Найбільшою популярністю в даний час користуються традиційні будинки з скатної дахом і дерев'яної кроквяної конструкцією (рис. 4.22 а). У більш сучасних будинках найчастіше споруджують вентильовані плоскі покрівлі (рис. 4.22 б). [38]. Незалежно від конструктивного рішення, будь-який дах потребує відповідної тепло- і гідроізоляції, а також правильної вентиляції.
Малюнок 4.22. Енергозберігаючі даху:
а (зліва) - скатна, б (праворуч) - вентильована плоска
Вентиляція і відведення вологи. При виборі матеріалів слід пам'ятати про правильної конструкції покрівлі, яка дає можливість безперешкодної дифузії водяної пари. З огляду на процес проникнення водяної пари в житлове приміщення, можна виділити два основних типи поверхні даху: негерметична і герметична. [38].
У разі покриття з руберойду на суцільному дощатій настилі (герметичний тип) слід залишати повітряний зазор між дошками і теплоізоляцією. Цей зазор повинен забезпечити вентиляцію покрівлі, тому необхідні вхідні і вихідні отвори для повітря.
При використанні покрівельних мембран з високим ступенем паронепроникності (негерметичний тип) в повітряному проміжку немає необхідності. В такому випадку використовується вся товщина крокв, і утеплення стикається з вітроізоляцією, яку укладають під дахове покриття. Всередині знаходиться пароізоляційна стрічка, яка монтуються між теплоізоляцією і обробкою (наприклад, гіпсокартонними плитами). При такому рішенні слід забезпечити якісну, регульовану гравітаційну вентиляцію приміщень (віконні вентиляційні клапани, вентиляційні решітки).
Втрати тепла через дах в односімейних будинках становлять від 10 до 15% всієї втрати тепла в будинку. Вимоги європейських будівельних норм полягають в проектуванні даху з коефіцієнтом теплопередачі не більш 0,3 Вт / (м 2 # 8729; К).
Забезпечити виконання необхідних норм не так вже й просто. Головна причина полягає в неточності виконання робіт, що призводить до утворення практично непомітних каналів, що дозволяють теплу покидати приміщення - так званих містках холоду.
Місток холоду, або температурний міст - це ділянка захисної конструкції будівлі, що має знижений термічний опір. Наприклад, стик між частинами конструкції або конструктивний елемент, що складається з матеріалів з більш високою теплопровідністю. Такі ділянки охолоджуються сильніше, ніж інші частини огорожі, тому їх ще називають «містками холоду». Наявність температурних містків значно знижує ефективність теплозахисту будівлі (іноді втрачається до 50% всього тепла). Присутність містків холоду в будівлі є причиною утворення конденсату і може значно знизити час його експлуатації. [35].
Потенційними місцями їх виникнення є конструктивні вузли і всі з'єднання зовнішніх елементів, зроблених з різних матеріалів: стик підлоги на грунті зі стіною фундаменту, плити фундаменту із зовнішньою стіною, отвори вікон і дверей, з'єднання даху зі стіною. До цього переліку можна віднести балконні плити, виступи стін, місця кріплення металевих балюстрад, підпірок для телевізійних антен, шви кладок і т.п.
Уникнути містків холоду ще на стадії будівництва вкрай складно, іноді простіше утеплити весь будинок, ніж намагатися закрити канали витоку поодинці.
Візуально містки холоду зазвичай не визначаються. Для їх виявлення необхідно провести тепловізійну зйомку (рис. 4.23.).
Малюнок 4.23. Ілюстрація містків холоду за допомогою тепловізора
Якщо взяти до уваги всю вартість будівництва, це невеликий додатковий витрата, що становить близько 1% сумарних інвестицій. Тому варто вкладати гроші в енергозберігаючі рішення.
Протягом скількох років повернуться витрати на додаткову теплоізоляцію? За підрахунками європейських експертів термін окупності складає про 7 до 10 років, в залежності від джерела опалення (теплові насоси, газ, електрику та ін.). Слід, однак, враховувати і зміна цін на енергоносії носії в майбутньому.
Утеплення дахів, як правило, виконується за допомогою мінеральної вати, яка крім теплоізоляційної також виконує протипожежну і звукоізоляційні функції.
Інвестування в енергозбереження - дуже вигідне заходи, як з економічної точки зору, так і з екологічної. Зниження витрат енергії зменшує викиди в атмосферу продуктів згоряння, в тому числі «парникових» газів, тим самим обмежуючи несприятливі кліматичні зміни.
Інноваційний проект енергозберігаючого покрівельного покриття являє GZ Gundelfinger (рис. 4.24.). В елементи покриття вже на етапі виробництва закладаються високоякісні опалювальні труби, розташовані в нижній частині покрівлі (на глибині в кілька сантиметрів), завдяки чому, тепловий потік направляється вниз - в приміщення [39].
Малюнок 4.24. Енергозберігаюча покрівля GZ Gundelfinger
Взимку в труби подається гаряча вода, що забезпечує опалення приміщення, а влітку - холодна, з метою кондиціонування. У масивної покрівлі тепло акумулюється і повільно повертається в приміщення. Приміщення нагрівається або охолоджується рівномірно, немає зон з надмірно теплим або холодним повітрям. Крім того, в повітрі відсутні зважені частинки пилу, що притаманне традиційним опалювальним системам - важливий фактор для людей, які страждають алергією.
Енергозберігаюча покрівля ідеально підходить при використанні альтернативних систем обігріву на базі теплових насосів або сонячної енергії.
Дах британського будівлі Energy Centre of Excellence покрита покрівельними листами Kalzip AluPlusSolar (площею 1500 м 2), які представляють собою легкий повністю інтегрований джерело відновлюваної енергії [40]. У даній системі застосовується надійне і гнучке тонкоплівкових фотоелементної ламінування (рис. 4.25.).
Система AluPlusSolar забезпечує вихідну пікову потужність 44 кВт і щорічно виробляє 30 тис. КВт # 8729; ч.
Малюнок 4.25. Листи покрівельні Kalzip AluPlusSolar
Конструктивне включення звукопоглинальних ізоляційних матеріалів сприяє поліпшенню акустичних характеристик.
З метою подальшої економії енергетичних ресурсів і зменшення викидів СО2 безпосередньо на будівельному майданчику були зібрані тришарові покрівельні ліхтарі Kalzip Multivault SSR загальною площею близько 300 м 2. Ряди ліхтарів Multivault SSR поділяють групи панелей AluPlusSolar. Протистоять погодним умовам зовнішні частини ліхтарів виконані з двошарового полікарбонату. Під ними, в площині покрівлі, змонтовані напівпрозорі панелі. Така система забезпечує рівномірний розподіл розсіяного денного світла з мінімальним ефектом тіні у всіх приміщеннях центру.
4.8.8. «Зелена покрівля», або Сад на даху
«Воістину це суперечить будь-якій логіці, коли площа, рівна цілому місту, не використовується, і шиферу залишається милуватися зірками!»
Ле Корбюзьє, французький архітектор, художник-дизайнер
В останні роки в містах стали все більше уваги приділяти нестандартним, нетрадиційним методам озеленення. В Європі та Америці з'явилися так звані «зелені покрівлі», які поступово набувають поширення і в Росії. [9].
«Зелені покрівлі» відомі людству з давніх часів. Висячі сади Семіраміди (близько 600 м до н.е.) - одне з Семи Чудес Світу - фактично представляли собою перші зелені покрівлі (рис. 4.26.). [11]. Пізніше жителі північних країн утеплювали будинки, обкладаючи їх шматочками моху і дерну.
Малюнок 4.26. Висячі сади Семіраміди
Перші відомості про пристрій квітників і садів на дахах в Росії відносяться до XVII в. Так, митрополитом Іоною висячий (або, як їх називали в Росії, «верхової») сад був влаштований в кремлі Ростова Великого. Відомий висячий садок, створений за наказом Петра I в Ризі в 1717 р Він займав обмежений простір і знаходився на відкритій терасі над Даугавою на рівні другого поверху, підтримуваний масивними опорами. У ньому росли півонії, білі і жовті нарциси, тюльпани, меліса, шавлія та інші рослини. У XVIII ст. архітектурне пристрій садів на дахах був використаний при проектуванні і будівництві Зимового палацу, Малого Ермітажу (рис. 4.27.) і Царського Села в Петербурзі. В кінці XIX ст. ідеями висячих садів було охоплено практично все купецькийпрошарок.
Створення садів на даху - перспективний напрямок ландшафтної архітектури майбутнього. У мегаполісах, де значна частина природного простору віддається під забудову, зелена покрівля є ідеальним рішенням для компенсації збитку, що завдається навколишньому середовищу.
Пристрої «саду на даху» особливо актуально в зв'язку з надзвичайно високим зростанням вартості квадратного метра землі. В результаті, використання вільних площ дахів дає можливість заповнити дефіцит зелених зон, влаштовувати на дахах будівель місця для відпочинку та проведення дозвілля, вирішуючи одночасно ряд екологічно важливих проблем.
Сучасні будівельні та композиційні матеріали і технології дають можливість створювати стійку до динамічних навантажень захисне покриття, що дозволяє використовувати площу даху для самих різних цілей - влаштовувати літні кафе, дитячі майданчики та майданчики для гольфу, зони відпочинку, парковки автомобілів і т.д.
«Зелені покрівлі» відфільтровують тверді мікрочастинки з повітря, затримують і очищають зливові води, надають нові можливості для створення естетичного розмаїття, а влітку допомагають знизити ефект перегріву.
У зв'язку зі збільшенням населення міст, необхідний новий підхід до комплексного вирішення ряду проблем, таких як забруднення атмосферного повітря і нестача рекреаційних зон для жителів. Непоказні даху можна повністю змінити за допомогою «зелених покрівель», що створить додаткові можливості для перетворення естетичного вигляду міста.
Для садів на даху важливим моментом є можливість поєднати архітектуру будинку, заданого і побудованого надовго, з таким постійно змінюються живим матеріалом, як рослини і квіти (рис. 4.28.).
Малюнок 4.28. «Зелена дах»
Залежно від особливостей покрівлі (місця розташування, несучої здатності будівлі, бюджету, потреби клієнта, доступності матеріалів і рослин) кожна озеленювати поверхню покрівлі відрізняється від інших, створюючи, тим самим, неповторний естетичний ефект.
Покрівлю не даремно називають «п'ятим фасадом». Саме на ній зупиняється погляд, і по її достоїнств часто оцінюється архітектурне рішення всієї будівлі.
Розрізняють два основних типи «зелених покрівельних систем»: екстенсивну та інтенсивну, - відрізняються, головним чином, вартістю, товщиною рослинної середовища і вибором використовуваних рослин. [14].
Для екстенсивних «зелених покрівель» (часто не експлуатованих) характерний малу вагу, низькі капітальні вкладення, невелике різноманітність застосовуваних рослин і мінімальні вимоги по обслуговуванню.
При впорядкуванні дахів в основному використовується екстенсивні системи озеленення - ідеальне рішення для озеленення покрівель з невеликою допустимої навантаженням, догляд за якими не передбачається. Вага екстенсивної системи озеленення становить всього 35 кг / м 2.
Якщо «зелені покрівлі» є прекрасним доповненням вже існуючих будівель, то вертикальне озеленення органічно поєднується з урбаністичним пейзажем великих мегаполісів, може розміщуватися в зонах, де озеленення території не представляється можливим (рис. 4.29.). В умовах міста, в місцях активного пішохідного потоку, інтенсивного руху автотранспорту, переповнених парковок і повної відсутності площ для зелених насаджень вертикальне і покрівельне озеленення стає ідеальним рішенням. Рослини з плином часу поступово зміщуються з нижнього рівня міської зони вгору, що дозволяє створювати прекрасні ландшафтні композиції.
Знайти необхідні кошти для вдосконалення міського середовища можливо тільки при системному розгляді проблем взаємодії міста зі зміненою природою в його структурі і оточенні.
За останні десятиліття в світі відпрацьовані технології, продумані конструктивні елементи і створені матеріали, що дозволяють влаштувати на даху як простий «зелений килим», так і справжній сад.
Малюнок 4.29. вертикальне озеленення
Малюнок 4.30. Екстенсивне озеленення похилого даху
На російському ринку провідною компанією з системам озеленення покрівель є ZinCo (Німеччина), до останніх проектів якої можна віднести:
- покрівлю спортивно-оздоровчого центру, підземний гараж (Єкатеринбург);
- дах підземного гаража Газпрому;
- музей Космонавтики в Москві.