Calculation of the ecological and economic effect of collecting rainwater with «green» roofs

Calculation of the ecological and economic effect of collecting rainwater with «green» roofs

The problem of the availability of fresh water on the planet is substantiated and the main concepts of sustainable rainwater management, such as: "SuDS", "BMP", "LID", "GI", as well as the concept of "green" structures, are analyzed. The classificati...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2024
Main Authors: Kravchenko, Marina V., Tkachenko, Tetiana M.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: Kyiv National University of Construction and Architecture 2024
Subjects:
«green» roof
rainwater
maintenance
storage
management
net present value
ecological effect
economic effect
Online Access:https://es-journal.in.ua/article/view/301742
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Environmental safety and natural resources

Institution

Environmental safety and natural resources
id es-journalinua-article-301742
record_format ojs
institution Environmental safety and natural resources
baseUrl_str
datestamp_date 2024-05-31T13:43:50Z
collection OJS
language Ukrainian
topic «green» roof
rainwater
maintenance
storage
management
net present value
ecological effect
economic effect
spellingShingle «green» roof
rainwater
maintenance
storage
management
net present value
ecological effect
economic effect
Kravchenko, Marina V.
Tkachenko, Tetiana M.
Calculation of the ecological and economic effect of collecting rainwater with «green» roofs
topic_facet «green» roof
rainwater
maintenance
storage
management
net present value
ecological effect
economic effect
«зелений» дах
дощові води
утримання
зберігання
управління
чиста приведена вартість
екологічний ефект
економічний ефект
format Article
author Kravchenko, Marina V.
Tkachenko, Tetiana M.
author_facet Kravchenko, Marina V.
Tkachenko, Tetiana M.
author_sort Kravchenko, Marina V.
title Calculation of the ecological and economic effect of collecting rainwater with «green» roofs
title_short Calculation of the ecological and economic effect of collecting rainwater with «green» roofs
title_full Calculation of the ecological and economic effect of collecting rainwater with «green» roofs
title_fullStr Calculation of the ecological and economic effect of collecting rainwater with «green» roofs
title_full_unstemmed Calculation of the ecological and economic effect of collecting rainwater with «green» roofs
title_sort calculation of the ecological and economic effect of collecting rainwater with «green» roofs
title_alt Розрахунок еколого-економічного ефекту від збирання дощової води «зеленими» покрівлями
description The problem of the availability of fresh water on the planet is substantiated and the main concepts of sustainable rainwater management, such as: "SuDS", "BMP", "LID", "GI", as well as the concept of "green" structures, are analyzed. The classification and characteristics of the main types of «green» roofs, as well as their main ecological advantages, are presented. The global market for green roofs is shown growing from USD 1.4 billion in 2020 to a CAGR of 17% from 2020 to 2027, to reach USD 4.2 billion by 2027, and is projected to the extensive type will account for more than half of the total market share. The problem of high costs for installation and maintenance of environmentally friendly solutions for the roof is highlighted, therefore the aim of the work is to calculate the ecological and economic effect of collecting rainwater obtained from "green" roofs, in contrast to traditional roofs, and to conduct an economic analysis of social and cost benefits. what green roofs generate over their life cycle using the Net Present Value (NPV) method. The ecological and economic effect of collecting rainwater with "green" roofs was calculated for four cities of Ukraine: Kyiv, Kharkiv, Dnipro and Lviv. According to the results of calculations, the ecological effect of EE ranges from 394,000 m3 in the city of Dnipro and 450,000 m3 in Kharkiv to 567,000 m3 in Kyiv and 647,000 m3 in Lviv. The difference in the obtained calculations depends primarily on the selected area of "green" roofs, which was the lowest in the city of Dnipro (1.47 million m2) and the highest in the city of Kyiv (2.50 million m2), the values of which were chosen conditionally, as well as from the indicator of the average annual amount of precipitation, which is the highest in the city of Lviv (740 mm). The average value of the ecological effect of EE in relation to water retention in the analyzed cities was calculated, which was 515,000 m3. By multiplying EE and water price, the average ECE for these 4 cities was determined to be $380,500. It was concluded that the price of water is a decisive dependent variable in the calculation of ECE. The calculation of the economic analysis of the profitability of investments in "green" roofs corresponding to 1 m2 of intensive and extensive "green" roofs, which was carried out on the basis of the net present value method (NPV). It is shown that investment costs for "green" roofs include the following stages: design of "green" roofs; installation of the "green" roof system; installation of waterproofing; production of substrate for roofs and its installation; selection and planting of plants on the roof; installation of the irrigation system. It is substantiated that both intensive and extensive "green" roofs have a positive indicator of the net present value of NPV. The average NPV per 1 m2 of an intensive "green" roof is more than 10 times higher than the average NPV per 1 m2 of an extensive "green" roof.
publisher Kyiv National University of Construction and Architecture
publishDate 2024
url https://es-journal.in.ua/article/view/301742
work_keys_str_mv AT kravchenkomarinav calculationoftheecologicalandeconomiceffectofcollectingrainwaterwithgreenroofs
AT tkachenkotetianam calculationoftheecologicalandeconomiceffectofcollectingrainwaterwithgreenroofs
AT kravchenkomarinav rozrahunokekologoekonomíčnogoefektuvídzbirannâdoŝovoívodizelenimipokrívlâmi
AT tkachenkotetianam rozrahunokekologoekonomíčnogoefektuvídzbirannâdoŝovoívodizelenimipokrívlâmi
first_indexed 2025-07-17T11:19:26Z
last_indexed 2025-07-17T11:19:26Z
_version_ 1850411262727421952
spelling es-journalinua-article-3017422024-05-31T13:43:50Z Calculation of the ecological and economic effect of collecting rainwater with «green» roofs Розрахунок еколого-економічного ефекту від збирання дощової води «зеленими» покрівлями Kravchenko, Marina V. Tkachenko, Tetiana M. «green» roof rainwater maintenance storage management net present value ecological effect economic effect «зелений» дах дощові води утримання зберігання управління чиста приведена вартість екологічний ефект економічний ефект The problem of the availability of fresh water on the planet is substantiated and the main concepts of sustainable rainwater management, such as: "SuDS", "BMP", "LID", "GI", as well as the concept of "green" structures, are analyzed. The classification and characteristics of the main types of «green» roofs, as well as their main ecological advantages, are presented. The global market for green roofs is shown growing from USD 1.4 billion in 2020 to a CAGR of 17% from 2020 to 2027, to reach USD 4.2 billion by 2027, and is projected to the extensive type will account for more than half of the total market share. The problem of high costs for installation and maintenance of environmentally friendly solutions for the roof is highlighted, therefore the aim of the work is to calculate the ecological and economic effect of collecting rainwater obtained from "green" roofs, in contrast to traditional roofs, and to conduct an economic analysis of social and cost benefits. what green roofs generate over their life cycle using the Net Present Value (NPV) method. The ecological and economic effect of collecting rainwater with "green" roofs was calculated for four cities of Ukraine: Kyiv, Kharkiv, Dnipro and Lviv. According to the results of calculations, the ecological effect of EE ranges from 394,000 m3 in the city of Dnipro and 450,000 m3 in Kharkiv to 567,000 m3 in Kyiv and 647,000 m3 in Lviv. The difference in the obtained calculations depends primarily on the selected area of "green" roofs, which was the lowest in the city of Dnipro (1.47 million m2) and the highest in the city of Kyiv (2.50 million m2), the values of which were chosen conditionally, as well as from the indicator of the average annual amount of precipitation, which is the highest in the city of Lviv (740 mm). The average value of the ecological effect of EE in relation to water retention in the analyzed cities was calculated, which was 515,000 m3. By multiplying EE and water price, the average ECE for these 4 cities was determined to be $380,500. It was concluded that the price of water is a decisive dependent variable in the calculation of ECE. The calculation of the economic analysis of the profitability of investments in "green" roofs corresponding to 1 m2 of intensive and extensive "green" roofs, which was carried out on the basis of the net present value method (NPV). It is shown that investment costs for "green" roofs include the following stages: design of "green" roofs; installation of the "green" roof system; installation of waterproofing; production of substrate for roofs and its installation; selection and planting of plants on the roof; installation of the irrigation system. It is substantiated that both intensive and extensive "green" roofs have a positive indicator of the net present value of NPV. The average NPV per 1 m2 of an intensive "green" roof is more than 10 times higher than the average NPV per 1 m2 of an extensive "green" roof. Обґрунтовано проблему доступності прісної води на планеті та проаналізовано основні концепції сталого управління дощовими водами, такі як: "SuDS", "BMP", "LID", "GI", а також концепцію "зелених" конструкцій. Наведено класифікацію та характеристики основних типів "зелених" покрівель, а також їх основні екологічні переваги. Показано прогнозовану динаміку розвитку "зелених" дахів на світовому ринку, яка змінюватиметься з 1,4 мільярда доларів США у 2020 році до зростання на рівні 17% з 2020 по 2027 рік, досягнувши 4,2 мільярда доларів США до 2027 року, причому прогнозується, що екстенсивний тип становитиме більше половини загальної частки ринку. Висвітлено проблему високих витрат на встановлення та обслуговування екологічно чистих рішень для даху, тому поставлено мету роботи розрахувати екологічний та економічний ефект від збору дощової води, отриманої з "зелених" покрівель, на відміну від традиційної покрівлі, та провести економічний аналіз соціально-вартісних вигод, які "зелені" покрівлі генерують протягом свого життєвого циклу, використовуючи метод чистої приведеної вартості (NPV). Зроблено розрахунок еколого-економічного ефекту від збирання дощової води "зеленими" покрівлями для чотирьох міст України: Києва, Харкова, Дніпра та Львова. За результатами розрахунків екологічний ефект EE коливається в межах 394 000 м3 у Дніпрі та 450 000 м3 у Харкові до 567 000 м3 у Києві та 647 000 м3 у Львові. Відмінність в отриманих розрахунках залежить в першу чергу від обраної площі "зелених" покрівель, яка була найнижчою в місті Дніпро (1,47 млн м2) і найвищою в місті Київ (2,50 млн м2), значення яких були обрані умовно, а також від показника середньорічної кількості опадів, який є найвищим у місті Львів (740 мм). Розраховано середнє значення екологічного ефекту EE по відношенню до затримки води в проаналізованих містах, яке становило 515 000 м3. Шляхом множення EE і ціни води, визначено середній показник ECE для цих 4 міст, який склав 380 500 доларів США. Зроблено висновок, що ціна на воду є вирішальною залежною змінною при розрахунку ECE. Наведено розрахунок економічного аналізу прибутковості інвестицій у "зелені" покрівлі, що відповідають 1 м2 інтенсивних і екстенсивних "зелених" дахів, який здійснювався на основі методики чистої приведеної вартості (NPV). Показано, що інвестиційні витрати на "зелені" покрівлі включають наступні стадії: проєктування "зелених" дахів; монтаж системи "зеленої" покрівлі; встановлення гідроізоляції; виробництво субстрату для дахів та його укладання; підбір та посадка рослин на даху; монтаж системи поливу. Обґрунтовано, що як інтенсивні, так і екстенсивні "зелені" покрівлі мають позитивний показник чистої приведеної вартості NPV. Середній показник NPV на 1 м2 інтенсивної "зеленої" покрівлі більш ніж в 10 разів перевищує середній NPV на 1 м2 екстенсивного "зеленого" даху. Kyiv National University of Construction and Architecture 2024-03-29 Article Article application/pdf https://es-journal.in.ua/article/view/301742 10.32347/2411-4049.2024.1.34-48 Environmental safety and natural resources; Vol. 49 No. 1 (2024): Environmental safety and natural resources; 34-48 Екологічна безпека та природокористування; Том 49 № 1 (2024): Екологічна безпека та природокористування; 34-48 2616-2121 2411-4049 10.32347/2411-4049.2024.1 uk https://es-journal.in.ua/article/view/301742/293852 Copyright (c) 2024 Kravchenko М.V., Tkachenko T.M. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0

Similar Items