Экология как технология. Как спроектировать здоровый город

В период карантина мы встретились с архитекторами, урбанистами и экспертами в области зеленых технологий, чтобы обсудить, что такое здоровый город, насколько он шире понятий «зеленый город» или «зеленые здания», кому нужен миллион деревьев и каким образом можно убедить власти и население вкладываться в экологическую инфраструктуру. Делимся основными тезисами.

деятельность: Советник по зеленой инфраструктуре главы администрации МО город Краснодар, член Экспертного совета по формированию комфортной среды при Минстрое РФ

Архитектор-градостроитель

деятельность: Руководитель градостроительного бюро Jauzaproject

деятельность: Совет по экологическому строительству в России

Ландшафтный архитектор

деятельность: Руководитель бюро NovaScape, преподаватель Академии Архитектуры Амстердама, консультант/ландшафтный архитектор отдела муниципалитета Амстердама, член жюри ПР87

деятельность: Руководитель Учебного центра Национального агентства устойчивого развития

Урбанист

деятельность: Основатель Центра «Здоровые города»

Архитектор

деятельность: Директор департамента интерьеров ABD architects

Смотреть видеозапись дискуссии «Тотальная эко-инъекция: новый взгляд на здоровье городов и горожан»

Здоровый город — здоровые горожане

Со здоровым городом — как с умным: каждый вкладывает в понятие свою трактовку. Для кого-то это город, в котором у каждого жителя в 10-минутной доступности есть зеленая территория. Для кого-то это город с максимально сохраненным историческим ландшафтом. Кто-то делает упор на здания и то, насколько близок к нулю их экологический след. Сегодня же, однако, каждая из этих трактовок не может считаться полной. Потому что здоровый город — это здоровые горожане, где здоровье рассматривается с точки зрения не только физического, но и социального и психологического аспектов. А на это, в свою очередь, влияет множество, порой неочевидных, факторов.

Подход Urban Health: движение к человеческому благополучию 

Этот подход развивается уже не одно десятилетие как целое направление разных политик, которые рассматривают процессы городского развития как раз через призму здоровья человека. То есть все реализуемые программы и законодательные проекты в рамках этого подхода рассматриваются с той точки зрения, какое влияние они окажут в перспективе на здоровье и благополучие горожан. К движению Urban Health сейчас присоединились многие страны, но все делают это по-своему. По словам Артема Герасименко, если смотреть на мировой опыт, то в первую очередь все делают ставку на изменение транспортной политики и мотивацию к физической активности. Это не обязательно спорт в обычном понимании — бег или пилатес. Речь о минимизации сидячего образа жизни и максимальная мотивация к движению и нахождению вне помещений, к прогулкам, ходьбе по лестницам и езде на велосипеде. Из этого посыла выстраивается вся инфраструктурная политика: нужно делать город более доступным, потому что если ты можешь добраться куда-то бесплатно и с приемлемым комфортом, ты скорее всего предпочтешь так и поступить. 

Аналогичные принципы декларирует и российское «Национальное агентство устойчивого развития»: находиться в помещении — вредно для человеческого здоровья, а если мы будем много гулять, то никакие вирусы и инфекции нам не страшны. Поэтому города должны прежде всего создавать условия, чтобы люди больше времени проводили на свежем воздухе и ходили пешком — пусть даже за шаурмой, которую делают без перчаток. А это, в свою очередь, предъявляет определенные требования к городской среде. 

Как рассказал Артем Герасименко, в Нью-Йорке [и во всех американских городах с населением свыше 500 тыс. человек – прим. ред.] руководствуются данными базы City Health DashBoard: в ней по каждому городу фигурирует до 37 различных показателей: количество людей с лишним весом и нарушениями ментального здоровья, уровень вредных выхлопов, количество зеленых насаждений и т.д. Все это постоянно мониторится и анализируется, и, например, если где-то возникает риск повышения сердечных болезней на 5 %, то городские власти выстраивают стратегию по нейтрализации этого риска и смотрят, каких это потребует вложений. И если честно все подсчитать, то самой глобальной проблемой города могут оказаться не зеленые насаждения, а, например, качество воздуха или воды, или содержание каких-то вредных примесей в конструктиве здания, или переизбыток холестерина из-за чрезмерного употребления уличной еды. В Сингапуре, например, для нее есть специальные критерии по содержанию тех или иных веществ.

Еще один показательный пример, который привел Артем, — стратегия развития Ванкувера на ближайшие 30 лет: «Она схематично представлена в виде колеса возможностей с ключевыми ценностями, а в центре — главная цель: здоровый город для всех. И расшифровка: возможность развиваться, жить полноценной жизнью и расти физически и духовно для людей и сообщества. Всепоглощающее определение». 

Город — тоже живой организм. Экологический каркас как залог здоровья

Распространенный подход — рассматривать город как сложный организм со своими внутренними системами, и корректное функционирование и взаимодействие этих систем — залог того самого здоровья. Илья Заливухин в своем исследовании «Анатомия города» рассматривает транспортный каркас (скелет), инженерные системы (кровь), архитектуру (мышцы), управление (мозг) и душу (горожане). 

Однако в контексте экологии существует более уместное понятие «экологический каркас», которое появилось еще в прошлом веке. Он включает в себя три составляющих: природно-экологический, градо-экологический и социально-экологический каркас.

City Health Dashboard. График прогнозов по продолжительности жизни в Оклахоме
City Health Dashboard. График прогнозов по продолжительности жизни в Оклахоме
Структура градо-экологического каркаса
Структура градо-экологического каркаса
Градо-экологический каркас города в симуляторе ENVI-met
Градо-экологический каркас города в симуляторе ENVI-met

Все три слоя, как рассказал Александр Водяник, рассчитываются по разным параметрам. Базовая цель градо-экологического каркаса — создание определенного микроклимата. Это во многом инженерная история. Александр Водяник для наглядности предлагает использовать термин из учебника климатологии: в так называемую градосферу входит слой атмосферы высотой 80-100 метров от земли. Так вот при грамотно выстроенном градо-экологическом каркасе горожане, находясь в градосфере, должны чувствовать себя комфортно. То есть если мы говорим о знойном Катаре, то в пешеходной зоне должны быть навесы, защищающие от солнца, источники воды и т.д. 

Наконец, социально-экологический каркас отвечает за повышение эффективности использования городской территории и социальные задачи.

«В итоге прорубали не только зелень, но и стены»

Проще всего (и как следствие, лучше всего) дело обстояло с природно-экологическим каркасом: показателем качественной импрегнации природы в городскую среду считалось проявление нормальной (то есть как в естественных условиях) ситуации с эндемиками флоры и фауны. Но только в 1950-1960-х годах та же зелень стала наделяться физическими просчитываемыми параметрами, по которым можно было судить, как именно она влияет на окружающую среду. Что уж говорить про параметры для остальных каркасов: долгое время никаких методик в этой области не существовало.

Поэтому, вспоминает Александр Водяник, когда немцы в конце 1990-х годов разработали программное обеспечение ENVI-met, которое создавало симуляционные модели по 380 параметрам, увязывая их между собой, — это был настоящий прорыв. Выяснилось, например, что ветер в городе может менять свое направление до противоположного. То есть если не учитывать турбуленцию городской застройки и аэрацию города, то можно неожиданно получить совсем нежелательный эффект. 

Например, в советское время один из молодых городов благодаря субботникам озеленили настолько хорошо и «богато», что когда все посадки выросли, власти были вынуждены заниматься прорубками: «Город перестал дышать, — рассказывает Александр Водяник, — и все выбросы предприятий, ради которых поселение и затевалось, начали скапливаться в зоне застоя. В итоге прорубали не только зелень, но и стены».

Или другой пример: знакомый Александра рассчитывал озеленение трассы от Адлера до нового аэропорта, и планировщики нарисовали ровные ряды кипарисов слева и справа. Однако когда сделали модель, то выяснилось, что устройство такого зеленого тоннеля приведет к тому, что все выхлопные газы и выделения аэропорта будут перемещаться прямиком в центр Адлера. Поэтому проект пришлось переделать. 

От Сингапура до Краснодара: безграничные возможности экологического каркаса

Полноценная климатическая инфраструктура работает в Сингапуре. В соответствии с такими индикаторами, как температура, влажность и ветер, город разделен на районы, и климат в каждом из них индивидуально корректируется. 

Когда Тайвань остро нуждался в свежем, обогащенном кислородом воздухе, при помощи системы ENVI-met были рассчитаны и созданы ветровые коридоры, проходящие по руслам рек и другим морфологическим путям. Через них воздух из горного массива перемещался в центр города. Кстати, по словам Александра Водяника, подобные ветровые каркасы были сделаны в свое время в советском Ашхабаде и Баку. 

Проект во французском Орлеане был направлен на снижение эффекта теплового острова, то есть на уменьшение температуры в центре города — с учетом, разумеется, всех ограничений исторических сервитутов. Туристов во время жары становилось меньше, местная власть обратилась к ENVI-met и решила эту проблему исключительно зелеными посадками: средняя температура этого участка города упала на 5 градусов! 

Проекты из этой же серии реализовывались в Милане, Мюнхене, Каире. Вообще в условиях сильной застроенных городов образовалась определенная ветвь экологического подхода — акупунктурная. Она опирается не на непрерывную сеть или каркас, а на формирование определенных районов, которые оказывают влияние на весь остальной город. Такая технология тоже существует и работает.

г. Краснодар, улица Красная
г. Краснодар, улица Красная
Тепловой портрет Краснодара (кафедра ГИС-технологий КУбГУ)
Тепловой портрет Краснодара (кафедра ГИС-технологий КУбГУ)
Проект градо-экологического каркаса Волгограда (Э. Красильникова)
Проект градо-экологического каркаса Волгограда (Э. Красильникова)

В Краснодаре, которым сейчас занимается по заказу мэра города Александр Водяник, работы по экологическому каркасу начались в 1970-е годы. И часть проведенных мероприятий вполне достигли нужных эффектов. Например, по улице Красной кварталы имеет такую особенность, как городские бризы. «Идешь в самую жару, градусов под 60, и на границе каждого квартала дует ветер — то в спину, то в лицо, то сбоку, обычно от 1 до 2 м/с. Но это и есть аэрация, движение воздуха. И это колоссально отличается от новых частей Краснодара, который сейчас очень сильно расстроился, — рассказал Александр. — Новые районы либо непродуваемы, либо наоборот — продуваемы чрезмерно. Новый город был озеленен непродуманно, без расчетов и прогнозов. То есть сейчас в Краснодаре одновременно можно видеть и то, как надо озеленять, и то, как не надо. Теперь наша задача — выстроить новую систему зеленых насаждений с учетом их физических параметров, влияния на микроклиматическую ситуацию (ту самую градосферу), турбуленции в центральной части города и в новых районах (где целый букет вихрей) и влияние водных объектов». То есть озеленение в городе — это работа не на поверхности, а во всем объеме градосферы, с учетом влияний всех сопутствующих влияний города. 

Экологическое развитие по вертикали власти: опыт России и Европы

По словам Евы Радионовой, европейское экологическое видение исходит из того, что город изначально вторгся в некий ландшафт и нарушил экосистему, так что все, что проектируется после, должно учитывать исторический контекст и использовать инженерные расчеты, чтобы максимально поддерживать естественный баланс по всем показателям.

Так, в Амстердаме принято общее структурное видение развития города до 2040 года, которое включает все отрасли, от транспорта до строительства, в том числе и водно-зеленый каркас. А сейчас готовится еще один стратегический документ, уже до 2050 года, который касается только зеленого каркаса. Он закрепляет, во-первых, зоны, формирующие общую зеленую инфраструктуру города, в которых ничего строить нельзя; во-вторых — обозначает планирующиеся объекты с амбицией «зелень в 10-минутной доступности»: это могут быть парки, сады, скверы, огороды, главное — чтобы каждый житель мог за 10 минут добраться до одного из них пешком или на велосипеде. В-третьих, сюда заложены проекты новых улиц общей протяженностью 30 км с вертикальным озеленением и водяными садами. И в-четвертых, документ говорит об экологической структуре, которая учитывает все миграционные пути животных и птиц. Как рассказала Ева, в Голландии, как в аграрной стране ситуация, очень сложная ситуация с биоразнообразием, поэтому сейчас политика каждого города так или иначе направлена на повышение его уровня — в основном за счет увеличения площади зеленых насаждений и использования локальных видов флоры и фауны. Все, что касается изменений климата, — тоже очень важный аспект политики Нидерландов, поскольку климат действительно должен отвечать на новые вызовы — например, принимать 60 мм осадков единовременно. Нужны водные буферы. По словам Радионовой, самый успешный город в этом смысле — Копенгаген. После того, как в 2011 году столицу Дании затопило, была произведена глобальная перезагрузка общественных городских пространств, после чего добрая половина из них способна принять колоссальное количество воды. И, наконец, еще один аспект «зеленой» стратегии Амстердама — устойчивость в том смысле, что при минимальном уходе за зелеными насаждениями нужно получать максимальный эффект.

На сегодняшний день стратегия уже сформулирована и после этого была опубликована в прессе, чтобы получить отклик жителей. Одновременно она согласовывается с очень важной группой специалистов, которым предстоит отвечать за эксплуатацию и уход. Характерно, что документ по отдельности рассматривается в каждом районе, и после его утверждения каждый район предложит для своей территории более детальную его проработку. 

Вообще принятие подобной стратегии — политический и довольно длительный процесс с множеством согласований. Зеленое видение в Амстердаме прорабатывается с 1970 года, однако вследствие такого демократического обсуждения удается реализовать далеко не все.

Вид на один из каналов Амстердама
Вид на один из каналов Амстердама
«Революция крыш»: вертикальное и кровельное озеленение в Амстердаме
«Революция крыш»: вертикальное и кровельное озеленение в Амстердаме

В России проблемы качественно другие. Разработка экологического каркаса и видения — не только необходимая, но и вполне доступная опция (и в советское время ей уделялось много внимания): так, разработанная сейчас для Краснодара программа — по крайней мере, первый ее этап — рассчитана приблизительно на три года и, по оценкам Александра Водяника, требует вложений в 1 млрд рублей — и это уже даст определенный эффект! Тем не менее, сегодня лишь единицы российских городов идут по этому пути. Или же делают это бессистемно, без необходимого планирования и расчетов: «Наша программа в Москве “Миллион деревьев” выглядит смешно, — прокомментировал Александр. — Без первоначальной цели и сопровождающих ее этапов она изначально бессмысленна. Ну посадите вы миллион деревьев — и что?» Недаром компьютерная программа ENVI-met при построении своих моделей учитывает почти 400 параметров: вручную или «на глаз» такие расчеты произвести невозможно. Водно-природный каркас так же индивидуален для каждого города, как дактилоскопический слепок для человека. Более того, по мере развития города меняется и общая картина, появляются новые «капилляры», а стало быть, модель постоянно нуждается в корректировке. 

Кроме того, как подчеркнул Илья Заливухин, планы по развитию экологического каркаса должны обязательно увязываться с работами других департаментов: транспортной стратегией, правилами землепользования и застройки, пространственно-экономическими планами. А в разработке должны принимать участие не менее 10 различных специалистов — от врачей и климатологов до экономистов и экологов, иначе ничего не выйдет: «Это большая работа: анализ, проектирование, обязательное моделирование и управление», — говорит он. — Вместе с подготовительными работами — это 5-10 лет». 

Можно было бы счесть, что  главное, что отпугивает власть предержащих, — это потенциальная сложность и дороговизна разработки и внедрения экологической стратегии. Однако мы забываем, что озеленение города — это сфера общественного блага. Отсюда, уверен Александр Водяник, выстраиваются и вопросы управления экономикой: нужно лишь суметь объяснить нашим мэрам, что экологический каркас — не затратный механизм, а городская технология. В том же Копенгагене основная цель развития города — вовсе не экология, а борьба с неравенством. Если власти, бизнесу, обществу доходчиво объяснять эффекты, в том числе экономические, которые получит город в результате реализации стратегического экологического видения, считают Александр и Илья, то ситуация кардинально изменится. «В национальной программе “Комфортная городская среда” экологический каркас фигурирует, — рассказал Александр Водяник. — То есть его теоретически можно делать хотя бы частично за счет федеральных средств. Но — никто почему-то не делает».

Экологическая инфраструктура должна финансироваться так же, как транспортная, и лишь вопрос времени, когда это станет очевидным для всех. «Мы можем использовать время карантина как точку апеллирования, — предложил Илья Заливухин. — Помните, каким чистым был воздух? Можно так же — всего за 1 млрд!» Общественное благо, убежден Александр Водяник, реализуется лучше всего как раз в такие проблемные времена. 

Впрочем, без жесткой целенаправленной государственной политики в этом направлении никакой реформы не случится, считает Артем Герасименко: «В памяти у многих останется, что если люди перестают ездить на работу, то город становится чище, но не более того». «Перейдем ли мы от экономики потребления к экономике устойчивости? — задается вопросом Ева Радионова. — В одиночку экологи однозначно не выиграют. Им понадобится мощная поддержка». Эту же точку зрения разделяет и Александр Андрианов: «Чтобы экологический энтузиазм рос, нужны глобальные государственные стратегии, не связанные с сиюминутными целями и устремленные в далекое будущее — туда, где будет у всех будет доступ к прекрасной и дружелюбной к человеку природной среде».

Стратегии WELL Building Standard для поддержки борьбы против COVID-19 © ABD architects
Стратегии WELL Building Standard для поддержки борьбы против COVID-19 © ABD architects

«Зеленый каркас — это вам не огород», или здоровому городу — здоровые здания

Здоровый город должен быть здоровым на всех уровнях, то есть неотъемлемой частью экологического каркаса должны стать и экологичные зеленые здания. Даже в обычное время мы проводим в закрытых помещениях до 90 % времени, а в период пандемии этот процент вырос практически до 100. Поэтому наши здания — и в плане применяемых строительных технологий, и в плане организации пространства — должны быть ориентированы на здоровье граждан. 

Денис Кувшинников уже рассказывал в ПР88/89 подробно о стандарте WELL Building Standard, который как раз «измеряет» то, как рукотворная среда влияет на благополучие человека. Интересно, что критерии для сертификации «здорового» здания во многом схожи с теми критериями, с которыми сегодня подходят к оценке качества городской среды с позиции Urban Health: уровень чистоты воды и воздуха, количество естественного света и тепла, звуковой и психологический комфорт и т.д. — всего около 120 параметров по 10 разделам. 

Как рассказал Алексей Поляков, WELL — это органическое продолжение зеленых стандартов, получивших распространение начиная с 1990-х годов, однако если те касались прежде всего энергоэффективности и жизненного цикла зданий, то WELL был разработан прежде всего врачами и основной акцент, соответственно, сделан на здоровье — например, в нем есть настоятельная рекомендация убрать из рациона пунктов питания на территории здания все консервированное и жареное. Если LEED и BREAM говорили о важности натурального освещения, то WELL делает упор на циркадные ритмы, по которым живет человек: именно изменение видимых глазов световых спектров позволяет человеку быть активным или отходить ко сну.

Другое важное отличие — учет показателей психологического здоровья. «Как мы увидели в период пандемии, постоянное времяпрепровождения в помещениях без достаточного количества света и пения птиц приводит к росту алкоголизма и домашнего насилия», — отметил Поляков. И хотя иммунитет так просто не измерить, но во всех «зеленых» (то есть сертифицированных по зеленым стандартам) зданиях наблюдается его повышение: это улучшение успеваемости детей в «зеленых» школах, уменьшение больничных в «зеленых» офисных зданиях, очевидно, у людей повышается производительность. «Вполне можно измерять иммунитет через подсчет средств работодателя, которые он тратит на обеспечение больничных одного работника в год», — предлагает Алексей. Кстати, аналогичным образом считают экономические эффекты от доступных зеленых общественных пространств, стимулирующих физическую активность: сколько денег экономит город на обслуживании медицинских полисов.

Совсем недавно, как рассказал Денис Кувшинников, ассоциация, разрабатывающая WELL Building Standard, выпустила специальный документ со своей реакцией на COVID-19. В нем базовые параметры стандарта собраны в 8 альтернативных разделов и показано, как они работают в текущих условиях. Среди разделов — популяризация чистоты, улучшение качества воздуха, обеспечение качества воды, управление рисками и создание организационной стабильности, поддержка движения и комфорта (включая работу из дома), укрепление иммунитета, развитие психологической устойчивости и поддержка и восстановление роли сообщества. Как, например, измерить качество мытья рук? WELL предлагает делать это через размер раковины и состав чистящих средств. А как восстановить роль местных сообществ? Сейчас, когда разорваны многие экономические и логистические связи, стандарт предлагает популяризировать ценность локального производства — например, установить на крыше офисного здания несколько пчелиных ульев и угощать сотрудников собранным с них натуральным медом.

В мире уже порядка уже порядка 4200 зданий сертифицировано по стандарту WELL: по 1000 с лишним — в Европе и Америке, остальные — это Индия, Бразилия, Австралия, Китай. В основном это офисные комплексы, на которые стандарт ориентирован в первую очередь, однако встречается и порядка 200 жилых. В России же, как сообщил Алексей Поляков, только два здания заявили о своем намерении получить подобный сертификат: это бизнес-центр «Романов двор» и ЖК «Тверская Плаза». Причина, как считает Алексей, прежде всего в высокой стоимость сертификации: все необходимые замеры могут проводить только лицензированные специалисты, и обходится это в сумму порядка 100 тыс. долларов.

Само же внедрение зеленых технологий совсем необязательно будет стоить дороже традиционных подходов. Например, рассказал Поляков, кондиционирование большинства офисных зданий работает по принципу рециркуляции, то есть 85 % уже использованного воздуха возвращается обратно. Это происходит потому, что альтернативные системы стоят существенно больше. Кроме того, традиционное компрессионное кондиционирование «сушит» воздух: то, что капает из кондиционеров, — это недополученная нами влага, которая еще и удаляет таким вот, прямо скажем, не совсем эстетическим образом. Два этих момента — рециркуляция воздуха и его сухость — создают благоприятную среду для развития бактерий и вирусов. 

«Однако есть возможность решить кондиционирование иначе, — рассказал Александр Поляков, — не на фреонах и компрессорах, а на испарении воды, которое будет уменьшать температуру воздуха, не осушая его». Такие технологии существуют и, более того, родились в Советском союзе, хотя и впервые реализованы в США. Ковид дал новый импульс такому здоровому кондиционированию: воздух постоянно циркулирует, а его влажность можно не только сохранять, но и повышать до 40-60 %, которые комфортны для человека, но губительны для вирусов. «В так называемых испарительных охладителях М-цикла энергия на работу компрессоров не используется, идет естественное вентилирование в виде работающего на малой мощности вентилятора и магия испарения воды и, соответственно, снижения температуры входящего воздуха, — сообщил Алексей. — Согласно проведенным опытам, используя лишь энергию на работу вентилятора, температуру можно снижать на 60 градусов! Такой кондиционер потребляет в 10 раз меньше энергии, стоит в 10 раз меньше и выделяет минимум СО2 — главное, в чем повинны все наши здания. При сертификации по любым "зеленым" и "здоровым" стандартам испарительные охлаждающие системы наверняка будут давать значительное количество баллов».

Впрочем, без соответствующей государственной политики и поддержки в области зеленого строительства нам тоже вряд ли стоит ждать существенных прорывов. «Тотальная эко-инъекция» (именно так мы назвали наш круглый стол) может обернуться всего лишь краткосрочным «помутнением».

читать на тему: