Зеленые крыши - долгосрочный вклад в экологию города

Шаталов Ф.А. 1

1ОГБОУ "Лицей № 9 г. Белгорода"

Пепенина Л.Г. 1

1ОГБОУ "Лицей № 9 г. Белгорода"

Работа в формате PDF

2.5 MB

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение.

В настоящее время обустройство зеленых крыш при строительстве зданий приобретает все большую популярность. В связи с возникающим в крупных городах дефицитом земли и обострением экологической обстановки появляется необходимость рационального использования кровель зданий с применением зеленых насаждений. Зеленые дерновые кровли, помогавшие многие сотни лет сохранять тепло в домах Исландии и Скандинавии, в течение долгого времени рассматривались только как местная строительная практика. Ухудшение экологической обстановки в мегаполисах и быстрое сокращение площадей городских озелененных территорий, возродили интерес к зеленым крышам не только в странах Северной Европы, но и во всем мире.

Эксперты в экологической сфере рассматривают зеленую кровлю не с точки зрения ее красоты и практичности, а с точки зрения ее пользы для городской экологии. В современных городах, где бетон, стекло и металл вытесняют природу, катастрофически не хватает растений, кустарников и деревьев. А ведь именно они дают нам кислород и очищают окружающую среду.

Обустройство зеленых крыш при строительстве и реконструкции зданий может существенно улучшить условия проживания и жизнедеятельности людей в городах, способствуя решению экологических проблем. В настоящее время зеленые кровли получили широкое международное признание, и их строительство осуществляется практически во всех регионах мира.

ТЕМА ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ПРОЕКТА: Зеленые крыши – долгосрочный вклад в экологию города.

ЦЕЛЬ – изучить и оценить экологические преимущества зеленых кровель при строительстве и реконструкции зданий и сооружений.

ГИПОТЕЗА: я предположил, что озеленение крыш экологически оправдано и несет существенный экологический эффект.

ЗАДАЧИ:

1. изучить литературу по данной теме из разных источников;

2. спросить у взрослых, в том числе узнать мнение экспертов в этой области;

3. найти необходимый материал в Интернете;

4. посетить школьную библиотеку;

5. посетить Ботанический сад НИУ «БелГУ»;

6. посетить ЖК «Привилегия» - первый дом в Белгородской области с уникальной террасой на крыше;

7. посетить питомники Белгородской области;

8. изготовить макет зеленой крыши.

МЕТОДЫ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ПРОЕКТНОЙ РАБОТЫ:

1. наблюдение;

2. сбор информации;

3. анализ;

4. моделирование.

2. Роль зеленых насаждений в формировании городской среды.

Много интересных книг по экологии я прочитал, еще не являясь учеником начальной школы. Все эти чудесные книги открыли для меня удивительный и неповторимый мир Природы, научили меня находить очень важные, необходимые, но скрытые от наших глаз связи и закономерности в живой природе.

Из этих книг я узнал, что сейчас весьма важной является проблема сохранения и оздоровления среды, окружающей человека в городе, формирования в городе условий, благотворно влияющих на психофизическое состояние человека, что особенно важно в период интенсивного роста городов, развития всех видов транспорта. Важную роль в решении этой проблемы играет озеленение.

Зеленые насаждения влияют на температурно-влажностный режим: даже небольшой зеленый массив снижает температуру летом на несколько градусов. Эта особенность основана на свойстве зеленых растений поглощать тепловую энергию.

Зеленые насаждения обладают большой испаряющей способностью. Они испаряют влаги в 20 раз больше, чем занимаемая ими площадь, при этом, значительно понижая температуру окружающего воздуха. Поэтому в теплое время года и в районах с жарким климатом озеленение особенно полезно.

Важную роль играют зеленые насаждения в процессе газообмена: они поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Это их свойство используют в условиях города. Зеленые насаждения по-разному участвуют в этом процессе. Например, тополь почти в 7 раз больше ели обыкновенной поглощает углекислый газ и выделяет кислород, дуб черешчатый - в 4,5 раза, липа крупнолистная - в 2,5 раза. При подборе деревьев и кустарников для городских условий следует учитывать эту способность зеленых насаждений.

Зеленые насаждения вырабатывают особые летучие и нелетучие вещества (фитонциды), угнетающие жизнедеятельность некоторых бактерий и микроорганизмов. Специальные исследования показали, что особенно эффективны фитонциды кедра атласского, черемухи обыкновенной, чубушника, тиса ягодного, дуба пушистого, граба европейского.

Зеленые насаждения с успехом можно использовать для очищения городской среды от пыли и газа. Установлено, что многие растения задерживают на пластинах своих листьев большое количество пылевидных частиц. Образованию пыли существенно препятствует даже газон. Запыленность среди зеленых насаждений в 2-3 раза меньше, чем среди застройки. Ботанический сад БелГУ снижает запыленность воздуха в летнее время года на 30 - 40 %. Количество задерживаемой пыли зависит от строения листьев: на шероховатых листьях осаждается пыли больше, чем на гладких, в лиственных кронах больше, чем в хвойных, гладкие и шероховатые листья очищаются лучше, чем ворсистые. Эту особенность деревьев полезно учитывать при проектировании посадок, защищающих от пыли.

Загазованность атмосферы оказывает пагубное влияние на все виды живых организмов. Некоторые газы оказывают на растения вредоносные действия даже на расстоянии 2...3 км от источника загрязнения (например, сернистый газ). Несмотря на это, растительность обладает свойством поглощать газообразные отходы промышленных производств и транспорта. Для этого выбирают растения, стойкие к токсичным загрязнениям воздуха и усваивающие из атмосферы значительное количество этих загрязнений.

Одним из главных источников шума на городских магистралях является автотранспорт. Зеленые насаждения помогают человеку в борьбе с шумом. Зеленые насаждения поглощают до 24% звуковой энергии, а оставшуюся ее часть отражают, рассеивая ее во всех направлениях. Внутри микрорайона зеленые насаждения снижают шум от спортивных, детских и хозяйственных площадок.

Велика роль зеленых насаждений в формировании городской среды. Шелест листьев, пение птиц благотворно влияют на психологическое состояние человека, озеленение организует микроклимат и приближает условия окружающей человека среды к оптимальным.

С помощью озеленения можно создать неограниченное многообразие цветовых оттенков, изменяющихся во времени и пространстве. Зелень в любое время года оказывает на человека умиротворяющее действие. Деревья, кустарники, цветы украшают нашу жизнь. Велика сила их эстетического воздействия на человека. Современный уровень цивилизации удалил человека от природы, поэтому теперь человеку ее особенно не хватает. Зелень всегда приятна для глаза. При правильном подборе ассортимента деревьев и кустарников, вьющихся растений, цветов и газона можно искусственно создать разные цветовые гаммы, выразительные сочетания растений по их формам, очертанию, структуре, объему. Озеленение помогает подчеркнуть стройность архитектурных конструкций, используется в качестве живой изгороди, разделительных полос и островков безопасности. Озеленение является в городе важнейшим составляющим элементом и занимает значительное пространство.

Поэтому необходимо сохранять и развивать на территории всех городов крупные зеленые массивы, даже несмотря на высокую привлекательность их территорий для жилищного строительства и других видов хозяйственного использования.

3. Белгородская область – рукотворный парк.

Современный город наступает на природу невиданными доселе темпами. Города растут, бетонные коробки множатся, а количество зеленых зон – нет. Все меньше остается в его пределах земли, не занятой застройкой и транспортными магистралями, не скованной асфальтом и другими твердыми покрытиями, а воздух все больше загрязняется выбросами веществ, вредных для человека и всего живого. Растениям, этим «оздоравливающим легким» городской среды, практически не остается места.

Облик моего города примечателен органичным сочетанием современной жилищной застройки с богатым природным ландшафтом и озеленением.

Общероссийская Общественная организация «Зеленый патруль» 4 раза в год (зима, весна, лето и осень) публикует национальный экологический рейтинг регионов, начиная с апреля 2008 г. Расчетные данные проекта находятся в открытом доступе, размещаются на интернет-портале. Рейтинг отражает актуальное состояние экологии в субъектах РФ.

По данным за лето 2022 г. Белгородская область занимала 3-ье место в национальном экологическом рейтинге регионов после Тамбовской области и Алтайского края. Для сравнения: соседняя Воронежская область находится на 35-ом месте в рейтинге.

Я решил разобраться, с чем связан такой высокий экологический показатель моего родного города и региона.

Оказывается, в Белгородской области уделяется огромное внимание озеленению и благоустройству территорий.

На территории Белгородской области с 2010 г. активно реализуется масштабный областной экологический проект «Зеленая столица». В рамках данного проекта выделено несколько основных направлений.

Первое направление включает в себя озеленение и ландшафтное обустройство территории области: населенных пунктов; административных, производственных объектов; парков, пустырей; придорожных территорий, транспортных развязок.

Второе направление подразумевает рекультивацию участков, испытавших пагубное воздействие со стороны хозяйствующих субъектов — предприятий горнорудного комплекса и других промышленных отраслей.

В качестве третьего направления проекта обозначено развитие рекреационных зон, которые будут создаваться на берегах рек, в лесных массивах, и предназначаться для активного и полезного отдыха жителей области.

Четвертый компонент проекта заключается в координации работы по производству посадочного и посевного материала для всех направлений — саженцев деревьев и декоративных кустарников, семян трав и цветов.

Идея «превратить нашу область в «цветущий сад» нашла живой отклик у многих жителей нашего региона: активными участниками являются работники предприятий, общественных организаций, студенты и школьники.

Только за 2020 год в Белгородской области было высажено 41 800 деревьев, 187 420 - кустарников, приблизительно 3 миллиона цветов и оформлено 38 гектаров газона. В 2021 году проведено облесение более 7 200 гектаров области.

Необходимо отметить, что в Белгородской области ежегодно увеличивается число проводимых природоохранных акций: «Дни леса», «Дни реки», «Белому городу – чистые улицы», «Сделаем!», «Живи, лес!», «Дубрава Белогорья», «Парки Белогорья», «Дерево памяти».

В рамках региональной программы «Зеленая столица» было высажено свыше миллиона деревьев и кустарников, более девяти миллионов цветущих растений.

Восстановление земель, которые длительное время испытывают на себе техногенное воздействие – вопрос более чем актуальный. На территории Белгородской области находятся два крупнейших горнодобывающих и перерабатывающих предприятия – Стойленский и Лебединский ГОКи. В настоящее время на карьере мела и глины «Полигон» производится горнотехнический и биологический этапы рекультивации; на меловом карьере «Зеленая поляна», где высажено порядка 100 тысяч сеянцев акации белой и облепихи, формируется пчелопарк. Кафедрой промышленной экологии БГТУ им. Шухова отбираются пробы пород, и ученые регулярно проводят анализ и разрабатывают рекомендации по выбору оптимального лесопосадочного материала.

Из всех лесов, находящихся на территории Белгородской области, 50% созданы руками человека. Эти леса расположены на оврагах и балках, которые прекратили водную и ветровую эрозию почвы, поступление песков, поэтому необходимо сохранять и приумножать наши леса.

В Белгородской области реализуется уникальная экологическая программа «Зеленый миллиард», согласно которой за пять лет число растений в районах и городских округах региона должно достичь миллиарда единиц. В рамках программы предусмотрена реконструкция озеленения общественных пространств и крупных предприятий, проведение экологических месячников, внедрение стандарта озеленения и ряд других мероприятий.

Реализация программы была обеспечена местным посадочным материалом, подключив потенциал региональных питомников и Ботанического сада Белгорода. Так был составлен список из 165 видов растений, максимально подходящих к климату области. Особое внимание в нем уделяется деревьям-долгожителям.

Беда наших городов в том, что они озеленялись в 50–60-е гг. быстрорастущими лиственными породами деревьев. А чем более быстрорастущая порода, тем она более короткоживущая. И сейчас эти деревья подходят к пределу своей жизни, их так или иначе придется убирать. Представьте, что если все снести, то можно на ближайшие 20 лет остаться в «лысых» городах. Нужна смена пород: одни быстро растут, другие под их пологом подрастают, сменится одно поколение, подрастет другое. Основная задача – на протяжении долгого времени постоянно поддерживать красивую, функциональную и благоприятную окружающую среду.

Хотелось бы отметить еще несколько проектов по озеленению, реализуемых в Белгородской области.

Парк Дуба. 3 ноября 2018 г. открыли Парк дуба, расположившийся на окраине Белгорода. В нем высадили 800 красных и черешчатых дубов. Дубовая 1,5-километровая аллея протянулась от Белгорода к Дубовому. Помимо красных и черешчатых видов, в парке есть монгольский, крупноплодный и двухцветный американские дубы. Планируется собрать коллекцию дубов, которые произрастают не только на территории России, но и в мире.

В среднем дубы растут 300-400 лет, но есть и такие, которые могут просуществовать на планете 1500 лет. Одно взрослое дерево (50 лет) выделает кислорода, достаточного для жизнедеятельности 3 человек.

Фото 1. Парк дуба

Проект Белгородская сирень – создание крупнейшей в России коллекции сортов сирени, центра селекции сирени и распространение сирени на территории Белгородской области.

В садово-парковом строительстве сирень высоко ценят за красоту, обильное цветение, аромат. Агротехника сирени не представляет трудностей для городского озеленения. Грамотная посадка обеспечивает продолжительный срок жизни растения (до 200 лет).

За 150 лет селекционерам прошлого и настоящего удалось создать множество высоко декоративных сортов сирени, не все из которых получили достаточную известность или распространение. Ботанический сад НИУ «БелГУ» ставит перед собой задачу создать наиболее полную коллекцию лучших сортов сирени мировой селекции – не менее 250 сортов к 2020 году и не менее 600 в перспективе и сделать большинство из них доступными садоводам России.

Проект «Белгородская сирень» реализуется Министерством строительства и транспорта Белгородской области и Белгородским государственным национальным исследовательским университетом.

Основанием для создания проекта являются:

1. ограниченный ассортимент и недостаток качественного посадочного материала сортовой сирени;

2. многие ценные сорта сирени отечественной и зарубежной сирени утеряны или смешаны. Из 300 сортов сирени селекции выдающегося российского селекционера Л. А. Колесникова сохранилось лишь 50;

3. Наличие у Ботанического сада НИУ «БелГУ» научно-исследовательской и материально-технической базы для формирования крупнейшей в стране коллекции сирени.

Фото 2. Сорта сирени в БелГУ (сорт Федерико Гарсия Лорка и Примроуз).

Поистине это противоречит всякой логике, когда площадь,

равная целому городу, не используется, и шиферу остается любоваться звездами!

Ле Корбюзье

4. Виды и особенности проектирования зеленых крыш.

Недавно папа взял меня с собой на форум по ландшафтной архитектуре и садовому дизайну, который проходил в Москве. В рамках форума состоялась уникальная образовательная программа с участием профессионалов в сфере экологии, дизайна, архитектуры и ландшафтного проектирования.

Деловая часть форумов длилась несколько дней. За это время я послушал несколько интересных докладов по озеленению городов, экологии современных городов, узнал о новых направлениях в строительстве и архитектуре.

Из форума я узнал, что для того, чтобы зеленые насаждения города могли обеспечивать свою функцию по защите атмосферы от загрязнения, на каждого горожанина должно приходиться 300 кв. м лесов, в том числе 50 – непосредственно в черте города, а остальное – вокруг него. Поэтому очень важным является развитие этой сферы благоустройства города. Но, даже несмотря на то, что роль озеленения городских территорий достаточно велика, в современных крупных городах, в том числе российских, главной проблемой является недостаточность озеленения.

Но, несмотря на то, что существует немало проблем в озеленении городов, способы решения этих вопросов, так или иначе, имеются.

Одним из решений данной проблемы может стать создание садов на крышах домов. Такие зеленые насаждения уже давно распространены в европейских странах. Общепризнанное первенство в создании крыш-садов в настоящее время принадлежит Германии и Америке. В этих странах одно из обязательных условий при проектировании новых зданий - озеленение крыши, в том числе имеющей значительный уклон. Несколько лет назад мой папа посетил Нью-Йорк и Бостон по обмену опытом в сфере строительства. После поездки он мне рассказал, что около 70% крыш в этих городах – зеленые! Введены даже налоги для домовладельцев, не использующих крыши под сады. В швейцарских городах до 25% плоских крыш занимают газоны. В Японии действует предписание разбивать сады на всех плоских кровлях, площадь которых превышает 100 м².

Фото 3. Зеленая крыша государственного учреждения, Бостон.

В России использование плоских крыш теоретически обосновали еще в 1920-е годы. Именно в те годы было построено немало зданий, крыши которых служили смотровыми площадками, использовались как сады для отдыха и даже как детские игровые комплексы, заменяющие участки детских садов. Но оставались еще огромные площади крыш промышленных, жилых и общественных зданий, в том числе и подземных сооружений. Великая Отечественная война надолго прервала проектирование крыш-садов. Лишь в конце 90-х годов прошлого века в России были разработаны специальные рекомендации по проектированию крыш-садов, а в 2001 году в Москве вышло "Пособие по озеленению и благоустройству эксплуатируемых крыш жилых и общественных зданий, подземных и полуподземных гаражей, объектов гражданской обороны и других сооружений".

В России же сады на крышах только начинают распространяться по регионам. Крыши в современных зданиях могут выдерживать большие нагрузки. На крышах нередко устраивают бассейны, а на высотных домах – даже посадочные площадки для вертолетов.

Использование озеленения на кровлях зданий и сооружений позволяет повысить эстетические качества застройки, особенно, при разноэтажной застройке, обогатить ландшафт города, расширить возможности для организации рекреации населения, что особенно важно при все увеличивающемся дефиците городских земель.

Все варианты озеленения кровли можно поделить на две большие группы:

Экстенсивное. Это то самое озеленение, которое лишь изредка нужно поливать и стричь. Оно включает в себя травы, мхи и цветы с небольшой корневой системой.
Интенсивное. Это все варианты с клумбами, садами и огородами на крыше, которые нуждаются в регулярном уходе, но которые могут превратиться в настоящую зону отдыха, игр и развлечений.

Для плоских крыш с большой площадью все более популярным становится именно интенсивное озеленение, причем с использованием возможностей современного ландшафтного дизайна.

Так, к последним модным тенденциям в этой сфере можно отнести:

Композиции в стиле диких полей и садов. Они предполагают высадку трав, цветов (возможно, даже кустов и деревьев) в продуманном, но все же хаотичном порядке, создающим иллюзию их естественного появления.
Декоративные огороды. Вместо того, чтобы делать на зеленой крыше или сад, или огород, дизайнеры предлагают совместить оба подхода: сделать и цветы, и овощи своеобразными украшениями площадки.
Ассиметричные композиции. Клумбы, декоративные деревья, папоротники и другие растения, высаженные по плавным ассиметричным линиям, постепенно вытесняют геометрически выверенные схемы традиционных клумб.
Использование камней. Искусство создания цветочно-растительных дизайнов, украшенных крупными натуральными камнями, пришло к нам с загадочного Востока. Оно отсылает к природе и естественной красоте, и активно используется при оформлении зеленых кровель.

Возможно использование эксплуатируемых кровель для устройства на них оранжерей и парников, которые должны проектироваться по специальному проекту, учитывающему специфические требования различных групп растений к свету, теплу, влажности и т.п.

Для того, чтобы разобраться с особенностями проектирования зеленых крыш, мы с мамой посетили Облпроект и побеседовали с архитекторами и инженерами.

Устройство зеленой крыши строители называют «кровельным пирогом». Современная зеленая крыша представляет собой размещенные на кровле с использованием инновационных технологий слои гидроизоляции, дренажного материала и почвы, засаженные растительностью.

Фото 4. Кровельный пирог.

Любая зеленая кровля подразумевает увеличение нагрузки на несущие конструкции. Поэтому в идеале решение о создании зеленой крыши нужно принимать на этапе проектирования дома, когда есть возможность рассчитать и запланировать будущие нагрузки и создать подходящие условия для роста растений. Зеленую крышу можно укладывать на перекрытия из различных материалов – деревянные (в этом случае обычно планируют облегченные варианты систем озеленения), железобетонные плиты и металлические. Основные сложности в создании садов на крышах – разрушающая сила корневой системы и ветровые нагрузки, поэтому конструкция сада на крыше является достаточно сложной. Она имеет, как правило, несколько изолирующих слоев, дополнительные ветрозащитные устройства специальную систему полива. Слой грунта для растений до должен составлять 30-40 см, для создания газона – 15 см. К сожалению, эксплуатируемые крыши требуют дополнительных материальных затрат. Новые технологии обустройства «зеленых крыш» включают целый комплекс строительных работ. Это решение вопросов гидроизоляции, устройство дренажного слоя с необходимой фильтрацией.

Оказывается, это очень непросто создать проект зеленой крыши. Для этого нужно учитывать огромное количество разных факторов:

- нагрузку, которую может выдержать конструкция данной крыши; с ее учетом выбирается тип зеленых насаждений;

- объем почвенного слоя, необходимого для размещения корней растений;

- необходимое количество влаги для обеспечения растений водой; необходимость дренажа для удаления излишней влаги, которую получает эксплуатационное покрытие при атмосферных осадках или при поливе растений;

- необходимость защиты конструктивных элементов крыши от проникновения корней.

Оба типа современных зеленых кровель представляют собой сложные, хорошо продуманные и тщательно просчитанные кровельные ситемы. Но интенсивные зеленые крыши считаются более дорогими, так как создают значительно большую нагрузку на несущие конструкции и требуют большей механической поддержки.

Поэтому, рекомендуется использовать не полностью почву, а добавлять в нее в качестве составных частей керамзит, торф, перлит, имеющие меньшие удельные веса, чем почва и тем самым уменьшающие нагрузку на несущие конструкции здания.

Озеленение крыш повышает теплоизоляцию здания, в значительной степени нивелируя резкие перепады температур в течение года; обеспечивает сохранность гидроизолирующего покрытия любой крыши, удлиняя во много раз периоды между капитальными ремонтами крыш. Озелененная крыша лучше поглощает шумы и пыль, создает собственный благоприятный климат.

В Облпроекте мы узнали, что в Белгороде в ближайшее время планируется построить три дома с зеленой кровлей. Инженеры и архитекторы уже начали работу над первым проектом. Дом будет располагаться в центре города на Свято-Троицком бульваре.

5. Зеленые крыши: экологические преимущества.

Дефицит свободных территорий и ухудшение экологической обстановки в городах заставляют по-новому взглянуть на проблему строительства садов на крышах. Зеленые кровли, кроме дополнительного жизненного пространства и более эстетичного вида домов, дают их обладателям целый ряд экологических преимуществ.

В первую очередь озеленение крыш улучшает качество атмосферного воздуха, существенно снижая уровень загазованности, поскольку зеленые растения выделяют кислород и поглощают углекислый газ, а также адсорбируют загрязняющие воздух вещества и пыль.

Зеленые крыши обладают эстетической привлекательностью, создают новую среду обитания для многих видов растений, насекомых и птиц и предоставляют горожанам дополнительную возможность общения с живой природой.

Озеленение крыш имитирует природное окружение, увеличивая количество зелени, создающей тень и испаряющей влагу, и защищает собственно кровлю от неблагоприятных погодных воздействий, продлевая ее жизненный цикл. Летом оно способствует охлаждению крыши и снижению температуры воздуха как внутри, так и снаружи зданий, а зимой обеспечивает дополнительную теплоизоляцию, снижая потребность в энергии для кондиционирования воздуха и обогрева помещений. Кроме того, зеленые крыши обеспечивают дополнительную защиту от городского шума. Растительность на крыше улучшает и качество воздуха, вырабатывая в процессе фотосинтеза дополнительное количество кислорода и связывая углекислый газ, а также способностью адсорбировать пыль и другие виды атмосферных загрязнений. Таким образом, обустройство реконструкции зданий может существенно улучшить условия проживания и жизнедеятельности людей в городах, способствуя решению экологических и социальных проблем.

На стандартных крышах летом очень жарко, и температура там может подняться выше 50 градусов по С, но наличие испаряющих влагу растений позволяет за счет этого снизить температуру воздуха, примерно, до 35 градусов. Соответственно, снижается температура и в помещениях, расположенных непосредственно под крышей, делая проживание там более комфортным и обеспечивая экономию электроэнергии за счёт снижения потребности кондиционировании воздуха. Снижая летом неизбежную жару в квартирах обитателей верхних этажей, озелененная крыша обладает хорошими теплоизолирующими свойствами и не дает промерзать потолкам зимой. При этом она обладает еще и хорошей звукоизоляцией, снижая уровень шума в помещениях. За счёт того, что «зелёная крыша» состоит из нескольких слоёв, здание оказывается защищённым от воздействия холода зимой.

Строя высотные здания жилых домов, учреждений, сооружая промышленные корпуса заводов и фабрик на огромных территориях, прокладывая мосты и дороги, человек заимствует у природы зелёные пространства, берёт в долг, выкорчеванные деревья и кустарники, сочную зелень, полевые цветы. Мы можем вернуть наш «зелёный» долг Природе, компенсировать то, что у нее было отобрано.

Многие сторонники использования зеленых крыш рассматривают их как способ возвращения к природе. Когда здание построено, природное пространство земли, на котором оно стоит, становится непроницаемым, а естественная растительность и животный мир, возможно, присутствовавшие там, исчезают. Пространство наверху крыши можно засаживать растительностью, начиная от низкорослых стелющихся растений и до деревьев включительно. Хотя не все места обитания можно воссоздать на крыше, некоторые виды среды обитания, такие как травяные газоны и моховые ковры на зеленых крышах могут быть воссозданы. Эта воссозданная природная среда обитания может стать домом для многих видов жуков, насекомых и птиц. В Швейцарии исследовали количество пауков и жуков на зеленых крышах. Эти исследования показали, что зеленые крыши, различающиеся по набору видов и по плотности посадки растений, содержат большое разнообразие видов пауков, жуков и птиц. В своих исследованиях Brenneisen сравнил среду обитания зеленых крыш с сопоставимыми природными местообитаниями, найденными на уровне земли и содержащими подобную растительность, как на зеленых крышах; он установил, что присутствовавшие в каждой среде обитания виды жуков и пауков заметно не отличались. Это показывает, что зеленые крыши могут адекватно воссоздавать природную среду обитания. Исследования, проведенные в Швейцарии, показали также присутствие на зеленых крышах многих видов птиц, находившихся там в поисках пищи и для размножения.

Преимущества по сокращению потребления энергии. Слой почвы и растения на крыше обеспечивают дополнительный изолирующий слой к уже имеющейся в конструкции кровли изоляции. Этот дополнительный слой изоляции помогает снизить требования к отоплению и охлаждению здания и, следовательно, обеспечивает экономию энергии. Канадцы Лю и Баскаран, проведя полевые исследования в Оттаве, установили, что потребность в энергии, необходимой для кондиционирования помещений, благодаря теплоизоляционному эффекту зеленых крыш снизилась более чем на 75 %. В результате этих исследований сравнивались экстенсивная и обычная крыши одинаковой площадью 72 кв. м.

Предотвращение наводнений. Также зеленая крыша ведет себя как губка, поглощая и удерживая выпадающие на нее осадки, что значительно уменьшает объем стока с крыши и снижает ливневую нагрузку на канализационные системы. Если в сезон дождей, осадков выпадает достаточное количество, то можно сохранить эту воду для орошения зелёных насаждений и использовать в течение всего лета. Поскольку «зелёная крыша» является естественным фильтром, то излишки воды могут храниться ещё и для других целей. Зелёные крыши помогают справиться с этим явлением, поскольку во время сильных ливней они задерживают до 50% воды, максимально снижая вероятность затопления улиц. К тому же, зеленые крыши снижают нагрузку на ливневую канализацию, поскольку с обычной не озеленённой крыши в канализацию попадает вода с пылью и грязью, которые быстро засоряют канализационные системы, что требует дополнительных затрат на их очистку и эксплуатацию. Дождевая вода стекает с зелёной крыши, уже как бы пройдя через фильтры очистки, поэтому такие сточные воды не представляют опасность для канализации.

Пятый фасад. Зелёные крыши можно теперь считать, как бы пятым фасадом, поскольку своей красотой они зачастую привлекают больше внимания, чем основные фасады зданий. Они эстетичны, привлекательны, улучшают внешний вид района и города в целом, а их экологический эффект не вызывает сомнений. К тому же, они ещё создают дополнительные места для отдыха людей, среди любимых цветов и деревьев, не отходя от своего дома и не пользуясь транспортом для приближения к природе.

Стоимость зелёной кровли по сравнению со стоимостью обычной крыши будет, конечно же выше, но, благодаря ее многочисленным преимуществам, дополнительные расходы достаточно быстро окупятся в результате снижения затрат на отопление и охлаждение, экономии и накопления воды, а также уменьшения расходов на эксплуатацию самой кровли, так как служить она будет значительно дольше. Сейчас зелёные крыши являются декоративными объектами, но их можно сделать продуктивными в прямом смысле этого слова и сажать там пищевые культуры, пригодные для еды.

6. Подбор видового состава растений для зеленых крыш.

Растения, высаженные на высоких отметках, ведут себя под воздействием природных условий иначе, чем растущие на уровне поверхности земли. Микроклимат в садах на крышах приближается к горному: высокая солнечная радиация, ветер, твердое основание для вынужденно тонкого почвенного слоя, более резкие, как в горах, колебания температуры. Относительная влажность у поверхности крыши обычно на 5-10% ниже, чем на земле, а летом еще ниже - до 20%. Почва пересыхает, и этому способствует ветер, скорость которого на высоте возрастает в несколько раз.

На поверхности кровли зеленые насаждения подвержены воздействию прямых солнечных лучей, жары и зимней стужи. Желательно, чтобы растительный слой был легким по весу, растения приживались и росли на небольшом слое субстрата (почвы). Особое внимание уделяют составу и качеству почвы. В современных условиях используют облегченные питательные смеси - субстраты.

Растения, высаженные на крыше, не должны бояться резких перепадов температуры, засухи, сильных ветров. Обычно для озеленения крыш подбирают неприхотливее, низкорастущие стелющиеся или вьющиеся виды многолетников. Рост растений на крыше начинается весной на 3-12 дней раньше, чем на земле, так же как цветение, появление плодов и осеннего наряда листвы. Это учитывается при составлении декоративных сочетаний растений. Но значительно важнее экологический критерий: совместимость различных видов деревьев и кустарников. При выборе растений для сада на крыше отдают предпочтение неприхотливым и выносливым, в том числе характерным для горной флоры. Преимущественно это стелющиеся или карликовые формы деревьев и кустарников, травянистые и особенно почвопокровные растения и лианы.

За помощью в подборе многолетников для нашего проекта мы обратились в Ботанический сад БелГУ.

Фото 5. Посещение Ботанического сада БелГУ.

Для Зеленой крыши лучше всего подойдет седумный ковер. Очитки или седумы – неприхотливые суккулентные растения с толстыми стеблями и листьями и красивыми цветами, в которых скапливаются запасы воды. Суккуленты способны удерживать влагу, устойчивы к жаре и солнцу. Для седумов достаточно толщины субстрата 15-20 см.

Фото 6. Седумный ковер.

В природе насчитывается несколько сотен видов седумов и, используя несколько разных по цвету растений, можно создавать целые цветочные ковры с тонкими цветовыми переходами. Для зеленых кровель в условиях средней полосы России подходит более десятка видов. За рубежом селекционеры вводят устойчивые гибриды и выращивают седумные ковры для кровельного озеленения.

Седумы используются в основном для создания экстенсивной зеленой зоны. Седум абсолютно неприхотлив, а выглядит очень красиво и атмосферно, в стиле добрых детских сказок. Достаточно востребованным вариантом является и классический газон, сформированный из газонных трав.

В качестве растения для озеленения крыш могут использоваться и разнообразные цветущие многолетники, спокойно реагирующие на обилие солнечного света: это гвоздика, лаванда, тысячелистник, лаванда. При желании на зеленой кровле можно даже высадить крокусы или нарциссы.

Если количество субстрата в составе кровельного пирога будет увеличено, то появится возможность высадить на нем иву, сосну, березу, лиственницу, ель, клен, рябину, сирень, шиповник, яблоню, грушу.

Для озеленения крыш подходят также такие растения, как молодило, камнеломка, тимьян ползучий. Хорошо смотрятся на относительно ровном зеленом покрове небольшие островки злаков, такие как просо и ячмень. Подходят для всадки на крышу живучка ползучая, овсяница голубая, аметистовая или красная, купавка благородная.

На крыше можно создать уникальный луг с высадкой тысячелистника, лаванды, шалфея, эхинацеи. Некоторые участки можно украсить ночной фиалкой, которая издает чудесный аромат. Красиво также будет смотреться лен.

С седумами сочетаются альпийские и вьющиеся растения - камнеломки, живучки, мшанки. Можно подобрать растения с разными периодами цветения и получить на все лето красивую крышу.

Заниматься прополкой на крыше будет сложно, потому лучше отдать предпочтение почвокровным – они образуют плотный ковер и не дают пробиться ненужным травам.

Во влажном климате можно высадить такие растения на крыше, как мхи. Кстати, они так же бывают разных цветов, и к тому же, имеют небольшой вес.

В состав почвенного субстрата, который станет основой для высадки растений, должны войти песок, торф и перегной. Компоненты необходимо взять в равных частях.

Чтобы высадить на крыше небольшие почвокровные, потребуется уложить не менее 15 см грунта. Если в планах растения посерьезнее (кустарники и деревья), то высота грунта должна быть как минимум около метра. Каждые 5 см толщины почвенного слоя дают вес на 1кв. м около 100 кг. При высоте субстрата более 40 см возможна посадка помидоров и огурцов.

В последнее время все более модными становятся достаточно сложные ландшафтные композиции на поверхностях кровли, включающие в себя художественную высадку растений различных видов и сортов.

7. Разработка собственного макета плоской зеленой крыши на примере многоквартирного дома.

Мне захотелось выяснить, будет ли интересна тема организации пространства зеленой кровли жильцам многоквартирного дома, в котором я проживаю со своей семьей.

В доме проживает приблизительно 300 чел. Материал стен – кирпич, перекрытия – железобетонные плиты, разноуровневая кровля с мягким покрытием. Общая площадь кровли приблизительно 25 000 кв. м.

В моем социологическом опросе приняли участие 100 чел. разного возраста. Наибольший интерес к зеленой кровле проявили дети и молодежь. Желающих посетить сад на крыше среди людей пожилого возраста очень мало. Они мотивируют это страхом перед высотой и предвзятым мнением о сильном ветре. Предполагаемые формы отдыха – беседы, игры, обзор панорамы города, прогулки по крыше.

Я очень серьезно погрузился в свое исследование, прочитал много книг о строительстве.

Мне очень захотелось создать собственный макет зеленой крыши, комфортную зеленую зону отдыха на крыше дома, интересную и детям, и взрослым. И я попросил маму помочь мне с макетом.

Сначала мы сделали эскиз на компьютере, на основании которого продолжили нашу основную работу.

Фото 7. Эскиз макета.

Материалы для изготовления макета:

Дерево, массив сосны;
Мох ягель стабилизированный;
Мох искусственный для настила (газона);
Эпоксидная смола;
Кварцевый песок;
Мраморная крошка;
Акриловая краска.

Фото 8. Макет плоской зеленой крыши.

Мы сделали проект максимально приближенным к реальной жизни. На макете имеется очень обширная зеленая зона из стабилизированного мха (ягель). Имеется большая скамья для отдыха, 2 ланч-зоны со столиками и красивый фонтан, при изготовлении которого использовалась эпоксидная смола. По всему периметру проекта – живая зеленая изгородь. Для соблюдения техники безопасности, предполагается ограждение высоким забором по всему периметру крыши.

Я показал свой макет зеленой крыши папе и рассказал о нем. У меня появилась мечта – чтобы в Белгороде появился хотя бы один дом с зеленой кровлей.

Мой папа работает в компании «Трансюжстрой».

Он организовал мне встречу с архитекторами. Я показал им свой макет, и они внимательно выслушали меня.

Было принято решение реализовать мою идею в одном из проектируемых жилых комплексов компании. Так появилась идея создать зеленую эксплуатируемую кровлю ЖК «Привилегия», а в этом году данный жилой комплекс уже был введен в эксплуатацию.

Заключение.

Моя гипотеза подтвердилась. Как показали результаты нашего исследования, озеленение крыш действительно оправдано и несет существенный экологический эффект. Зеленая крыша улучшает тепло- и звукоизоляцию здания и обеспечивает экономию энергии до 70%. Она исключает выделение опасных для здоровья человека веществ из битумных материалов кровли. Ее обустройство улучшает качество атмосферного воздуха, снижая его загрязнение и выделяя за год количество кислорода, достаточного для дыхания 17 тыс. человек. Также зеленая кровля создает среду обитания для биологических организмов. Озелененные крыши изменяют городской ландшафт и создают благоприятный микроклимат, смягчая температур, повышая влажность среды и воздухообмен.

Все вышеперечисленные достоинства делают систему озеленения проектом, направленным на улучшение экологии, поддерживающим здоровый микроклимат и украшающим внешний вид зданий.

Посетив Ботанический сад БелГУ, мы узнали, как правильно подобрать видовой состав растений для зеленой крыши и критерии этого отбора. В Облпроекте мы узнали, что в Белгороде планируется строительство 3 домов с зелеными крышами. А в результате социологического исследования мы выяснили, будет ли интересна организация зеленой кровли жильцам многоквартирного дома. Также, используя метод моделирования, был создан макет плоской зеленой кровли многоквартирного дома.

В настоящее время обустройство зелёных крыш при строительстве и реконструкции зданий становится одной из наиболее динамично развивающихся областей ландшафтной архитектуры и приобретает всё большую популярность в России.

Грунтовые крыши имеют давние традиции во многих регионах планеты. В настоящее время и в России имеются примеры устройства эксплуатируемых крыш как в южных районах, так и на севере. Еще в 1986 г. газетой «Московская правда» был поднят вопрос об использовании крыш городских зданий для размещения теплиц, в которых можно было бы выращивать овощи и цветы круглый год.

Многим из нас знакома фраза: «Мой дом – моя крепость». Крепость – это наша окружающая среда, мы создаём её вокруг себя, и от каждого из нас зависит, чем мы будем дышать под крышей своего дома.

Кусочек живой природы между небом и землей, посреди города — мечта, которую можно воплотить в жизнь...

Список литературы:

Баженов Ю. А., Лысиков А. Б., Сапелин А.Ю. Декоративные деревья и кустарники. Иллюстрированный атлас. – 5 – е изд. – М.: Фитон ХХI, 2017. – 240 с.
Боговая И. О., Теодороский В. С. Озеленение населенных мест: Учебное пособие. – 3-е изд. – СПб.: Издательство «Лань», 2014. – 240 с.
Гостев В.Ф. Проектирование садов и парков: учебник. – Санкт-Петербург: Лань, 2019. – 344 с.
Эмиль Дебо в переводе и обработке Анны Хвольсон. Среди цветов. Рассказы старого садовника. – М.: Белый город, 2014. – 356 с.
Лаврова С. А. Царство Флоры. – М.: Белый город, 2019. – 387 с.
Кайгородов Д. Беседы о русском лесе. – М.: Белый город., 2014. – 304 с.
Сергей Махотин. Прогулки по лесу. – М.: Белый город., 2017. – 148 с.

Просмотров работы: 12

XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке