladbě střechy, typu panelů, proudění vzduchu, výšce panelů nad substrátem, orientaci, údržbě i místních klimatických podmínkách. V českém prostředí je proto fér mluvit spíš o potenciálu a principu než o automaticky garantovaném navýšení výroby.
Největší omyl kolem fotovoltaiky – slunce ano, přehřívání ne
Mnoho lidí si myslí, že čím větší horko, tím lépe fotovoltaické panely fungují. Ve skutečnosti je to složitější.
Fotovoltaické panely sice potřebují sluneční záření, ale příliš vysoké teploty jim obecně nesvědčí. Často se uvádí referenční teplota okolo 25 °C, při které se výkon fotovoltaických modulů posuzuje v laboratorních podmínkách. V reálném provozu se ale panely mohou zahřívat výrazně více.
A právě tady vzniká problém klasických střech. Tmavé hydroizolace, asfaltové pásy nebo běžné střešní povrchy se v létě dokážou výrazně rozpálit. Takové teploty následně ovlivňují i prostředí kolem samotných panelů. Výsledkem může být vyšší teplotní zátěž celé technologie a v některých situacích i nižší účinnost panelů.
Vegetační střecha může fotovoltaice pomoct s přehříváním
A tady začíná být zelená střecha zajímavá.
Vegetační souvrství se chová jinak než běžný rozpálený střešní povrch. Díky rostlinám, substrátu a odparu vody může pomáhat zmírňovat přehřívání střešního pláště a vytvářet kolem panelů příznivější mikroklima.
To může mít pozitivní vliv i na provoz fotovoltaiky.
Je ale fér říct jednu důležitou věc: konkrétní přínos nelze paušálně slíbit. Vždy záleží na konkrétní skladbě střechy, výšce panelů nad substrátem, proudění vzduchu, orientaci, typu fotovoltaických modulů, množství vody ve vegetační vrstvě i místních klimatických podmínkách.
A jak velký vliv to má v praxi? To v tuto chvíli neumíme přesně říct. V době psaní článku nám nejsou dostupné relevantní studie z českého prostředí, které by takové srovnání jednoznačně vyčíslily. A i kdyby k dispozici byly, vždy by zachycovaly jen konkrétní období, konkrétní skladbu střechy a konkrétní klimatické podmínky.
Proto bychom u biosolárních střech nemluvili o garantovaném navýšení výroby elektřiny. Přesnější je říct, že zelená střecha může pomoci snížit teplotní zátěž panelů a vytvořit podmínky, ve kterých může fotovoltaika pracovat příznivěji než na přehřátém střešním povrchu.
A funguje to i obráceně
To nejzajímavější na biosolární střeše je, že výhody nejsou jednostranné. Fotovoltaické panely totiž nepomáhají jen vyrábět energii. Při dostatečně vysoké konstrukci vytvářejí také částečný stín. A právě tento pohyblivý stín může vegetaci přinést několik důležitých benefitů.
Především:
- omezuje nadměrné vysychání substrátu
- zpomaluje výpar vody
- snižuje teplotní extrémy
- vytváří pestřejší podmínky pro růst rostlin
Rozchodníkové koberce díky tomu mohou v některých místech střechy vydržet déle v lepší kondici, zejména během velmi horkých letních období. Jinými slovy – vegetace může pomáhat panelům a panely zase mohou pomáhat vegetaci.
Právě proto se o biosolárních střechách často mluví jako o jednom z nejlepších příkladů funkční symbiózy mezi přírodou a technologií.
Biodiverzita – benefit, který bývá často přehlížený
Když se řekne zelená střecha, většina lidí si představí hlavně estetiku nebo hospodaření s vodou. Jenže vegetace na střeše má ještě jeden významný přínos. Podporuje biodiverzitu.
A biosolární střecha může jít v tomto směru ještě dál. Panely vytvářejí různě zastíněná místa. Na jedné části střechy je více slunce, jinde více stínu. Vznikají tak rozdílné mikroklimatické podmínky. To může vytvořit prostor pro širší spektrum rostlin.
Vyšší druhová pestrost následně přitahuje:
- včely
- motýly
- brouky
- další opylovače
- některé druhy ptáků
Ve výsledku tak střecha nefunguje jen jako technický prvek budovy, ale jako malý ekosystém. A právě to je jeden z důvodů, proč se biosolární střechy stále častěji objevují také na veřejných a komerčních budovách.
Biosolární střecha pomáhá chránit i samotnou střechu
Další zajímavá výhoda se týká hydroizolace. U běžných instalací fotovoltaiky se často řeší kotvení konstrukce a prostupy střešním pláštěm. Každý zásah do hydroizolační vrstvy přitom představuje potenciálně citlivé místo. U biosolárních střech se konstrukce fotovoltaiky navrhuje tak, aby se nekotvila přímo do střechy. Fotovoltaické panely jsou umístěné na konstrukci položené na hydroizolaci a celé vegetační souvrství funguje jako přirozená zátěž. I tady ale platí, že konkrétní řešení musí být navržené odborně. Není možné jen položit konstrukci na střechu a spoléhat na to, že ji substrát nějak udrží.
Výsledkem je:
- méně zásahů do hydroizolace
- nižší riziko problémů v budoucnu
- lepší ochrana střešního pláště
Zelená střecha navíc hydroizolaci chrání před UV zářením, prudkými změnami teplot i mechanickým namáháním.
Na co nesmíte zapomenout při návrhu biosolární střechy
Aby všechny zmíněné výhody skutečně fungovaly, nestačí pouze položit fotovoltaiku na rozchodníkový koberec. Návrh biosolární střechy vyžaduje koordinaci několika profesí a promyšlené řešení detailů. Jedním z nejdůležitějších bodů je statika.
Je potřeba počítat s hmotností:
- vegetačního souvrství
- substrátu
- fotovoltaické konstrukce
- samotných panelů
Proto musí být únosnost střechy vždy konzultována se statikem.
Výška substrátu není náhoda
Na biosolární střeše se zároveň často pracuje s větší výškou substrátu než u běžných extenzivních střech. Důvod je jednoduchý. Substrát musí fungovat nejen jako prostředí pro růst rostlin, ale také jako zátěž stabilizující fotovoltaickou konstrukci. A to i ve chvíli, kdy je zcela suchý.
Právě proto je návrh vegetační vrstvy důležitější, než se může na první pohled zdát.
Fotovoltaické panely potřebují prostor
Další častou chybou bývá snaha využít každý centimetr střechy. Jenže biosolární střecha funguje nejlépe tehdy, když mají prostor jak panely, tak vegetace. Fotovoltaické panely by Fotovoltaické panely by proto měly být nad substrátem osazené přibližně ve výšce 30 centimetrů. Důležité je počítat tuto vzdálenost od nejnižšího bodu panelu, tedy v místě, kde je panel vegetaci nejblíž.
Díky tomu:
- mohou rostliny volně růst
- vegetace neomezuje přístup světla k panelům
- vzduch může pod konstrukcí lépe cirkulovat
- pod panely může lépe proudit vzduch
Stejně důležité jsou také rozestupy mezi jednotlivými panely. Pokud jsou umístěné příliš blízko u sebe, vznikají problémy hned dva. Prvním je omezený prostor pro vegetaci. Druhým komplikovanější údržba.
Na střeše totiž musíte mít možnost:
- odstraňovat náletové rostliny
- kontrolovat vegetaci
- čistit povrch panelů od pylu a nečistot
- provádět pravidelné servisní práce
Pozor – ne každá solární technologie přináší stejné výhody
Je dobré zmínit ještě jednu důležitou věc. Výše popsaná synergie se týká především fotovoltaických panelů určených pro výrobu elektřiny. U solárních systémů určených pouze pro ohřev vody se obdobné přínosy neprojevují. Právě proto se v souvislosti s biosolárními střechami téměř vždy bavíme o kombinaci vegetační střechy a fotovoltaiky.
Když se příroda a technologie vzájemně podporují
Biosolární střecha není kompromis mezi zelenou střechou a fotovoltaikou. Je to řešení, které dokáže využít silné stránky obou systémů zároveň. Vegetace může pomáhat zmírňovat přehřívání střešního povrchu a vytvářet příznivější prostředí v okolí fotovoltaických panelů. Fotovoltaické panely zase mohou chránit vegetaci před extrémním vysycháním. Společně podporují biodiverzitu, chrání střešní plášť a efektivně využívají prostor, který by jinak zůstal nevyužitý.
A právě proto patří biosolární střechy mezi nejzajímavější směry moderního stavebnictví. Ne proto, že by samy o sobě zaručovaly zázraky. Ale proto, že při dobrém návrhu mohou spojit zeleň, energii a funkční střechu do jednoho promyšleného systému.
Dawyck – rozchodníkové koberce, živé střešní kazety i kompletní zelené střechy
Na Moravě, na druhé největší plantáži v ČR, pěstujeme vlastní, českým podmínkám přizpůsobené, rozchodníkové koberce, živé střešní kazety, trsy rozchodníků atd.. Zároveň zajišťujeme údržby a realizace extenzivních zelených střech – od první konzultace až po finální „WOW”.
- bližší informace o našich produktech pro soukromé osoby: Rozchodníkové koberce a živé střešní kazety pro zelenou střechu svého domu, garáž, altán, …
- bližší informace o našich produktech pro firmy realizující zelené střechy: Rozchodníkové koberce pro ty, co hledají stabilního a spolehlivého pěstitele
- bližší informace o údržbě zelených střech: Údržba zelených střech
- bližší informace o realizaci zelených střech: Zelená střecha se vším všudy = zastřešujeme celou realizaci
David Podhorský & holky z plantáže
