Архитектон: известия вузов. №2 (86) Июнь, 2024

Градостроительство

Микроклиматические особенности зимнего города для оценки возможности озеленения на примере Иркутска и Байкальска

УДК: 712.25
Шифр научной специальности: 2.1.13
DOI: https://doi.org/10.47055/19904126_2024_2(86)_17

Аннотация

Актуальность и проблематика

Озеленение города – одно из ключевых мероприятий, направленных на благоустройство территории, улучшение экологического и эстетического состояния городской среды. Объективно для городов со сложными климатическими условиями (продолжительная холодная зима, недостаточное количество осадков и т.п.) ассортимент растений для озеленения, особенно древесных, очень ограничен. Исходя из сложившегося ассортимента, для нормального роста и развития растениям необходимо подобрать местоположения, обеспечивающие требуемые микроклиматические условия: световой и ветровой режим, влажность, доступность воды, требуемую сумму активных температур. Например, совокупный перечень деревьев для Иркутска, посадочный материал которых предлагают муниципальное унитарное производственное эксплуатационное предприятие «Горзеленхоз», Ботанический сад Иркутского государственного университета и местные питомники, включает немногим более трех десятков позиций (в том числе деревья, природный ареал которых не ограничен Иркутской областью: вяз низкий (Ulmuspumila) и вяз гладкий (Ulmuslaevis), ива извилистая (Salixmatsudana), клён остролистный (Acerplatanoides), черемуха виргинская (Padusvirginiana), орех маньчжурский (Juglansmandshurica), бархат амурский (Phellodendronamurense), липа мелколистная (Tiliacordata), ясень маньчжурский (Fraxinusmandshurica) и др.). Ассортимент кустарников без подразделения на виды и сорта составляет около 15 кустарников местной флоры (свидина белая (Swidaalba), дазифора кустарниковая (Dasiphorafruticosa), карагана древовидная (Caraganaarborescens), ива черничная (Salixmyrtilloides), кизильник блестящий (Cotoneasterlucidus) и др.) и 30 культурных и адвентивных (роза морщинистая (Rosarugosa), боярышник перистонадрезанный (Crataeguspinnatifida), пузыреплодник калинолистный (Physocarpusopulifolius), чубушник венечный (Philadelphuscoronarius), спирея серая (Spiraea × cinerea), трескун амурский (Syringaamurensis), смородина золотистая (Ribesaureum), сирень обыкновенная (Syringavulgaris) и др.) [1, 2].

Для удобства распределения местоположения растений необходима схема климатопов города для рациональной организации зеленых насаждений. Вследствие разной степени антропогенной трансформации возникают свойственные только данной территории микроклиматические особенности, требуется разделение городов на зоны и составление соответствующих графических схем.

С другой стороны, для конкретных микроклиматических условий города специалистами может быть подобран определенный набор растений, при этом придется учитывать доступность посадочного материала и слаборазвитость местного питомниководства, специфические местные проблемы (массовое поражение яблони ягодной горностаевой молью и лиственницы сибирской короедом-типографом в городе Иркутске, высокую снеговую нагрузку в Байкальске), устойчивость растений в городской среде (например, для Иркутска типична крайне низкая приживаемость сосны кулундинской), предпочтения горожан (в Иркутске характерны массовые запросы на твердолиственные породы деревьев – дуб, ясень, клён, орех, грушу).

Понятие зимнего города

Зимний город определяется в соответствии с WWCAM (всемирная ассоциация мэров зимних городов) как город, который сталкивается с суровыми зимними климатическими условиями, включая сильные снегопады и низкие температуры.

Признаки зимнего города:

– годовое накопление снега более 20 см (8 дюймов);
– средняя температура 0°C (32°F) или ниже в самый холодный месяц в городе.

Зимние города сталкиваются с общей проблемой необходимости адаптировать городское планирование к суровым зимним климатическим условиям, таким как обильные снегопады и низкая температура [3].

Около 90% территории Иркутской области покрыто лесной растительностью. Климат (макроклимат) в целом по области резко континентальный. Но в зависимости от географического положения, изменений рельефа, лесистости территории и характера растительности, количества и размеров водных бассейнов отдельные районы области существенно различаются между собой в агрометеорологическом отношении [4]. Область разделена на шесть зон.

Город Иркутск относится к Южной зоне. Безморозный период имеет длительность 87–116 дней. Первый заморозок осенью отмечен 25 августа, возвратные заморозки вероятны до 10 июня. Сумма активных температур (САТ) воздуха составляет в среднем 1500–1600°. Снежный покров отмечается 163 дня в году, сходит в апреле. Среднесуточная температура переходит к устойчиво положительной лишь к началу мая. Сумма осадков за год в среднем равна 352 мм. Преобладающими растительными формациями городских лесов являются сосново-березовые леса с преобладанием сосны. Долины рек и пади заняты луговой, луго-степной травянистой растительностью. В городских условиях приход солнечной радиации снижается из-за большой запыленности атмосферы [4, 5].

Город Байкальск относится к Прибайкальской зоне. Безморозный период составляет 62–74 дня. Заморозки осенью отмечаются с 18 августа. САТ 1350–1400º. На мезоклимат Байкальска значительное влияние оказывает оз. Байкал. Зима здесь заметно мягче, а лето прохладнее, чем в целом по зоне, резкие среднегодовые и среднесуточные перепады сглаживаются. Среднегодовая температура в Байкальске имеет положительное значение (+0,5 °С). Число дней со снежным покровом равно 157. Байкальск отличается обилием снега. Растительные формации в окрестностях города представлены смешанными, березовыми и лиственными лесами [4].

Климатопы и их связь с озеленением

Климатопы – микроклиматические типы застроек, имеющие выраженные особенности ветрового и температурного режима, характера распределения осадков и другие климатические особенности [6].

Указанные особенности определяются:
– морфометрическими параметрами застройки,
– характером благоустройства территории,
– интенсивностью техногенной нагрузки,
– количеством потребляемых ресурсов.

Анализ климатопов Иркутска и Байкальска позволил выделить следующие климатопы [7]:
– Многоэтажная застройка. Наиболее типичные для городского климата черты; низкая доля озеленения; резкий дневной перегрев воздуха; слабое остывание воздуха ночью; низкая влажность; низкая скорость ветра в приземном слое; затруднённый воздухообмен; зоны струйных течений ветра вдоль улиц с контрастными скоростями.

– Мало- и среднеэтажная застройка. Застройка средней и высокой плотности; озелененные внутридомовые пространства; высокая доля озеленения; слабое ночное выхолаживание; воздухообмен затруднен.

– Историческая застройка. Плотная малоэтажная застройка; низкая степень озеленения; высокая доля искусственных покрытий; низкий аэрационный потенциал; смягчение температурного режима в приземном слое воздуха.

– Общественно-деловая застройка. Современная высокоплотная застройка; практически лишена озеленения; минимальное расстояние между зданиями; низкая скорость ветра; повышенный температурный фон; низкая влажность воздуха.

– Лесопарки. Роль буфера; свежий воздух; сглаживание температурного режима; вентиляционные каналы.

– Луговой климатоп. Большая суточная и сезонная амплитуда температур; отсутствие влияния на ветровой режим; источник свежего воздуха.

– Водный климатоп. Сглаживание температурного режима; высокая влажность воздуха; высокая скорость ветра.

– Климатоп производственных зон. Плотная высотная застройка; Практически лишена озеленения; большая доля искусственных покрытий; большая тепловая инерция; большие объемы тепловыделений и выбросов; низкая скорость ветра; низкая влажность воздуха [7].

Результаты

Для систематизации информации и знаний о микроклиматических различиях отдельных морфологических единиц города выполнена климатическая классификация городских ландшафтов территории городов. Основной характеристикой определения климатопа является категория землепользования, определяющая тип подстилающей поверхности. Разработана карта микроклиматических типов застроек, имеющих выраженные особенности ветрового и температурного режима, характера распределения осадков и др. Города были разделены на территории со схожими морфометрическими параметрами застройки, характером благоустройства территории, интенсивностью техногенной нагрузки и количеством потребляемых ресурсов [8].

Рис. 1. Карта климатопов для Иркутска

На карте климатопов Иркутска (рис. 1) видно, что в городе преобладает климатоп малоэтажной и среднеэтажной застройки, а также водный и лесной климатопы. Это значит, что при проектировании следует учитывать застройку средней и высокой плотности, озелененные внутридомовые пространства, высокую долю озеленения, слабое ночное выхолаживание, затрудненный воздухообмен для малоэтажной и среднеэтажной застройки. Учитывать сглаживание температурного режима, высокую влажность воздуха и высокую скорость ветра для водного климатопа.

Каждому климатопу можно рекомендовать определенный ассортимент растений. Например, для озеленения общественно-деловой застройки в Иркутске хорошо подходят разнообразные сорта дёрена белого (Cornusalba, синоним Swidaalba), спиреи (Spirea), рябинник рябинолистный (Sorbariasorbifolia) и др. кустарники, положительными качествами которых являются не только выносливость и способность адаптироваться к городской среде и неблагоприятным микроклиматическим параметрам данного климатопа, но и возможность контейнерного выращивания и круглогодичная декоративность. В период покоя дёрены особенно привлекательны за счет яркой коры и белых ягод, спиреи – за счет красивой формы куста и сухих соплодий. Рябинник – достаточно «агрессивное» растение, но значительное количество мощений и использование бетонирования при благоустройстве в общественно-деловой застройке будут надежно его ограничивать, и активный рост послужит быстрому восстановлению и сохранению зеленой массы кустарника. Из травянистых многолетников можно порекомендовать, например, лилейники, в том числе природные виды: лилейник рыжий (Hemerocallisfulva) и лилейник малый (Hemerocallisminor), астильбы (Astilbe), вербейники (Lysimachia), золотарники (Solidago), сортовые тысячелистники (Achilleamillefolium) и колосняк песчаный (Leymusarenarius, синоним Elymusarenarius). Горожанам очень нравятся яркие «летники» – цветы, однолетние по природе или выращиваемые один сезон. Этому климатопу хорошо подойдут нигелла дамасская (Nigelladamascena), схизантус (Schizanthus), лаватера трехмесячная (Lavateratrimestris), матрикария непахучая (Matricariainodora). Большинство растений из числа перечисленных хорошо сохраняют свою структуру зимой, поэтому уборку цветников рекомендуется проводить весной после таяния снега. Высадка крупногабаритных растений в сложившейся застройке с развитой инженерно-технической инфраструктурой невозможна, поэтому в рекомендованный список включены только кустарники и травянистые растения.

Рис. 2. Карта климатопов для Байкальска

На рис. 2 видно, что в Байкальске преобладает водный климатоп, лесной и климатоп производственных и коммунально-складских зон. Это значит, что при проектировании следует учитывать сглаживание температурного режима, высокую влажность воздуха и высокую скорость ветра – для водного климатопа; малое количество озеленения, большая долю искусственных покрытий, большую тепловую инерцию, большие объемы тепловыделений и выбросов, низкую скорость ветра и низкую влажность воздуха, значительную высоту снежного покрова зимой. Для озеленения Байкальска рекомендуются кизильник блестящий (Cotoneasterlucidus), спирея иволистная (Spiraeasalicifolia), сорта пузыреплодника калинолистного (Physocarpusopulifolius), лапчатка кустарниковая (Dasiphorafruticosa), сосна горная (Pinusmugo), можжевельники (Juniperus), бадан толстолистный (Bergeniacrassifolia), зверобой большой (Hypericumascyron), полынь Стеллара (Artemisiastelleriana), Шмидта (Artemisiaschmidtiana) и др.

Заключение

Данные карты климатопов сделаны с целью восполнить дефицит информации о микроклиматическом зонировании зимних городов Иркутска и Байкальска. Они могут быть полезны архитекторам, градостроителям, озеленителям и ландшафтным дизайнерам для принятия решений по благоустройству и озеленению, так как для каждого климатопа свои нюансы проектирования.

Библиография

1. МУПЭП «Горзеленхоз» г. Иркутска:  офиц. сайт. – URL: https://gzh-38.ru/?ysclid=lvfa7shy40108463351 

2. Ботанического сада ИГУ:  офиц. сайт. – URL: http://bg.isu.ru/ru/index.html 

3. Всемирная ассоциация мэров зимних городов (WWCAM). – URL: https://wwcam.org/en 

4. Крутиков, И.А. Реестр и итоги испытания с/х культур по Иркутской области на 2015 год / И.А. Крутиков. – Иркутск, 2015.

5. Климат и погода Иркутска. Иркипедия. Энциклопедия и новости Приангарья. – URL: http://irkipedia.ru/content/klimat_i_pogoda_irkutska 

6. Халлаф, А. Влияние климата на формообразование в архитектуре / А. Халлаф // Инновационная наука. – 2019. – № 3. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-klimata-na-formoobrazovanie-v-arhitekture 

7. Мягков, М.С. Город, архитектура, человек и климат / М.С. Мягков, Ю.Д. Губернский, Л.И. Конова, В.К. Лицкевич. – М., Архитектура-С, 2007. – 344 с.

8. Попова И.В. Климатическая классификация городских ландшафтов / И.В. Попова. // Жилищное хозяйство и коммунальная инфраструктура. – 2019. – № 3 (10). – С. 76–86.

Ссылка для цитирования статьи

Вахрамеева, В.В. Микроклиматические особенности зимнего города для оценки возможности озеленения на примере Иркутска и Байкальска / В.В. Вахрамеева, Е.В. Стахорская // Архитектон: известия вузов. – 2024. – №2(86). – URL: http://archvuz.ru/2024_2/17/  – doi: https://doi.org/10.47055/19904126_2024_2(86)_17 

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons "Attrubution-ShareALike" ("Атрибуция - на тех же условиях"). 4.0 Всемирная