Полимерные кровельные материалы и озеленение крыш

Приходилось ли Вам в летнюю жару быть в квартире на 2 или 3 этаже, окна которой выходят на кровлю пристроенных помещений? Раскаленный воздух, в котором битума больше чем кислорода наверняка Вам запомнился. А какие ассоциации вызывает у Вас взгляд с 20 этажа современной многоэтажки на черные кровли окружающих её 5- 9-этажных жилых домов старых серий? Чернота кровель - чернота нашей повседневной жизни… Но если Ваш взгляд зацепился за берёзку неведомо как проросшую среди битумной черноты настроение у вас заметно улучшится.

Но с точки зрения смотрителя зданий растительность на кровле неоспоримый признак необходимости ремонта и как бы отчаянно наша берёзка не сражалась за жизнь на крохотном кусочке пыли, грунта и мха её беспощадно выкорчуют, а место где она проросла, закатают черным "ароматным" битумом.

 

 

С другой стороны недостаток площадей для озеленения урбанизированных мегаполисов заставляет пересмотреть традиционные взгляды на кровлю только с точки зрения гидроизоляции.

Так можно ли совместить на кровле надежную гидроизоляцию и ландшафтный дизайн? Не только можно, но уже давно необходимо! Для этого есть все необходимые предпосылки:

• экологическая необходимость, связанная как с чистотой окружающей среды, так и со зрительным восприятием окружающего нас пространства, напрямую влияющего на психологическое здоровье человека.
• наличие современных строительных материалов позволяющих решить самые сложные технические вопросы с устройством "зеленых" кровель.
• накопленный мировой опыт строительства, подтверждённый многолетней практикой.
• наличие отечественных паро-, тепло-, гидроизоляционных и дренажных материалов не уступающих по качеству импортным, но в 1,5 - 2 раза более дешевых, что позволяет перейти к устройству "зеленых" кровель даже при строительстве или ремонте муниципального жилья.

Типовые решения по озеленению плоских кровель давно известны - в 2000 г. Правительство Москвы и Москомархитектура даже выпустило "Рекомендации по проектированию озеленения и благоустройства крыш жилых и общественных зданий и других искусственных оснований". Но, к сожалению, в нем рекомендуется устраивать сады на крыше "на ограниченном числе объектов, имеющих налаженные службы охраны и эксплуатации" т.е. простым смертным сие удовольствие недоступно. Ещё одной удивительной особенностью этого документа является то, что в нём нет ни одного упоминания самого перспективного класса кровельных и гидроизоляционных материалов - полимерных. - Почему?! Этот вопрос - к авторам, которые в 2000 г. продвигают на Российский рынок кровельный "паровоз".

В данной статье мы хотим показать преимущества полимерных кровельных и гидроизоляционных материалов по сравнению с битумными при устройстве "зелёных" кровель и поделиться нашим опытом.

Сравнивать принципиально разные классы материалов дело трудное и неблагодарное, но попытаемся это сделать. Не вдаваясь в технические подробности, даже на бытовом уровне каждый понимает, что качество колбасы зависит от количества мяса и технологии её приготовления, также и с кровельными материалами - рубероид - ливерная, современные наплавляемые битумно-полимерные - хорошая "докторская", полимерные - горяче- или сырокопченая - в зависимости от природы полимера.

Для примера приведем сравнительную таблицу свойств некоторых битумно-полимерных и полимерных материалов и изменения их эксплуатационных свойств после ускоренных климатических испытаний по одной методике, в одной и той же лаборатории.

ПОКАЗАТЕЛИ ИЗОПЛАСТ ТЕХНОЭЛАСТ ЭПИКРОМ Толщина мм. 5,0 5,0 1,2 Масса кг/м2 4,12 5,44 1,63 Теплостойкость ОС 100 100 120 Водопоглощение за 24 часа % по массе 0,58 ,038 0,15 Разрывная сила при растяжении Н(кгс)/50 мм После изготовления 608,6 (62,1) 490 (50) 423,4 (43,2)* После термостарения 14 сут. при t ОС 640,9 (65,4)80 554,7 (56,6)80 358,7(36,6)*100 Через 20 лет (прогнозируемая по результатам ускоренных климатических испытаний) 393 (40) 620 (63) 282,2(28,8)* Условная прочность при растяжении МПа После изготовления 2,5* 2,0* 7,2 После термостарения 14 сут. при t ОС 2,6* 2,26* 6,1
100 Через 20 лет (прогнозируемая по результатам ускоренных климатических испытаний) 1,6* 2,52* 4,8 Относитель-ное удлинение % После изготовления 40,7 53,3 322,0 После термостарения 14 сут. при t ОС 36,0
80 51,7
80 238.3
100 Через 20 лет (прогнозируемая по результатам ускоренных климатических испытаний) 5 - 13,7 0 - 10,0 120,0 Гибкость(отсутствие трещин на брусе r = мм при t= ОС После изготовления r=10 - 21ОС r=10 - 27ОС r =5 -62OC После термостарения 14 сут. при t ОС r=10 - 15ОС r=10 -22ОС r =5 -60OC Через 20 лет (прогнозируемая по результатам ускоренных климатических испытаний) r=10 +15ОС r=10 +15ОС r =5 - 56OC Защита от УФ облучения посыпка посыпка не требуется Минимальное количество слоев на кровле 2 2 1 Стоимость на 01.01.05 руб/м2 127
(85 верхн +42 нижн) 199
(77 верхн +42 нижн) 120

Показатели соответствуют фактическим данным по результатам испытаний в ЦНИИПромзданий.
Показатели, выделенные курсивом и знаком* - расчетные.
Изопласт - битумно - полимерный АРР - материал.
Техноэласт - битумно - полимерный SBS - материал.
Эпикром - эластомерный EPDM-материал (один из многих классов и видов полимеров)

Анализируя эти данные и сравнивая их с требованиями ГОСТ 30547-97 для рулонных кровельных материалов, можно сделать вывод - после 20 лет эксплуатации ЭПИКРОМ практически соответствует требованиям ГОСТа для новых полимерных кровельных материалов в момент производства, в то время как битумно-полимерные материалы поле аналогичных климатических воздействий имеют показатели несовместимые с выполнением функций гидроизоляции (см. показатель гибкости через 20 лет).

Учитывая, что при устройстве "зеленых" кровель гидроизоляционные материалы работают в почве, т.е. среде биологической, в которой присутствуют бактерии и микроорганизмы, которые постоянно хотят кушать, немаловажным является и аспект устойчивости материалов к биологическим воздействиям, о чем в "Рекомендациях" даже не упоминается. Специалисты подтвердят, что после 5-10 лет эксплуатации от битумных гидроизоляционных обмазок при вскрытии фундаментов не остаётся и следа - всё съедено, особенно на малой, прогреваемой солнцем и обильно орошаемой глубине, что характерно при устройстве "зеленых" кровель.

Требование увеличения слоёв битумных материалов для повышения надежности, на первый взгляд логичное, не учитывает природы битума - с увеличением толщины он резко теряет эластичность и не может надежно компенсировать тепловые и осадочные деформации здания.

Кардинально решить все вышеперечисленные вопросы можно просто - применив полимерные кровельные и гидроизоляционные материалы. В качестве примера рассмотрим выпускаемый в нами из отечественного сырья, по технологии электронно-химической вулканизации - эластомерный EPDM-материал ЭПИКРОМ. Конструкции плоских "зелёных" кровель с применением ЭПИКРОМА типовые, только количество гидроизоляционных слоев уменьшается до одного, что оправдывается высокими физико-механическими и эксплуатационными показателями материала. Применив ЭПИКРОМ у строителей появляется возможность использовать для гидроизоляции ковры заводской готовности площадью до 1000 м2, что резко повышает качество и производительность работ, перейти к индустриальным всесезонным методам монтажа кровельного покрытия. При этом при применении однослойных эластомерных покрытий надо обращать повышенное внимание к качеству и надежности швов и исключить случайные механические повреждения гидроизоляционного ковра. Пример конструкции традиционной инверсионной "зелёной" кровли приведен на рис. 1.

Декоративная растительность или тротуарная плитка на растворе

Почва

Фильтрующий геотекстиль
Дренаж и противокорневая защита из ПЭВД

Экструдированный пенополистирол

ЭПИКРОМ-EPDM

Разуклонка из раствора или пенобетона

Плита перекрытия

Эта конструкция нашла применение на многих объектах и подтвердила свою надёжность в течение ряда лет.

Здесь можно привести множество примеров из зарубежного опыта применения полимерных материалов в "зелёных" кровлях, но ограничимся одной очень показательной фотографией из книги Н. Титовой "Сады на крышах", где "озелененная крыша - "пятый фасад" здания - представляет собой яркий контраст серому у них и чёрному у нас однообразию кровель."

Но озеленять можно не только плоские кровли. Самое первое жилище созданное руками человека представляло собой по существу скатную кровлю из растительного материала. В дальнейшем для утепления кровлю засыпали землей, на которой вырастали травы и мхи. До сих пор в странах северной Европы можно встретить старые избы с дерновой крышей. А в последнее время "зеленые" скатные кровли, выполненные из современных полимерных гидроизоляционных материалов, становятся всё более востребованными как за рубежом, так и в России.

Устройство скатной "зелёной" кровли начинается на стадии проектирования. Необходимо учесть дополнительные нагрузки от грунта на несущие конструкции, стропила должны быть усилены, обрешетка - сплошной, уклоны не слишком крутыми. Необходимо также предотвратить вымывание грунта с кровли во время сильных дождей.

Предлагаемая на рис.2 конструкция учитывает все эти вопросы

На сплошную обрешетку уложен предохранительный слой из геотекстиля. Потом уложен заранее склеенный гидроизоляционный ковер из ЭПИКРОМА, поверх которого снова укладывается геотекстиль, выполняющий функции защиты ЭПИКРОМА от механических повреждений и дренажа. На верхний слой геотекстиля с шагом 0,8 - 1 м уложены металлические кронштейны для фиксации георешетки. Кронштейны укладываются сразу на оба ската через конек, и уравновешивают нагрузки на оба ската. При укладке растительного грунта, для предохранения от вымывания его из ячеек в каждую из них укладываются куски геотекстиля края которого, заводятся на верхний край георешетки, т.е. получается мешок, пропускающий излишнюю воду, но задерживающий даже мельчайшие частицы грунта.

По краю ската предусмотрен водосборный лоток с воронками организованного водостока. Для предотвращения засорения лотка и водостока от засорения растительностью в него уложены квадратные трубы из металлической сетки с ячейкой 50 мм, обтянутые геотекстилем.

Отличительной особенностью этой конструкции является то, что склеенный в заводских условиях гидроизоляционный ковер уложен свободно и имеет возможность компенсировать естественную усадку деревянного сруба. Особенно важно то, что и кронштейны для крепления георешетки лежат свободно, исключая перфорацию ковра и, тем самым, исключая возможность протечек.

Данная конструкция выполнена на одном из коттеджей Подмосковья в 2004 г. и приведена на фото 2.

В данной статье мы сознательно остановились на конструкции "зелёных" кровель с применением ЭПИКРОМА и не рассматриваем вопросы подбора растений и ухода за ними. Это отдельная тема, по которой сегодня есть много разнообразной информации. Нашей задачей является заострить внимание проектировщиков и строителей на новом классе кровельных материалов и вариантов их использования.

Использование высоконадежных полимерных кровельных материалов и качественных комплектующих при устройстве "зеленых" кровель, несмотря на их более высокую стоимость, экономически оправдано тем, что при этом исключаются более частые сложные и дорогие поиск протечек и трудоёмкие ремонтные работы так привычные при применении битумных материалов.

Но экономическая ситуация с применением полимерных кровельных материалов достаточно оптимистична. В 1997 г. наши полимерные материалы были в 2 раза дороже наплавляемых битумно-полимерных, а сегодня стоимость ЭПИКРОМа сравнима со стоимостью только верхнего слоя битумного наплавляемого материала.

Таким образом, основной аргумент против долговечных кровельных ЕРДМ-материалов - их высокой стоимости, по сравнению с битумными, - сегодня с изменением структуры рынка, опровергнут, что показано в таблице 1. А учитывая долгосрочные прогнозы о сокращении объемов добычи нефти, и увеличения глубины её переработки, можно сделать вывод - стоимость кровельных битумов в ближайшее время будет резко расти. Относительное удешевление ЭПИКРОМА происходит также за счет более производительной и менее энергоёмкой (в 1,5 раза) технологии по сравнению с битумными материалами. А также за счет более дешевой сырьевой базой для производства ЭПИКРОМА - попутного газа при нефтедобыче, цены на который растут значительно медленнее, чем на нефть. Это и приведет к ситуации, когда кровли, выполненные из "ЭПИКРОМА" по сметной стоимости будут сравнимы с рубероидными, превышая на порядки их по долговечности.

Подводя итоги, следует отметить, что наряду с эстетическим удовольствием озеленение кровель без дополнительных затрат позволяет: - предохранить от перегрева и УФ-облучения кровельные материалы, в разы увеличивая их долговечность. - уменьшить разогрев воздуха в городах в летнее время и исключить выделения вредных летучих веществ из битумных кровельных материалов. - улавливать из проходящих над газоном потоков воздуха до 50% пыли очищать воздух от микробов, поглощать углекислый газ. - обеспечить годовую потребность в кислороде для 100 человек с площади газона 150 м2. - снижения шумового фона на 2-10 децибелл. - за счет медленного испарения влаги из почвы повышается влажность воздуха в городах, что благотворно влияет на здоровье человека. - исключается быстрое распространение огня по поверхности кровли при пожарах.

По данным ОАО Моспроект удорожание зеленых кровель по сравнению с обычными конструкциями составляет 11-26% или всего 0,4% от общих капиталовложений на строительство здания, а если в проекты заложить отечественные материалы по качеству не уступающие импортным, но более дешевые, станет возможным производить озеленение кровель практически без увеличения сметной стоимости строительства.

Материал предоставлен ЗАО "Поликром"

Статья о строительстве получена: VashDom.ru