Города-«губки», крыши ноу-хау и дождевые сады
Что делает город в самый хмурый сезон года
Медленно, но верно на столицу надвигается беспросветная холодная пора, когда утро и вечер по своей айдентике практически неразличимы. «Коммерсантъ Стиль» поговорил с ведущими архитектурными и ландшафтными бюро, чтобы разобраться, как город будет справляться с постоянно увеличивающимся количеством осадков, затоплениями и какие новые технологии по сбору воды нам стоит ожидать в ближайшем будущем. Зачем мегаполису нужны дождевые сады и зеленый пояс — разбиралась Наталья Кудрявцева.
Google Headquarters, Google
Фото: Google
Google Headquarters, Google
Фото: Google
Разговоры о климате, экологической катастрофе и глобальном потеплении сегодня популярны как никогда. Причина тут не только в манифестах шведской школьницы-активистки Греты Тунберг и пронзительных рекламных кампаниях крупных брендов, посвященных экологическому вопросу — хотя без них, конечно, не обошлось. Глобальный тренд последних лет пришел из мегаполисов: сегодня практически каждый житель задумывается, почему надо разделять мусор, уходить от личного автомобиля в пользу общественного транспорта, экономить электричество и воду и стараться чаще пользоваться многоразовыми и долговечными вещами. Вместе с климатом меняется и само понимание экологии.
С каждым десятилетием количество осадков на территории России увеличивается на 1–2%, и если раньше было больше затяжных слабых дождей, то теперь мы все чаще наблюдаем сильные, но короткие ливни с грозами, даже зимой.
По прогнозам экспертов, впереди нас ждут короткие и мягкие зимы с дождями вместо снегопадов, а за ними долгие периоды весны и цветения, а также экстремальные погодные явления, такие как тропические дожди. «Коммерсантъ Стиль» поговорил с Евгенией Грилли, партнером и ведущим архитектором британского бюро ландшафтного дизайна Gillespies, и Наби Агзамовым, специалистом КБ «Стрелка» по устойчивому развитию городов, чтобы разобраться, чего ждать городским жителям в будущем и какие современные технологии помогут не утонуть в надвигающихся лужах.
«Серая» канализация или «зеленые» решения?
Практически все большие и развитые северо-европейские города сейчас озабочены важной экологической проблемой: канализация не справляется с количеством поступающих в нее осадков. Из-за нетипичных для северных регионов наступающих затяжных ливней и тропических дождей на улицах больших городов задерживается большое количество воды, потому что канализация уже переполнена, а увеличивать и перестраивать всю подземную инфраструктуру стоит больших денег. К сожалению, не все города могут себе это позволить.
Наби Агзамов, специалист КБ Стрелка по устойчивому развитию городов
Наби Агзамов, специалист КБ Стрелка по устойчивому развитию городов
Наби Агзамов:
«Проблема потопов и затоплений сегодня актуальна для всего мира. Единственная страна, у которой есть большой опыт борьбы с осадками,— это Нидерланды, потому что они находятся ниже уровня моря и были вынуждены разрабатывать такие структуры уже давно.
Если говорить о Москве, то за последнее десятилетие количество осадков в городе увеличилось на 1–2%. Теперь у нас бывают дожди и по 25–30 мл/1 кв. м в час, а иногда льют и тропические дожди по 40–70/1 кв. м в час, тогда как московская канализация рассчитана всего на 19,1 мл/1 кв. м в час. Канализация, или "серая структура", как мы ее называем, не справляется с таким количеством осадков не только в России, но и во всех североевропейских городах. Дело в том, что города и их инфраструктура были спланированы, не учитывая последствий глобального потепления.
Для борьбы с проблемой есть два способа: можно заменить всю систему канализации и построить коллекторы гораздо большего размера, но это будет очень дорого и займет достаточно много времени. У некоторых городов и стран просто нет таких ресурсов. Другой способ, который уже активно применяется в североевропейских странах и США, которые столкнулись с такой же проблемой,— это создание "зеленой инфраструктуры", или, другими словами, использование природного капитала и применение ландшафтных решений: дождевые сады, зеленые кровли и биодренажные системы».
Что такое дождевые сады, и как они устроены
Такая технология, как дождевые сады, уже вовсю применяется в европейских странах, Великобритании, США и Канаде. Они позволяют удерживать воду в местах ее скоплений и замедлить ее поступление в канализацию или реку. Так, вода не задерживается на городских поверхностях и вовремя уходит под землю.
Наби Агзамов:
«Дождевые сады — это высокоэффективные общественные пространства, которые в первую очередь выполняют функцию удержания воды, работают как губка. Если мы знаем, что в конкретном месте будет скапливаться вода, мы строим там структуру, которая будет впитывать и удерживать воду, предотвращая наводнения. Дождевые сады удерживают воду, очищают ее и не позволяют ей сразу же уйти в Москву-реку или канализацию, потому что 93% всего поверхностного стока, который попадает в Москву-реку, либо не очищен совсем, либо очищен недостаточно эффективно. Сейчас осадки сначала проходят через весь город, а затем попадают в реку. "Зеленая" инфраструктура будет задерживать их и фильтровать. Таким образом решаются сразу две проблемы: затопления и загрязнение рек.
Стандарт комплексного развития территорий, КБ Стрелка
Стандарт комплексного развития территорий, КБ Стрелка
Дождевые сады — это не единственный вид зеленой инфраструктуры. Мы также можем создавать больше проницаемых покрытий, делать парковки и тротуары из материала, впитывающего воду, чтобы она не накапливалась на поверхности. Также биодренажные системы — это отличная альтернатива простой канализации. В ней есть фильтры из почвы и грунта, которые замедляют проникновение воды в канализацию».
Евгения Грилли, партнер и ведущий архитектор британского бюро ландшафтного дизайна Gillespies
Евгения Грилли, партнер и ведущий архитектор британского бюро ландшафтного дизайна Gillespies
Евгения Грилли:
«Дождевые сады — это глубокие посадочные конструкции, сделанные из высокопроницаемых и богатых питательными веществами почв. В них также может быть добавлен слой грунта для повышения впитывающих свойств. Дождевые сады нужно проектировать так, чтобы после дождя оставшаяся в почве вода уходила, а сады высыхали, чтобы быть готовыми к следующим осадкам. Такие конструкции отлично подходят для пригородных улиц, а также для зон морозостойкости, разделительных полос и дорожных островков.
Более сложноорганизованные дождевые сады с дренажными системами и укрепленной почвой называются биодренажными дождевыми садами. Они часто имеют прямоугольную форму и вертикальные бордюры, и их можно устанавливать вдоль инженерных сетей, улиц, линии роста деревьев и других уличных объектов. Вода в них попадает напрямую с улиц города, тротуаров и других асфальтированных или мощеных поверхностей. Обычно это выносливые и эстетически приятные глазу растения вкупе с впитывающими влагу материалами, которые приспособлены к суровым городским условиям и особенностям ухода за улицей зимой (например, использованию соли на тротуарах в зимние месяцы)».
Современные исследования показали, что биодренажные конструкции могут быть эффективными для улучшения качества воды и для сохранения гидрологической функции на объекте до начала строительства, даже когда температура воздуха опускается ниже нуля. Исследования доказывают, что при правильном анализе участка, тщательном проектировании и ответственном подборе растений биодренажные системы могут хорошо работать даже в регионах с холодным климатом.
При создании дождевых садов с особым вниманием нужно отнестись и к выбору растений, почв и системности всей конструкции. Один сад не спасет весь город.
Наби Агзамов:
«Нужно обратить внимание на растения с большими корневыми системами. Скорее всего, это будут местные растения, которые впитывают много воды. Кустарники и деревья, например, подойдут, а газон не справится с большим количеством влаги из-за коротких корней. Мы можем создавать углубленные многоуровневые рельефы и наслаивать грунт и почву в зависимости от возвышения и посадки растений. Но это не значит, что если мы построим один парк в каком-то районе, то спасем весь город. Нужна система инфраструктуры — “зеленый пояс”, он же каркас, который будет очищать и фильтровать воду через себя и работать как сеть. Чтобы разработать такие системы, необходимы стратегии, которые затрагивают весь город и будут работать в тесном взаимодействии друг с другом».
Зеленые кровли: против эффекта «теплового острова» и за сохранение электричества
Еще один способ избежать затоплений, сэкономить электроэнергию и снизить температуру раскаленного летнего города — это зеленые кровли.
Наби Агзамов:
«Мы также исследуем еще один потенциал — зеленые кровли. Не в каждом большом городе есть пространства, где мы можем создавать высокоэффективные зеленые сады. Но в качестве дополнения мы можем задействовать плоские крыши, которых очень много в Москве, например. Их можно переоборудовать в зеленые кровли. Они позволят побороться с эффектом теплового острова, когда в городе температура воздуха намного выше, чем в пригороде. Разница иногда доходит до 15 градусов, а в жаркий день раскаленный асфальт может иметь температуру и на 30 градусов больше, чем в тени деревьев. Так происходит и от того, что материалы, которые используются в градостроении, удерживают больше тепла, нежели природные почвы, газоны и деревья. С помощью зеленой кровли мы можем отражать это тепло, и тогда средняя температура воздуха может снизиться в среднем на 2 градуса Цельсия, а это существенная разница. Это поможет сэкономить и на энергопотреблении: меньше кондиционеров летом.
Зеленые кровли — это не просто материал, а целая система с несколькими слоями почвы и грунта и определенными растениями, удерживающими воду при больших дождях. Часто для зеленых кровель используют выносливые породы растений, например седумы. Они предварительно выращены в питомниках и подготовлены к зиме, поэтому выдерживают самые разные погодные условия.
В целом зеленая инфраструктура намного более эффективна, когда это единая система: сеть ландшафтных коридоров, которые проходят через весь город и соединяют его с пригородом и реками. Как часть системы, состоящей из дождевых садов и биодренажных систем, зеленые крыши должны способствовать решению таких вопросов, как ливневые стоки, чистота воздуха и воды, а также защита от эффекта «теплового острова».
Евгения Грилли:
«Зеленые кровли предлагают множество преимуществ для застройщиков и владельцев жилья. Озеленение плоских крыш помогает создавать эффективные и практичные пространства для улучшения экологии, особенно если постоянное расширение города негативно повлияло на жизнь местных растений, насекомых и птиц. Зеленые кровли могут заменить им утраченные места обитания.
Они визуально украшают ландшафт и в полной мере используют пространство. С экономической точки зрения зеленые крыши могут иметь долгосрочные финансовые выгоды. В сочетании с солнечными фотоэлектрическими панелями (PV) они могут увеличить выработку электроэнергии фотоэлектрическими приборами благодаря охлаждающей природе зеленой кровли.
Cambridge Biomedical Campus, Gillespies
Фото: Gillespies
Cambridge Biomedical Campus, Gillespies
Фото: Gillespies
Зеленые кровли различаются по типу (экстенсивные или интенсивные) и представляют собой многослойную систему, состоящую из непроницаемого слоя, подложки или среды для выращивания растений и дренажного слоя (хотя не все зеленые крыши требуют дренажного слоя). Зеленые кровли предназначены для того, чтобы удерживать осадки, уменьшать объем стока и ослаблять пиковые потоки воды.
Зеленые кровли также уменьшают пиковый поток и общий объем сбрасываемой воды, а также улучшают качество воды. Кроме того, они могут улучшить изоляцию и увеличить срок службы кровли. Собранную дождевую воду можно использовать, например, как замену водопроводной воды при поливе сада или смыве туалетов».
Коллекторы высотой с восьмиэтажный дом в Японии и города-«губки» в Китае: как все устроено в других странах
Наби Агзамов:
«Надо отойти от ландшафта как от понятия пейзажа или красивой картинки, а посмотреть на него как на многофункциональное пространство. Оно может служить как общественный парк, и в то же время это сложная инженерная структура, которая позволяет городу справляться с осадками. Ее производство гораздо дешевле, чем создание больших коллекторов, как это делают в Японии. Не у всех стран есть такие инвестиции.
Коллекторы в Японии
Коллекторы в Японии
В Японии эта проблема выражена гораздо серьезнее. У них нет другого выхода, как создавать коллекторы, которые проходят через весь город с цистернами размером с восьмиэтажный дом. Это ответ на серьезную проблему от маленькой страны, которая находится в экстремальном географическом положении.
Лондон, Чикаго, Нью-Йорк, Роттердам сейчас внедряют стандарты по созданию инфраструктуры, и это самое верное решение, потому что все работает в связке. Очень часто важные решения принимаются после какого-то стихийного бедствия. В Нью-Йорке, например, план Stronger More Resilient New York был принят после урагана Сэнди. Надеюсь, что мы не будем ждать большого бедствия, чтобы принять новые стандарты».
Евгения Грилли:
«Дренажные системы способствуют устойчивому развитию и улучшают пространства, в которых мы живем, работаем и развлекаемся. Совокупность подходов к управлению поверхностными водами, учитывающих количество воды (наводнение), ее качество (загрязнение), биоразнообразие (живая природа и растения) и удобство, называется устойчивыми дренажными системами (SuDS).
Регуляторная политика и планы действий по внедрению дождевых садов и биодренажных конструкций уже разработаны и одобрены в Америке, Азии, Австралии, Европе и Великобритании. Эта система помогает лучше собирать и распоряжаться водными ресурсами во всем мире (особенно в крупных городах).
К сожалению, губительные наводнения обрушились на ряд китайских городов в последние годы. После катастрофического крупномасштабного наводнения в Пекине в 2012 году предотвращение наводнений стало одной из главных проблем для страны, и теперь китайское правительство преследует идею, которая может облегчить проблему: создание городов-"губок". Запущенная в 2015 году, кампания Sponge City Initiative инвестирует в проекты, направленные на поглощение паводковых вод и предотвращение стихийных бедствий. Такие конструкции строятся в 30 городах, включая Шанхай, Ухань и Сямынь. К 2020 году в Китае надеются, что 80% его городских районов будут поглощать и повторно использовать не менее 70% дождевой воды.
