Города-«губки», крыши ноу-хау и дождевые сады

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.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

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.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

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.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

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».

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

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.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

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.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

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.

Города-"губки" построены для поглощения и сбора дождевой воды, а также ее последующего использования во избежание наводнений. Собранная дождевая вода может быть использована для орошения растений и разнообразных домашних нужд. Это форма устойчивой дренажной системы (SuDS) в очень крупном городском масштабе».

Наталья Кудрявцева