Методика создания лесопарковых зелёных поясов природных градоэкологических каркасов

Методика создания лесопарковых зелёных поясов (природных градоэкологических каркасов) Авторская группа: А. Водяник, В. Пышко (Ростов-на-Дону), О. Медведева(Московский Государственный университет управления), А. Антонов (НИи. ПИ Градостроительства), А. Курбатова (Институт комплексного развития территорий, Москва), Э. Красильникова(Волг. ГАСУ, Волгоград), О. Козинская (Сочи), Н. М. Мингазова (ПФУ, Казань), А. Иваницкий (Екатеринбург), В. Нефедов (С. -Петербург), М. Пенна (Франция)

Нужно обновлять и создавать новые парки, скверы, зоны отдыха, пешеходные улицы, площадки для занятий спортом. Правительство должно поддержать те регионы, которые готовы включиться в создание таких современных городских пространств, комфортных и необходимых людям. В. В. Путин Из выступления на заседании Государственного Совета Российской Федерации 17 мая 2016 года

Определение природного каркаса города • д-р геогр. наук Е. Ю. Колбовский (Воронеж) Природный(экологический) каркас города – средостабилизирующая территориальная система, целенаправленно формируемая для улучшения экологической ситуации урбанизированных территорий, состоящей из различных по : - типу (пригородные леса, парки, пойменные лесолуговые пространства, агроландшафты), - размерности (крупные межмагистральные клинья и «пятна» растительности придомовых пространств) - и функциональному назначению (озеленительные, рекреационные, санитарно-защитные и инженерно-защитные) элементов культурного ландшафта, пространственно связанных в единую «живую» сеть из «ядер» (ареальных блоков ЭК) и «коридоров» (линейных блоков ЭК).

Пособие по формированию природного каркаса Представлены общая концепция и основные принципы формирования природного каркаса, который выступает как инструмент реализации территориальных аспектов биосферно-совместимой градостроительной деятельности. Освещены правовое и информационное обеспечение. Рассмотрены методические особенности учета природных и градо-экологических условий, предопределяющие типологические особенности природных каркасов. Особое внимание уделено разработке планировочных природоохранных концепций в городах в их органичной взаимосвязи с агломерациями и пригородными и зелеными зонами. Рассмотрены принципы выделения основных структурных элементов природного каркаса, а также показатели их экологической эффективности.

Гл. 1. Правовое и информационное обеспечение природного каркаса • • Система озелененных территорий всех видов и категорий в рамках природного каркаса города и поселений рассматривается в качестве самостоятельной инфраструктуры и создается по своим правилам и нормативам. Современные нормативы ориентированы на выполнение главного: гигиенических, рекреационных функций. Применяемые на практике режимы регулирования градостроительной деятельности на территориях каркаса позволяют сохранить и использовать эти территории для выполнения широкого спектра средоформирующих, средозащитных и оздоровительных функций. Согласно базовым федеральным законам, законодательно определены целевые установки в области оздоровления среды жизнедеятельности человека, охраны природы, ресурсосбережения, положенные в основу разработки принципов формирования природного каркаса.

СВОД ПРАВИЛ ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. ПЛАНИРОВКА И ЗАСТРОЙКА ГОРОДСКИХ И СЕЛЬСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ (СП 42. 13330. 2011) • 14. 8 В территориальных границах города и зеленой зоны следует предусматривать формирование единого природного каркаса на базе гидрографической сети, с учетом геоморфологии и рельефа, включая: особо охраняемые природные территории, городские леса и лесопарки, другие зоны рекреационного назначения, естественные экосистемы, сельскохозяйственные земли, зоны с особыми условиями использования территорий (зоны охраны объектов природного и культурного наследия; водоохранные зоны; зоны охраны источников водоснабжения), ценные леса зеленых зон (противоэрозионные, берегозащитные, почвозащитные, места обитания редких видов животных и др. ) • Параметры и режимы регулирования градостроительной и хозяйственной деятельности следует устанавливать с учетом Земельного, Лесного и Водного кодексов Российской Федерации. 6

СВОД ПРАВИЛ ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. ПЛАНИРОВКА И ЗАСТРОЙКА ГОРОДСКИХ И СЕЛЬСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ (СП 42. 13330. 2011) • Улучшение микроклимата • 14. 20 При планировке и застройке городских и сельских поселений следует учитывать климатические параметры в соответствии с СНи. П 23 -01 и предусматривать мероприятия по улучшению мезо- и микроклиматических условий поселений (защита от ветра, обеспечение проветривания территорий, оптимизация температурно-влажного режима путем озеленения и обводнения, рациональное использование солнечной радиации и др. ). В региональных градостроительных нормативах устанавливаются нормативные требования и параметры застройки с учетом местных природных условий, расчетных климатических параметров и определения опасных природных воздействий в соответствии с требованиями СНи. П 22 -01. 7

Классификация элементов ПРИРОДНОГО КАРКАСА (А. С. Курбатова) 8

Структура градо-экологического каркаса Элементы мезоуровня Элементы макроуровня • Зеленое кольцо • Зеленый радиус • Водно-зеленая дуга • Зеленые ядра • Водно-зеленый диаметр • Водно-зеленые коридоры и зеленые связи • Зеленые клинья Элементы локального (микро) уровня

Функции градо-экологического каркаса • Экологический каркас города должен выполнять ряд важных функций, главными из которых являются: • - средоформирующая функция, определяющая качество каркаса как системы, способствующей созданию благоприятного (комфортного) состояния городской среды; • - средозащитная функция, характеризующая способность экологического каркаса поддерживать оптимальное состояние входящих в него градо-экологических систем; • - функция поддержания устойчивости природной среды, определяющая способность каркаса как системы в силу ее целостного состояния поддерживать устойчивость природных комплексов; • - средостабилизирующая функция системы, направлена, в первую очередь, на сохранение комфортной среды и повышение потенциала соответствующих функциональных территорий города в условиях развивающегося города (потенциально уязвимые, природные, антропогенные территории - овраги, городские леса, оползни, промоины, промзоны и др. )

Градо-экологический каркас – жизнеобеспечивающая (ресурсообеспечивающая) инфраструктура города «Продукция, ресурсообеспечивающих коммунальных предприятий выступает в виде веществ и энергии с определенными качествами и показателями; производство и потребление продукции либо совпадают по времени (электроснабжение, озеленение), либо следуют друг за другом (водопровод); в связи с этими особенностями предприятия не могут накапливать продукцию и должны производить ее столько, сколько требуется в данное время» . К первому уровню ком. услуг относятся услуги, адресованные всем жителям города, а не отдельному конкретному человеку, призванные создать благоприятные условия проживания в городе и работы городских предприятий, организаций и учреждений. Они соответствуют общей потребности города и имеют общественный характер. Банк В. Р. Финансовый анализ / В. Р. Банк, С. В. Банк, А. В. Тараскина. – М. : ТК Велби, Издательство Прометей, 2008. – 344 с.

Задача создания концепции • Основной задачей создания «Концепции генеральной схемы озеленения, как градо-экологического каркаса, плана научнообоснованного долгосрочного комплексного развития озеленения (ландшафтно-градостроительного сценария) г. Ростова-на-Дону» , подготовленного междисциплинарной группой Дон. ГАУ , является разработка регламентов архитектурно-планировочной организации объектов озеленения общего пользования (парки, сады, скверы, бульвары, набережные и тд. ), создание регламентов для главных магистралей города и регламентов архитектурно-пространственной организации общественных пространств и локальных средовых зон создание системы для обеспечения населения города комфортными условиями (достижение и стабилизация параметров микроклимата) состояния городской среды

Цель разработки концепции • • • Интеграция элементов городского ландшафта в планировочный каркас города. Концепция должна включать конкретные проектные предложения по формированию системы комплексного благоустройства города, а именно: «Концептуальной структурной схемы озеленения города» , основанной на формировании непрерывного зеленого каркаса на основе предложений по реконструкции существующих зеленых насаждений и выявлении пустующих и неэффективно используемых территорий. «Ландшафтно-градостроительных регламентов функционального использования всех типов элементов озеленения общего пользования» , в зависимости от их градостроительной значимости в структуре города для формирования комфортной по показателям микроклимата системы, с учетом их архитектурно- ландшафтных особенностей. «Архитектурно-художественных регламентов основных транспортных магистралей города и мест общественной значимости» Задачей разработки является выполнение градостроительной документации регулирующей развитие комфортной и безопасной среды на главных магистралях и улицах города. «Концепции архитектурно-ландшафтного и цветочного оформления городских магистралей и мест общественной значимости» – разработки нового подхода к формированию целостного облика городских пространств для перспективных мероприятий «Чемпионата Мира по Футболу – 2018» .

Цели разработки концепции • Разработка эффективной программы эксплуатации и развития инфраструктуры градо-экологического каркаса при соблюдении числовых интегральных показателей комфортности среды, как всего комплекса насаждений города, так и отдельных его структурных элементов, позволяющими прогнозировать развитие по различным сценариям, исходя из процессов развития, модернизации и расширения города. • 4. Разработать предложения по реформированию системы управления всем комплексом градо-экологического каркаса. • 5. Разработать регламент интеграции структур градо-экологического каркаса в городскую экономику через привлечение частного капитала и активное участие городского сообщества.

Градо-экологические каркасы в современной России Сочи ГРЭИП-политика - градо-эколого-инвестиционная политика города (ОУ «Градостроительный совет» , О. Козинская) Новосибирск Концепция «Зеленый Новосибирск» - зеленый каркас как залог благополучия города Волгоград Ландшафтно-градостроительный сценарий развития города включен в программу подготовки к ЧМ 2018(Э. Красильникова) Пермь Стратегия «зеленых линий» (Генеральный план Перми)

Практический пример создания градо-экологического каркаса

Формирование социоэкологического каркаса Новосибирск Волгоград

Зачем и что дальше? Андрей Чибис – заместитель Министра строительства и жилищнокоммунального хозяйства Российской Федерации, куратор проекта по созданию комфортной городской среды и обеспечение качества жилищнокоммунальных услуг. 1. Какие критерии эффективности реализации проекта по формирования комфортной среды ? 2. Что будет дальше ? Возможности финансирования проекта после завершения? 3. Какие механизмы вовлечения населения в реализацию и эксплуатацию проекта?

Инструментарий реализации концепции • • Динамический симулятор - CFD - модель "зеленой" инфраструктуры города на основе принципов ландшафтно-экологической реконструкции, обеспечивающей эффективную интеграцию процессов развития озелененных пространств с масштабными процессами расширения, реконструкции и перестройки города как устойчиво развивающейся многослойной системы с потенциалом адаптации и трансформации перед лицом проблем, таких как ограниченные ресурсы, изменение климата. СFD - модель зеленой инфраструктуры города (градо-экологического каркаса) является рабочим инструментом органов местного самоуправления для эффективного управления , ежегодного и долгосрочного планирования, прогнозирования на базе единой концепции системы «ситуационной осведомленности» комфортности городской среды в масштабах мезо- , локального и микроклимата города

Актуальность моделирования микроклимата • «Моделирование микроклиматических условий следует выполнять с использованием наиболее современных математических моделей, описывающих физические процессы и микромасштабной циркуляции, с учетом процессов обмена кинетической энергией, молекулярным и радиационным теплообменом, обмен влагой между воздухом, растительностью и деятельной поверхностью земли, теплозатраты на фазовые переходы воды. » «Инструкция по проведению инженерно-экологических изысканий для подготовки проектной документации строительства, реконструкции объектов в г. Москве» , 2008.

Технологический процесс городского озеленения Городское хозяйство Благоустройство и озеленение улучшению санитарно-гигиенических условий жилой застройки, транспортному и инженерному обслуживанию населения, искусственному освещению городских территорий и оснащению их необходимым оборудованием, оздоровлению микроклимата городской среды при помощи озеленения, а также средствами санитарной очистки оздоровление микроклимата городской среды при помощи озеленения Параметры микроклимата городской среды 1. Температура воздуха 2. Влажность воздуха 3. Аэрация (подвижность) воздуха 4. Солнечная радиация Оценка микроклимата: биоклиматические индексы - индекс дискомфорта (DI) , - воспринимаемая температура (РТ) , - эквивалентно-эффективная температура (ЭЭТ) , - радиационно-конвективная температура по влажному термометру (WBGT), - универсальный температурный климатический индекс (UTCI) , - индекс, определенный голосованием по субъективным ощущениям (ASV), - физиологически-эквивалентная температура (РЕТ)

Модель ENVI-met как результат эволюции биоклиматических индексов • Модель включает в себя Численное моделирование потока вокруг и взаимодействий город / растительность / между зданиями, обменные атмосфера. CFD-моделирование (ENVI-met) процессы на поверхности земли и стен зданий, характеристики ограждающих конструкций, влияние растительности и местного микроклимата, биоклиматологию и рассеивание загрязняющих веществ.

Мелиорация микроклимата города

Характеристики структурной единицы градоэкологического каркаса - растения Критерии оценки пород деревьев по степени воздействия на микроклимат - Коэффициент пропускания солнечной радиации, K % - Снижение температуры воздуха , ▲t, C - Повышение влажности воздуха, ▲r, % - Изменение аэрации - V, % - Снижение показателей теплового отражения поверхностей стен, дорожек - ▲Q, c, ▲Jc, ▲q, ▲t ( Q -падающая на стену радиация кал/см 2 -мин. J отраженная радиация кал/см 2 -мин. , q – тепловое излучение кал/см 2 -мин) Формат объекта озеленения K, % ▲t, C ▲r, % V, % Однорядная посадка деревьев 4, 5 -22 0, 3 – 1, 0 0 - 5 5 - 15 Аллея 4 -10 1, 2 -1, 7 5 -7 50 -70 Бульвар 4 -10 1, 8 -5, 0 5 -8 60 -70 Парк (от 10 га) 0, 8 - 10 4 - 12 7 - 12 60 -90

Современный технологический процесс озеленения города Инвентаризация насаждений города с использованием лидара и технологий ДЗЗ(дистанционного зондирования земли) 3 Д- модель деревьев и 3 Д – модель города CFD (computational fluid dynamics) – модель водно-зеленого каркаса города Формирование и корректировка «зеленого» каркаса в соответствии с развитием города на основе прогнозирования по нескольким сценариям

Создание схемы озеленения городских улиц (возможные схемы)

Основы математического моделирования зеленых каркасов были созданы в СССР в 60 -х годах CFD-модель центральной части города Гидравлическая CFD-модель Амстердама

Как работает CFD-модель города

Оценка эффективности озеленения г. Краснодара

Экономика градо-экологического каркаса Потенциальные экономические выгоды, создаваемые зеленой инфраструктурой городов, по международным оценкам составляют: 8 -9 % - снижение эксплуатационных расходов в сфере недвижимости. 3, 5 % - увеличение загрузки коммерческих помещений. 3% - повышение арендной платы за недвижимость. 15 -30% - повышение стоимости жилой недвижимости. 7 % - увеличение отдачи на инвестиции. Повышение доходов бюджета от налогов. Повышение инвестиционной привлекательности города. Расширение разнообразия бизнеса (просвещение, образование и т. п. - «парковая экономика» ) Создают доходы от посещения парков ( Москва – около 11 млрд. В 2014 г. ) О. Е. Медведева доктор экономических наук, профессор Государственного университета управления, член Научного совета РАН по комплексным проблемам евразийской экономической интеграции, модернизации, конкурентоспособности и устойчивому развитию

Форматы экономической деятельности элементов каркаса

Факторы инвестиционной привлекательности города Географическое положение Обеспеченность природными ресурсами и их доступность Состояние окружающей среды Структурное разнообразие экономики Состояние и развитие инфраструктуры рынка Развитие культуры и образования населения Социально-политическая стабильность Экономическая стабильность Взаимодействие органов управления с предприятиями Информационное и коммуникационное поле Нормативно-правовое поле Система льгот инвесторам Роль ГЭК

Этапы создания градо-экологического каркаса Этап Составление списка ценных природных объектов и земель, для которых требуется установление или уже установлены особые режимы их использования Систематизация, существующих режимов использования Составление списка зон Разработка порядка и процедуры учета выделенных зон Разработка различных экономических санкций Проведение экономической оценки земельных участков разработки и утверждения проектов территориальных зон Внесение в правоустанавливающие и правоподтверждающие документы CFD – модель градо-экологического каркаса

Пример работы с CFDмоделью на примере центрального района города Орлеан (Франция) Результат : снижение среднегодовой температуры воздуха в городе на 5 град. С 37

Практика моделирования каркасов 38

Обсуждение проекта

Партнеры проекта ООО «Институт Территориального Планирования «Град»