Биопозитивность и архофитомелиорация

Синдром крупных городов — так психологи называют депрессию и неврозы, от которых страдают обитатели урбанистических джунглей. Однообразные серые здания с повторяющимися рядами оконных проёмов, глухие бетонные стены неблагоприятно воздействуют на нашу психику. Стремительный рост мегаполисов идёт в отрыве от природы, загрязняя окружающую среду и накладывая негативный оттенок на физическое и психологическое состояние горожан.

Проблемы крупных городов и здоровье человека

Синдром крупных городов — так психологи называют депрессию и неврозы, от которых страдают обитатели урбанистических джунглей. Однообразные серые здания с повторяющимися рядами оконных проёмов, глухие бетонные стены неблагоприятно воздействуют на нашу психику. Стремительный рост мегаполисов идёт в отрыве от природы, загрязняя окружающую среду и накладывая негативный оттенок на физическое и психологическое состояние горожан. Вот примерные цифры. Основной показатель, отражающий здоровье населения, — средняя продолжительность жизни — сегодня в столице нашего государства на 3—5 лет меньше, чем в Софии, Будапеште; на 8—10 лет меньше, чем в Вене, Париже, Стокгольме. Отрицательное воздействие крупного города на здоровье населения начинается ещё до рождения: исследования, которые проводили по линии ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), показали, что именно в период зарождения и вынашивания плода факторы окружающей среды в мегаполисах действуют хотя и не напрямую, но неумолимо, создавая предпосылки будущих болезней, неправильного формирования личностных характеристик, а то и угрожая самой жизни. В больших городах также более широко распространены заболевания органов дыхания и кровообращения, инфаркты, гипертоническая болезнь и новообразования. Не оставляют равнодушным не только физические заболевания, вызываемые сложной экологической обстановкой, но и влияние города на душевное состояние людей. Нередко «грусть новых городов» связана с многоэтажным строительством.

Рисунок 1. Примеры существующей застройки крупнейших городов

Биопозитивность как решение экологических проблем

В настоящее время всё более актуальным при строительстве становится соблюдение экологических и природоохранных требований. Но всё же зданий, построенных ранее без учёта этих требований, несоизмеримо больше. Конечно, никто не собирается их сносить или уменьшать этажность. Следовательно, возникает вопрос: как улучшить облик существующей застройки крупных и крупнейших городов, повысить эстетическую привлекательность и экологичность? За границей наметилась тенденция придания определённой биопозитивности всевозможным зданиям и сооружениям. Одним из экологических направлений, связанных с конструктивными и архитектурно-планировочными решениями зданий, является озеленение всех их поверхностей (стен, крыш) и благоустройство прилегающей территории. Конструктивные решения являются биопозитивными, только если они придают поверхности зданий «некоторое подобие естественной среды обитания для растений, птиц и мелких животных». В данном случае применён термин «биопозитивность», который впервые использован профессором Московского государственного университета природообустройства А.Н. Тетиором.

Понятие биопозитивности зданий

Биопозитивность зданий и инженерных сооружений — это способность органично вписываться в окружающую среду (в экосистемы) и не быть отторгаемыми экосистемами, также не загрязнять и не разрушать природную среду, быть приспособленными (биоадаптивными) для существования живой природы на наружных плоскостях зданий и сооружений, экономно использовать и не требовать для строительства зданий невозобновимых ресурсов, восстанавливать природу и создавать высокое качество жизни. Таким образом, биопозитивность зданий и инженерных сооружений — интегральное понятие, которое включает в себя главные требования к природосберегающим и природовосстанавливающим объектам. Как уже обозначено выше, биопозитивные здания и инженерные сооружения в городах помогают в определённой степени «вернуть» природе часть территорий с почвенно-растительной средой, а также создать дополнительные озеленённые поверхности, что позволит действовать правилу Ле-Шателье-Брауна и предотвратить увядание природы под антропогенным давлением.

Принцип Ле-Шателье-Брауна в экологии

Принцип Ле-Шателье-Брауна, или принцип смещения равновесия, — общее название для ряда аналогичных принципов в химии, электродинамике, теории систем, экономике, экологии и в других науках: «Если на систему, находящуюся в равновесии, производится внешнее воздействие, то равновесие смещается в том направлении, при котором система как бы вновь восстанавливает своё прежнее состояние». Значение принципа заключается в том, что он позволяет делать определённые прогнозы в отношении эволюции системы, находящейся под внешним воздействием.

По отношению к природной среде А.Н. Тетиор выделяет также бионегативные здания и сооружения, наносящие непосредственный вред природе, и бионейтральные.

Архофитомелиоративные мероприятия

Одним из главных условий биопозитивности зданий и сооружений является создание возможности существования и роста растений, закрепленных на вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностях. Эти меры приводят к улучшению состава воды и воздуха, их очищению от загрязнений, улучшению микроклимата в помещениях, а также созданию биомассы, звуко- и теплозащиты, обеспечению существования микроорганизмов, следовательно, улучшается внешний вид сооружений и их визуальное восприятие.

Способы озеленения фасадов

Более подробные рекомендации: внешнее озеленение вьющимися растениями, закрепленными в проемах декоративных керамических выступов; использование сети внутренних керамических каналов, заканчивающихся на поверхности стены керамическими чашами, в которые высаживают растения (таким образом, корни растений по каналам получают воду из почвы). Для укоренения растений в отмостке зданий устраивают проемы с открытым грунтом. Применение грунтовых каналов в стенах невозможно без контактирования растительности с естественным грунтом под зданием. Для этого в фундаментах также выполняют заполненные растительным грунтом проемы.

а) посадка вьющихся растений у стены здания

б) подводка стеблей вьющихся растений к стене

Рисунок 2. а) посадка вьющихся растений у стены здания: 1 — стена; 2 — опоры; 3 — лунка; 4 — посадочная яма; 5 — тротуар или отмостка; б) подводка стеблей вьющихся растений, высаженных за пределами широкой отмостки или тротуара, к стене здания по керамическим трубкам или иным каналам, проложенным под замощением: 1 — стена; 2 — опора в виде сетки; 3 — лунка диаметром 16 см; 4 — отмостка; 5 — керамическая труба диаметром 13-16 см; 6 — газон; 7 — тротуар; 8 — проезжая часть

Рисунок 3. Устройство проволочных опор: а — в виде сетки при сплошном озеленении стены; б — в виде лесенки для витья растений при озеленении простенков на торцевой стене

Глобальный экологический форум-94

В 1994 году в городе Манчестере (Англия) был проведён «Глобальный экологический форум-94». Особое внимание уделялось вырабатыванию «биопозитивных» подходов к решению проблем преобразования городской среды. На этом конгрессе было рекомендовано предусматривать архофитомелиоративные мероприятия при строительстве и реконструкции зданий и сооружений.

Основные архофитомелиоративные мероприятия

• Создание биопозитивных цокольных зон зданий (озеленение конструкции отмосток, цоколей, выполнение фитоэкранирующих покрытий стен и др.).
• Вертикальное озеленение стен при помощи сооружения террас и веранд, создание ампельных покрытий и навесных устройств для озеленения фасадов.
• Устройство зимних садов внутри зданий и создание для них фитомансардных этажей.
• Озеленение как можно большего количества свободных участков территории и искусственных надземных территорий, создаваемых с помощью подземного пространства.
• Использование эксплуатируемых кровель как зоны рекреации путём озеленения крыш.

а) Чили

б) Париж, Франция

в) Япония

Рисунок 4. Варианты озеленения фасадов зданий: а) Здание штаб-квартиры Консорциума, Сантьяго, Чили; б) Музей на набережной Бранли — Париж, Франция; в) Здание Правительства в Японии

Вертикальное озеленение в России

Одним из распространенных архофитомелиоративных мероприятий является внешнее вертикальное озеленение стен и фасадов. Для этих целей используются быстрорастущие лианы или другие вьющиеся растения, способные за 5—10 лет полностью покрыть стены 9-этажного здания. Такие мероприятия успешно применяются в южных районах России, Украине и странах Прибалтики.

Рисунок 5. Примеры озеленения фасадов жилых домов в Ялте

Защита стен и психологическое воздействие

Для защиты стен от перегрева и осадков, а также для декоративных целей, их ограждают с помощью ярусного размещения ящиков с ампельными растениями с вьющимися стеблями и свисающими побегами.

Такие архофитомелиоративные мероприятия, придающие зданиям и сооружениям биопозитивный вид, оказывают на человека положительное визуально-психологическое воздействие, так как дают ощущение близости к природе. Психологическое влияние на человека созданной им среды (озеленение, бесшумность, чистота, эстетически благоприятные архитектурные формы и др.) является важнейшей проблемой всей экологии.

Создание условий для животных

Для повышения уровня биопозитивности следующим шагом идёт создание условий для существования мелких животных на озелененной или пригодной для этого поверхности здания и сооружения, похожей на природный субстрат (кора деревьев, почва, природные камни и пр.).

Очень просто этот вопрос решается для берегоукрепительных сооружений в зоне, соприкасающейся с водой: для удобного крепления обрастаний устраивают вытянутые по береговой линии поверхности субстрата, омываемые водой.

Рисунок 6. Устройство берегоукрепительных сооружений

Озеленение крыш и эксплуатируемые кровли

Одним из условий готовности строительных объектов при застройке является проведение на заключительном этапе работ озеленения. Кроме множества экологических функций, которые выполняет фитоценоз, включающие создание благоприятного микроклимата в помещениях, защиту от пыли, вибрации, загазованности, шума, достижение общего оздоровительного эффекта и т. д., зеленые насаждения улучшают эстетический вид застройки, придают декоративность и красоту. По соображениям экологов, все свободные участки территорий вокруг зданий и сооружений, а также и отдельные их поверхности (стены, крыши), следует подвергать фитоценотическому освоению.

Уже давно известно, что экологически целесообразно озеленять крыши зданий с плоской кровлей. В проектах многих знаменитых архитекторов были предусмотрены сады на эксплуатируемой кровле. Ле-Корбюзье считал их «программным пунктом новой архитектуры». При помощи устройства гидроизоляции, дренажного слоя и почвенного покрова озеленяемая кровля защищает дома от перегрева летом и теплопотерь в зимний период, препятствует загрязнению, улучшает микроклимат, уменьшает излучение вредных веществ, присущее обычным крышам при перегреве. Примером может послужить Ботанический сад МГУ — газон площадью 850 м², сотворенный работниками на крыше оранжереи, который за три года (с 1998 по 2001) прекрасно выполнил свои экологические функции.

а) Сингапур

б) Республика Корея

в) Япония

Рисунок 7. Примеры выполнения архофитомелиоративных мероприятий: а) Наньянский технологический университет, Школа искусства, дизайна и мультимедиа Сингапура; б) Магазин Ann Demeulemeester Shop, Республика Корея; в) использование растений для реставрации фасадов (Япония)

Эксплуатируемые кровли

В градостроительном комплексе каждое здание с плоской крышей следует проектировать с эксплуатируемым покрытием в виде открытой площадки, атриума, дендрария или солярия. По исследованиям Ле-Корбюзье, это позволит получить в каждом доме ещё одну экологически чистую зону.

а) Нью-Йорк

б) Чикаго City Hall

Рисунок 8. Примеры озеленения крыш зданий: а) «зеленая» крыша одной из высоток Нью-Йорка; б) Чикаго City Hall

Экологический эффект биопозитивных решений

Реализация архофитомелиоративных мероприятий и придание городской застройке биопозитивного облика решают множество экологических проблем. Создание условий существования и развития растений на поверхности самих зданий позволяет возместить уничтоженную при строительстве биопродукцию, поддерживать видовое разнообразие растений, очищать и увлажнять воздух, ослаблять экстремальный перепад температур вне и внутри помещений, и, таким образом, сделать среду обитания человека более комфортной и улучшить состояние экологических систем.

Источник: МАТЕРИАЛЫ III СТУДЕНЧЕСКОЙ МЕЖДУНАРОДНОЙ ЗАОЧНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ