Фото: із відкритих джерел
Докторантка SLU Їйчжі Чжан аналізує, як інтегрувати теплиці на дахах будівель у Швеції так, щоб це було ресурсоефективно та з урахуванням енергетики будівель. У фокусі — моделювання потенційної економії енергії, оцінка життєвого циклу та технічні виклики монтажу.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Докторантка кафедри біосистем і технологій Шведського університету сільськогосподарських наук (SLU) Їйчжі Чжан досліджує, як проєктувати теплиці на дахах у міському середовищі так, щоб поєднати вирощування овочів із підвищенням ресурсоефективності будівель. Ідея, за її словами, полягає у використанні «порожніх» площ дахів, які можуть одночасно працювати як додатковий теплоізоляційний шар для приміщень під ними.
Тема зацікавила дослідницю під час навчання та підготовки магістерської роботи, а з 2024 року вона продовжує її в межах докторантури SLU. Проєкт має міждисциплінарний характер і охоплює будівельні технології, енергетику будівель і технології вирощування.
Що дають теплиці на дахах у міському виробництві
У матеріалі зазначається, що теплиці на дахах можуть мати кілька потенційних переваг з погляду сталості та ресурсоефективності. Зокрема, вони не потребують додаткової землі порівняно з традиційними теплицями на ґрунті, а також можуть впливати на енергоспоживання будівлі.
«Теплиця на даху діє як тепловий буфер, який ізолює будівлю», — пояснює Їйчжі Чжан.
Окремо підкреслюється логістичний ефект від локального вирощування овочів: менша потреба в імпорті, коротші транспортні плечі та менше пакувальних матеріалів. Також теплиця може використовуватися для збору дощової води — для поливу або навіть для покриття частини водних потреб самої будівлі.
Як оцінюють ефект: моделювання, LCA та витрати життєвого циклу
У межах проєкту дослідниця порівнює різні проєктні рішення з потенційною економією ресурсів і економічною доцільністю. Для цього застосовуються:
- симуляції, щоб проаналізувати, скільки енергії теплиця може зекономити для будівлі;
- оцінка ресурсів, які йдуть на матеріали конструкції та на саме вирощування;
- оцінка життєвого циклу (life cycle assessment, LCA) для визначення сумарного екологічного впливу;
- аналіз повної вартості життєвого циклу, включно з витратами на обслуговування.
Технічні виклики: монтаж, адаптація даху та вентиляція
За словами Їйчжі Чжан, інвестиції в теплицю на даху можуть бути суттєво вищими, ніж у звичайну теплицю. Серед причин вона називає технічну складність інсталяції та те, що більшість дахів спочатку не проєктувалися під такі навантаження й функції — тож потрібні адаптації. Для кожної будівлі, як зазначається, необхідна індивідуальна оцінка ризиків, а також можуть знадобитися ліфти для доступу на рівень теплиці.
Найбільшим поточним викликом дослідниця називає вентиляцію. Концепція передбачає з’єднання теплиці та будівлі через вентиляційну систему, щоб подавати рослинам вуглекислий газ і керувати відпрацьованим теплом будівлі.
Де це може працювати у Швеції
Оскільки теплиці на дахах потребують пласких покрівель, дослідниця бачить потенціал на будівлях, зведених у межах шведської житлової програми Million programme (1965–1974). Також, за її оцінкою, рішення може підходити для великих торговельних будівель. Водночас зазначається, що енергетичний ефект найбільше концентрується на верхньому поверсі, тому низькоповерхові будівлі (наприклад, склади) можуть мати вищу відносну економію енергії, ніж багатоповерхові житлові будинки.
«Я сподіваюся побачити першу теплицю на даху у Швеції. Тоді ми зможемо продовжити експерименти в реальності, а не лише в симуляціях», — каже Їйчжі Чжан.
Для агровиробників і міських фермерських проєктів такі дослідження важливі тим, що показують: тепличне виробництво в містах може розглядатися не лише як «додаткова площа», а як інженерна система, інтегрована з енергетикою та водним балансом будівлі — але з високими вимогами до проєктування й оцінки ризиків для кожного об’єкта.