Это лето оказалось экстремально жарким: 13 июля в моем родном Ростове был зарегистрирован температурный рекорд — 42 градуса. Жару сопровождают регулярные отключения электричества и, соответственно, отключаются и кондиционеры, параллельно отключается мобильный интернет и буднично приходят сообщения о ракетной опасности.
В Испании и Португалии зафиксированы новые температурные рекорды в июне — 46 градусов, а в Финляндии почти три недели подряд температура держится выше 30 градусов — рекорд за всю историю наблюдений. Судя по ряду климатических моделей, ситуация будет становиться хуже, и немалую роль играет деятельность человека, которая отражается на глобальном изменении климата.
Всё это будто ведёт к концу света. В условиях высокой мировой напряженности, самым очевидным сценарием конца видится ядерная зима, но речь пойдет, не о ней, а о ежегодных волнах жары и новых рекордах температуры.
Но как адаптироваться к новой нормальности, и возможно ли это?
Больше половины всего населения Земли и ¾ Европы живёт в городах, поэтому город — должен быть важной стартовой точкой в адаптации и начинать изменения в обществе нужно с него. Города — это источники новых вызовов, проблем, но и, в том числе, возможностей. Жара — хоть глобальный тренд влияет на всех, но всё же, влияние это разное и неравномерное. Всё это можно заметить на примере сравнения температуры в городе и в его пригородах:накопление тепла асфальтом, бетоном, крышами домов, автомобилями днём и освобождение тепла вечером; меньшее количество деревьев и растений, охлаждающих воздух за счёт испарений влаги. Архитектура города также может влиять на ветер, здания могут блокировать его и удерживать горячий воздух внутри города. Заводы, ТЭЦ, а также просто жилые и коммерческие здания производят тепло и способствуют нагреву города. Исследователи называют это городским тепловым островом.Тепловой остров обеспечивает разницу температуры воздуха в городе и пригороде в ~2 градуса в среднем и до ~5 градусов ночью. Внутри города нагрев неравномерен, голый асфальт будет нагреваться сильнее, чем затененная улица.
Так в чём проблема?
Экстремальная жара, насколько бы ни казалась безобидной, на самом деле, является одним из самых опасных природных явлений.
Эффект теплового острова может усугублять влияние жары, в особенности для уязвимых групп: пожилых, младенцев и людей с хроническими заболеваниями.Экстремальная жара в особенности опасна для тех, кто проводит значительную часть времени на улице, а не в прохладном офисном помещении: дорожные рабочие, строители, уборщики, курьеры, а также сотрудники ДПС, полицейские, работники сельского хозяйства и даже воспитатели детских садов, и другие.
Так, по оценке исследователей 61672 смерти были связаны с жарой в период с 30 мая по 4 сентября 2022 года с самыми высокими показателями смертности в южных странах: Италия — 295 смертей на миллион человек, Греция — 280, Испания — 237 и Португалия — 211, преимущественно среди пожилых (80+) людей.
Очевидно, что перегрев городской среды также влияет и на местные экосистемы. Уличное наблюдение позволяет заметить, что городские деревья и растения имеют иной цикл, чем в естественных биомах — они расцветают раньше, чем вне города. Касается это не только растений, но насекомых-вредителей. Исследования показывают, что в городской среде чаще происходят вспышки вредителей и связано это также с более высокой температурой
как городе Роли (США), где в жарких районах города численность насекомых-вредителей была в 13 раз выше, чем в прохладных местах при прочих равных условиях. Исследователи также предполагают, что подобный рост вредителей ждёт леса и вне городов, поскольку эффект теплового острова в городе сопоставим с глобальным потеплением в следующие 50 лет.
Чем отличается изменение климата и тепловой остров в городе
Изменение климата — это глобальный процесс, связанный с многими факторами, в том числе, выбросами парниковых газов. Однако, эффект городского теплового острова — это локальный процесс, зависящий от того, какое окружение в городе и чем он живёт. Оба этих процесса влияют и усугубляют друг друга, и оба нужно смягчать и адаптироваться к ним
В чём проблема включить кондиционер и не переживать из-за жары?
Кондиционеры, на самом деле, способствуют тепловому загрязнению города. Охлаждая квартиру или свой автомобиль, мы лишь выводим тепло изнутри наружу, ухудшая существующую ситуацию. Также высокий спрос на кондиционеры перегружает электросеть, повышая стоимость электроэнергии, а главное приводит к дополнительному выбросу тепла на электростанции и выбросам парниковых газов. Получается замкнутый круг — выбрасывая тепло наружу, мы делаем города жарче, а чем больше топлива сжигается для работы кондиционеров, тем жарче становится на планете, тем больше используем мы кондиционер…К тому же, если вы живете на юге России, то вы знаете, что кондиционеры могут перестать работать, как и вся энергосеть в результате веерных отключений.
Как грамотное и устойчивое городское планирование может улучшить ситуацию
На подобные городские вопросы часто ищут ответ в простом масштабировании инфраструктуры: если не хватает энергии — то нужно производить больше энергии, если сети не выдерживают нагрузки — их нужно обновлять и расширять, а если они перегреваются — их нужно охлаждать.Подобные решения называют экстенсивными, когда решение означает использование большего количества ресурсов. Эти решения краткосрочные и лишь усугубляют проблему. Долгосрочные интенсивные решения, когда эффективность используемым ресурсов увеличивается за счёт модернизации и лучшей организации системы, сложнее в планировании и финансировании, но имеют значительную выгоду в долгосрочной перспективе.
Первый долгосрочный способ борьбы с нагревом города — это озеленение. Растения имеют большее альбедо, создают тень, не давая нагреваться поверхности и воздуху, а также охлаждают воздух за счёт транспирации. Эффект озеленения явно виден, если сравнить разные улицы. На озелененных улицах будет больший пешеходный поток, чем на открытых улицах из-за более мягкого микроклимата
И это касается не только озеленения улиц, но и озеленение зданий. Зеленые стены из ветвящихся растений и зеленые крыши также ограничивают тепловой поток, как летом, так и зимой.
Озеленение зданий
Вообще, использование зелени в зданиях не новое явление — первым упоминанием подобной идеи могут быть найдены в легенде о Висячих садах Семирамиды. Подобие зеленых крыш можно увидеть и в художественных произведениях, как жилище Бильбо и Фродо — Бэг Энд из произведения «Властелин колец». Дома как бы похожи на полуземлянку с зеленью на его крыше, что может быть похоже на скандинавские дома с дерновыми крышами, что защищают от холодной погоды.
Однако современные зеленые крыши на зданиях в городе появились в Германии в 20 веке
Сегодня зеленые крыши постепенно внедряют во многих городах: в одних, как Берлин, они становятся частью строительного кодекса и обязательными для новых проектов, а другие города, как Сингапур, называют городом-садом из-за бесчисленной зелени, в том числе на зданиях.
Растения на крыше выступают теплоизоляторами (не дают перегреваться чердаку летом и мерзнуть зимой), они повышают уровень влажности в атмосфере и удерживают дождевую воду, снижая нагрузку на городские ливневки, и делают воздух чище.
В зависимости от глубины почвы зелёные крыши делятся на интенсивные (тяжёлые) и экстенсивные (лёгкие).
Первые имеют глубокую почву (от 20 см и больше) и подходят для кустов и даже деревьев. На такой крыше можно высадить полноценный сад с местами отдыха. Однако такие крыши — это сложные инженерные решения, они должны включать особую защиту крыши от повреждения корнями, иметь дренаж и систему орошения, а также само по себе здание должно быть рассчитано на такое, поскольку это дополнительный вес в 500–700 килограммов на квадратный метр.
Экстенсивные крыши подходят для небольших растений: трав, злаков, мхов, но чаще всего седумов из-за их неприхотливости и устойчивости к засухе. Экстенсивные крыши не требуют большого ухода, относительно просты в установке и всё ещё защищают дома от перегрева, хоть и в меньшей степени.
Альтернативы?
Озеленение, в особенности зеленые крыши и стены — это сложный инженерный проект, который помимо инженерных решений, зачастую требует годы на согласование, финансово затратен и требует расчётов, чтобы убедиться в том, что здание выдержит дополнительную нагрузку. Некоторые города экспериментируют с использованием разных материалов и покрытий для увеличения альбедо, например красят крыши белой краской (холодные крыши), красят светлой краской асфальт (холодное дорожное покрытие), или заменяют покрытия на пропускающие влагу, позволяя охлаждаться за счёт испарений. А также другие приемы, как использование фонтанов, уличных распылителей для увлажнения воздуха, создание искусственной тени с помощью навесов или, например уличных галерей с арками
Это хорошие решения, которые можно широко внедрить за короткий срок и не требует больших затрат. Но минусы таких решений — это то, что они требуют частого обслуживания, например регулярной перекраски, в особенности дорог, с которых быстро будет сходить краска под колесами машин. У краски всего лишь одна функция, а вот деревья напротив, не только отражают солнечный свет, но также увлажняют и очищают воздух, удерживают дождевую воду, снижают ветер и в общем-то радуют глаз. Также такие решения не являются адаптивными. Так, исследование более 3000 городов показывают, что перегрев городов имеет двойственный эффект на смертность, снижая смертность, связанную с холодом, в 2 раза и увеличивает смертность, связанную с жарой на 11,7%. При сравнении абсолютных чисел снижение смертности от холода в 4.4 раза превышает увеличение смертности от жары. Из этого не следует, что с городской жарой вовсе не нужно бороться, она всё так же приносит дискомфорт и опасна для человека, а волны жары бывают даже в таких северных городах как Москва или Санкт-Петербург. Однако борьба с ней должна быть адаптивной. Например, использование лиственных деревьев для озеленения, поскольку зимой они теряют листву и перестают создавать тень, или использование зелёных крыш не только защищает от летней жары, но также слой почвы является изолирующим слоем, снижающим потери тепла зимой. Тогда как белая краска подходит больше городам с жарким климатом и мягкой зимой, как Лос-Анджелес, где она и так широко применяется.
Дороги
Другимважным источником теплового загрязнения в городе после зданий являются дороги. Всем известно это ощущение, когда в жаркий летний день идя по асфальту, от него идёт горячий воздух, которым тяжело дышать. Асфальт, бетон и другие покрытия плохо отражают солнечную радиацию, не способны самостоятельно охлаждаться, в отличие от растений, нагревают окружающий воздух и остывает затем всю ночь. В некоторых местах асфальт может нагреваться до 60 градусов и выше, делая прогулку в таком месте невыносимой.
Соответственно, для уменьшения воздействия асфальта и подобных поверхностей на город, надо сокращать их площадь в городе. И в первую очередь это означает сокращение автомобильных дорог и парковочных мест и создание доступной пешеходной среды.
Например, во многих городах существующие реки и каналы были убраны под землю для строительства дорог, как например в городе Утрехт, Нидерланды. Не так давно они восстановили существовавший канал.
Конечно, возникает вопрос, а как передвигаться по городу, если мы будем убирать автомобильную инфраструктуру. Ответ на этот вопрос в том, как мы взаимодействуем с городом. Планировщики прошлого разделяли город на зоны: спальные районы, рабочие зоны, места для отдыха. Примеров этому множество — от американских субурбии до советских микрорайонов. Даже сегодня многие города разделены на зоны, люди живут в одном районе, а на работу могут ехать в другой, тратя значительное время в пути. Регулярные перемещения людей из пригорода или других населённых пунктов в город, на работу или учебу называют маятниковой миграцией. Маятниковая миграция одна из причин пиковой нагрузки на транспорт в утреннее и вечернее время.
Стимулирование автомобилизации лишь усугубляет ситуацию, ведь для дорог и парковочных мест мы вынуждены забирать пространство города, делая его менее плотным > увеличиваем расстояние.Это явление затрагивает не только перегревание городов, а также является источником многих социальных проблем, но не будем останавливаться на них. Лучше остановимся на том, как предотвратить такую миграцию, а для этого необходимо убрать необходимость людей ежедневно ездить на большое расстояние ради базовых вещей: работы, покупок продуктов, отдыха и т. д., а сделать так, что это было в шаговой доступности. 15-минутный город, полицентричный город, город в шаговой доступности — данный подход называют по-разному, но суть его одна — предоставить людям необходимую инфраструктуру в шаговой доступности в течение 10–15 минут. Так, исследователи предлагают отказаться от разделения города на зоны, поскольку так они находятся очень далеко друг от друга, но вместо этого использовать смешанную застройку, в которой в одном квартале соседствуют офисные и жилые дома, первые этажи используются для бизнеса, есть место для парков, спортивных площадок и других мест для отдыха. Также это включает неширокие улицы, чтобы их было удобно пересекать, здания средней этажности (4–7 этажей), вдоль которых комфортно ходить, а также легко подняться и спуститься, даже если не работает лифт, и безбарьерную инфраструктуру — пандусы, лифты, пешеходные переходы с плавным спуском.Такое планирование решает потребности разных людей:
- молодые родители могут отпустить ребенка одного до школы, не переживая об опасных улицах, не тратят время на дорогу до парка для прогулки и могут зайти в продуктовый на первом этаже, экономя время, чтобы провести его с семьей;
- студенты могут снять жилье вблизи университета, сходить в кафе или бар после учебы, или найти работу рядом с учебой и жильем;
- офисные работники, если работают рядом с домом, могут собраться в обеденное время дома и больше проводить время с семьей;
- пожилые и люди с ограниченными возможностями могут самостоятельно дойти до магазина, поликлиники, библиотеки, встретиться с друзьями и остаются социально активными без изоляции дома;
- малый бизнес получает постоянный поток пешеходов, склонных к спонтанным покупкам, экономит на аренде помещения и рекламе.
В случае, если всё-таки необходимо в другой район, эффективный общественный транспорт требует меньше вложений и инфраструктуры, чем автомобили. Например, трамваи требуют значительно меньше места, поскольку едут по рельсам и имеют четкую траекторию, а также трамвайные пути можно озеленять, что позволяет смягчать микроклимат города.
Значит ли это, что в городе не должно быть автомобилей, дорог, небоскребов, частных домов?
Дорог точно в городе не должно быть. Дороги связывают населенные пункты и созданы исключительно для автомобилей, в городах же — улицы, у них есть разные функции, в том числе функция транзита автомобилей, но это необязательная функция для всех улиц. Но нет, такой подход не означает, что в городе не должно быть автомобилей — они всё ещё нужны, однако у людей должна быть альтернатива. Тоже касается и разного типа зданий. В одном районе прекрасно могут сочетаться дома разной этажности, в нём могут быть как таунхаусы, так и 10-этажные дома элитной недвижимости, так и небоскребы. Идея и заключается в том, чтобы разные функции и разные люди не концентрировались в одном месте, а жили по всему городу.
Но ведь я хочу ездить на автомобиле. Но что насчёт грузового транспорта.
Никто не принуждает полностью отказаться от автомобиля. Однако сокращение автомобилей в городе идет во благо в том числе самим автомобилистам, которым не нужно конкурировать за парковочные места и не нужно стоять в пробке из других автомобилей. То же самое касается грузовых перевозок внутри города
Зелёные крыши, зелёные улицы, общественный транспорт. А не дорого ли это?
Многие города по всему миру сталкиваются с погодными бедствиями, засухой с жарой, что меняется на проливной дождь, топящий города. Не говоря о том, что автомобили наносят вред здоровью выхлопами, а также являются главной причиной тяжёлых аварий. Деревья и растения могут экономить значительные суммы денег за счёт экономии на охлаждении, они значительно уменьшают риски потопов во время дождя, а также очищают воздух, снижая риски для здоровья и снимая нагрузку на медицинское обслуживание. Также деревья генерируют деньги — нам нравится ходить вдоль озеленённых улиц, в тени древесной кроны прохладно, деревья контролируют ветер, и они просто красивые. А чем больше гуляющих людей по улице, тем больше потенциально может заработать бизнес на этой улице и тем больше заплатить налогов.
Будущее деревьев в городе
Озеленение важно для современного города, как канализация, электричество и дороги, и климатические изменения подчеркивают важность зеленой инфраструктуры, особенно влияя на города, что не могут или не хотят адаптироваться. Однако до сих пор проектировщиками, городскими властями и горожанами зелень воспринимается как приятная, но необязательная опция, которой нередко пренебрегают, убирают из проектов из-за сложности, повреждают деревья во время ремонтных работ, или неумело обрезают все ветки деревьев. Вы, наверное, видели уродливые голые стволы без крон. Это называется топпинг — грубый способ кронирования (обрезки) дерева со срезанием верхушки и большей части веток. Это является огромным стрессом для дерева и большинство деревьев погибает в скором времени, потому топпинг не применяют в других странах и запрещен в ЕС, а применяют санитарную и формирующую обрезку под контролем арбориста (специалист по уходу за деревьями)
Однако устойчивое планирование города это сложный, долгий процесс, подразумевающий долгосрочную выгоду на протяжении десятилетий или столетий, потому если вы не можете инвестировать свои деньги и время на такой длинный срок из-за экономических или политических рисков, вы мало будете заинтересованы в этом, будь вы городской администрацией, девелопером, жителем города или бизнесменом.
