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 заключение 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.