Вера Сысоева, Елена Нитиевская

Тема «зеленого» градостроительства и архитектуры становится все более актуальной в мире. Она активно продвигается и обсуждается в профессиональной среде, но пока еще не стала традиционной для проектировщиков. Необходимы системный подход к внедрению устойчивых «зеленых» проектных решений, учитывающий передовой мировой опыт, а также ресурсо- и энергоэффективность, комфортность и экономичность принимаемых решений, что способствует появлению прогрессивных архитектурных проектов и обеспечивает жителям городов безопасное будущее.

Современная глобальная проблема изменения климата затрагивает города и городское население, поскольку именно они являются безусловными лидерами потребления ресурсов, энергии и, соответственно, центральным источником углеродных выбросов, оказывающих непосредственное влияние на состояние экологии во всемирном масштабе. Города занимают 3% земной поверхности, являясь в то же время источником 70% всех эмиссий парниковых газов.

В связи с этим актуальны проектные решения, направленные на «климатическую митигацию» – устранение самой причины изменения климата за счет снижения и прекращения выбросов парниковых газов, а также поглощение из атмосферы части ранее накопленных парниковых газов. И здесь у проектировщиков широкое поле для деятельности: от повышения компактности и ресурсоэффективности застроенных территорий, создания комфортной среды для пешеходов и движения на экологичных видах транспорта, развития экологического каркаса городских территорий до энергоэффективной реновации, возведения пассивных зданий, озелененных кровель и фасадов, вплоть до применения углеродоабсорбирующих материалов.

В то же время города особенно подвержены воздействию последствий изменения климата ввиду повышенной плотности населения. Так, если в 2015 г. в городах проживало около 54% мирового населения, то ожидается, что к 2050 г. доля горожан возрастет до 66%. Ограниченная площадь озелененных территорий, скопление транспорта и других источников выбросов, большое количество искусственных непроницаемых поверхностей – все это ведет к более активному проявлению последствий изменения климата именно в городской среде. Следует учитывать неизбежные климатические риски и необходимость приспособления городов к настоящим и ожидаемым новым условиям. Представляют интерес архитектурные и градостроительные методы «климатической адаптации», нацеленные на снижение и предотвращение ущерба от негативных климатических явлений (наводнение, температурные пики, засуха, ураган и т.д.), использование новых возможностей, появляющихся в связи с климатическими изменениями (новые типы озеленения, расширение биологического разнообразия и т.п.).

Климатическая адаптация актуальна и для белорусских реалий. Линейный тренд роста среднегодовой температуры воздуха для территории Беларуси составил 0,63 ºС за 10 лет (по данным ФГБУ «ИГКЭ»), что превышает этот показатель по Земному шару в 3,5 раза, а на суше в северном полушарии в 2 раза. По мнению экспертов проекта «ЕС для климата (ЕU4Climate)», антропогенное изменение климата влияет на многие погодные и климатические экстремальные явления в Беларуси. Уже сегодня горожане, а это 78% населения республики, ощущают увеличение количества жарких и очень жарких дней (засуха и «волны жары», усиленные эффектом «теплового острова»). Города подвергаются учащающимся рискам от опасных метеорологических явлений, таких как очень сильные дожди и ливни, ветер. Кроме того, городская застройка и инфраструктура испытывают незапланированные нагрузки от многократных переходов через 0 ºС (циклов замораживания – оттаивания). Несмотря на отсутствие значительных отклонений в характере выпадения осадков в среднем за период изменения климата, в Беларуси отмечается существенная изменчивость от года к году, а также значительное изменение внутригодового распределения осадков, что вносит свои коррективы в организацию работы таких секторов ЖКХ, как водоотведение и благоустройство.

Специалисты указывают на наличие региональных особенностей в проявлении климатических изменений . Так, в Брестской и Гомельской областях значительно выше среднего по стране изменение климатических характеристик по параметрам «температура» и «жаркие дни/волны тепла», а в Витебской области – по параметру «осадки».

Кроме того, города нашей страны располагаются в агроклиматических зонах с различной перспективой изменения (рис. 2). Это не может не отразиться на дифференциации подходов к формированию экологического каркаса города, приемах городского благоустройства.

Рис. 1. Современные климатические характеристики и тенденции их изменения в областях Беларуси (по материалам презентации Натальи Клевец, консультанта проекта «ЕС для климата»)

Рис. 2. Историческое и ожидаемое изменение границ агроклиматических зон Беларуси (материалы Стратегии адаптации сельского хозяйства Республики Беларусь к изменению климата. Экопартнерство, Минск, 2017)

Передовой мировой опыт показывает, что городские планировщики и проектировщики работают над приоритезацией устойчивости городов и адаптации их к климатическим изменениям. Организации-драйверы устойчивого развития помогают повысить компетенции по оценке отраслевых климатических рисков, разработать планы, стратегии и направить соответствующее финансирование. В рамках реализации обязательств по Рамочной Конвенции ООН об изменении климата в Республике Беларусь ведется подготовка Национального плана по климатической адаптации. В нем предусматриваются приоритетные адаптационные мероприятия в таких секторах, как землепользование и лесное хозяйство; топливно-энергетический комплекс, включая производство и потребление тепла и электричества, уличное освещение; водоснабжение и водоотведение в жилищно-коммунальном хозяйстве, включая дождевую канализацию; обращение с отходами; строительство и транспорт. Это достаточно новый вид деятельности, который стал активно развиваться после 2015 г. Проводимые ранее отраслевые исследования в области архитектуры и строительства не учитывали другие адаптационные мероприятия, имели только митигационную направленность с акцентом на снижение потребления энергии на эксплуатацию зданий. Сейчас реализуется политика, способствующая устойчивому развитию, «зеленому» строительству, главным образом в сфере доступного жилья и энергоэффективности зданий. Вместе с тем недостаточно ограничиваться только пространственным уровнем здания. Следует постепенно и последовательно развивать концепцию энергоэффективного здания до концепции энергоэффективного, «зеленого» города – города, характеризуемого высокими достижениями в сфере экологии.   

Как известно, градостроительство включает в себя многие аспекты формирования климатически адаптированной пространственной среды. Это касается как городской планировочной структуры в целом, так и микроклиматических характеристик отдельных планировочных образований, инфраструктуры для функционирования городских подсистем. Как вид деятельности градостроительство обладает такими характеристиками, которые при должной степени интеграции климатической повестки позволяют ему стать надежным инструментом «зеленого» развития городов Беларуси:

• градостроительная деятельность комплексно учитывает историко-культурные, природные, экономические, социальные и иные особенности территорий;
• городское территориальное планирование регулирует связь и взаимное развитие природной и техногенной структур;
• градостроительная документация определяет направления и условия градостроительного развития и использования территорий посредством системы взаимоувязанных проектных документов (генеральные планы, планы зонирования территорий, проекты специального планирования, детальные планы и др.);
• планировочные методы позволяют сделать пространственную структуру города нейтральной для климата и устойчивой к последствиям его изменения;
• объекты градостроительства имеют иерархическую структуру и представлены на мега-, макро- и микроуровнях, связанных между собой;
• градостроительное проектирование с применением практик соучастия служит площадкой для инклюзивного планирования городского развития.

Для успешного продвижения идей «зеленого» градостроительства сложившаяся практика территориального планирования и градостроительного проектирования должна перейти на новые «зеленые» стандарты, предусматривая меры для создания инновационных решений и площадок для эксперимента. Формальная проектная деятельность и неформальное развитие навыков и компетенций позволят эффективно адаптировать наши города к существующим и перспективным воздействиям климатических изменений.

Развитие «зеленых» городов в Беларуси – относительно новое направление градостроительной деятельности. Реализованный в 2017–2021 гг. проект ПРООН-ГЭФ-Минприроды «Зеленые города» разработал ряд зеленых инфраструктурных проектов в Полоцке, Новополоцке и Новогрудке, ставших примерами для мониторинга и тиражирования. Кроме того, были протестированы передовые международные практики разработки стратегических документов, планов «зеленого» градостроительства для семи малых и средних городов. Проект адаптировал и внедрил в белорусский контекст самые актуальные инструменты городского планирования – систему индикаторов, геоинформационные данные открытого доступа, вовлечение стейкхолдеров с начальных этапов планирования, «умные» технологии.

Исследованию градостроительных методов и инструментов повышения экологичности и энергоэффективности белорусских городов посвящена научная работа, выполняемая на кафедре «Градостроительство» БНТУ под руководством канд. архит. В.А. Сысоевой. В работе изучаются проектные решения, способствующие снижению выбросов парниковых газов в масштабах города и позволяющие адаптировать среду проживания к климатическим изменениям. Были проанализированы и систематизированы лучшие практики «зеленого» градостроительства и архитектуры согласно их области применения, степени и характеру работы с климатом, вовлечения заинтересованных сторон на этапах разработки или реализации, эффекту от применения предлагаемых мер.

Из всего многообразия современных эколого-ориентированных решений «зеленого» градостроительства хотелось бы обратить внимание читателей на Nature-Based Solutions (NBS). Они представляют экосистемные решения, использующие свойства природных элементов для выполнения инфраструктурных задач. Появление термина «экосистемные услуги» связано с необходимостью осмысленного отношения к природным ресурсам, расположенным на территории городских поселений и испытывающим значительные антропогенные нагрузки.

Традиционно городская инфраструктура опирается на технологические решения, которые получили название «серые», тогда как экосистемные решения в передовой практике называются «зелеными», а сочетание технологических и экосистемных решений – «гибридными» (рис. 3). Именно экосистемные решения позволяют эффективно смягчить последствия изменения климата и проблему загрязнения окружающей среды (рис. 4). При этом одновременно достигаются цели по формированию здоровой и комфортной городской среды.

Рис. 3. Организации водоотведения в Далласе. Гибридная модель позволяет объединить пользу от «зеленой» и «серой» систем, повысив инфильтрацию осадков в почву и сократив расходы на зеленую инфраструктуру (по материалам www.nature.org)

Зеленые и гибридные инфраструктурные решения выполняют в городах важные экосистемные функции:

• снижают загрязнения воздушного бассейна (поглощение газов и взвешенных частиц; выделение кислорода, фитонцидов, ионизация воздуха);
• регулируют микроклимат (влажность воздуха и температурный режим; кондиционирование, защита от перегрева и ультрафиолетового излучения, ветровой режим);
• защищают от шума и предотвращают эрозию почв (укрепление и образование почвенного слоя);
• снижают загрязнение водного бассейна (регулируют и очищают водный сток; собирают и удерживают влагу на озелененных кровлях);
• поддерживают биоразнообразие и экологическую устойчивость;
• предоставляют рекреационные и эстетические услуги;
• служат укреплению соседств на жилых территориях при создании городских огородов, положительно влияют на психофизическое состояние людей.

Реализация современных эколого-ориентированных решений «зеленого» градостроительства способствует экологической устойчивости и учитывает динамичность происходящих в городской среде процессов, связанных с климатическими изменениями.

Рис. 4. Комплекс задач по созданию здоровой и комфортной среды, эффективно решаемых с помощью экосистемных услуг природных элементов городской инфраструктуры (Вlue Green Solution, 2017)

В качестве примера успешного внедрения экосистемных услуг озеленения можно привести устойчивое управление поверхностным стоком (рис. 5). До начала 1990-х гг. считалось, что лучшим решением проблемы сбора дождевых осадков является дренажная система, позволяющая отвести ливневые воды в приемные колодцы. Но в таком случае нарушается природный круговорот воды в природе. В ливневую канализацию дождевая вода попадает без какой-либо очистки, что представляет серьезную угрозу для небольших рек, протекающих в городах, ведет к загрязнению почв тяжелыми металлами и ухудшению экологической устойчивости. По сложившейся практике улицы образуют непроницаемый для поверхностного стока слой, как правило, асфальтобетонного покрытия, которое нарушает гидрологические циклы и требует затратной инфраструктуры для регулирования потоков сточных вод и обеспечения качества грунтовых и поверхностных вод.

Использование экосистемных услуг озеленения для отведения поверхностного стока помогает сократить объем и интенсивность стока на пути к дождевой канализации, очищать его от загрязняющих веществ, повышать качество воды и снижать риски подтоплений и наводнений на территории городов и населенных пунктов. Инвестиции в такое озеленение заменяют (в малых городах и населенных пунктах) или дополняют подземную трубопроводную дождевую канализацию и могут продлить срок ее службы.

Рис. 5. Климатическая адаптация городской инфраструктуры с применением устойчивых дренажных систем (SUDS, Unlocking the Potential for Transformative Climate Adaptation in Cities, 2019)

В качестве архитектурно-планировочных элементов в составе устойчивой дренажной системы (рис. 6) используются следующие элементы:

• биодренажная канава (биофильтрационный канал);
• биофильтрационный склон (засаженная растительностью площадка, имеющая незначительный уклон, предусмотренный для движения поверхностного стока самотеком);
• дождевой сад (фитофильтр): пониженный участок территории, запроектированный для приема поверхностного стока и засыпанный фильтрующей загрузкой, в которую высажены влаголюбивые растения, и оборудованный дренажной системой (рис. 7);
• дренажный канал (система, состоящая из подземной дренажной трубы, устроенной под тротуаром в траншее, засыпанной камнями, и ряда деревьев вдоль участка улицы, которые объединяет дренажная труба;
• дренирующее покрытие (укрепленная поверхность тротуара, велосипедной дорожки, парковки или проезжей части, состоящая из материалов, которые позволяют воде свободно проходить через поверхность).

Рис. 6. Пример устройства устойчивой дренажной системы (из презентации М. Фалолеевой, консультанта проекта «ЕС для климата»)

Рис. 7. Дождевой сад как элемент благоустройства и озеленения позволяет проводить очистку загрязненного поверхностного стока, а также сокращать общий объем и величину пиковых расходов отводимого стока (Проектирование дождевого сада, 2020)

В белорусских реалиях еще сложно найти примеры практической реализации указанного подхода. Поэтому особого внимания заслуживает проект трансформации сложившегося района в Новогрудке, выполненный в рамках реализации проекта ПРООН-ГЭФ-Минприроды «Зеленые города». Для повышения экологической устойчивости территории были предусмотрены экосистемные решения:

• удержание и сбор воды: зеленые кровли собирают воду, площадки и спортивные поля служат запасными резервуарами для сбора и отстоя воды, усиленное озеленение улиц плюс проницаемые покрытия пешеходных зон, площадок и парковок впитывают осадки;
• замедление стока и фильтрация воды: отсыпки между твердыми и впитывающими поверхностями фильтруют воду, лотки дублируют основные стоки и пути, накапливают и замедляют стоки;
• сбор и перераспределение дождевых потоков: пруды и заводи в низинах удерживают и очищают воду, сбор осадков на частных участках позволяет использовать воду в сухое время, элементы в УДС отводят скапливающуюся воду с дорожного полотна.

Рис. 8. Проект повышения экологической устойчивости территории сложившегося района в Новогрудке с внедрением экосистемных решений (материалы проекта ПРООН-ГЭФ-Минприроды «Зеленые города», 2020)

Использование средств ландшафтной архитектуры как «зеленой» составляющей не только изменяет качество и проницаемость поверхностей, но и улучшает эстетическую привлекательность городских общественных пространств за счет размещения композиций многолетников и злаков, засухоустойчивых растений, создания системы водных устройств, дождевых садов и т.д.