Сады на крышах большого города

Истоки крышного озеленения лежат в скандинавских странах, где жители небольших населенных пунктов многие века застилали кровлю самым дешевым и доступным материалом – дерном. В результате на каждом таком домике буйно росла местная растительность, оберегая помещения от летней жары, осенне-весенней влаги и зимней стужи.

На изображения домов с дерновыми крышами в 1960-х годах обратили внимание немецкие архитекторы, так возникла идея создания садов на городских крышах. Изначально озеленение крыш преследовало лишь одну цель – приукрасить город, создать сады на разных его уровнях. Но, как показали исследования, достоинств у сада на крыше гораздо больше:

• озеленение плоскости кровли позволяет снизить необходимые мощности климатического оборудования, с некоторых пор повсеместно распространенного в городских кварталах. Растительные посадки наращивают объем и массу поверхностей зданий, нагреваемых солнцем, увеличивая их тепловое сопротивление. Естественное испарение влаги с поверхности растений способствует охлаждению городских построек, снижая расходы на охлаждение внутренних помещений в среднем на 17%;
• сады на крышах улучшают экологическую обстановку в городах – очищают атмосферу от углекислого газа, поглощают тяжелые металлы, выделяют значительное количество кислорода. Установлено, что рост числа крышных садов снижает количество астматических заболеваний среди горожан;
• поглощая атмосферную влагу, выпадающую в виде снега и дождя, растительность на крыше способствует снижению нагрузки на канализационную систему города;
• сады на крышах эффективно гасят уличные шумы – слой почвы поглощает низкочастотные звуки, а растительность блокирует звук высоких частот;
• растительность на зданиях обеспечивает условия для жизни насекомых и птиц, питающихся ими, т.е. достигается баланс в экосистеме;
• многочисленные объекты строительства сокращают площадь свободных земельных участков, которые можно было бы использовать для выращивания сельскохозяйственной продукции. Так ее можно выращивать на городских крышах, суммарная площадь которых весьма значительна.

О недостатках садов на крыше:

• высокая стоимость, если сравнивать с обычной кровлей. Поскольку озеленение крыш производится поверх существующего кровельного покрытия, то его организация обойдется дороже, чем простое построение кровли;
• существует опасность для зданий в сейсмически активных районах. Далеко не для всех зданий допустимо создание сада на крыше, т.к. это повысит нагрузку на несущие конструкции;
• растения не могут развиваться и существовать при недостатке влаги, в поисках которой их корни неизбежно порвут слой водозащитной мембраны. Требуется дополнительная защита мембраны полотном геотекстиля, блокирующего проход корней. Единственное исключение – экстенсивные сады с высаженными в них седумами (к примеру, карнеумом или Эвереста), способным переносить длительную засуху и потреблять только дождевую воду.
  Заметим, что сад на крыше обеспечивает более долгий срок службы кровельного покрытия – стебли и листья растений предохраняют его от ультрафиолета, от капризов природы. За счет более долгого срока службы кровельного покрытия под сад, расходы на озеленение крыши снижаются вплоть до полного их оправдания.

Экстенсивные и интенсивные крышные сады

Технологии озеленения городских крыш подразделяются на экстенсивные и интенсивные, различающиеся между собой необходимым объемов посадочного материала и порядком ухода за растениями после их высадки.

Толщина грунтовых или иных материалов, применяемых для посадки растительности по экстенсивной (от лат. extensivus, в переводе на русский – удлиняющий, расширяющий) технологии озеленения, находится в диапазоне 50-150 мм. Ставка здесь делается на количественные характеристики – такой посадочный материал подходит для создания «зеленой» крыши, на которой произрастают исключительно стойкие растительные культуры, не требующие проведение полноценного полива и не нуждающиеся в регулярном уходе. Экстенсивный сад на крыше по факту садом не является – это скорее лужайка, с произрастающими на ней многолетними растениями, не растущими выше полуметра (обычно ниже). Крыши с экстенсивным озеленением следует посещать как можно реже, максимум, что необходимо – изредка вносить растворенные в воде минеральные удобрения.

Тонкий слой посадочного материала – легкого грунта или синтетических материалов, к примеру, минеральной ваты – дает небольшую нагрузку на кровельное покрытие (порядка 20 кг/м²), что позволяет организовывать экстенсивные сады на малоэтажных постройках (гаражах, беседках, частных домах и т.д.) без специального усиления кровельного основания.

Вариант «зеленого» оформления плоской крыши, при котором на нее выставляются кадки с растениями в теплый сезон года, что позволяет оформить места для отдыха, в действительности относится к одному из подвидов экстенсивного озеленения.

Интенсивные (от лат. intension, в переводе на русский – напряженный, усиленный) технологии создания сада на крыше позволяют выстроить полноценный сад – с перголами, клумбами, прогулочными дорожками и площадкой для пикников. Можно даже искусственный водоем с небольшим фонтаном устроить. Поскольку для такого сада высадки газона явно недостаточно, потребуется организация полноценного посадочного основания – полутораметрового грунтового слоя, позволяющего высаживать кустарники и деревья. Главный недостаток интенсивного крышного сада – значительная нагрузка на основании кровли, достигающая зимой 500 кг на квадратный метр площади и выше.

Сады на крышах, устроенные по интенсивной технологии, подходят для достаточно крупных строительных объектов – отелей, офисных и торговых комплексов, жилых многоэтажек и т.п. Перед тем, как планировать интенсивное озеленение, следует привлечь специалистов для расчета допустимой нагрузки на несущие стены и элементы кровли – это крайне важно!

На выбор технологии озеленения крыши также влияет угол наклона кровельного покрытия. На скатной кровле, т.е. расположенной под некоторым углом по отношению к поверхности земли, допускается построение только экстенсивного сада. В случае плоской кровли выбор шире – можно осуществить как экстенсивное, так и интенсивное ее озеленение, при условии достаточной прочности несущих конструкций (в случае интенсивного сада) и финансовой состоятельности владельцев здания.

Подготовка крыши под озеленение

Только лишь уложить посадочный материал и высадить растения, разумеется, недостаточно – основание будущего сада состоит из нескольких слоев, каждый из которых служит своей цели.

Базовая основа сада на крыше представляет собой черновое основание кровли, выполняющее несущие функции. На плоской крыше это будут бетонные плиты, а в случае скатной – поверхности, образованные сплошным плоским покрытием поверх обрешетки. Если на кровле присутствует рельефная обшивка – например, черепица или шифер – то ее необходимо полностью удалить. Плоскому бетонному основанию требуется придать уклон при помощи стяжки, примерно равный 2-5^о и направленный к водостоку.

Особенное внимание уделяется гидроизоляции, поскольку при любой протечке придется удалять все последующие слои и создавать их вновь, а это занятие далеко не дешевое. Гидроизоляцию обеспечат полимерно-битумные материалы, присутствующие на рынке в виде рулонов. Крепление пленочной гидроизоляции к основанию кровли производится путем вбивания креплений с определенным шагом, далее выполняется наплавка ее верхнего слоя, а следом – спаивание швов. По краям кровли листы гидроизоляции заводятся на плоскости вертикальных стен, да так, чтобы загибаемый край был вдвое шире, чем толщина утеплительного материала.

Следом идет слой теплоизоляции, в роли которой выступают плиты из пенополистирола, пробки или производится налив полиуретановой пены. Укладка теплоизоляционных плит осуществляется только вручную, в стыки между ними заливается особый клей. Полиуретановые и пенополистирольные плиты не нуждаются в соединении с основанием крыши.

Предыдущие слои способны противостоять лишь корням газонных трав, но окажутся вполне проницаемыми для корневых системы кустарников и деревьев. Чтобы гарантированно защитить гидроизоляционный слой от повреждений, применяется специальная мембрана, представляющая собой эластичную полимерную пленку без армирования или с армированием.
Для обеспечения большей защиты гидроизоляции основания от разрушающей ее активности корней, применяется дополнительный материал – геотекстиль. Он настилается поверх мембранной пленки внахлест с соседними полосами ткани.

C целью дренирования посадочного материала в саду на крыше, понадобиться укладка измельченной пемзы, перлита, керамзита или полиамидной крошки. В принципе на дренаж сгодится самый обычный гравий и разрыхленная глина, но итоговый вес материалов, использованных в процессе создания крышного сада, окажется достаточно высоким. Чтобы улучшить сток атмосферных осадков в дренажный слой с направлением на ближайший водосток выставляются резиновые трубки с внутренним армированием.

Следующим слоем вновь идет геотекстиль – он послужит фильтром, удерживающим мелкодисперсные частицы почвы, вымываемые вследствие дождей или поливов.

Последний (самый верхний) слой – грунтовый. Для снижения массы посадочного материала в его состав вводятся торф, песок, перлит, сланец, измельченная кора и щепа. Толщина грунта не превышает 0,5 м и рассчитывается согласно нуждам высаживаемых растительных культур. При создании садов на крышах простую землю применять нельзя – она слишком увесиста.

По завершении описанных выше работ, начинается посадка растительных культур. Условия в саду на крыше непростые, поэтому сажать в нем стоит исключительно альпийские и пустынные растения, стойкие к ветрам и высокой солнечной радиации. Кустарники и деревья для крышного озеленения выбираются так, чтобы они не давали значительного роста и не развивали разветвленной системы корней. Лучший вариант – сад, в котором произрастают карликовые деревья и кустарники, на клумбах посажены выносливые цветы, а газон образован морозостойкими травами. Такой сад потребует самый минимум внимания, при этом он полностью будет соответствовать стандартам озеленения крыш зданий.

Порядок обустройства слоев под грунтом у плоских и скатных крыш несколько отличается. На скатной кровле не нужно укладывать дренажный слой – она имеет уклон, достаточный для отвода излишков атмосферной влаги. Нет нужды и в утеплительном слое, поскольку он уже существует под стропилами со стороны чердака. На скатной крыше схема слоев такова – гидроизоляция, пластиковая мембранная пленка, полотно геотекстиля и грунтовая отсыпка. При этом важно предупредить сползание грунта со скатной крыши, настелив поверх геотекстиля пластиковую сетку или решетку, применяемую в ландшафтном дизайне для укрепления склонов.

Крышное озеленение своими руками

Выполнить все необходимые операции по устройству полноценного сада на крыше самостоятельно владельцам здания не удастся – малейший просчет и потребуется все переделывать, а это значительные расходы. Но есть способы озеленить плоскую крышу проще, без привлечения специалистов.

Используя принципы создания экстенсивного сада, поставить на крышу горшки и кадки с высаженными в них растениями, образовав с их помощью зеленую зону для пикников. Или занять небольшую часть крыши под газон с клумбой – уложить прямоугольную раму из металлического уголка или деревянного бруса так, чтобы ее края возвышались над плоскостью крыши на 50-70 мм. Следом застелить раму устойчивой к низким температурам и водонепроницаемой пленкой пвх, сформировать «котлован» под засыпку грунта. Края пленки должны выходить за раму так, чтобы можно было прижать их камнем или доской – жестко крепить их не нужно. В подготовленную нишу слоем в одно зерно укладывается гравий мелкой и средней фракции, сверху отсыпается грунтовая смесь (земля, песок, перлит и торф). Остается высадить семена растений и организовать их полив, самостоятельно устраняя излишки воды после этого – снять один из бортиков рамы и опустить пленку на крышу, давая воде стечь.

Существуют готовые комплекты для интенсивного озеленения крыши, содержащие в себе все необходимые изоляционные слои, субстрат для укоренения растения и даже сами растения – газонные травы. Такие комплекты создают несколько европейских компаний (к примеру, ZinCo и FlorDepot), специализирующихся на ландшафтном оформлении. Достаточно одного дня, чтобы разместить их на крыше и уже следующим утром крыша будет радовать владельцев травянистым ковром.

В завершении – о безопасности

Далеко не каждая крыша подходит для проведения работ по ее озеленению. Если угол наклона скатной крыши составит более 30^о, то грунтовый слой непременно будет сползать с нее, размываться атмосферными осадками и уже через год от него мало что останется.

Необходимость экспертной оценки прочностных свойств основания плоской кровли связано с довольно высокой нагрузкой, оказываемой дренажным и грунтовым слоями. Поскольку 50 мм слой садовой почвы может оказывать 80 кг нагрузку на квадратный метр крыши и более того, применение обычной почвы и массивных материалов для дренажа полностью исключается – только легкие субстраты и дренажные материалы, выбор которых поручается экспертам в области крышного озеленения.

Следует учитывать, что нагрузка на несущие конструкции крыши, создаваемая расположенным на ней садом, меняется в зависимости от времени года. В холодный сезон вес садового комплекса резко увеличивается из-за снежных масс и наледи, нагрузка на основание кровли при этом может возрасти до 500 кг/м² и более. Поэтому крупные деревья и кустарниковые группы следует высаживать непосредственно над несущими конструкциями, а не своей прихоти.

Наконец, требуется принять меры по безопасному посещению крышного сада – защитить периметр от ветров, построить прочный и достаточно высокий парапет пот краям крыши, заменить узкие лестницы, ведущие к саду с последнего этажа здания, на основательные и удобные.