Дом с зеленой крышей: энергоэффективное, экологичное жилище

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.

Дома-вагончики, Милл-Вэлли

Эти строения, расположенные в калифорнийском местечке Милл-Вэлли, трудно назвать резиденциями или виллами. Однако от этого их дизайн и концепция не становятся менее интересными. Два симпатичных вагончика, сооружённых в качестве дополнения к существующему полномасштабному дому, уютно примостились на склоне холма в окружении пышных лесов.

Симпатичные домики, притягивающие взоры своей изысканной простотой, появились как решение проблемы недостатка площади в основном здании. Его владельцы обратились за помощью в бюро Feldman Architecture, сотрудники которого впоследствии разработали дизайн домов-вагончиков и взяли на себя руководство их возведением.

Строения органично вписались в ландшафт участка, став уединёнными убежищами, где клиенты могут предаваться своим увлечениями. Так, один из вагончиков был оборудован под художественную студию, а другой превратился в помещение для занятий йогой, время от времени исполняющее роль гостевого дома.

Дома почти незаметны среди густых деревьев. Однако их живые крыши очень облагораживают вид, открывающийся из окон главного здания, расположенного на вершине холма.

House S, Германия

Этот дом, расположенный в городе Висбаден на юго-западе Германии, кажется очень современным. Но на самом деле он был построен ещё в 60-х, и лишь недавно подвергся тотальной реконструкции.

Одноэтажное бунгало европейского образца когда-то было спроектировано архитектором Вильфридом Хильгером. 50 лет спустя немецкая команда studioCHIRST.CHRIST взялась за его реконструкцию, превратив в потрясающее двухуровневое здание с оригинальной живой крышей.

Идеально ровная площадка правильной геометрической формы стала полигоном для сооружения независимых структур, а растительный покров позволил использовать её в качестве террасы. Таким образом, дизайнеры сумели увеличить площадь жилого пространства, не заимствуя квадратные метры у участка.

Владельцы дома — семья из 4 человек — в течение многих лет мечтали об обновлении его дизайна. Архитекторы приложили немалые усилия к тому, чтобы сохранить легкомысленное очарование бунгало эпохи хиппи, при этом сделав резиденцию максимально комфортной для проживания.

Именно с этой целью на крыше существующей структуры появились три надстройки, соединённые застеклённым переходом. Теперь над одноэтажным домом, стоящим на зелёной лужайке, имеется чуть меньший одноэтажный дом, стоящий на маленькой зелёной лужайке.

«Зеленые» стандарты

Для того чтобы оценить соответствие возводимых зданий основным принципам «зеленого строительства», были разработаны специальные стандарты. Первые «зеленые» стандарты появились в 1990 году, когда в Великобритании компанией BRE Global была введе на система стандартизации BREEAM (BRE Environmental Assessment Method). В настоящее время эта система оценки экологичности зданий применяется во многих странах мира. Согласно этому стандарту, каждое здание оценивается по 9 критериям:

1. Управление.2. Энергия.3. Здоровье и благополучие.4. Транспорт.5. Мусор.6. Материалы.7. Землепользование и экология.8. Загрязнение.

Специальная экспертная комиссия определяет общий рейтинг. Для этого полученные баллы по каждому критерию умножаются на коэффициент, отражающий актуальность данного фактора для конкретного проекта. Полученная итоговая сумма с учетом всех коэффициентов отражает рейтинг здания по следующей шкале: великолепно, отлично, очень хорошо, хорошо и удовлетворительно.

Позднее, в 1998 году,  в США появилась другая рейтинговая система для сертификации «зеленых зданий» — LEED (Leadership in Energy and  Environmental  Design). Для прохождения сертификации в этой системе здание должно отличаться максимальным использованием при его строительстве и эксплуатации возобновляемых источников энергии. Оценка зданий по данному стандарту осуществляется по 5 критериям:

1. Территория под застройку.2. Энергия и атмосфера.3. Материалы и ресурсы.4. Качество воздуха.5. Инновации.

По каждому пункту зданию присваиваются определенные баллы, на основании которых затем выдается определенный сертификат: за 40 баллов — зеленый сертификат, за 50 баллов — серебряный, за 60 баллов — золотой, за 80 баллов — платиновый.

Развивается и имеет большое будущее международный стандарт «Пассивный дом» (Passive House), разработанный в Германии.

Чем выше рейтинг здания, присвоенный в соответствии с этими стандартами, тем оно более удобно, безопасно и экологично.

В России в настоящее время ведутся разработки собственных экологических стандартов для строительства.

Достоинства

Повсеместное озеленение – необходимое условие комфортной жизни в современных мегаполисах, построенных из стекла и бетона. Однако, зачастую в городах, закованных в асфальт, просто не хватает места для размещения зеленых зон. Выходом из сложившейся ситуации служит зелёная крыша, которая позволяет не только более рационально расходовать жизненное пространство, но и значительно улучшать экологическую обстановку. К достоинствам этой технологии относятся:

1. Долговечность. Растительный слой, плотно укрывающий поверхность кровли защищает кровельный материал от механических повреждений, перепадов температуры, влаги, поэтому он прослужит более 20 лет.
2. Рационализации использования дождевой влаги. Зеленые насаждения, расположенные на скатах крыши, удерживают более 25% атмосферных осадков, предотвращая стихийный сток воды, затопления. Вместо того, чтобы бесцельно сливаться в ливневую канализацию, вода используется для орошения, питает урожай.
3. Высокие изоляционные свойства. Слой грунта и дерна эко-крыши служит прекрасным изолирующим материалом, который помогает сохранять внутри жилища комфортную температуру и защищает от внешних шумов.
4. Организация дополнительного жилого пространства. Зеленая кровля может стать местом для отдыха, занятий спортом на свежем воздухе, размещения бассейнов и даже кафе.

Энергоэффективные материалы для строительства дома

Ячеистые бетоны

Пористый строительный материал на основе бетона.  Имеет множество разновидностей: газобетон, пенобетон, керамзитобетон, полистиролбетон. Теплопроводность ячеистого бетона в сухом состоянии примерно втрое меньше, чем у кирпича. А если учесть, что кирпичные и блочные стены теряют больше всего тепла через кладочный раствор, то энергоэффективность  пористого бетона еще выше: его крупные блоки имеют точные размеры, поэтому допускается их кладка на клеевой раствор с толщиной шва всего 3 мм.

Арболит

При влажности 6% теплопроводность арболита примерно в 6 раз ниже, чем у кирпича. Состоит материал из высокопрочного цемента (марки М500) и древесной щепы (80% от общего состава, что дало второе название материалу — древобетон). В раствор также добавляют разрешенные пропитки (сульфат алюминия), которые предохраняют древесину от гниения. После затвердевания состава и его формовки получают блоки, из которых можно построить прочный дом

Бревна

Несмотря на развитие новых технологий, традиционные рубленые дома остаются в числе самых востребованных: лесоматериалы относительно доступны, экологичны, энергоэффективны. Дерево проводит тепло поперек волокон примерно вдвое медленнее, чем пенобетон. Но основные теплопотери бревенчатой стены приходятся на слабые места между венцами и по углам, поэтому теплозащитные свойства стен в целом будут зависеть от качества рубки.

Сэндвич-панели

Панелей для быстровозводимых каркасных домов выпускается множество видов, ведь одно из преимуществ технологии — возможность адаптировать ее к местным условиям и материалам. Все они состоят из обшивки  с  защитными  и отчасти конструкционными функциями и термоизоляции, заполняющей почти всю толщу стены.

Поризованная керамика

Материал представляет собой пустотелые керамические блоки с повышенными теплоизоляционными свойствами. При их производстве в глиняную массу добавляют просеянные древесные опилки или другие включения, которые под воздействием высокой температуры выгорают, оставляя поры в теле кирпича. Помимо микропор, в блоках есть множество вертикальных пустот, расположенных в шахматном порядке. Таким образом, тепло, чтобы пройти сквозь стену из «теплой» керамики, проделывает длинный извилистый путь по перегородкам между воздушными полостями.

House in Caledon, Канада

Это уникальный проект, разработанный базирующейся в Торонто студией Ian MacDonald Architect. Резиденция находится в районе Пил канадской провинции Онтарио. Живописный участок площадью около 36 гектаров обеспечивает обитателей дома потрясающими видами из окон. Характер дизайна, разработанного для семьи из 4 человек, определили весьма интересные обстоятельства.

Вполне логично, что на этом сельскохозяйственном участке уже имелись специфические сооружения — фермерский дом из камня и амбар. Они-то и придавали особый антураж ландшафту. Несмотря на это, архитекторы постарались создать максимально современный дизайн, сохранив сельскохозяйственные постройки, но отделив их от основной структуры визуально и физически.

При проектировании House in Caledon было учтено несколько важных аспектов. Ландшафт, при всём его грубоватом характере, стал неотъемлемой частью концепции дизайна. Наполовину скрытое под землёй здание с живой крышей гармонично интегрировалось в пейзаж. Благодаря этому, оно меньше выделяется на общем фоне, а зрительный фокус смещается в сторону первозданной красоты этих мест. Кроме того, растительный покров крыши имеет тот же видовой набор, что и лужайка вокруг дома.

Преимущества применения зеленых кровель

С прагматической точки зрения устройство зеленой кровли дает возможность значительной экономии во время отопительного сезона. Иногда оказывается достаточным поддерживание температуры, поскольку весь кровельный пирог и слой почвы прекрасно удерживают тепло во внутреннем помещении.

Помимо этого, зеленая кровля придает постройке красивый эстетичный вид и является источником кислорода. Происходит своеобразная компенсация утраченного во время застройки растительного слоя. Согласно научным данным, 150 квадратных метров зеленой кровли достаточно для обеспечения необходимым кислородом 100 человек в течение целого года.

К инженерным и экономическим преимуществам зеленой кровли относятся:

• значительное увеличение эксплуатационного срока конструкции: обеспечение естественной защиты от резких температурных колебаний, воздействия ультрафиолетового облучения, повреждений механического характера – в результате существенная экономия финансов, которые пришлось бы потратить при возведении обычной кровли;
• пассивное теплосбережение – обеспечивается благодаря прекрасным теплоизолирующим качествам зеленой кровли и заключается в сохранении энергии в зимние периоды и предупреждении перегревания кровли в жаркое время года;
• водосбережение — достигается благодаря абсорбции дождевой воды;
• прекрасная звукоизоляция: зеленая кровля сокращает степень отражения звуковых волн от поверхности крыши и значительно повышает уровень звукоизоляции;
• отпадает необходимость в создании особых эксплуатационных условий — следовательно, и в дополнительных финансовых вложениях;
• дает возможность получения дополнительной зоны отдыха;
• во время пожара исключает вероятность быстрого распространения пламени по кровельной поверхности;
• появляется возможность размещать разные типы коммуникаций (водоснабжения, электричества, вентиляции, автополива) во время монтажа и после него;
• отличается простотой проведения монтажных работ;
• создает локальную доступность к гидроизоляции;
• предупреждает сползание слоя грунта;
• создает противокорневую воздушную прослойку для защиты гидроизоляции от проникновения корней;
• можно без преувеличения сказать, что данная технология проверена веками.

Преимущества с экологической точки зрения:

• зеленая кровля является дополнительным источником кислорода;
• нейтрализует вредные газы и пыль в окружающей среде посредством их абсорбции;
• регулирует уровень влажности воздуха;
• позволяет создать естественную зеленую зону;
• накапливает дождевую воду;
• дает возможность получения новых жизненных пространств для флоры и фауны: на данном типе кровель можно высаживать несколько десятков видов растений и разводить мелких животных, даже держать пчелиные улья или обеспечить место обитания редким видам птиц, ящериц, насекомых;
• предупреждает выделение летучих токсичных веществ из кровельных материалов на основе битума;
• зеленая кровля абсолютно универсальна и может устраиваться в любом уголке планеты, где есть почвенный вегетативный покров.

Социальные и имиджевые преимущества

• придает зданию привлекательный внешний вид;
• обеспечивает высокий рейтинг во время сертификации соответственно зеленым стандартам.

Особенности зеленой кровли

Деревья и трава, растущие на крыше, – отнюдь не дань современной моде. Достаточно вспомнить Сады Семирамиды, которые прославили древний Вавилон. В 18 столетии исландцы жили в дерновых домах, которые они вырезали из холмов. При этом было обнаружено, что растительность, обитающая на крыше, способна защитить в непогоду от холода и ветра.

Зеленые крыши являются национальной традицией Норвегии, которая существует вот уж несколько веков. Они покрыты березовой корой, торфом и заросшие травой и мхом. Зеленые кровли прочно поселились на крышах Торонто, Цюриха, Сан-Франциско, Лондона, Мадрида.

Растительные эко-крыши пользуются большой популярностью, и на это есть несколько серьезных причин. Давайте узнаем, в чем же дело:

Долговечность. Зеленая растительная крыша с газом будет служить дольше обычной крыши. Ведь грунт и растения самым лучшим образом защищают ее от негативных факторов внешней среды, а также от погодных условий. Если правильно ухаживать за такой кровлей, то срок службы крыши превысит 20 лет. Задержка дождевых стоков. Это особенно актуально, когда идут сильные ливни, потому что сточная система нередко не справляется с большим количеством воды. Газоны и другая растительность, расположенные на крыше, способны поглощать часть осадков – около 27%. Это является действенным способом, призванным помочь в профилактике затоплений. К тому же уменьшается загрязнение близлежащих рек и водоемов. Высокие показатели звукоизоляции. Обустроив сад на крыше, вы заметите, что в жилой зоне значительно уменьшился шумовой фон

А это особенно важно для жителей, чьи дома стоят в местности, где очень шумно. Большая теплоизоляция

В доме под растительной крышей в зимнюю пору – тепло, а в летний зной – прохладно

Поэтому сокращаются расходы на отопление и кондиционирование воздуха. Дополнительное пространство. Территория эксплуатированной зеленой кровли предоставляет дополнительную полезную площадь для ландшафтного дизайна. Здесь можно и газон посеять, и сад разбить, и бассейн обустроить. Так вы получите отличное место для отдыха. Улучшение обстановки с экологической позиции. Это особенно актуально для больших городов. Ведь иногда сложно отыскать местечко под парк среди бетона и асфальта. Растения, расположенные на крыше, способны качественно очищать воздух. Они задерживают больше 25% пыли, вредных примесей и веществ, которые содержатся в атмосфере. Также они уменьшают парниковый эффект и смог. К примеру, в Чикаго в 2001 году было построено много зеленых крыш – около 1000 кв. м. Эстетика. Дом под зеленой крышей выглядит необычно и оригинально. А сколько привлекает внимания к себе, не передать! В Америке даже действует специальная корпорация по озеленению крыш. Она занимается бесплатной установкой эко-крыш на любые дома. В России такие тенденции пока не распространены.

Экологические выгоды «зеленой» крыши

Первое преимущество «зеленых» крыш — это способность снижать тепловую нагрузку на здание, особенно в летний период. Растительный покров крыши поглощает солнечное излучение и создает естественную термоизоляцию. Это позволяет снизить потребление электричества на кондиционирование помещений и, следовательно, сократить выбросы парниковых газов в атмосферу.

Вторым важным экологическим преимуществом «зеленой» крыши является способность задерживать дождевую воду. Вместо того, чтобы стекать с крыш и генерировать поверхностный сток, растительный слой поглощает воду и задерживает ее на время, что снижает риск оползней и переполнения канализационной системы. Более того, вода, усваиваемая растениями, фильтруется и очищается, что способствует улучшению качества дождевой воды.

Засухоустойчивые жилые крыши

Речные камни и засухоустойчивые травы и кустарники представляют интерес для современной плоской крыши середины века. Сад можно заказать в номерах на втором этаже. Изображение: Feldman ArchitectureКрасочно-лиственные растения обрамлены гравийной границей, чтобы создать живую крышу, в которой мало дождя или воды. Изображение: Natural Balance Home BuildersПлоская крыша сарая была превращена в сад на крыше с суккулентами, заложенными в геометрические узоры. Изображение: Paradise RestoredНизководная зеленая крыша гораздо более привлекательна, чем обычная крыша. Изображение: RAAarchitects

7. Кому выбрать зеленую крышу

Хорошая новость в том, что если зеленая крыша была спроектирована и смонтирована профессионально, а растения подбирал ландшафтный дизайнер, ни одна из этих проблем не возникнет.

Кому подойдет зеленая крыша

• Владельцам, которые ценят природу;
• Поклонникам скандинавского стиля;
• Всем, кто мечтает об экологически чистом жилье;
• При желании создать дополнительное пространство для отдыха;
• Чтобы снизить затраты на электропотребление;
• Защитить кровлю от осадков и перепадов температуры;
• Для людей, которым в радость ухаживать за садом;
• Владельцам монолитного или кирпичного дома.

Для кого не подойдет зеленая крыша

• Если владелец не готов оплачивать труд профессионального проектировщика, ландшафтного дизайнера, строителя;
• Владельцам дома из легких строительных материалов;
• Хозяевам дома с крутой скатной крыше — на ней непросто закрепить почвенный субстрат, чтобы плодородный слой не сползал под силой тяжести;
• Людям, которые не готовы тратить время, силы и финансы на уход за зеленой крышей
• Инсектофобам. В саду на крыше обязательно поселятся насекомые.

 Сколько аргументов за и против вы отметили? Если ищете дом под монтаж зеленой крыши, обращайтесь в Дом Велокса. Строим надежные монолитные дома с плоской крышей, которые выдержат вес любых деревьев и кустарников.

О технологии:

• Дом с плоской крышей: чем так привлекателен
• Сколько стоит построить дом? Сравнение цен и технологий
• Технология строительства Велокс — что это
• Технология строительства Велокс: перекрытия
• Плиты перекрытия Велокс: надежно, качественно, тихо (продолжение)
• Плиты перекрытия: выбираем тип конструкции

Black Beauty Mariposa, Коста-Рика

Потрясающая резиденция, расположенная в элитном посёлке Black Beauty неподалёку от национального парка Остиональ, готова распахнуть двери всем желающим провести несколько дней на тихоокеанском побережье Коста-Рики. Невероятно комфортный, современный дом площадью 400 кв. метров вмещает 3 спальни и 2 ванные комнаты. Автором проекта дизайна Black Beauty Mariposa выступила команда студии Kalia.

Расположение виллы, безусловно, является основным её преимуществом. Безбрежная гладь океана и величественные очертания гор гармонично дополняют друг друга, создавая череду захватывающих видов. Резиденция принимает гостей круглый год. Её простая архитектура отличается минимумом деталей, а схема дизайна нацелена на обеспечение функциональности для удобства проживающих. Оформление интерьера — экологичное и роскошное одновременно.

Двухуровневая структура позволяет зданию идеально вписываться в неоднородный ландшафт, а живая крыша подчёркивает органический характер его дизайна. Дощатая терраса открывает вид на живописный сад. Гостиная и помещения общего назначения отделены от приватного пространства застеклённым переходом.

Главная спальня располагается на втором уровне, как раз над семейной комнатой и гостевыми номерами. Панорамные окна, установленные во всех частях дома, предоставляют возможность круглосуточно и непрерывно наслаждаться райским пейзажем.