CC BY
337ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Оригинальная статья / Original article УДК 635.13:504.911:692.41
СОВРЕМЕННЫЕ ФИТОТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА. ЧАСТЬ 2. ФИТОТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА В ГОРОДАХ
© С.С. Тимофеева*
Иркутский национальный исследовательский технический университет, Российская Федерация, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
РЕЗЮМЕ. ВВЕДЕНИЕ. Факторами риска для современного городского жителя, способствующими возникновению заболеваний, являются экологические условия среды обитания, и прежде всего качество атмосферного воздуха. ЦЕЛЬЮ настоящей работы являлось обобщение эко-инноваций, предлагаемых в качестве технологических решений для очистки атмосферного воздуха с использованием растений. МЕТОДЫ. Проанализированы современные методы озеленения городского пространства, позволяющие решать экологические проблемы, в том числе и очистки воздуха городов. РЕЗУЛЬТАТЫ. Рассмотрены современные решения зеленой архитектуры и вертикального озеленения, зеленые кровли, вертикальные сады, локальные фитомодули. Растительность как средовос-станавливающая система обеспечивает и регулирует (в определенных пределах) газовый состав воздуха, степень его загрязненности, климатические характеристики городских территорий, снижает влияние шумового фактора и является источником эстетического отдыха, повышает комфортность условий проживания в городе. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. К реализации и использованию рассмотренных технологий следует привлекать как можно больше людей, вести просветительскую работу и решать экологические проблемы на деле, а не на словах, руководствуясь принципом «Думай глобально, действуй локально».
Ключевые слова: атмосферный воздух, загрязнение, городская среда, санация, вертикальные сады, зеленые кровли.
Формат цитирования: Тимофеева С.С. Современные фитотехнологии очистки воздуха. Часть 2. Фитотехноло-гии очистки воздуха в городах // XXI век. Техносферная безопасность. Т. 2. № 1. С. 70-85.
MODERN PHYTOTECHNOLOGIES OF AIR PURIFICATION. PART 2. PHYTOTECHNOLOGIES OF AIR PURIFICATION IN CITIES S.S. Timofeeva
Irkutsk National Research Technical University,
83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russian Federation.
SUMMARY. INTRODUCTION. Risk factors for modern urban dwellers causing diseases are ecological conditions of the habitat, first of all quality, atmospheric air. THE PURPOSE of the paper is to summarize the eco-innovations suggested as technological solutions to purify air using plants. METHODS. The paper is based on the modern methods of gardening in cities aimed to solve environmental problems including air purifications. RESULTS. The paper deals with modern techniques of green architecture and vertical gardening, green roofing, vertical gardening, making local phyto-modules. Vegetation as a system aimed to restore the habitat provides and regulates (to certain limits) the gas composition of air, degree of its impurity, climatic characteristics of urban areas, reduces influence of a noise factor, provides aesthetic rest, increases comfort of urban residential conditions. CONCLUSION. It is necessary to involve as much as possible people in realization and use of the methods under study, provide education and solve environmental problems not on paper but in real life applying the principle "Think globally, act locally".
Keywords: atmospheric air, pollution, urban environment, sanitation, vertical gardens, green roofs
For Citation: Timofeeva S.S. Modern phytotechnologies of air purification. Part 2. Phytotechnologies of air purification in cities. XXI century. Technosphere Safety. 2017, vol. 2, no. 1, pp. 70-85 (In Russian).
*Тимофеева Светлана Семеновна, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности, e-mail: [email protected]
Svetlana S. Timofeeva, Doctor of Engineering Sciences, Professor, Head of Industrial Ecology and Life Safety Department, e-mail: [email protected]
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
Введение
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
к/
Факторами риска для современного городского жителя, способствующими возникновению заболеваний, являются экологические условия среды обитания, и прежде всего качество атмосферного воздуха. По результатам ежегодного социально-гигиенического мониторинга, увеличивающееся загрязнение окружающей среды способствует росту хронических болезней органов дыхания, которые значительно чаще стали регистрироваться среди детей и подростков. Отмечается заметное повышение уровня болезней нервной системы, органов чувств, а также высокий уровень психических и аллергических заболеваний среди всех групп населения. В частности, на примере Иркутской области нами установлены корреляции иммунореактивности и уровня загрязнения воздуха [1, 2].
Ежегодно составляются рейтинги самых грязных городов мира и России. По данным Росстата, в 2015 г. в список самых грязных городов РФ входила Москва, где основную экологическую нагрузку на атмосферу обусловливает автомобильный транспорт, до 1 млн тонн в год. В Норильске самые существенные загрязнения связаны с работой крупнейшего комплекса «Норильский никель», предприятия которого выбрасывают в атмосферу 2 млн тонн загрязнений за год. В десятку самых грязных вошли сибирские и уральские города: Чита, Иркутск, Красноярск, Екатеринбург, Челябинск, Магнитогорск [3].
В результате урбанизации человек попал в локальные среды суперзагрязнения, поэтому необходимо предпринимать неотложные меры, направленные на восстановление качества воздушной среды на основе природных механизмов экологического метаболизма с участием растений. Растительность как средовосстанавлива-ющая система обеспечивает и регулирует (в определенных пределах) газовый состав воздуха, степень его загрязненности, кли-
матические характеристики территорий, снижает влияние шумового фактора, является источником эстетического отдыха, обеспечивает комфортность условий проживания в городе.
Рассмотрим основные функции растительности в городах. Обобщенно их можно разделить на: санитарно-гигиенические, рекреационные и декоративно-художественные [4, 5].
Санитарно-гигиенические функции:
- Очистка воздуха. Деревья активно поглощают углекислый газ и восстанавливают кислород. Одно дерево за 24 часа восстанавливает столько кислорода, которое необходимо для дыхания трех человек в течение того же времени. Один га деревьев хвойных пород задерживает в год до 40 т пыли, а лиственных - около 100 т.
- Ионизация воздуха. Растения обогащают воздух легкими отрицательными ионами, что оказывает благотворное влияние на человека. Установлено, что число
о
легких ионов в 1 см3 воздуха над лесами составляет 2000-3000, в городском парке -800, в промышленном районе - 200-400, в закрытом многолюдном помещении -25-100.
- Выделение фитонцидов, особых летучих органических соединений, убивающих болезнетворные бактерии или задерживающих их развитие.
В чистых сосновых лесах и лесах с преобладанием сосны (до 60%) бактериальная загрязненность воздуха в 2 раза меньше, чем в березовых. Из древесно-кустарниковых пород, обладающих антибактериальными свойствами, положительно влияющими на состояние воздушной среды городов, следует назвать акацию белую, барбарис, березу бородавчатую, грушу, граб, дуб, ель, жасмин, жимолость, иву, калину, каштан, клен, лиственницу, липу, можжевельник, пихту, платан, сирень, сосну, тополь, черемуху, яблоню.
ISNN 2500-1582
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
- Защита от шума. Различные породы растений характеризуются разной способностью защиты от шума. По данным венгерских исследователей, хвойные породы (ель и сосна) по сравнению с лиственными (древесные и кустарниковые), лучше регулируют шумовой режим. По мере удаления от магистрали на 50 метров лиственные древесные насаждения (акация, тополь, дуб) снижают уровень звука на 4,2 дБ, лиственные кустарниковые - на 6 дБ, ель - на 7 дБ и сосна - на 9 дБ. Исследования показали, что лиственные породы способны поглощать до 25% звуковой энергии, а 74% - ее отражать и рассеивать. Однорядная посадка деревьев с живой изгородью из кустарника шириной в 10 метров снижает уровень шума на 3-4 дБ; такая же посадка, но двухрядная, шириной 20-30 метров - на 6-8 дБ; 3-4-рядная посадка шириной 25-30 метров - на 8-10 дБ; бульвар шириной 70 метров с рядовой и групповой посадкой деревьев и кустарников - на 10-14 дБ; многорядная посадка или зеленый массив шириной 100 метров -на 12-15 дБ. Высокий эффект защиты от шума достигается при размещении зеленых насаждений вблизи источников шума и одновременно защищаемого объекта.
- Влияние зеленых насаждений на формирование микроклимата, на образование ветров или снижение их скорости. С одной стороны, зеленые насаждения способствуют образованию воздушных потоков. Это происходит следующим образом. В жаркие дни нагретый воздух городской застройки поднимается вверх, а на его место поступает более холодный воздух с территории зеленых насаждений. Такие воздушные течения образуются при разнице температур не менее 50С и разности давления не менее 0,7 мм рт. ст. Чаще всего они возникают на окраине города. В прохладные дни воздушные течения не создаются. С другой стороны, ветрозащитными свойствами обладают зеленые насаждения
даже сравнительно небольшой высоты и плотности посадки. Ветрозащитное влияние неширокой зеленой полосы, состоящей из восьми рядов деревьев высотой 15-17 м, отмечается на расстоянии 300-600 м. В этой зоне скорость ветра составляет 25-30% от первоначальной.
Установлено, что для снижения скоростей ветра достаточно наличие размещаемых на определенных дистанциях друг от друга зеленых полос шириной 20-30 м. В глубине леса на расстоянии 120-240 м наступает полный штиль.
Рекреационные функции растений проявляются в удовлетворении потребностей людей в отдыхе, получении психологической разрядки. Зеленые растения благотворно влияют на эмоциональную сферу, имеют большую эстетическую ценность, способствуют сохранению гармонии окружающей среды и человека даже в условиях таких антропогенно измененных экосистем, как города.
Декоративно-художественная функция растений заключается в возможности создания ландшафтов, планировки пространства и организации отдыха городского населения. Являясь органической частью планировочной структуры города, зеленые насаждения активно участвуют в создании ландшафтов жилых районов. Крупные зеленые массивы, расположенные между отдельными районами застройки, объединяют их, придают городу целостность. Яркие краски растений в разное время года оживляют городской пейзаж.
Роль озеленения в современных городах приобретает все большее значение, особенно в части санитарно-гигиенических функций. В этом направлении работают специалисты разных профилей: экологи, ботаники, химики, медики, ландшафтные дизайнеры, агрономы и многие другие, предлагая инновационные решения по технологиям как культивирования растений, так и рационального использования про-
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
странства. Учитывая нарастающую плотность населения, увеличение численности автотранспорта, постоянно ведутся поиски инновационных решений в организации озеленения городской среды.
Целью настоящей работы являлось обобщение эко-инноваций, предлагаемых в качестве технологических решений для очистки атмосферного воздуха с использованием растений. Эко-инновации - это до-
вольно новое, очень перспективное и бурно развивающееся направление экономики. К эко-инновациям относятся любые инновации, способные привести к уменьшению воздействия на окружающую среду: зеленое строительство; альтернативный транспорт и логистика; возобновляемая энергетика; энергоэффективные решения; «умные» сети; управление водными ресурсами, отходами и т.д. [6, 7].
Сады на
Современные методы озеленения городского пространства позволяют решать экологические проблемы, в том числе и очистки воздуха городов. Одной из таких технологий является вертикальное озеленение фасадов и интерьеров. Вертикальное озеленение не только выступает украшением, но и очищает воздух, обеспечивает психологический комфорт, возвращая элементы природы в урбанистическую среду [8-10]. Зеленая архитектура и вертикальное озеленение в последнее десятилетие переживают бум, хотя появились они довольно давно.
Проанализировав историческую информацию с точки зрения зеленой архитектуры, можно утверждать, что одним из первых заказчиков «зеленой архитектуры» был вавилонский царь Навуходоносор II, живший в VII в. до н.э. Он построил висячие сады специально для своей жены Амитис, дочери Киаксара, царя Мидии. Висячие сады представляли собой пирамиду, состоявшую из четырех ярусов-платформ. Вначале выкладывали слой тростника, предварительно смешанного со смолой; дальше следовали два слоя кирпичей, скрепленных между собой гипсовым раствором. На них укладывались свинцовые плиты, и уже на этих плитах насыпался слой плодородного грунта, на котором высаживались травы, цветы, кустарники [11].
Сады имели сложную систему орошения. Каждый день рабы без остановки крутили специальное колесо, к которому
крышах
были прикреплены кожаные ведра, качая воду. Вода по размещенной в середине колонны трубе поступала на самую вершину сооружения, оттуда она перенаправлялась в многочисленные каналы и стекала на нижние террасы. Дворец Навуходоносора простоял более 4-х веков и принимал многих великих гостей, последним - Александра Македонского. В большей или меньшей степени такие способы озеленения применялись в Греции и Риме.
В истории России одним из первых примеров подобного устройства ландшафта являлся «верховой сад» Московского Кремля. Сад заложил в 1623 году садовник Назар Иванов. По утверждению известного историка И. Забелина, Верхний Сад был обнесен каменной оградой с частыми проемами и имел «62 сажени в длину и 8 саженей в ширину», что составляло около 2600 м2. Для устройства висячих садов на каменные своды укладывали свинцовые бруски. Их запаивали, а сверху насыпали растительный грунт «на аршин с четвертью» и высаживали плодовые деревья и кустарники. Просуществовали «верховые» сады почти 150 лет, пока на их месте не был построен Кремлевский дворец. В том же XVII веке в Москве славились «красные», то есть красивые, сады бояр Голицыных и Ордин-Нащокиных, расположенные на уровне верхних этажей жилых домов. Позднее, уже в XVIII веке, висячие сады появились при жилых помещениях Зимнего дворца в Санкт-Петербурге (архитек-
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
тор Б. Растрелли) [12].
Со временем, по мере развития индустрии строительных материалов и конструкций и их совершенствования, сады на крышах стали появляться во всем мире -США, Канаде, Японии и других странах [13]. В настоящее время накоплен большой опыт, создан богатый ассортимент растений и разработана агротехника их выращивания, найдены необходимые приемы озеленения, специфичные для городов, определены способы содержания зеленых насаждений. Торонто стал первым городом в Северной Америке, где озеленение крыш урегулировано на законодательном уровне [14]. 26 мая 2009 г. в Торонто было принято постановление об обязательном озеленении крыш жилых и промышленных зданий (рис. 1).
По проекту ландшафтных архитекторов Вриньо и Брише разбиты сады на крышах зданий, расположенных на разных уровнях холма Сент-Клу в Париже. В Ко-
о
пенгагене сад площадью 7000 м2 расположился на крыше одного из госпиталей. В центре Ганновера озеленены различные части крыши одного из зданий. В Берне заложены сады на крыше Малого городского управления, на террасах Большого городского управления; озеленены и благоустроены террасы двух парламентских зданий Швейцарской конфедерации, крыша казино [15].
Первенство в создании крыш-садов, по мнению специалистов, в настоящее время принадлежит Германии. В этой стране одно из обязательных условий при проектировании новых зданий - озеленение крыши, в том числе имеющей значительный уклон. Введены даже налоги для домовладельцев, не использующих крыши под сады. В швейцарских городах до 25% плоских крыш занимают газоны. В Японии действует предписание разбивать сады на всех плоских кровлях, площадь которых превышает 100 м2.
Рис. 1. Зеленые крыши в Торонто Fig. 1. Green roofs in Toronto
Создание зеленых крыш
В настоящее время существует несколько типов зеленых крыш:
- экстенсивная зеленая кровля -самый простой вариант зеленого покрытия, с небольшим (6-12 см) слоем субстрата и растениями, которые требуют минимального ухода и растут в экстремальных условиях;
- полуинтенсивная зеленая кровля -сад с почвопокровными растениями, разными сортами трав, многолетниками и небольшими кустами. Такой тип зеленой крыши дает возможность планировать разнообразные посадки и расширяет круг эксплуатации территории;
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
- интенсивная зеленая кровля - тип зеленой кровли, который в зависимости от мощности перекрытия здания может иметь слой субстрата до двух метров, что позволяет высаживать не только кусты, но и низкорослые деревья.
На рис. 2 приведена технология создания зеленой кровли, рекомендованная компанией Гринлайф [16].
Современная технология включает следующие стадии. Убираются старые облицовочные плиты и кладется антикорневая мембрана, чтобы защитить гидроизоляцию здания. Потом идет слой геотекстиля, который способен защитить мембрану и гидроизоляцию от механических повреждений. Затем укладывается дренажный элемент ячеистой формы с двухсторонней штамповкой и грунтовый субстрат (вегетационный слой) - смесь на основе грунта, песка, керамзита, перлита, торфа, глины,
к/
сланца, древесной щепы и измельченной коры, иногда с применением синтетических материалов. Его состав и толщину (8-50 см) на отдельных участках крыши подбирают с учетом потребностей растений. Для неприхотливого газона подойдет и смешанный дренажно-растительный слой. Обыкновенную землю использовать не рекомендуют.
Достоинством предлагаемых и реализуемых в настоящее время технологий зеленой кровли являются:
- увеличивается площадь зеленых насаждений, а следовательно и очистительный потенциал растительности; сокращается химическая нагрузка;
- собираются атмосферные осадки и уменьшается нагрузка на канализацию, осадки возвращаются в кругооборот;
- повышается звуко- и теплоизоляция зданий.
Рис. 2. Устройство зеленой кровли Fig. 2. Green roofing scheme
Том 2, № 1 2017 Vol. 2, no. 1 2017
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Перечень растений, рекомендованных для озеленения крыш, насчитывает около 50 видов. К ним относятся различные сорта очитка, многие травянистые и почво-покровные растения. Обычно на газон высаживают их композит. Из древесных растений предпочтительнее карликовые породы - лиственные кустарники (например, клен «фламинго» и приречный, рододендрон) и хвойные (можжевельники, ели, горная сосна) (рис. 3).
В 2000 г. правительство Москвы и
Москомархитектура выпустили «Рекомендации по проектированию озеленения и благоустройства крыш жилых и общественных зданий и других искусственных оснований». С 2007 г. начались работы по созданию садов на крышах высотных зданий, расположенных на Новом Арбате и в др. районах. Сегодня наиболее активно в этом направлении действует компания «Брунс Парк» [17]. Схемы и примеры реализованных садов на крышах представлены на рис. 4.
Fig. 3. Green roofs with different plants
Fig. 4. Schemes and examples of extensive gardening, Bruns Park, Moscow
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Сады на стенах
В 90-е годы ХХ века Питер Бланк, французский ботаник и дизайнер, предложил перенести зеленый покров с горизонтальной плоскости на вертикальную, разработал и запатентовал технологию «Вертикальные сады» (Vertical Garden System) [18].
Согласно технологии, разработанной Питером Бланком, вертикальный сад состоит из трех слоев: металлического каркаса, ПВХ и войлока. Металлический каркас вешается на стену или может стоять у нее. Он обеспечивает подачу воздуха, служа системой изоляции тепла и звука. Слой ПВХ в 1 см крепится к металлическому каркасу. Он обеспечивает водонепроницаемость конструкции. К ПВХ крепится слой войлока из полиамида. Этот материал не гниет, а его повышенная капиллярность позволяет равномерно распределять воду. Корни растут именно на этом слое. Растения размещают на нем в виде семян, побегов или уже сформировавшихся растений. Плотность посадки - 30 растений на м2 (рис. 5).
Первый вертикальный сад Патрик Бланк создал в 1994 г. на парижском фестивале ландшафтного дизайна. В 2004 г. ему была заказана живая стена в интерьере большого особняка, в результате чего появилось растительное панно из 150 раз-
личных растений. В 2006 г. по технологии «вертикальные сады» были оформлены стены музея современного искусства Quai Branly в Париже. На площади в 800 м2 высажено 15 тыс. растений 170 видов. Растительность меняет очертания, рельефность и цветовые нюансы в зависимости от времени дня и освещения. В настоящее время технология «вертикальные сады» широко применяется в мире и живые стены украшают многие города, выполняя одновременно эстетическую и очистительную функции. Стоимость вертикального озеленения по оригинальной системе Патрика Бланка составляет около 500 евро/м2.
Основной способ функционирования вертикального сада основан на достижениях гидропоники - технологии выращивания растений без почвы на водных питательных растворах. Существуют 6 основных типов гидропонных систем: глубоководная культура (Deep Water Culture - DWC); периодическое затопление (Ebb / Flow); капельный полив (реверсионный / неревер-сионный) - Drip System (recovery / non-recovery); питательный слой (Nutrient Film Technique - NFT); аэропоника (Aeroponic); фитильный (Wick). Есть много модификаций на основе базовых систем, но все гидропонные методы - разновидность или комбинация этих шести типов.
Рис. 5. Вертикальные сады Патрика Бланка Fig. 5. Vertical gardens of Patrick Blanc
Том 2, № 1 2017 Vol. 2, no. 1 2017
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Зеленые фасады в современной архитектуре находят все большее применение. Так, например, в 2016 г. в австралийском городе Сиднее возведен жилой комплекс «One Central Park», построенный в рамках программы по реконструкции города «Sustainable Sydney 2030» с зелеными фасадами. Он представляет собой две высокие башни, на одной из которых на высоте 100 м установлены стационарные поворотные инфракрасные панели, необходимые для отражения солнечного света на все участки зеленых фасадов, даже затененные. Вертикальные сады насчитывают более 20 огромных «живых» панелей, засаженных цветами (свыше 70 тысяч экзем-
пляров) и кустарниками (30 тысяч). Растения станут размножаться и покроют более 50% фасада. Австралийский небоскреб с вертикальными садами назван будущим городского строительства (рис. 6) [19].
В г. Турине, Италия, построен новый пятиэтажный дом под названием 25-Верде, покрытый 150 деревьями, каждое из которых размещено в террасах индивидуальной формы (рис. 7). Деревья интегрированы в здание, они находятся ближе к человеку и выполняют свои очистительные функции, поглощая ежечасно по 200 тыс. литров углекислого газа, продуцируя кислород, при смене сезонов регулируют микроклимат в квартирах [20].
Рис. 6. Жилой комплекс в Сиднее
Fig. 6. A housing estate in Sydney
Рис. 7. Жилой дом в г. Турине Fig. 7. A house in Turin
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Создание вертикальных садов
к/
В последние десять лет вертикальные сады стали широко использоваться в интерьере квартир, офисов в виде фито-стен. По конструктивным особенностям условно существует два варианта создания вертикального сада - стационарный и мобильный; по технологии посадки растений -ковровый (карманный) и модульный; по способу выращивания растений - на гидропонике и на почвенном субстрате.
В настоящее время изготовители предлагают различные устройства для изготовления и монтирования вертикальных садов.
Модульные сады - это компактные пластиковые или металлические ящики, также могут использоваться специальные карманы из текстильного материала. В каждый модуль для фитостены растения высаживаются по отдельности, а затем
элементы собираются. Такой вариант можно сравнить с конструктором Лего.
Ковровые сады - цельное текстильное полотно, на котором находится множество карманов. Для основы используют полимерное волокно.
Паллеты - конструкции из дерева, в которые сажаются растения. Они как бы выглядывают между планками.
Вертикальные сады в форме картины или панно. Для их создания используется металлическая, полимерная сетка или пластиковые контейнеры с ячейками. После того, как все растения посажены, получается целостная композиция, похожая на картину.
На рис. 8 приведена принципиальная схема устройства по ковровой технологии.
Рис. 8. Принципиальная схема устройства вертикального сада по «ковровой» технологии: 1 - стена; 2 - несущие конструкции; 3 - лист пластика; 4 - войлок; 5 - карман; 6 - система полива Fig. 8. The schematic diagram of a carpet vertical garden: 1 - a wall; 2 - supporting structures; 3 - a sheet of plastic; 4 - felt; 5 - a pocket; 6 - a system of watering
Том 2, № 1 2017 Vol. 2, no. 1 2017
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
К стене крепится несущая конструкция, к ней - лист пластика толщиной 10 мм. Этот лист играет роль опорной поверхности и гидроизоляции. К пластиковому листу крепится синтетический войлок определенной плотности, в войлоке имеются карманы, в которые происходит посадка растений. Преимущества ковровой технологии: малый удельный вес - 30 кг на 1 м2 и небольшая толщина конструкции - порядка 5 - 10 см.
В модульном подходе к созданию вертикальных садов применяется иной принцип (рис. 9).
после этого модуль находится в горизонтальном положении в течение некоторого времени. Затем модули устанавливают в каркас.
Специалистами Всероссийского института лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) разработаны аэрофито-терапевтические модули (МАФТ), состоящие из лекарственных, ароматических и фитонцидных растений для оздоровления среды обитания человека дома и на работе. МАФТ состоит из набора отдельных растений (около 40 видов), оказывающих: антимикробное действие (алоэ древовид-
Рис. 9. Принципиальная схема устройства вертикального сада по модульной технологии: 1 - стена; 2 - несущие конструкции; 3 - фито-модуль; 4 - система полива
Fig. 9. The schematic diagram of a modular vertical garden: 1 - a wall; 2 - supporting structures; 3 - a phyto-module; 4 - a system of watering
К стене крепится несущая конструкция. Непосредственно на нее закрепляются пластиковые (металлические) модули, их еще называют «фито-модули», затем к фи-то-модулям присоединяется система полива. Модуль, как правило, представляет собой ящик различных размеров: 30х30х12 см; 60х60х10 см и т.п. Модули бывают на одно или на несколько растений Модульный подход позволяет выращивать растения как по гидропонной технологии (без грунта), так и традиционным способом. Посадка растений в общем случае происходит по следующему сценарию: в горизонтально лежащий модуль сажают растения,
ное, базилик длинноцветковый, каланхое перистое, эвкалипт пепельный, шаровидный, прутьевидный, длинноцветковый, мирт обыкновенный и др.); седативное (пеларгония зональная, пеларгония душистая, пасифлора инкарнатная и др.); очищающее (хлорофитум хохлатый, плющ обыкновенный, фикус Бенджамина, моностера, драцена и др.); увлажняющее, пылеулавливающее, эстетотерапевтическое действие (спатифилум Уоллиса, нефролепсис возвышенный, драцена душистая, ховея и др.); тонизирующее (цитрусовые, мирт обыкновенный, кардамон обыкновенный и др.); для профилактики сердечно-сосудистых
Ï8f vöy
Том 2, № 1 2017 Vol. 2, no. 1 2017
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
заболеваний (кофе аравийский, лавр благородный, кардамон настоящий, лимон и др.); бронхо-легочных заболеваний (сосна обыкновенная, кипарис крупноплодный, можжевельник казацкий, мята перечная и др.).
В 2004 г. в России в Госстандарте утверждены технические условия на модули аэротерапевтические типовые ТУ 9769151-04868244-04). Средоулучшающие технологии опробованы во многих медицинских учреждениях, и время пребывания больных в стационарах, оборудованных МАФТ, сокращается на 2 дня. МАФТ могут быть размещены в интерьерах различного назначения (школы, детские сады, санатории, дома отдыха, поликлиники, кинотеатры, библиотеки, офисы и др.).
Учеными «ЭкоВИЛАР» разработан и изучен специально подобранный набор средоулучщающих фитокартин с лекарственными и ароматическими растениями. В настоящее время все большее распространение получают оздоравливающие фитомодули Flowerbox - стильное живое украшение для любого пространства (рис. 10). В специальных настенных и напольных французских контейнерах <^^егЬох» (картон, керамика, металлокерамика и др.) развиваются лекарственные травы кардамона настоящего, мирта обыкновенного, кофе настоящего, эвкалипта лимонного, цитронеллы, мяты перечной, мелиссы ле-
карственной, пеларгонии ароматной, базилика и др. совместно с декоративными растениями. Субстратом служит гигроскопичный и стерильный мох. Он задерживает объем воды в 20 раз больше, чем обычный грунт, и не допускает ее вытекания. Данная технология исключает применение земли и других источников инфекций, что позволяет использовать ее в медицинских учреждениях. Посредством применения этой технологии обеспечивается вертикальное, напольное и потолочное озеленение холлов, коридоров, кабинетов, когда растения не мешают движению людей.
М^да^еп® - это инновационная система, позволяющая выращивать декоративные растения, клубнику, цветы и различные овощи в вертикальной конструкции в доме, на участке, в офисе, на балконе или с внутренней стороны забора. Эта система очень легко собирается и встраивается в нужное место, она мобильна, долговечна и может использоваться неоднократно. Минигарден® спроектирован так, что позволяет выращивать большее количество растений на небольшой площади, обеспечивает экономный расход воды и легкий уход за зелеными питомцами. С помощью этой системы можно устроить маленький цветник или огород, который не только снабдит вас экологически чистыми овощами и ягодами, но и позволит постоянно общаться с природой (рис. 11) [22].
Рис. 10. Оздоравливающие фитомодули «Flowerbox» Fig. 10. The revitalizing Flowerbox phytomodules
ISNN 2500-1582
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Рис. 11. Инновационная система Минигарден® Fig. 11. Innovative Minigarden® system
К числу эко-инноваций относится и реализация проекта создания мобильной системы очистки воздуха. На крышах автобусов в Италии оборудуют сады (рис. 12) [23].
Весьма интересной эко-инновацией
является предложение создавать для улучшения микроклимата и очистки воздуха в офисных помещениях моховые стены. Моховые фитостены могут быть двух категорий; стены, как таковые, и картины (рис. 13, 14) [24].
Рис. 12. Фитомодуль на автобусе Fig. 12. The phytomodule on the bus roof
Fig. 13. Moss walls as walls
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
Fig. 14. Moss walls as pictures Заключение
Использование санитарно-гигиенической и декоративно-художественной функций растений для улучшения качества воздуха в городах и закрытых помещений находит все больше сторонников. За короткий промежуток времени от теоретических исследований по выяснению роли растений в процессах очистки воздуха от газообразных выделений произошел переход к созданию и внедрению технологий зеленой
архитектуры: вертикальных садов, фито-модулей и установок, т.е. успешно реализуется ТП «Технологии экологического развития». К реализации и использованию этих технологий следует привлекать как можно больше людей, вести просветительскую работу и решать экологические проблемы на деле, а не на словах, руководствуясь принципом «Думай глобально, действуй локально».
1. Бодиенкова Г.М., Колесникова Л.И., Тимофеева С.С. Иммуннореактивность населения и качество окружающей среда Прибайкалья. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006. 222 с.
2. Российский статистический ежегодник [Электронный ресурс]. URL: http://www.gks.ru/bgd/regl/b15_13/Main.htm (12.01.2017).
3. Экология городов: самые чистые и самые грязные [Электронный ресурс]. URL: http://greenologia.ru/eko-problemy/goroda (12.01.2017).
4. Жученко А.А., Труханов А.И. Средоулучшающие фитотехнологии в северных мегаполисах. М.: КРА-САНД, 2009. 192 с.
5. Назаров А.Р. Экологические проблемы озеленения городов и поселков Согдийской области // Вестник Таджикского госуниверситета права, бизнеса и политики. 2011. № 1. C. 93-101.
6. Рогоцкая С. Об устойчивом развитии и эко-инновациях: новые возможности [Электронный ресурс]. URL: http://www.newsland.ru/news/detail/id/ 678725/ (12.01.2017).
7. Трофимов Н.А. Инновации для «зеленого» развития // Наука за рубежом: ежемесячное обозрение. 2014. № 34. С. 9-12.
кии список
8. Вертикальное озеленение фасадов зданий [Электронный ресурс]. URL: http://www.remontpozitif.ru/publ/idei_dlja_sada_i_dachi/ vertikalnoe_ozelenenie_fasadov/66-1-0-593 (12.01.2017).
9. Завадская Л.В. Вертикальное озеленение. М.: Издательский дом МСП, 2005. 128 с.
10. Булдакова Е.А. Современные приемы организации зеленых зон в уплотненной застройке города [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues /2012/05/12660 (12.01.2017).
11. Висячие сады Вавилона - великолепное инженерное сооружение Навуходоносора [Электронный ресурс]. URL: http://1chudo.ru/megality/43-visyachie-sady-vavilona.html (12.01.2017).
12. Верховой сад в Кремле [Электронный ресурс]. URL: http:// summergarden.ru/?p=51 (14.01.2017).
13. Титова Н. Сады на крышах: прошлое, настоящее и будущее. [Электронный ресурс]. URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/4270/ (12.01.2017).
14. Масштабное озеленение крыш в Торонто [Электронный ресурс]. URL: http://www.zagran-house.ru/articl e/2009/07/22/7/ (12.01.2017).
15. Благоустройство и озеленение за рубежом. Как
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
это выглядит? [Электронный ресурс]. URL: http://baurchi.ru/uslugi/blagoustroistvo-i-ozelenenie-za-rubezhom-kak-eto-vyglyadit (12.01.2017).
16. Озеленение крыш [Электронный ресурс]. URL: http://green-life.ru /ozelen_krysh.html (12.01.2017).
17. Зеленые крыши в Москве - утопия или реальность? [Электронный ресурс]. URL: http://www.rugbc.org/ru/resources/ articles/green-roofs-moscow (12.01.2017).
18. Вертикальные сады Патрика Бланка [Электронный ресурс]. URL: http://www.russiapost.su/archives/4208 (12.01.2017).
19. Жилой комплекс в Сиднее [Электронный ресурс]. URL: http:// www.admagazine.ru/arch/51630_zhi-loy-kompleks-v-sidnee.php (12.01.2017).
20. Современное экоздание [Электронный ресурс]. URL: http://www.facepla.net/the-news/nature-news-mnu/5071-150-
%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%-
B2%D1%8C%D0%B5%D0%B2-%D0%B2-
%D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%B5.html
(12.01.2017).
21. Вертикальные сады и зеленые стены в доме и во дворе [Электронный ресурс]. URL: http://rodovid.me/green_roof/vertikalnye-sady-i-zelenye-steny-v-dome-i-vo-dvore.html (12.01.2017).
22. Система вертикального озеленения Minigarden [Электронный ресурс]. URL: http://www.plas-tex.ru/catalog/minigarden/0/sistema_minigarden.html (12.01.2017).
23. Gardens On Buses Purify City Air - Phyto Kinetic Project [Электронный ресурс]. URL: http://planetsave.com/2013/09/26/gardens-buses-purify-city-air-phyto-ki (12.01.2017).
24. Моховые стены для дома и офиса [Электронный ресурс]. URL:
http://www.ecobyt.ru/article/281115/1608/23 (12.01.2017).
References
1. Bodienkova G.M., Kolesnikova L.I., Timofeeva S.S. Immunnoreaktiv-nost' naseleniya i kachestvo okruzhay-ushchei sreda Pribaikal'ya [Immunoreactivity of the population and quality surrounding the environment of Baikal region]. Irkutsk, Izd-vo IrGTU Publ., 2006. 222 p.
2. Rossiiskii statisticheskii ezhegodnik [Russian statistical annual book]. Available at: http://www.gks.ru/bgd/regl/b15_13/Main.htm (Accessed 12 January 2017).
3. Ekologiya gorodov: samye chistye i samye gryaznye [Ecology of the cities: the purest and the dirtiest]. Available at: http://greenologia.ru/eko-problemy goroda (Accessed 12. January 2017).
4. Zhuchenko A.A., Trukhanov A.I. Sredouluchshay-ushchie fitotekhnologii v severnykh megapolisakh [The phytotechnologies improving the habitat in northern megalopolises]. Moscow, KRASAND Publ., 2009. 192 p. (In Russian).
5. Nazarov A.R. Ekologicheskie problemy ozeleneniya gorodov i poselkov Sogdiiskoi oblasti [Environmental problems of gardening of the cities and settlements of the Sughd region]. Vestnik Tadzhikskogo gosuniversi-teta prava, biznesa i politiki [Bulletin of the Tajik State University of the right, business and policy]. 2011, no. 1, pp. 93-101. (In Russian).
6. Rogotskaya S. Ob ustoichivom razvitii i eko-innovatsiyakh: novye vozmozhnosti [About sustainable development and ecological innovations: new opportunities]. Available at: http://www.newsland.ru/news/detail/id/ 678725/ (Accessed 12. January 2017).
7. Trofimov N.A. Innovatsii dlya «zelenogo» razvitiya [Innovations for "green" development]. Nauka za rubezhom: ezhemesyachnoe obozrenie [Science
abroad: monthly review]. 2014, no. 34, pp. 9-12. (In Russian).
8. Vertikal'noe ozelenenie fasadov zdanii [Vertical gardening of facades of buildings]. Available at: http://www.remontpozitif.ru/publ/idei_dlja_sada_i_dachi/ vertikalnoe_ozelenenie_fasadov/66-1-0-593 (Accessed 12. January 2017).
9. Zavadskaya L.V. Vertikal'noe ozelenenie [Vertical gardening]. Moscow, Izdatel'skii dom MSP Publ., 2005, 128 p. (In Russian).
10. Buldakova E.A. Sovremennye priemy organizatsii zelenykh zon v uplotnennoi zastroike goroda [Modern receptions of the organization of green zones in the condensed building of the city]. Available at: http://web.snauka.ru/issues /2012/05/12660 (Accessed 12. January 2017).
11. Visyachie sady Vavilona - velikolepnoe inzhe-nernoe sooruzhenie Navukhodonosora [Hanging gardens of Babylon - a magnificent engineering construction of Nebuchadnezzar]. Available at: http://1chudo.ru/megality/43-visyachie-sady-vavilona.html (Accessed 12. January 2017).
12. Verkhovoi sad v Kremle [Riding garden in the Kremlin]. Available at: http:// summergarden.ru/?p=51 (Accessed 14. January 2017).
13. Titova N. Sady na kryshakh: proshloe, nastoyash-chee i budushchee [Gardens on roofs: last, real and future]. Available at: http://www.nkj. ru/archive/articles/4270/ (Accessed 12. January 2017).
14. Masshtabnoe ozelenenie krysh v Toronto [Large-scale gardening of roofs in Toronto]. Available at: http://www.zagranhouse.ru/article/2009/07/22/7/ (Accessed 12. January 2017).
15. Blagoustroistvo i ozelenenie za rubezhom. Kak eto
Том 2, № 1 2017 XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Vol. 2, no. 1 2017 XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ENVIRONMENTAL SAFETY AND PROTECTION
vyglyadit? [Improvement and gardening abroad. What does it look like?]. Available at: http://baurchi.ru/uslugi/blagoustroistvo-i-ozelenenie-za-rubezhom-kak-eto-vyglyadit (Accessed 12. January 2017).
16. Ozelenenie krysh [Gardening of roofs]. Available at: http://green-life.ru /ozelen_krysh.html (Accessed 12. January 2017).
17. Zelenye kryshi v Moskve - utopiya ili real'nost'? [Green roofs in Moscow - a utopia or reality?]. Available at: http://www.rugbc.org/ru/resources/ articles/green-roofs-moscow (Accessed 12. January 2017).
18. Vertikal'nye sady Patrika Blanka [Vertical gardens of Patrick Blanc]. Available at: http://www.russiapost.su/archives/4208 (Accessed 12. January 2017).
19. Zhiloi kompleks v Sidnee [Housing estate in Sydney]. Available at: http:// www.admagazine.ru/arch/51630_zhiloy-kompleks-v-sidnee.php (Accessed 12. January 2017).
20. Sovremennoe ekozdanie [Modern ecological building]. Available at: http://www.facepla.net/the-news/nature-news-mnu/5071 -150-
%D0%B4%D0%B5%D1 %80%D0%B5%D0%B2%D1% 8C%D0%B5%D0%B2-%D0%B2-%D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%B5.html (Accessed 12. January 2017).
21. Vertikal'nye sady i zelenye steny v dome i vo dvore [Vertical gardens and green walls in the house and in the yard]. Available at: http://rodovid.me/green_roof/vertikalnye-sady-i-zelenye-steny-v-dome-i-vo-dvore.html (Accessed 12. January 2017).
22. Sistema vertikal'nogo ozeleneniya Minigarden [System of vertical gardening Minigarden]. Available at: http://www.plastex.rU/catalog/minigarden/0/sistema_ minigarden.html (Accessed 12. January 2017).
23. Gardens On Buses Purify City Air - Phyto Kinetic Project. Available at: http://planetsave.com/2013/09/26/gardens-buses-purify-city-air-phyto-ki (Accessed 12. January 2017).
24. Mokhovye steny dlya doma i ofisa [Moss walls for the house and office]. Available at: http://www.ecobyt.ru/article/281115/1608/23 (Accessed 12. January 2017).
Критерий авторства
Тимофеева С.С. является автором статьи и несет ответственность за плагиат.
Authorship criteria
Timofeeva S.S. is the author of the article. She is responsible for plagiarism.
Конфликт интересов
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interests
The author declares no conflict of interests.
Поступила 09.01.2017
Received on 09.01.2017
Том 2, № 1 2017 Vol. 2, no. 1 2017
XXI ВЕК. ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ XXI CENTURY. TECHNOSPHERE SAFETY
ISNN 2500-1582
