Особенности формирования систем озеленения общественных зданий с учетом влияния природно-климатических факторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности формирования систем озеленения общественных зданий с учетом влияния природно-климатических факторов

ШиянA. Ю., Казанцев П. А

ДВФУ, г. Владивосток, Россия

Абстракт -- Статья посвящена аспектам формирования озеленения общественных зданий в зависимости от природных и климатических условий места расположения объекта. Растительный материал рассматривается как один из элементов создания искусственной среды, гармонично взаимодействующей с естественной, либо в качестве восполнения утраченного баланса экосистемы города. Уделяется внимание наклонному, вертикальному и горизонтальному приёмам озеленения, также непрерывному распределению растений по форме здания. Варианты формирования систем озеленения рассматриваются на примерах из зарубежного опыта. Критерием выбора примеров служило их расположение в регионах обладающих наиболее схожими характеристиками с климатическими особенностями юга Дальнего Востока РФ.

Ключевые слова: процессы урбанизации, антропогенные экосистемы, системы озеленения, вертикальное озеленение, горизонтальное озеленение, озеленение по спирали, растительный материал, энергоэффективность зданий. озеленение антропогенная экосистема климатический

Shiyan A.Y, Kazantsev P. A.

FEFU, Vladivostok, Russia

ASPECTS OF FORMATION GREENERY SYSTEMS IN PUBLIC BUILDING DEPENDING ON NATURAL AND CLIMATIC CONDITIONS OF THE SITE.

Abstract -- Article is devoted to aspects of formation greenery systems in public building, depending on natural and climatic conditions of the site. Plant material is considered as one of organic content in creating the human-made build environment which is harmoniously interacting with nature or as rehabilitation of the degraded ecosystem of the city. According to these aspects the attention is paid to inclined, vertical, horizontal methods of greenery, and also spiraling placement of vegetation in the build form. The selection of the most adequate system is directly related to the building characteristics (orientation, accessibility, height) and climatic conditions (sun, shade and wind, rainfall). So it is important to take in account the relationship between differences in composition of the build form and main characteristics in dismastment the vegetation.

Keywords: urbanization, anthropogenic ecosystem, planting system, vertical gardening horizontal landscaping, planting in a spiral, the plant material, the energy efficiency of buildings.

Взаимозависимость отношений культуры и природы становится особенно актуальной в современный период. Природа испытывает воздействие со стороны общества, одним из результатов воздействия человека на природу представляет культурный ландшафт, возникший в результате строительства городов, преобразовании земель, вырубки лесов.

Современный город представляет собой антропогенную экосистему, в которой озеленение выполняет важную роль и на протяжении всей эволюции архитектурно-ландшафтной среды города определяет качество его территорий. Озеленение, включающее и озеленение зданий, способно влиять на улучшение состояние комфорта, нейтрализуя значительную часть негативного воздействия факторов урбанизированной среды.

Растения вносят вклад в окружающую среду по следующим направлениям: вырабатывают кислород и поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, контролируют потоки воды, охлаждают и фильтруют воздух, защищают почву, производят энергию, являются продуктами питания. Именно эти качества, вновь воссозданные в архитектурной среде, улучшают показатели антропогенных экосистем. Вертикальное и горизонтально озеленение может быть использовано для снижения температуры воздуха вокруг здания. Использование растений на фасаде может понизить температуру окружающей среды со стороны улицы на 5°С. Потеря тепла в зимнее время может быть уменьшена за счет озеленения на 30%. Растительность может уменьшить количество прямых солнечных лучей попадающих на поверхность здания, предотвращая попадание света, отражённого от земли и других поверхностей [2]. Региональные условия оказывают определенные ограничения на выбор формы систем озеленения и на подбор ассортимента растений.

Важным фактором при проектировании систем озеленения, является то, что размещение растений по форме здания зависит от солнечных координат определенных широтой данной местности. Наиболее благоприятными секторами являются - юг, юго-задад и юго-восток, поэтому форма здания должна давать возможность для расположения растений террасами на данных сторонах. В умеренном поясе с двумя ярко выраженными сезонами и двумя средними, выбираются те виды растений, которые могут выжить в зимний и летний период. Примеры могут быть найдены среди выносливых видов, обычно встречающихся вдоль железных дорог, магистралей, растущих на подпорных стенах [2].

В регионах, где показательным фактором является понижение температуры ниже О °С в зимний период, характерно озеленение наклонных скатных кровель устойчивыми и адаптированными к пониженным температурам и ветровому воздействию сортами растений. Такими видами, которые используются при создании растительного покрова спортивных площадок. Включение компонентов растительности в верхнюю часть здания зачастую соотносится с формированием характерного силуэта, в котором форма объекта архитектуры сочетаются с формами природы. Кровля может становиться продолжением газона, заглубляется (рис. 1) или скользит по рельефу (рис.2). Такой прием в сочетании с высокими теплоизоляционными свойствами зеленой кровли улучшает теплозащиту здания.

Рис. 1. MoesgaardMuseum

Рис. 2. TheVendeeHistoryMuseum

При использовании крыш для размещения растительности за счет дифференциации толщины почвенного слоя - от 100 до 500 мм могут сочетаться способы создания «интенсивного» (с устройством мест отдыха и подходов к ним, размещением различных пород растительности и удержанием воды) и «экстенсивного» (с использованием мхов, трав и почвопокровных растений без удержания воды). В композиции архитектурного объекта это находит отражение в формировании завершения верхней части постройки, включая создание ветрозащитных экранов, а также возможное конструктивное усложнение профиля крыши с созданием пространственного каркаса для размещения вьющей растительности [1].

Рис. 3. The Gary Comer Youth CenterРис. 4.Библиотека Варшавского университета

При организации посадки плодовых или декоративных сортов растений требуется создание особого микроклимата, что достигается путем закрытия сада со всех сторон высокими объемами здания либо парапетами, раскрытием на южную сторону, обеспечивающее максимальное солнечное освещение в течение всего светового дня, использованием инженерных коммуникаций, обеспечивающих дополнительный подогрев (рис 3, 4). Так же можно проследить взаимосвязь характера осадков и формы кровли. В регионах с выпадением снега в зимний период предпочтение отдается скатной кровле, так же есть зависимость угла наклона кровли от количества осадков. В районах с муссонным климатом, с интенсивными осадками в виде дождей или ливней характерна параболическая форма кровли, что предотвращает резкий сток воды и предохраняет грунт от смещения.

В проекте Общественного центра ArcosPrefectualhall(Фукуока) (рис. 5) озелененные террасы, ориентированные на южную сторону не только выполняют терморегулирующую функцию здания, но также зеленая кровля задерживает поток дождевой воды, снимая нагрузку с систем водосбора. Террасированный вертикальный сад создает свою экосистему, дренажная система запроектирована исходя из принципа естественного стока воды - дождевая вода, попадая на слой почвы, покрывающий верхние этажы, прежде чем каскадом пролиться до уровня земли по водостокам проходит через развешанные контейнеры с растениями [3].

Рис. 5. Arcos Prefectual hallРис. 6. Школа наук и биоразнообразия

Немаловажное влияние на конфигурацию формы объекта и расположение системы озеленения оказывает преобладающее направление ветра. В той или иной мере растительный материал защищается от ветрового воздействия. Приемами ветрозащиты могут быть расположение озеленения террасами с противоположной от ветра стороны как представлено в проектах ArcosPrefectualhall(Фукуока), и Начальная Школа наук и биоразнообразия (Париж). Также защита с наветренной стороны может быть достигнута возвышающимся объемом, либо ажурным экраном.

При диаметральном различии направления ветра в летний и зимний период как возможность для снижения скорости ветра, в здание вносится дополнительный объем, рассекающий ветровой поток ArcosPrefectualhall(Фукуока). Одной из характерных особенностей расположения систем озеленения - раскрытие на южный, юго-востотаый и юго-западный сектор, такое расположение с одной стороны увеличивает сроки вегетативного периода растений, с другой защищает здание от летнего перегрева, чем повышается уровень энергоэффективности.

Расположение объекта архитектуры в регламентированной городской застройке, привносит некоторые ограничения на формирование композиции здания и выбор ассортимента растений. В настоявшее время значительное внимание в распределении растительного материала уделяется третьему измерению городского пространства, так возможность вертикального озеленения в большей мере позволяет компенсировать утраченные в антропогенной среде формы растительности. Основным содержанием данного приема становится создание на поверхности несущей конструкции стены дополнительного слоя из растительного материала или размещение на разных уровнях плоскости фасада дополнительных емкостей с грунтом, в которые высаживаются растения. Во внешнем слое здания создается пространственный каркас из несущих и заполняющих элементов, способствующих превращению поверхности фасада в часть экосистемы [1].

Так в здании Pasona(рис. 5) второй оболочкой здания является зеленый фасад сформированный системой внешних горизонтальных жалюзи закрепленных к трём глубоким балконам, и вьющимися по ним сезонными растениями. Повторяя конфигурацию каркаса и распространяясь по его контуру поверх фасада, вьющиеся растения как бы создают дополнительный природный слой во внешней оболочке здания. В глубине балкона высажены апельсиновые деревья. Частично взаимодействуя с внешней средой эти растения, создают зеленый экран конденсирующий влагу в сезон дождей и снижающим количество солнечных лучей попадающих в здание.

Рис. 7. Pasona Urban FarmРис. 8.GreenCasr

Современные технологии позволяют конструировать здание с использованием панелей, содержащих «вживленную» растительность. Особенностью применения природного материала в данном случае является «взращивание» почвопокровной растительности в специальный, напоминающий войлок, слой на наружной поверхности фасада. Этот слой размещается на специальном металлическом каркасе, который пронизан системой капельного полива (рис. 8). Панели готовятся в заводских условиях с посадкой растительности в наружном слое в горизонтальном положении, что обеспечивает растениям естественные условия для произрастания, затем панели устанавливаются в вертикальное положение [1].

Альтернативой подобному решению может стать система контейнеров для высадки растений, наложенная на поверхность фасада. В проекте Z58 (Шанхай) на восточном фасаде создана система из слоя растительности, размещенной в металлических емкостях коробчатого сечения из листов нержавеющей стали. Высаженный плющ выполняет функцию своеобразных жалюзи для внутреннего атриума, в то время как зеркальная отделка наружной поверхности, отражает зелень и таким образом отзывает здание от городского контекста.

При сезонном вертикальном озеленении создаются композиции на пространственном каркасе, используемые в этих целях вьющиеся растения по мере своего развития накрывают предоставленный им каркас. В подобном случае в задачу включается не только выбор ампельных или вьющихся растений, но и выявление рисунка каркаса. В зимний период применение лиан, плетущиеся по конструктивным решеткам уменьшает скорость потока холодного воздуха около здания. Так фасад здания Варшавской библиотеки состоит из различных по характеру конструктивных элементов стены, увитых зеленью, эта поверхность является основной тканью оболочки здания, повторяясь в разных комбинациях с каждой из его сторон [5]. В независимости от системы вертикального озеленения, будь то двойной фасад с распределением растений за стеклом или использованием лиан на внешней стороне, либо специфические конструкции живых стен, где растения закреплены вертикально, такие приемы увеличивают процент распределения растений в урбанизированной среде. Экраны растительного покрова становится дополнительным природным элементом плавно переводящим от внешней среды к внутреннему пространству объекта.

Путем к восполнению и оздоровлению утраченного баланса экосистемы города, наряду с озеленением верхних этажей, лоджий, оформлением вертикальных озелененных поверхностей, так же может быть создание непрерывного, восходящего по спирали, растительного массива. Так достигается симбиоз между различными элементами архитектуры и природы. Озеленение по спирали позволяет довести растительный материал до крыши здания. Начиная от уровня земной поверхности при помощи ступенчатого расположения лотков с растениями. Поднимаясь по диагонали вдоль фасада, далее переходя на средний уровень этажа, и вновь, включаясь с другой стороны, озеленение постепенно доводится до уровня крыши. Восходя от земли, серии непрерывно расположенных посадок, создают общую взаимосвязь растений, и обеспечивает большее биоразнообразие, чем фрагментарно расположенное [2]. В любой новой антропогенной, построенной системе следует признать экологическую ценность озеленения в увеличении биологического разнообразия участка. Вертикальное и горизонтальное озеленение, интегрированное в созданные формы, а также озелененные оболочки увеличивают площадь озеленения в городских районах, происходит введение органической массы в противовес высокой концентрации неорганического массы.

Заключение

В современной мировой практике применяются различные методы интродукции растений в среду здания. Экстенсивные и интенсивные системы зеленых кровель, с возможностью распределения многоуровневых, разно - наклонных кровель интегрированных с природным ландшафтом, террасированные сады с системой «живых» стен. При проектировании объектов, где компоненты искусственной среды в создаваемой системе находятся в балансе с особенностями природной среды учитывается, что для любой экосистемы климатические условия местности, где она расположена важны.

Список использованных источников и литературы:

1. Нефедов В. А. Городской ландшафтный дизайн. - СПб. : «Любавич», 2012. - 320 с.

2. Ken Yeang A Manual For Ecological Design. - GB.: John Wiley &Sons,Ltd, 2008. - 499 c.

3. Antony Wood, PayamBahrami& Daniel Safarik. Green Walls in High-Rise Buildings-. Images Publishing, 2014 г. - 240 с.

3 Усов Я.Ю. Формирование архитектурно-планировочной структуры био- климатических зданий: Автореф. дис канд. арх. - Москва, 2013. - 30 с.

4 Бембель И. Библиотека Варшавского университета. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:http://archi.ru/world/66076/biblioteka-varshavskogo-

universiteta(дата обращения 12.12.2016).

4. Фролова Н.О. Обучающая экосистема. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://archi.ru/projects/world/8892/nachalnaya-shkola-nauk-i-bioraznoobraziya(дата обращения 12.12.2016).

Размещено на Allbest.ru