X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В связи с ростом городов, развитием промышленности и транспорта экологическая ситуация резко ухудшилась. Решение этой проблемы с помощью создания новых озелененных пространств становится практически невозможным в связи с плотной застройкой городов. Поэтому в ландшафтном дизайне появилось новое направление, набирающее все большую популярность – «вертикальное озеленение».

Этот вид озеленения может применяться не только на объектах городского строительства (зданиях), но и на инженерных сооружениях в виде наклонных железобетонных стен, используемых для укрепления откосов мостов, железных и автомобильных дорог, виадуков, набережных рек, а также противооползневых подпорных стен, служащих для укрепления крутых склонов [1].

Чаще всего, такие инженерные сооружения начинают хаотично обрастать растениями в процессе длительной эксплуатации. Но этот процесс можно значительно ускорить и упростить, если изначально создавать в таких конструкциях благоприятные условия для заселения растений.

Группой исследователей Политехнического университета Каталонии был разработан строительный материал, упрощающий устройство вертикальных садов – органический (биологический) бетон. В основе такого бетона лежит использование фосфата магния вместо портландцемента. На замену щелочной среде будет образовываться кислотная, а это, в свою очередь, создаст благоприятный микроклимат для развития микроорганизмов [2]. Климат нашей полосы достаточно суровый, поэтому использование органического бетона будет являться оптимальным. В отличие от простого бетона, биологический бетон более устойчив к перепадам температур за счет своей свой пористости, а значит, что конструкции, выполненные из этого материала будут обладать более длительным периодом эксплуатации. Пыль и вода, скапливаемые в порах такого бетона, будут способствовать развитию микроорганизмов, что создаст своеобразную почву растениям, имеющим небольшую компактную корневую систему, например, мхи, лишайники, и др. (рис. 1).

Рис. 1. Биологический бетон, заселенный лишайниками.

Технология создания органического бетона достаточно простая: небольшие кусочки бетона или его частицы склеивают между собой, в результате чего образуются поры, которые занимают 15-25% от общего объема [3] (рис. 2). Материал получается достаточно легким и недорогим, поскольку его четверть занимает воздух. При такой хорошей проницаемости материала будет осуществляться и естественный круговорот воды, где часть осадков впитает корневая система растений, а излишек попадет в почву и грунтовые воды.

Рис. 2. Водопроницаемость органического бетона.

Создатели нового строительного материала значительно упростили задачу в вертикальном озеленении крупных инженерных объектов, добавив в состав такого бетона семена газонной травы, тем самым «оживив» его.

В настоящее время биологический бетон активно применяют в строительстве зданий, но его можно рекомендовать и при устройстве подпорных стен, склонов и откосов, а также при обустройстве набережных.

При укреплении склонов и откосов, берегов рек, различных фортификационных сооружений, а также в качестве подпорных стен, малых архитектурных форм и других объектов применяются конструкции из габионов. Габионами называют контейнеры, скрученные из металлической проволоки, заполненные камнем или щебнем [4]. Такой строительный материал также можно рекомендовать при создании вертикальных садов, поскольку в промежутках между камнями может удерживаться грунт, который является питательным субстратом и средством закрепления корневой системы растений. За счет создания такой питательной среды, инженерные конструкции, выполненные из габионов, легко обрастают не только вьющимися растениями, свободно оплетающими сетчатую конструкцию, но даже небольшими деревьями и кустарниками.

Чтобы ускорить процесс обрастания габионных конструкций, во внутрь можно встроить небольшие контейнеры различной формы и диаметра для посадки растений (рис. 3). Благодаря таким контейнерам, можно разнообразить ассортимент озеленяемой конструкции, включив туда не только травянистые, но и древесно-кустарниковые виды, включая хвойные породы.

Рис. 3. Контейнеры, встроенные в габионы.

На сегодняшний день существует большое разнообразие видов габионов. Одной из разновидностью габионных сетчатых изделий (ГСИ) являются матрацно-тюфячное сетчатое изделие, представляющее из себя сетчатый мат толщиной 10 см, заполненный гравием и почвогрунтом. Такой мат укладывают на крутые склоны в качестве противооползневой защиты склонов и для предотвращения поверхностной почвенной эрозии. Как показали предварительные исследования, такие поверхности достаточно быстро обрастают различными растениями, такими как газонные травы (при внесении семян в почвогрунт), а также дикорастущими видами, включая редкие. Это весенние эфемероиды - чистяк весенний, ветреничка лютичная, гусиный лук малый; степные виды - ясколка полевая, острица лежащая, растения пойменных лугов - щавель прибрежный (рис. 4).

Рис. 4. Использование габионных сетчатых изделий для укрепления склонов Почтового Съезда в Нижнем Новгороде.

Основные преимущества использования габионов для вертикального озеленения при устройстве откосов, склонов, подпорных стен, набережных и других инженерных объектов:

Такие конструкции являются долговременными, поскольку выдерживают огромные нагрузки и упрочняются со временем за счет аккумуляции почвы, уплотнения камней и образования растительности на поверхности.

Габионы не нуждаются в постоянном уходе, практически не требуют ремонта.

За счет своей гибкости и устойчивости, контейнеры с камнями способны подстроиться под любую форму грунта, при этом повторяя все изгибы территории.

Благодаря скапливаемой почве и влаге между камнями, габионы способны быстро обрастать растениями.

Материалы, входящие в конструкцию (металл и камень) абсолютно безвредны для окружающей природы и человека.

Использование габионов на автомагистралях значительно снижает уровень постороннего шума [5].

Поглощая ветровые фронты и уничтожая эхо, габионы помогают сохранять микроклимат. Жизнь растений на таких конструкциях поддерживается на любом ярусе, поскольку при выпадении осадков, потоки дождя с более высоких террас просачиваются на нижний без каких-либо дренажных отводов.

Чтобы установить такие конструкции рытье траншей и завоза нового грунта в места испорченной почвы не требуется. Поскольку в состав габионов не входит цемент, их стоимость значительно снижена. Если добавлять в такие конструкции еще и торф, дерн, солому и другие биоматериалы, то создается благоприятная среда для укоренения, роста, развития и размножения растений, что позволило бы озеленять крупные инженерные объекты с использованием простых установок – габионов.

В заключении можно отметить, что различные элементы искусственного ландшафта, в том числе озеленение вертикальных и наклонных инженерных конструкций, сооружаемых для укрепления склонов, откосов вдоль дорог и берегов рек способны положительно воздействовать на эмоциональное и психологическое состояние человека.

Списокиспользованных источников

1. Земскова Е.Р., Мининзон И.Л., Юртаева Н.М. Исследование обрастания растениями каменных стен и железобетонных откосов окской Слуды/Ландшафтная архитектура. Современные тенденции Материалы XII научно-практической конференции. Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. с. 52-55.

2. Органический бетон для зеленых стен [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://archi.place/materials/biologicheskij-beton-kak-sozdat-zelenuyu-stenu-v-eksterere/

3. Экологичный бетон [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://econet.ru/articles/2356-ekologichnyy-beton

4. Габионы в ландшафтном дизайне. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://curious-world.ru/index.php/dom/item/515-gabiony-v-landshaftnom-dizajne

5. Идеи для дачи: габионы в ландшафтном дизайне. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://zakustom.ru/gabiony-v-landshaftnom-dizajne.html

Код для цитирования: Скопировать