ТРАВЯНАЯ КРЫША

Традиционная конструкция крыш с травяным покрытием на Фарерских островах

Фарерские острова - свыше 20 вулканических островов на северо-востоке Атлантического океана. Автономная область Дании.

Гармоничным сочетанием с окружающей средой, большей частью крестьянские дома с озелененной крышей обязаны, прежде всего, натуральным строительным материалам, к которым, прежде всего, следует отнести добывавшиеся в местных карьерах природные камни, дерн и импортировавшуюся из Норвегии древесину. Стены таких домов возводили из тесаных камней, в то время как их несущая конструкция представляла собой каркас из толстых досок или бревен, на который и опиралась стропильная конструкция. По своему устройству такие дома были схожи с исландскими жилищами, крыши которых также покрывали травой. Подобная конструкция домов была широко распространена вплоть до XVIII-ХIX вв.

Крыши, на которые высаживали травы и дикорастущие цветы, делались как с висячими, так и с наслонными стропилами.

Рис. Технология изготовления крыши
А - Крыша с висячими стропилами ; Б - Крыша с наслонными стропилами.

Напомним, что висячие стропила соединены друг с другом в районе конька и не имеют иных опор, кроме верхнего венца стен (верхней обвязки для каркасного строения). Крыши с наслонными стропилами характерны наличием продольных балок (прогонов), которые расположены параллельно боковым свесам крыши и соединены с фронтонами.

Обе конструкции имеют свои достоинства и недостатки. Например, основное достоинство висячих стропил в том, что они передают на стены только вертикальное давление. Кроме того, эта конструкция более прост

Рис. Комбинированная несущая конструкция крыши

Однако в наибольшей степени требованиям статики отвечает комбинированная несущая конструкция крыши, которая в состоянии выдержать достаточно высокие нагрузки (ветровые, снеговые, а также собственный вес).

Именно такая несущая конструкция и считалась наиболее пригодной для озеленения.

Традиционно подлежащую озеленению крышу старались делать не слишком крутой, чтобы не сползла березовая кора и уложенные на нее дернины. В то же время вода должна быстро стекать по коре, а значит, крышу нельзя делать и слишком пологой.

Так, в южных и западных регионах Норвегии при возведении крыш с висячими стропилами длину стропил брали равной 3/5 от ширины дома. В этом случае наклон скатов крыши составлял 33°.

При сооружении крыши с наслонными стропилами наклон скатов определяли по отношению высоты крыши в коньке к ширине дома. Например, при наклоне скатов 22° этот параметр составляет 1/5. При устройстве крыш с травяным покрытием руководствовались и другими нормативами.

Кстати, уклон крыш старинных домов на Фарерских островах достигал порой даже 45°. И это оправданно: обильные осадки в том регионе - не редкость.

Заметим, что согласно рекомендациям современных норвежских специалистов оптимальный наклон скатов крыш с травяным покрытием составляет 20...27°. В регионах же, где выпадает большое количество осадков, не рекомендуется строить озеленяемые крыши с наклоном скатов менее 18°. Кроме того, при наклоне скатов более 23° следует принимать дополнительные меры, предотвращающие сползание дерна вниз.

Наконец, еще один важный показатель - несущая способность конструкции, которая в соответствии со строительными нормативами должна выдерживать нагрузку, равную 300 кг/м2.

Исследованиями, проведенными учеными скандинавских стран (и прежде всего Норвегии), убедительно доказано, что травяные крыши могут существенно снизить уровень загрязнения воздуха, обогатить его кислородом и влагой. Самое же главное в том, что травяной ковер кровли создает особую энергетику в жилище, где человек, уставший от современной суетной жизни, может снова ощутить себя в гармонии с природой.

Однако озеленение крыши выгодно не только с экологической, но и с экономической точки зрения. В частности, крыша с травяным покрытием способствует сбережению теплоэнергоресурсов, позволяет значительно уменьшить температурные колебания в жилище, улучшает звукоизоляцию здания.

Своим высоким теплотехническим свойствам зеленая крыша обязана, прежде всего, воздушной прослойке, образующейся между стеблями растений.

В отличие от современных крыш, нагревающихся в жаркие дни до 80°С (что вызывает движение воздуха и, как следствие, - загрязнение его частицами пыли), крыша с травяным покрытием нагревается всего лишь до 25°С, а благодаря конвекции практически не теряет тепло. Помимо этого, за счет "дыхания" корней растений температура травяного покрытия даже в морозы всегда выше нулевой отметки. Излучаемое от стен зданий тепло также частично поглощается травяным ковром кровли и аккумулируется слоем почвы и содержащейся в растениях влагой.

Благодаря этим свойствам в домах с зеленой крышей великолепный микроклимат. В летнее время в таком жилище царит приятная прохлада. По сути, травяной ковер кровли - это своего рода естественная система кондиционирования. Но и это еще не все.

Как известно, растения поглощают из воздуха углекислый газ и обогащают его кислородом. Так вот, согласно исследованиям норвежских специалистов поверхность листвы зеленой крыши практически в 100 раз превышает площадь самой кровли. Благодаря этому травяной ковер площадью всего 15 м.кв. может произвести кислород в количестве, достаточном для 10 человек.

Наконец, зеленая крыша - великолепный самоочищающийся природный фильтр воздуха. Ведь трава прекрасно улавливает частицы пыли, а дождь их снова смывает.

Устройство крыши с травяным покрытием в большинстве случаев аналогично. Это несущая стропильная конструкция и обрешетка из не обрезных досок, поверх которых укладывали дерн.

Вместо широко применяемой сегодня гидроизоляции из рулонных битумных или других материалов на обрешетку настилали слой березовой коры, поверх которого и укладывали в два слоя дерн или же отсыпали почвосмесь для засева ее семенами трав.

Однако прежде чем коснуться технологии укладки коры и дернин, следует отметить, что собственный вес зеленой крыши составляет порядка 250 кг/м2. А это значит, что сдвигающая нагрузка (особенно у крыш с более крутыми скатами) способна сместить вниз все травяное покрытие. Чтобы этого избежать, непременным конструктивным элементом зеленых крыш были ограждения. Их функцию традиционно выполняли уложенные по свесам дерноограждающие брусья или доски - так называемые дернодержатели.

В то же время устройство крыши при создании травяного ковра нужно было обеспечить беспрепятственный сток дождевой воды со скатов крыши. Для этого следовало не только правильно выбрать форму дернодержателей, но и соответствующим образом прикрепить их к обрешетке.

Полосы березовой коры укладывали с напуском друг на друга. В зоне свеса их настилали в 5...8 слоев. При этом выпущенные из-под ограждающего бруса и напущенные на него полосы укладывали наружной стороной вверх. Делалось это для того, чтобы обеспечить эффективный отвод воды и защитить от увлажнения дернодержатель и концевые части досок обрешетки. Кроме того, кора, уложенная наружной стороной вверх, - важный декоративный элемент зеленой крыши.

Чтобы увеличить срок службы крыши, на остальной ее части кору укладывали наружной стороной вниз, поскольку внутренняя ее сторона обеспечивает более эффективную защиту обрешетки от содержащихся в почве смеси сигуминовых кислот.

Чтобы защитить уложенный по бокам фронтона дерн от ветровой и водяной эрозий, на края фронтона укладывали природные камни. Позднее для этого стали применять фронтонные ветровые элементы, в качестве которых использовали бревна. Их укладывали так, чтобы концы выступали над коньком. Соединяли бревна накрест. А поскольку бревна имели такую же толщину, что и дернодержатели, вместе они образовывали своего рода деревянное обрамление всей крыши.

В другом варианте для защиты травяного покрытия от эрозии использовали ветровую доску. Крепили ее при помощи деревянных нагелей, а от влаги укрывали березовой корой. Иногда вместо коры использовали горизонтально уложенную укрывную доску.

Рис. Фронтон с ветровой доской. Березовая кора уложена с напуском на доску

Один из важных элементов традиционных крыш с травяным покрытием - деревянный водосточный желоб, который изготавливали из соединенных между собой на шурупах под прямым углом досок или выдалбливали из ствола дерева.

Слабое место крыш с травяным покрытием - проемы (в частности, для дымовых труб). Чтобы избежать стока воды по стенкам трубы внутрь дома, в ее кладку замуровывали каменные плиты, выступающие за пределы трубы.

Рис. Крыша с травяным покрытием в зоне примыкания труб
1- традиционное исполнение; 2 - современное исполнение.

Одновременно под эти плиты клали листы березовой коры, отводившие поток воды на крышу. Каменные плиты со стороны скатов располагали ступенчато, что способствовало более эффективному отводу от стенок трубы дождевой или талой воды.

В качестве ограждающего элемента здесь используется бревно, поддерживаемое при помощи закрепленного под обрешеткой упорного крюка. В данном случае крюк, врубленный в бревно верхнего венца, закреплен под обрешеткой, а сам кругляк полностью лежит на березовой коре. Чтобы вода не скапливалась на крыше, в дернодержателе сделаны прорези для ее стока.

Рис. Ограждающий элемент из доски и кругляка

Кругляк, в свою очередь, также обложен березовой корой. Несмотря на наличие такой влагозащиты, дернодержатель все же требовалось периодически заменять новым.

Например, при креплении упорного крюка поверх обрешетки между березовой корой и дернодержателем образуется пространство, обеспечивающее эффективный отвод воды. А при креплении ограждающего элемента с помощью нагеля в дернодержателе предусматривали специальные прорези для стока воды.

Интересным представляется и решение, когда ограждающий брус прикреплен сбоку, с отступом в 5 см от края свеса, что тоже обеспечивает быстрый сток воды.

Во всех этих случаях дернодержатели защищены березовой корой. Сама же зона свеса укрыта корой в несколько слоев.

Рис. Разновидности дернодержателей:
1.- Ограждающий брус, удерживаемый упорным крюком, который закреплен поверх обрешетки;
2.- Дернодержатель, закрепленный с помощью нагеля сбоку свеса;
3 -.Крепление дернодержателя с помощью врубленного в стропило дюбеля.

Также можно применить вариант крепления ограждающего бруса с помощью мощного дюбеля, врубленного в концевую часть стропила. Этот способ крепления применялся для крыш с висячими стропилами, выступающими за пределы свеса примерно на 12 см.

Нередко, чтобы сэкономить древесину, вместо бревен или брусьев для ограждения травяного покрытия использовали доски толщиной 3...4 см и шириной 12... 16 см в зависимости от толщины зеленой кровли.

Рис. Ограждающая доска, закрепленная при помощи кованого уголка

Чтобы обеспечить сток воды, на нижней кромке доски через каждые 20 см делали отверстия или прорези размером 3x3 см. На стороне контактирования с дерном их расширяли, придавая форму воронки. Иногда устанавливали доски и без сточных отверстий. В этом случае их крепили так, чтобы они на 2...3 см выступали за пределы свесов. Для этого использовали, как правило, упорные стальные уголки, которые привинчивали шурупами к обрешетке.