Вертикальное озеленение

XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Вертикальное озеленение

Бондарук И.М. 1
1МАОУ "Лицей №97 г. Челябинска"
Турятко Н.Г. 1
1МАОУ Лицей №97 г. Челябинска
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Любовь к домашним растениям зародилась у меня еще с детства. В каждой комнате были горшки с цветами и вазоны с фикусом и драценой. С момента переезда в г. Челябинск мы думали, как украсить наш новый дом. Новый ремонт - это хорошо, но мне не хватало уюта, комфорта, то что делает пространство более «живым».

В 2021 году мы поехали в отпуск на Красную поляну г. Сочи, там в горах я увидела дерево, на котором росла лиана, она покрывала часть дерева своей листвой и смотрелась очень необычно. Именно тогда мне и пришла идея заполнить пространство в нашей гостиной вертикальным озеленением.

Актуальность вертикального озеленения, заключается в новизне ландшафтного решения. Оно способно перевернуть общие представления о садово-парковом искусстве, оживить мертвые бетонные стены городов, внести новизну в общий облик города и жилых помещений, способствуя созданию благоприятного микроклимата как в доме, так и вне, а также доставить эстетическое наслаждение своей неповторимостью.

Одна из проблем современности заключается в ухудшении экологии городов, превращающихся в мегаполисы. С увеличением плотности застройки, сокращается площадь городских озелененных территорий, что ведет к серьезным экологическим изменениям (запыленности, загазованности и пр.).

Цель проекта: изучить и приобрести знания в сфере основ вертикального озеленения.

Задачи, которые ставятся перед проектантом:

Ознакомление с историей возникновения вертикального озеленения.

Изучение видов вертикального озеленения и их технологии.

Определение видов растений, используемых в вертикальном озеленении.

Ознакомление с профессиями, занимающимися озеленением.

Расчет ценовой составляющей разных видов озеленения

Проверка гипотезы:

Модульная система с боттомным поливом отлично подходит для реализации вертикального озеленения.

Вертикальное озеленение способно улучшать эстетику и микроклимат помещения.

Материалы и исследования.

Для достижения заявленной цели был выполнен поиск и анализ российских и зарубежных источников информации, находящихся в открытом доступе. Доказывать гипотезу мы будем при помощи модульной системы выращивания растений методом «на грунте».

обзор литературы

Историческая справка

Одно из перспективных направлений ландшафтного дизайна является вертикальное озеленение. Оно берет свое начало из древних времен. В основе идеи лежит использование вертикальных, либо наклонных плоскостей для оформления растениями, мхом, цветами.

Один из самых известных примеров вертикального озеленения – чудо света Висячие сады Семирамиды (рис. 1.). Висячие сады были устроены 600 лет до н.э. царем Навуходоносором.

Современное исполнение вертикальных фитостен изобрел Стенли Уайт в середине 40-х годов 20 века. На него был оформлен первый патент на концепцию создания зеленой стены как тип садового озеленения в плане решения проблемы ландшафтного дизайна в условиях урбанизации.

В конце ХХ века идея вертикального сада заинтриговала гениального французского ботаника и ландшафтного дизайнера Патрика Бланка (Patrick Blanc). Так как горизонтальных поверхностей в Париже было мало, он решил использовать свои знания и засадить зеленью стены домов. В свой дизайнерский талант он поверил в 1994 г., когда создал первую композицию вертикального сада на парижском фестивале ландшафтного дизайна Chaumont-sur-Loire. Необычную инсталляцию признали новым трендом дизайнерского искусства и сохранили для последующих фестивалей. Всемирная слава пришла к французскому ботанику в 2006 г., когда он закончил проект Музей Бранли (Musee du Quai Branly) в Париже (рис 2).

Ярким примером симбиоза человека и природы в 2014 году стал «Вертикальный лес» в Милане. Это жилой комплекс, состоящий из 2 зданий (рис 3). Идея проекта заключается в выращивании порядка 900 деревьев и 5 тысяч кустарников в кадках, закрепленных тросами к террасам здания. По своей экологической ценности жилой комплекс приравнивается к одному гектару леса.

Спустя четыре года, в 2018, в городе Нанкин была возведена увеличенная копия «вертикального леса», получившая название «Nanjing Green Towers» (рис 4). Автором проекта стал итальянский архитектор Стефано Боэри.

В России в 2019 году действующий на тот момент главный архитектор Краснодара Наталья Машталир представила проект вертикального озеленения города. Идея - посадить у остановок, заборов и стен зданий вьющиеся растения.

Проект получил название «Зеленый экран». Над ним работала Наталья Машталир со своей командой. В качестве одного из примеров был опубликован проект «зеленой» остановки. Затем инициативу по вертикальному озеленению даже выдвинули на федеральный конкурс. Однако, в 2021 году реализацию «Зеленого экрана» по решению губернатора края приостановили. Это совпало и с уходом с должности Натальи Машталир.

Таким образом, на момент написания проекта нет данных о масштабных проектах вертикального озеленения на фасадах зданий, но зато все большую популярность приобретают фитостены и фитокартины.

Основные виды и типы вертикального озеленения

Основные виды вертикального озеленения делят на три группы:

озеленение живыми растениями;

озеленение искусственными растениями;

озеленение стабилизированными растениями.

К первому случаю, подходит тип конструкции, который называется войлочным, и предполагает закрепление на каркасе либо матах из пористого материала эковеб, напоминающего губку, в котором создаются прорези и углубления, куда помещаются свободные корни растений, либо слоев войлока, формирующих карманы для растений. Примером такой конструкции являются стены Патрика Бланка (рис.2).

Так же подходит модульный тип конструкции (рис 6). Он представляет собой каркас и закрепляемые на нем рельсовым методом грунтовые модули с растениями. Примером такой посадки может служить живая стена, возведенная в сентябре 2012 г. в Университете Квинс, г. Шарлотт, Северная Каролина, США. Эта фитостена отличается необычным дизайном – на нем изображена двойная спираль ДНК. Автором необычной живой стены является компания Ambius s, LLC.

Войлочная система подразумевает использование технологии гидропоники (лат. gidro – вода, греч. ponos – работа) и означает выращивание растений на искусственных средах. При этом корневая система растений развивается на твердых, преимущественно волокнистых субстратах, не имеющих питательного значения. Питание растение получает из питательного раствора, окружающего его корневую систему.

Положительными сторонами метода гидропоники являются: небольшой вес и эргономичность гидропонных систем, своевременное получение растениями необходимых ему веществ. Благодаря исключению почвы, сокращаются все расходы, связанные с ее обслуживанием.

Отрицательными сторонами метода гидропоники являются: риск гибели растений при отсутствии, по каким-либо причинам, подачи питательного раствора в течение суток. Поскольку растение прорастает внутрь гидропонного «кармана» или в основу эковеба, становится невозможным поменять композицию фитостены.

Модульная система конструкции предполагает технологию выращивания растений методом «на грунте». Положительными сторонами фитостен, реализованных «на грунтах» являются: нахождение растений в естественной среде обитания, что способствует длительности их жизненного цикла; возможность изменения экспозиции, благодаря изменению порядка модулей.

Отрицательными сторонами фитостен, реализованных «на грунтах» являются: трудоемкость ухода за стеной, пересыхание почвы, большая масса конструкции.

Одним из распространенных способов украшения строений и открытых пространств является вертикальное озеленение из искусственных растений оно относится ко второму виду. Растения из синтетических материалов, применяемые в ландшафтном дизайне, выглядят очень реалистично. Они практически неотличимы от натуральных живых и в сравнении с ними обладают массой преимуществ:

Простота в уходе и обслуживания, не требуют специальных средств.

Высокая стойкость к неблагоприятным факторам окружающей среды.

Длительный и фактически неограниченный срок службы.

Малый вес, что позволяет использовать легкие конструкции для их размещения.

Одним из основных недостатков вертикального искусственного озеленения является неестественность недорогих материалов. Изготовленные из них растения могут иметь неприятный запах, который не развеивается даже в ветреную погоду. Эта проблема решается еще на этапе выбора, не следует экономить на качестве материалов для декорирования.

В последние годы появился еще один вид вертикального озеленения стабилизированным мхом. Стабилизированный мох — природный материал, используемый для декоративного оформления внутреннего пространства помещений. Особенность материала заключается в длительном сохранении природной мягкости, а также цвета, приобретённого в результате процесса стабилизации и окрашивания. Плюсы:

Как говорилось ранее, такой мох не требователен к среде: ему не нужен яркий свет, вода и специальная влажность. Это позволяет озеленить даже самые темные уголки помещения. Положительные стороны применения стабилизированного мха:

Мох гипоаллергенен и безопасен, в том числе для животных и детей.

Мох не является «пылесборником», он не статичен и не притягивает пыль.

Конечно, это не значит, что пыль не скапливается совсем.

Но ее легко убрать с помощью фена.

В стабилизированном мхе, в отличие от мха живого, не заводятся насекомые, что для меня огромный плюс.

Минусы применения данного вида озеленения:

Стабилизированный мох не вечен и имеет ограниченный срок службы.

При правильной эксплуатации это 6-10 лет.

Затем он становится очень хрупким и требует замены.

Впрочем, думаю, всё зависит от того, как и в каком виде он используется.

Растения, используемые в вертикальном озеленении.

Виды растений, используемые в озеленении вертикальных поверхностей на улице и в помещении, различаются. Например, для реализации описанной технологии Патрика Блана подходят не все растения, а только способные расти без почвы. В своих проектах Блан использует только растения с минимальной корневой системой, способные расти на скалах. В районах с холодным и умеренным климатом идеальными растениями для вертикального озеленения, при правильном подходе, являются мхи, широко распространенные на планете и встречающиеся даже в экстремальных условиях Антарктиды.

Выбор комнатных растений для фитостен достаточно широк. Все определяется дизайнерским решением и размером стены или картины. Можно разместить декоративно-лиственные и цветущие растения, ампельные, розеточные, лианы и суккуленты.

Для устойчивости и долговечности композиции растения нужно подбирать с одинаковыми требованиями к условиям содержания, особенно к режиму увлажнения почвы.

Прежде всего, определяем особенности водопотребления растений. Понятно, что обеспечение влагой – это основной показатель, по которому растения объединяются в мини-сообщество, так как режим полива в установке одинаков для всех растений. Различают растения с умеренными и сниженными потребностями во влаге.

Второй показатель — отношение к свету. Большинство фитостен располагается вдали от естественных источников света, на искусственном освещении, поэтому преимущественно наполняются тенестойкими растениями. Если на растения в течение дня будут падать прямые солнечные лучи, то имеет смысл выбрать светолюбивые и засухоустойчивые растения.

Также важно, чтобы растения имели близкие по скорости темпы роста. Медленнорастущие растения дольше сохраняют рисунок фитостены, но слабее перекрывают пространство. Если какой-то вид растёт быстрее остальных, он закроет своей массой соседние растения, лишив их доступа к свету.

Можно подбирать растения одного вида, при этом можно использовать как разные садовые формы одного вида, так и один сорт. В этом случае регулирование условий содержания значительно проще и композиция более устойчивая.

Фитодизайнеры и Ботаники - кто это?

Название «Фитодизайнер» появилось не так давно, однако профессии уже много лет. Ещё при императрице Екатерине Великой были специалисты, составлявшие для венценосной особы цветочные композиции. Тогда их называли просто садовниками.

Фитодизайнером называется специалист по созданию композиций из растений. В своей работе он гармонично совмещает друг с другом цветы и другие растения. Создание неповторимых композиций для праздника или озеленение офисного помещения – это работа для профессионала.

Необходимо много знать, чтобы правильно определить направление и интенсивность света, влажность воздуха, периодичность полива. 

Так же подбором и совмещением для совместного произрастания на фитостенах занимаются учёные естественнонаучного направления – биологи, а если говорить более узко – ботаники. Это весьма непростой процесс, который подразумевает владение специалиста знаниями о светолюбивости и теневыносливости эпифитов, контроле за вредителями и болезнями (фитопатология), потребности в макро- и микроэлементах, времени цветения, необходимости увлажнения многими-многими другими.

Методы исследования

практическое исследование

Как уже упоминалось ранее, наружное вертикальное озеленение более распространено в европейских странах и южных регионах. В нашей климатической зоне более уместно интерьерное озеленение, поэтому практическая часть состоит из процесса самостоятельного выращивания растений в модульном типе и самостоятельном подборе растений для этих целей. Основная цель этой работы заключается в достижении эстетически красивой и живой картины из растений в домашних условиях.

В своей работе я применила модульную систему конструкции, которая предполагает технологию выращивания растений методом «на грунте». Способ полива: боттомный (нижний) полив - горшки размещены в поддоне, в который заливается или подается вода. Увлажнение грунта происходит через перфорированное дно горшка. Капиллярное смачивание гарантирует равномерное увлажнение грунта, при этом он не уплотняется и остается рыхлым, обеспечивая хорошую аэрацию и сохраняя доступ кислорода к корням растений.

Конструктивные преимущества модуля: угол наклона растений и расстояние между поддонами способствуют формированию равномерного растительного покрова с хорошей вентиляцией прикорневой зоны.

Поэтапное выполнение:

Приобретение фитомодуля (рис.7) в количестве 2шт.

Подбор растений (рис.7.1)

Закупка растений: фитония, традесканция, эпипремнум, пилея,, калатея. (рис.7.2.)

Высадка растений в грунт. (рис.8.)

Обработка растения от паразитов (рис.8.1).

Полив 1 раз в неделю (рис.9)

Наблюдение. (рис.10)

Обрезка растений (рис. 10.1.).

Размножение растений для последующего оформления вертикального озеленения (рис.10.2).

В процессе выполнения проекта я столкнулась со следующими проблемами и их решениями:

недостаток освещения, для решения этой проблемы мы соорудили освещение с фито светильником. Это сделано для того чтобы замедлить рост растений и исключить их поворот в сторону естественного освещения;

разный режим полива каждого растения, - для решения этого вопроса нам пришлось убрать из картины фитонии, так как они влаголюбивые растения и от малейшего недополива они быстро теряли свой внешний облик;

быстрорастущие растения, - от таких растений пришлось также избавится. Традесканция хороша своей пышностью и неприхотливости в поливе, но её быстрый рост вверх (не по направлению фитомодулей (рис.11)) и объем корневой системы, требовал частой пересадки.

В результате практической работы были выполнены все поставленные задачи, достигнута цель и доказана гипотеза. Фитокартина (рис.12) выглядит эстетически красивой, объемной, заполненной зеленью, но работы по ее усовершенствованию все еще ведутся, поэтому, вынуждена подтвердить, что модульный тип озеленения (с боттомным поливом) является дорогостоящим и трудоемким в уходе.

стоимостная оценка разных видов озеленения.

Мы рассмотрели ценовую политику и провели телефонный опрос организаций, занимающихся вертикальным озеленением на профессиональном уровне и оформили ее в таблицу. По данным этой таблицы в настоящее время самый бюджетный способ вертикального озеленения, он же и менее затратный в уходе, оказался стабилизированный мох (рис.13) Такой вид вертикального озеленения будет решать интерьерные и эстетические потребности человека. Так же такой тип озеленения можно было бы применить во входной зоне лицея № 97 г. Челябинска.

ВИД РАСТЕНИЙ

ЦЕНА за 1м2, руб

Фитостены из живых растений (гидропоника)

от 42 000

Стабилизированный финский мох "ягель"

от 18 000

Стабилизированный финский мох "кочка"

от 35 000

Стабилизированный мох «пластовой»

от 15 000

Ягель, кочка, пластовой, микс мхов

от 28 000

Модульная система

от 46 000

Фитостены из искусственных растений

от 25 000 (зависит от наполнения)

Доставка и монтаж

от 3000

Обслуживание:

разовый выезд биолога

от 4000

ежемесячное обслуживание растений

от 10 000

обслуживание растений с гарантийной заменой

от 30 000

Заключение

В условиях плотной застройки городов-мегаполисов метод вертикального фасадного озеленения стал бы новым направлением, который по сравнению с традиционным озеленением смог бы решить ряд проблем, возникающих при плотной застройке, а именно микроклиматические, санитарно-гигиенические и эстетические. К недостаткам такого метода озеленения следует отнести высокую стоимость проектирования, строительства и эксплуатации.

Более распространенным методом вертикального озеленения в России стало городское благоустройство торгово-развлекательных площадей, кафе, изготовление миниатюрных поделок из натуральных природных материалов, фитокартины, озеленение рабочих пространств на предприятиях, в деловых представительствах, конторах и офисах.

Основной вывод по работе:

В результате практической работы были выполнены все поставленные задачи и достигнута цель и доказана гипотеза. Фитокартина (рис.12) выглядит эстетически красивой, объемной, заполненной зеленью, но работы по ее усовершенствованию все еще ведутся, поэтому, вынуждена подтвердить, что модульный тип озеленения (с боттомным поливом) является дорогостоящим и трудоемким в уходе.

В настоящее время самый бюджетный способ вертикального озеленения, он же и менее затратный в уходе, оказался стабилизированный мох «пластовой». Такой вид вертикального озеленения будет решать интерьерные и эстетические потребности человека. Так же такой тип озеленения можно было бы применить во входной зоне лицея № 97 г. Челябинска.

Список литературы

А.И. Литвинова, Н.А. Евстигнеева, Ю.В. Евстигнеева. Вертикальное озеленение городских пространств. Статья от 17.02.2022г. https://cyberleninka.ru/article/n/vertikalnoe-ozelenenie-gorodskih-prostranstv/viewer

К.Г. Лебедь. Использование вертикального озеленения в мире. https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-vertikalnogo-ozeleneniya-v-mire/viewer

Петров К.С., Лебедь К.Г., Арцишевский М.Д., Бабаян К.Д. Устройство "зеленых зон" в условиях плотной застройки /2019

Афонина М.И., Матюхин А.А.Опыт использования фитоконструкций на примере юга России /2017

Туркина Е.А., Чистяков Д.А., Калугин А.Н.Тенденции развития горизонтального и вертикального озеленения зданий /2018

Фитостены https://greenoffice.ru/uslugi/static-vertikalnoe-ozelenenie/

Проект «Зеленый экран Краснодара» https://sochi.scapp.ru/scapp-gorod/glavnyj-arkhitektor-krasnodara-natal/

Приложение

Рисунок 1. Висячие сады Семирамиды

Рисунок 2. Живая стена Патрика Блана

Рисунок 3. Вертикальный лес в Милане

Рисунок 4. Зеленые башни Нанкин

Рисунок 5. Зеленый экран Краснодара

Рисунок 6. Модульная конструкция вертикального озеленения

Рисунок 7. Модульная система конструкции (с боттомным поливом).

Рисунок.7.1. Подбор растений

Рисунок 7.2. Закупка растений.

Рисунок 8. Высадка растений в грунт.

Рисунок 8.1. Обработка растения от паразитов.

Рисунок 9. Полив

Рисунок 10. Наблюдение

Рисунок 10.1. Обрезка растений.

Рисунок 10.2. Размножение растений для последующего оформления вертикального озеленения

Рисунок 11. Изменения направления роста растений в вертикальном озеленении (рост вверх, не по направлению фитомодулей)

Рисунок 12. Фитокартина.

Рисунок 13. Фитокартина из стабилизированного мха.

Просмотров работы: 352