Кіріспе

Уақытша су сақтауға арналған ғимараттың шатыры. Роберт Мугабе үйі. Көк шатыр – жаңбыр суын уақытша сақтап, кейіннен оны біртіндеп босатуға арналған, яғни бастапқы уақытша су жинағыш ретінде құрылған ғимараттың шатыры. Көк шатырлар көбінесе қалалық аймақтардағы жаппай немесе аз көлбеу шатырларға орнатылады, себебі судың сіңіп кетуі үшін жеткілікті өткізгіш беттер болмайды және су басу қаупі туындайды. Су көк шатыр жүйесінде дауыл аяқталған соң буланып кеткенше немесе төмен ағысқа жіберілгенше сақталады. Шатырда уақытша сақтау үшін қолданылатын көк шатырлар, су ағынын басқаруға арналған құрылғылардың түріне қарай "белсенді" немесе "бейбелсенді" деп жіктеледі. Көк шатырлардың дизайнына байланысты көптеген пайдалы қасиеттері бар. Оларға жаңбыр суын уақытша сақтап, ағынның зиянын азайту, суару немесе салқындату жүйесі үшін суды қайта пайдалану, сондай-ақ демалыс аймандарын құру кіреді.

Су тасқынын азайту

Қалалық құрылыстың тығыздығының салдарынан қалаларда су өткізгіш беттердің жетіспеушілігі байқалады. Жаңбыр суының топыраққа сіңіп кетуі үшін жеткілікті аумақ болмауы қалаларды су тасқынына осал етеді. АҚШ-тың аймақтарында бірнеше көк шатыр пилоттық жобалары іске асырылды, олардың нәтижелері ауқымды ауа райы кезінде және одан кейін жаңбыр суының ағынын азайтудағы олардың тиімділігін көрсетіп тұр.

Ластануды азайту

Көк шатырлар суды уақытша тоқтата тұрғанымен, судан ластағыштарды жоймайды. Алайда, олар қатты жаңбырдың дауылдық кәріз жүйесіне түсетін жүктемені азайтады, бұл біріктірілген кәріз жүйелерінен төгілетін апаттық ағынды судың тазартылмаған қалдықтарын өзендерге, ағыстарға және жағалау суларына құйылуын тоқтатады. 2010-2012 жылдар аралығында Нью-Йорк қаласының Қоршаған ортаны қорғау департаменті біріктірілген кәріз жүйелерінің ағын суының әсерін азайту үшін жүйелердің мүмкіндіктерін бағалау мақсатында маңызды көк шатыр пилоттық жобасын жүргізді. NYCDEP көк шатыр жобалары – толық масштабтағы пилоттық сынақта судың төмендеуін бақылау үшін тоқылмаған сүзгі матасының көлденең өткізгіштігіне негізделген жаңа пассивті көк шатыр табаны дизайнын қолданған алғашқы жобалар. Осы жүйелерді мониторингтеу олардың ең жоғары ағын көлемін азайту және біріктірілген кәріз жүйелерінде уақытты өзгерту бойынша тиімділігін көрсетті.

Су тапшылығы

Ал, жауын-шашын аз болатын қалалар құрғақшылыққа және су пайдалану шектеулі ұзақ кезеңдерге осал. Құрғақ климатта көк шатырлар суды сақтау құралы болып табылады, шатыр бетіне түсетін суды жинап, белгілі бір деңгейде бақылайды.

Құрылымның үйлесімділігі

Көк шатырлардың тағы бір маңызды артықшылығы – олардың күн панельдері (күн жылуы және фотоэлектрлік) және HVAC механикалық жабдықтары сияқты басқа шатыр жүйелерімен үйлесімді жұмыс істеу қабілеті. Кейбір көк шатырлар ойын-сауық үшін су айдындарын қамтиды, оларды жасыл шатырды суаруға немесе ыстық күндері ғимарат шатырын салқындатуға болады, осылайша механикалық салқындату жабдықтарына түсетін HVAC жүктемесін жоюға немесе азайтуға мүмкіндік береді. Кейбір көк шатырлар жиналған суды пайдалы мақсаттар үшін қолданады, мысалы, күн панельдерін салқындату және жасыл шатырды суару. Қосымша қызметтер ұсынатын көк шатырдың бір мысалы – Стив Маннның 2004 жылғы Coram Sustainable Design Award сыйлығының жеңімпазы (бірінші орын, 10 000 евро).

Активті көк шатыр

Активті көк шатыр жүйелері механикалық тәсілдер арқылы шатырдан судың ағып кету қарқынын бақылайды. Кейде автоматтандырылған шатыр ағындысын басқару жүйелері деп те аталатын активті көк шатырлар, жауын-шашын суының шатырдан ағып кетуін қадағалау және реттеу үшін клапанды конфигурациялар мен басқару құралдарын пайдаланады. Шатырда жиналған су пневматикалық немесе гидравликалық түрде басқарылатын қысым клапаны сияқты бірнеше тәсілмен босатылуы мүмкін.

Пассивті көк шатыр

Пассивті көк шатыр жүйелері шатырдан судың ағып кету жылдамдығын механикалық емес тәсілдермен реттейді. Судың дренаж құбырлары арқылы ағып кетуін шектеуге бағытталған белсенді жүйелерден өзгеше, пассивті жүйелер суды шатыр бетінде уақытша тоқтатады, судың дренажқа жету жолын ұзартады. Көк шатырларға ашық су жазықтықтары, кеуекті ортаның немесе модульдік беттің ішінде немесе астындағы кеңістіктер, сондай-ақ көтерілген жабынның астындағы сақтау орындары кіруі мүмкін. Шатырмен біріктірілген пассивті көк шатырлар суды тікелей шатыр бетінде ұзақ уақытқа дейін сақтап тұру үшін жасалады, олар су өткізбейтін мембранамен қорғалған. Суды кеуекті ортада, мысалы, қиыршық таста немесе шатыр бетінде еркін тоқтату арқылы жинауға болады. Сақталған судың ағып кету жылдамдығы шатыр дренажындағы бөгеттермен реттеледі. Шатырмен біріктірілген жүйелер жаңа құрылыста тиімдірек, себебі қолданыстағы жалпақ шатырларда сақтау көлемі көбінесе шектеулі болады. Модульдік науалардың дизайны пластикалық немесе металл науаларды қосу арқылы ескі шатырларды нөсер суды ұстауға бейімдеуге мүмкіндік береді. Шатырмен біріктірілген жүйелерге ұқсас, науаларда жиналған суды кеуекті ортада немесе науаның ішінде еркін тоқтатуға болады. Модульдік көк шатырлар шатырмен біріктірілген жүйелерге қарағанда, шатырдағы су тоқтату аймақтарының орналасуы мен мөлшері бойынша көбірек икемділікке мүмкіндік береді. Науалардың осы таңдамалы орналасуы, қосымша құрылымдық жүктемені көтере алмайтын шатыр аумақтарын және шатырдың кез келген кедергілерін басқа көк шатыр дизайндарына қарағанда оңай болдырмайды. Науалардың тағы бір артықшылығы – олар жабын материалының өзін су тоқтату құрылымының бөлігі ретінде пайдаланбайды, соның салдарынан төмендегі жабын мембранасындағы гидравликалық қысымды арттырудың орнына азайтады. Су науалардан ағып шыққанда, ол шатыр бетіне түсіп, әдеттегідей ағып кетеді. Шатырға орнатылған бөгеттер немесе тоқтату құрылғылары судың шатыр дренажына қарай ағып кету жолын физикалық түрде тоқтатады. Шатырмен біріктірілген жүйелерге ұқсас, шатыр беті суды тоқтатудың негізгі орны болып табылады, су өткізбейтін немесе баяу ағып шығатын бөгеттер суды өздерінің артында тоқтатуға мәжбүрлейді. Бөгеттің биіктігі мен дренаж тесіктерінің мөлшері құрылымдардың су тоқтату уақытын реттеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Көк-жасыл шатырлардың дизайны жасыл шатырларға эстетикалық жағынан ұқсас, себебі олар өсімдіктермен жабылған, бірақ функционалдық жағынан өзгеше, олар өсіп келе жатқан ортаның астында қосымша су сақтау сыйымдылығына ие, бұл нөсер суды ұстауға көмектеседі.

Көк түстегі шатыр

Лоуренс Беркли ұлттық зертханасының зерттеушілері ежелгі египеттіктер қолданған "египеттік көк" деп аталатын пигментті зерттеді, осының нәтижесінде "көк шатырдың" басқа түрі ұсынылды. Бұл түс кальций мыс силикатынан жасалған, көзбен көрінетін жарықты сіңіріп, инфрақызыл спектрінде жарық шығарады, соның арқасында шатырлар мен қабырғалар салқын болып сақталады.