A zöldtetők ökonómiai és ökológia tulajdonságai ma már a szakma középpontjába kerültek.
Ezt leginkább Dr. H.-J Liesecke-nek köszönhetjük, aki ezt már korábban is felismerte és tudományos alapokra emelte. Az ő irányadó vizsgálatai meglepő eredményekre mutatattak rá, amik a közeljövőben be is bizonyosodtak. Liesecke után a következő paramétereket használjuk vízvisszatartásnál.
1.1.1. Lefolyási együttható
A lefolyási együttható és a C lefolyási tényező hányadosa egy olyan dimenzió nélküli mutató, amely a [54] DIN EN 12056-3 és DIN 1986-100 tervezet (eddig DIN 1986-2 volt ismert, ahol a görög jelezte a lefolyási együtthatót) alapján kapcsolható a csapadékelfolyási (l/s) számításokba.
A zöldtető víztelenítésének méretezésekor a lefolyási együttható (ψ) megadja az elvezetett VQr [m3] és a lehullott VR [m3] csapadék viszonyát. Ez vonatkozhat egy teljes esőzésre, egy esőzés szakaszára és több esőzés összességére is.
Lefolyási tényezőnek a nagyságát befolyásoló faktorok: hajlásszög, talajtípus, felület rögzítési módja, a terület jellege, talajfajta, kezdeti nedvességtartalom, hőmérséklet, csapadék időtartama és erőssége.
F1. táblázat Zöldtetőknél az alábbi lefolyási tényezők (C) adódnak a rétegvastagság és a tetőlejtés függvényében:
Tetőlejtés ≤ 15° Tetőlejtés >15°
50 cm rétegvastagság C=0,1
25-50 cm rétegvastagság C=0,2 15-25 cm rétegvastagság C=0,3
10-15 cm rétegvastagság C=0,4 C=0,5
6-10 cm rétegvastagság C=0,5 C=0,6
4-6 cm rétegvastagság C=0,6 C=0,7
2-4 cm rétegvastagság C=0,7 C=0,8
Ezen értékek is mutatják, hogy a lapostetőknél a csapadékvíznek csupán kis hányada az, amelynek elvezetéséről gondoskodni kell.
A fenti adatok a rétegrendre vonatkoznak egy adott nagyságú vízhozam mellett. Ennek átlagos értéke 300 l/(s*ha).
A helyi csapadékhozam függvényében a lefolyási együttható magasabb és alacsonyabb értékeket is felvehet.
1.2. Maximális lefolyási tényező
Maximális lefolyási tényező s megadja az elvezetett vízhozam qr max [l/(s×ha)] és a lehullott rmax [l/(s×ha)] vízhozam viszonyát egy egységesőzésnél. Ellentétben a természetes esőzéssel az egységeső egy modelleső konstansokkal, közepes esőintenzitással és megadott esőgyakorisággal:
1 órás időtartamú csapadékmennyiség 10, 15 és 20 mm
2 órás időtartamú csapadékmennyiség 20, 25 és 35 mm
s =
zóvízhozam hozzátartó
vízhozam elvezetett
.
max =
max max
r q
F1. ábra: Lehullott és elvezett vízmaximum [35]
A maximális lefolyási tényező megadja a legnagyobb fellépő vízlefolyást, ami a zöldtetőknél általában egy extrém csapadékhozam végénél alakul ki. Ez a tényező szolgál alapjául a csatornahálózat és a szivattyúteljesítmények méretezésekor is.
1.3. Átlagos lefolyási tényező
A tényező megadja az elfolyási volumen és a csapadékvolumen átlagviszonyát egy meghatározott időegységen belül.
m=
lumen csapadékvo
lumen elfolyásvo
= A r T dt Q(t)
0
T
Itt a megfigyelt időszakaszt nem kell csupán egyszeri eseményre vonatkoztatni, hanem egy hosszabb időintervallumra is vonatkoztathatunk. Így akár hosszabb (éves) időegységre vonatkoztatott tényezőt is kaphatunk. (ld.: éves lefolyási tényező)
A középértékű lefolyási tényező szolgál alapjául az esővízgyűjtő-medencék és azok szivattyúinak méretezéséhez, illetve az elfolyás és tározási volumenek meghatározásához.
1.4. Éves lefolyási tényező
Az Éves lefolyási tényező a megadja az elvezetett VQr [m3] és az éves lehullott VR [m3] csapadék viszonyát. Adatát ciszternák méretezéséhez használják.
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
0 10 20 30 40 50 60
Rétegvastagság (cm)
Éves lefolyási tényező
F2. ábra: Éves lefolyási tényező a rétegvastagság függvényében
1.5. Összlefolyási tényező
Az összlefolyási együttható
mmegadja az elvezetett VQr [m3] és a lehullott VR [m3] csapadék viszonyát egy esőzésnek. Víztározók méretezéséül szolgáló adat.1.6. Véglefolyási tényező
A tényező a nem áteresztő felületek nagyságának méretét határozza meg. A nem áteresztő felületek nagysága
A
u. A határolt felület (A
bef)
azon része, amely nem engedi a lehullott csapadékot elfolyni.A
u=
eA
bef..
A véglefolyási tényező megadja, hogy a bruttó csapadék, egy meghatározott időegységen belül, mekkora százalékos értéke folyik el.
e=1-csap adék s elszivárgá
h h
A fenti definíció az elfolyási hatékonyság mértékét adja meg egy áteresztő területnek. Ha nem áteresztő területről beszélünk, akkor ez az érték e = 1,0.
1.7. Maximális vízkapacitás
A maximális vízkapacitás a felépítményben alkalmazott anyagok telített állapotban mérhető legnagyobb vízfelvevő képességét mutatja, amit az anyag telítését követő, 2 óráig tartó kicsepegtetése után kapunk.
1.8. Vízáteresztő képesség (K
fmodulus):
Megmutatja, hogy adott idő-, és hosszegység alatt a rétegrendbe beépített anyagok vízzel telített állapotához milyen átfolyási érték tartozik.
1.9. Vízmegtartó képesség és éves lefolyási tényező
A vízmegtartó képesség százalékos érteke – tulajdonképpen a retenzió – az éves csapadékhozam, és az átlagos lefolyási mennyiség hányadosából adódik. A művelet inverzéből a DIN 4045 szerint adódik az éves lefolyási tényező a, mint az éves lefolyási mennyiség és az éves csapadékhozam hányadosa.
1.10. A vízmegtartó képesség mértéke
Az éves vízvisszatartás kevésbé függ az építésmódtól és rétegrendektől, mint a rétegvastagságtól. Kétségkívül egyrészt az anyagspecifikus vízmegtartó képességet, másrészt pedig a vízáteresztő képességet vesszük számításba. A rétegvastagságbeli különbségek elsődlegesen a nyári időszakban jelentkeznek. Jóllehet a nyári időszakban sokkal több csapadék esik, a vízmegtartás jelentősen nagyobb, mint télen amikor a kevés a csapadékmennyiséghez a rétegrend alacsonyabb evaporációja, és a növények kisebb transzspirációja következtében a legnagyobb lefolyási arány tartozik.
Az alábbi táblázat tartalmazza a százalékos vízmegtartás hozzávetőleges értékeit 650-800 mm éves csapadékmennyiség figyelembevételével.
Zöldtető fajták
Réteg-vastagság Vegetációs forma Vízmegtartó képesség középérték
%-ban
Éves lefolyási együttható / beépítettségi faktor
Extenzív 2-4 Moha-Sedum 40 0,60
4-6 Sedum-Moha 45 0,55
6-10 Sedum-Moha-lágyszárúak 50 0,50
10-15 Sedum-lágyszárúak-fűfélék 55 0,45
15-20 Fűfélék-lágyszárúak 60 0,40
Intenzív 15-25 Gyep, évelők, fásszárúak 60 0,40
25-50 Gyep, évelők, bokrok 70 0,30
>50 Gyep, évelők, bokrok, fák 80 0,10
1.11. Evaporáció
A vízfelület és a nedves talajfelület közvetlen párologtatása.
1.12. Transzspiráció
A növényzet által felfogott csapadék párolgása.
1.13. Evapotranszspiráció
Az evaporációból és transzspirációból, azaz a növényzet közötti fedetlen talajfelületről illetve a növényzetről való párolgási értékekből származó összpárolgás.
1.14. Intercepció
Az a vízmennyiség, amelyet a növényzet szélmentes időben maximálisan képes visszatartani, és átmenetileg tározni, majd elpárologtatni.
F2. táblázat: Vízmegtartó képesség az ültetőközeg vastagságának függvényében
1.15. Hervadáspont
A talajnak az a nedvességtartalma, amely 1,5×106 Pa szívóerőnek képes ellenállni (ez az a szívóerő amit a növényi gyökerek még általában ki tudnak fejteni).
1.16. Ombrometer
Csapadékmennyiség mérése ombrométerrel
Egy 200 cm2 felületű tölcsér gyűjti az esőcseppeket. A vizet egy olyan speciális edénybe vezeti, amely minden egyes alkalommal billen egyet, amikor benne a vízmennyiség eléri a 0.1 mm-t (0.1 l/m2). Ekkor az edény kiürül és ad egy impulzust. A beépített mikroprocesszor rögzíti és továbbítja az adatokat egy memóriaegységnek, majd ezek kiértékelésre kerülnek.
Az opcionális fűtés lehetővé teszi az egész évben történő használatot.