В этом разделе рассмотрены основные принципы проектирования и создания объектов озеленения с учетом природных, климатических и градостроительных особенностей населенных мест. Описана система ухода за зелеными насаждениями. Даны рекомендации по капитальному ремонту, реконструкции и реставрации различных видов насаждений. Приведены основы планирования хозяйственной деятельности предприятий, занимающихся зеленым строительством и хозяйством.
Для инженерно-технических работников проектных и производственных организаций, занимающихся вопросами озеленения населенных мест.
Интенсивное развитие народного хозяйства страны, его индустриализация и химизация выдвинули в качестве одной из важнейших общегосударственных задач проблему охраны природы и рационального использования природных ресурсов.
Важный аспект этой проблемы - ликвидация нежелательных последствий, создаваемых концентрацией в крупных городах промышленных предприятий и ростом в них численности населения. Большую роль в ее решении играют городские зеленые насаждения.
Вопросы формирования полноценной среды обитания человека и, в частности, формирования озелененных территорий приобрели особую актуальность и остроту. Повышение загазованности и запыленности воздуха, неблагоприятные химические и физико-механические свойства почвы, асфальтовое покрытие улиц и площадей, наличие подземных коммуникаций и сооружений в зоне корневой системы, дополнительное освещение растений в ночное время, механические повреждения и интенсивный режим использования городских насаждений населением - все это оказывает постоянное негативное влияние на жизнедеятельность растений в условиях городской среды и приводит к преждевременному отмиранию деревьев задолго до наступления естественной старости.
Продолжительность жизни растений в условиях города нередко сокращается в 3-5 раз по сравнению с естественной средой обитания.
Роль зеленых насаждений в оздоровлении атмосферы, их эстетическое и санитарно-гигиеническое значение, огромные площади, которые они занимают, придают делу их охраны и развития общегосударственный характер.
Улучшить условия жизнедеятельности зеленых насаждений в городе, продлить сроки их эффективного функционирования можно, добиваясь сохранения экологического равновесия, гармоничного и целенаправленного развития урбанизированных территорий и природной среды. Такое равновесие основано на соответствии ряда факторов: видового состава насаждений - природно-климатическим условиям; функционального назначения озелененного пространства - его размерам, характеру и особенности уровня благоустройства озелененного пространства - интенсивности его использования.
В объемно-пространственной организации озелененного пространства должны быть заложены возможности развития его с течением времени, расширения функционального использования.
Роль зеленых насаждений в формировании и оздоровлении городской среды
Озелененное пространство любого размера и типа является полифункциональным, и чем большее число функций оно выполняет, тем более значительна его роль в системе озеленения и тем эффективнее вся система. Каждый элемент городской системы озеленения выполняет следующие основные функции: участвует в организации территории и формировании архитектурно-художественного облика города, обеспечивает рекреационные потребности населения, защищает от транспортного и других шумов, от выхлопных газов и пыли, регулирует температурно-влажностный, радиационный и ветровой режимы в пределах объекта и на прилегающих территориях, а также создает условия, способствующие продлению сроков жизнедеятельности самого насаждения.
Градостроительная функция зеленых насаждений
Направленное, сознательное использование полифункциональности зеленых насаждений является важнейшим современным направлением в озеленении городов, именно многофункциональности, а не отдельных функций насаждений.
В настоящее время отмечается ярко выраженная тенденция повышения градостроительной роли насаждений. В качестве полноправного конструктивного градостроительного элемента они участвуют в организации территории города, в формировании городского ландшафта, могут быть центром или осью пространственного решения городского ансамбля, его обрамлением.
Целенаправленное использование многофункциональности зеленых насаждений находит также отражение еще в двух современных тенденциях:
в конкретизации и более детальной проработке системы размещения насаждений в проектах генеральных планов городов и в проектах планировки жилых районов;
в комплексном развитии зеленых зон, которые включают все внутри- и внешнегородские насаждения.
Генплан города должен отражать целостность и единство системы озеленения, отводить резервные площади с тем, чтобы разрастающиеся промышленные и селитебные районы не заняли в будущем предназначенные под озеленение участки. Кроме того, генплан должен предусматривать сохранение существующих и создаваемых насаждений во вновь образующихся районах.
Система городских насаждений должна быть равномерно распределена по районам. Однако равномерное распределение не предполагает простого абстрактного рассредоточения зеленых объектов. Их размещение требует обязательного учета слагающейся градостроительной ситуации и природных факторов, а также гармоничного чередования пространств, различных по своим размерам, конфигурации, эмоциональным характеристикам.
Равномерность распределения диктуется также необходимостью создания относительно равных возможностей пользования крупными зелеными массивами для жителей всех районов.
Генпланы должны предусматривать и создание озелененных разрывов между промышленными комплексами и селитебной частью города.
Непременным требованием ко всем генеральным планам и проектам было и остается максимальное сохранение уже имеющихся насаждений. И еще одна возможность должна прорабатываться генеральными планами - максимальное использование внешнегородских зеленых насаждений и обеспечение связи между внутригородскими и загородными насаждениями.
Архитектурно-художественная и эстетическая функции зеленых насаждений
Зеленые насаждения играют огромную роль в формировании архитектурно-художественного облика города, придают последнему индивидуальные, своеобразные черты. Они оттеняют, подчеркивают, выявляют наиболее ценные здания, сооружения, памятники, декорируют глухие стены, заборы, старые здания, промышленные объекты и т. п.
Зеленые насаждения участвуют в оформлении городских площадей и других композиционных центров, с их помощью проявляются особенности или сглаживаются недостатки рельефа. Они украшают берега рек и водоемов. Объекты зеленого строительства сами должны являться и часто являются самостоятельными произведениями садово-паркового искусства.
Высокоэффективным декоративным элементом является цветочное оформление города. Разнообразие красок и форм, возможность применения цветов в бесчисленном множестве ярких, сочных сочетаний позволяют пользоваться цветами как палитрой художника.
Эстетическое и эмоциональное значение насаждений обусловлено возможностью с их помощью чередовать впечатления от окружающих пространств, вводить в урбанизированную среду природные элементы.
Санитарно-гигиеническая и микроклиматическая функции насаждений
Очень важны санитарно-гигиенические и микроклиматические функции системы озеленения. Городские насаждения призваны приближать условия окружающей среды к некоторым оптимальным показателям, характеризующим так называемую зону комфорта. В среднем температурный интервал зоны комфортности находится между 18-24 °С для средней полосы и 18-28 °С для юга России при скорости ветра 2 - 6 м/с и относительной влажности 30 - 70 %.
Уровень шума в комфортных условиях не должен превышать 45 дБА в ночное время и 65 дБА днем. Следует учитывать, что комфортность определяется не одним, а целым комплексом факторов.
Между климатическими факторами спешней среды существует тесная прямая зависимость. Так, при относительной влажности воздуха, достигающей 85 %, наиболее благоприятна температура в интервале от 20,3 до 25,3 °С при изменении скорости ветра от 0,25 до 2 м/с.
Комфортность условий внешней среды зависит и от степени загрязнения атмосферного воздуха газообразными и другими примесями. В этих случаях критериями дискомфортности считаются превышения в воздухе предельно допустимых концентраций вредных примесей, утвержденных органами здравоохранения.
Существуют также понятия световой и психологической комфортности. Нижняя граница световой комфортности находится где-то на уровне 25-30 % суммарной солнечной радиации. Психологическая комфортность нарушается, с одной стороны, избытком раздражающих элементов (например, наличием более 5-7 различных цветовых эффектов, воспринимаемых человеческим глазом одновременно) или, наоборот, удручающей монотонностью пейзажа, многократным повторением одного и того же ритма (в качестве примера можно указать аллейные посадки, состоящие из деревьев одной породы, большинство насаждений, выполненных рядовым способом, и др.).
И естественные, и искусственно созданные зеленые насаждения, будь то лес, луга, поля, парки и даже одиночные посадки деревьев, обладают значительными возможностями изменять и облагораживать климат, придавать окружающей среде комфортные и высокие санитарно-гигиенические свойства. Это, прежде всего, способность поглощать углекислоту и обогащать воздушный бассейн кислородом. Вместе с тем насаждения уменьшают концентрацию находящихся в воздухе вредных примесей: сероводорода, окиси азота, фтористого водорода, окиси углерода, паров кислот и др.
Установлено, что 1 га городских зеленых насаждений поглощает за 1 ч 8 кг углекислого газа, который выдыхают за это же время 200 человек. За день гектар леса аккумулирует 220-280 кг углекислоты, выделяя одновременно 180-200 кг кислорода. В условиях большого города зеленые насаждения - это фабрики чистого воздуха, непревзойденные очистители и санитары атмосферы.
Наиболее значительно воздействие насаждений на скорость ветра и суммарную солнечную радиацию. Так, сосновый и сосново-лиственный лес (с полнотой насаждения 0,5-0,6) снижает скорость ветра на 2,6 м/с, а солнечную радиацию - на 0,2-9,33 кал/см2. В лиственном лесу или в лесах, имеющих подлесок, скорость ветра снижается еще более значительно, заметно повышается влажность воздуха, которая возрастает с увеличением плотности насаждений.
Микроклимат лиственного леса резко отличается от городских условий по величине радиационной температуры: здесь она снижается на 8 °С и более.
Сравнительное изучение микроклимата различных групп растений (ажурная - без подлеска и кустарниковой опушки; полуажурная, в которой встречались как высокоподнятые, так и низкоопущенные развесистые кроны, с единичными вкраплениями кустарника; плотная - из деревьев нескольких ярусов и опушкой из кустарника) показывает, что перепад радиационных температур в группах по сравнению с открытыми пространствами составляет 4-5 °С и почти достигает уровня перепада, создаваемого более крупными массивами. Даже одиночные деревья, обладающие сильно развитой и высокоподнятой ажурной кроной, снижают радиационные и конвекционные температуры воздуха;)
Интересные особенности изменения температурного и влажностного режимов отмечены внутри городских насаждений. У входа в сквер или парк температура воздуха снижается на 0,6 ° С, а относительная влажность повышается на 5-10%. Скорость ветра у входа максимально уменьшается в 7 раз, а внутри насаждения - в 11 раз.
Велика роль зеленых насаждений и в защите от вредного влияния промышленных выбросов, в очистке и оздоровлении атмосферного воздуха.
Запыленность воздуха на озелененных участках жилого микрорайона на 40 % ниже, чем на открытых площадях; в них улавливается до 70-80 % аэрозолей и пыли.
Чем объясняется способность растений очищать атмосферный воздух от газов и пыли?
Во-первых, происходящими в них физиологическими и биологическими процессами. Часть поступающих в растение газов может ассимилироваться, связываться, оседать в ассимиляционном аппарате - листовых пластинах - или даже продвигаться по ветвям, коре.
Так, листья многих растений оказались способными поглощать из воздуха сернистые соединения и накапливать их в тканях.
Во-вторых, физико-механической способностью листьев (их поверхности) и ветвей задерживать и осаждать пыль. При этом осаждающая способность прямо пропорционально зависит от суммарной величины листовой поверхности, а также от строения поверхности листьев. Шершавые, складчатые, покрытые волосками (опущенные), липкие листья осаждают и удерживают большее количество пыли, чем гладкие.
Даже в безлистном состоянии живые изгороди из кустарника способны вдвое снижать содержание пыли.
Пыль не только осаждается на поверхности листьев и ветвей, но и в большем количестве, чем на открытом пространстве, оседает на почве внутри насаждений.
В-третьих, способностью насаждений влиять на ветровой режим озелененной территории. Над более прогретыми открытыми пространствами воздух поднимается вверх, прохладный воздух из зеленого массива устремляется на смену поднявшемуся. Таким образом возникают горизонтальные потоки воздуха, способствующие проветриванию территории и рассеиванию вредных примесей, снижению их концентрации.
Кроме того, зеленые насаждения являются глушителями шума. Эффект снижения шума зависит от характера посадок, породы деревьев и кустарников (точнее формы, величины, строения кроны и характера облиствения), времени года, а также от силы шума, проходящего через насаждения.
Плотные, сомкнутые по вертикали насаждения способны снизить уровень шума на 5-8 дБА. При этом ширина шумозащитной полосы не имеет большого значения, так как многочисленные исследования доказали, что наиболее существенное снижение шума дают деревья и кустарники с высоким удельным весом зеленой массы. Таковыми являются, в первую очередь, хвойные растения. Вечнозеленые лиственные также эффективны в борьбе с шумом во все сезоны года.
Одно из удивительных свойств зеленых насаждений - их санитарная функция: способность уменьшать бактериальную загрязненность воздуха, повышать ионизацию атмосферы, обогащать ее различного рода фитонцидами.
С увеличением загрязненности атмосферного воздуха различными примесями, главным образом аэрозолями, в нем, как правило, повышается содержание тяжелых ионов и уменьшается концентрация легких отрицательных ионов. Зеленые насаждения изменяют ионный состав атмосферного воздуха как внутри объекта озеленения, так и на прилегающей местности, повышая степень ионизации в 5-7 раз.
Количество легких ионов в воздухе увеличивается при произрастании одних деревьев и уменьшается при посадке других.
Наиболее благоприятное воздействие на ионный состав и состояние атмосферного воздуха оказывает сосна обыкновенная, затем в убывающей степени следуют дуб красный, туя западная, лиственница сибирская, ель обыкновенная, пихта одноцветная, дуб черешчатый, граб, липа мелколистная.
Неблагоприятное в ионном отношении воздействие оказывают на состав атмосферного воздуха дуб болотный, каштан конский, орех грецкий, орех черный, клен остролистный, орех серый.
Сильными фитонцидными свойствами обладают туя, сосна, ель, пихта, дуб, тополь бальзамический, черемуха обыкновенная, можжевельник и др. Выделяемые растениями фитонциды оказывают непосредственное бактерицидное воздействие на микроорганизмы.
Отмеченные выше свойства растений и зеленых насаждений позволяют использовать их в качестве высокоэффективного средства оздоровления окружающей среды.
При этом следует подчеркнуть, что зеленые насаждения могут оказывать воздействие различного масштаба: на городскую среду в целом (глобальное воздействие) и местное воздействие (локальное) на микроклимат и другие показатели комфортности среды на территории небольшого по масштабам района или даже в пределах самого насаждения. В значительной степени воздействуют на состояние городской среды большие пригородные насаждения, входящие в состав зеленых зон городов, а также прилегающие к городу другие типы лесных, сельскохозяйственных и заповедных насаждений. К этой же группе относятся пригородные защитные насаждения специального назначения, в основном ветрозащитные, водоохранные и т. п. К ним приближаются насаждения санитарно-защитных зон промышленных предприятий и крупные городские массивы, особенно имеющие непосредственную связь или выход к пригородным лесам.
Оздоровляющее действие насаждений других типов носит ограниченный характер, причем воздействие их усиливается при правильной планировочно-структурной организации как системы озеленения городов в целом, так и озеленения отдельных участков в соответствии с их конкретными функциями.
Чтобы обеспечить максимально возможное приближение микроклиматических и других характеристик внешней среды к комфортным условиям в разных климатических зонах, насаждения выполняют разную роль. Например, если на юге летом насаждения способны на 2-4 °С снижать температуру атмосферного воздуха и поверхности почвы, уменьшать избыток солнечной радиации, то в северных районах необходимости в понижении температуры практически не существует. Наоборот, в северных районах нужно иметь больше открытых освещенных участков, однако достаточно защищенных от ветров.
Оздоровляющее действие насаждений связано главным образом с их структурой, а также индивидуальными качествами растений.
Практически любое изменение структуры посадок может привести как к положительным, так и к отрицательным последствиям. Например, уплотнение насаждений в целях ветро- и шумозащиты одновременно снижает уровень инсоляции территории и может привести к застою загрязненного воздуха.
В том же примере для улучшения инсоляции вслед за защитной полосой можно организовать открытое или полуоткрытое пространство, а проветривание территории обеспечить небольшими разрывами в защитной полосе или сопряжением направлений аллей в насаждении с направлением примыкающих улиц и т. п. Для улучшения режима инсоляции разреженные насаждения уплотняются до полноты 0,5-0,7 в средней полосе и 0,6-0,8 на юге, а загущенные разреживаются до такого же состояния, создаются поляны или, наоборот, теневые завесы, перголы и т. п.
Для защиты от пыли и выхлопных газов автотранспорта создаются плотные, изолирующие насаждения. Их пылезащитная роль усиливается при подборе соответствующих пород растений - хвойных или с большим количеством листовой массы, особенно с шершавыми или опущенными листьями.
В ветрозащите наиболее эффективны ажурные конструкции насаждений с вертикальной сомкнутостью крон до 60-70%. Скорость ветра снижается уже перед полосой (на расстоянии 2Н - на 35-40%, 5Н - на 10-13%) и более значительно - за полосой (на расстоянии 5Н - на 45-60%, 25Н - на 10%). Скорость ветра снижают не только сплошные полосы, но и отдельные группы растений, особенно ажурной конструкции. Повторением ряда таких групп на расстоянии одной их высоты друг от друга можно снизить скорость ветра до комфортной величины (комфортного значения).
В целях шумозащиты создаются густые непрозрачные по вертикали полосы, состоящие из нескольких рядов деревьев и кустарников. Высота используемых с этой целью деревьев должна быть не ниже 7 м, оптимальная ширина полосы около 10 м. Дальнейшее увеличение ширины полосы не дает ощутимого эффекта. Однако усилить шумозащитные свойства насаждения можно при посадке дополнительных плотных рядов или полос деревьев.
Ряды в этом случае располагаются на таком расстоянии друг от друга, чтобы кроны не смыкались, тогда каждый ряд вновь экранирует шум. Шумозащитный эффект зависит также от величины, плотности и строения кроны дерева: более эффективны плотные, раскидистые, густо облиственные кроны.
Рекреационная функция зеленых насаждений
Неоценима рекреационная функция насаждений в условиях интенсификации производственной деятельности человека, ускорения темпа городской жизни и возникновения психологических перенапряжений с одновременным снижением физических нагрузок в городах, особенно крупных.
Зеленые насаждения, сады, парки, пригородные леса и прибрежные территории являются одними из наиболее привлекательных мест отдыха. Все большее значение приобретают загородные зоны отдыха, которые становятся базами «туризма», а внутригородские зеленые насаждения сохраняют функции мест кратковременного отдыха, особенно для менее подвижной части населения (дети, пенсионеры).
Ежедневно, а особенно по выходным дням, десятки и сотни тысяч горожан отдыхают в пригородной зоне, радиус которой для крупных и крупнейших городов уже достигает 100-150 км, а для крупных мегаполисов - 200 км. Концентрация посетителей в особенно привлекательных местах очень велика, они вытаптывают луга и лесную подстилку, рвут цветы, ломают кустарники, рубят деревья, раскладывают костры, оставляют мусор.
Ясно, что рекреационное использование озелененных пространств требует их формирования и создания определенного уровня благоустройства как с точки зрения организации отдыха (спортивные площадки, пляжи, дороги, кострища, стоянки автомашин), так и с точки зрения сохранения насаждений, берегов водоемов, лугов и сельскохозяйственных угодий.
Формирование озелененных пространств в целях рекреации предполагает:
создание непрерывной единой системы озеленения с включением лугов, пойм рек, водоемов;
выделение композиционно-рекреационных центров;
установление специальных режимов пользования для отдельных участков (например, заказников);
выделение и сохранение ядер экологического равновесия;
обеспечение озелененных пространств дорожно-тропиночной сетью;
организацию других видов благоустройства;
сохранение и создание насаждений, обеспечение устойчивой структуры, обогащение ассортимента растений, осуществление постоянного ухода.
Таким образом, многофункциональное назначение зеленых насаждений делает их неотъемлемым и необходимым элементом городской среды, обеспечивающим ее комфортность и благоустройство.