Цифровой город-сад. Учёные из Санкт-Петербурга реализуют проект урбобиоценоза в масштабах города

Зелёные города, работающие по природным технологиям, – новый градостроительный тренд. Архитекторы предлагают разные варианты озеленения – от зимних садов до полного отказа от дорог в пользу скверов и парков. 

Юрий Перелыгин, главный инженер проектного института «Ленгипрогор», член Национальной гильдии градостроителей, предлагает использовать цифровые инструменты для превращения обычного города в город-сад – свой проект урбобиоценоза он уже несколько лет успешно реализует в масштабах Белгорода. Главная его цель – сделать Белгород одним из самых зелёных городов в мире, а в перспективе – превратить любой город в устойчивую систему, которая не требует вложений, пользуется «зелёной» энергией и генерирует чистую воду. 

Тема здорового, зелёного города обсуждалась на Всероссийской научно-практической  конференции «Управление развитием территорий», прошедшей недавно в Омске. Напомним, что в рамках конференции прошла экспертная сессия, на которой известный омский предприниматель Святослав Капустин представил уникальный проект города будущего. Одним из приглашённых экспертов форума градостроителей стал Юрий Перелыгин, о своём проекте «зелёного города» он рассказал корреспондентам медиа «Трамплин».

Ваш проект – инструмент построения города-сада?

Я бы назвал его по-другому. Есть такой термин «на пути к экологическому городу» – сбалансированное влияние природы и человека друг на друга. Мы этот проект называем переход к природоподобным технологиям – они куда более эффективны по сравнению с  человеческими, по выбросам, энергии и прочему. Мы исходим из того, что природные системы, находящиеся в балансе, сами воспроизводятся и никаких денег на поддержание не требуют. 

Сейчас проект урбобиоценоза успешно реализуется в Белгороде. Как вы сами говорили однажды, его цель – превращение Белгорода в один из лучших городов мира по озеленению. Как именно, за счёт каких технологий будет меняться город?

Научной базой для проекта стало учение Владимира Сукачева о биогеоценозе, кроме того, мы использовали базу лесотехнической академии имени Кирова в Санкт-Петербурге. Центральное понятие проекта – биогеоценоз, это городская система, которая включает в себя микроклимат, почву, растительность и животных. Все, что находится внутри города и уже человеком освоено, это биогеоценоз. Но никто с ними как единым объектом исследований ещё не работал. Мы решили, а почему бы нам не рассмотреть город не как просто искусственный объект, плод рук человеческих, а как природно-естественный объект или естественный искусственный объект. Поэтому мы начали исследовать того, что в нем есть – для начала фитоценоз, это все растения: луга, травы, парки, скверы, вплоть до породного состава. Мы знаем, например, сколько берез, сколько клёна остролистного, сколько сирени обыкновенной в 400-тысячном Белгороде, где они расположены, вплоть до географической привязки.

Мы исследовали по 22 пробным площадям количество микробоценоза, то есть микромира, и частично зоомира – это ещё два компонента, которые характерны для биогеоценоза. Исследования мы делали на градостроительной подложке. Условно говоря, мы взяли типологию генерального плана и её совместили с природной типологией и получили свои типы урбобиоценоза. Помимо этого, мы это положили все в гис-оболочку – географическую систему, то есть привязали координаты по всем видам растений, животных, микромира. Мы понимаем теперь, какой тип географии этого биоценоза, сколько кислорода он производит, биологической продукции, сколько поглощает воды, посчитали экономическую эффективность каждого типа природных объектов. 

Немало интересных фактов выявили, например, самые экономически неэффективные зоны – это центральные парки культуры и отдыха, потому что на них тратится очень много денег. Самые эффективные – это пятиэтажки и дворы, там уже все выросло, никакого ухода не надо. Оптимальный вариант для озеленения – многолетники, тюльпаны – да, красиво, но всего две недели, дальше только одни расходы. Ещё интересная деталь – если подсчитать количество выбросов углерода, то степь оказывается более эффективной: один гектар дубравы поглощает 4 тонны СО, а один гектар степи – 22 тонны, благодаря небольшой скорости оборота. 

А что значит – экономическая эффективность озеленения?

Сейчас есть исследования, показывающие, насколько каждое дерево приблизительно экономически эффективно, например, 144 доллара приходится экономического эффекта на одно дерево в Нью-Йорке. Потому что оно создаёт тень, значит, меньше электроэнергии тратится на охлаждение, оно испаряет влагу, и меньше энергии тратится на ливневую катализацию, создаёт плюсы для оценки недвижимости и так далее. Мы сделали простую экономическую модель и приблизительно поняли, сколько приносит зеленая инфраструктура и сколько на нее тратится. В этом смысле появилось экономическое обоснование того, что затраты на зеленое строительство – это важно и экономически выгодно для любого города. 400 миллионов в год тратится на все, что касается благоустройства, содержания парков, скверов, посадки, а эффект от этого почти миллиард, если это перевести на рубли. Да, он не везде прямой, он частично косвенный, например, как влияние на стоимость недвижимости. Если недвижимость возле парка, то она стоит дороже на 5-10% чем в другом месте.

Далее мы под каждый морфотип сделали технологию, как нужно с этим работать, в том числе и с помощью гаджетов – мы работаем уже не с бумажками, а с оцифрованной технологией. Обучили студентов, 45 студентов БГУ работало с нашими специалистами – различали виды растений, заносили атрибутивную информацию и загружали сразу в базу. В итоге, например, можно сказать, у нас 60% растений в плохом состоянии, какие-то породы в наихудшем. И мы можем на 5-10 лет вперёд сейчас уже заложить в питомники такое количество необходимых растений, которые будут постепенно эти, вышедшие из строя, заменять, спроектировать на 5 лет смену породного состава, увеличение разнообразия пород в городе. В том же Белгороде есть великолепный ботанический сад, в котором несколько тысяч видов растений. А интродуцированных в практику строительства – 10-12. Почему такое маленькое разнообразие? Разнообразие увеличивает устойчивость любого природного организма и природно-техногенного объекта. 

Ещё часть нашей работы: автоматизировали простые вещи – порубочный билет. Проектируются рубки, деревья угрозы надо удалить, бригады выезжают, удаляют и тут же заносят это в базу данных. В базе данных это место становится пустым. Значит, нужно сделать высадку. В базе данных сразу видно, что происходит. Проектировщики ландшафтных объектов берут эту базу данных и сразу видят породный состав, какое количество деревьев и берут эти данные как основу для проектирования сквера, бульвара или общественного пространства. Объединенная база данных позволяет делать это сразу, потому что все атрибутики по растениям есть – ты знаешь, какого возраста, какой крупности, какого диаметра деревья, в каком состоянии находится растительность. 

Получается, единожды большая работа проводится, а потом городские службы это постоянно мониторят?

Да, есть белгородское благоустройство, на уровне мэрии был первый заммэра по озеленению. Вообще это был заказ губернатора и муниципалитета. Все эти ведомства теперь планируют свою деятельность на этой основе, используют цифровую платформу в управлении. 

На фото: Карта урбобиоценоза города Белгород

Технологию можно применить только в существующих городах или для новых она тоже применима?

Можно применять и уже на существующих, и новых городах, зная, какие для этой природной зоны наиболее эффективный тип урбобиоценоза. Оптимально ввести это в практику проектирования для новых городов. Белгород – это первая точка применения в таком масштабе, если не считать тренировок в парке технической академии и ботаническом саду. Сейчас, возможно, начнём работать в Новороссийске, идут переговоры с Сыктывкаром, Коми, Саратовом. 

Сколько времени уходит на работу?

Для начала нужно решение муниципалитета, нужны кадры. Затем полевые исследования, полная топографическая съемка. На это уйдёт минимум год, притом что город всего на 400 тысяч жителей. Затрудняет работу частный сектор – там приходится использовать разные методы работы, слишком хаотичная застройка. Перед съёмкой обучаем студентов местных биологических факультетов – они выходят вместе с опытными сотрудниками в поле. У каждого гаджеты, работа заключается в замерах площадей, затем внесении в базу, верификации, проверке, чтобы исключить ошибки. Потом год учим местных работников пользоваться этой системой, ее инсталлировать в систему хозяйства. 

Наверное, на это нужен колоссальный бюджет?

На первое применение проекта ушло более 60 миллионов на два года. Сейчас будет поменьше, потому что повторное применение уже проще. Самая дорогая часть – это полевые работы. 

Что становится результатом работы?

Получается интерактивная карта, доступная каждому жителю Белгорода. Любой человек может туда зайти и предложить свои правки. Кроме того, горожане могут предложить свои варианты благоустройства – например, посадить дерево или целую рощу, профинансировать покупку саженцев и назвать объект своим именем. 

Цифровая городская платформа – уникальная вещь, которую можно встроить в другие цифровые приложения. Мы хотим, чтобы это было частью цифрового двойника, достаточно сделать интерфейс перехода одних цифровых данных в тот язык, в котором работает ваш цифровой двойник. Хотя, говоря между делом, я считаю, что для города невозможно создать цифровой двойник в силу его сложности. Для автомобиля можно, для ракеты можно, а для города нет. Я бы назвал нынешние проекты цифровыми тенями. 

Текст: Ирина Баландина

Фото: Александр Петров, Андрей Кудрявцев, https://urtmag.ru