Доц. Петрянина Л.Н., Кузяева Н.А., Дерина М.А.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

Варианты климатического регулирования микроклимата застройки средствами благоустройства, озеленения и обводнения территории

Настоящее время отмечено быстрым ростом городских территорий, появлением в них новых районов и уплотнением застройки в уже существующих. Все это влияет на микроклимат как целого города так и его отдельных территорий. Микроклимат – это климат приземленного слоя воздуха небольшой части территории. Ему присущи общие черты климата всей климатической зоны, в которой расположен город, но он также обладает и особенностями, свойственными именно данной территории, которые обусловлены характером застройки, наличием промышленных предприятий, почвенным покрытием, распределением зеленых насаждений и водоемов. В исследованиях разных авторов с целью оценки биометеорологических показателей селитебной территории говорится об особенностях микроклимата в городе в общем по сравнению с пригородными и открытыми территориям того же климатического района.

Наиболее ярко влияние урбанизации на климат прослеживается в тенденции к увеличению температуры воздуха. Наблюдения показали, что максимальный прогрев воздуха внутри города наблюдался на участках, где имеются большие асфальтовые площади, не озелененные пешеходные магистрали и в районах с плотной многоэтажной застройкой. Это происходит за счет поступления в среду тепловых отходов – результата хозяйственной деятельности человека, что ведет к образованию «островов тепла». В крупных мегаполисах тот факт, что температура в центральной части города выше на несколько градусов способствует притягиванию облаков верхних слоев атмосферы. Поэтому облака над городом расположены значительно ниже, чем над открытой местностью. Восходящие потоки воздуха образуют кучевую облачность. Результат этого – частое появление туманов, ливней гроз и городских ветров. Поднимаясь вверх, теплый воздух конденсируется, формируя мощную конвективную облачность. Она и приводит к сильным ливням, с грозами и шквалистым ветром. Летние грозы обычно формируются в период максимального прогрева, т.е. во второй половине дня. Также острова тепла неблагоприятны из-за необходимости усиливать кондиционирование воздуха летом. Кроме того с повышением температуры и общим снижением влаги в атмосфере связано уменьшение влажности воздуха. Отсюда еще одна проблема – летом в городе сухо и душно.

Современная городская застройка представляет собой сложную многокомпонентную среду обитания, микроклиматические условия которой влияют на состояние организма человека и часто приводят к ограничению возможности использования территории микрорайона для различных видов бытовой деятельности, игр детей (в первую очередь дошкольного возраста) и отдыха. Приведенные выше проблемы следует учитывать и проводить мероприятия по улучшению микроклимата в городской среде. Я хочу рассмотреть варианты регулирования микроклимата застройки средствами благоустройства, такими как озеленение и обводнение территории. Озеленение является одним из важных фактов формирования или изменения микроклимата. Эти участки благоприятно влияют на самочувствие человека, и являются также средством эстетического украшения города. Основными элементами, формирующими систему зеленых насаждений, являются массивы, группы, рядовые посадки, солитеры, вертикальное озеленение, газоны и цветники. Озелененные участки должны занимать не менее 40-50% свободной жилой территории. Площадь зеленых насаждений в микрорайоне без озелененных участков школ и детских дошкольных учреждений должна быть не менее 6 м² на первую очередь строительства и не менее 9 м² - на расчетный срок на 1 жителя. Они могут влиять на температуру на конкретном участке за счёт следующих факторов: испарение влаги, тень, защита от ветра и теплоизоляция.

Листья деревьев и кустарников, а также трава газонов во время нагревания испаряют в воздух воду, а значит, зеленые насаждения способствуют повышению влажности воздуха. За год 1 га леса испаряет в атмосферу 1,0; 3,5 млн. кг влаги, что составляет от 20 до 70% атмосферных осадков. Особенно велика роль зеленых насаждений в борьбе с ветрами, снежными заносами и пыльными бурями. Ветрозащитная полоса шириной 10-12 м снижает скорость ветра почти на 50%, а система из двух-трех таких полос – почти в 5 раз. Даже зимой, при отсутствии листьев на деревьях, скорость ветра снижается в 2 раза. Участок голой почвы может потерять до 20% своей первоначальной температуры, после того как окажется в тени. Листья имеют в 3-6 раз (в зависимости от густоты листвы) большую площадь, поглощающую энергию, нежели полотняный тент. Разные деревья имеют разные типы листьев, от чего зависит процент поглощенной солнечной энергии. Более глубокое изучение позволит точно определить размещение соответствующего растения в нужном месте, так как в старой части города нередко происходит сильное затенение жилищ деревьями, что может неблагоприятно влиять на качество внутрижилищной среды и здоровье населения. Новостройки же, напротив, как правило, вообще не имеют озеленения, а если и имеют, то весьма скудное. Деревья с густой листвой задерживают до 75-90% солнечной энергии и создают фон для зданий и малых архитектурных форм, тогда как породы деревьев с ажурной кроной позволяет проникать сквозь себя большей части света, не закрывая при этом архитектурных сооружений и перспективы застройки. Парки, скверы, бульвары, в которых присутствует озеленение, обогащают воздух кислородом и, снижают городской шум. Кроме того, растения очищают воздух от пыли, поглощают токсичные вещества – компоненты отработанных газов автомобилей и промышленных выбросов. Таким образом, для посадок вдоль улиц выбирают долговечные породы деревьев и кустарников, устойчивые к выхлопным газам автомашин, с прямым стройным стволом: акацию белую, березу бородавчатую, дуб черешчатый, клен остролистный, липу крупнолистную, тополь пирамидальный, декоративные сорта яблонь. Но необходимо учитывать, что загущенность озеленённых участков растениями, отсутствие разрывов («окон»), открытых газонных участков резко нарушают аэрационный режим территории, вызывают застой воздуха, накопление выхлопных газов, «стекающих» под кроны деревьев. Наличие открытых газонных участков в сочетании с площадками создает условия для образования вертикальных токов воздуха и выноса газов за пределы застройки. Улучшается циркуляция воздушных масс. Газонная трава также влияет на микроклимат. Она испаряет большое количество влаги, на 10-15% повышая влажность воздуха. В жаркую погоду температура над газоном ниже на 3-5 градусов. На Западе в проектировании применяют озелененные кровли и фасады, что является хорошим выходом из ситуации когда в плотной городской застройке не хватает территорий для традиционного озеленения. Но суровые климатические условия в России вряд ли будут способствовать быстрому продвижению этих методов в здешних широтах.

Микроклимат зеленых насаждений более благоприятный, если озелененные участки соединяются с водоемами. Наличие водоемов способствует формированию дневной местной циркуляции воздуха, подобно бризам, от водоема к застройке, благоприятно желательно жарким летом – она регулируют относительную влажность воздуха. Водоемы способствуют поглощению загрязняющих примесей.

В завершение стоит добавить, что все приведенные мероприятия необходимо использовать совместно с другими видами улучшения микроклимата городской среды. Лишь интегрированное использование всех методов позволит значительно улучшить условия проживания людей и сделает города привлекательнее.