Здесь будет сад. Зеленые кровли становятся архитектурным трендом
В условиях ограниченного городского пространства застройщики все активнее проявляют интерес к озеленению кровли своих объектов. Крыши с ухоженным газоном и садом придают дополнительную изюминку архитектуре зданий и сооружений, улучшают их вид и сокращают издержки на дальнейшую эксплуатацию.
Тенденции, стандарты, деньги …
По мнению экспертов, пока несколько рано говорить о всепроникающем увлечении проектировщиков и строителей зелеными кровлями. Но тренд все же есть. Все больше общественных и жилых зданий обзаводятся зелеными крышами. Также все чаще они задействуются и на малоэтажных загородных домах.
Зеленая кровля, считает операционный директор подразделения «Полимерные мембраны и PIR» Корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Евгений Спиряков, может стать прекрасным выбором для любого объекта и в целом - практически в любых условиях, кроме разве что самых северных регионов. Особенно имеет смысл обратить внимание на зеленые крыши собственникам небольших участков. Наличие такого типа кровли позволяет увеличить полезную площадь на участке, сделать дополнительную зеленую зону, создать интересное и привлекательное пространство для отдыха.
По словам руководителя компании Greenroof.pro (официальный дистрибутор компании Optigrün international AG на территории РФ) Алексея Саянова, в последние несколько лет наблюдаются высокие темпы роста интереса застройщиков к зеленым и эксплуатируемым крышам. «Ведь эти пространства имеют высокую ценность при относительно невысоких затратах, увеличивая стоимость недвижимости на 10-20%, по данным исследований зарубежных ученых. Можно уверенно говорить о прогрессивном развитии этого сегмента строительства в России»»,- полагает он.
С коллегой соглашается и директор по продажам ООО «ЛТН» (российское представительство компании Bauder GmbH & Co) Дениса Демченко. «В настоящее время наиболее активный заказчик озеленения кровли - это застройщик в тандеме с проектировщиком, причем как для самого здания, так и для инфраструктуры. Спрос растет, - добавляет эксперт,- из года в год, согласно экологическим трендам. Есть небольшая надежда на изменение в части государственного лоббирования, на законодательном уровне, по примеру европейских стран и США».
Отметим, что с 1 июля этого года в России вступил в силу ГОСТ Р 58875-2020 «Озеленяемые и эксплуатируемые крыши зданий и сооружений. Технические и экологические требования». В регламентирующем документе определены основные принципы кровельного озеленения и приведены ключевые параметры материалов и т.д. Национальный стандарт должен стать серьезным подспорьем в создании проектов зеленой крыши.
Руководитель петербургского офиса OOO "ЦинКо РУС" (ZinCo.RU) Сергей Яшенков также позитивно относится к тому, что в дополнение к СНиП Кровли появился еще и ГОСТ и надеется, что застройщики и генподрядчики будут его придерживаться. «К сожалению, у нас практически любой стройкой управляют «счетоводы», для которых очень малое значение имеет качество и надежность материалов. Им не важны технические характеристики данных продуктов, главное - низкая цена. А об уменьшении эксплуатационных затрат вообще мало кто думает, а они могут быть серьезными при неверном подборе материалов. Правильно сделанная озелененная и эксплуатируемая кровля должна служить весь срок эксплуатации здания, а затраты на ее содержание должны быть минимальными, поддерживающими. А у нас зачастую работает принцип «лишь бы сдать объект, а потом «трава не расти», и в результате в прямом смысле трава и не растет»,- отмечает Сергей Яшенков.
Выбор за технологией
Условно озеленение кровли можно разделить на три вида. Правда в настоящее время есть и много гибридных вариантов. Первый вид - экстенсивное озеленение кровли. Он предполагает высадку неприхотливых растений (очитки, разнотравье, мох и т.д), не требующих полива и значительного обслуживания. Второй вид озеленения кровли – полуинтенсивный. Можно высаживать более требовательное к себе разнотравье, небольшие кустарники. Необходимо их периодическое обслуживание и полив. И третий вид озеленения – интенсивное. Он подразумевает возможность высадки кустарников и деревьев. При таком озеленении требуется больше субстрата, постоянное обслуживание и периодический полив Он подразумевает возможность высадки кустарников и деревьев, но требует больше субстрата. Озеленять можно любые типы кровли, главное - правильно подобрать технологию и техническое решение, от этого зависит результат. Неверно выбранное решение в проекте и в стройке гарантированно обеспечит огромные эксплуатационные затраты. И вся экономия на этапе строительства очень быстро превратится в убытки на стадии эксплуатации.
Если наша задача - не усложнить себе жизнь дополнительным уходом за садом, а наслаждаться красотой и экологией, то, безусловно, при выборе лидирует экстенсивное озеленение почвопокровниками, делает выводы Денис Демченко. «Незначительные затраты на начальном периоде и отсутствие сложного ухода в будущем привлекательны и экономически. Особенно это оправданно для больших площадей. Если же речь идет, например, о крыше подземного гаража, которая для жильцов станет частью внутреннего двора, то здесь, безусловно, нужно применять озеленение по интенсивному типу, то есть газон + кустарник + деревья. Уход за интенсивной зеленой крышей ничем не отличается от сада на земле и возлагается в будущем на управляющие компании»,- добавляет он.
По мнению Алексея Саянова, изначально стоит различать зеленые крыши, несущие преимущественно декоративные и рекреационные функции, и крыши с энергоэффективным и экологическим эффектом. «Поэтому при выборе типа озеленения необходимо представлять ее основное назначение и, исходя из этого, уже можно подобрать подходящую технологию. Например, - отмечает эксперт,- нашей компанией Greenroof.pro на данный момент предлагается 9 типов системных решений зеленых крыш, разработанных специалистами Optigreen, практически под любые задачи».
Особое внимание при выборе технологии и материалов для зеленых крыш, считает Алексей Саянов, стоит обращать на две вещи - дренажно-влагонакопительный слой и кровельный субстрат. В первом случае важны два параметра - прочность и объем водоудержания, поскольку для разных типов озеленения требуются разные показатели этих характеристик. Из представленного ассортимента 17 разновидностей дренжано-накопительных мембран Optigreen можно подобрать подходящие решения, как для разных вариантов скатных кровель, так для благоустройства стилобата с возможностью проезда грузовых автомобилей. Со вторым материалом – субстратом - ситуация намного сложнее и требует особого внимания и контроля со стороны заказчика, поскольку под видом "кровельного субстрата" зачастую можно получить обыкновенную почво-грунтовую смесь. Некачественный кровельный субстрат - одна из основных причин аварий на зеленых кровлях.
На важность правильного подбора технологии обращает внимание и Сергей Яшенков. По его словам, например, при экстенсивном озеленении стоимость растений может быть выше задействованной системы. Причем иногда в разы. Но при неправильно подобранной системе растения гибнут, и в результате вместо «зеленого ковра» - постоянные затраты на покупку новых растений. Все это продолжается, пока не придет специалист и не скажет, в чем проблема. «Мы используем в своей работе только технологию ZinCo, эта технология проверена временем. Инновационность - штука хорошая, но экспериментировать с кровлями я бы не стал, это очень дорого может обойтись. Мы всегда подбираем решение под конкретный тип озеленения и задачи проекта. В нашем ассортименте выбор различных типов дренажных водонакопительных элементов ZinCo разных назначений и ценовых категорий, также мы производим в России сертифицированный кровельньный субстрат ZinCo. Типовое решение озелененной может выглядеть так: растения, кровельный субстрат (высота субстрата зависит от типа озеленения), фильтр (TG ZinCo), дренажно-водонакопительная мембрана Флорадрейн (FD 25, 40, 60 и др. ZinCo (ее задача обеспечить отвод лишней влаги, оставив в себе достаточно воды для растений и, что очень важно, - обеспечить аэрацию пирога озеленения) подбирается под тип озеленения), защитный водонакопительный мат (BSM ZinCo), задача которого - защитить нижние слои от механичемских повреждений и обеспечить дополнительный запас влаги, противокорневая защита (либо пленка противокорневая (ВСФ ZinCo), либо можно использовать гидроизоляцию с противокорневой защитой). Отмечу, что первая кровля в России, сделанная по системе ZinCo, – это подземный гараж для «Газпрома» по улице Наметкина в Москве. Этот проект был реализован в 2001 году. В 2008 -м там производили раскопки в связи с повреждением системы отопления. Был вскрыт «пирог» кровли. Мы присутствовали при этом и видели, что он находится в идеальном состоянии»,- вспоминает представитель компании "ЦинКо РУС".
По словам Евгения Спирякова, один из ключевых моментов – применяемые для зеленых крыш материалы должны быть устойчивы к прорастанию корней. «Зеленая кровля – это комплекс материалов, поэтому объяснить принцип устройства такой кровли и особенности материалов проще на примере конкретной системы. Например, в системе ТН-КРОВЛЯ Грин PIR сначала укладывается пароизоляция. Следом монтируются теплоизоляционные плиты LOGICPIR – они легкие, но прочные, поэтому позволяют передвигаться по кровле без опасности повредить или помять теплоизоляцию. Затем укладывается гидроизоляция. В качестве нее выступает ПВХ мембрана LOGICROOF V-GR. Она как раз устойчива к прорастанию корней деревьев. Если этого не будет, то корни могут повредить гидроизоляцию, что в итоге приведет к протечкам. Следом необходимо обеспечить функцию дренажа – это поможет выводить с кровли лишнюю влагу. Для этого монтируется профилированная мембрана PLANTER Geo. Она осуществляет первичный сбор жидкости и отводит ее к водоприемным устройствам. И уже на профилированную мембрану укладывается грунт и раскатывается зеленый газон»,- поясняет эксперт.
МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:
«Зеленые стандарты» необязательного характера следовать или нет ?
Вследствие самоизоляции может вырасти спрос на плиты PIR и «зеленые» кровли
Купол как уникальная конструкция
Лаборатория деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» совместно с ООО «ЦНИПС ЛДК» разрабатывает проекты большепролетных каркасов покрытия из клееных деревянных конструкций (КДК). По их проектам построено более 10 аквапарков по всей России. Крупнейший из них – аквапарк «Питерлэнд» в парке 300-летия Санкт-Петербурга. Об особенностях проекта «Строительному Еженедельнику» рассказал заведующий лабораторией деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Александр Погорельцев:
– В бассейнах и аквапарках КДК имеют преимущества перед конструкциями из металла или железобетона. Для них хлорирование или озонирование воды создает агрессивную среду, нейтральную для древесины.
В ТРК «Питерлэнд» смонтирован ребристый купол диаметром 90 м и высотой 45 м. Особенности конструкций связаны в основном с его габаритами. В плане меридиональные ребра купола опираются с шагом 14,5 м на нижнее железобетонное кольцо и на стальное верхнее кольцо диаметром 5 м. Основные ребра длиной около 60 м выполнены в виде серповидных сборных ферм и сами по себе являются уникальными в части принятых конструктивных решений, изготовления, сборки и монтажа. На эти ребра с шагом 6 м опираются девять криволинейных кольцевых элементов, из которых два – верхний и нижний – являются опорами для 60 промежуточных меридиональных ребер. Нижний кольцевой элемент выполнен в виде горизонтальной фермы, воспринимающей реакции опор от промежуточных ребер и нагрузки от кольцевой технологической площадки. Остальные кольца являются распорками между меридиональными ребрами для обеспечения их устойчивости.
В конструкции купола реализованы основные принципы «системы ЦНИИСК», все основные узлы и стыки поясов серповидных ребер выполнены на наклонно вклеенных стержнях и V-образных анкерах. Это уникальная система узловых соединений, основанная на вклеивании в древесину арматурных стержней периодического профиля. Россия обладает приоритетом в области подобных узловых соединений деревянных конструкций.
Все жесткие стыки ребер и соединения закладных деталей со стержнями, вклеенными на заводе и на монтаже, выполнены ручной сваркой. Экспериментальные исследования, проведенные в ЦНИИСК с целью оценки влияния сварки на соединения, показали, что существующий «психологический» барьер при сварке деревянных конструкций успешно преодолевается. При соблюдении нескольких рекомендаций сварка практически не сказывается на несущей способности соединений.
Меридиональные ребра состоят из четырех отправочных блоков полной заводской готовности, соединяемых на монтаже жесткими стыками на сварке. Все блоки по торцам снабжены выпусками V-образных анкеров и закладными деталями.
Проблемы допусков по длине для меридиональных ребер решены с помощью зазоров около 40 мм между торцами поясов, заполняемых полимербетоном после сварки V-образных анкеров и стальных полос. Этим достигается плотный контакт по площадкам сжатия.
Треугольная решетка меридиональных ребер включает горизонтальные и вертикальные элементы. Горизонтальные соединены с поясами на цилиндрических нагелях и шпильках, а вертикальные – с усилием растяжения до 40 т – путем сварки выпусков вклеенных стержней и закладных деталей на раскосах.
Сборка и монтаж меридиональных ребер производились в три этапа: сначала на жестком горизонтальном стенде производилась предварительная сборка блоков в проектных габаритах, затем окончательная сборка в вертикальном стальном стенде с последующей установкой блоков в проектное положение.
Из-за кризиса 2008 года после монтажа каркаса купола строительство было приостановлено – и возобновлено только в 2011 году. В результате влажность древесины, не защищенной от атмосферных осадков, значительно превысила величину равновесной влажности, соответствующей условиям эксплуатации. Быстрое завершение строительства и ввод в эксплуатацию могли привести к неравномерной усушке древесины и, как следствие, к появлению значительных трещин и расслоений. Разработанные в ЦНИИСК рекомендации по обеспечению температурно-влажностного режима при завершении строительства позволили избежать этих проблем.
Цифровые технологии – спорту
Олимпиада в Сочи и Чемпионат мира по футболу – 2018 задали новые требования к проектированию и строительству спортивных сооружений в России. О том, как создать современный спортивный объект мирового класса и уложиться в жесткий дедлайн, рассказывает руководитель отдела ОВиКВ компании «Метрополис» Сергей Брюзгин.
Проектирование спортивных сооружений – задача сложная и ответственная. Объекты такого рода сочетают в себе яркую, запоминающуюся архитектуру и комплекс сложнейших инженерных систем. Именно поэтому проектировщики постоянно находятся в поиске новых эффективных решений для работы с такими проектами.
В основе – технологии
Одними из наиболее успешных разработок, активно используемых проектировщиками, являются BIM-технологии. Их применение при проектировании современных сложных объектов, к числу которых относятся и спортивные сооружения, является одним из ключевых условий успешных инвестиций заказчика, ведь технология BIM-проектирования позволяет существенно сэкономить время и средства, необходимые для реализации проекта.
Эта технология дает возможность повысить качество проектирования и на раннем этапе представить полную картину того, как будет выглядеть и функционировать объект. При необходимости заказчик может своевременно внести корректировки в проект на той стадии, когда изменения не влекут за собой больших затрат. Это отличная возможность для всех участников проекта получить практически идеальный продукт, обладающий внешней привлекательностью, комфортом и безопасностью среды и, что самое главное, инвестиционной привлекательностью.
Сейчас все проекты нашей компании разрабатываются с применением этой технологии. Например, Центр художественной гимнастики имени Ирины Винер-Усмановой еще в 2016 году получил первое место на конкурсе BIM-технологий, организованном Минстроем РФ.
Другая многообещающая разработка – достаточно молодая в строительной сфере технология математического моделирования (CFD-моделирование). До ее появления то или иное техническое решение можно было обосновать либо опираясь на накопленный опыт (чаще всего используя решения, принятые ранее для подобных объектов), либо при помощи натурных испытаний (создание макета, испытательного стенда и т.п.). Первый вариант – рискованный (аналогичный объект может достаточно сильно отличаться по своим характеристикам от проектируемого, что может дать свою погрешность и привести к неработоспособности решения). Второй – затратный как по деньгам, так и по времени, не говоря о том, что далеко не все макеты можно физически реализовать. Технология CFD дает возможность за пару дней, а иногда и за несколько часов решить нестандартный узел, внести в него требуемые корректировки и добиться эффективности и работоспособности решения.
Мы применяли CFD-моделирование при проектировании таких объектов, как Центр художественной гимнастики в Москве, многофункциональный плавательный центр «Лужники», крытый каток Москомспорта, а также при проектировании жилых зданий.
До того, как мы освоили эту технологию, нам казалось, что ее применение будет востребовано только на уникальных объектах, однако практика показала, что использование CFD-моделей полезно для объектов любого уровня сложности. С его помощью можно решать такие задачи, как распределение температур в сложных трехмерных многослойных конструкциях, расчет параметров микроклимата помещений, воздухораспределение, расчет потерь давления в нестандартных сетевых элементах и т. д.
Данная технология дает специалисту возможность на раннем этапе проектирования отследить вероятные недочеты потенциальных инженерных решений, а иногда и понять, что предлагаемое решение слишком затратно (как энергетически, так и финансово) или вовсе нежизнеспособно. Например, для проверки условий, создаваемых для зрителей и спортсменов, наша компания выполняла оценку проектных решений систем вентиляции и кондиционирования главной арены Центра художественной гимнастики в Москве при помощи CFD-моделирования. Для достижения оптимального результата нам пришлось провести 8 итераций расчетов, в результате чего системы вентиляции и кондиционирования были значительно переработаны. Это еще раз подтверждает: CFD-моделирование и проектирование при помощи BIM-технологий позволяет на раннем этапе выявить проблемы и оптимизировать проектные решения. А заказчик, в свою очередь, получает наглядное, интуитивно понятное обоснование принимаемых решений. Вот несколько примеров выполненных расчетов:
В гармонии со стройкой
Посмотрим, как применение этих технологий реально отражается на строительном процессе. В качестве примера возьмем Центр художественной гимнастики. Для проектируемого объекта выполнялись следующие стадии проекта:
- концептуальные решения (стадия «К»);
- стадия «Проектная документация» (стадия «П»);
- стадия «Рабочая документация» (стадия «Р»);
- авторский надзор.
Проект стадии «К» стартовал в конце мая 2016 года и длился примерно 2 месяца. Последующая стадия «П» длилась примерно 3,5 месяца. Стадия «Р» длилась примерно 2 года, при этом строительные работы на объекте велись с запаздыванием от проекта всего на 2–3 месяца, иногда этот разрыв становился еще меньше, так что можно сказать, что проект стадии «Р», строительство и авторский надзор шли практически параллельно.
Основные сложности при проектировании как раз и связаны с малым разрывом в сроках между разработкой проектного решения и выдачей его для реализации на стройплощадку. У инженеров и архитекторов остается очень немного времени на принятие и согласование решений, и ошибки при таких малых сроках недопустимы. Именно использование BIM-технологий и, в частности, CFD-моделирования позволяет проектировщикам достаточно комфортно чувствовать себя в процессе взаимодействия со всеми заинтересованными сторонами. При этом есть, конечно, одно обязательно условие, с чем нам повезло: в арсенале всех участников проекта были современные технологии и подходы к проектированию, что позволило выполнить поставленную задачу в требуемый срок.
