Ландшафтно-экологическая реконструкция территории города

Автор статьи: Водяник Александр Рифатович - член Общественного совета по ЖКХ Администрации г. Ростова-на-Дону, руководитель рабочей группы по разработке Стратегии интегрального города в г. Ростов-на-Дону, действительный член Межрегиональной общественной организации «Эколого-технологическая независимая Академия», член Научно-технического Совета Академии, официально уполномоченный представитель Академии в Ростовской области, входящей в Южное отделение Академии.

Ландшафтно-экологическая реконструкция территории города как ответ на актуальность реформирования городской системы озеленения в городах Юга России

Благоустройство города как одна из базовых сфер городского коммунального хозяйства с введением такого понятия, как «комфортный город», «комфортная городская среда» становится едва ли не определяющим не только в процессах эксплуатации, но и в развитии городов. И это не сугубо российское явление. Это общемировой тренд. В этом плане само понятие «благоустройство» претерпело весьма серьезные изменения в сравнении с советскими временами. Однако ввиду того что система ЖКХ является по понятным причинам едва ли не самой консервативной сферой человеческой деятельности, содержание данного понятия остается на устаревшем уровне. Это во многом естественно, государство обязано быть стабильным и гарантировать стабильность своим гражданам. Власть не имеет права на неоправданный риск. Конечно, есть и другая крайность. Излишний консерватизм может привести к стагнации, к упущенным возможностям. И управляющая система станет тогда неконкурентоспособной. Ее содержание, цели и задачи слишком явно не вписываются в современные требования обеспечения не только инженерной составляющей «комфортности городской среды», но и существенно изменившимся социальным и климатическим условиям. Перестает быть неизменным и климат, что с удвоенной силой сказывается на городах, и без того ставших на сегодня разрастающимися «тепловыми островами», превращая городское пространство в малокомфортное. Реформирование этой сферы без кардинального изменения смысла и принципов управления не приводит к сколько-нибудь заметным изменениям.

Сегодня для страны очень важно накапливать опыт самых разных подходов в работе с городской средой, следует отметить постоянно нарастающее число подобных попыток в городах и селениях страны. На сегодняшний день число новаций в данной сфере применительно к российским условиям зашкаливает. Существуют сотни опробированных в реальных условиях технических и технологических «гаджетов», существенно меняющих в позитивную сторону как облик городов, так и способы достижения этой цели. И те проблемы, которые традиционно стоят перед российским ЖКХ, в значительной степени уже имеют практическое решение. Однако отмечу, что сегодня инженерные новации несут четко выраженные характеристики, отличающиеся от наших консервативных взглядов.

Первое. В связи с исключительной актуальностью темы в последние годы в ЦНИИП градостроительства РААСН выполнена серия НИР, посвященных данной проблеме. Через восстановление и обновление такого основного средообразующего фактора, как градоэкологический (ГЭ) каркас города. Интегрирующим результатом обобщения прошлого накопленного опыта, а именно: теории, методологии и практики в области решения рассматриваемых задач охраны окружающей природной среды в городе и зоне его экологического влияния, явились «Методические рекомендации по формированию природного каркаса в генеральных планах городов» (находятся в издательстве). Они широко апробированы в проектно-экспериментальных разработках института, а недавно внедрены в генеральные планы городов Саратова (2006 г.) и Саранска (ФГУП Гипрогор, 2002 г.). Однако указанные рекомендации не учитывают экономические факторы развития ГЭ каркаса, не учитывают конкретные показатели качества среды. Тем не менее указанные «Рекомендации...» дают возможность подойти к интегральному построению системы формирования именно комфортной городской среды через сопряжение с разработками и документами в сфере биоклимата города.

Соответствие давно существующих стандартов современным условиям и требованиям. Когда речь ведется о «комфортности городской среды», то едва ли не главными показателями являются показатели биоклимата города. Это простые показатели: интенсивность солнечной радиации и теплового излучения ограждающих конструкций зданий и рельефа (радиационный баланс), температура воздуха, влажность воздуха и аэрация воздуха в городе, его районах, микрорайонах.

 Уплотнение застройки, рост эмиссии техногенного тепла, уничтожение зеленых насаждений, увеличение площадей с искусственным покрытием и другие виды антропогенного преобразования земной поверхности приводят к изменению радиационного и теплового баланса, деформации полей характеристик ветра, температуры воздуха, перераспределению осадков и многим другим последствиям. Большинство из этих воздействий на приземный слой атмосферы неблагоприятно сказываются на самочувствии населения, как использующего территорию города для рекреации, так и просто передвигающегося по ней пешком по пути на работу и обратно или с другими целями.

 За последние десятилетия в архитектуре и градостроительстве развиваются методы комплексной, интегральной оценки микроклиматических условий. Примером такого метода может служить стандарт ISO 7730 (Эргономика тепловых условий. Аналитическое определение и интерпретация комфортности теплового режима с использованием расчета показателей PMV и PPD и критериев локального теплового комфорта), вышедший в 1984 г. с редакциями 1994 и 2005 гг. И еще два биоклиматических индекса, применяемых для комплексной оценки климатических условий наружной среды, которые в какой-то степени конкурируют друг с другом: «ощущаемая температура (perceived temperature)» (ОТ) и «психологически-эквивалентная температура (physiological equivalent temperature)» (ПЭТ). Для оценки совместного воздействия высокой температуры воздуха и его влажности на организм человека в мировой практике используется так называемый «индекс жары (heat index)». Индекс жары (ИЖ) выражается в градусах температуры, которую ощущает человек, когда к тепловому воздействию на организм высокой температуры добавляется воздействие влажности воздуха. Эти индексы получили довольно широкое распространение в оценке биоклиматических ресурсов и оперативной практике национальных служб. В 2005 г. в Москве были введены сразу два региональных норматива, содержащих рекомендации по учету ветрового режима: МГСН 1.04-2005 «Временные нормы и правила проектирования планировки и застройки участков территории высотных зданий-комплексов, высотных градостроительных комплексов в городе Москве» и МГСН 4.19-2005 «Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве». В соответствии с «Руководством», вышедшим в 1998 г., на стадии проекта планировки жилого района требуется выполнять оценку влияния архитектурно-планировочной структуры района на его микроклиматические характеристики, прежде всего – условий аэрации и теплового комфорта. Оценка влияния застройки на ее микроклимат предполагается графоаналитическими методами (расчет инсоляции, оценка влияния зеленых насаждений) и математическим или графоаналитическим моделированием условий аэрации.

Напомню, что конечным результатом оценки микроклиматических условий жилого района является:

при проектировании новой застройки:

– выбор оптимального планировочного решения с позиции формирования благоприятной окружающей среды;

при реконструкции жилого района:

– разработка рекомендаций по улучшению микроклимата, восстановлению нарушенных норм инсоляции территории, температурно-влажностного и ветрового режимов, определяющих комфортность проживания населения.

В результате составляются графические приложения в масштабе 1:5000 или 1:10000: «Карта-схема микроклиматического зонирования территории по условиям аэрации и теплового комфорта» (существующее и проектируемое положение). «Инструкция по проведению инженерно-экологических изысканий для подготовки проектной документации строительства, реконструкции объектов в г. Москве» была выпущена ГУП «НИАЦ» Москомархитектуры в 2008 г. и конкретизирует требования к анализу, объему и учету микроклиматических изысканий в целях проектной подготовки строительства.

Немаловажно, что 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.

 Такие модели относятся к классу CFD (computational fluid dynamic) «тяжелого» прикладного программного обеспечения. CFD модели основаны на решении системы уравнений трехмерного движения вязкой среды (Навье-Стокса), замкнутой уравнением неразрывности. В модели использованы дополнительные встроенные расчетные схемы, учитывающие влияние на микроклиматические условия растительности, инсоляции, теплофизических характеристик зданий и сооружений, тепло- и влагообмена между воздухом и элементами рельефа (почвогрунты, газоны, асфальтовые покрытия и т.д.). Кроме того, в модель включен расчетный модуль, учитывающий влияние инсоляции на тепловой баланс территории и зданий, попадающих в моделируемую область. Перечисленные особенности отличают использованную в выполненном исследовании модель микромасштабной циркуляции от других используемых в настоящее время моделей, описывающих только вынужденную конвекцию и турбулентность, возникающие при обтекании препятствий.

 В плане актуальности «формирования комфортной городской среды» перечисленные проблемы, стандарты и инструменты заставляют задуматься о возможных способах улучшения микроклиматических условий, т.е. «мелиорации микроклимата». Для большей части открытых городских пространств не применимо активное воздействие на микроклимат техническими средствами, какими пользуются для создания микроклиматических условий внутри зданий, несмотря на то что технические средства уже имеются на рынке (искусственный туман, «водяные пушки»). Они не решают проблем. Не говоря уж о постоянном возникновении на территории городов климатических аномалий мезо- и микромасштаба. При этом на первый план выходят в совокупности зеленые насаждения, водные объекты, рельеф города как элементы основного средообразующего инструмента в масштабах города – градоэкологического каркаса. И все более актуальным становится внедрение биосферно-совместимых принципов территориального планирования. И не столько исходя из, честно признаемся, экологически осознанного понимания протекающих в городах процессах, сколько обнаруживая в них актуальные экономические механизмы, способные разрешить давно назревшие проблемы. В целом эти мероприятия определяются как ландшафтно-экологическая реконструкция территории города.

При этом следует отметить, что опора исключительно на существующие стандарты обеспеченности города зелеными насаждениями (кв. м/чел) не только не отражает реальную биоклиматическую обстановку города или ее изменение, но и в большинстве случаев является совершенно бессмысленной. Это происходит ввиду исключения из рассмотрения простых физиологических особенностей растений, например, деревьев, которые выполняют свою «главную» функцию – производство кислорода исключительно в подходящих для этого внешних условиях, при нарушении которых(например, повышение средней температуры на 1,5-2 град. С) баланс между производством кислорода и углекислого газа (именно производства СО2 в ходе процессов дыхания растений) неизбежно сдвигается в пользу последнего. Этот факт уже инструментально доказан учеными Сибирского института физиологии и биохимии растений на улицах Иркутска. Ведутся исследования по факту массовой гибели еловых лесов в Подмосковье, при котором данному феномену отводится главная роль. До этого подобное было установлено в отношении бореальных лесов Канады. Отказ от пассивного увеличения площади исключительно так называемых «озелененных территорий общего пользования» и переход к оптимальному структурированию всех городских пространств (пустырь с разнотравьем и зарослями тоже участвует в формировании городского биоклимата) с повышением их функциональной и художественной выразительности составляют основное содержание предлагаемых качественных перемен. В основном ориентируясь на реализацию новых технологических возможностей, в развитых странах ведется интенсивный поиск приемов ландшафтной организации городской среды на основе экологического осмысления каждого фрагмента территории.

 Немецкими исследователями из Института экологии Берлина еще в 90-е годы инструментально установлены закономерности распространения воздействия зеленых насаждений на биоклимат в городе и их взаимосвязь с площадью и качественным составом насаждений. Что придало аргументированности и прогнозируемости в направлении расчетов при определении по-настоящему эффективного озеленения городов. Что вместе с вышеупомянутым программным обеспечением CFD модели практически позволяет не только построить математическую модель «озеленения города» на базе гидрографической сети с учетом геоморфологии и рельефа как единого комплекса, но и позиционировать его как базис для развития градостроительной политики города. Более того, применение математической модели позволяет впервые не лицемерно «охранять природу» (следуя постулатам Н. Вернадского, природы как таковой, в смысле «созданной Богом», в городах не существует, а имеет место квази-природа, т.е. созданная человеком модель), но конструировать урбоценозы как саморегулируемые и самоподдерживающиеся системы применительно к каждому конкретному случаю с заданными параметрами. Исходя не из субъективных понятий красоты или коньюктурности, а из измеряемых числовых показателей возможностей пород и видов растений, методов и приемов с их использованием («зеленые крыши», «зеленые фасады», контейнерные посадки, вертикальное озеленение, арбористика и т.п.) эффективно осуществлять функциональные задачи по реальному оздоровлению городской среды. Не говоря уже о том, что перечисленные технологии сдерживаются в современной России давно устаревшими нормативами. Например, нормативами размещения насаждений в отношении коммуникаций. Контейнерные посадки позволяют высаживать даже крупномерные деревья со сформированной корневой системой по типу «ROOF-Master» в непосредственной близости от коммуникаций и фундаментов без нанесения им ущерба в настоящем или будущем.

Таким образом, растительный покров городов эффективно «работает» как инструмент мелиорации биоклимата города исключительно в формате территориально непрерывной системы открытых озелененных пространств, определяемой как градоэкологический каркас города. В отличие от стандартной «системы зеленых насаждений», принятой со времен СССР и сопровождающейся разноведомственным подходом в управлении, градоэкологический каркас включает наряду с особо охраняемыми природными территориями, городскими лесами и зелеными насаждениями всех видов и категорий, зоны с особыми условиями использования территории (зоны объектов природного и культурного наследия; водоохранные; зоны охраны источников питьевого водоснабжения; санитарно-защитные зоны), а также зеленые зоны городов, лесные земли установленной категории защитности и мн. др.

 Справка: Создание (формирование) устойчиво развивающихся городов основывается на разработке системы градо(урбо)экологических каркасов. Определение градоэкологического каркаса города как средообразующей и средостабилизирующей территориальной системы, целенаправленно формируемой для улучшения социально-экологической ситуации урбанизированных территорий, состоящей из различных по типу (пригородные леса, парки, пойменные лесолуговые пространства), размерности (крупные межмагистральные клинья и «пятна» растительности придомовых и дачных пространств) и функциональному назначению (озеленительные, рекреационные, санитарно-защитные и инженерно-защитные) элементов культурного ландшафта, пространственно связанных в единую «живую» сеть из «ядер» (ареальных блоков) и «коридоров» (линейных блоков каркаса).

Цель разработки градоэкологического каркаса состоит в создании инструмента, необходимого для определения условий развития территорий и планирования мероприятий и затрат на их реализацию. Принципиально важно, что градоэкологический каркас – это инструмент, который должен вписаться в современную систему принятия управленческих решений. Разработка системы ГЭ каркаса позволяет предупреждать негативные последствия высокой инвестиционной активности с позиции совмещения экономических, социальных и экологических интересов, иначе затраты на ликвидацию её результатов сделают нерентабельными капиталовложения в развитие территории.

Второе. Чрезвычайно важным следствием предлагаемой системы в плане непосредственного городского управления, а значит и городской экономики, считаем появление механизма минимизации затрат городского бюджета на создание и, главное, содержание и развитие элементов градоэкологического каркаса.

Все инженерные новации несут четко выраженную направленность на сопряжение с социальными новациями, гуманитарными технологиями управления социальной сферой развития городов. Цель такого сопряжения достаточно проста: существенное снижение издержек государства в сфере благоустройства через активное вовлечение в процесс населения поселения. Хорошо известно, что ни один город в мире не в состоянии полностью содержать необходимый объем озелененных пространств, определяющий качество города как «комфортного». При этом этот объем постоянно увеличивается. Но с точки зрения экономики города на первый план выходит функционирование этих пространств как общественных. Для российского ЖКХ это означает в первую очередь не только сохранение (как это было до недавнего времени) общественных озелененных пространств, но и интеграцию их в городскую экономику через привлечение частного капитала и самое активное участие городского сообщества. При этом основной задачей такой экономической интеграции как минимум является не получение дополнительных доходов в госбюджет, но освобождение государства от бремени содержания и в определенной степени передача соответствующих обязательств частным или общественным владельцам. Грубо говоря, сегодня определение «зеленых легких» города расширено до полного восприятия их как органа единого города-организма, который представляет собой тесно сплетенные и взаимоувязанные понятия экономики – окружающей среды и благополучия населения, причем не пассивного населения, а активного участника всех процессов.

Хотелось бы отметить, что эти составляющие есть развитие подобной схемы в СССР, при которой «разработчиком идеи», «носителями идей» выступали региональные филиалы Научно-исследовательского института Академии коммунального хозяйства им. Панфилова. С изменением информационной среды, известных социально-экономических условий эти функции были перераспределены. Но в современной России произошла просто передача функций по перспективному развитию, поиску и адаптации новаций исполнительным структурам, что абсолютно противоестественно им. Отсюда стагнация. Если делать ставку на еще работающие кое-как технологии вчерашнего дня, а не замысливать и испытывать новые, отстанем навсегда. Ничего нельзя изменить в городской среде и сельском окружении, если в этом не будут принимать участие региональный университет и соответствующий факультет урбанистики. Попытки делать городскую среду средствами строительной отрасли бесперспективны, а главное, вредны.

Этот мировой тренд уже достаточно давно перестал быть теоретическими исследованиями и перешел в разряд практики развития городских поселений. Все это в совокупности нашло отражение в теории и практике, носящих определение «интегральный город». Первым этапом такой перестройки и является «интегральное благоустройство».

Движущими пружинами развития города как сложнейшей саморазвивающейся системы является переплетение многих частных и общественных интересов. Единственно эффективный подход к реконструкции и развитию городских территорий подразумевает активное и реальное (не имитационное) участие общества в разработке планов реконструкции на всех ее этапах. Решение практически всех общественно значимых городских проблем сегодня рассматривается как процесс выработки и заключения «общественных конвенций», учитывающих взгляды и интересы максимально широкого круга горожан. Градоформирование – это всегда баланс частных и публичных интересов. Первые означают наличие возможностей для реализации личной жизни, хозяйственной, предпринимательской деятельности: это права пользования землей, недвижимостью, инфраструктурой. Вторые – это улучшение качеств среды, общественные пространства, разнообразные формы досуга, отдыха, широта спектра услуг, благоустройство, решение транспортных проблем и т.д. Частные и публичные интересы всегда находятся в конфликте. Роль власти – обеспечить их баланс. Перекос в ту или иную сторону негативно сказывается на среде. Превалирование публичных интересов приводит к тому, что город начинает проигрывать экономически, инвестор в него не идет, предпринимательские инициативы угасают. Перекос в сторону частного интереса заканчивается тем, что недовольное население переизбирает власть.

Правовая основа для такой передачи полномочий – концессия как наиболее распространенный механизм. Ввиду того что элементы каркаса в достаточной степени специфичны и имеют спектр законодательно установленных регламентов и сервитутов, их концессия имеет ряд отличий от стандартной формы. Прежде всего в иерархии участников – акторов процесса. Основные акторы такого процесса: региональный университет – как обучающая и просветительская структура, НКО – как единый оператор градоэкологического каркаса и привлекаемые на основе разрабатываемых «единым оператором» бизнес-планов бизнес-структуры. Следует особо отметить, что такая схема подразумевает не только и не столько привлечение существующего бизнеса, сколько создание на базе НКО новых форм микро-, малого и среднего бизнеса, включая предоставление практически бесконечного поля для развития социального предпринимательства при активном содействии властных органов в рамках программ поддержки. При ближайшем рассмотрении выяснится, что сферы таких форм бизнеса значительно больше, чем просто «благоустройство и озеленение». Это и образование, и туризм, и спорт, и культура, и инновационные темы и т.д. Такая схема на деле реализует набившую оскомину тему взаимодействия власти-общества-вуза-бизнеса в сфере градоустройства.

Далее из сферы экономических новаций предлагаемого. Продолжительный период доминирования «нормативного» подхода при разработке проектов новых жилых районов привел на практике к видимости благополучия в количественном измерении озелененных территорий, но в качественном отношении не смог оградить от примитивного рационализма в трактовке средств «озеленения». Наличие математической модели «озеленения города» предоставляет возможность объективной коммерческой оценки строящегося жилья в совокупности (в зависимости) с прилегающим благоустройством. С одной стороны, это диктует застройщику вести это благоустройство в «полную силу» (до достижения конкретных параметров среды), с другой стороны, это же позволяет ему четко и прозрачно вносить в стоимость реализации конкретные показатели, улучшающие качество жилья (это рычаг к действиям девелоперов и локальных сообществ – сделай хорошо и зелено – получишь + 50 тысяч к капитализации своей квартиры).

Снижение затрат на содержание так называемых «бюджетных» объектов озеленения за счет внедрения принципов конструирования долговечных и саморегулируемых природно-антропогенных систем как в черте крупного города, так и в его окружении. К числу не менее важных установок относится содействие наиболее эффективному использованию природных ресурсов (рельефа, воды, почв, растительности). Среди проявлений данного принципа целесообразно отметить сбор и использование дождевой воды с твердых покрытий, а также обеспечение регулируемого стока воды через решетчатые и «разреженные» покрытия с поддержанием естественного роста.

Внедрение экономических механизмов ландшафтно-экологической реконструкции города позволит включить в оборот спектр «инвестиционно непривлекательных» территорий:

– реабилитация и создание новых крупных городских парков (как площадных ареалов экологического каркаса внутри города) взамен стареющих и утраченных, особенно в районах новой застройки;

– формирование в контактных зонах ЭК и урбанизированных территориях малозастроенных и озелененных зон, способствующих снижению нагрузок на природный комплекс;

– развитие системы внутриквартального озеленения и озеленение пешеходных зон, улиц, технических зон, инженерных коммуникаций;

– сохранение и создание новых озелененных территорий (бульваров, скверов и специального назначения – защитных полос вдоль железнодорожных путей, инженерно-технических зон и коммуникаций);

– рекультивация и реабилитация бедлендов, реорганизация промышленно-коммунальных зон за счет реабилитации речных долин и создания новых объектов озеленения;

– выявление и включение в состав территорий каркаса ценных природных объектов – деревьев, водных источников, фрагментов ландшафта, мест произрастания и обитания редких растений и животных.

Третье. Организационные мероприятия по реализации предложений ландшафтно-экологической реконструкции города.

На сегодняшний день в рамках территориального планирования нет чётких методических указаний по экологической территориальной организации муниципальных образований. Это привело к появлению территорий с высокой степенью экологической напряжённости и деградацией ПТК, а также к возникновению конфликтных ситуаций из-за ухудшения качества среды жизнедеятельности человека. Введение процедуры проектирования градоэкологического каркаса в состав документов территориального планирования позволяет регулировать степень антропогенного воздействия на ландшафт и предупреждать конфликтные ситуации. Это становится возможным, поскольку градоэкологический каркас начинает принимать участие в системе земельно-имущественных отношений на территории, регулируя тем самым процесс рационального землепользования муниципального образования. Причем в рамках единого городского департамента. Поэтому актуальны новые научно-методологические подходы комплексного решения природоохранных, градоэкологических, социальных проблем, которые конструктивно связаны с формированием природного каркаса в генеральных планах городов и их агломерациях, нацеленные на оздоровление окружающей среды и эффективное ресурсосбережение.

Таким образом, предлагаемое опирается на достаточно проработанную базу, адаптируя предыдущие работы к современным условиям городского развития.

Архив журнала "Управление развитием территории", выпуск № 3/2015 г.