Конструктивные системы зелёных крыш и фасадов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

Архитектурный факультет

Кафедра: Архитектура промышленных зданий

 

 

 

\

Курсовая работа на тему:

«Конструктивные системы зелёных крыш

и фасадов»

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

 

 

 

Принял:

Пинчук С.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

2013г.

План:

1. Системы озеленения кровель и фасадов:

1. Экстенсивное озеленение кровель.

1. Система «Седумы»

2. Система «Цветущий луг»

3. Система «Скатная кровля» с углом уклона до 20°

4. Система «Скатная кровля» с углом наклона до 35°

2. Интенсивное кровельное озеленение крыши.

1. Система «Травяной газон», «Мелкий кустарник»

2. Система «Сад на крыше»

3. Система «Паркинг с озеленением»

3. Вертикальное озеленение фасадов.

1. Система озеленения «Ковёр».
2. Система озеленения «Орнамент».

2. Примеры зелёных крыш и фасадов в архитектуре:

1. Промышленных зданий.
2. Общественных зданий.
3. Проектируемых зданий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Системы озеленения кровель

Основной принцип работы Систем кровельного озеленения и эксплуатируемых крыш по технологии кровельно-ландшафтной компании «ЦинКо» - расположение единого дренажно-накопительного и защитного слоя на всей поверхности кровли. Дополнительные сооружения и покрытия располагаются и крепятся непосредственно на нем. Достаточно наличие минимальной разуклонки. Водоотведение осуществляется по дренажному слою, поэтому Системы не привязаны к внутренним коммуникациям. Это обеспечивает надежную защиту всего пирога и гидроизоляционного слоя. Кровельно-ландшафтные системы дают возможность без особых затрат, не затрагивая пирога кровли, впоследствии создать любое покрытие: выложить плитку, высадить газон, кустарники, деревья, обустроить небольшой бассейн.

Сложная система кровельного озеленения предполагает создание многослойного кровельного "пирога", состоящего из компонентов различного назначения, в комплексе компенсирующих растениям  утрату природной почвы и гарантирующих стабильное существование растительного покрова на "зеленой" крыше.

Система устройства «зелёной» кровли состоит из шести основных компонентов:

Противокорневой слой, его укладка производится непосредственно на слой гидроизоляции, обеспечивая ее защиту от прорастания корней; Защитный влагонакопительный слой - обеспечивает защиту гидроизоляции от возможных механический повреждений и выступает в роли аккумулятора дополнительной влаги; Дренажно-накопительный слой - накапливает оптимальное количество влаги, необходимой для обеспечения жизнедеятельности растений и регулирует отток воды. Обеспечивает необходимую вентиляцию в корневой области «зелёной кровли»; Фильтрующий слой - обеспечивает фильтрацию воды, предотвращая попадание мелкодисперсных частиц субстрата в дренажно-накопительный элемент и защищая его, таким образом, от заиливания; Слой грунта-субстрата, в который высаживаются растения; Растительный слой (седумы, газон, многолетние растения, мелкий кустарник, деревья).

 

Экстенсивное озеленение кровель

Экстенсивное озеленение кровель – отличный выбор при обустройстве стандартной крыши. Правильно выполненное экстенсивное озеленение – более эстетичное и экономичное в обслуживании, нежели простое гравийное покрытие. Экстенсивное озеленение выполняет функции экологически чистого и эффективного защитного покрытия гидроизоляционного слоя. При данном типе озеленения будут уместны засухоустойчивые растения из семейства лишайники, седумы, лекарственные растения и травяной покров. После устройства таких кровель дальнейшая эксплуатация происходит с минимальным участием человека – 1-2 раза в год.   Система «Седумы» Система «Седумы» - представляет собой систему озеленения с низкорослым растительным покровом и высотой субстрата 60 мм. Седумы и другие многолетники предназначены для создания сплошного зеленого покрова. Конструкционное решение системы «Седумы» - легкое и недорогое в эксплуатации. Для увеличения времени цветения зеленого покрова высаживают 6-7 видов седумов. Период цветения – раннее лето. Цветовое решение – желтый, красный, белый.        Кровельный пирог и используемые материалы: 1. Растительный слой 2. Субстрат 60 мм 3. Системный фильтр SF 4. Дренажно-накопительный  элементФлорадрейн FD 25 5. Влагонакопительный и защитный мат SSM 45 6. Противокорневая плёнка WSF 40 Кровельный пирог и используемые материалы (инверсионные кровли): 1. Растительный слой 2. Субстрат 60 мм 3. Системный фильтр SF 4. Дренажно-накопительный  элементФлорадрейн FD 25 5. Разделительно-скользящая  мембрана TGV 21 6. Утеплитель(экструдированныйпенополистирол) 7. Противокорневая пленка WSF 40 Дополнительные материалы: 1. Инспекционный колодец  КS 8 2. Гравийная отсыпка Характеристики системы: Угол наклона: 20-100 Высота: 90 мм Объем влагозадержания: 32 л/м2 Вес(с учетом влагонасыщения): 105 кг/м2   Система «Цветущий луг» С помощью системы «Цветущий луг» кровле можно придать индивидуальный характер. Применяя систему «Цветущий луг» при экстенсивном озеленении высаживают засухоустойчивые многолетники, как, например, среднерослая гвоздика высотой до 400 мм, радующая глаз своим цветением с весны до поздней осени. Седумы и другие многолетние растения предназначены для создания сплошного зеленого покрова и не требуют особого ухода после их высадки на кровле.       Кровельный пирог и используемые материалы: 1. Растительный слой 2. Субстрат 150 мм 3. Системный фильтр SF 4. Дренажно-накопительный  элемент Флорадрейн FD 40 5. Влагонакопительный и защитный мат SSM 45 6. Противокорневая плёнка WSF 40   Кровельный пирог и используемые материалы (инверсионные кровли): 1. Растительный слой 2. Субстрат 60 мм 3. Системный фильтр SF 4. Дренажно-накопительный  элемент Флорадрейн FD 40 5. Разделительно-скользящая  мембрана TGV 21 6. Утеплитель (экструдированныйпенополистирол) 7. Противокорневая пленка WSF 40 Дополнительные материалы: 1. Инспекционный колодец  КS 8 2. Гравийная отсыпка Характеристики системы: Угол наклона: 0°-2° Высота:  115 мм  Объем влагозадержания: 35 л/м2 Вес (с учетом влагонасыщения): 108 кг/м2   Система «Скатная кровля» с углом уклона до 20° Система озеленения «Скатная кровля» на кровлях с уклоном более 10° отличается от озеленения плоских кровель. На скатных кровлях должна быть уменьшена нагрузка на опоры, парапеты, карнизные свесы и слой субстрата защищен от эрозии. Выбор растений также должен соответствовать наклону кровли и экспозиции. Важное условие – использование стойкой к корням растений гидроизоляции. Гидроизоляция должна быть устойчива к корням растений, так как укладка дополнительного слоя противокорневой пленки повлечет за собой увеличение силы сдвига всего кровельного пирога. Важно уже при проектировании предусмотреть варианты дальнейшего обслуживания кровли. На поверхности кровли должно быть предусмотрено достаточное количество направляющих, по которым могут вестись работы по сервисному и техническому обслуживанию.   Кровельный пирог и используемые материалы: 1. Растения семейства «Седумы» 2. Субстрат >50 ммнад дренажно-накопительнымэлементомФлорасет  FS 75 3. Дренажно-накопительныйэлементФлорасет  FS 75 4. Влагонакопительный мат  BSM 64 5. Гидроизоляция с противокорневымэффектом (FLL сертификат)   Дополнительные материалы: 1. Гравийная отсыпка 2. Система полива 3. Инспекционный колодец KS 5 4. Распределительные барьеры   Характеристики системы: Угол наклона: 10°-20° Высота: 130 мм Объем влагозадержания: 38 л/м2 Вес (с учетом влагонасыщения):  145 кг/м2   Система «Скатная кровля» с углом наклона до 35° С системой озеленения скатных кровель на основе элементов «Георастр» возможно озеленение кровель с уклоном более 25°. Элементы георешетки размером 54х54 см, высотой 10 см из полиэтилена высокого давления без использования инструмента легко вставляются друг в друга. Это обеспечивает быстрое, стабильное и ровное соединение. По площади, покрытой Георастром можно ходить, она готова для заполнения смесью субстрата. Благодаря объему элементов остается относительно много места для развития корневой системы. Конечно, выбор растений должен соответствовать условиям скатной кровли, южная сторона которой подвержена интенсивному солнечному облучению. Осадки здесь стекают намного быстрей, чем на плоских кровлях. Чтобы избежать «проплешин» в вегетативном слое, которые в свою очередь могут стать начальными точками для эрозии, необходимо предусмотреть возможность орошения, хотя это, как правило, необходимо только в засушливое время. В конструкции озеленения скатных кровель необходимо учитывать, чтобы возникающие силы сдвига были компенсированы достаточно стабильной окантовкой свеса. А при необходимости – дополнительными брусьями. Кроме использования на скатных кровлях элементы Георастр нашли широкое применение в качестве арматурных элементов для щебеночного слоя в дорожном строительстве, для укрепления склонов и других целей.

 

Кровельный пирог и используемые материалы:

1. Растения семейства «Седумы»

2. Субстрат >100 мм над  Георастром

3. Дренажная решетка Георастр

4. Влагонакопительный мат  WSM 150

 

Дополнительные материалы:

1. Гравийная отсыпка

2. Система полива

 

Характеристики системы:

Угол наклона: 20°-35°

Высота: 60 мм

Вес (с учетом влагонасыщения):  185 кг/м2

 

 

 

 

 

 

 

 

Интенсивное кровельное озеленение крыши

Кровельное озеленение достаточно давно стало популярно на западе: трава на крыше – не столько модное веяние, сколько по-настоящему оправданный проект. Великолепные оазисы с экзотической зеленью нередко демонстрируются в американских и европейских фильмах. Удивительный дизайн кровли мгновенно приковывает внимание и позволяет наслаждаться островком свежести и природы в самом центре мегаполиса. Подобные работы выполняют сразу несколько функций: В первую очередь, улучшают микроклимат помещения. Зеленая кровля не только эффектна, но и полезна, даже в жаркий день среди зелени высокая температура воздуха переносится значительно легче, а газон на крыше может стать лучшим местом отдыха для сотрудников. Во вторую, ни с чем не сравнимая эстетика красивейших цветов, необычных кустарников и карликовых деревьев. Профессиональный дизайн крыши, созданный опытными специалистами, покоряет с первого же взгляда. Нередко также искусно реализованный проект помогает скрыть различные дефекты фасада. Озеленение кровли вьющимися растениями придает особый шарм старым зданиям, расположенным в живописных районах города. Система «Травяной газон», «Мелкий кустарник»

 

Система «Сад на крыше»

Кровельный пирог и используемые материалы:

1. Растительный слой

2. Субстрат 400-600 мм

3. Системный фильтр SF

4. Дренажно-накопительный  элемент Флорадрейн FD 60, заполненный Цирлит

5. Изоляционный мат ISM 50

6. (Противокорневая плёнка WSB 80-PO)

 

Кровельный пирог и используемые материалы: (инверсионные кровли)

1. Растительный материал

2. Субстрат > 250 мм 

3. Системный фильтр SF

4. Флорадрейн FD 60

5. Разделительно-скользящая  мембрана TGV 21

6. Утеплитель (экструдированныйпенополистирол)7. Противокорневая плёнка WSB 80-PO

 

Дополнительные материалы:

1. Инспекционный колодец  КS 30

2. Гравийная отсыпка

 

Характеристики системы:

Угол наклона: 0°-5°

Высота: 315 мм

Объем влагозадержания: 150 л/м2

Вес(с учетом влагонасыщения):  460 кг/м2

 

Система «Паркинг с озеленением»

Кровельный пирог и используемые материалы:

Секция-А

1. Растительный слой 

2. Субстрат >250 мм

3. Системный фильтр TG

4. Дренажно-накопительный  элементСтабилодрейн  SD 30

5. Изоляционный мат ISM 50

6. Противокорневая плёнка WSB 80-PO

 

Секция-В

1. Тротуарная плитка

2. Песчано-гравийное основание

3. Гравийная засыпка

4. Системный фильтр TG

5. Стабилодрейн SD 30 заполненный гравием,фракция 20-40, отв. вниз

6. Изоляционный мат ISM 50

7. Разделительно-скользящая  плёнка TGF 20

 

Дополнительные материалы:

1. Инспекционный колодец KS 30

2. Бордюрный камень

 

Характеристики системы:

Угол наклона: 0°-10°

Высота: 350 мм

Объем влагозадержания: 140 л/м2(секция-А)

Вес (с учетом влагонасыщения): 460 кг/м2

 

Вертикальное озеленение фасадов Вертикальное озеленение фасадов широко известно во всем мире. Это не только эстетически привлекательное зрелище, но и возможность улучшить микроклимат, создав естественный барьер для вредных веществ. Вертикальное озеленение фасадов представляет собой систему, которая превращает фасадную конструкцию в собственно базу для растительности. Сложная схема распределения («фертигации») контролирует равномерное обеспечение растительности питательными веществами по всей площади системы. Она проста в установке, однако требует оценки климатических и условий освещения для определения оптимального набора растительности. В Москве система вертикального озеленения стен доступна как «ковер» (суккулентные растения) или «орнаментальный» стиль (многолетники или небольшие деревья).  Система озеленения "Ковер"   "Орнамент" Примеры зелёных крыш и фасадов в архитектуре промышленных зданий.

1. В качестве примера промышленного здания с элементами озеленения можно предложить фабрику микропроцессоров фирмы ИНМОС в Ньюпорте (1982), спроектированную Ричардом Роджерсом. Здесь озеленение выполняет не только эстетическую функцию, но и создаёт благоприятный микроклимат. Так же растения задействованы в очистке воды для повторного её применения в технических процессах.

 

 

 

 

 

 

 

Примеры зелёных крыш и фасадов в архитектуре общественных зданий.

1. В качестве примера общественного сооружения можно привести Спортивный зал в Устере.

Архитекторы: Штефан Каменцинд, Михаэль Грэфенстайнер.

 

 

 

Конструкция крыши(14):

Зелёные насаждения,

Герметизирующий слой крыши

Теплоизоляция 120мм,

Пароизоляция,

30-миллиметровый cлой теплоизоляции

Софит 200мм: трапециевидная ребристая листовая сталь с полимерным покрытием.

(13) Парапет покрыт алюминиевым листом.

 

 

2. Винный погреб в Отазу (Otazu), Испания.

 

 

Конструкция крыши(4):

Растительный слой.

50-миллиметровая теплоизоляция

Герметизирующий слой асфальта

Железобетонная плита 120 мм

Слой гравия и песка

Герметизирующий слой акриловой краски 3 мм

Железобетонная плита 200 мм

Гравий и заполнение песком

3-миллиметровый герметизирующий  слой акриловой краски

200 – 340-миллиметровые железобетонные  своды

(5) дренажные каналы.

 

 

3. Музей в Сантиллана-дель-Маре

 

Архитекторы: Хуан Наварро Бальдевег, Андреа Лупберджер, Альваро Гальмес Серезо,Андрес Хаке Овехеро.

 

 

 

Конструкция:

1. Зелёные насаждения

Субстрат 120 мм

Защитный слой

2 слоя гидроизоляции

100-миллиметровая теплоизоляция

Пароизоляция

Слой выравнивания

железобетон

2. ESG 12 миллиметров, согнутая в минимальном радиусе сталь, с защитным слоем, закреплённая на рамах анодированного алюминия.
3. рамы анодированного алюминия
4. 2 мм листовой окрашенной стали.

 

 

 

4. Студия в Мадриде

 

Архитекторы:Abalos & Herreros.

 

Конструкция:

1. Ребристое металлическое защитное покрытие

Теплоизоляция

40 мм экструзии

60/40 mm угловые стальные профили

0.8 mm ребристое металлическое защитное покрытие

2. 2 защитных слоя поликарбоната от ультрафиолетовых лучей.
3. Стальные профили 160 мм
4. Конструкция крыши:

Растительный слой.

Субстрат 80 мм.

Фильтр

Дренаж и слой фильтра

Теплоизоляция полистеролом

40 мм экструзии

1.2 mm выравнивающий слой.

Конструктивная система потолка: ребристое металлическое покрытие (0.8 мм) с бетонным заполнителем (60/120 мм).

5. Растительный слой.

Арматурная циновка.

Слой пенопласта 50 мм

Фильтр

Теплоизоляция полистиролом

Пена экструзии 40 мм

Уплотнение 1,2 мм

Железобетон 250 мм

Гипсокартон 2 * 13 мм

 

 

6. Центр искусств в Калете.

Архитеткор:Пауэл Давид

 

 

Конструктивная система:

(3). Конструктивная система крыши:

Базальт 30 мм

Сборные бетонные плиты 40 мм

Слой вулканического камня

Выравнивающий слой

Гидроизоляция

Теплоизоляция 60 мм

Ж/б плита 160 мм.

(4) Гипсокартон 12,5 мм.

(5) Фонарь с 2-ыми рамами: 8-мимиллиметровое стекло, воздушная  прослойка, 12-миллимитровое небьющееся  стекло.

(6) Коробки из ПВХ с  растительным насаждением.

(7) Слой гравия

Водонепроницаемая мембрана

Теплоизоляция 60мм

Разделяющий слой

Каменная крошка 120мм

Железобетон

Штукатурка

(8) Непрямое освещение.

 

Примеры зелёных крыш и фасадов в архитектуре проектируемых зданий.

Проект: Энергетический завод по переработке отходов (предполагаемый срок реализации – 2016 год)

Применение: коммерческое, физическая культура.

Местоположение: Копенгаген, Дания.

Архитектурная группа: BIG- Bjarke Ingels Group.

Клиент: Amagerforbaending

 

 

 

Датская архитектурная компания BIG выиграла конкурс на модернизацию завода по переработке мусора. Amagerforbaending, находящегося на границе между жилым районом Копенгагена и промышленной зоной.

Amagerforbaending во многих отношениях находится в двойственном положении: с одной стороны - это окраина Копенгагена, с другой – центр новой рекреационной территории. Он делит местность на две зоны: заводскую и жилую. Это место легко узнаваемо издалека, но людей там бывает мало. Целью этого проекта является соединить эти 2 противодействующие силы и придать участку индивидуальность.

Новый мусороперерабатывающий завод станет образцом в области утилизации отходов и производства энергии, а так же архитектурной достопримечательность Копенгагена. Он заменит расположенный рядом старый завод Amagerforbaending, который был построен 40 лет назад.

Осенью 2010 года среди 36 вариантов проекта Amagerforbaending, поступивших от архитекторов из разных стран, были отобраны несколько предложений от Wilkinson Eyre Architects, BIG, 3xN, Dominique Perrault Architecture. После подведения окончательных итогов определился победитель, им являлась датская архитектурная группа BIG.

Изначально данный объект не рассматривался изолированным. Здание задумывалось таким образом, чтобы выразить прогрессивный взгляд на современное предприятие по переработке мусора, а так же стать туристическим объектом. Крыша Amagerforbaending превратилась в склон площадью 31000 кв.м, где жители Копенгагена и туристы смогут кататься на лыжах по трассам различного уровня сложности.

Склон является экологичным, поскольку для его покрытия используются переработанные синтетические гранулы. Это означает, что можно отказаться от традиционного и очень энергозатратного способа организации лыжного курорта в закрытом помещении.

Доступ на крышу будет осуществляться с помощью подъёмника, находясь в котором можно будет наблюдать за процессами происходящими на заводе. Со смотровой площадки высотой 100 м туристы могут любоваться ландшафтом вокруг этого завода.

На расстоянии видно, что Amagerforbaending словно обёрнут в зелёную оболочку: вертикальный зелёный фасад сконструирован из модулей-кашпо, которые засажены растениями и уложены подобно кирпичам. Издалека такая конструкция похожа на зелёную гору с белой вершиной. Система трасс, прилегающих к заводу Amagerforbaending, проходит через рельеф парка, находящегося рядом. Горизонтальная линия фасада спускается к парку, что хорошо вписывает завод в местный ландшафт.

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

1. www.zinco.ru
2. Журнал Detail 2001 – 5.
3. Журнал Detail 2002 – 7.
4. Журнал Detail 2002 – 8.
5. Журнал Detail 2002 – 12.
6. Журнал Detail 2006 – 12.
7. Журнал Green Buildings №1, 2012.