การศึกษาเปรียบเทียบอิทธิพลของพืชพรรณสามชนิดต่อประสิทธิภาพการชะลอการไหลบ่าของน้ำฝนโดยหลังคาเขียวแบบไม่ใช้สอย
DOI:
https://doi.org/10.14456/bei.2025.2คำสำคัญ:
หลังคาเขียว, การชะลอการไหลบ่าของน้ำฝน, ถั่วบราซิล, หญ้ามาเลเซีย, ริบบิ้นชาลีบทคัดย่อ
หลังคาเขียวเป็นหนึ่งในนวัตกรรมอาคารที่มีบทบาทในการบริหารจัดการน้ำฝนอย่างยั่งยืน งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของพืชพรรณ 3 ประเภท (พืช C3, C4, CAM) ที่มีกระบวนการสังเคราะห์แสงที่แตกต่างกันต่อประสิทธิภาพการชะลอการไหลบ่าของน้ำฝน ทำการทดลองเชิงปฏิบัติการโดยติดตั้งชุดทดลอง 4 ชุด ได้แก่ กระบะทดลองหลังคาคอนกรีต และกระบะทดลองหลังคาเขียวที่ปลูกด้วยพืช C3 (ถั่วบราซิล), C4 (หญ้ามาเลเซีย) และ CAM (ริบบิ้นชาลี) เปรียบเทียบความสามารถในการชะลอน้ำของชุดทดลองแต่ละชุด โดยใช้วิธีการเก็บข้อมูลน้ำฝนในกรุงเทพฯ ช่วงเดือนกรกฎาคมถึงตุลาคม และแปลงข้อมูลเพื่อจำลองเหตุการณ์ฝนตก และระยะเวลาฝนทิ้งช่วงตามลำดับ ดังนี้ เหตุการณ์ที่ 1 ฝนปานกลาง ระยะเวลา 22 นาที ระยะเวลาฝนทิ้งช่วง 2 วัน, เหตุการณ์ที่ 2 ฝนหนัก ระยะเวลา 100 นาที ระยะเวลาฝนทิ้งช่วง 3 วัน และเหตุการณ์ที่ 3 ฝนปานกลาง ระยะเวลา 26 นาที ระยะเวลาฝนทิ้งช่วง 4 วัน
ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่า ประสิทธิภาพการใช้น้ำของพืชเป็นปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อความสามารถในการกักเก็บน้ำของหลังคาเขียว โดยพืช C4 มีประสิทธิภาพในการชะลอน้ำฝนดีที่สุด รองลงมาคือพืช C3 และ CAM ในเหตุการณ์ที่ 1 พืช C4 กักเก็บน้ำฝนได้มากที่สุด 77-82% พืช C3 และ CAM กักเก็บน้ำฝนได้ 45-60% และ27-28% ตามลำดับ ในเหตุการณ์ที่ 2 พืช C4 และ C3 กักเก็บน้ำฝนได้ 9-11% และ 1-6% ตามลำดับ ในขณะที่พืช CAM ไม่สามารถกักเก็บน้ำฝนได้เลย ในเหตุการณ์ที่ 3 พืช C4 กักเก็บน้ำฝนได้มากที่สุด 70-73% พืช CAM และ C3 กักเก็บน้ำฝนได้ 57-64% และ 40-54% ตามลำดับ นอกจากนี้ปัจจัยด้านสภาพอากาศในระหว่างการทดลอง (ความเข้มฝน ระยะเวลาฝนทิ้งช่วง ข้อมูลด้านสภาพอากาศ) ทำให้พืช C4 มีอัตราการคายน้ำที่ดีที่สุด ซึ่งส่งผลให้มีความต้องการใช้น้ำในกระบวนการเจริญเติบโตมากที่สุดเช่นกัน ประกอบกับลักษณะทางกายภาพของตัวแทนพืช C4 คือหญ้ามาเลเซียซึ่งเป็นพืชคลุมดิน มีความหนาแน่นมาก ใบใหญ่ ทำให้สามารถสกัดกั้นน้ำได้ดีกว่าตัวแทนพืช C3 และ CAM ดังนั้น ในการวิจัยนี้ หญ้ามาเลเซีย (C4) จึงเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพในการชะลอการไหลบ่าของน้ำฝนดีที่สุด แต่การนำไปใช้งานควรมีการออกแบบระบบรดน้ำให้เพียงพอกับความต้องการของพืชและควรเตรียมช่องทางที่สามารถเข้าไปดูแลรักษาพืชพรรณได้อย่างทั่วถึง
เอกสารอ้างอิง
เอก ปนาทกูล และ พาสินี สุนากร. (2560). การพัฒนาระบบหลังคาเขียวที่มีน้ำหนักเบาโดยวิธีให้น้ำใต้ผิว. (Theses
Non-fiction). มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, Retrieved from https://portal.lib.ku.ac.th/login?url=https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=cat01514a&AN=klc.b1562189&site=eds-live
https://portal.lib.ku.ac.th/login?url=https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2560/ek-pan-all.pdf Available from EBSCOhost Kasetsart Library Catalog database.
กนกวลี สุธีธร. (2551). หลังคาเขียว: ทางเลือกเพื่อการจัดการน้ำฝน. Retrieved from http://www.land.arch.chula.ac.th/pdf/greenroof.pdf
กันติทัต ทับสุวรรณ, พาสินี สุนากร, และ ชนิกานต์ ยิ้มประยูร. (2562). ประสิทธิภาพในการลดอุณหภูมิและเสียงรบกวน ของระบบหลังคาเขียวบนหลังคาเหล็กรีดลอน. ACADEMIC JOURNAL of ARCHITECTURE, 68, 99-114.
ฐาปกรณ์ สากลปัญญา และ วิรุฬห์ คำชุม. (2564). แบบ จำลอง เพื่อ ศึกษา ความ สามารถ การ เป็น ฉนวน กัน ความ ร้อน ของ หลังคา เขียว. การ ประชุม วิชาการ วิศวกรรม โยธา แห่ง ชาติ ครั้ง ที่ 26, 26.
ธีรภัทร จำรัสพันธุ์. (2564). การเปรียบเทียบอิทธิพลของพืชคลุมหลังคาสามชนิดต่อสมรรถนะของแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา. (ปริญญาโท). มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์,
ยิ่งยศ เงินมาก. (2550). การเลือกใช้วัสดุเหลือใช้เพื่อชะลอการไหลของน้ำสำหรับ "หลังคาเขียว". จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, Retrieved from https://doi.nrct.go.th/ListDoi/listDetail?Resolve_DOI=10.14457/CU.the.2007.1123
วราวุฒิ ธนาวุฒิวัฒนา. (2552). ประสิทธิผลในการใช้หลังคาปลูกต้นไม้เพื่อลดความร้อนสำหรับสภาพภูมิอากาศร้อนชื้น. (ปริญญาโท). มหาวิทยาลัยศิลปากร,
อนุชา จาเกาะ, พาสินี สุนากร, ชนิกานต์ ยิ้มประยูร, และ โสภา วิศิษฎ์ศักดิ์. (2556). สมรรถนะการลดการถ่ายเทความร้อนของแผ่นปลูกพืชบนหลังคา.
Akther, M., He, J., Chu, A., Huang, J., & Van Duin, B. (2018). A Review of Green Roof Applications for Managing Urban Stormwater in Different Climatic Zones. Sustainability, 10(8). doi:10.3390/su10082864
Carter, T. L., & Rasmussen, T. C. (2006). Hydrologic behavior of vegetated roofs 1. JAWRA Journal of the American Water Resources Association, 42(5), 1261-1274.
Dunnett, N., & Kingsbury, N. (2008). Planting green roofs and living walls: Timber press Portland, OR.
Fioretti, R., Palla, A., Lanza, L. G., & Principi, P. (2010). Green roof energy and water related performance in the Mediterranean climate. Building and Environment, 45(8), 1890-1904. doi:https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2010.03.001
FLL. (2002). Guidelines for the Planning, Execution and Upkeep of Green-roof sites.
Getter, K. L., Rowe, D. B., & Andresen, J. A. (2007). Quantifying the effect of slope on extensive green roof stormwater retention. Ecological Engineering, 31(4), 225-231.
Gong, Y., Yin, D., Fang, X., & Li, J. (2018). Factors Affecting Runoff Retention Performance of Extensive Green Roofs. Water, 10(9), 1217. Retrieved from https://www.mdpi.com/2073-4441/10/9/1217
Gong, Y., Zhang, X., Li, H., Zhang, X., He, S., & Miao, Y. (2021). A comparison of the growth status, rainfall retention and purification effects of four green roof plant species. Journal of Environmental Management, 278, 111451. doi:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.111451
Kemp, S., Hadley, P., & Blanuša, T. (2019). The influence of plant type on green roof rainfall retention. Urban Ecosystems, 22(2), 355-366. doi:10.1007/s11252-018-0822-2
Kottek, M., Grieser, J., Beck, C., Rudolf, B., & Rubel, F. (2006). World map of the Köppen-Geiger climate classification updated.
Liu, W., Feng, Q., Chen, W., Wei, W., & Deo, R. C. (2019). The influence of structural factors on stormwater runoff retention of extensive green roofs: new evidence from scale-based models and real experiments. Journal of Hydrology, 569, 230-238. doi:https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2018.11.066
Locatelli, L., Mark, O., Mikkelsen, P. S., Arnbjerg-Nielsen, K., Bergen Jensen, M., & Binning, P. J. (2014). Modelling of green roof hydrological performance for urban drainage applications. Journal of Hydrology, 519, 3237-3248. doi:https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.10.030
Mentens, J., Raes, D., & Hermy, M. (2006). Green roofs as a tool for solving the rainwater runoff problem in the urbanized 21st century? Landscape and Urban Planning, 77(3), 217-226. doi:https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2005.02.010
Nagase, A., & Dunnett, N. (2010). Drought tolerance in different vegetation types for extensive green roofs: Effects of watering and diversity. Landscape and Urban Planning, 97(4), 318-327. doi:https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2010.07.005
Nagase, A., & Dunnett, N. (2012). Amount of water runoff from different vegetation types on extensive green roofs: Effects of plant species, diversity and plant structure. Landscape and Urban Planning, 104(3), 356-363. doi:https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2011.11.001
Qin, X., Wu, X., Chiew, Y.-M., & Li, Y. (2012). A green roof test bed for stormwater management and reduction of urban heat island effect in Singapore. British Journal of Environment and Climate Change, 2(4), 410.
Stovin, V., Poë, S., De-Ville, S., & Berretta, C. (2015). The influence of substrate and vegetation configuration on green roof hydrological performance. Ecological Engineering, 85, 159-172. doi:https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2015.09.076
VanWoert, N. D., Rowe, D. B., Andresen, J. A., Rugh, C. L., Fernandez, R. T., & Xiao, L. (2005). Green roof stormwater retention: effects of roof surface, slope, and media depth. Journal of environmental quality, 34(3), 1036-1044.
Zhang, S., Lin, Z., Zhang, S., & Ge, D. (2021). Stormwater retention and detention performance of green roofs with different substrates: Observational data and hydrological simulations. Journal of Environmental Management, 291, 112682. doi:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.112682
Zhang, Z., Szota, C., Fletcher, T. D., Williams, N. S. G., & Farrell, C. (2019). Green roof storage capacity can be more important than evapotranspiration for retention performance. Journal of Environmental Management, 232, 404-412. doi:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.11.070
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 สิ่งแวดล้อมสรรค์สร้างวินิจฉัย
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ทัศนะและข้อคิดเห็นของบทความที่ปรากฏในวารสารฉบับนี้เป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่ถือว่าเป็นทัศนะและความรับผิดชอบของกองบรรณาธิการ
