Зеленые крыши городов

Сейц К.С., генеральный директор ООО «Viridis»

Яшенков С.А., региональный представитель кровельно-ландшафтной компании «ЦинКо РУС»

Кровельное озеленение является передовой инновационной технологией экологически чистого строительства, направленной на улучшение качества жизни человека путем воссоздания уголков естественной природы в условиях городской застройки.

Зеленые кровли улучшают эстетический вид городского пространства и самочувствие горожан, создавая условия для поглощения шума, пыли, выхлопных газов, уменьшения сброса сточных вод в ливневую канализацию, увеличения биологического разнообразия и расширения культурного пространства городской среды.

Идеи создания зеленых крыш появились в Германии в конце 1960-х гг. и изначально предназначались для решения чисто экономических задач, таких как экономия электроэнергии на кондиционирование подкровельных помещений, защита гидроизоляционного слоя, противопожарная безопасность. Однако на основе широкомасштабного применения и развития технологий к 1990-м гг. стало очевидно, что основными преференциями кровельного озеленения являются социальные выгоды. Это вызвало создание целой серии социально-экономических программ поддержки кровельного озеленения на государственном уровне во всех развитых странах мира.

Принятие мер поддержки кровельного озеленения привело к бурному росту данной области строительных технологий во всем мире. Например, в Германии объем «производства» зеленых кровель достигает 77 млн евро в год; в 2003 году было озеленено 13,5 кв. км по всей стране, что составило 14% всех плоских кровель (рис. 1).

В Северной Америке данная технология стала развиваться позже чем в Европе, но уже к 2010 году площадь зеленых крыш в США и Канаде составила 900 тыс. кв. м (рис. 2). Принимаются общегосударственные стандарты и законодательные акты, направленные на поддержание и развитие технологии кровельного озеленения. Так, например, в Канаде и Японии все вновь строящиеся здания с плоской крышей должны иметь зеленую кровлю в обязательном порядке. Финансирование осуществляется, как правило, за счет государственного бюджета. Однако крупнейшие коммерческие компании также вкладывают средства в развитие технологий кровельного озеленения на объектах своей инфраструктуры. Таким образом, в последнее время зеленые крыши, выполненные из современных полимерных гидроизоляционных материалов, за счет своих преимуществ перед традиционной кровлей становятся все более востребованными.

Озеленять можно как плоские, так и скатные кровли. В мегаполисах, где отдается много природного пространства под застройку, зеленая кровля является идеальным решением для компенсации ущерба, нанесенного природе. Этот способ устройства крыши стал особо актуален с учетом того обстоятельства, что стоимость квадратного метра земли чрезвычайно высока, и использование свободных площадей крыш дало возможность восполнить дефицит зеленых зон. Современные материалы и технологии дают возможность создавать устойчивое к динамическим нагрузкам защитное покрытие, что позволяет использовать площадь крыши для самых разных целей – устраивать детские площадки и площадки для гольфа, зоны отдыха, парковки автомобилей и т. д. На крыше можно создавать целые сады с газонами, клумбами, водоемами и фонтанами.

Конструкции для озеленения крыш условно можно разделить на две группы: для экстенсивного и интенсивного использования. Между собой они различаются компонентами, выбор которых зависит от типа кровли, оказываемых на нее нагрузок и ассортиментом посадочного материала.

Экстенсивные варианты не нуждаются в постоянном обслуживании, предполагают посадку только низкорослых и стелящихся многолетних растений с компактной и поверхностной корневой системой, устойчивых к засухе, ветру и солнечному излучению. Таким растениям обычно бывает достаточно дождевой влаги, поэтому дополнительный полив не требуется. Эти варианты применяют на кровлях различных типов: плоских, одно- и двускатных, с углом наклона до 45°, скругленных, на крышах-террасах. Они напоминают лужайку, которую можно использовать в качестве места отдыха или просто для любования в зависимости от типа системы, используемой для ее обустройства. Ассортимент растений, как правило, составляют самые неприхотливые виды: очитки, камнеломки, молодило и другие виды засухоустойчивых и малотребовательных к почвенному плодородию растений (табл. 1, рис. 3). Растения высаживают в специально подготовленный субстрат. Толщина насыпного грунта небольшая – всего 7–12 см, а нагрузка на кровлю при этом от 70 кг/кв. м.

Таблица 1

Виды очитков, используемые в озеленении крыш в Санкт-Петербурге

В системах для интенсивного использования ассортимент растений более разнообразен. Сюда входят декоративно цветущие многолетники, злаки и пряные травы, кустарники и деревья высотой не более 10 м. Сад, созданный по одной из систем интенсивного использования или их комбинации, представляет собой полноценное место для отдыха. Здесь могут быть устроены дорожки, водоемы, площадки для игр и отдыха. Плоские кровельные системы для интенсивного использования выдерживают нагрузки от 200 до 700 кг на 1 кв. м. Высота верхнего слоя кровельного субстрата – до 0,6 м. Такой сад требует регулярного ухода и устройства системы полива (переносных или стационарных дождевателей).

Не всегда решение о создании сада на крыше принимается на этапе проектирования и строительства дома, хотя это наиболее оптимальный вариант, так как в этом случае есть возможность рассчитать и учесть будущие нагрузки на несущие конструкции. Сады можно возводить на перекрытиях из различных материалов: деревянных, железобетонных плитах и металлических листах. Любая кровля нуждается в паро-, тепло- и гидроизоляции. После обязательного устройства пароизоляции используются теплоизолирующие плиточные утеплители (пенопласт, экструдированный пенополистирол, минеральная вата) или засыпные материалы (керамзит, шунгит, перлит, вермикулит). Следующий важный момент – надежная гидроизоляция, которая должна быть устойчива к прорастанию корней. Далее возводится системная конструкция озеленения.

Как правило, каждый из вариантов озеленения крыш состоит из пяти основных компонентов (рис. 4):

— пленка для защиты от корней, которая укладывается непосредственно на слой гидроизоляции;

— защитно-накопительный слой, обеспечивающий сохранность гидроизоляции от механических повреждений и выступающий в качестве аккумулятора влаги (в случае длительной засухи растения всегда имеют возможность получить ее из этого слоя);

— дренажно-накопительный слой, который собирает достаточное для растений количество влаги и регулирует ее отток;

— фильтрующий слой (системный фильтр) обеспечивает очистку воды, предотвращая попадание мелкодисперсных частиц субстрата в дренажно-накопительный элемент, защищая его от заиливания;

— завершающий слой – субстрат.

Облегченный субстрат для кровельных конструкций может изготавливаться на основе керамзита, обладающего высокой гигроскопичностью, с включением различных добавок (всего их может быть около пятнадцати). Высокая пористость обеспечивает хорошую влагоемкость, воздухопроницаемость; субстрат имеет широкий диапазон объемного изменения в отличие от других грунтовых смесей при их поочередном высыхании и увлажнении. Субстрат не подвергается ветровой эрозии. Многокомпонентность состава, сбалансированность пористых, обладающих абсорбционными свойствами, утяжеляющих структуру гранул дает положительный результат по сравнению с другими грунтовыми мелкодисперсными смесями, которые быстро заиливают дренажную систему. Промерзание корней, подмывание или разрушение покрытия пешеходных дорожек в описанных системах практически невозможно, потому что влага мгновенно уходит на дренажный элемент и слой гидроизоляции. Даже если в ячейках дренажно-накопительного элемента останется и замерзнет вода, то воздушное пространство, занимающее одну треть от его высоты, не позволит образовавшемуся льду ничего повредить.

Технология кровельного озеленения тщательно продумана и апробирована во всем мире. Однако в России интерес к технологиям кровельного озеленения находится на очень низком уровне, несмотря на принятые постановления Правительства и Президента Российской Федерации о необходимости внедрения энергосберегающих технологий и улучшении качества экологических условий жизни граждан нашей страны, имеющих прямое отношение к использованию технологий кровельного озеленения. Площадь кровельного озеленения в России на данный момент не достигает и 30000 кв. м. При этом самая распространенная в мире технология кровельного озеленения – очитковые крыши с покровом из очитков и других видов растений семейства толстянковых– используется в нашей стране наиболее редко. В Санкт-Петербурге существует лишь одна зеленая кровля с очитковым растительным покрытием значительной площади, а ведь именно очитковые крыши дают наибольшие социальные преференции (рис. 5, 6).

Несколько более успешно применяются технологии полуинтенсивного кровельного озеленения, включающие создание травяных газонов на промежуточных по толщине слоях кровельного субстрата (около 20–30 см). Образцами применения данной технологии могут выступать ЖК «Diadema Club House» и стилобаты новых корпусов Многопрофильной клиники Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (рис. 7).

Низкая интенсивность использования технологий кровельного озеленения в России и в Санкт-Петербурге имеет как субъективные (малая известность), так и объективные причины. К последним могут быть отнесены:

— большая продолжительность морозного периода и периода устойчивого снегового покрова при постоянных оттепелях, что определяет сложность в подборе видов растений для использования на кровлях в климатических условиях Санкт-Петербурга;

— отсутствие регламентированных адаптаций западных кровельных технологий к российским условиям. Для решения этого вопроса, безусловно, принимаются необходимые меры, например введение нового СНиП[1] для эксплуатируемых кровель. В то же время они иногда сопровождаются и неверными шагами, которые только снижают доступность и эффективность применения технологий кровельного озеленения, например принятие в Правилах землепользования и застройки норматива для Санкт-Петербурга о не менее чем полутораметровом слое грунта на зеленых кровлях и фактический запрет на кровельное озеленение выше второго этажа[2].

Стоит отметить, что с проблемой адаптации технологий кровельного озеленения к местным условиям сталкиваются и в других странах с быстрорастущим интересом к кровельному озеленению, таких как США, Канада, Япония, Англия. Решение основной проблемы кровельного озеленения осуществляется в этих странах через привлечение инновационных научных разработок. Так, например, крупнейший научно-исследовательский фонд Евросоюза «Maria Curie» выделил 4 млн евро на решение подобных задач в Англии в рамках «Седьмой Рамочной Программы» (FP7).

Вероятно, и в Санкт-Петербурге возможно движение по тому же пути применения и адаптации кровельных технологий через объединение усилий администрации города, специализирующихся предприятий, питомников растений и научных организаций (от НИИ до университетов). Очень перспективным является создание опытных образцов зеленых кровель для социально значимых городских объектов (школ, больниц, детских садов, высших учебных заведений). Создание серии таких объектов, находящихся под научным контролем профильных вузов, могло бы послужить базой для внедрения не только в Санкт-Петербурге, но и в целом в России инновационных технологий кровельного озеленения, направленных на улучшение качества жизни горожан.

Некоторый опыт подобного взаимодействия уже весьма успешно апробирован в Санкт-Петербурге авторами данной статьи. Полученные результаты позволяют определить направления дальнейшей работы по созданию зеленого кровельного покрытия не только устойчиво существующего, но и обладающего эстетически привлекательным видом и максимально продолжительным периодом цветения.

[1] СНиП – строительные нормы и правила.

[2] Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 21.06.2016 №524 «О Правилах землепользования и застройки Санкт-Петербурга (с изменениями на 28.06.2018). Приложение 7, п. 1.9.1.