Полная конструкция эксплуатируемой кровли должна включать следующие слои: 1) слой плодородного почвенного субстрата; 2) фильтрующий; 3) дренажный; 4) противокорневой слой; 5) конструктивные элементы крыши здания. В процессе обследования изучалось состояние (или наличие) трех верхних слоев, составляющих искусственное основание для развития растений.
На кровлях предпочтительнее использовать специально подготовленные субстраты, которые составляются на основе смеси растительного грунта с органическими или синтетическими материалами, облегчающими их вес и придающих субстрату пористость. Вопреки всем требованиям на двух из пяти исследуемых нами объектах был применен не подготовленный субстрат, обеспечивающий нормальный рост и развитие растений в условиях кровли, а почвогрунт, по механическому составу относящийся к тяжелым глинистым почвам. Такие почвы медленнее прогреваются весной, содержат мало воздуха и много воды, создают неудовлетворительные условия питания растений. На остальных трех объектах почвогрунт имеет легкосуглинистый механический состав, представляет собой смесь грунта и песка.
Дренажный слой, предназначенный для отвода излишков воды, на всех исследуемых нами объектах отсутствовал, что может привести к угнетению корневой системы и появлению грибных заболеваний у растений в летний период. По данным исследований полевой влажности почвы, проведенных в летне-осенний период 2009 года, в засушливый период влажность почвенного субстрата на эксплуатируемой кровле при отсутствии дренажа в среднем на 23,07 % меньше, чем на контрольных участках, а в период затяжных дождей больше, чем на контрольных участках на 17,28 % (рис. 1).
В течение летне-осеннего периода 2009 и зимы 2010 года изучался температурный режим почв. Было выявлено, что в летний период температура почвенного субстрата в корнеобитаемом слое на кровле, в среднем, выше соответствующих показатели на контрольных участках, но ниже температуры воздуха. В осенний период при низких, но положительных температурах воздуха температурный режим почв на контрольных участках и кровле приблизительно одинаков. В зимний период при отрицательных температурах воздуха температура почвенного субстрата немного больше значений контрольных участков (рис. 2).
Таким образом, на эксплуатируемых кровлях в Нижнем Новгороде наблюдается пересушивание и перегрев почвенного субстрата на кровле в засушливый летний период и его переувлажнение во время дождливой погоды, в зимний период температура почвенного субстрата в корнеобитаемом слое на кровле выше на 1-1,5 ˚С по сравнению с контрольными участками. В целом условия произрастания растений на кровле наиболее отличаются от условий на контрольных участках в летний засушливый и дождливый осенний период, зимой эти отличия уменьшаются (рис. 3).