Зеленые кровли в трех аспектах: экологическом, экономическом и социальном

В настоящее время «зеленое» строительство активно развивается во всех странах мира. Внедряются различные современные энергоэффективные и экологичные решения, одними из которых являются зеленые кровли.

С каждым годом происходит сокращение зеленых зон и в городской среде совсем не остается мест, защищающих от шумового и пылевого загрязнения. Оптимальным решением этой проблемы в том числе и с экологической точки зрения, является озеленение крыши.

Экологический аспект

История появления столь интересного вида озеленения берет свое начало с древних времен. Однако современные технологии высадки появились в середине прошлого века в Германии. На данный момент основное количество «зеленых» крыш сконцентрировано в Европе. Россия только начинает развиваться в данном направлении, однако ряд нормативных актов для этой области уже существует. Основным документом является СП 17.13330.2017 Кровли. Актуализированная редакция СНиП II-26-76, один из пунктов которого представляет собой общие рекомендации по внедрению данной конструкции. Также выпущен ряд пособий и рекомендаций по проектированию озеленения и благоустройства крыш.

Среди них:

• рекомендации по проектированию озеленения и благоустройства крыш жилых и общественных зданий и других искусственных оснований (ОАО «Моспроект», 2000 г.);
• пособие по озеленению и благоустройству эксплуатируемых крыш жилых и общественных зданий, подземных и полуподземных гаражей, объектов гражданской обороны и других сооружений (ОАО «Моспроект», Москва, 2001 г.);
• руководство по проектированию и устройству эксплуатируемых кровель с зелеными насаждениями с применением материала с усиленной защитой от прорастания корневых систем растений Техноэласт-Грин, производства компании «ТехноНИКОЛЬ» (ЗАО «ТехноНИКОЛЬ», Москва, 2004 г.).

Зеленая кровля представляет собой многослойную конструкцию, которая состоит из следующих частей:

Озеленение кровель в свою очередь делится на 2 типа:

• Экстенсивное - самое простое и однообразное озеленение, при котором высота системы озеленения достигает не более 120 мм. Такая крыша не требует систематического ухода и дополнительного полива. Не ней производится посадка различных видов мхов, трав, седумов – т.е. таких растений, корневая система которых не разрастается и не влияет пагубно на конструкции крыши. Такая кровля ограничивается минимальным обслуживанием и находит свое применение в основном на частных домах, гаражах, дачных беседках и постройках хозяйственного типа. Создание зон релаксации невозможно по отношению к данному типу, поскольку здесь не предполагается нахождения людей на поверхности за исключением специалистов по техническому обслуживанию.

Интенсивное является гораздо более сложной системой. Высота озеленения для такого типа достигает более 150 мм. На кровле располагаются не только целые сады, но и малые архитектурные формы, бывает, что разрабатываются дизайнерские концепции, которые могут включать в себя площадки для гольфа, парки для прогулок и многое другое. Вес такой конструкции достаточно большой, потому, прежде чем размещать ее на кровле, необходимо проконсультироваться со специалистом. Такие кровли чаще всего применяются в многоэтажных зданиях - офисах и жилых домах, торгово-развлекательных центрах.

Стоит отметить, что для обоих типов озеленения в целях их активного роста и развития рекомендуется высадка адаптивных растений, которые соответствуют условиям данной местности.

Основными функциями, играющими основную роль в развитии и востребованности данного вида озеленения, являются следующие:

• «Зеленая» кровля существенно уменьшает пылевое и газовое загрязнения.

По результатам исследований некоторых зарубежных объектов были получены следующие данные:

- Университет Дуйсбург (Германия): 1 000 м² экстенсивного озеленения кровли абсорбирует 8 кг пыли в год;

- Торонто (Канада): за счет наличия зеленой кровли в 2003 году зафиксировано снижение оксида азота и диоксида серы в среднем на 5–10%;

- Сингапур: воздух вблизи зеленой кровли содержит на 37% меньше диоксида серы и на 21% меньше угарного газа;

- Мичиган, Детройт (США): 20% кровель этих городов, являющихся зелеными, нейтрализуют 889 тонн оксида азота в год;

- Университет Мичиган (США): зафиксирован положительный экологический эффект в результате озеленения 20% поверхностей (от общего количества) всех кровель города (что равнозначно 17 000 высаженным уличным деревьям.

• Помимо такой значительной функции, как очищение воздуха от пыли и газов, растения выполняют бактерицидную функцию - выделяют фитонциды, являющиеся источником здоровья для окружающей среды.

• Кроме этого, зеленая кровля дополнительно является средой обитания не только флоры, но и фауны, что способствует увеличению биоразнообразия. На зеленых кровлях могут произрастать десятки видов растений, в том числе и редких, обитать десятки видов насекомых, птиц и других мелких животных. Например, на кровле инновационного выставочного центра в Ванкувере есть пчелиные ульи, мед из которых подают в местном кафе к чаю. Или же другой пример – зеленая кровля одного из бизнес-центров Берлина стала местом обитания редких ящериц на кровле.Международными стандартами по сертификации объектов недвижимости (LEED, BREEAM), а также российским стандартом GREEN ZOOM рекомендуется устройство зеленых кровель для увеличения площади озеленения при отсутствии прилегающей территории или недостаточной площади водопроницаемой поверхности. Наличие зеленой кровли позволяет не только повысить общий рейтинг объекта в рамках системы сертификации, но и обрасти отличительной особенностью в виде кровли.

• Одной из важнейших функций является сокращение локального перегрева, ведь растения и сам субстрат являются отличным терморегулирующим материалом. Особенно актуальна данная проблема в больших городах, в которых существует так называемый «эффект теплового острова», при котором наблюдается повышение температуры городской территории относительно соседних сельских областей, что негативно отражается на жителях города. За счет «зеленой» кровли появилась возможность решить данную проблему, т.к. происходит выравнивание температуры поверхности. Т.е. в летнее время, благодаря зеленой конструкции, наблюдается отсутствие перегрева кровли в жаркое время года, а в зимнее время года не допускается переохлаждение.
• С помощью озеленения крыш решается проблема нагрузки на ливневую канализацию посредством удержания влаги с помощью фильтрационного слоя, который предусматривается в конструктиве зеленой кровли. Как правило, данный слой также предотвращает смешение дренажного слоя и смешение грунта. Функцией дренажного слоя, входящего в многослойную конструкцию крыши, является накопление такого количества влаги, которое является необходимым для водоснабжения растительного покрова и в то же время отводит избыточную влагу. Почва и растения таким образом удерживают до 25% воды.

Еще одним из экологических преимуществ является универсальность зеленых кровель. Они могут внедряться во всех регионах планеты, где существует вегетативный почвенный покров. Однако, чаще всего желающие внедрить данную конструкцию руководствуются стимулом – получить эстетическое наслаждение. Такое здание, безусловно, выделяется на фоне других за счет внешнего вида. А если говорить об интенсивном озеленении, помимо всего прочего, такая функция помогает восстановить физическое здоровье, приобрести душевное спокойствие и привести мысли в порядок.

Экономический аспект

В более чем 40 странах мира в том или ином виде присутствуют зеленые кровли и фасады. Многочисленные исследования и работы по озеленению крыш ведутся в Германии и Франции. В некоторых странах озеленение крыш поддерживается на законодательном уровне. Также в этом направлении ведутся работы в некоторых городах России, в частности – в Москве, Санкт-Петербурге, Красноярске.

Исходя из опыта, озеленение крыш уже существующих домов - довольно сложная и дорогая процедура. Необходимо получить разрешение на проведение работ по озеленению, а также требуется провести обследование конструкций и получить заключение специалистов о величине допустимых нагрузок на перекрытие. Такие технические решения базируются на повышенных требованиях к конструкторам, проектировщикам и к рабочим, осуществляющим кровельные работы. Последние должны иметь специальную квалификацию, прежде чем начать монтажные или ремонтные работы по кровле. Несмотря на эти сложности, все же интерес к зеленым кровлям с каждым годом усиливается.

В России широкому практическому применению зеленых кровель препятствует множество факторов. Одним из ключевых факторов целесообразности применения является повышенная стоимость.

Рассмотрим далее, из чего складывается стоимость внедрения такой разработки.

Проект озеленяемой кровли подразумевает под собой разработку «пирога» в зависимости от ее типа: мягкая, черепичная, плоская, наклонная и др.

Далее проводится расчет узлов примыкания к вертикальным поверхностям для конкретного типа крыши, подбираются строительные материалы и растения, оцениваются возможности ее обогрева в зимнее время. Поэтому, данное направление архитектуры и строительства пока не является массовым и применяется только для специальных, дорогостоящих проектов.

Стоимость обслуживания зеленой кровли напрямую зависит от типа озеленения: интенсивное озеленение, как правило, требует большего ухода. Этот вид озеленения является более дорогостоящим и трудоемким, поскольку предполагает насаждение различных видов растений (деревьев, кустарников, цветов), а также более сложный дизайн, включая декоративные элементы, садовую скульптуру, фонтаны, садовые дорожки. Для формирования такого типа кровли необходимы прочные несущие конструкции и почвенный слой толщиной до 1 метра.

Экстенсивная зеленая крыша не предназначена для эксплуатации, она покрывается только газонной травой, а более крупные растения высаживаются в отдельные емкости, наполненные грунтом. Доступ на нее возможен только для обслуживающего персонала.

Еще одним важным фактором является необходимость контроля состояния крыши во время всего жизненного цикла объекта. Это является отдельной задачей особенно в зимний период и требует дополнительных денежных затрат. Но не стоит забывать, что стоимость ремонта зеленой крыши и ее обслуживания в процессе эксплуатации компенсируется большей долговечностью кровли и гидроизоляции (в случае с растительным покрытием она защищена от атмосферных осадков и воздействия солнечных лучей), экономией в энергопотреблении здания, а также повышенной шумоизоляцией.

В связи с особыми конструктивными требованиями основная нормативная база документации, посвященная устройству и расчету зеленых кровель, является недостаточной. Также в нормативной базе отсутствует наличие утвержденных методик по расчету окупаемости энергосберегающих технологий. В утвержденных методиках тепло-экономического расчета не учитываются дополнительные слои, которые влияют на энергоэффективность здания.

Самый простой способ обустройства зеленой кровли - разместить на крыше горшки, кадки и ящики с растениями. Ящики могут быть собраны из деревянного бруса сечением 100 х 100 мм. Вместо дна может быть использована специальная плотная пленка, устойчивая к прорастанию корней. Такие материалы производятся во многих европейских странах.

При наличии перекрытия, способного выдерживать значительные дополнительные нагрузки (например, в случае наличия подземных гаражей), можно посадить деревья и кустарники, которые требуют толстого слоя субстрата. Здесь можно использовать как экстенсивное, так и интенсивное озеленение. Для прохода людей необходимо уложить дорожки, а садик в этом случае может быть использован как место отдыха.

Расчеты и цифры

К озеленению крыш проявляется интерес в Сибирском государственном технологическом университете. К примеру, в рамках дипломного проектирования в статье Тарасовой И.Н. и Шалаева Д.В. (СибГТУ, г. Красноярск, Россия) «Экономическая оценка работ по озеленению крыши организации» рассмотрен проект озеленения крыши библиотеки университета. В проекте также определены стоимость и потребность в ресурсах для озеленения кровли здания. Сметные стоимости определялись в действующих на 2011 год ценах.

Приведем фрагменты из данной работы ниже.

Площадь строительных работ составила 495 м². Площадь цветников и вертикального озеленения равна 45 м², что составляет 9% от площади.

Проектом предусматривались следующие работы:

• транспортировка,
• разгрузка и подъем строительных материалов на крышу,
• гидроизоляция крыши,
• заливка пола,
• установка решеток для вертикального озеленения,
• укладка плитки из природного камня,
• создание плодородного слоя для посадки растений,
• устройство цветников и вертикального озеленения,
• установка мебели и горшков с цветами.

Для заливки пола и в качестве дренажного слоя использован гравий. Мраморная крошка, песок и цемент необходимы для заливки пола и укладки плитки из природного камня. Выбор плитки из природного камня обусловлен устойчивостью к нагрузкам, перепадам температур и долговечностью. При формировании почвенного слоя для посадки растений на крыше предусмотрено применение таких материалов, как: дышащие мембраны, изостуд ГЕО, экструзионный пенополистирол, фанера березовая, спанбонд 60, георешетка ОР 20/5, грунт.

Для вертикального озеленения была применена решетка из стальных труб диаметром 25 мм. Горшки деревянные с металлической оправой использовались для декоративных растений и украшения интерьера. Для установки были выбраны парты, стол, стулья. Стоимость материалов составила 688,5 тыс. руб.

В качестве посадочного материала были выбраны: георгин садовый, курильский чай, девичий виноград Томпсона, дерен белый. Затраты на посадочный материал составили 19,1 тыс. руб.

В проекте выполнен расчет трудозатрат на ручные и механизированные расходы. Всего трудозатраты на ручные работы составили 4,4 тыс. человеко-часов. Работы по озеленению составили 7%. Остальная часть приходилась на погрузочные, монтажные работы, заливку пола и укладку плитки. Для выполнения работ требовались грузчики, укладчики плитки, монтажники, специалисты по заливке бетона и озеленению. Затраты на заработную плату были оценены в 421, 2 тыс. руб. На перевозку грузов необходимо было затратить 90 человеко-часов. В качестве оборудования для перевозки потребуются: КАМАЗ, газель бортовая и экскаватор. Стоимость транспортных работ составила 135,3 тыс.руб. В расчет также были включены страховые взносы - 34,2%, прочие расходы – 8%, накладные расходы – 100%.

Всего по смете затраты составили 1862,2 тыс.руб. Таким образом, затраты на работы по озеленению крыши на 1 м² составили 3,8 тыс. руб. (в пересчете на 2018 год это составит около 6,3 тыс. руб). Это достаточно высокая стоимость.

Накопленный опыт создания и эксплуатации зеленых крыш позволил выявить их преимущества и недостатки. С экономической точки зрения в оборудовании зеленых кровель можно выделить следующие плюсы и минусы:

Плюсы:

• дополнительная прибыль от сдачи земель на крыше в аренду;
• увеличение привлекательности и стоимости квартир с видом на зеленые крыши;
• большой потенциал энергосбережения, сокращение затрат на отопление в холодный период года.

Недостатки:

• увеличение стоимости недвижимости;
• высокая стоимость профессионального озеленения крыши (по различным оценкам от 100 до 200 евро за квадратный метр);
• увеличение текущих затрат на содержание насаждений на крыше.

Для принятия решения необходимо рассматривать в совокупности все аспекты, в том числе - экологический, социальный, конструктивный.

Окупаемость зеленых кровель зависит от ряда факторов:

• тип зеленой кровли,
• качество монтажа элементов зеленой кровли,
• климатические условия региона,
• функциональное назначение здания,
• эксплуатация кровли,
• экономия электроэнергии здания в целом,
• участники инвестирования проекта,
• первоначальные инвестиции в проект и прочее.

Несмотря на большое количество публикаций, посвященных зеленым кровлям, значительная их часть связана по большей части с конструктивными особенностями слоев и методами монтажа, но без акцента на проблеме окупаемости кровель. В связи с этим экономический вопрос зеленых кровель является актуальным и требует дальнейшего изучения.

Социальный аспект

Если рассматривать зеленую кровлю с социальной точки зрения, то она является определенным инструментом повышения качества жизни, уровня комфорта и создания уютной атмосферы для пользователей здания.

Преимущества зеленой кровли:

• Эстетика. Зеленая кровля чаще всего имеет эстетический вид и представляет собой продукт полета фантазии ландшафтных дизайнеров, которые превращают свои творения в произведения ландшафтного искусства. Люди одновременно могут наслаждаться и видом растений, и приятным запахом трав и цветов, а также любоваться видом, который открывается с кровли.
• Оригинальность. В России, в противоположность европейским странам, зеленые кровли не имеют широкого распространения. Если на объекте организовывается зеленая кровля, то объект за счет этого сразу же приобретает уникальные черты, которые вызывают интерес у людей. Несомненно, зеленая кровля становится одной из фокусных точек в здании.
• Компенсация недостатка озеленения. Зеленая кровля помогает решить проблему недостаточного озеленения прилегающей территории. В условиях больших городов и высокой стоимости земли зеленая кровля может стать удачным решением проблемы.
• Приватность. Зеленая кровля, становясь неотъемлемой частью здания, обеспечивает высокий уровень приватности. Такой уголок природы доступен только для пользователей конкретного здания и их гостей, что влечет за собой появление безопасной зоны комфорта.
• Близость к природе и психологический комфорт. Зеленая кровля реализует потребность человека в общении с природой. Вопрос по ее реализации особенно остро стоит в крупных городах, где велика плотность застройки, а зеленые зоны немногочисленны или не доступны для пользователей. В наш век возрастающего психологического напряжения и стрессов о тихом спокойном прибежище мечтают многие. Природный ландшафт обладает успокаивающим и умиротворяющим действием.
• Социальная функция. Благодаря всем вышеперечисленным положительным чертам, присущим зеленым кровлям, люди, несомненно, с удовольствием будут проводить на зеленой кровле свободное время.

Зеленая кровля может служить отличным местом для отдыха, общения с природой, с самим собой, с семьей, друзьями, коллегами и бизнес-партнерами в зависимости от функционального типа здания.

На зеленых кровлях организуют зоны отдыха с лежаками, скамьями и столиками, зонами барбекю, устанавливают детские площадки, разбивают мини-огородики или высаживают сады - всё зависит от потребностей и пожеланий пользователей.

Зеленая кровля — это место объединения людей вокруг природного оазиса посреди мегаполиса.

Если в здании организована зеленая кровля, его пользователям не нужно всякий раз искать рекреационную зону, особенно, если ее нет поблизости, достаточно просто подняться на «крышу дома своего».

Изображения и фотографии предоставлены специалистами АНО «НИИУРС».

Для подготовки использованы веб-сайты бесплатных стоковых сервисов.