Главная » Баня » Земляная крыша плюсы и минусы. Как сделать экологичную и эстетичную зелёную крышу своими руками. Из истории «живых» крыш

Земляная крыша плюсы и минусы. Как сделать экологичную и эстетичную зелёную крышу своими руками. Из истории «живых» крыш

Мир - необычная вещь. Путешествуя по миру или пролистывая фотографии в журналах, нередко натыкаешься на необычные и непривычные вещи. Так, например, особо привлекают травянистые крыши - деревянные дома, покрытые зеленой травой - словно кусочек луга на крыше, именно тогда начинаешь чувствовать единение с природой.

Начинаешь задумываться - а возможно ли такое чудо у нас, в нашей полосе; и если да - то каким образом. Чтобы ответить на эти вопросы, нужно сначала разобраться, что такое земляные крыши, откуда они появились, каковы особенности технологии создания.

Немного из истории

Травяные крыши появились в Норвегии и на Фарерских островах еще в глубокой древности. «Травяная» кровля (Turf - крыша или "torvtak") является традиционным типом крыши Скандинавии.

Стоит отметить, что появление таких крыш именно в этих странах не случайно, обусловлено это особенностями климата. Ведь именно через Фарерские острова и рядом с берегом Норвегии проходит теплое течение Гольфстрима, благодаря Гольфстриму, с его теплым воздушным потоком, Норвегия отличается более мягким климатом, чем можно было бы ожидать для государства на этой широте. А летом здесь выпадает большое количество осадков, присутствует большая влажность.

А ведь основная суть «зеленой» крыши в том - что она живая - должна быть постоянно влажной.

Однако, в чем же секрет этой травяной кровли?

Устройство традиционной земляной кровли

Если брать исконные травянистые крыши, которые делали еще в древности, то дело обстоит так: особых материалов не изобретали - брали то, что есть под рукой - на доски (основу крыши) вначале устилали березовую кору, в качестве гидроизоляции, чтобы вода не просачивалась во внутрь жилища. Ее укладывали «желтой» изнанкой вверх, и затем, чтобы закрепить, присыпали все дерном (гвозди не использовались). В итоге получилась дерновая, травяная крыша.

И что самая главное, почему эта конструкция не потерялась и стала популярна в этих странах? Конечно же, главное был не красивый вид (хотя крыша выглядит необыкновенно), а то, что такая конструкция крыши лучше сохраняет тепло в доме. Это было удобно и экономично: строительный материал под рукой, особого ухода такие крыши не требовали, служили долго. К тому же, такие зеленые крыши - хорошая маскировка зданий и сооружений от врагов.

Сейчас, конечно же, уже не используют бересту, но принцип сохранили.

На обрешетку крыши укладывается гидроизоляционный материал и геотекстиль, который не дает прорастать корням растений (можно использовать фундалин - одновременно обеспечивает гидроизоляцию и препятствует прорастанию). Затем укладывается георешетка и засыпается дренажный слой (это может быть щебень, керамзит). Решетка необходима, чтобы вся земляная конструкция не сползла с крыши. Помимо этого, по краям крыши устанавливаются борта, которые также препятствуют сползанию земли.

Теперь идет укладка дерна - сначала на дренажный слой укладывается слой дерна корнями вверх, а вторым слоем укладывается дерн корнями вниз. Это нужно для хорошего сцепления, чтобы конструкция не осыпались. Есть варианты, когда вместо слоя «корнями вверх» берут геоматы - рулон из полимерных волокон, поверхность которого неровная, шероховатая, что обеспечивает хорошее сцепление всех слоев конструкции.

Понятно, чтобы конструкция была устойчива и не сползала, есть определенные ограничения - во-первых, уклон кровли, который не дожжен превышать 28 градусов. Его увеличение не рекомендуется, т.к. уже есть угроза сползания, но если запроектировать слишком маленький уклон, то лишняя вода будет застаиваться и не уходить.

Нужно также отметить, что такие крыши - неэксплуатируемые, т.е. не предполагают какого-либо передвижения по ней, но при этом земляные крыши не требует какого-то специального ухода. Главное, чтобы субстрат всегда был влажным и не пересыхал. Наверное, именно поэтому в Норвегии и Фарерских островах эти крыши сильно распространены. Ходят легенды, что раньше запускали на крышу овец, чтобы они «стригли» траву. Конечно же, на самом деле никаких овец на крышу запускать не нужно, однако такие истории увеличивают интерес к травяным крышам.

Сейчас в скандинавских странах существуют «луговые» питомники. Они специализируется на выращивании травянистых семенных смесей из местного генетического материала для разнообразных зеленых крыш. Остается только вырезать дерн и уложить на поверхность крыши. Нагрузка от крыши получается около 250 кг на квадратный метр, а зимой вес крыши составляет 400-500 кг на м² из-за снега.

Итак, скандинавские крыши стали возможны благодаря следующим условиям:

Высокая влажность и дождливость норвежского климата. Именно поэтому зеленые крыши сохраняют свой неизменный облик, имеют яркий, сочный цвет травянистого покрова;
Состав субстрата - это торфянистые почвы, важные показатели, которые нужно учитывать;
Качественная установка и использование высококачественных и устойчивых материалов.

Возможность использования в условиях нашего региона

Теперь поразмыслим, возможен ли такой же аналог в условиях нашей полосы (точнее, в городе Нижний Новгород).

Основная проблема, которую необходимо решить - это обеспечение и поддержание достаточной влажности, а также подбор оптимального состава субстрата

Климатические условия в Нижнем Новгороде типичны для средней полосы европейской России. Лето теплое, с периодами жары, зима умеренно холодная. По данным городской метеостанции среднегодовое количество осадков около 600 мм с преимущественным выпадением в течение вегетационного периода. Для сравнения, на Фарерских островах среднегодовое количество осадков составляет более 1600-2000 мм в год, преимущественно в виде дождя и мороси. При этом более 260 дней в году дождливы. В отличие от нашего континентального климата, на Фарерах - климат умеренный морской. В Норвегии в городах по побережью (например, Берген) примерно такое же высокое количество осадков и аналогичные условия климата.

Понятно, что в нашей полосе технология создания зеленых крыш просто за счет вырезания дерна с лугов и укладки его на крышу не будет успешной (без систем полива и должного ухода). При отсутствии полива и ухода зеленая крыша быстро потеряет декоративность и не будет выполнять желаемые функции. Наиболее эффективным и экономичным способом является использование уже готовых специальных торфяных субстратов.

Поэтому, есть два пути решения проблемы создания оптимальной влажности:

Налаживание системы дополнительного полива, которая будет не давать грунту пересыхать;
Создание зеленой крыши из засухоустойчивых растений (молодило, очиток).

Если углубиться в историю, то и на территории Древней Руси существовали аналоги скандинавских «земляных крыш». Однако технология утратилась, в то время как в Европе сохранилась и развивается.

Технология создания зеленых крыш с использованием засухоустойчивых видов многолетних растений

Такая технология достаточно простая, она популярна и стандартизирована во многих странах. Зеленые крыши создаются повсеместно в США, Канаде, Германии, Великобритании и скандинавских странах. В России зеленые крыши также становятся популярными. На данный момент, множество зарубежных фирм начинают создавать проекты «зеленых крыш» и в России, и, соответственно Российские фирмы перенимают иностранный опыт.

В качестве реального примера можно рассмотреть проект компании ZinCo, в 2013 она осуществила проект озеленения скатных крыш пяти павильонов-киосков в парке Горького в Москве. Каждая крыша уникальна за счет использования разнообразных сортов молодила и очитков.

На скатные крыши были устроены зеленые кровли двух видов - системы скатной крыши «Очитки» и «Цветущий луг».

Система «Седумы» - представляет собой систему озеленения с низкорослым растениями и высотой субстрата 60 мм. Седумы и другие многолетники предназначены для создания сплошного зеленого или разноцветного (несколько цветов) покрова. А с помощью системы «Цветущий луг» кровле можно придать индивидуальный характер. Эти растения не требуют особого ухода после их высадки на кровле. Самое главное, что конструкционное решение систем «Седумы» и «Цветущий луг» - легкое и недорогое в эксплуатации. После устройства таких кровель дальнейшая эксплуатация происходит с минимальным участием человека - 1-2 раза в год!

Система «Скатная крыша» с использованием очитков

Кровельный пирог и используемые материалы:

1. Растения семейства «Седумы»;

2. Субстрат >50 мм над дренажно-накопительным элементом;

3.Дренажно-накопительный элемент;

4. Влагонакопительный мат;

5.Гидроизоляция с противокорневым эффектом;

Характеристики системы:

Угол наклона: 10°-20°;
Высота: 130 мм;
Объем влагозадержания: 38 л/м 2 ;
Вес (с учетом влагонасыщения): 145 кг/м 2

Разберем понятия:

Противокорневой слой (пленка WSF 40) - укладка данного слоя производится непосредственно на слой гидроизоляции, обеспечивая ее защиту от прорастания корней;

Защитный влагонакопительный слой (SSM 45) - обеспечивает защиту гидроизоляции от возможных механический повреждений и выступает в роли аккумулятора дополнительной влаги;

Дренажно-накопительный слой (флорадрейн FD 25/40) - накапливает оптимальное количество влаги, необходимой для обеспечения жизнедеятельности растений и регулирует отток воды;

Фильтрующий слой (системный фильтр TG) - обеспечивает фильтрацию воды, предотвращая попадание мелкодисперсных частиц субстрата в дренажно-накопительный элемент и защищая его, таким образом, от заиливания;

Состав субстрата (в который высаживаются растения на кровле) разработан в компании ZinCo и является ее ноу-хау. Субстрат для озеленения крыш ZinCo содержит необходимые растениям питательные вещества, не слеживается, не уплотняется в течение длительного срока, хорошо пропускает воду и воздух и обеспечивает растениям благоприятную среду обитания.

В итоге, хотелось бы указать, что основными преимуществами устройства дерновой кровли являются: очень эстетичный и декоративный вид;

применение только природных материалов;
возможность создания особого микроклимата на участке вблизи дома;
хорошие теплозащитные качества кровли;

К недостаткам можно отнести:

большой вес, и, как следствие, необходимость применения мощных стропильных систем;
высокая трудоемкость ремонтных работ в случае появления протечек;
достаточно высокие материальные затраты.

Создание дерновой крыши возможно и в средней полосе. Травянистая крыша будет иметь привлекательный декоративный вид, если использовать газонные смеси с засухоустойчивыми газонными травами, субстрат - особый торфянистый состав, а также обеспечить дополнительный полив для поддержания влажности грунта крыши. Альтернативным решением является создание дерновых крыш с использованием почвопокровных засухоустойчивых многолетних растений (сорта очитков и молодила с разнообразной окраской). Такие крыши уже не требуют особого ухода и дополнительного полива.

Зеленая кровля включает несколько слоев, каждый из которых выполняет соответствующую функцию:

Растительный слой . Выбор зеленых насаждений зависит от толщины слоя почвы, места размещения кровли, климата и личных пожеланий заказчика. Наиболее популярна не привередливая растительность: газонная трава, мох, полевые цветы, высокогорные растения. В холодных регионах на крышу высаживаются морозоустойчивые насаждения.
Почвенный слой . Вместо обычной земли используется субстрат, который отличается меньшим удельным весом. Это позволяет уменьшить нагрузку на перекрытие, что особенно важно для интенсивных кровель. Популярностью пользуются два вида смесей. Первая включает керамзит, перлит, кирпичную крошку и компост. В состав второй входит древесная кора, керамзит, перлит, листва, компост, кокосовое волокно. В эконом-вариантах используется упрощенный грунт из перлита, керамзита и компоста. Для упрощения обслуживания почва может быть уложена в пластиковые ящики, установленные на поддоны.
Фильтрующий слой . Он защищает дренаж от засорения частицами грунта и выполняется из геотекстиля. Используется термоскрепленный материал, который не заиливается в течение всего срока эксплуатации. Для защиты кровельного пирога от разрушения корнями растений используется корнезащитная пленка. Она изготавливается из нетканого полипропиленового материала.
Дренаж . Используется четыре типа дренажных систем, сделанных на основе геоматов, перфорированных листов из полистирола, геоматов либо слоя с перфорацией, дополненного водоотводящими трубами. Для дренажа применяются перфорированные трубы из полиэтилена либо полистирола, изготовленные под давлением. В качестве альтернативы используются асбестовые трубы с перфорацией или, в бюджетном варианте, слой керамзита.
Гидроизоляция . Этот слой предотвращает попадание влаги на плиту перекрытия и внешние стены. Он представляет собой ПВХ-мембраны или гидроизоляционные мембраны на основе битума, оснащенные противокорневой защитой. В качестве альтернативы применяется жидкая резина или полимерная пленка.

Важно: при устройстве плоской кровли гидроизоляцию укладывают с уклоном 3-5% для обеспечения стока вода.

Теплоизоляция . В качестве утепляющего материала используется перлитовый песок либо пеностекло. Они не токсичны для микрофлоры, содержащейся в почве, и декоративных растений, не ухудшают свои свойства при воздействии влаги. Для теплоизоляции может использоваться минеральная вата или экструдированные плиты из пенополистирола.

Главное отличие конструкция интенсивной кровли в сравнении с экстенсивной - расположение теплоизоляции. Для защиты от механических повреждений при эксплуатации крыши она укладывается сверху гидроизолирующего покрытия.

Кровля с озеленением - это высадка растений, кустарников и деревьев вместо традиционной кровли. Такие крыши использовались с давних пор, однако современные инженерные технологии позволили довести механизм их обустройства практически до совершенства. Зеленая кровля обеспечивает эффективное теплосбережение, защищает здание от воздействия ветра, атмосферных осадков и температурных колебаний, служит в качестве дополнительного источника кислорода и места, где можно приятно провести время.

Технология зеленой крыши

В основе создания зеленой кровли, которая сможет прослужить долгие годы, лежит проектирование и укладка многослойного кровельного пирога. Каждый из его слоев выполняет свою функцию:

Теплоизоляция. Для создания этого слоя может использоваться пеностекло, экструдированный пенополистирол, базальтовая вата. Главное - чтобы материал обеспечивал удержание тепла, был негигроскопичным, а также выдерживал давление корней растений.
Гидроизоляция. Такой слой укладывается с применением специальной гидроизоляционной мембраны, которая может быть выполнена на битумном или синтетическом основании. Она необходима как для защиты конструкций здания от воздействия влаги, так и для обеспечения комфортного микроклимата для жизнедеятельности растений. Вместе с гидроизоляционной мембраной может использоваться противокорневая пленка, усиливающая защиту от механического воздействия корней растений, а также алюминиевая или медная фольга, обеспечивающая дополнительную защиту несущих конструкций от сырости.
Дренаж. Система дренажа необходима при устройстве зеленой кровли для того, чтобы обеспечивать растениям максимально комфортные условия для роста. Она создается на основе прочных рулонных материалов, которые производятся из перфорированного полиэтилена или полистирола повышенного давления. Дренажная система сохраняет для растений необходимый им уровень влажности и отводит излишки жидкости.
Фильтрация. Для создания этого слоя может быть использован геотекстиль или специальный термосклепанный материал. Его главная задача - не допускать, чтобы дренажная система засорялась кусочками почвы, а также препятствовать вымыванию из нее питательных веществ, которые нужны растительности для здорового роста и развития.
Почвенный субстрат. Он может иметь разные ингредиенты в своем составе, однако задача у него одна: служить основой жизнедеятельности растительного слоя. Современные технологии позволяют создавать субстраты, насыщенные питательными веществами и способные поддерживать функционирование зеленой кровли на протяжении многих лет.
Растительный слой. Последний слой любой крыши подобного плана - это непосредственно сами растения, цветы, кустарники и даже деревья. На ней можно высадить практически любые виды культур, которые легко переносят воздействие большого количества солнечного света. В последнее время популярными становятся даже настоящие огороды, размещенные на крышах.

Чтобы конструкция зеленой кровли долгие годы радовала жителей дома своей красотой и практичностью, необходимо обязательное присутствие всех этих шести слоев, хотя их состав и особенности могут варьироваться в зависимости от проекта.

Экстенсивное озеленение крыши

Все варианты создания зеленой кровли можно разделить на две большие группы, первая из которых - это экстенсивное озеленение. Оно предполагает создание красивого травяного покрова, который будет равномерно распределен по всей поверхности крыши или ее части, и, соответственно, использование достаточно тонкого слоя почвенного субстрата.
Экстенсивное озеленение, в подавляющем большинстве случаев, относится к числу неэксплуатируемых. Это значит, что оно не предполагает присутствия людей - на такую крышу можно будет выходить лишь изредка, и то для обеспечения ухода за ней. Последний будет очень простым и редким. Для экстенсивной зеленой кровли используются растения (например, седум) и газонные травы, которые устойчивы к перепадам температур и недостатку жидкости.

Интенсивное озеленение крыши

Интенсивное устройство зеленой кровли – это создание полноценного сада, огорода, клумб и тому подобных объектов на поверхности крыши. Это более сложная система, однако она оставляет возможность эксплуатации, то есть выхода людей на поверхность для отдыха и развлечения. Такая зеленая крыша предполагает не только более сложную и кропотливую разработку проекта, но и более сложный и частый уход.

К созданию интенсивной зеленой крыши нередко привлекают ландшафтных дизайнеров, которые помогают организовать на поверхности кровли настоящее произведение растительного искусства. Еще одна отличительная особенность такой кровли заключается в том, что для нее порой меняют местами тепло- и гидроизоляционные слои, то есть гидроизоляцию располагают под теплоизоляцией. Благодаря этому гидроизоляционный слой выполняет свои функции в теплом температурном режиме и в меньшей степени подвергается механическим воздействиям.

Основные виды зеленых крыш

Устройство зеленой крыши зависит не только от выбранного типа озеленения, но и от того, к какому типу относится сама крыша. Так, можно выделить следующие основные их разновидности:

Зеленая кровля на уклоне.

Главная проблема при озеленении крыши с большим уклоном - это возможность сползания грунта под действием силы тяжести. Поэтому при ее обустройстве используются поперечные упоры или специальная георешетка с небольшими элементами, внутрь которых помещается почвенный субстрат. Еще один нюанс зеленых кровель с уклоном заключается в том, что они, как правило, подвергаются длительному и сильному воздействию солнечного излучения. Поэтому для них используются газонные травы, седум, неприхотливые полевые цветы. Чаще всего такие кровли озеленяются по экстенсивному варианту.

Зеленая кровля скатная.

Скатная крыша также предполагает наличие уклона, однако он может быть относительно небольшим, из-за чего допускает возможность эксплуатации (то есть хождения людей по нему). Чтобы предупредить сползание почвенного слоя и образование «проплешин», способствующих быстрой эрозии, для скатных кровель также используется георешетка с небольшими ячейками. Дополнительно может быть продумана система орошения, поскольку атмосферные осадки стекают с такой крыши достаточно быстро.

Зеленая кровля «пирог».

На плоской кровле может быть уложен классический шестислойный «пирог» по схеме, о которой рассказывалось выше. Устройство зеленой кровли «пирог» порождает большой простор для фантазии и позволяет использовать не только простейшие травы и цветы, но и более прихотливые в уходе растения, а также кустарники и деревья. При желании на поверхности плоской крыши можно создать полноценную релаксационно-развлекательную зону, а также огород, сад или даже оранжерею.
В регионах с продолжительной и холодной зимой для устройства зеленой кровли можно создать теплицы или застекленные помещения на поверхности крыши. Другой вариант - высадить газонные и полевые травы, а более прихотливые растения разместить в горшках, которые можно будет убрать внутрь дома на холодное время года. При этом оставшийся растительный покров зимой поспособствует сбережению тепла во всем здании.

Проектировка и монтаж зеленой кровли

Устройству зеленой крыши на любом объекте обязательно предшествует тщательная разработка плана, в соответствии с которым будет осуществляться ее монтаж. Этот план обязательно включает в себя:

Перечень и последовательность расположения слоев растительной кровли.
Информацию о материалах, которые будут использованы для создания каждого слоя.
Точную схему размещения всех составляющих конструкции зеленой кровли, включая георешетки для скатных крыш и системы орошения для крыш с большим уклоном, а также дополнительные системы для ухода за интенсивно озелененной кровлей.
Информацию о способах крепления всех деталей каждой системы и материалах, которые необходимо для этого использовать.
Данные о сортах растений и местах их высадки.
Схему расположения декоративных элементов.

Профессиональный монтаж зеленой кровли выполняется в полном соответствии с проектной документацией, поскольку даже малейшее нарушение технологии может существенно снизить ее качество и жизнеспособность.

При расчетах учитывается, помимо прочего, нагрузка, которую оказывает такая крыша на несущие конструкции здания. Минимальную нагрузку создает экстенсивное озеленение с простыми газонными травами или седумом, максимальную - интенсивное озеленение со сложными ландшафтными конструкциями, кустарниками и деревьями. Для регионов с суровой зимой дополнительно учитывается весь снега в холодное время года.

Преимущества зеленой крыши

Зеленая крыша – технология устройства травяной кровли – имеет множество преимуществ, к числу основных из которых стоит отнести следующие:

Пассивное теплосбережение. В домах с такой крышей можно обойтись менее мощной отопительной системой.
Защита здания от атмосферных осадков и воздействия ветра, а также улучшение шумоизоляции.
Повышение пожаробезопасности постройки. При появлении возгорания оно будет распространяться по зеленой кровле медленнее, чем по обычной.
Создание дополнительного источника кислорода — зеленая кровля как тип экологического строительства позволяет создать зеленую зону без расходования нового земельного участка.
Создание места для приятного отдыха и развлечений.
Снижение количества пыли и вредных веществ в воздухе.

Зеленая кровля на небольших домах

Устройство зеленой крыши может быть выполнено не только на больших городских зданиях, но и на объектах малоэтажного строительства.

В загородном доме

В зависимости от размеров такого дома, на его крыше может быть выполнено как интенсивное, так и экстенсивное озеленение. В любом случае, оно поспособствует гидро-и теплоизоляции, а
также послужит для увеличения площади зеленой зоны, ради которой многие и переезжают за город.

В деревянном доме

Зеленая кровля может быть создана даже на крыше деревянного здания – достаточно лишь позаботиться о прочности нижних ее слоев, защищающих кровлю от влаги и механических повреждений. В контексте деревянных построек особенно важным достоинством зеленой крыши становится ее способность замедлять распространение огня при пожаре.

На ферме

На ферме зеленая кровля может стать не только дополнительным источником кислорода, средством для теплоизоляции здания и очищения воздуха, но и даже площадкой для высадки различных сельскохозяйственных культур. Растения, которым нужно много солнечного света, отлично будут чувствовать себя на поверхности здания.
Таким образом, зеленая кровля - это современная система, создающаяся по продуманной технологии и дающая жителям любого дома множество преимуществ. Это также и эффективное средство защиты окружающей среды, очищающее воздух и вырабатывающее столь необходимый для нашей жизни кислород.

В условиях России битумные кровли в течение года выдерживают перепады температур до 60 С и более. Озеленение крыш сокращает эту амплитуду на 20 градусов. Как показывают исследования специалистов, зелёные дерновые покрытия существенно смягчают температурное воздействие солнца на находящийся под дёрном и субстратом слой битума.

В России очень распространено использование на плоских кровлях рулонного битумного покрытия. Разработаны типы дерновых покрытий на основе лёгкого гумуса, которые можно устанавливать на обычных плоских битумных крышах. Но в России они мало распространены.

Рост интереса к озеленению кровли как разновидности экологического строительства привёл к тому, что на бревенчатых домах все чаще стали появляться дерновые покрытия.

Уже есть примеры создания и тяжеловесных или интенсивных, выдерживающих большую нагрузку в виде садов на крыше. Известны примеры строительства дерновых покрытий на новых общественных зданиях.

По всей вероятности, до сих пор в России не проводились исследования, как «работает» «зелёная» крыша и какова её польза. В данной статье приводятся результаты наблюдений за дерновой кровлей с июня 2004 г. по апрель 2005-го.

Дерновая кровля (основа — лёгкий гумус) была построена на стоящем на здании типографии в мае 2003 г. Образовавшуюся таким образом террасу (120 кв. м.) работники типографии используют как для отдыха, так и для проведения разного рода деловых переговоров.

Исследуемое покрытие состоит из следующих слоев: основа из битумного покрытия, 8-сантиметровый слой гигроскопичной минеральной ваты, 10-сантиметровый слой субстрата (керамзит, гумус и глина).

В него и высажены растения — очиток, гвоздичные, ремонтантная земляника и многие специально подбираемые для таких крыш виды растений. Вдобавок — некоторые занесённые сюда с земли растения, например, белый клевер.

Одной из главных целей исследования было изменения температуры в разные времена года, или то, как дёрн предохраняет основную кровлю от температурных колебаний.

Для измерения температуры использовалось автоматическое оборудование чешской фирмы Comet System — термографы с набором датчиков. Показания записывались через каждые 15 минут. Датчики располагались в субстрате на глубине 10 см, 5 см и на поверхности — между гранулами керамзита.

Производились также замеры температуры воздуха на высоте 1 м от поверхности крыши. В качестве контрольного объекта была выбрана битумная кровля расположенного неподалёку здания.

Здесь замеры производились на поверхности битумного покрытия и на высоте 1 метра от него. Результаты приведены ниже.

Прохладно летом и тепло зимой

Замеры в солнечный летний день показывают, что керамзит нагревается и остывает быстрее, чем битумное покрытие обычной крыши (амплитуда 40,1 С). В целом колебания температуры на поверхности крыш обоих типов сходны.

Температура на глубине 10 см на дерновой кровле в послеобеденное время медленно достигала своего максимума и потом начинала падать, но оставалась достаточно высокой ночью (амплитуда 13,8 С).

На глубине 5 см поведение температуры было примерно таким же, но в первой половине дня она здесь была выше, а вечером — ниже. Сходная тенденция наблюдалась и во все остальные дни. В дни с переменной облачностью летом температура в зависимости от того, светило ли солнце, была подвержена резким колебаниям.

Однако на глубине 10 см внутри дерновой крыши эти колебания не ощущались, что свидетельствует о том, насколько надёжно слой субстрата защищает основную кровлю от перепадов температуры. В дождливые дни летом амплитуда составляла до 10 С.

К вечеру ясного осеннего дня во всех точках замера температура опускалась ниже нуля, за исключением слоя под 10-сантиметровым пластом субстрата. Там она держалась возле +1 С.

В облачную погоду осенью температура была примерно одинаковой, но, тем не менее, если на поверхности датчики показывали минусовую температуру, то внутри дерновой крыши она оставалась достаточно высокой. В дождливую погоду осенью колебания, как следовало ожидать, были в пределах 4 С.

Зимнее время

Днем в зимнее время, когда крыша была покрыта 20-сантиметровым слоем снега, и дневная температура держалась в пределах -4 С, именно снег выступал в роли хорошего термоизолятора. Колебания температуры составляли около 1,5 С, тогда как суточные перепады температуры воздуха составляли около 15 С.

Воздух над дерновой крышей был теплее, так как туда время от времени светило солнце, а контрольная битумная — оставалась в тени.

В более тёплые зимние дни, когда температура воздуха составляла -1 или -4С, температура на поверхности была около -1 С, но из-за более тонкого снежного покрова на дерновой крыше ночью температура опускалась на 1 градус ниже.
В холодный зимний день (температура воздуха между -6 и -16 С), несмотря на одинаковую толщину снежного покрова(~15 см), температура на поверхности дерновой крыши была на пару градусов выше, чем на битумной.

Из этого следует, что при резком похолодании поверхность дерновой кровли оказывается теплее, чем битумная, а при потеплении она холоднее битумной.

Весна и лето

Весной, когда днем на солнце уже тепло, а вечером талая вода замерзает, амплитуда температур внутри слоя субстрата на дерновой крыше составляла лишь 1,3 С, тогда как на поверхности перепад был равен 20 С.
На обеих поверхностях ночью температура опускалась до -5 С, но на дерновой она удерживалась в пределах 0 С, что свидетельствует о способности дерна сохранять тепло.
В солнечные весенние дни температура керамзита на дерновой крыше поднималась до самой высокой отметки, а ночью опускалась до самой низкой — перепад составлял 30,5 С, на битумном покрытии он был меньше 5 С.
Температура на поверхности дерновой крыши колебалась лишь в пределах 8 С, что опять-таки говорит о том, насколько 10-сантиметровый слой субстрата смягчает колебания температуры и защищает основное покрытие.
В облачные и дождливые дни весной температура была такой же, как и осенью.

Из данных, полученных во время более продолжительных периодов наблюдения, следует выделить сведения о минимальных и максимальных температурах на глубине 10 см в дерновой крыше и на поверхности битумной кровли (лето 2004 г. и весна 2005 г.).

Весна и лето отличаются наибольшими суточными перепадами температур и именно в это время наиболее красноречиво заявляют о себе теплоизоляционные свойства субстрата.

В летние месяцы амплитуда температур на битумной крыше составляла 51,6 С, а внутри дерновой на 24,2 С меньше. Если на битумной кровле в течение 63 дней из 83 температура поднималась выше 30 С, то внутри субстрата она достигала таких показаний лишь на протяжении 9 дней.
Весной было хорошо заметно, как скачет температура на поверхности битумной крыши после схода с нее снежного покрова (амплитуда до 44,7 С), внутри дерновой крыши она составляла лишь 24,2 С.

Вывод: слой субстрата в дерновой поверхности в условиях российского климата является довольно хорошим защитником основной кровли от температурных колебаний.

Часть осадков остаётся на кровле

Исследовали также способность дерна удерживать дождевую воду, количество и качество сточной воды. Стоки измерялись с помощью 20-литровой канистры, которую подставляли под водосточную трубу.

Когда количество осадков составляло 2,1 и 2,6 мм, дерновая крыша связывала воду и сток составлял соответственно 32,6 и 19,3 л, на контрольной битумной крыше 290 и 340 л. Сток с дерна прекращался на 10 часов позже, чем с битумного покрытия. Это были вполне предсказуемые результаты.

Был также произведён замер стока во время ливня, когда за 5 часов выпало 12,1 мм осадков, затем дождь продолжился, и общая сумма составила 18,2 мм.

Во время сильных дождей дерновая не в состоянии удерживать влагу и сток был примерно такой же, как и с битумной крыши — около 2900 л. Однако заслуживает внимания примерно получасовая задержка во время первого ливня и способность накапливать воду во время последующих дождей.

Интересные результаты дало 17-дневное наблюдение за дерновой крышей во время таяния снега. Когда солнце за день растопило 22-сантиметровый снежный покров, сток в последующие дни заметно уменьшился, но через два дня, когда начал оттаивать нижний слой субстрата, он усилился.

В общей сложности с дерновой крыши стекло 3171 л талой воды, с контрольной крыши — на 895 л больше, так как там и толщина снежного покрова была местами больше. Уместно заметить, то дерновая крыша не была полностью покрыта растительностью.

Видимо, из-за неравномерного посева растительный покров в одних местах был плотнее, в других — реже. Это отразилось на количестве и быстроте стока: с участков с более плотным растительным слоем вода стекала медленнее и в меньшем количестве, поскольку её задерживали растения.

Качество стекавшей воды

Был исследовано также и качество стекавшей воды. Определили содержание фосфатов, рН, нитратов, сульфатов, степень жёсткости воды (содержание солей кальция и магния).

В случае небольшого дождя и нормального стока содержание фосфора и азота в воде, стекавшей с битумной крыши, было выше, чем в стоках с дерновой, уровень рН в обоих случаях повышался на 2 единицы.

Пробы, взятые во время ливня, оказались менее насыщенными, дождь вымывал из дерновой крыши больше фосфатов и нитратов. В талой воде значения всех перечисленных выше компонентов были больше в стоках с дернового покрытия — это результата скопившихся за зиму загрязнений.

Из-за слоя керамзита сульфатов и солей кальция и магния в стоках дерновой крыши было во всех случаях больше. Таким образом, в воде с дерновой крыши налицо влияние посеянных там растений и слоя керамзита. В целом, столь высокая степень загрязнённости стоков с дерна оказалась несколько неожиданной.

Сравнивая результаты нашего первого исследования с данными, полученными за рубежом, следует отметить, что в части температурных замеров разницы почти нет.

Что касается способности задерживать воду, то на основании данных одной крыши выводы делать нельзя. Состав воды, по данным зарубежных исследований, в некоторых случаях бывает даже хуже, так как за рубежом дерновые крыши удобряют.

Поскольку приведённые в данной статье результаты — это только первый опыт, и на их основании можно сделать только предварительные выводы. Нужны научные исследования, в которых были бы рассмотрены все аспекты полезности зелёных крыш в условиях эстонского климата.

Основные итоги наблюдения за температурой:

Летом и весной диапазон колебаний температуры на поверхности битумной кровли примерно в три раза больше, чем под 10 сантиметровым слоем субстрата на дерновой крыше.
Осенью колебания температуры внутри слоя субстрата намного меньше, чем на поверхности битумной кровли, где температура легко опускается ниже нуля.
Зимой большое значение имеет толщина снежного покрова на крыше: под 15 – 20 сантиметровым слоем снега температура на поверхности крыши примерно одинаково стабильна вне зависимости от типа покрытия.
Весной амплитуда температурных колебаний внутри слоя субстрата примерно в три раза меньше, чем на поверхности битумной крыши или дернового покрытия.

Керамзит на крышах с лёгким дерновым покрытием нагревается и охлаждается несколько быстрее, чем поверхность битумной крыши, но по мере развития травяного покрова эта амплитуда уменьшается.

1.
2.
3.

Одним из самых известных примеров зеленых крыш являются Сады Семирамиды - одно из семи чудес мира. Крыша из дерна тысячи лет украшала дома в Скандинавии и Средней Азии. В Европе первый сад на крыше был установлен шведским архитектором Ф. Хундертсвассером.

Мода на зеленые крыши в Европе существует уже порядка тридцати лет. Популярна там и соломенная крыша , которая выглядит оригинально и привлекательно. На сегодняшний день дерновая крыша является одним из наиболее перспективных направлений городского строительства. В России это новшество только начинает входить в инструментарий кровельщиков. Наибольшей популярности крыша из дерна приобрела в мегаполисах. Дело в том, что земля там стоит дорого и сады на земле разбивать просто невозможно. Подобные кровли за границей не только приветствуются, но и поощряются материально.

Дерновая крыша - преимущества

Кроме придания невероятного внешнего вида, озеленение крыш дает ощутимые результаты по снижению загазованности воздуха. Такая кровля также защищает от летней жары, что особенно радует владельцев квартир верхних этажей. В отличие от битумных материалов, которые под действием температуры начинают выделять различные испарения, зеленая крыша является абсолютно чистой. Кроме того, благодаря уменьшению нагрева поверхностей можно добиться снижения температуры воздуха в городе, ровно как и очистить его. Дерновая кровля является одним из источников кислорода в городе.

В дополнение к этому, зеленая крыша позволяет регулировать дождевые потоки. Покрытие задерживает значительную часть ливневых вод, а также очищает их от тяжелых металлов и других вредных веществ. На зеленых крышах вполне реально организовать небольшой огород. Эта возможность вполне реально позволяет решить некоторые продовольственные проблемы. Кроме того, на таких с радостью селятся различные птицы, которые своим пением и присутствием смогут принести радость жителям дома.

Виды зеленой кровли

Озеленить можно совершенно разные типы кровель - плоские, односкатные, двускатные и другие. Основное правило, которого следует придерживаться - уклон не должен превышать 40 градусов. В зависимости от наклона скатов и выбирается соответствующая система озеленения.

Для скатных кровель с углом до 40 градусов необходимо дополнительно использовать специальные решетки, которые призваны препятствовать сползанию растительности.

По своему типу, дерновая кровля делится на три вида. Они отличаются функциональностью, способом озеленения, нагрузкой на фундамент и стены.

Интенсивный тип озеленения позволяет создавать настоящие сады, которые включают в себя различные декоративные растения. Озеленение можно осуществлять в несколько уровней. Такие кровли позволяют устанавливать альпийские горки и маленькие пруды. То есть такой тип кровли подходит для полноценного ландшафтного дизайна. Подобная крыша требует соответствующего ухода и полива, поэтому необходимо правильно организовать систему орошения растений. Обязательно следует разработать проект такой кровли, согласно которому и будут вестись монтажные работы.

Экстенсивное озеленение отличается от предыдущего типа кровли тем, что по ней нельзя ходить. Высаженные растения растут как в диких условиях, с минимальным вмешательством человека. Такие кровли исключают возможность передвижения человека по ним. В крайнем случае укладываются специальные дорожки. Озеленяют крыши с помощью почвопокровных растений, которые не требуют тщательного ухода и являются стойкими к изменениям сезонов.

Интенсивное простое озеленение является гибридным вариантом предыдущих двух типов. Для высадки выбираются растения, которые не требуют большого слоя субстрата. В то же время особая организация слоев кровли позволяет людям свободно находиться на ее поверхности.

Иногда растения высаживают в емкости и выставляются наряду с . Преимуществом такого подхода является снижение нагрузки на несущие конструкции, уменьшение слоя почвы и меньшая затратность на уход и обслуживание.

Устройство зеленой кровли, подробное видео:

Как сделать зеленую крышу?

Дерновая кровля требует организации определенных предварительных работ по ее обустройству. Так, например, для интенсивных кровель необходимо обязательно установить парапет высотой не менее 120 см.

Технология создания зеленой кровли включает в себя наличие таких слоев:

перекрытие здания из железобетонной плиты;
гидроизоляция из рулонных материалов. Обычно ее усиливают в местах примыканий к парапетам, стенам и сливным отверстиям. Для плоских крыш обязательно делают уклон в 3-5%;
теплоизоляцию делают из материалов, стойких к гниению и деформациям. К ним относятся пеностекло, базальтовая вата, экструдированный пенополистирол;
сверху утеплителя укладывают геотекстиль. Он позволяет защитить нижние прослойки изоляционных материалов от попадания почвы и прорыва корнями растений;
последний слой - почвенная смесь, на которую будут высаживаться цветки, кусты и деревья.

Дерновая крыша имеет и некоторые недостатки:

высокая стоимость монтажных работ;
сложное обустройство крыши, требующее опыта и знаний;
озеленить можно не каждую крышу. Это зависит от несущей и стропильной системы дома и расчетных нагрузок.

Большие растения (кусты и деревья) могут повредить своими корнями слой гидроизоляции. Этого можно избежать правильным подбором гидроизоляционной пленки, а также покрытием ее специальным средством, которое препятствует росту корней вглубь. В этом случае они продолжают расти параллельно пленке гидроизоляции. Кроме того, важнейшим условием для получения качественной дерновой кровли является выполнение всех требований проекта.

В завершение хочется сказать, что дерновая крыша имеет срок службы гораздо больший, чем другие типы покрытий. Это связано с защитой кровельного пирога почвой и растениями. Именно поэтому изначальная дороговизна такого решения окупится в недалеком будущем.