20.12.2018

Природный каркас городов – мост из прошлого в будущее

Каждый хозяйствующий субъект должен понимать, что без учёта природно-экологических территориальных систем в процессе планирования развития города невозможно достичь главной цели – формирования комфортной и благоприятной среды жизнедеятельности населения. Но на практике это так и остается пустыми словами. Видимо, потому что перед каждым «хозяйствующим субъектом» встает вопрос и о самом термине «комфортности среды жизнедеятельности».


Что такое «комфорт»? По большому счету «комфорт» – весьма субъективное ощущение, и реализовать его в отношении множества людей весьма затруднительно. Примером может служить городской российский транспорт: для кого-то открытые окна – свежий воздух (с оживленной транспортной улицы?), для кого-то – сквозняки... В отечественной практике такие вопросы решались достаточно быстро и однозначно: качество среды определяет начальство. В зависимости от подготовки и навыков, общей культуры «лица, принимающего решения» всё население получает результат в различной форме. Весьма часто в крайнем варианте. Даже наличие советников в таком случае не решает проблемы. Все остается субъективно. И поэтому особенно в последнее время с развитием процессов так называемого «общественного участия» эта сфера преобразуется в поле постоянно кипящих конфликтов. Различного масштаба. От проекта сквера до генерального плана города или агломерации. Неужели нет аргументов, которые позволят столь субъективное ощущение сделать всеобщим и зафиксировать это как общегородскую цель планирования? Ведь есть же примеры достижения всеобщего одобрения комфортности среды. Первое – это природная среда, где все сбалансировано изначально и не вызывает дискомфорта. В определенных условиях, которые столь же внезапно могут измениться на прямо противоположное. Радетели «внесения природы» в город основываются именно на тех счастливых моментах, когда во время их нахождения «на природе» было спокойное ясное небо с тихо журчащими ручьями, поющими птицами и т.п. Мало встречается людей, которым нравятся иные проявления природного окружения, от некоторых из них бывает невозможно и скрыться (клещи, комары и прочая «живность»). И которые зачастую представляют смертельную опасность. Эдакое выборочное понимание комфорта вряд ли может стать основой для критериев создания городской среды.

Второй пример. Это уже созданные комфортные городские среды. Например, в Праге или Ванкувере. Казалось бы, что проще – скопировать для отечественных городов их обустройство? Визуальное. И вот уже российские города (читай, руководство городов), перегоняя друг друга, по фотографиям переносят на российскую почву раскраску итальянских или французских кварталов. Малые архитектурные формы копируются просто отовсюду, превращая бывшие (а бывшие ли?) советские улицы в эклектичное сборище подделок под мастеров Европы, Азии, обеих Америк, а то и Африки. И вот уже на улицах Красноярска в качестве озеленения выставляются пальмы, а улицы южного города «украшаются» формованными деревьями «под Елисейские поля». Всё перечисленное происходит опять-таки из-за указанного ранее субъективизма «принимающих решения», не подкрепленного пониманием средств и механизмов пражского или ванкуверского проекта, а имеющего во главе лишь одно – желание «быть не хуже других». Причем желание, не подкрепленное расчетами стоимости всего этого благолепия, которое в полной мере зависит от пропорций состава населения по своим доходам. Высокое качество городской среды оплачивается населением с высокими же доходами. Нужны цели, на которые можно было бы направить очень ограниченные ресурсы и получить гарантированный социальный эффект от бюджетных вложений. Именно в ответе на эти вопросы и заключается функция целеполагания. «Польза» – это и есть соответствие затрат той или иной генерализованной потребности» (Е. Чернова – руководитель лаборатории социологии градостроительства РосНИПИУрбанистики, г. Санкт-Петербург, «Социологические аспекты качества городской среды», журнал «Градоустройство», № 2/2015, http://estp-blog.ru/rubrics/rid-20461/).

Именно на этом основываются процессы формирования комфорта современного западного города – от структур управления до принципов и инструментария создания городской среды. «В западных городах муниципалитеты структурированы именно генерализованными потребностями в здоровье своих горожан, а не отраслевой структурой городского хозяйства, поэтому там концентрируются на мероприятиях, которые развивают экологическую, рекреационную, следовательно, и оздоравливающую функцию. Т.е. проще говоря, главная функция органов управления этой сферы – не столько освоение бюджетных средств, сколько продажа деятельности на этих территориях, регламентированной самой функцией территорий – удовлетворением населения в здоровье» (Е. Чернова).

С другой стороны, городская власть хочет, построив что-то на территории, понять, как перестроятся транспортные и энергетические потоки, как изменится ценовое зонирование по разным видам объектов недвижимости (земельные участки, помещения и др.), как это скажется на бюджете (он станет дефицитным или профицитным и насколько), какую обоснованную ставку арендной платы для муниципального имущества можно установить, что надо построить ещё, чтобы сбалансировать изменения, и многое другое. Потом – после постройки – поздно будет пить «боржоми». Всё перечисленное имеет своим решением формирование структуры экологического каркаса города – изобретение не сегодняшнего дня, имеющего многодесятилетнюю историю, если не сказать вековую, которая в современной России практически полностью забыта и вычеркнута, подменена около-урбанистическими воззрениями из практики не только городского руководства, но и планировщиков, архитекторов, всех, кто профессионально занимается развитием территорий. Не говоря уже о населении. И поэтому сегодня актуальным является восстановление утраченных понятий этой некогда отрасли городского хозяйства, адаптированных к современным социально-экономическим условиям. Напомню, что «принятие экономически целесообразных, экологически допустимых и социально обоснованных управленческих решений невозможно без разработки градоэкологического каркаса (ГЭК) – гаранта устойчивого развития территории муниципального образования».

Главной составляющей экологической инфраструктуры является система зелёных насаждений и акваторий города, имеющая своей главной функцией средоформирование и средостабилизацию. Начиная с 30-х годов прошлого века, в нашей стране делаются обоснованные предложения использовать для её обозначения термин «природный каркас», «зеленый каркас», «экологический каркас». Природный каркас должен быть составной частью системы жизнеобеспечения города. Это система жизнеобеспечения естественного типа в отличие от другой системы жизнеобеспечения – техногенного каркаса города. Во многом именно она должна отвечать за создание приемлемых с экологической точки зрения, а значит несущих здоровье, условий жизни в городе. В этом плане речь идет о полном видении возможностей растительного мира в городе. И далеко не только с позиций «красиво/некрасиво», как то исходит из заполонившего все и вся «ландшафтного дизайна». Растительное сообщество города обладает 35(!!!) функциями, каждая из которых должна быть реализована сообразно условиям и функциям как можно в большей степени.

Практически все основные определения и методики формирования градоэкологического каркаса подробно изложены в книге ведущего научного сотрудника ЦНИИП Градостроительства РААСН Н.С. Краснощековой «Формирование природного каркаса в генеральных планах городов». Поэтому нет смысла пересказывать этот базовый материал, а стоит остановиться на том, что не вошло в учебник, и на новых механизмах практической реализации. Известно, что для эффективного управления развитием территории на уровне принятия решений администрациями муниципальных образований важно выстроить систему критериев качества структуры и функционирования любой структуры. Это то, что позволяет корректно оценивать деятельность по данному направлению, о чем практически нигде нет информации. В полной мере это относится к градоэкологическому каркасу. Ибо «невозможно управлять тем, что нельзя измерить».

Тепловой портрет Краснодара (кафедра ГИС-технологий КУбГУ)

 

Известно, что ранее в СССР система озеленения была выражена в концепции природного каркаса, отличного от сегодняшней «системы озеленения». Отличие состояло в том, что концепция каркаса в изначальной форме рассматривалась как ресурсообеспечивающий инфраструктурный слой города. Для нашей реальности это совсем непривычно. Ведь если мы говорим об инженерной инфраструктуре, то должны быть и показатели производительности, эффективности. Как известно, основной признак любого технологического каркаса состоит в том, что для него характерны: определение доминирующего свойства «мощности» в каких-либо ресурсных единицах, но главное – высокая дороговизна его модификации вследствие очень высокой зависимости от него многих других элементов градостроительной системы. Именно поэтому каркасные элементы «долгоживущие», «тронуть» их очень дорого и очень опасно: слишком большие последствия будут для всей остальной структуры города и других частей каркаса и от них – для ткани. В том числе и для элементов, далеко отстоящих от места изменения. Волны от изменения каркаса тотальны для всего города. Каркас, как фундамент дома: заденешь – и трясутся все этажи, а многие жизненно важные связи в системе нарушаются. На каркасе лежит главная ответственность за гармоничную структуру города. Нарушения в каркасе сильно отражаются на эффективности функционирования и развития всего города в целом, причем кардинальным образом. Изменения в каркасе, например, могут даже очень сильно поменять концептуальную модель (крупномасштабную структуру) города.

Кроме характерных эталонных воздействий, надо бы выбрать и эталонную величину отрезка времени, на котором рассматривается градизменение (типа «эффективный отрезок времени»). Т.е. надо выбрать систему эталонных стрессовых воздействий на элементы структуры и оценить, насколько будут изменяться интегральные параметры города, какое изменение в структуре будет вводить его в серьезный стресс. Замена «городского зеленого строительства» на «ландшафтный дизайн» привела не только к смене термина, но и к отрицанию показателей, исключению из рассмотрения специфических видов ресурсов, а значит и технологий обсуждаемой деятельности. Более того, «зеленое строительство» стало определением совсем другой сферы – строительства энергоэффективных зданий и сооружений. Так что следует констатировать, что за последние сорок лет уничтожены сами основы одного из важнейших жизнеобепечивающих инфраструктурных слоев генерального плана городов. Несмотря на то обстоятельство, что именно этот слой в целом ряде случаев определяет не только комфорт, но и суть самих городов, каковыми, например, являются курортные города. Свою лепту внесли и разработчики последней редакции Градостроительного кодекса, из которого исключен расчет градоэкологического каркаса, как, впрочем, и геология, социология, демография, без чего не обходился ни один из советских генпланов.


Проект градоэкологического каркаса Волгограда (Э. Красильникова)

Так что же является «ресурсом» обсуждаемого нами каркаса? Это установлено столь же давно, как и само понятие каркаса города вообще. Это достижение установленных параметров мезо- и микроклимата города, определенных на базе медицинских показателей здоровья населения за счет производства и транспортировки обогащенного кислородом, охлажденного, увлажненного, очищенного от вредных примесей воздуха в необходимых объемах (Л.Ю. Лунц, 1974). Структурные объекты каркаса размещаются с учетом создания оптимального аэрационного режима, режима влажности, температуры и радиационного режима (солнечной радиации) на городской и пригородной территории. В каждом конкретном случае изучают эти режимы местности с учетом в том числе искусственного рельефа, созданного застройкой города, оценивают возможность оптимального соотношения и взаимного расположения открытых и закрытых пространств с точки зрения регулирования теплового баланса и создания конвекционных токов воздуха в городской застройке. Эти комплексные задачи должны совместно решать климатологи, геологи, архитекторы и специалисты ландшафтного строительства для ответа на тривиальный, казалось бы, вопрос – а где преимущественно должны быть ядра каркаса, экологические коридоры, куда эти коридоры должны быть проложены, чтобы обеспечить реализацию функций, возложенных на каркас в целом? Очевидно, что случайным образом исторически сложившаяся мозаика разрозненных структурных единиц каркаса не может это обеспечить. И потом, если мы говорим об инженерной инфраструктуре, то должны быть и показатели производительности, эффективности. Еще в 90-е годы исследованиями немецких ученых было доказано, что озелененные площади менее 5 га в городе совершенно бессмысленны с точки зрения поддержания экологических условий. Такое растительное сообщество работает «на себя» и может существовать лишь в структуре всего градоэкологического каркаса. Как-то на задний план ушли обстоятельства, которые в определенных вариантах откровенно демонстрируют роль градоэкологического каркаса не как «средства украшения», а как единственного инструмента формирования города. Сочи, КавМинВоды, Южный берег Крыма – это тривиальные примеры, в которых вся жизнедеятельность города завязана на бальнеологии, которая и формируется только и исключительно климатическим, гидрогеологическим и растительным наполнением. Достичь желаемых подобных параметров среды городов техническими средствами невозможно. Можно пытаться упростить. Примеров бессмысленности таких упрощений уже достаточно.

Говоря о схлопывании понятийной базы главной функции градоэкологического каркаса – оздоровлении городской среды, нельзя не упомянуть и еще один фактор, сопутствующий эффективному исполнению этой функции. Это понимание, что единица градоэкологического каркаса – живое растение, обладающее своим, ему присущим обменом веществ, процессами роста и т.п. Восприятие растения как нечто стабильного против очевидного постоянно изменяющегося как в визуальном плане – в размерах, так и в физиологическом привело к тому, что в градостроительных проектах «озеленение рисуется» без учета этих изменений. А ведь любой дендроплан любого масштаба всегда создавался с учетом временных изменений составляющих его структурных элементов. И исходя из этого совершенно профанарирующими выглядят проекты озелененных пространств, созданные по «строительному» принципу «здесь и сейчас». Настоящие дендропроекты включают визуализацию с периодами 5, 15 и 25 лет. Умолчу о традициях классических садовников, проектирующих сады и парки с разбегом в столетия, как, например, Летний сад в Санкт-Петербурге. И еще один важный аспект. Изменения могут касаться обмена веществ живых растений под воздействием неблагоприятных внешних условий. Очень важный аспект в оценке экологических ситуаций – это способность воспроизвести потомство. Так вот большинство трав и деревьев в городе собственное потомство уже не воспроизводят в тех условиях, в которые мы их поставили. Другой момент, который заставляет совершенно по-иному взглянуть на «озеленение города», – это появление таких явлений, как «обратный фотосинтез» – сдвиг баланса производства кислорода и двуокиси углерода в сторону последнего. Из школьного курса ботаники известно, что растениям, как и всем организмам, свойственны процессы питания и дыхания. И кислород вырабатывается только в процессе питания (фотосинтез), а при дыхании листьями выделяется углекислый газ. Эти два процесса находятся в балансе, который, как показала практика, вообще-то не очень велик. Но это, как говорят химики, при нормальных условиях. На сегодняшний день уже известны инструментально подтвержденные данные о преобладании процесса выделения углекислого газа при повышении среднегодовой температуры окружающего воздуха на 0,8-1,2 градусов С, как это происходит под влиянием стрессовой ситуации. В России эти данные подтверждены исследованиями Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН совместно с коллегами из Германии (Институт химии и динамики геосферы), Англии (Университет Уэлса), Якутии (Институт криолитозоны СО РАН). Деревья в Сибири функционируют уже не в том режиме, как это было раньше. С конца 80-х годов ситуация изменилась. Лиственница, вместо того чтобы поглощать излишки углекислого газа, начала выбрасывать его в атмосферу. В итоге последние 15 лет лес поставляет его также интенсивно, как и промышленность! Ввиду этого внимание к изучению физиологии растений в городских условиях стали одними из определяющих в последние годы в общемировом тренде адаптации городов к климатическим изменениям. В практику городских озеленителей входят новые современные инструменты, например, портативные масс-спектрографы, лидары, дистанционное зондирование Земли (спутниковое и беспилотниками) и другие.

Однако, помимо сугубо флористического подхода, градоэкологический каркас города включает в себя и гидрографическую сеть города. Не говоря об очевидном влиянии этой сети на комфорт климата города и т.п., подчеркну ее инженерную функцию, которая сегодня в России тоже забыта. И снова возвращаемся к необходимости использования принципов, которые применялись в 60-е годы, например, при проектировании кварталов пятиэтажной застройки.

Кстати, сейчас их, проектировщиков, упрекают в том, что они не предусмотрели строительство системы ливневой канализации. На самом деле «ливневка» в те годы была не нужна, потому что вода уходила естественным путём: либо впитывалась, либо по рельефным открытым лоткам или их подобиям поступала в речные/овражные системы. Поверхностный сток в районах, застроенных пятиэтажными зданиями, где сохранялось большое количество зелени, был практически естественным дождевым стоком, и необходимости его очистки не возникало. Но когда эти районы проектировались, никто не предполагал, что через 40 лет дожди будут омывать огромное количество машин, стоящих на придомовых территориях, и дождевой сток станет причиной загрязнения поверхностных вод, а растительность перестанет справляться с возрастающим загрязнением атмосферного воздуха и почвенного покрова. С включением в рассмотрение вопроса формирования градоэкологического каркаса рельефа, геоморфологического и гидрологического аспектов становится очевидным потенциал экологического каркаса путем реконструкции территорий населенного пункта на базе внедрения так называемых «экологических кластеров», нейтрализующих поверхностный сток. Формирование ядер каркаса как элемента городской инфраструктуры позволит восстановить и сохранить экологическое благополучие городской среды. Способность активных элементов ядра к накоплению, утилизации, трансформации многих веществ делает их незаменимыми в общем процессе самоочищения городских территорий. Профессор А.В. Крашенинников (Академия архитектуры и искусств ЮФУ, г. Ростов-на-Дону) на основе расчетов осуществил исследование с целью выявления возможности реконструкции городской застройки на основе применения градоэкологического каркаса, где рассмотрены методы определения мощности, параметры составных элементов «кластера», формы «кластера» и модели застройки. Разработка ростовчан не является неким откровением, так как технология устройства подобных водосборников работает сегодня по всему миру, в том числе и в крупных городах, власть которых весьма тщательно считает бюджетные расходы.

Работы советника Российской академии архитектуры и строительных наук, кандидата архитектуры, доцента Сочинского государственного университета, члена Сочинской городской организации Общественной организации «Союз архитекторов России» О.В. Козинской по градоэкологическому подходу к реконструкции и развитию территорий Прибрежной зоны Черноморского побережья Кавказа пошли дальше и подтверждают заявления, что основой генерального плана города должен быть именно полномасштабный (с учетом не только флоры, но и геоморфологии, гидрогеологии и др.) градоэкологический каркас. Разработана целостная концепция градостроительного освоения бассейновых территорий курорта Сочи как многоуровневой (на уровне курорта, его административного района, речного бассейна и микробассейновой территории) и многоцелевой (организация городской, рекреационной, историко-охранной и природоохранной деятельности) территориальной антропоэкосистемы, которая обусловливает стратегию градостроительной политики в отличие от имевшихся обособленных решений, не обеспечивающих комплексной градостроительной организации города. Крайне интересным является и то обстоятельство, что методика О.В. Козинской формирует и гораздо более важное сегодня в понимании роли и значении градоэкологического каркаса города: метод эколого-экономического регулирования инвестиций при реконструкции градостроительных объектов бассейнового типа, предопределяющий их финансовое самообеспечение в отличие от централизованного финансирования градостроительного процесса, существовавшего в советский период. Всё это в совокупности абсолютно четко демонстрирует ущербность заявлений некоторых исследователей городского планирования в части приоритета в городском планировании транспортного каркаса.

Как и любой другой городской каркас, градоэкологический имеет и экономическое наполнение. Это уже совсем за пределами понимания городской власти и всех причастных к проектам терразвития, привыкших рассматривать «озеленение» во всех его проявлениях как минимум дотационную сферу, «висящую на шее» городского бюджета. А всё, что начинается с букв «эко-», относить в стан экологов, перекладывать на их плечи, которые, кстати, никогда не утруждали себя стратегическими или, паче чаяния, экономическими расчетами, вместо того чтобы создать механизмы и диверсифицированные источники финансирования через разработку стоимостной оценки экосистемных услуг, оказываемых градостроительным каркасом. В том числе и для обоснованных градостроительных решений. При принятии решений во внимание принимается только то, что может быть измерено деньгами, что и было создано в начале века. Установленные экономические выгоды в современных российских условиях (О.Е. Медведева – доктор экономических наук, профессор Государственного университета управления, член Научного совета РАН по комплексным проблемам евразийской экономической интеграции, модернизации, конкурентоспособности и устойчивому развитию) составляют: 8-9% – снижение эксплуатационных расходов в сфере недвижимости; 3,5% – увеличение загрузки коммерческих помещений; 3% – повышение арендной платы за недвижимость; 15-30% – повышение стоимости жилой недвижимости; 7% – увеличение отдачи на инвестиции; повышение доходов бюджета от налогов; повышение инвестиционной привлекательности города. Создают доходы от посещения парков (Москва – около 11 млрд в 2014 г.). По данным 2000 года разница стоимости квартир с комфортным окружением и без такового привели к годовым потерям городского бюджета от продажи квартир в 150-180 млн долларов. Потери налогов от кадастровой стоимости (озеленение увеличивает кадастровую стоимость) – 0,41 доллара за кв. м (только по микрорайону Марьино потери бюджета составили ориентировочно 140 млн рублей). Показатель NPV (превышение выгод над затратами) в городе-миллионнике составляет 3,2-5,4 млн долларов (О.Е. Медведева). Основная сложность в формировании зеленой инфраструктуры состоит в том, что выгоды от этого актива получает все общество опосредованно. Экосистемные услуги зеленой инфраструктуры не торгуются на рынке и поэтому не оцениваются напрямую, хотя потоки доходов весьма существенны. В 2014 году по заказу московского правительства была разработана «Методика стоимостной оценки экосистемных услуг природных территорий Москвы». Методика рассматривалась в качестве «дорожной карты» создания условий для устойчивого развития города и разработки системы инструментов городского управления, позволяющих Москве перейти к международным стандартам устойчивого развития. Разработана и методика стоимостных оценок экосистемных услуг зеленой инфраструктуры города для обоснования градостроительных решений по развитию территории, в том числе инвестиций в инфраструктурные проекты по оценке общественной эффективности вариантов принимаемых решений с учетом стоимостных оценок экосистемных услуг зеленой инфраструктуры и возможных рисков их потери.

А теперь о конкретных показателях эффективности градоэкологического каркаса в совокупности с окружающим город природным с учетом сложившейся градостроительной ситуации, если целью является реальная забота о состоянии и улучшении городской среды в соответствии со СП 42.13330.2011 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений», а не лицемерная погоня за неким фиктивным нормативом кв. м/человека. Очевидно, что просто раскрасить часть генерального плана в зеленый цвет не только ничего не даст, но и будет весьма далеким от достигаемого. В стране есть города, в которых эта так называемая «норма» намного превышена (Челябинск), но экологическая обстановка в городе весьма далека от приемлемой.

Норма 50 кв. м/человека появилась из расчета, что 1 га насаждений поглощает в час 8 кг углекислого газа, который выделяют за это же время 200 чел. Но при этих расчетах было допущение. Не учитывалось, что выделяемая людьми углекислота составляет всего 10% от всей, поступающей в атмосферу после сгорания и тому подобных процессов. Так как преобладающая часть СО2 рассеивается в атмосфере, и лишь сравнительно небольшая поглощается насаждениями, то определять по этому свойству растительности нормы полноты зеленых насаждений НЕЛЬЗЯ (Л.Б. Лунц, 1974 г.). Любопытно, что этими нормами, вырванными из контекста, не предусматривается «работа» растений на садовых товариществах, сельскохозяйственных угодьях и множества иных территориях города. Более того, в СП 42.13330.2011 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» вполне четко говорится о необходимости создания как самого градоэкологического каркаса, так и цели, ради которой он создается, – раздела «Улучшение микроклимата», определяемого как позитивное изменение основных параметров температуры, влажности, аэрации воздуха и солнечной радиации. И основным инструментом этих изменений определены зеленые насаждения в составе каркаса.

Совершенно неожиданным аспектом в теме обсуждения градоэкологических каркасов и их роли в развитии городов стали достижения в «зеленом строительстве», там, где идет речь об энергоэффективных зданиях. Развитие технологий достигло такого уровня, когда здание становится не только энергоэффективным, но и климатоэффективным, т.е. позитивно влияющим на окружающую его среду. Самый простой вариант такого здания: террасные здания с размещенными в различных уровнях садами и парками. Данное направление, известное в нашей стране как гелиотектура С. Непомнящего, направлено на улучшение и изменение районов застройки и иные неблагополучные территории города в озелененные территории. А градоэкологический каркас в целом создает условия для зеленого строительства. Периферийная застройка в структуре каркаса получает новые импульсы для современного формообразования, в том числе внедрение новых типов зданий с использованием экологозащитных технологий и пространственное решение жилых групп, планировочную организацию застроенных территорий. Таким образом, застройка может уже в современных условиях входить в состав градоэкологического каркаса как один из элементов средоформирования города.


Градоэкологический каркас города в симуляторе ENVI-met

Таким образом, реальным показателем деятельности по озеленению города является не количество высаженных абы где тысяч маломерных деревьев и кустарников, не тысячи гектаров якобы «газонов» и уж тем более не миллионы однолетних цветов, а конкретные изменения вышеуказанных параметров среды и сроки достижения этих изменений, а тут без расчетов не обойтись.

И вот в этом тематическом расчете и прогнозировании этих изменений состояла и состоит вся проблема с темой формирования градоэкологических каркасов городов России. В связи с уже постоянными признаками изменения климата такой подход приходится применять к городам особенно в южных регионах нашей страны как наиболее подверженных уже сегодня этим изменениям. Несомненно, осуществление таких расчетов со множеством взаимосвязанных показателей представляет собой нетривиальную задачу. Особенно такой подход неприемлем в среде современных псевдоспециалистов, привыкших в озеленении городов видеть в качестве основного инструментария лопаты и средства малой механизации, а в качестве критерия – некое субъективное слово «красота». В сфере проектирования опора на исключительно личное мнение уводит далеко от целей и задач всего процесса. И тут нельзя не привести в качестве примера московский документ «Инструкция по проведению инженерно-экологических изысканий для подготовки проектной документации строительства, реконструкции объектов в г. Москве». «Инструкция...» была выпущена ГУП «НИАЦ» Москомархитектуры в 2008 г. и конкретизирует требования к анализу, объему и учету микроклиматических изысканий в целях проектной подготовки строительства. В соответствии с «Инструкцией…» моделирование микроклиматических условий следует выполнять с использованием наиболее современных математических моделей, описывающих физические процессы, и микромасштабной циркуляции с учетом процессов обмена кинетической энергией, молекулярного и радиационного теплообмена, обмена влагой между воздухом, растительностью и деятельной поверхностью земли, теплозатрат на фазовые переходы воды. Подобные расчеты, но с массой дополнительной информации, требуются же и для расчетов градоэкологических каркасов. Но и в этом нет ничего инновационного, это является продолжением хорошо известного старшему поколению городских озеленителей и проектировщиков работ и исследований процесса расчетов. Сегодня вынесены за рамки городского озеленения многочисленные работы как теоретические, так и прикладные, обосновывающие систему зеленых насаждений города именно как инфраструктурный слой. Исключены методы и показатели расчета конструирования городской среды технологиями мелиорации микроклимата, в которых именно зеленые насаждения и сопутствующие элементы (водоемы, вертикальное озеленение и т.п.) являются основными инструментами, с конкретными инструментально измеряемыми показателями и критериями по каждому элементу всей системы, начиная с параметров производительности каждой породы деревьев, в соответствии с которым и формировался ассортимент деревьев и кустарников. А ведь еще с 70-х годов прошлого века проектные институты «ГСПИ» разрабатывали проекты строительства на базе полномасштабных исследований и моделирования. Сначала не только создавали масштабные модели здания, но и моделировали все этапы строительства. Впоследствии получаемые данные поступали на ЭВМ типа «Днепр» (занимающие площадь до 500 кв м, метровые магнитные бобины). Были проведены масштабные исследования по определению степени воздействия каждой из тогда распространенных пород деревьев, их сочетаний и отдельно взятых комплексов градоэкологических каркасов (набережная, парк, бульвар, озелененная автомагистраль и др.) по всем четырем параметрам среды и дополнительным, выраженными в числовых значениях. Тогда, например, были рассчитаны типовые санитарно-защитные зоны (СЭЭ), обоснованные с точки зрения конкретных свойств различных пород деревьев по воздействию на микроклиматические параметры местности при заданных параметрах загрязнения среды тем или иным производством. Несмотря на то что понятия «экологии города» в нынешнем понимании тогда не было, обеспечение здоровья трудящихся через создание здоровой среды присутствовало в полном объеме. Отсутствие участия общественного мнения с лихвой компенсировалось научно-прикладной аргументацией. Тогда были заложены основы моделирования среды с целью прогнозирования и развития экосистем различного масштаба. Известны прикладные математические модели аналогичной сложности, разработанные достаточно давно. Среди таковых можно упомянуть математическую модель «Имитационная система Азовское море»» (ИСАМ), созданную коллективом ученых Ростовского госуниверситета под руководством И.Л. Воровича и Ю.Л. Жданова, гидрогеодинамическая модель полуострова Крым НИИ сейсмологии и НПО Сеген-Гео под руководством С.А. Крашина, Ю.М. Вольфмана и Б.В. Вахрулева (1984 г.). В основу построения этих систем, созданных в 70-80-е годы XX века, положен длительный диалог между «специалистом-естественником» и «математиком-модельером», в ходе которого проводилась подробная дискуссия о выборе процессов, подлежащих моделированию, компонентов векторов состояния областей однородности экосистемы. Одновременно формировались экспертные оценки параметров модели. В те времена применялся подход, основанный на сочетании относительно дешевых и простых натурных измерений и математического моделирования исследуемых процессов. Сказанное становится справедливым в отношении прогнозирования развития экосистемы. В этом случае математическое моделирование является единственным надежным средством получения результатов. Правильность такого подхода к прогнозу развития экосистем была осознана научным сообществом достаточно давно. Однако только в конце семидесятых годов были созданы реальные предпосылки внедрения методологии математического моделирования в экологии городов. Нельзя не отметить то обстоятельство, что оздоровление среды в городе, очевидно, столкнется с проблемами мелиорации среды в исторической части или распространенных сегодня районах «дикой» застройки, «вручную» сделать это невозможно, если только не преследуется одна имитационная цель – «украсить» среду. Математическая модель рассчитывает эффективный вариант в существующих условиях застройки с потенциалом прогнозирования развития ситуации, в том числе и с учетом развития (реконструкции, расширения) города.

Однако известные события в стране прервали подобные исследования, и только в конце 90-х годов эта тема получила своё развитие в странах Евросоюза. Сегодня это весьма распространенный инструмент для проектирования градоэкологических каркасов городов, в том числе и полностью генеральных планов самого различного масштаба. Динамический симулятор ENVI-met на CFD-платформе, используя ГИС-технологии (спутниковое и ДПЛА-дистанционное зондирование Земли), позволяет не только моделировать современную ситуацию, но и прогнозировать ее развитие на протяжении длительного периода при различных сценариях. Платформа позволяет наращивать модули для отражения уровня загрязнения воздуха, почвы, оценивать физиологические особенности растительности, оценивать и прогнозировать гидрогеологические процессы и многое другое в зависимости от местных условий.

Таким образом, исходя из вышесказанного, достаточно очевидно, что градоэкологический каркас города является городской ресурсообеспечивающей инфраструктурой, отдельным слоем генерального плана наравне с системами водоснабжения и водоотведения, газоснабжения и энергоснабжения. На генеральном плане такой слой может быть ограничен «зелеными линиями», как это реализовано в генеральном плане г. Перми. Как и в зонах отведения других ресурсоснабжающих систем, на территории градоэкологического каркаса применяются особые градостроительные нормы и осуществляется специфическая экономическая деятельность, встроенная в городскую экономику.

На состоявшемся в прошлом году в Тулузе форуме «Климат города», Мировом климатическом форуме, прошедшем через полмесяца, а также на собрании ландшафтных архитекторов Европы обсуждались практические примеры применения программного обеспечения для проектирования и формирования градоэкологических каркасов как средства адаптации городов к изменяющимся климатическим условиям, вопросы инструментального обеспечения прикладных и исследовательских работ, поднимались проблемы большего развития исследований физиологии растений в городских условиях. Форум собрал до 300 докладчиков из самых разных стран мира, кроме России.


Автор: Александр Рифатович Водяник

Администрация города Ростова-на-Дону

Статья опубликована в журнале "УРТ" № 2/2016