Тomorrow Land для Homo Sapiens или вопросы к экологической архитектуре

Дружественная к людям и природе среда обитания создается методами и технологиями «экологической архитектуры» – такова одна из аксиом современной мировой цивилизации. Однако если в Европе и США «экологическая архитектура» или в обиходном понятие «зеленая архитектура» реально существует и активно развивается, то в России – это ещё пока экзотика.

По мнению многих и многих отечественных и зарубежных ученых, коллапс мировой экосистемы не минуем. Опасность глобального изменения климата Земли возросла, истощение природных ресурсов планеты – есть реальная угроза мировой цивилизации. А «человек мыслящий» (homо sapiens) не мыслит своей жизни без сытого желудка, доступного секса и комфортного жилья, потребляя данные Богом земные блага с ужасающим безумием.

На сегодня мировая и в частности российская строительная индустрия находится в преддверии беспрецедентной проверки своей пользы, прочности, эстетизма и экономической целесообразности.

Дело в том, что здания и сооружения Земного шара используют около 40% всей потребляемой первичной энергии, 67% всего электричества, 40% всего сырья и 14% всех запасов питьевой воды, а также производят 35% всех выбросов углекислого газа и чуть ли не половину всех твердых городских отходов.

Все сказанное выше характерно для подавляющего большинства российских городов и поселений. Неграмотно спланированные городские пространства, неэффективная транспортная инфраструктура, некачественные жилые и нежилые здания, убогие архитектурные формы, дорогая эксплуатация и высокая энергоемкость зданий, избыточное сжигание углеводородного топлива – все это лишь малая часть непродуманной градостроительной политики в нашей стране.

В городе подавляется жизнедеятельность животных и растительных видов, обитающих в естественной природе. Преимущественное развитие здесь получают специфические городские виды, которые паразитируют по соседству с человеком: вредные насекомые, грызуны – в жилье; вороны, галки – на городских свалках и т. д.

В городе быстро истощается и загрязняется плодородный слой почвы. Этому активно способствует «административный восторг» от ежегодной уборки опавших листьев и прошлогодней травы, в результате чего нарушается естественный процесс восстановления плодородия почв.

В городе затруднено поступление атмосферных осадков в подпочвенный уровень, так как большая часть территорий застроена и занята водонепроницаемыми покрытиями. Всё это значительно осложняет протекание естественных природных процессов в городских биогеоценозах.

Сегодня мировое архитектурное сообщество активно нарабатывает новые строительные практики, ищет новые подходы, позволяющие бережно относиться к окружающей среде. Этот поиск – реальная возможность научиться предупреждать негативные последствия строительства, придумать новые пространства для жизни, создавать новаторскую архитектуру и воплощать социальную составляющую профессии архитектора.

Нам нужен «город-сад»

Сам термин «город-сад» мы знаем, в первую очередь, благодаря стихотворению Владимира Маяковского «Рассказ Хренова о Кузнецкстрое и о людях Кузнецка». Но мало кто имеет представление о том, что речь в этом словосочетании идет о вполне реальной градостроительной концепции.

Концепция была впервые сформулирована в конце 19 века, когда в 1898 году вышла книга Эбенизера Говарда «Завтра» («Города-сады будущего»). В ней известный английский социолог высказал мысль, что мегаполис изжил себя, что нет большого удовольствия и смысла жить в огромном, грязном и неудобном городе, если можно переехать в небольшой населенный пункт, практически – деревню, которая при этом сохраняет все лучшие черты мегаполиса.

Идея «города-сада» Э. Говарда, высказанная в конце XIX века, привела к тому, что на протяжении XX столетия архитекторы и градостроители так или иначе пытались воплотить её в жизнь.

Не реализовавшись в своей первозданной чистоте, она, тем не менее, оказала большое влияние на совершенствование планировочной структуры современных городов, предопределила повышенное внимание к развитию систем озеленения и решению экологических вопросов городской среды.

В России в практике советского градостроительства довольно много внимания уделялось озеленению городов. В этом русле и решались проблемы экологизации: генеральные планы Москвы, разработанные в 30-70-х гг. и реализующие концепцию «зелёных клиньев» на территории города, «водно-зелёный диаметр» города Минска и др. В Сибири реализован планировочный подход «город в лесу», среди них Новосибирский Академгородок, Усть-Илимск, Ангарск, Дивногорск и другие города.

В целом, до 80-х гг. вопрос экологизации сводился к проблеме комплексного озеленения городской территории и устранения вредных выбросов от промышленных предприятий.

Передовая мировая практика экологизации окружающего пространства позволяет сформулироать некоторые рациональные идеи. Зарубежные планировщики предлагают вводить чёткую дифференциацию жилых пространств поселений. Для этого выделяют:

• частные пространства (сады, палисадники жильцов);
• общественные внутридворовые пространства – для пользования местных жильцов;
• общественные пространства, открытые для доступа жильцов соседних дворов, транзитных пешеходов.

Все пространства должны чётко распознаваться людьми. Для этого предлагается использовать различные планировочные методы, специальные приёмы озеленения, малые архитектурные формы и т.д.

Что необходимо активно использовать?

Вот некоторые методы и технологии «зеленного проектирования»:

• сохранение участков «дикой природы» (небольшие пруды, речки, луга, рощи и др.), где спокойно могут жить небольшие дикие животные, птицы;
• озеленение не менее 50 % территории поселения. Хорошее озеленение дворов обычно снижает температуру воздуха на 1-2 °С и повышает его влажность на 5-10 %;
• использование плодовых деревьев и кустарников в озеленении;
• создание проходящих через весь квартал непрерывных зелёных «коридоров» для прогулок жителей, свободной миграции животных;
• создание сети велодорожек и пешеходных путей, не пересекающихся с автомагистралями;
• использование подземного пространства для устройства складов, гаражей, стоянок, аккумуляторов тепловой энергии и т. д.;
• сбор дождевой воды с дорог, тротуаров, и т.д. для вторичного применения.

На основании данных идей в основном и формируется современный устойчивый (читай – зеленый) город.

Природный каркас города – экологическая инфраструктура

Главной составляющей экологической инфраструктуры является система зелёных насаждений и акваторий города. Её можно так же обозначить термином «природный каркас».

Природный комплекс города – основной тип природной среды, с которой имеет повседневное общение каждый из горожан. Именно сам город должен давать человеку, особенно растущему человеку, доступную полноту непосредственного общения с природой.

Природный каркас должен быть составной частью системы жизнеобеспечения города. Это система – естественного типа в отличие от другой системы жизнеобеспечения – техногенного каркаса города. Во многом именно она должна отвечать за создание приемлемых с экологической точки зрения условий жизни в городе.

Согласно определению в природный каркас города должны входить парки, скверы, бульвары, сады, водоёмы и элементы гидрологической сети города.

В процессе формирования данной системы должно быть выполнено основное условие – обеспечена непрерывность природного каркаса в пространстве города и его связь с пригородными лесами и акваториями. В этом случае энергия, живое и неживое вещество (в том числе и сам человек) биогеценозов и урбоценозов смогут беспрепятственно циркулировать в пространстве города и за его пределами.

Задача формирования экологической инфраструктуры – это планировочная и градостроительная проблема.

В отличие от других задач, для решения которых требуются усилия большого круга различных специалистов (в случае энегосбережения, например, или снижения уровня вредных выбросов и т.д.), здесь основное слово остаётся за планировщиками и архитекторами, поскольку главной проблемой в этом случае является формирование непрерывной структуры всего пространства города. Решению этой задачи в условиях современного крупного города препятствуют сложившиеся подходы в градостроительной политике.

В настоящее время активно развивается лишь «техногенный каркас города» то есть инженерная и транспортная инфраструктуры. Эти искусственные по своему происхождению системы препятствуют формированию непрерывной экологической инфраструктуры, они расчленяют её на локальные фрагменты – «островки природы» в городе.

Потому именно от планировщиков-градостроителей во многом будет зависеть решение этой трудной и важной для экологизации города задачи: как развести элементы природного и техногенного каркасов в пространстве города так, чтобы не происходило их взаимного пересечения на одном уровне.

Для использования элементов живой природы в оздоровлении городской среды имеются и существенные трудности. Город представляет собой достаточно неудобное место для их роста и полноценного развития. Большой проблемой остаётся создание благоприятных условий для развития растений и животных в современном крупном городе.

Качество воздуха

Для улучшения газового состава воздуха решающую роль играет широкое использование древесных посадок. За год смешанный лес вырабатывает кислорода в среднем 10-15 т/га, пашня 5-6 т/га, пастбища 4-5 т/га.

Хорошо озеленённый город даёт лишь 0.8-1 т/га. Таким образом, для обеспечения кислородом требуется территория примерно в 100 раз большая, чем собственная территории города.

Качество воздуха также зависит и от степени его ионизации. Лучше всего ионизируют воздух смешанные насаждения и зрелые сосновые леса. Кроме того, сосновый лес обладает высокими фитонцидными свойствами. Здесь вредных бактерий в 2 раза меньше, чем в лиственном лесу при той же сомкнутости крон деревьев.

Большой резерв площадей для озеленения представляют крыши и фасады домов. Озелененные крыши достаточно успешно используются в мире.

Озеленённые фасады помогают компенсировать и смягчить экстремальные напряжения, возникающие от перепадов температур на поверхности стеновых материалов. Это продлевает жизнь штукатурке, кирпичной кладке, защищает от шума. Кроме того растения на фасаде охлаждают здание летом путём затенения стен и окон, но обеспечивают инсоляцию зимой, когда сбрасывают свою листву,. На таких фасадах охотно селятся птицы и полезные насекомые.

Обобщая современные подходы по оздоровлению городской среды и улучшению его мезо- и микроклимата необходимо констатировать следующее:

• самым универсальным и наиболее дешёвым средством защиты и улучшения городской среды является растительность. Зелёные насаждения поглощают токсичные вещества, пыль, тяжёлые металлы, уменьшают микробное загрязнённость, поверхностный сток с городских территорий, защищают от ветра, шума, и т.д.
• наиболее эффективны среди древесных пород по большинству средозащитных факторов хвойные породы деревьев и особенно сосновые посадки и леса. Кроме того, они круглогодично выполняют защитные функции. Введение хвойных пород существенно повышает средозащитный потенциал зелёных насаждений, особенно зимой.

Что лучше для зеленого строительства - автономные или централизованные инженерные системы?

Начало современного развития централизованных инженерных систем города относится к середине XIX в. С этого времени началась эпоха использования городских водопроводов, канализации, электро-, газо- и теплоснабжения. Долгое время эти системы удовлетворяли градостроительным и санитарным требованиям.

С ростом плотности застройки и размеров городов в использовании централизованных систем стали возникать большие трудности. Подземные пространства в этом случае оказывались уже перенасыщены коммуникациями, осложнялся их ремонт и техническое обслуживание. В настоящее время всё больше стала давать о себе знать их низкая эффективность с экономической и экологической точек зрения.

Централизованные системы в общем случае характеризуют:

• изначально высокая стоимость;
• большие потери при транспортировке потребляемых ресурсов;
• большие затраты на ремонт и обслуживание;
• это источник периодически случающихся аварий и загрязнений окружающей среды.

Развитие современных технологий сделало актуальным использование децентрализованных или автономных систем жизнеобеспечения, которые лишены перечисленных выше недостатков. В практике современного градостроительства у нас и за рубежом начинают применяться:

• автономные источники тепла и энергоснабжения;
• автономные системы очистки питьевой воды;
• системы сбора, очистки и использования дождевой воды;
• системы очистки и рециклинга «серой воды», получаемой от стоков раковин, ванн, прачечных и т. д.;
• системы местной очистки и переработки органических отходов;
• нетрадиционные источники энергии: солнечной, энергии ветра, биогаза и т.д.

Автономные системы жизнеобеспечения в целом характеризуются лучшими экологическими показателями. Их легче приспособить к местным особенностям, включить в замкнутый цикл переработки вещества и энергии, действующий подобно природным экосистемам. Кроме того, они способствуют и делают возможной децентрализацию современных поселений, особенно крупных городов, снижение зависимости от общегородских инженерных систем и инфраструктур. Тем самым они способствуют достижению самодостаточности поселений и жилых единиц в нём, а значит, ведут их к устойчивому состоянию и развитию.

Общие понятия об экологическом жилье

Понятие экологического жилья появилось 80-х годах прошлого столетия и с тех пор по всему миру построено и успешно функционируют сотни больших и тысячи маленьких эко-поселений, созданные простыми людьми, переосмыслившими отношение к природе и к будущности своих детей.

Проектируются и строятся коммерчески успешные эко-кварталы и эко-города. Развитые государства поощряют и финансируют создание суперсовременных поселений-спутников ключевых городов для устойчивого развития их экономик и снятия нагрузки на природу.

Процесс преобразования части обычного города в экологический это длительный процесс, состоящий из многих взаимоувязанных этапов, начиная с оценки существующего состояния и разработки плана и технических решений и заканчивая социальными вопросами.

В современных архитектуроведческих работах не раз высказывались требования к городу, чтобы его организация учитывала всё многообразие образов жизни, который предпочитают вести люди. Часть населения, например, предпочитает чисто урбанизированную среду для своего проживания. Она желает жить в центре города и вести «городской образ жизни».

Другая, основная часть горожан «балансирует» между городом и пригородом. Она желает пользоваться всеми удобствами городских центров, но при этом стремится к постоянному общению с природой, ведёт строительство дач и возделывает садово-огородные участки.

Наконец, третья категория населения предпочитает жить в индивидуальных домах с садовыми участками, оставаясь при этом в пределах городской черты и пользуясь городскими услугами.

Высказываются и более радикальные мнения относительно городского жилища недалёкого будущего.

Считается, что оптимальным типом жилища в городе и на селе, отвечающим понятиям здорового и экологически полноценного жилья, будут одноквартирные (односемейные) дома с приквартирными земельными участками и многоквартирные дома с земельными участками, то есть блокированного типа в 2-3 этажа. Такое жильё станет наиболее предпочтительным и с точки зрения воспитания здорового поколения и укрепления семьи.

Мой экодом

Экологический дом – это дружественные окружающей среде, комфортабельные, тёплые, индивидуальные или сблокированные дома, обычно с приусадебными участками.

Экодома оборудованы собственной системой отопления, использующей в дополнение к обычному, солнечный обогрев дома и солнечный нагрев воды для бытовых нужд. Все органические отходы экодома в простейших биореакторах перерабатываются в удобрение и используются на приусадебном участке.

Участок предназначен для биологической переработки и очистки всех жидких и твёрдых органических отходов и выращивания сельскохозяйственной продукции с помощью биоинтенсивных методов и пермакультуры. Эти методы позволяют наращивать биологический ресурс приусадебного участка быстрее, чем в естественных природных условиях. Экодом должен быть доступен по цене большей части населения.

Экологическое жилище

Экологически неблагоприятное жилище (отдельное помещение, квартира, офис) – это суровая реальность, которая непосредственно сказывается на здоровье людей.

Основными видами загрязнений, характерных для квартир и офисов являются:

• Химическое загрязнение воздушной среды помещения, основными источниками которого являются некачественные строительные и отделочные материалы, мебель, а так же загрязнения, попадающие в квартиру с улицы;
• Биологическое загрязнение - загрязнение воздушной массы помещения спорами плесневых грибов, различными бактериями, вирусами и пылью;
• Физическое загрязнение - загрязнение, под которым подразумевается воздействие на организм человека электромагнитных волн, радиационного фона, уровня шума и вибрации;
• Микроклиматическое загрязнение - характеризуется отклонением от нормы микроклиматических параметров закрытого помещения (температура, влажность и скорость движения воздуха).

Устранить или по крайней мере локализировать губительное влияние перечисленных выше факторов – основная задача «экологического дизайна» (далее – экодизайн).

«Экодизайн» – это современное направление разработки дизайн-проектов жилых и коммерческих помещений с учетом требований к экологичности жилого и общественного пространства, рекомендованных санитарными и строительными нормативами. Включает учет экологических аспектов при проектировании и разработке проекта помещения.

То есть, в отличие от традиционного подхода к дизайну интерьеров, преследующего реализацию в интерьерах функциональности, надежности, эргономики и эстетики – экодизайн, в дополнение к перечисленному, делает акцент на здоровье и экологической безопасности жизненного пространства человека.

Далеко не последний фактор дворового пространства

Традиционный двор, как универсальное пространство общественного назначения исчез из современных районов. Обширные и бесформенные внутриквартальные территории современного города принадлежат одновременно всем домам и конкретно ни одному из них.

Эти пространства человек не может взглядом соотнести и отождествить себя с собственным местом жительства, и потому не может их осваивать. Дети не хотят играть на виду, посреди огромных пустырей, открытых всем ветрам. Пенсионеры не решаются отдаляться от своих подъездов... Парадоксальная ситуация складывается здесь – места много, но оно людям не нужно. Оно организовано так, что люди не могут признать его своим.

Двор, как место общения, ассоциирующийся традиционно жильцами со «своим пространством», как место вхождения индивидуума в социум, где он получает первый опыт социального общения, – такое место поглотила многоэтажная застройка современного города и «конюшни» автостоянок.

Одной из причин ухудшения социального обстановки в современном городе является почти полное преобладание здесь общественных городских пространств и отсутствие пространств частных. «Кризис города в большой степени связан с потерей приватной среды и превращением громадных городских пространств в общее место» – утверждают социальные психологи.

Потому сторонниками социально-экологического подхода ставится задача внести в массовую застройку новых жилых районов более чёткую структурную дифференциацию и индивидуальную обособленность дворовых пространств, сделать их соразмерными человеку, соотнести их с реальными потребностями и складывающимися и набирающими силу формами повседневной социальной активности населения.

От степени участия жильцов в процессе проектирования и создании окружающих жилых пространств зависит их дальнейший интерес к поддержанию и благоустройству своих дворов. Потому во многих известных примерах реализованных экопоселений, будущие жильцы подключались к процессу их создания ещё на стадии проектирования.

Они высказывали свои пожелания, делали предложения, участвовали в строительстве и реализации проектов и впоследствии сами принимали на себя большую долю ответственности за поддержание жилых пространств в хорошем состоянии.

Распространение подобной практики объясняется не столько желанием снизить затраты на строительство и благоустройство путём личного трудового участия будущих владельцев домов и дворов, сколько именно решением задач социального характера.

Житель дома, вложивший свой личный труд и заботу в создание качественной жилой среды, становится не просто потребителем, но активным участником творческих процессов в градостроительстве, строителем собственной жизни.

Заключение

В настоящей публикации обозначены базовые принципы зеленой архитектуры, создания экологических поселений, строительства и эксплуатации жизнеустойчивых зданий. Всего их восемь.

Необходимо гармонично встраиваться в естественные экоциклы. Это может осуществляться путём:

• восстановления нарушенной флоры и фауны на территории города и в прилегающей к нему зоне;
• усиления интенсивности биологических процессов в городской среде;
• увеличения биоразнообразия на территории города;
• наращивания почвенного слоя в местах интенсивного придомового садоводства (на принципах пермакультуры, биоинтенсивного земледелия);
• проектирования и строительства зданий с учётом полного цикла использования строительных материалов: от их добычи, производства и применения в строительстве, до вторичной переработки и конечной утилизации в приемлемой для природы форме.

Зеленая архитектура должна быть биопозитивной

То есть привлекательной для растительных и животных видов, а следовательно, и человека тоже. Представители биосферы должны получить здесь возможность свободного перемещения по «зелёным коридорам» внутри города и за его пределами.

В архитектуре домов и городских сооружений необходимо использовать элементы, удобные для существования на них растений и полезных животных: озеленить фасады и крыши, использовать искусственные гнёзда типа скворечников для привлечения в город певчих птиц и т.д.

При зеленом строительстве необходимо эффективно использовать как земную поверхность так и подземные пространства. Поверхность земли – для размещения элементов городской среды, которым требуется контакт с живой природой (жилье, работа, отдых). Подземное пространство – для элементов, не требующих контакта с живой природой (системы обслуживания жизнедеятельности людей: инженерная и транспортная инфраструктуры, зона внешнего транспорта, коммунально-складская зона, промышленные предприятия и т.д).

При эксплуатации жизнеустойчивых зданий необходимо пользоваться децентрализованными, автономными системами жизнеобеспечения:

• местным теплоснабжением с использованием возобновляемых источников энергии;
• местным электроснабжением с использованием альтернативных источников энергии, малых электростанций;
• местным производством пищи (в теплицах, придомовых участках);
• системами сбора, использования и рециклинга дождевой воды для технических нужд;
• местной очисткой сточных вод, переработкой отходов.

Экологическое жилье обеспечивает разнообразие образов жизни горожан

Люди должны иметь возможность выбора разных типов жилья для проживания в черте города. То есть здесь должны быть:

• благоустроенные квартиры – в урбанизированных кварталах, районах;
• квартиры с садиком – в блокированном доме с участком;
• квартиры или коттеджи с участками для интенсивного огородничества и садоводства.

Необходимо ориентироваться на использование местных строительных материалов: дерева, камня, керамики и так далее. Эти материалы относятся к категории экологически чистых. Они относительно дешевы, доступны и безвредны для человека, легко перерабатываются для вторичного использования и утилизируются.

Зеленая архитектура рационально использует местные и региональные эстетические традиции в архитектуре. Это должно выразиться во всех компонентах поселения: в пространственном построении города, в организации жилой среды, архитектуре его зданий, их декоре, отделке, в предметном и бытовом дизайне.

Рациональное внедрение и использование экологического транспорта

При создании транспортной инфраструктуры предпочтение отдается наиболее приемлемому с экологической точки зрения транспорту (троллейбусы, трамваи, фуникулеры, надземные и наземные электропоезда и т.д.). Необходимо повсеместно создавать условия для передвижения на велосипедах и водном транспорте.

Очень хочется верить, что в будущем экологически чистые, энергосберегающие технологии в строительстве будут не экзотикой, а общепринятой и обязательной к исполнению НОРМОЙ. Надеюсь мою уверенность разделяют и многие любознательные читатели.

Борис Скупов