Сады на искусственных основаниях

                                    

Уголок сада на крыше Московского международного дома музыки в Москве. Автор проекта - архитектор Е. Ю. Звягинцева. 

Применение самых современных  изоляционных материалов, дренажных  устройств, системы полива и подсветки  растений позволяет считать этот объект одним из перспективных и  удачных решений новых крыш-садов для Москвы.  

 
Уже более пяти лет растут деревья  на крыше гаража РАО Газпром на улице Наметкина. Бульвар на крыше  подземного сооружения завершается  детской игровой площадкой.  
                                      

                                          

Сад-бульвар  на крыше подземного гаража в комплексе  зданий РАО Газпром в Москве.

 
Крыша оранжерейного комплекса Ботанического  сада МГУ с 1999 года используется для  испытания разных видов почвопокровных растений природной флоры, преимущественно очитков, превратившихся уже в первые годы эксперимента в плотный многоцветный ковер.  
 
Не менее перспективный проект начат еще раньше, в 1993 году, в Санкт-Петербурге. На крышах одного из проектных институтов и девятиэтажного типового жилого дома были высажены овощи, цветы и саженцы плодовых культур. Тот же ассортимент растений выращивался на земельном участке у стен здания. Сравнение содержания нитратов и тяжелых металлов в растениях, выращенных в открытом грунте и на крышах зданий, куда не попадают главные загрязнители городского воздуха - выхлопы автотранспорта, показало явное преимущество новой технологии. Уже на следующий год была разработана программа, получившая название "Экологическая модель жилого дома" ("Экодом"). Ныне эта программа перерастает в программу экологического оздоровления города.  
 
По масштабам и уровню ландшафтного дизайна отечественные сады на крышах еще значительно отстают от зарубежных, хотя в последние годы появились новые интересные проекты. Среди них - "Царев сад" - так назвали сад на крышах четвертого и пятого этажей большого комплекса на Софийской набережной Москвы-реки, строительство которого уже начато. Авторы проекта - архитекторы Н. Мещерякова и В. Никольский, дизайнеры Т. Бахарева и Л. Дормашева. Размещенный напротив Кремля, этот сад станет своеобразным напоминанием об исторических "верховых" садах Кремля и о знаменитых государевых садах, когда-то занимавших всю территорию Замоскворечья.  
                                         

Фрагмент  плана "Царева сада": 1 - смотровая  площадка с видом на Кремль; 2 - площадка с солнечными часами; 3 - цветник; 4 - водоем со скульптурой "Царский трон"; 5 - аллея со скамьями. 

В основе композиции "Царева сада" - небольшой прогулочный  бульвар с декоративными затеями  в подражание излюбленному в России XVIII века стилю голландского барокко. В южной части разместятся "голубой  сад" с бассейном из трех каскадов, облицованным голубыми изразцами, и куртина морозостойких плодовых деревьев. Центральная часть будет занята розарием. В северной части - "золотом саду" - предполагается установить солнечные часы, окруженные цветами желто-оранжевых оттенков, и водоем с символической скульптурой "Царский трон".  
 
 

Нагревание  поверхности крыши в зависимости  от материала покрытия: 1 - черное рулонное покрытие; 2 - светлое гравийное покрытие; 3 - деревянный настил светлой окраски; 4 - растительный покров.

 

Суточный  температурный режим плоской  крыши летом и зимой (по результатам  исследований, проведенных в Англии и Германии): А - традиционное рулонное покрытие; Б - травяное покрытие.

 

Озеленение  крыш как способ снижения техногенной  нагрузки городов.

Экология города многими совершенно неправильно  отождествляется только с задачами охраны окружающей природы. Для улучшения условий жизни в городе важно иметь на его территории крупные зеленые массивы – и в дополнение к существующим, и взамен застроенных, на искусственно созданных поверхностях. Живые растения на городских крышах – прекрасный символ экологического оздоровления городской среды, к сожалению, еще недостаточно и робко воспринимаемый архитекторами и строителями.

Огромные площади  крыш промышленных, жилых и общественных зданий, подземных сооружений представляют собой незаменимый резерв городских  территорий. В настоящее время большинство кровель используется как автостоянки, посадочные площадки для вертолетов; на них размещаются хозяйственные блоки или инженерно-технические устройства. Однако большинство кровель остается незанятыми, что открывает широкие возможности изменения городского ландшафта.

Кровли городских  зданий могут стать своего рода искусственным  основанием для садов, бульваров, скверов  и других объектов ландшафтной архитектуры  города. Сады на крышах способны защитить конструкции кровель от повреждений, повысив, как говорят, их износостойкость. Не менее важно и то, что поглощая влагу, растения уменьшают нагрузку на ливневую канализацию в результате это сможет предотвратить катастрофические паводки и наводнения.

Остановимся подробнее  на действенном экологическом эффекте озеленения крыш. Общеизвестно, что покрытия современных зданий, перегреваясь в жаркое время до +80°С, излучают не только тепло, но и вредные летучие вещества, что значительно ухудшает состояние воздушного бассейна города, оказывая отрицательное влияние на его климат. Данное явление можно значительно уменьшить за счет озеленения крыш. Исследованиями немецких ученых установлено, что температура покрытия здания может быть снижена летом в очень больших пределах – до +25°С. Суточный температурный режим озелененной крыши в сравнении с обычной рулонной кровлей тоже значительно выравнивается и не только летом, но и зимой. Велика также разница между температурой в верхних этажах помещений и в саду на крыше здания, на уровне озелененной поверхности. Она составляет до 17-18°С, что особо ощутимо в жаркую погоду, и это тоже свидетельствует о преимуществах озеленения крыш.

Растения на крышах способствуют уменьшению запыленности. В жаркие дни потоки воздуха с  пылью задерживаются в кронах деревьев и кустарников, имеющих шероховатую поверхность листьев. Даже в сухом состоянии небольшие полосы газона с кустарником улавливают их проходящих над ними потоков воздуха до 50% пыли, а при поливе и увлажнении растений эффект еще выше. Растительный слой, кроме того, уменьшает и вредные электромагнитные излучения, защищает конструкции кровли и от ультрафиолетовых лучей. Не следует забывать и о том, что одновременно он может служить дополнительным утеплением кровли и предохраняет ее, как уже отмечалось, от механических повреждений.

Исследования  доказали также значительных шумозащитный эффект озелененных крыш, несколько  снижающийся, но не устраняющийся зимой. Только за счет растений на крышах можно  достичь снижения шумового фона в  граничащей застройке от 2 до 10 децибелл. Понятно, насколько это важно для районов, размещенных рядом с крупными автомагистралями и авиационными трассами.

Слой растительного  грунта толщиной 40 см, покрытый травой, удерживает до 20% атмосферных осадков. Медленное испарение влаги повышает влажность воздуха. При этом происходит естественная очистка воды, возвращающейся в воздухо – водооборот в природе. Растения очищают воздух от микробов, поглощая углекислый газ, токсичные газы и пыль, и обогащают его кислородом. Немецкие исследователи Р.Шуберг и М.Майстерхауз подсчитали, что 150 кв.м травяной кровли обеспечивают годовую потребность в кислороде для 100 человек!

Остается оценить  эффетивность озеленения крыш с точки  зрения экологии человека, т.е. определить, в какой степени сад ны крыше  отвечает потребностям людей, их психологии, привычками, образу жизни.

Современные горожане, живущие в верхних этажах высотных зданий, работающие в большинстве  случаев в таких же условиях, в  значительной степени лишены непосредственного  контакта с живой природой. Люди испытывают неприятные ощущения опустошенности, оторванности от земли и одновременно определенный визуальный дискомфорт, возникающий при обозрении неэстетичных крыш городской застройки. Все это способствует развитию заболеваний как физического, так и психологического характера.

Благоустроенные крыши-сады способны значительно разгрузить визуальные напряжения, снять отрицательные  эмоции. Озелененные крыши станут пригодны для отдыха, прогулок, общения, спорта, воспитания детей, и в свою очередь это обогатит городскую  жизнь новым содержанием.

 

 

Благоустроенное здание Acros (г.Фукуока, Япония) с одной  стороны выглядит как обычное  офисное здание, с другой расположились  зеленые террасы, спускающиеся к  парку. Это единственный парк в радиусе 5 км., поэтому многие обитатели района приходят сюда для релаксации. Высота парка около 60 метров, в нем произрастают около 35000 растений 76 видов – остававшихся на территории зеленых насаждений до строительства. Ландшафтные архитекторы сохранили растения, перенеся их на крышу здания.

Зеленые насаждения предотвращают перегрев здания, поддерживают умеренную температуру внутри, что делает рабочую среду для людей более комфортной. Крыша здания, поддавшаяся озеленению, захватывает дождевые стоки, поддерживая таким образом жизнь растений, насекомых и птиц.

 

 

Благоустроенный комплекс в г.Осака (Япония). Парк Намба  оснащен бейсбольным стадионом, и состоит из 30-этажного небоскреба, парковой башни и торговым центром  в восемью этажами, на террасах которого расположены сады. Парк Намба имеет  уклон на улицу, приглашая пешеходов подняться по его ступеням и насладиться пребыванием в роще деревьев, импровизированных утесов, газонов и клумб.

 

Озеленение крыш зданий. Конструктивные решения.

Голландская архитектурная  группа MVRDV выиграла конкурс на дизайн городского центра под названием Gwanggyo. Это новая концепция зеленого города, который будет расположен к югу от Сеула, Корея. В городе Зеленых Колец будет 77 000 жителей, на каждом кольце здания расположена зеленая терраса и пешеходная улица. Озеленение террас имеет целью улучшить вентиляцию, снизить энергопотребление и объем используемой воды.

Cады на  искусственном основании и их конструктивные решения разработаны уже давно и достаточно подробно. Главной остается проблема совместимости функциональных задач крыши здания и выращивания на ней растений.

Крыша – верхняя  ограждающая конструкция здания. Она выполняет несущую и теплоизолирующую функцию, а ее верхний элемент  – кровля – обеспечивает ее защиту от дождя, снега, ветра и перепадов температуры воздуха.

Крыши могут  быть теплыми, сочетающими защитную функцию с утеплением, и холодными, без теплоизоляции. При этом они  обязательно должны иметь уклон  для отвода осадков. Плоскими считаются  крыши с небольшим уклоном (не менее 2%), с тем, чтобы обеспечить водоотвод.

Так называемые «скатные» крыши могут иметь  уклон от 20% и более. Под такими крышами устраиваются чердаки или  мансардные этажи. Понятно, что от типа крыши, ее уклона зависит возможность  ее эксплуатации.

Современный многоэтажный дом насыщен различными инженерными коммуникациями и разного рода надстройками: здесь располагаются телевизионные антенны, световые фонари, завершения лифтовых шахт, вентиляционные вытяжки, – не так то просто найти место для сада. Крыша дома по сути является выразительным решением архитектуры всего здания, от размеров и художественного облика которого зависит силуэт застройки, общее впечатление архитектурного ансамбля. Недаром крышу иногда называют «пятым фасадом» здания.

Тем более важно  учесть постоянно изменяющиеся свойства живого материала, коими являются растения. В первую очередь придется считаться с необходимым для жизни растений почвенным слоем, с его постоянным влажностным режимом, создающим условия для развития микроорганизмов и плесени. Кроме того, гумус (растительный слой) и удобрения обладают окислительным воздействием на конструкции покрытия, могут вызвать и коррозию металла. Необходимо обеспечить биостойкость строительных материалов кровли, которые отделяют растительный слой от покрытия. Обычная рулонная кровля содержит несколько слоев водостойких материалов. При создании на ней искусственного основания для сада прибавляется еще несколько слоев, и в том числе изоляционный слой особого назначения – противокорневой (иногда его еще называют корнезащитным). Он призван защитить гидроизоляцию крыши от прорастания корневой системы растений. Такой «корневой агрессивностью» обладают преимущественно деревья и кустарники. Многим приходилось видеть как пробивают асфальт корни и ростки тополя. В засушливое время и при отсутствии полива корни растений на крыше могут проникнуть в многослойное покрытие и нарушить гидроизоляцию.

Другое важное обстоятельство – дополнительные нагрузки. К весу конструкций кровли добавляется  вес растений и емкостей для них, грунта, всех дополнительных слоев покрытия, мощения дорожек и площадок, а кроме того, вес необходимого садового инвентаря и оборудования.

Крыша-сад может  использоваться постоянно, в этом случае к ее весу добавляются нагрузки от пребывания не ней людей и работы некоторых механизмов, так называемые динамические и вибрационные нагрузки. Для крыш неэксплуатируемых, которые называют крышами экстенсивного озеленения, они оказываются наименьшими. Для интенсивно озелененных крыш дополнительные нагрузки порой оказываются значительными. В обоих случаях требуется специальный расчет нагрузок на каркас здания, передающихся и на его фундамент.

Естественно, значительно  легче учесть все нагрузки при  расчете проектируемого здания, чем  приспосабливать под сад конструкции  существующего сооружения. Сейчас разработано и действует много конструктивных систем для устройства садов на крышах, применимых как в том, так и в другом случае.

Наконец, экономика  предъявляет требования к индустриальности конструкций, к снижению затрат труда, в особенности ручного, и к общей стоимости материалов и строительства. Необходимо добавить к этой стоимости и обязательный уход за крышей-садом, который требует создания некоторых дополнительных инженерных сетей (поливочный водопровод, электропитание, освещение, наличие подсобных помещений для садовником и хранения инвентаря.