Проектирование зеленых кровель.
Монтаж зеленых кровель.
Системы озеленения кровли.

В последнее время направление по озеленению кровли и фасадов («зеленые крыши» и «зеленые фасады») становится популярным трендом в архитектуре и строительстве. Кровельное озеленение — это инновационный и экологичный подход к строительству, который позволяет улучшить окружающую среду, качество жизни людей, создавая в городском массиве островки живой природы.
Учитывая, что в городе много природного пространства активно застраивается, поэтому зеленые кровли являются оптимальным решением для компенсации нанесенного природе ущерба (компенсации дефицита зеленых насаждений). Зеленая кровля подразумевает частичное или полное высаживание на поверхности кровли растительности.

Мы считаем, что системы озеленения кровли должны являться составной частью программы компенсационного озеленения города. Крыша с зелеными насаждениями помимо положительного экологического эффекта открывает множество возможностей для ее использования. Сфера применения систем озеленения кровельного пространства очень обширна.
Озеленение кровель особенно популярно в современное время при благоустройстве покрытий паркингов и стилобатов. В этом случае необходимо компенсировать растительный слой и деревья (которые были вырублены при строительстве) для дальнейшей эксплуатации объекта.

Кроме покрытия паркингов зеленые насаждения устраивают на плоских кровлях, на кровлях высотных домов, крышах частных домов и даже на скатных кровлях.

Регламентирующими документами по озеленению кровельных конструкций являются ГОСТ-Р 58 875−2020 «Зеленые» стандарты. Озеленяемые и эксплуатируемые крыши зданий и сооружений" и СП 17.13 330.2017 «Кровли». Кроме того, у каждого производителя систем кровельного озеленения имеются свои технические требования, их тоже необходимо учитывать. На эти документы необходимо ориентироваться при проведении проектных работ по озеленению крыш и для монтажа зеленых кровель.

В соответствии с нормативной документацией существуют три типа озеленения:

1. Интенсивное озеленение. Система озеленения кровли с посадочным материалом в виде различных трав, растений, кустарников и деревьев, за которым требуется регулярный уход и полив. В данном случае используются более разнообразные растения, что позволяет создавать уникальные зеленые зоны в т. ч. сады. Слой субстрата в этом случае является более глубоким по сравнению со вторым и третьим типом озеленения. Это более сложная система, которая требует более тщательной проработки при проектировании и подразумевает более сложный уход при обслуживании кровли. Данная система озеленения кровли оказывает максимальную нагрузку на перекрытие и это необходимо учитывать.
2. Экстенсивное озеленение. Система озеленения кровли с посадочным материалом (мхи, суккуленты, седумы) способному к долголетнему развитию и самоподдержанию. Эти растения не боятся засухи и солнечных лучей. Данный тип озеленения требует минимального ухода и полива. В данном случае используется небольшой слой субстрата, что оказывает минимальною нагрузку на несущие конструкции кровли.
3. Полуинтенсивное озеленение. Система озеленения кровли с посадочным материалом в виде трав, многолетних растений, небольших кустарников за которыми иногда необходимо ухаживать и обслуживать. Это среднее между первыми двумя типами озеленения.

Выбор типа системы озеленения происходит на стадии проектирования кровли в зависимости от решаемой задачи и от режима эксплуатации зеленой кровли.

Кровельная конструкция может быть выполнена как в традиционном, так и в инверсионном исполнении. В любом случае очень важно выполнить надежную гидроизоляцию. Гидроизоляционный слой должен иметь полную гарантию от протечек, т.к. ремонт зеленой крыши с демонтажем все слоев системы озеленения кровли очень дорогостоящее удовольствие. На вертикальную поверхность гидроизоляционный слой должен быть поднят на 250 мм. выше отметки растительного слоя. Видимый вертикальный участок гидроизоляции необходимо защитить от механических воздействий. В качестве гидроизоляционного материала необходимо применять материалы премиум класса с наибольшим сроком безремонтной эксплуатации. Материалы должны иметь специальные противобактериальные или другие добавки защищающие гидроизоляцию кровли от разрушения в процессе эксплуатации, т.к. гидроизоляционный слой постоянно будет находится во влажной среде.

При проектировании зеленой кровли необходим комплексный подход к проектированию кровельной конструкции, включающей в себя слои основной кровли и элементы системы озеленения кровли.

При проектировании традиционной (классической) кровли необходимо правильно подобрать основные элементы кровельной конструкции: пароизоляция, теплоизоляция, уклонообразующий слой, разделительные слои, гидроизоляционное покрытие кровли.
При проектировании инверсионной кровли расположение слоев кровли будет следующим: уклонообразующий слой, разделительные слои, гидроизоляционное покрытие кровли, теплоизоляция.
После устройства кровельной конструкции выполняется проверка герметичности кровли и производится монтаж системы озеленения кровли. В случае выполнения инверсионной кровли, монтаж противокорневого слоя выполняется сверху гидроизоляции под утеплителем.

Для создания надежной зеленой кровли необходимо грамотно спроектировать и смонтировать определенные слои системы озеленения кровли в нужном порядке. В конструкции зеленой кровли каждый слой системы важен и выполняет определенную функцию. В зависимости от функционального предназначения кровли, региона строительства и видов используемых растений подбираются слои озеленяемой кровли.


Система озеленения кровли включает следующие основные слои:

1.Корнезащита (противокорневая защита зеленой кровли).

Данный слой необходим для защиты гидроизоляции кровли от разрушающего воздействия корневой системы растений и деревьев. Монтируется на гидроизоляционный слой. Материал необходимо укладывать с нахлестом 100−200 мм. Швы проклеиваются скотчем или свариваются горячим воздухом в зависимости от технологии монтажа материала. Толщина данного слоя и сам материал выбирается в зависимости от типа растений, которые планируются высаживать. Материал должен обладать следующими свойствами: устойчивость к микроорганизмам, устойчив к старению и разрушению, устойчив к перепадам температур, устойчив к прорастанию корней. Если кровельный субстрат контактирует с вертикальной поверхностью, то противокорневая защита должна быть поднята минимум на 100 мм. выше отметки растительного слоя.


2.Влагонакопительный мат (защитный слой).

Данный защитный и влагонакопительный слой выполняется из плотного синтетического, нетканого материала и служит для защиты слоев корнезащиты и гидроизоляции от повреждений в процессе монтажа элементов озеленения кровли. Дополнительно он служит аккумулятором влаги и питательных веществ, которые необходимы корням растений. Укладывается данный материал с перехлестом 150−200 мм.


3.Дренажная система кровли (дренажно-накопительный элемент).

Выполняет функцию дренажного и водонакопительного слоя, позволяет отводить избыточную влагу не размывая субстрат и растительный слой и аккумулирует запас воды для растений. Для гарантированного отвода излишков дождевых вод дренажный слой необходимо предусматривать по всей поверхности зеленой кровли, даже на участках, где смонтированы дорожки или проезды. Правильно подобранные ячейки данного материала позволят сохранять необходимый объем воды для жизнедеятельности растений. За счет формы конструкции дренажная система питает кислородом и вентилирует корни растений. Материал должен обладать высокой прочностью для противодействия эксплуатационным нагрузкам. Технология монтажа зависит от требований производителя материала.


4.Фильтрующий элемент (фильтрующий слой).

Используется как фильтрующий слой, предотвращающий вымывание и попадание мелких фракций и частиц субстрата внутрь дренажной системы и в водосточные воронки. Предотвращает вымывание субстрата и питательных веществ необходимых для питания корней растений. Монтируется внахлест 150−200 мм. Мы рекомендуем избегать встречных швов для предотвращения попадания в шов мелких частиц. Материал должен быть стойким к гниению и иметь высокую пропускную способность.


5.Субстрат для кровельного озеленения.

Кровельный субстрат — это плодородная смесь определенных минеральных и органических компонентов в который высаживаются растения. В зависимости от типа озеленения подбирают состав кровельного субстрата. Использование природной почвы и растительных грунтов не допускаются для использования на кровле.
Кровельный субстрат служит основой для жизнедеятельности растений в условиях минимальной толщины слоя. На данный момент требования к составу кровельных субстратов очень высокие. Толщина субстрата подбирается под конкретную задачу и типы растений: седумы, кустарники или деревья. В некоторых случаях материал для высадки растений укладывается совместно с дополнительной подложкой из специальной смеси. Субстрат должен обладать определенными эксплуатационными характеристиками на кровле (легкость, пожаробезопасность, хорошая дренажная способность, устойчивость к ветровой эрозии, влагонасыщаемость).
Укладка материала должна выполняться с послойным уплотнением и проливкой (технологию укладки необходимо уточнить у поставщика материала в зависимости от наполнителей). Субстрат при уплотнении дает усадку с конфидентом 1,15−1,35 в зависимости от составных компонентов прочих характеристик. Плотность уплотненного кровельного субстрата во влажном состоянии составляет от 900 до 1450 кг/ куб.м. в зависимости от наполнителей.


6.Растительный слой (мхи, седумы, трава, цветы, кустарники, деревья).

Подбор растений при проектировании кровли должен выполняться с учетом климатических и экологических условий. Рекомендовано использовать растения, выращенные в питомниках. Растения должны обладать выносливостью и неприхотливостью с учетом ограниченной толщины слоя субстрата и ограниченного доступа к воде. Посадочный материал делится на две категории: растения, за которыми требуется постоянный уход, полив (для интенсивных зеленых кровель) и неприхотливые многолетние растения, которые требуют минимального ухода (для экстенсивных зеленых кровель).

При желании на поверхности кровли можно создать зеленые площадки для отдыха, огород, сад и даже оранжерею. Важным моментом является то, что выбранные на стадии проектирования растения должны быть адаптированы к климату региона строительства и быть устойчивыми к морозам.
В холодных регионах возможен вариант комбинированного озеленения кровельной конструкции: на постоянной основе высадить неприхотливые растения, а прихотливые высадить в горшки или вазоны, которые следует убирать внутрь теплых помещений в зимнее время. Высадка растений выполняется поштучно или с использованием готовых седумных матов или рулонных газонов.

После высадки растений первое время необходимо активно обслуживать зеленую кровлю. Обслуживание и эксплуатация таких кровель должна предусматривать: первичный полив, подкормка удобрениями, прополка, обрезка и прореживание, стрижка газона, подсаживание растений, борьба с вредителями, досыпка субстрата, уборка опавшей листвы и сухой травы, очистка водосточных воронок и лотков.

Альтернативным вариантом классического конструктива озеленения кровли является устройство системы модульного озеленения. Модуль размером 500×500мм (размеры бывают разные) представляет собой готовую к монтажу конструкцию для озеленения кровли в виде контейнера с бортами, которая имеет специальные ячейки для дренажа и хранения запасов воды.

В качестве растительности в данном случае используются седумные маты (седумы). Данное решение позволяет быстро смонтировать и с минимальными затратами содержать «зеленую кровлю». Легко монтируется и обслуживается, не требует устройства полива и не требует ухода. Модуль для озеленения можно монтировать на плоские и скатные кровли. Такую конструкцию всегда можно разобрать для проведения ревизии кровли. Вес такой конструкции с растениями и субстратом составляет около 80−100 кг/кв.метр. Монтаж модулей происходит непосредственно на гидроизоляционный слой через геотекстиль или на регулируемые опоры.


В процессе проектирования и монтажа кровель с озеленением необходимо учитывать несколько важных моментов:

Проектирование кровли, а особенно зеленой кровли (озеленяемой кровли) должно быть выполнено с учетом технических и экологических требований, с использованием современных и надежных материалов.

Нагрузка от веса зеленой или эксплуатируемой кровли должна рассматриваться с учетом полного насыщения влагой всех слоев конструкции системы озеленения. Вес растений и элементов МАФ тоже учитывают и суммируют к остальным нагрузкам.

Важным моментом при устройстве системы озеленения на кровле является источник или запас воды.
Удержание воды в конструкции зеленой кровли достигается за счет: накопления влаги в субстрате, сохранения в дренажно-накопительном элементе и влагонакопительном слое. Естественным источником воды являются осадки в виде дождя. При необходимости на кровле проектируют и организовывают автоматический полив. Полив можно организовывать поверхностный или «подземный» внутри кровельного субстрата.

Доступ к водосточным воронкам на кровле должен быть свободным, для возможности обслуживания и очистки. Для этих целей используют ревизионные колодцы, установленные над водосточной воронкой. При необходимости на кровле предусматривают аварийные переливы.

При проектировании зеленой кровли с уклоном более 20° (в некоторых случаях менее 20°) необходимо выполнять вспомогательные удерживающие конструкции для предотвращения сползания и смещения субстрата и элементов зеленой кровли. Необходимость и тип такой конструкции решается на стадии выполнения проекта. Для предотвращения сползания используют поперечные удерживающие устройства различного типа (георешетка или специальные барьеры), при этом важно продумать схему крепления к основанию без повреждения гидроизоляционного слоя кровли. Как правило скатные кровли выполняют по экстенсивному варианту.

В местах примыкания к вертикальным поверхностям необходимо произвести отсыпку галькой или гравием на определенную ширину 200−300 мм. Это необходимо для предотвращения размывания грунта вдоль фасадов и парапетов, а также для возможности проведения ревизии/ремонта примыканий гидроизоляции в случае необходимости. Кроме того, наличие декоративного камня по периметру будет являться дополнительным пригрузом периметровой зоны кровли и противодействовать ветровой нагрузке.

Современная зеленая кровля представляет собой высокотехнологичную систему, которая может включать различные конструкции и оборудование: интегрированное инженерное оборудование, солнечные батареи, системы управления, контрольные датчики, систему водоснабжения, декоративное освещение и другие элементы. При наличии вентиляционных шахт или труб дымоходов на кровле, необходимо учитывать зону выброса теплого воздуха или вредных газов, чтобы исключить вредное воздействие на растения и деревья.

Важным аспектом при проектировании зеленых кровель является организация безопасной эксплуатации и обслуживания кровельной конструкции. Для этих целей предусматривают: ограждения кровли, молниезащиту, анкерные точки для крепления систем безопасности и ходовые дорожки на кровле.

Вывод

Считаем, что в ближайшее время озеленение кровель при новом строительстве будет обязательным требованием для решения экологических и экономических задач в условиях городской среды. Польза и уникальность зеленых кровель очевидна. Перечислим основные преимущества зеленых кровель: улучшение экологии, компенсационное замещение вырубленных кустарников и деревьев, эффект шумоизоляции, увеличение срока службы кровли, повышение теплоизоляционных характеристик кровли, снижение энергопотребления здания, регуляция стоков при осадках, эстетическая красота, дополнительное пространство для отдыха.

При использовании системы озеленения кровли срок безремонтной эксплуатации кровельной конструкции увеличивается практически в два раза, за счет того, что слои зеленой кровли защищают гидроизоляционный слой от воздействия УФ лучей и от механических повреждений в процессе уборки и эксплуатации.

Сочетание всех слоев зеленой кровли представляет собой сбалансированную агротехническую систему озеленения для кровли паркингов, стилобатов, кровель домов, террас, которая позволяет создать автономную ЭКОсистему для обеспечения жизнедеятельности растений в условиях малой толщины грунта и с учетом климатических особенностей региона.

Проектирование и монтаж системы озеленения кровельной конструкции должно выполнятся с учетом уникальности и специфики каждого объекта.

Проектное бюро БВ КОНТУР
Богатикова Софья Сергеевна

https://www.bvcontour.ru/