Зелені покрівлі
Організація та експлуатація зеленої покрівлі
Історія зелених покрівель. Останнім часом з'являється все більше інформації про зелених дахах , матеріали для їх виготовлення, специфіки експлуатації.Про це свідчить досвід містобудування в розвинених країнах. Тільки в Нью-Йорку налічується більше 8000 зелених покрівель. У Німеччині існують федеральні закони, які зобов'язують проводити озеленення дахів.
Знамениті «висячі сади Семіраміди» (близько 600 р. спорудження дахів-терас на міських до н. е..), вважалися «сьомим чудом світу», являли собою фактично перші зелені покрівлі. Жителі Скандинавії, Фінляндії та європейської частини Росії в старовину утеплювали будинки, обкладаючи їх шматочками моху і дерну. У Західній Європі проблема будівлях та їх озеленення виникла як функціонально-економічна та соціально-естетична в XVII ст. У ХVIII ст. знаменитий будівельник Карл Рабітц влаштував сад на даху свого будинку в Берліні.
У Росії перші висячі сади були влаштовані XVII ст. в Московському Кремлі, пізніше у бояр Голіциних і Ордин-Нащокиных. Відомий сад, споруджений в Ростові Великому митрополитом Іоном між корпусами свого палацу. У XVIII ст. прийом пристрою садів на дахах був використаний в архітектурі Зимового палацу, Малого Ермітажу і Царського Села в Петербурзі. В кінці XIX ст. ідеями висячих садів було охоплено практично всі купецький стан. Сади були на даху чайного магазину на Мясницькій, на даху Купецького клубу на Малій Дмитрівці (нині театр Ленком) і прибуткового будинку на Кузнецькому мосту. Власник ресторану на Дорогомиловской вулиці спорудив просторий сад, а через рік ще більш багатий сад з фонтанами та гротами відкрився над кафе на Долгоруковській вулиці. Знаменитим став перший десятиповерховий будинок у Великому Гнєздніковському провулку з садом і кінотеатром на даху.
Дах як ресурс для поліпшення екології міст
Згідно з дослідженням, проведеним німецькими вченими Р. Шубертом і М. Майстерхаузом, 150 кв. м трав'яний покрівлі забезпечують річну потребу в кисні для 100 чоловік. Якщо на покрівлі будуть рости ще кущі і дерева, то 1 кв. м такої покрівлі цілком здатний забезпечити киснем одну людину в рік. Зелена покрівля площею 48 кв. м виробляє, наприклад, стільки ж кисню, скільки дерево з кроною діаметром близько 10 м. В залежності від способу озеленення така покрівля може приймати від 40 до 80 % опадів і брати участь у природному кругообігу води. Традиційна плоска покрівля повертає в атмосферу менше 1 % вологи, експлуатована зелена покрівля – більше 60 %.
У ряді європейських держав спостерігається справжній бум на зелені покрівлі. Цьому сприяє постійне погіршення екологічної обстановки. «Будівельний бум» в Росії провокує знищення зелених масивів, знесення дитячих і спортивних майданчиків. Все це необхідно заповнювати – а вартість землі постійно зростає, і набагато більш вигідним, виявляється, побудувати великий торговий комплекс, ніж розбити парк відпочинку.
Крім соляріїв, веранд і оранжерей на дахах-терасах можуть бути споруджені теплиці і продуктивні сади, що використовують тепло будинку для росту рослин. Експлуатовані дахи можуть застосовуватися для організації пішохідних зон, літніх кафе, автостоянок, але навіть в цих випадках все одно необхідна зелень: влітку покриття може розігріватися до 80 і більше °С, по даху не тільки не можна ходити, на ній навіть важко дихати.
Зелені насадження на даху дозволяють домогтися звукоізоляції, пылепоглощения, створити в місті додаткову середовище проживання для представників фауни.
Проблеми організації зелених покрівель
При пристрої саду на даху виникає цілий ряд проблем, зокрема, постійно високий рівень вологості. Експлуатовані дахи повинні володіти підвищеною вологостійкістю і як можна більш низьким вологопоглинанням. Це пов'язано з тим, що проникнення в структуру утеплювача парів води і вологи, багаторазові цикли «заморожування-відтавання» в кінцевому підсумку призводять до втрати теплоізоляційних властивостей і руйнування матеріалу.
Несучі конструкції експлуатованого даху повинні витримувати вагу ґрунтового шару і вага рослин, інші експлуатаційні навантаження, а також вітрові і снігові навантаження.
Крім звичайних для гідроізоляційного матеріалу руйнуючих факторів додаються нові: мікроорганізми, хімічні речовини і кореневі системи рослин. До того ж, якщо в Європі та інших регіонах з помірним і теплим кліматом традиційні бітумні покрівельні матеріали служать досить довго, то в нашому регіоні термін безремонтної експлуатації цих покрівельних матеріалів набагато коротше. Дослідження показали, що звичайна бітумна мембрана здатна протистояти коріння рослин не більше шести тижнів.
Щоб підвищити стійкість гідроізоляції, були розроблені спеціальні хімічні препарати – антикорневые добавки, які впроваджують у бітумно-полімерне в'яжуче процесі виробництва гідроізоляційного матеріалу і рівномірно розподіляють по всій його товщині. Вони роблять мембрану повністю непроникною для коріння рослин. Більшість існуючих на даний момент бітумно-полімерних гідроізоляційних корнестойких матеріалів для зелених покрівель використовують саме цей метод захисту.
Існує варіант захисту покрівлі, при якому на гідроізоляційну мембрану наносять мідну фольгу. В сучасних системах озеленення функцію гідроізоляції виконує полімерна мембрана.
Перед установкою системи озеленення на дах старого будинку необхідно провести експертизу покрівлі. Якщо покрівля потребує ремонту, необхідно виконати його до установки системи озеленення, оскільки на відміну від звичайної покрівлі ремонт багатошарового покрівельного пирога зеленої покрівлі, у разі виникнення протікання, потребує великих зусиль і засобів.
Одним з уразливих місць зелених покрівель є примикання до вертикальних поверхонь. Щоб уникнути протікання в цих місцях край гідроизоляционного шару повинен бути піднятий уздовж вертикальної поверхні.
Вирішення цих проблем лежить у суворому дотриманні проектних вимог. Якщо вимоги порушуються, виникають протікання, руйнується конструкція покрівлі, відбувається загнивання ґрунту та рослин, а також висихання (або вимерзання) рослинного шару.
Інтенсивні та екстенсивні зелені покрівлі
Сучасні зелені покрівлі можна розділити на два основних типи, в залежності від способу озеленення та виду експлуатації.
Інтенсивні зелені покрівлі являють собою сад в повному сенсі цього слова. Їх озеленення включає в себе не тільки невеликі рослини, але й кущі та дерева.
При інтенсивному озелененні конструкція будівлі повинна витримувати від 150 до 750 кг на кв. м, що накладає серйозні обмеження на використання цього способу. Якщо міцність конструкції дозволяє, можна влаштувати на даху справжній сад з водоймами, фонтанами і пишними клумбами, викласти доріжки, поставити лавки. Можна посадити дерева висотою до 4 м – хвойні, листяні. Природно, великим рослинам і деревам потрібно більш значний родючий шар, на даху він може бути більше 1 м. Шар дренажу складе не менше 20 см, крім того, необхідно передбачити систему автоматичного поливу. При екстенсивному озелененні використовують лише трав'яний покрив або рослини розміщують в спеціальних ємкостях з грунтовим субстратом.
Доступ людей на таку дах-газон, в принципі, не передбачається. Ходити можна тільки по спеціальних доріжках. Особливого догляду таке озеленення не вимагає. Рослини використовуються почвопокривні, причому ті, які добре переносять різницю температур і недолік вологи: седуми, ломикамені, деякі цибулинні або просто газонні трави.
Поверхня даху захищають від коренів рослин спеціальною плівкою, яка не дає коріння руйнувати покрівлю. А для зменшення тиску на неї вегетаційного шару використовують геополотно, або геотекстиль. Параметри полотна, такі як щільність, товщина, структура, залежать від конструкції будівлі, тобто передбачуваного навантаження. Дахи з ухилом менше ніж 4 градуси повинні обов'язково бути обладнані дренажною системою, інакше буде відбуватися застій води в грунті і, як наслідок, збільшення навантаження на дах. В якості основи для посадки рослин насипають родючий шар або субстрат товщиною від 5 до 20 см, аналогічний звичайним газонах. При обмеженою товщиною до 10 см, шар повинен бути достатньо мінералізований. Щоб субстрат не перемішався з дренажем, шари дренажу і субстрату також поділяють тонким геополотном.
Екстенсивний метод озеленення найпростіший. Його часто використовують на дахах промислових підприємств у розвинених європейських країнах. А за містом цим способом озеленюють даху гаражів, альтанок, терас і різних господарських будівель. Поступово на даху утворюється своєрідний газон, з'являються інші рослини, навіть поселяються птиці.
Покрівельний пиріг зеленої даху
1. Гідроізоляційний шар. Для надійної гідроізоляції використовують полімерні покрівельні мембрани (ЕПДМ, ПВХ) у зв'язку з їх високою кліматичної, хімічної, біологічної стійкістю і довговічністю. 2. Дренажний шар. Виконує функції первинної або додаткової кореневої захисту, забезпечує відведення води. В залежності від типу рослинності застосовують високоміцні рулонні матеріали на основі HDPE, в менш відповідальних випадках – плити з перфорованого полістиролу або засипку гравієм. 3. Фільтруючий шар призначений для запобігання засмічення дренажу частинками рослинного грунту. В якості фільтруючого шару може бути використаний геотекстиль. 4. Ґрунтовий шар з рослинністю. Озеленення слід здійснювати тільки рослинами з так званими мочевидной (горизонтальної) кореневою системою (збільшує стійкість рослини). Для посадки великих рослин можуть створюватися рослинні ями або шахти, які розміщують всередині горища (технічного поверху). Це дає можливість при необхідності забезпечити обігрів кореневої системи, залишаючи рослини зимувати на даху. Рослина має бути адаптоване до кліматичних умов, стійко до промислових і транспортних забруднень, добре переносити коливання вологості і задовольнятися бідними грунтами, тому що висотні сади дуже клопітно поливати, осушувати і удобрювати. Треба мати на увазі, що на висоті декількох десятків метрів вітряно, повітря сухіше, ніж біля поверхні землі, і зимові холоди відчуваються сильніше.
ПЕРЕВАГИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ЗЕЛЕНОЇ ПОКРІВЛІ
Сучасні системи озеленення покрівель відрізняє мала вага готової конструкції (не більше 60 кг на 1 кв. м по влагонасыщенном стані, з урахуванням висаджених рослин), дуже проста система монтажу. Причому на плоскій покрівлі зелені ділянки можна комбінувати з різного роду будівлями, доріжками, декоративними елементами і т. д.
Зелені покрівлі володіють характеристиками, які не тільки не поступаються звичайним покрівлі, але і перевершують їх. Так, економія на опаленні взимку і на кондиціонування влітку з лишком окупає, так скажемо, не саму низьку вартість зведення зеленої покрівлі. Високі характеристики по гідроізоляції та теплоізоляції роблять систему зелених покрівель ідеальним рішенням задачі зведення екологічної, довговічною і дуже надійної покрівлі.
В качестве плюсов можно также отметить эстетику, микроклимат на крыше, отсутствие битума, который раскаляется на солнце. И, кроме того, зеленых крыш у нас пока нет, поэтому те «первопроходцы», которые решатся на монтаж таких крыш, будут неизменно привлекать к себе внимание.
В Украине подавляющее большинство зданий, как вновь строящихся, так и старого фонда, имеют плоскую кровлю, а значит, являются резервом «легких» для городов. Система озеленения легко монтируется даже на скатные кровли с некоторыми ограничениями, основное из которых: максимальный угол наклона скатов кровли – 45°.
Проблеми, що виникають при експлуатації зеленої покрівлі, в основному, йдуть від неправильного монтажу або неточного розрахунку навантаження системи на кроквяну конструкцію та плити перекриттів. Деякі проблеми можуть виникнути, якщо на дах залітають насіння дерев, тому будь-яка зелена покрівля все ж потребує спостереження і періодичного обслуговування, щоб видаляти пророслі паростки дерев в зародковому стані.
Історія зелених покрівель. Останнім часом з'являється все більше інформації про зелених дахах , матеріали для їх виготовлення, специфіки експлуатації.Про це свідчить досвід містобудування в розвинених країнах. Тільки в Нью-Йорку налічується більше 8000 зелених покрівель. У Німеччині існують федеральні закони, які зобов'язують проводити озеленення дахів.
Знамениті «висячі сади Семіраміди» (близько 600 р. спорудження дахів-терас на міських до н. е..), вважалися «сьомим чудом світу», являли собою фактично перші зелені покрівлі. Жителі Скандинавії, Фінляндії та європейської частини Росії в старовину утеплювали будинки, обкладаючи їх шматочками моху і дерну. У Західній Європі проблема будівлях та їх озеленення виникла як функціонально-економічна та соціально-естетична в XVII ст. У ХVIII ст. знаменитий будівельник Карл Рабітц влаштував сад на даху свого будинку в Берліні.
У Росії перші висячі сади були влаштовані XVII ст. в Московському Кремлі, пізніше у бояр Голіциних і Ордин-Нащокиных. Відомий сад, споруджений в Ростові Великому митрополитом Іоном між корпусами свого палацу. У XVIII ст. прийом пристрою садів на дахах був використаний в архітектурі Зимового палацу, Малого Ермітажу і Царського Села в Петербурзі. В кінці XIX ст. ідеями висячих садів було охоплено практично всі купецький стан. Сади були на даху чайного магазину на Мясницькій, на даху Купецького клубу на Малій Дмитрівці (нині театр Ленком) і прибуткового будинку на Кузнецькому мосту. Власник ресторану на Дорогомиловской вулиці спорудив просторий сад, а через рік ще більш багатий сад з фонтанами та гротами відкрився над кафе на Долгоруковській вулиці. Знаменитим став перший десятиповерховий будинок у Великому Гнєздніковському провулку з садом і кінотеатром на даху.
Дах як ресурс для поліпшення екології міст
Згідно з дослідженням, проведеним німецькими вченими Р. Шубертом і М. Майстерхаузом, 150 кв. м трав'яний покрівлі забезпечують річну потребу в кисні для 100 чоловік. Якщо на покрівлі будуть рости ще кущі і дерева, то 1 кв. м такої покрівлі цілком здатний забезпечити киснем одну людину в рік. Зелена покрівля площею 48 кв. м виробляє, наприклад, стільки ж кисню, скільки дерево з кроною діаметром близько 10 м. В залежності від способу озеленення така покрівля може приймати від 40 до 80 % опадів і брати участь у природному кругообігу води. Традиційна плоска покрівля повертає в атмосферу менше 1 % вологи, експлуатована зелена покрівля – більше 60 %.
У ряді європейських держав спостерігається справжній бум на зелені покрівлі. Цьому сприяє постійне погіршення екологічної обстановки. «Будівельний бум» в Росії провокує знищення зелених масивів, знесення дитячих і спортивних майданчиків. Все це необхідно заповнювати – а вартість землі постійно зростає, і набагато більш вигідним, виявляється, побудувати великий торговий комплекс, ніж розбити парк відпочинку.
Крім соляріїв, веранд і оранжерей на дахах-терасах можуть бути споруджені теплиці і продуктивні сади, що використовують тепло будинку для росту рослин. Експлуатовані дахи можуть застосовуватися для організації пішохідних зон, літніх кафе, автостоянок, але навіть в цих випадках все одно необхідна зелень: влітку покриття може розігріватися до 80 і більше °С, по даху не тільки не можна ходити, на ній навіть важко дихати.
Зелені насадження на даху дозволяють домогтися звукоізоляції, пылепоглощения, створити в місті додаткову середовище проживання для представників фауни.
Проблеми організації зелених покрівель
При пристрої саду на даху виникає цілий ряд проблем, зокрема, постійно високий рівень вологості. Експлуатовані дахи повинні володіти підвищеною вологостійкістю і як можна більш низьким вологопоглинанням. Це пов'язано з тим, що проникнення в структуру утеплювача парів води і вологи, багаторазові цикли «заморожування-відтавання» в кінцевому підсумку призводять до втрати теплоізоляційних властивостей і руйнування матеріалу.
Несучі конструкції експлуатованого даху повинні витримувати вагу ґрунтового шару і вага рослин, інші експлуатаційні навантаження, а також вітрові і снігові навантаження.
Крім звичайних для гідроізоляційного матеріалу руйнуючих факторів додаються нові: мікроорганізми, хімічні речовини і кореневі системи рослин. До того ж, якщо в Європі та інших регіонах з помірним і теплим кліматом традиційні бітумні покрівельні матеріали служать досить довго, то в нашому регіоні термін безремонтної експлуатації цих покрівельних матеріалів набагато коротше. Дослідження показали, що звичайна бітумна мембрана здатна протистояти коріння рослин не більше шести тижнів.
Щоб підвищити стійкість гідроізоляції, були розроблені спеціальні хімічні препарати – антикорневые добавки, які впроваджують у бітумно-полімерне в'яжуче процесі виробництва гідроізоляційного матеріалу і рівномірно розподіляють по всій його товщині. Вони роблять мембрану повністю непроникною для коріння рослин. Більшість існуючих на даний момент бітумно-полімерних гідроізоляційних корнестойких матеріалів для зелених покрівель використовують саме цей метод захисту.
Існує варіант захисту покрівлі, при якому на гідроізоляційну мембрану наносять мідну фольгу. В сучасних системах озеленення функцію гідроізоляції виконує полімерна мембрана.
Перед установкою системи озеленення на дах старого будинку необхідно провести експертизу покрівлі. Якщо покрівля потребує ремонту, необхідно виконати його до установки системи озеленення, оскільки на відміну від звичайної покрівлі ремонт багатошарового покрівельного пирога зеленої покрівлі, у разі виникнення протікання, потребує великих зусиль і засобів.
Одним з уразливих місць зелених покрівель є примикання до вертикальних поверхонь. Щоб уникнути протікання в цих місцях край гідроизоляционного шару повинен бути піднятий уздовж вертикальної поверхні.
Вирішення цих проблем лежить у суворому дотриманні проектних вимог. Якщо вимоги порушуються, виникають протікання, руйнується конструкція покрівлі, відбувається загнивання ґрунту та рослин, а також висихання (або вимерзання) рослинного шару.
Інтенсивні та екстенсивні зелені покрівлі
Сучасні зелені покрівлі можна розділити на два основних типи, в залежності від способу озеленення та виду експлуатації.
Інтенсивні зелені покрівлі являють собою сад в повному сенсі цього слова. Їх озеленення включає в себе не тільки невеликі рослини, але й кущі та дерева.
При інтенсивному озелененні конструкція будівлі повинна витримувати від 150 до 750 кг на кв. м, що накладає серйозні обмеження на використання цього способу. Якщо міцність конструкції дозволяє, можна влаштувати на даху справжній сад з водоймами, фонтанами і пишними клумбами, викласти доріжки, поставити лавки. Можна посадити дерева висотою до 4 м – хвойні, листяні. Природно, великим рослинам і деревам потрібно більш значний родючий шар, на даху він може бути більше 1 м. Шар дренажу складе не менше 20 см, крім того, необхідно передбачити систему автоматичного поливу. При екстенсивному озелененні використовують лише трав'яний покрив або рослини розміщують в спеціальних ємкостях з грунтовим субстратом.
Доступ людей на таку дах-газон, в принципі, не передбачається. Ходити можна тільки по спеціальних доріжках. Особливого догляду таке озеленення не вимагає. Рослини використовуються почвопокривні, причому ті, які добре переносять різницю температур і недолік вологи: седуми, ломикамені, деякі цибулинні або просто газонні трави.
Поверхня даху захищають від коренів рослин спеціальною плівкою, яка не дає коріння руйнувати покрівлю. А для зменшення тиску на неї вегетаційного шару використовують геополотно, або геотекстиль. Параметри полотна, такі як щільність, товщина, структура, залежать від конструкції будівлі, тобто передбачуваного навантаження. Дахи з ухилом менше ніж 4 градуси повинні обов'язково бути обладнані дренажною системою, інакше буде відбуватися застій води в грунті і, як наслідок, збільшення навантаження на дах. В якості основи для посадки рослин насипають родючий шар або субстрат товщиною від 5 до 20 см, аналогічний звичайним газонах. При обмеженою товщиною до 10 см, шар повинен бути достатньо мінералізований. Щоб субстрат не перемішався з дренажем, шари дренажу і субстрату також поділяють тонким геополотном.
Екстенсивний метод озеленення найпростіший. Його часто використовують на дахах промислових підприємств у розвинених європейських країнах. А за містом цим способом озеленюють даху гаражів, альтанок, терас і різних господарських будівель. Поступово на даху утворюється своєрідний газон, з'являються інші рослини, навіть поселяються птиці.
Покрівельний пиріг зеленої даху
1. Гідроізоляційний шар. Для надійної гідроізоляції використовують полімерні покрівельні мембрани (ЕПДМ, ПВХ) у зв'язку з їх високою кліматичної, хімічної, біологічної стійкістю і довговічністю. 2. Дренажний шар. Виконує функції первинної або додаткової кореневої захисту, забезпечує відведення води. В залежності від типу рослинності застосовують високоміцні рулонні матеріали на основі HDPE, в менш відповідальних випадках – плити з перфорованого полістиролу або засипку гравієм. 3. Фільтруючий шар призначений для запобігання засмічення дренажу частинками рослинного грунту. В якості фільтруючого шару може бути використаний геотекстиль. 4. Ґрунтовий шар з рослинністю. Озеленення слід здійснювати тільки рослинами з так званими мочевидной (горизонтальної) кореневою системою (збільшує стійкість рослини). Для посадки великих рослин можуть створюватися рослинні ями або шахти, які розміщують всередині горища (технічного поверху). Це дає можливість при необхідності забезпечити обігрів кореневої системи, залишаючи рослини зимувати на даху. Рослина має бути адаптоване до кліматичних умов, стійко до промислових і транспортних забруднень, добре переносити коливання вологості і задовольнятися бідними грунтами, тому що висотні сади дуже клопітно поливати, осушувати і удобрювати. Треба мати на увазі, що на висоті декількох десятків метрів вітряно, повітря сухіше, ніж біля поверхні землі, і зимові холоди відчуваються сильніше.
ПЕРЕВАГИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ЗЕЛЕНОЇ ПОКРІВЛІ
Сучасні системи озеленення покрівель відрізняє мала вага готової конструкції (не більше 60 кг на 1 кв. м по влагонасыщенном стані, з урахуванням висаджених рослин), дуже проста система монтажу. Причому на плоскій покрівлі зелені ділянки можна комбінувати з різного роду будівлями, доріжками, декоративними елементами і т. д.
Зелені покрівлі володіють характеристиками, які не тільки не поступаються звичайним покрівлі, але і перевершують їх. Так, економія на опаленні взимку і на кондиціонування влітку з лишком окупає, так скажемо, не саму низьку вартість зведення зеленої покрівлі. Високі характеристики по гідроізоляції та теплоізоляції роблять систему зелених покрівель ідеальним рішенням задачі зведення екологічної, довговічною і дуже надійної покрівлі.
В качестве плюсов можно также отметить эстетику, микроклимат на крыше, отсутствие битума, который раскаляется на солнце. И, кроме того, зеленых крыш у нас пока нет, поэтому те «первопроходцы», которые решатся на монтаж таких крыш, будут неизменно привлекать к себе внимание.
В Украине подавляющее большинство зданий, как вновь строящихся, так и старого фонда, имеют плоскую кровлю, а значит, являются резервом «легких» для городов. Система озеленения легко монтируется даже на скатные кровли с некоторыми ограничениями, основное из которых: максимальный угол наклона скатов кровли – 45°.
Проблеми, що виникають при експлуатації зеленої покрівлі, в основному, йдуть від неправильного монтажу або неточного розрахунку навантаження системи на кроквяну конструкцію та плити перекриттів. Деякі проблеми можуть виникнути, якщо на дах залітають насіння дерев, тому будь-яка зелена покрівля все ж потребує спостереження і періодичного обслуговування, щоб видаляти пророслі паростки дерев в зародковому стані.
Інші статті
