Zasady projektowania zielonych dachów

Xero flor - trawniki i dachy zielone

Warstwa izolacyjna odporna na przerastanie korzeni

Podstawowym wymaganiem dla pokryć dachowych jest odporność na przerastanie korzeni roślin. Do konstrukcji systemów zielonych dachów stosuje się materiały jednowarstwowe i dwuwarstwowe. Materiały jednowarstwowe z tworzyw sztucznych (folie, membrany) są z reguły odporne na przerastanie korzeni roślin. Materiały dwuwarstwowe powinny mieć minimalną dopuszczalną grubością dla warstwy podkładowej 4,00 mm, a dla warstwy wierzchniej 5,00 mm. Obie warstwy powinny być wykonane z bitumów modyfikowanych polimerem SBS. Zbrojenie (wkładka nośna) powinno być wykonane z włókniny poliestrowej o minimalnej gramaturze 150 g/m2 w przypadku warstwy podkładowej i 180 g/m2 w przypadku warstwy wierzchniej. Dodatkowym zabezpieczeniem jest stosowanie trzeciej warstwy papy podkładowej o minimalnych parametrach, takich jak w przypadku pierwszej warstwy papy. Warstwa wierzchnia pokrycia powinna być odporna na przerastanie korzeni roślin. Odporność taką zapewnia dodatek specjalnego środka chemicznego lub wkładka z folii miedzianej. W przypadku zastosowania normalnych pap polimerowo-bitumicznych nieodpornych na przerastanie korzeni roślin, dopuszczalne jest dodanie zabezpieczenia przed przerastaniem korzeni wykonanego z folii o grubości 0,4 mm z zakładami min. 0,15 m. Pokrycia dachowe należy montować zgodnie z instrukcjami producentów oraz obowiązującymi normami.

projektowanie dachów zielonych

Elementy penetrujące dach

Aby liczba połączeń i przyłączeń na powierzchni dachu była możliwie najmniejsza, elementy penetrujące dach powinno się skupić w jednym miejscu. Dachy zielone powinny być bez problemów dostępne dla celów konserwacyjnych. Godne polecenia jest przy tym projektowanie na powierzchni dachu lub jego pobliżu przyłącza wody.

nieprawidłowe rozmieszczenie elementów dachu
niewłaściwe rozmieszczenie
prawidłowe rozmieszczenie elementów dachu
prawidłowe rozmieszczenie

Profilaktyczna ochrona przeciwpożarowa

Nadzór budowlany i ubezpieczeniowy wymagają, aby dachy wykonywane jako „dachy trudnopalne”, były zabezpieczone przed zaprószeniem ognia z góry i przed promieniowaniem cieplnym. W oparciu o metody badania wg DIN 4102 część 7 poddaje się próbom wierzchnie warstwy zielonego dachu, które przy określonej konstrukcji spełniają te normy. Maty wegetacyjne firmy Xero Flor zalicza się do trudnopalnych, spełniające normy DIN.

Kiedy zielony dach zalicza się do trudnopalnego pokrycia dachowego?

Dachy obsadzane zielenią intensywną, na których nawadnia i pielęgnuje się zieleń, są zwykle wykonywane na grubej warstwie substratu. Takie dachy bez konieczności spełnienia dalszych warunków są z góry odporne na zaprószenie ogniem i promieniowanie cieplne, przez co traktuje się je jako pokrycie trudnopalne.

Dachy obsadzane zielenią ekstensywną, tzn. taką, którą nie trzeba dodatkowo nawadniać i którą bardzo rzadko poddaje się dodatkowej pielęgnacji, zalicza się do dachów trudnopalnych przy spełnieniu następujących warunków:

  • warstwa substratu ma grubość co najmniej 3 cm,
  • substrat zawiera najwyżej 20% wagi części organicznej,
  • przy większych powierzchniach obsadzonych zielenią co 40 m znajdują się przegrody ogniowe (np. z pasa żwirowego),
  • przy otworach w powierzchni dachu (lufciki, naświetla) układa się opaski żwirowe (szer. ok. 50 cm).
ochrona zielonych dachów

Ochrona przed ciepłem i wilgocią

Przy obliczaniu izolacji cieplnej można uwzględnić zgodnie z DIN 4108 w typowym przypadku tylko warstwy od wewnętrznej strony uszczelnienia bądź pokrycia dachowego. Warstwy zielonego dachu nie bierze się pod uwagę przy obliczaniu tego parametru.

Siły ssące wiatru

Wierzchnie warstwy zieleni na dachu muszą utrzymać się na swoim miejscu także przy silnych podmuchach wiatru. Niezbędne dodatkowe obciążenia są zgodne z normą DIN 1055, część 4. Tutaj przedstawiono nieco uproszczoną metodę rozwiązania powyższego problemu. W środkowej części dachu wystarczy już dodatkowe obciążenie cienką warstwą substratu, gdzie nie jest możliwe oderwanie warstw obsadzonych zielenią wskutek siły ssącej wiatru. Inaczej jest jednak w obrębie krawędzi i naroży – miejsc szczególnie narażonych na działanie sił ssących wiatru. Wokół nich z reguły konieczne jest, zależnie od formy i wysokości dachu, dodatkowe obciążenie zabezpieczające, w postaci żwiru lub płyt betonowych.

0,5 (50)0,8 (80)1,1 (110)

Siły ssące wiatru przy powierzchni dachowej o nachyleniu do 8° w zależności od rzutu poziomego dachu a x b i wysokości budynku hWysokość budynku od ziemi
0 – 8 m8 – 20 m20 – 100 m
Ciśnienie spiętrzania q w kN/m² (kg/m²)
Obrb dachu i aerodynamiczny współczynnik ciśnienia (nacisku) CpSiła nacisku (ssania wiatru lub wymagane dodatkowe obciążenie w kN/m² (kg/m²)
Stosunki wymiarów
b/a=<1,5; h/a=<0,4
Obręb naroży Cp=-2,0
Obręb dachu Cp=-1,0
Część środkowa Cp=-0,6
1,00 (100)
0,50 (50)
0,30 (30)
1,60 (160)
0,80 (80)
0,48 (48)
2,20 (220)
1,10 (11)
0,66 (66)
Stosunki wymiarów
b/a=<1,5; h/a=<0,4
Obręb naroży Cp=-1,5
Obręb dachu Cp=-1,5
Część środkowa Cp=-0,8
1,00 (100)
0,50 (50)
0,30 (30)
2,24 (224)
1,20 (120)
0,48 (48)
3,08 (308)
1,65 (165)
0,88 (88)
Stosunki wymiarów
b/a=<1,5; h/a=<0,4
Obręb naroży Cp=-2,5
Obręb dachu Cp=-1,0
Część środkowa Cp=-0,6
1,00 (100)
0,50 (50)
0,30 (30)
2,00 (200)
0,80 (80)
0,48 (48)
2,75 (275)
1,10 (110)
0,66 (66)
Stosunki wymiarów
b/a=<1,5; h/a=<0,4
Obręb naroży Cp=-0,3
Obręb dachu Cp=-1,7
Część środkowa Cp=-0,8
1,00 (100)
0,50 (50)
0,30 (30)
2,00 (200)
1,36 (136)
0,64 (64)
3,30 (330)
1,87 (187)
0,88 (88)

Warstwa roślinna

Zazielenienie ekstensywne

Zieleń ekstensywną obejmują rośliny o najniższych wymaganiach wegetacyjnych, które potrafią się same utrzymać i rozwijać. Rozmnażają się wegetatywnie i generatywnie i właściwie nie wymagają kłopotliwej pielęgnacji (oprócz zalecanych corocznych przeglądów zgodnie z wytycznymi producenta) oraz dodatkowego nawadniania. Stosuje się rośliny dostosowane do ekstremalnych warunków klimatycznych i dużej zdolności do regeneracji. W systemach zielonych dachów zaleca się stosować rośliny lokalne o minimalnych wymaganiach wegetacyjnych, takie jak: mchy, byliny, rozchodniki, zioła, trawy. Metody wykonywania są różne – począwszy od wykonania nasadzeń roślin w odpowiedniej ilości na 1 m2 (od 10 do 25 szt./m2), a skończywszy na rozkładaniu gotowych zazielenionych mat wegetacyjnych.

Ekstensywne zazielenie dachu

Warstwa wegetacyjna z substratu

Substrat ekstensywny mineralny ma za zadanie umożliwić roślinom prawidłowy rozwój oraz spełniać w szczególnych przypadkach rolę warstwy balastowej.

Skład substratu powinny stanowić produkty pochodzenia mineralnego z niedużym dodatkiem (max. 10% masy) składników pochodzenia organicznego. Powinien charakteryzować się stabilną szkieletową strukturą, która będzie odporna na mróz i promieniowanie UV. Zawartość powietrza w substratach nie powinna przekraczać przy maksymalnym nasączeniu wodą 10%. Zawartość soli nie powinna przekraczać praktycznie wartość 1,0 g/l substratu. Substrat powinien mieć odpowiednią zdolność gromadzenia wody na poziomie min. 15% objętości. Wymagania techniczne co do grubości warstwy substratu zielonego dachu ograniczają się do maksymalnego ciężaru, jaki dach może przenieść. Grubość warstwy wegetacyjnej (substrat) w zależności od zaprojektowanej formy zieleni obrazuje poniższa tabela.

grubosc warstwy wegetacyjnej

Warstwa retencyjno – drenażowa z higroskopijnej wełny skalnej

Higroskopijna wełna skalna jest specjalną odmianą wełny mineralnej. Ma zapewnić jak najlepsze warunki wegetacyjne dla roślin, wykorzystując swoje unikalne  cechy. Stosowana jest przy budowie ekstensywnych zielonych dachów jako zamiennik substratu ze względu na swoją znikomą wagę  i bardzo wysoką retencję wody sięgającą do 92 % przy pełnym nasyceniu . Wykorzystywana jest zatem jako warstwa retencyjno – drenażowa. W systemie ekstensywnym wełna mineralna jest dedykowana głównie jako warstwa na której rozkłada się zazielenione maty wegetacyjne. Przy zastosowaniu wymienionego układu warstw, zielony dach może ważyć ok. 45 kg/m².  W przypadku prowadzenia nasadzeń w systemie ekstensywnym i intensywnym  wełna powinna zostać pokryta odpowiednią ilością substratu uwzględniającą potrzeby nasadzanych roślin.

Warstwa filtracyjna, ochronna

Warstwa filtracyjna powinna charakteryzować się co najmniej 10 razy większą przepuszczalnością niż warstwa wegetacyjna, dzięki czemu będzie mogła chronić system drenażowy i odpływy przed zamulaniem. Warstwa filtracyjna powinna być wykonana z włókniny strukturalnej ze 100% polipropylenu o gramaturze 200-250 g/m2, wolnej od chemicznych substancji wiążących, charakteryzującej się wieloletnią trwałością (także w zakresie stabilności drenażu i filtracji) oraz odpornością na wodę, chemikalia oraz gnicie. Włóknina ma posiadać dobrą przepuszczalność wody w kierunku poziomym i pionowym oraz zdolność dyfuzji pary wodnej. Warstwę filtracyjną w postaci włókniny rozkłada się bezpośrednio na drenaż, a pod warstwę wegetacyjną, zostawiając zakład min. 10 cm pomiędzy poszczególnymi pasmami.

Warstwa drenażowa

Zgodnie z normą DIN 4095 na stropie pod nasypką z substratu układa się warstwę drenażową, która zapewnia odprowadzenie nadmiaru wody, będącej dodatkowym obciążeniem i mającej zły wpływ na rozwój roślin. Ma być odporna na zmienne warunki pogodowe (wilgoć, ujemne temperatury) oraz charakteryzować się dużą wytrzymałością mechaniczną na rozciąganie, wydłużenie, tarcie oraz ściskanie. Warstwa drenażowa zielonego dachu musi być skonstruowana w taki sposób, aby jej działanie trwało przez długi okres. Drenaż powinien odprowadzać wodę w ilości 0,03 l/s m2 = 300 l/s ha. Stosowany czasami drenaż naturalny ze żwiru płukanego powinien mieć granulację od 16 do 32 mm, a minimalna grubość to 5 cm. Drenaże z materiałów sztucznych, takich jak maty pętelkowe, maty kubełkowe lub geowłókniny, są lekkie i niskie, a mimo to bardzo trwałe i w większości odpowiadają normom, a wykorzystywane w nich geowłókniny doskonale filtrują wodę, przeciwdziałając zamulaniu odpływów. Przyjmuje się, że od nachylenia powyżej 2o system drenażowy nie jest wymagany (przy zastosowaniu systemu XERO FLOR).

Warstwa (opaska) żwirowa

Z uwagi na zapewnienie dobrej komunikacji i dostępu do urządzeń technicznych zamontowanych na dachu wokół obrzeży dachu (attyki i przylegające elewacje wyższych części obiektu) oraz urządzeń technicznych (wentylatory, przepusty, świetliki, klapy dymowe, studzienki kontrolne) powinna zostać wykonana opaska ze żwiru płukanego frakcji 16-32 mm i grubości ok. 10 cm. Szerokość opaski żwirowej powinna wynosić min. 50 cm.