С точки зрения служб, отвечающих за техническое состояние крыши, растительность на кровле — неоспоримый признак необходимости ремонта. Однако недостаток площадей для озеленения мегаполисов заставляет пересмотреть традиционные взгляды на кровлю как на гидроизоляционный слой, защищающий здание от атмосферных осадков. Так можно ли совместить в условиях города надежную гидроизоляцию со спасительной экологической и эстетической функциями живой, природной кровли? Не только можно, но и просто необходимо. Кроме того, технология устройства кровли с зелеными насаждениями давно и с успехом применяется в большинстве стран мира.
В Западной Европе проблема сооружения крыш-террас на городских зданиях и их озеленения возникла как функционально-экономическая в XVII веке. В XVIII веке знаменитый строитель Карл Рабитц (автор известной конструкции — сетки «рабица») в Берлине соорудил крышу-сад в своём доме. Она привлекла внимание, которое широко отражалось в прессе того времени.
В XX веке Ле Корбюзье сделал эксплуатируемые крыши-террасы программным аспектом современной архитектуры. В основополагающих трудах по теории градостроительства он писал: «Разве это поистине не противоречит логике, если площадь, равная целому городу, не используется, и крышам остаётся лишь беседовать со звёздами…».
— тяжелая экологическая обстановка в современных мегаполисах требует заботы о чистоте окружающей среды, напрямую влияющей на здоровье горожан;
— однообразная архитектурная среда, сокращение площадей, отведенных под зеленые насаждения, создают необходимость в преобразовании окружающего нас пространства, напрямую влияющего на психологическое состояние людей;
— накопленный мировой опыт строительства, подтвержденный многолетней практикой, который переняли отечественные строители, и появление современных материалов позволяют решить самые сложные технические вопросы. Это дает практическую возможность для устройства «зеленых» кровель.
Озеленять можно как плоские, так и скатные кровли. Самое первое жилище, созданное руками человека, представляло собой по существу скатную кровлю из растительного материала. Для утепления крышу засыпали землей, на которой вырастали трава и мох. До сих пор в странах Северной Европы можно встретить старые избы с дерновой крышей.
Современная технология устройства зеленых кровель была разработана в Германии в 1960-х гг., и с тех пор стала применяться во многих странах мира. В последнее время «зеленые» крыши, выполненные из современных полимерных гидроизоляционных материалов, за счет своих преимуществ перед традиционной кровлей становятся все более востребованными как за рубежом, так и в России.
Следует отметить, что устройство таких крыш не только красиво, но и практично. Зеленая кровля имеет более продолжительный срок службы, нежели выполненная с применением битумных или полимерных материалов. Гидроизоляция здесь защищена от УФ-излучения и резких колебаний температуры, что значительно замедляет процесс ее разрушения.
2. Геотекстиль термоскреплённый, плотность 125 г/м.кв.
3. Профилированная мембрана Плантер-лайф
4. Геотекстиль термоскреплённый, плотность 125 г/м.кв.
5. Теплоизоляция: экструдированный пенополистирол
6. Геотекстиль иглопробивной, плотность 500 г/м.кв.
7. Верхний слой кровельного ковра (Техноэласт ГРИН)
8. Нижний слой кровельного ковра (Техноэласт ЭПП)
9. Грунтовка битумный праймер
10. Разуклонка
11. Железобетонная плита перекрытия
Применение зеленой кровли без дополнительных затрат позволяет:
- защитить от перегрева и УФ-излучения кровельные материалы, во много раз увеличивая их долговечность;
- снизить температуру воздуха в городах в летнее время (в среднем, до 10С);
- исключить выделение опасных для здоровья человека летучих веществ и соединений из битумных кровельных материалов;
- снизить загрязнение воздуха (растения на крыше способны улавливать из проходящих над поверхностью крыши потоков воздуха до 50 % пыли и снижать концентрацию вредных микроорганизмов);
- обеспечить поступление кислорода (газон площадью 150 м2 выделяет за год кислорода, которого достаточно для дыхания ста человек);
- снизить общий шумовой фон от 2 до 10 дБ;
- повысить за счет медленного испарения влаги из почвы влажность воздуха в городах, что благотворно влияет на здоровье человека;
- исключить быстрое распространение огня по поверхности кровли при пожарах.
В мегаполисах, где отдается много природного пространства под застройку, зеленая кровля является идеальным решением для компенсации ущерба, нанесенного природе. Этот способ устройства крыши стал особо актуален с учетом того обстоятельства, что стоимость квадратного метра земли чрезвычайно высока, и использование свободных площадей крыш дало возможность восполнить дефицит зеленых зон, устраивать на крышах зданий места для отдыха и проведения досуга.
Современные материалы и технологии дают возможность создавать устойчивое к динамическим нагрузкам защитное покрытие, что позволяет использовать площадь крыши для самых разных целей – устраивать детские площадки и площадки для гольфа, зоны отдыха, парковки автомобилей и т.д. На крыше можно создавать целые сады с газонами, клумбами, водоемами и фонтаны.
По внешнему виду и назначению «зелёные крыши» можно разделить на несколько типов:
• с интенсивным озеленением (напоминают садово-парковые зоны);
• с «лёгким» озеленением (исключаются деревья и высокие кустарники);
• с травяным растительным покровом, при этом требуется минимальный почвенный слой и разрешается хождение только по специальным дорожкам;
• с размещением растений в специальных ёмкостях с почвенным субстратом.
Устройство эксплуатируемой крыши — сложная инженерная задача, для решения которой приходится удовлетворять целому ряду требований, в зависимости от функционального назначения покрытия.
При проектировании эксплуатируемой крыши необходимо учитывать, что, кроме требований, которые предъявляют к обычной крыше (защита внутренних помещений здания от внешних воздействий), она имеет ряд особенностей. Конструкция эксплуатируемой крыши должна быть такой, чтобы она выдерживала:
• значительные эксплуатационные нагрузки, как правило, неравномерно распределенные по площади поверхности;
• ветровые нагрузки, внешние элементы конструкций следует выполнять из материалов, не подверженных выветриванию, растрескиванию, т.е. из материалов с высокими прочностными показателями, а сами конструкции должны
проектироваться с учётом предотвращения их отрыва при сильном ветре;
• воздействия корневой системы растений (при устройстве «зелёной кровли»).
При устройстве «зелёных кровель» необходимо также создавать системы полива и удаления избыточной влаги через систему водоотвода здания; часто приходится решать проблемы, связанные с эвакуацией людей с эксплуатируемой крыши и обеспечивать необходимые противопожарные мероприятия.
Необходимо учитывать также, что ремонт эксплуатируемой крыши, в отличие от обычной, затруднён. Поэтому для устройства необходимы такие технические решения и материалы, которые гарантируют максимально возможный безремонтный срок службы.
Сегодня проектировщиками разработаны и с успехом применяются различные варианты «зелёной кровли», в зависимости от несущей способности и типа основания, варианты для новых и реконструируемых кровель.
Возможно экстенсивное озеленение кровли засухоустойчивыми, саморазмножающимися растениями (травы, мхи), а также интенсивное озеленение – кустарниками и деревьями, позволяющими создавать на кровле парковый ландшафт.
Облегчённая кровля
Может применяться на кровлях со слабой несущей способностью основания или по старым кровлям, на которые нельзя давать большую дополнительную нагрузку.
Растительность — газонные травы, суккуленты, однолетние цветы, мхи. Необходимо учитывать, что используемый тип растительности не допускает эксплуатацию. Требуется обеспечить дорожки и площадки из тротуарной плитки.
Утяжелённая кровля
Данный вид кровли может применяться на кровлях с большой несущей способностью основания (например, ж/б перекрытие). Широкий выбор растительности – травы, кустарники, деревья.
Кровельный пирог, основные материалы
Как мы уже говорили, к материалам для устройства «зелёной кровли» предъявляются особые требования по долговечности и качеству, стойкости к микроорганизмам, экологической чистоте и прочности, поскольку регулярный ремонт гидроизоляции в данном случае затруднителен.
Гидроизоляционный слой
Для надёжной гидроизоляции используются кровельные мембраны на основе ЭПДМ, ТПО в связи с их высочайшей климатической, химической, биологической стойкостью и долговечностью. Желательно применение корнестойких видов специализированных мембран. Поверх кровельной мембраны укладывается слой защитного геотекстиля.
Дренажный слой
Выполняет функции первичной или дополнительной корневой защиты, обеспечивает отвод воды. В зависимости от типа растительности применяются высокопрочные рулонные материалы на основе перфорированного полистирола НDРЕ, в менее ответственных случаях применяются плиты из перфорированного полистирола или засыпают гравием.
Фильтрующий слой
Предназначен для предотвращения засорения дренажа частицами растительной почвы. В качестве фильтрующего слоя может быть использован геотекстиль типа Тураr или аналог.
Почвенный слой с растительностью
Толщина почвенного слоя, соответствующая выбранному типу «зёленой кровли», должна удовлетворять требованиям по несущей способности основания и требованиям к грунтам для высадки выбранного типа растительности.
Несущие конструкции
Для расчётов несущих конструкций эксплуатируемых крыш применяются стандартные методы. Однако при этом принимают во внимание ряд дополнительных нагрузок, в частности, вибрационные. В процессе проектирования учитывают прогибы несущих балок, крепление перекрытий относительно опор здания и сопротивление сжатию всех задействованных в кровле материалов, «работающих» на распределение нагрузок.
Отвод воды с поверхности
Система водоотвода должна обеспечить сбор и отведение потоков, образующихся от дождевых осадков и от таяния снега, а также воды, используемой для полива растений («зелёная крыша»). При этом должны учитываться размер поверхности, уклон, наличие растительности, тип почвы. В современных «зелёных крышах» слой почвы, который, как известно, обладает значительным весом, часто заменяют специальным слоем почвенного искусственного субстрата, который хорошо поглощает и накапливает влагу и более лёгкий.
Как правило, материалы, используемые для мощения поверхности эксплуатируемой крыши, могут со временем терять свою герметичность из-за частичного разрушения, механических перемещений и деформаций в результате воздействия нагрузок и влаги. Поэтому, кроме обеспечения небольшого уклона крыши, в структуре кровельного «пирога» предусматривают специальный дренажный слой, беспрепятственно пропускающий воду. Он может состоять из пористого бетона, мелкого гравия, чистого крупнозернистого песка и т.д.
Удаление снега
При проектировании эксплуатируемой кровли следует предусмотреть меры по регулярной очистке её поверхности от излишков снега механическим или иным способом.
Хорошо зарекомендовал себя способ удаления снега путём подогрева как самой поверхности покрытия, так и воронок водостоков и лотков.
Озеленение крыши советуем осуществлять только специально выведенными для этой цели сортами растений (с так называемыми мочевидными корнями). Оптимальными для интенсивного озеленения кровли являются засухоустойчивые саморазмножающиеся растения.
Подводя итог всему вышеизложенному, хочется подчеркнуть: ежегодно человечество, стремясь улучшить условия своего пребывания на планете Земля, отнимает примерно до 0,0031 % ее суши (отчет ЮНЕСКО 1999 год). Освоенные территории, на которых в основном ведется активное многоэтажное жилищное строительство, увеличивают площади городов и поселков, навсегда отнимая эти земли у пока единственных генераторов необходимого нам кислорода – растений. Воссоздавая утраченный растительный мир на крыше, мы помогаем воссоздавать жизнь на Земле.
Принципиальная схема устройства зеленой кровли
