Durch die Inhaftierung auf dem Dach können Sie Geld sparen

Jan 23, 2024

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Viele Leser, die mit der Arbeit von GRD vertraut sind, wissen wahrscheinlich bereits, dass mit der Aussage „Gründächer können mehr“ ein großer Teil des „Mehr“, das GRD identifiziert hat, darin besteht, Regenwasser zurückzuhalten. Das städtische Regenwassermanagement befasst sich normalerweise mit zwei Hauptpraktiken: Rückhaltung und Rückhaltung. Unter Retention versteht man die Reduzierung des Abflusses; Wasser wird von Gründachmedien und Pflanzen absorbiert und läuft niemals vom Dach ab. Stattdessen verlässt das zurückgehaltene Wasser das Dach nur als Dampf durch Evapotranspiration. Alle Gründächer bieten je nach Klima, Profilzusammensetzung und Dicke unterschiedlich viel Rückhalt.

Beim Festhalten handelt es sich um die Praxis, abfließendes Wasser zu verlangsamen. Da es unpraktisch – oder sogar unmöglich – ist, das gesamte Regenwasser ständig auf einem Gründach zurückzuhalten, ist eine Rückhaltung häufig erforderlich, um die negativen Auswirkungen des Abflusses stromabwärts so gering wie möglich zu halten, insbesondere die Reduzierung von Mischwasserüberläufen (CSOs). Die meisten Regenwassergenehmigungen erfordern einen Rückhalt, die meisten Gründächer sehen jedoch keinen statistisch signifikanten Rückhalt vor.

Da Entwickler dazu verpflichtet sind, die Aufbewahrungs- und Aufbewahrungsanforderungen einzuhalten, kann die Hinzufügung der Aufbewahrung zu den Vorteilen, die Gründächer bieten, für den Entwickler einen erheblichen Return-on-Investment (ROI) bedeuten.

Eine Luftaufnahme des Moderne, Saratoga Springs, NY, entworfen von Design Logic Architects, das durch Regenwasserrückhaltetechnologie mehr als 500.000 US-Dollar eingespart hat. Foto: Bonacio Construction

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Das Moderne ist eine neue fünfstöckige Eigentumswohnung in Saratoga Springs, New York. Das im Jahr 2021 erbaute Gebäude umfasst eine Mischung aus 24 hochwertigen Wohneinheiten mit Außen- und Tiefgaragenstellplätzen. Es umfasst auch einen 11.000 sf (1020 m2) großen Dachbereich mit Gründach.

Mikroburst über einer Stadt. Ein durchnässtes herkömmliches Gründachprofil kann diese Niederschlagsintensität nicht bewältigen, weshalb möglicherweise eine zusätzliche ebenerdige Regenwasserlösung oder ein Rückhaltegründach erforderlich ist.

Das ursprüngliche Gründachdesign war ein traditionelles Profil, bestehend aus 5 Zoll (125 mm) tiefem Wachstumsmedium und einer Sedummatte über einer Standard-Drainageplatte.

Obwohl herkömmliche Gründächer viele Vorteile bieten, stellen sie ohne den Einsatz zusätzlicher Tanksysteme kein konsistentes und akzeptiertes Mittel zur vollständigen Regenwasserbewirtschaftung dar. Das ursprünglich vorgeschlagene 5 Zoll (125 mm) tiefe Profil hält bei relativer Trockenheit eine große Menge Wasser zurück. Tatsächlich werden die meisten kleinen Stürme mit einer Stärke von 2,5 cm oder weniger vollständig erfasst. Sobald es jedoch vollständig gesättigt ist, fließt das zusätzlich darauf fallende Regenwasser in den Dachabfluss und schließlich in die Kanalisation. Dies führt bei großen Stürmen zu sehr hohen Spitzenabflussraten, die zu lokalen Überschwemmungen und CSOs führen können.

Um Überläufe und damit verbundene Schäden zu bekämpfen, ist das Regenwassermanagement zu einem noch wichtigeren Entwurfselement geworden und wird bereits in den frühen Phasen der Projektplanung berücksichtigt. Die meisten Gerichtsbarkeiten haben umfangreiche Vorschriften und Anforderungen entwickelt, um Überläufe zu reduzieren. Bei der Genehmigung verlangen einige Gerichtsbarkeiten, dass Entwürfe die Fähigkeit nachweisen müssen, kleine Stürme einzufangen und größere Stürme mit einer Häufigkeit von 100 Jahren zu bewältigen.

Diese Anforderungen führten dazu, dass jedes Projekt mit einem Gründach dennoch eine andere Methode der Regenwasserbewirtschaftung erfordern würde, wodurch sich der ROI des Gründachs auf weniger greifbare, aber dennoch wünschenswerte Vorteile wie teilweise Regenwasserbewirtschaftung, Lärm- und Wärmereduzierung sowie verbesserte Luftqualität beschränkte , Gebäudeenergieeinsparungen, Artenvielfalt sowie Gesundheit und Wohlbefinden der Mieter.

Auf der Suche nach einer besseren Lösung wurden viele Optionen in Betracht gezogen. Es wurde festgestellt, dass durch die Aufrüstung der herkömmlichen Gründachbaugruppe mit neuen Komponenten, die den fehlenden Rückhalt bieten, ein Gründach eine Komplettlösung für die Bewirtschaftung von Regenwasser sein könnte und den Bedarf an zusätzlichen Systemen wie Tanks zur Ergänzung eliminiert.

In diesem Fall wurde das Purple-Roof©-Konzept umgesetzt, um die Herausforderung „zu viel Wasser“ bei der Retention und die Herausforderung „zu wenig Zeit“ bei der Retention anzugehen.

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Der ursprüngliche Regenwasserplan sah vor, dass ein herkömmlicher Regenwassertank mit einem Fassungsvermögen von 170.000 l (6.000 cf) unter dem Parkplatz vergraben werden sollte. Aufgrund des hohen Grundwasserspiegels, der Gefälle des Geländes und der schlechten Böden wurde jedoch entschieden, dass ein Außentank ohne eine umfassende Neugestaltung und den Verlust mehrerer Außenparkplätze nicht realisierbar ist. Aufgrund der örtlichen Bebauungsvorschriften würde der Verlust von Parkplätzen auch den Verlust von Einheiten zur Folge haben, die der Eigentümer entwickeln und verkaufen könnte. Daher war ein Parkplatzverlust keine wirtschaftlich sinnvolle Option.

Dem Planungsteam wurde die Aufgabe gestellt, eine neue Möglichkeit zur Regenwasserbewirtschaftung zu finden. Da der Bau bereits begonnen hatte, musste schnell eine Lösung gefunden werden. Nach ausführlicher Prüfung wurden die beiden besten Optionen ermittelt und den Eigentümern vorgelegt.

Links: Ursprünglich vorgeschlagenes traditionelles Gründachprofil. Schichten von oben nach unten: Vegetation (VE), 5 Zoll (125 mm) grüne Dacherde [Medium] (GRS), Filtergewebe (FF), Drainageplatte (DP), Membran (MB), Strukturdeck (SD). Rechts: Modell desselben Profils (Dicken können variieren). Foto: Gründachdiagnose

Links: Purple-Roof© Concept-Profil. Schichten von oben nach unten: Vegetation (VE), 5 Zoll (125 mm) grüne Dacherde [Medium] (GRS), 2 Zoll (50 mm) genadelte Mineralwolle (NMW), 3 Zoll Wabenreservoir (HC), Rückhalteschicht (DL). ), Membran (MB), Strukturdeck (SD). Rechts: Modell desselben Profils (Dicken können variieren). Foto: Gründachdiagnose

In diesem Projekt war der geplante Sturm ein NRCS Typ II, 100-jähriger, 5,9 Zoll (150 mm) und 24-Stunden-Sturm. Das erforderliche Lagervolumen betrug 6.000 cf (170.000 l) und die maximal zulässige Abflussrate vom Standort betrug 0,4 cf/s/a (28 l/s/ha). Die beiden vom Entwickler in Betracht gezogenen Optionen zur Erfüllung dieser Anforderungen waren:

Option 1: Installieren Sie ein herkömmliches Speichertank- und Pumpensystem im Gebäude. Dafür wären etwa 1.200 sf (112 m²) Innenraum erforderlich, die Installation kostete ursprünglich etwa 75.000 US-Dollar und erforderte laufende jährliche Inspektionen und Wartung. Eine überarbeitete Baukostenschätzung bezifferte die komplett installierten Kosten des Tanksystems jedoch auf fast 900.000 US-Dollar, da das Gebäude auf schlechtem Boden mit hohem Grundwasserspiegel errichtet wurde und eine Pfahlgründung erforderlich war. Diese überhöhten Kosten hätten einen großen finanziellen Schaden für das Projekt bedeutet und wurden daher abgelehnt.

Option 2: Regenwasser auf dem Dach verwalten. Mit dem Purple-Roof©-Konzept könnte das bestehende Gründach aufgewertet werden, um die erforderliche Speicher- und Abflusskontrolle bereitzustellen, indem die Standard-Drainplatte durch genadelte Mineralwolle, ein Wabenreservoir und eine Rückhalteschicht ersetzt wird.

Angesichts der Tatsache, dass die Kosten ein wesentlicher Faktor sind und New York zu den höchsten Immobilienpreisen des Landes gehört, war es von entscheidender Bedeutung, die Quadratmeterzahl zu maximieren, die der Eigentümer entwickeln und verkaufen konnte. Die ideale Lösung wäre die Bewältigung des Regenwassers, ohne die vermarktbare Fläche zu reduzieren.

GRD hat berechnet, dass das Purple-Roof-System durch die Integration des Purple-Roof©-Konzepts in das bereits spezifizierte traditionelle Gründach mit einer Fläche von 10.910 sf (1.020 m2) eine Regenwasserbewirtschaftung ermöglichen würde, ohne dass Tanks oder zusätzliche Infrastruktur erforderlich wären. Es wurde beschlossen, das Gründach aufzuwerten und auf die Tankanlage zu verzichten.

Die genadelte Mineralwollschicht bietet hervorragende Rückhalte- und Filtereigenschaften bei gleichzeitig minimalem Gewicht. Der Wabenrückhaltebehälter sorgt für eine stets funktionierende Speicherung, unabhängig vom Sättigungsgrad des Bodens. Seine Dicke ist auf die projektspezifischen Anforderungen abgestimmt. Die Rückhalteschicht sorgt für einen kontrollierten und gleichmäßigen Abfluss mit einer festgelegten Geschwindigkeit über die gesamte Gründachfläche.

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Durch die Bewirtschaftung des Regenwassers auf dem Dach kann der Bauträger:

Bereitstellung von 6.336 cf (179.415 l) Regenwasserspeicher, was dem Volumen von mehr als 5 Schiffscontainern entspricht (maßstabsgetreu dargestellt unten)

Reduzierte den Spitzenabfluss eines 100-Jahres-Sturms um 95 % und eine Abflussverzögerung von 42 Stunden

Verhinderte, dass 26 LKW-Ladungen Schutt ausgehoben, transportiert und auf der Mülldeponie entsorgt wurden.

Grafische Darstellung der ursprünglich vorgeschlagenen Größe des unterirdischen Regenwassertanks, etwa der Größe von fünf (5) Schiffscontainern. Foto: Gründachdiagnose

Ganglinienmodellierung des Niederschlags (blau) im Vergleich zum Abfluss (rot). Auf dem Höhepunkt des 100-Jahres-Designsturms vom Typ II reduziert die vorgeschlagene Rückhaltegründachlösung die Spitzenabflussraten um 95 Prozent. Foto: Gründachdiagnose

Durch die Bewirtschaftung des Regenwassers auf dem Dach baute und verkaufte der Bauträger die 1.200 sf (112 m2) geretteten Innenräume zum Marktpreis von 550 US-Dollar pro Quadratfuß, was den Verkaufserlös des Bauträgers um 540.000 US-Dollar erhöhte. Die Einsparungen sind sogar noch größer, wenn man den überarbeiteten Kostenvoranschlag von 900.000 US-Dollar für ein Tanksystem im Vergleich zum ursprünglichen Kostenvoranschlag (Standardfundament) von 75.000 US-Dollar für ein Tanksystem berücksichtigt.

Kosten für ein herkömmliches 6.000-cf-Regenwassertanksystem: 75.000 US-Dollar

Kosten für die Modernisierung eines 11.000 Quadratmeter großen Gründachs: 195.000 US-Dollar

Gesamtmehrkosten für Purple-Roof (im Vergleich zu einem herkömmlichen Gründach): 120.000 US-Dollar

Zusätzliche Quadratmeterzahl durch Entfernung des Regenwassertanksystems: 1.200

Markt-SF-Preis: 550 $/SF

Zusätzlicher Bruttoumsatz für den Entwickler: 660.000 US-Dollar

Prämie für Purple Roof abziehen: 120.000 $

Zusätzlicher Nettoumsatz für den Entwickler: 540.000 US-Dollar

Um mehr aus Ihrem Gründach herauszuholen, ist es, wie diese Fallstudie zeigt, oft erforderlich, die Regenwasserbewirtschaftung neu zu denken und eine gründliche Analyse durchzuführen, um die Kosteneffizienz herkömmlicher Ansätze wie Tanks zu ermitteln. In Gebieten mit hohen Grundstückskosten kann die Rückhaltung und Rückhaltung von Regenwasser auf Gründächern die ideale Lösung sein.

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Brad Garner ist CEO von Green Roof Diagnostics, einem unabhängigen Forschungs- und Testunternehmen, das sich auf die Quantifizierung und Verbesserung der Leistung von Gründächern konzentriert. Sie führen Forschung aus erster Hand durch und wir arbeiten mit einer Reihe von akademischen Institutionen, Herstellern, Regulierungsbehörden und Ingenieuren zusammen, um die neuesten bewährten wissenschaftlichen Fortschritte auf den Markt zu bringen.

Mehr Informationen

Das Purple-Roof©-Konzept ist ein innovativer Ansatz für Gründächer, der durch Reibung Regenwasser zurückhält. Dieses Konzept ist in die Produktlinien von Sempergreen, Sempergreen USA, Next Level Stormwater Management, Stormwater Capture Co., Knauf Insulation, American Hydrotech und anderen integriert.

Projektteam

Entwickler und Generalunternehmer: Bonacio Construction

Architekt: Design Logic Architects

Gründachinstallateur: Apex Green Roofs

Gründachlieferant: Sempergreen USA

Dieses preisgekrönte Projekt in Long Island, New York, verdeutlicht den wichtigen Beitrag, den Hausbesitzer zum Schutz der Artenvielfalt auf ihren Dächern leisten können, während sie gleichzeitig hochwertige Aufenthaltsräume genießen.

Biodiversität sollte nicht als nachträglicher Projektgedanke betrachtet werden, sondern im Vordergrund aller Stadt- und Projektplanungen stehen. Gründächer sollten angesichts der Projektbeschränkungen eine möglichst große Artenvielfalt aufweisen.

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Ed Snodgrass, ein wahrer Pionier in der Gründachbranche, teilt seine Vision davon, was es bedeutet, einen voll ausgereiften Gründachmarkt zu haben.