Kvaliteta zraka u zatvorenim prostorima sve je važniji javnozdravstveni
problem, jer ljudi većinu vremena provode u stanovima, uredima i školama. U tim prostorima nakupljaju se hlapljivi organski spojevi (formaldehid i benzen) iz namještaja i sredstava za čišćenje, dušikov dioksid iz kuhanja na plin te fine lebdeće čestice PM2.5 koje nastaju tijekom kuhanja i grijanja.
Znanstveni radovi već desetljećima pokazuju da biljke mogu uklanjati dio zagađivača iz zraka, osobito formaldehid i druge hlapljive organske spojeve. Taj učinak potvrđen je u nizu laboratorijskih eksperimenata u kojima su koncentracije spojeva padale zahvaljujući apsorpciji kroz listove i još važnije, mikrobiološkoj razgradnji u zoni korijena. No, u stvarnim uvjetima stanovanja njihov učinak ostaje ograničen.
Razlog je prvenstveno u dinamici zraka: u zatvorenim prostorima zrak se kontinuirano obnavlja ventilacijom, infiltracijom kroz prozore i pukotine te radom sustava grijanja i hlađenja, što se izražava kao broj izmjena zraka na sat. U tipičnim stanovima taj se broj kreće od približno 0,3 do 1 izmjene volumena zraka na sat, što znači da se cijeli volumen zraka u prostoru djelomično ili potpuno zamijeni nekoliko puta dnevno. Istovremeno, izvori zagađenja kao što su namještaj, građevinski materijali, kuhanje ili sredstva za čišćenje, kontinuirano emitiraju nove spojeve.
U takvom sustavu biljke djeluju kao spor “ponor” za zagađivače, dok su ventilacija i emisije dominantni procesi koji određuju njihovu koncentraciju. Kvantitativne procjene iz preglednih radova pokazuju da bi za smanjenje takvog zagađenja bilo potrebno desetke do stotine biljaka po prostoriji, odnosno gustoća koja višestruko nadilazi realne uvjete stanovanja. Drugim riječima, iako je mehanizam uklanjanja kemijski i biološki stvaran, njegova brzina u odnosu na brzinu ulaska zagađivača u prostor ostaje premala da bi biljke uobičajenog broja imale značajan utjecaj na kvalitetu zraka.
Aktivni vertikalni vrtovi trebaju ugrađeni ventilator
Za razliku od kućnih biljaka, aktivni zeleni zidovi mogu imati stvarni učinak u prostorima gdje su zadovoljeni uvjeti koji omogućuju dovoljno velik protok zraka kroz sustav i dulje vrijeme kontakta s biofilterom. To se prije svega odnosi na urede i javne zgrade gdje se sustav može dimenzionirati tako da obrađuje značajan udio ukupnog zraka, odnosno na prostore u kojima se sustav vertikalnog vrta može integrirati u ventilaciju i klimatizaciju.
U takvim uvjetima učinkovitost se više ne određuje brojem biljaka, već tehničkim parametrima poput protoka zraka (m³/h), površine biofiltra i vremena kontakta. Time se postiže kontinuirana obrada zraka, što je ključno za smanjenje koncentracija u realnom vremenu.
Istraživanja pokazuju da takvi sustavi mogu učinkovito smanjivati formaldehid i druge hlapljive organske spojeve, koji se relativno lako razgrađuju mikrobiološkim putem i neke plinovite zagađivače poput dušikovog dioksida, iako s većom varijabilnošću ovisno o uvjetima.
Važno je pritom naglasiti da učinkovitost ovisi o omjeru između kapaciteta sustava i ukupnog volumena zraka. Ako sustav obrađuje samo mali dio zraka koji cirkulira prostorom, njegov učinak na ukupnu koncentraciju ostat će ograničen, bez obzira na visoku učinkovitost uklanjanja unutar samog uređaja.
Ako je ventilacija visoka ili su emisije kontinuirane, sustav mora imati proporcionalno veći kapacitet kako bi postigao mjerljiv učinak. U suprotnom, iako učinkovito uklanja zagađivače iz zraka koji kroz njega prolazi, njegov utjecaj na ukupnu kvalitetu zraka u prostoru ostaje ograničen.
Zbog toga vertikalni vrtovi ne zamjenjuju osnovne mjere poput ventilacije ili smanjenja emisija iz izvora, nego mogu djelovati kao dopunski sustavi koji poboljšavaju kvalitetu zraka u specifičnim uvjetima.
Što to znači za stanove u praksi?
U tipičnom kućanstvu koncentraciju zagađivača određuje odnos između stalnih izvora emisija (namještaj, kuhanje, sredstva za čišćenje) i ventilacije, a tek manjim dijelom dodatni ponori poput biljaka ili malih biofiltracijskih sustava.
Istraživanja pokazuju da su razine hlapljivih organskih spojeva (VOC) u stanovima često kontinuirano povišene upravo zbog sporog, ali stalnog isparavanja iz materijala, dok se zrak istovremeno razrjeđuje izmjenama zraka na sat. U takvom dinamičkom sustavu i aktivni zeleni zidovi mogu imati učinak samo ako obrađuju značajan dio ukupnog volumena zraka, što u kućnim uvjetima najčešće nije slučaj jer su ti sustavi mali, nemaju dovoljan protok ili nisu povezani s ventilacijom.
Posljedica je da uklanjaju dio zagađivača iz zraka koji prolazi kroz njih, ali ne uspijevaju promijeniti ukupnu ravnotežu u prostoru. Drugim riječima, u stanovima bez integracije u ventilacijski sustav njihov učinak ostaje lokalan i ograničen, pa kvaliteta zraka i dalje primarno ovisi o provjetravanju i smanjenju izvora emisija, dok biljke i vertikalni sustavi mogu imati tek dopunsku ulogu.
Vertikalni vrtovi pokazuju da biljke mogu biti dio rješenja za kvalitetu zraka, ali tek kada su integrirane u sustave koji kontroliraju ventilaciju i klimatizaciju zatvorenog prostora. U suprotnom, njihova uloga u stanovima ostaje više estetska i psihološka nego funkcionalna.