Chladící účinek zelené fasády s popínavými rostlinami: Experimentální studie a modelování

Abstract

Diplomová práce se zabývá vlivem zelených fasád s popínavými rostlinami na teplotní režim budov a jejich potenciálem ke zmírnění přehřívání v letním období. V teoretické části je provedena literární rešerše zaměřená na typy zelených fasád, s důrazem na popínavé rostliny, jejich konstrukční řešení a fyzikální mechanismy, kterými přispívají ke zlepšení mikroklimatu, zejména prostřednictvím stínění, transpirace a tepelné izolace. Rešerše shrnuje výsledky experimentálních a simulačních studií zabývajících se ochlazujícím efektem zelených fasád a jejich vlivem na spotřebu energie na chlazení budov v různých klimatických podmínkách. Praktická část práce je založena na experimentálním měření prováděném na Univerzitním centru energeticky efektivních budov ČVUT v Buštěhradě. Byla zde založena menší experimentální zelená fasáda s popínavými rostlinami a porovnávána s konvenční fasádou se stejnou skladbou stěny, ale bez ozelenění. V průběhu období od června do října 2025 byly měřeny teploty na exteriéru i interiéru fasád, teplota, objemová vlhkost půdy a další související veličiny. Naměřená data byla vyhodnocena pomocí statistických metod s cílem posoudit vliv vegetace na teplotní průběhy během vegetační sezóny. Součástí práce je také pokus o aplikaci numerického modelu přenosu tepla VGheat1D převzatého z odborné literatury na experimentální fasádu. Výsledky ukazují, že zelená fasáda má zejména v letních měsících významný ochlazující efekt.This masters thesis focuses on the impact of green façades with climbing plants on the thermal performance of buildings and their potential to mitigate overheating during the summer period. The theoretical part presents a literature review addressing different types of green façades, with an emphasis on climbing plants, their structural solutions, and the physical mechanisms through which they contribute to the improvement of the microclimate, particularly shading, transpiration, and thermal insulation. The research summarizes the results of experimental and simulation studies dealing with the cooling effect of green facades and their influence on energy consumption for cooling buildings in different climatic conditions. The practical part of the thesis is based on experimental measurements conducted at the University Centre for Energy Efficient Buildings of CTU in Buštěhrad. A small-scale experimental green façade with climbing plants was installed and compared with a conventional façade of identical construction but without vegetation. During the period from June to October 2025, temperatures on the exterior and interior sides of the façades, soil temperature and volumetric moisture content, as well as other related parameters were monitored. The measured data were evaluated using statistical methods to assess the influence of vegetation on temperature development throughout the growing season. The thesis also includes an attempt to apply a numerical heat transfer model VGheta1D adopted from the literature to the experimental façade system. The results indicate that the green façade exhibits a significant cooling effect during the summer months.