_(7166632353).jpg/1280px-Le_mur_v%C3%A9g%C3%A9tal_(Mus%C3%A9e_du_quai_Branly)_(7166632353).jpg)
Зеленая стена — это вертикальная конструкция, намеренно покрытая растительностью. [1] [2] Зеленые стены включают в себя вертикально нанесенную питательную среду, такую как почва, заменитель субстрата или войлок для гидрокультуры; а также интегрированную систему подачи гидратации и фертигации. [1] [3] Их также называют живыми стенами или вертикальными садами , и они широко связаны с предоставлением многих полезных экосистемных услуг . [1] [3]
Зеленые стены отличаются от более устоявшейся типологии вертикального озеленения «зеленых фасадов», поскольку у них среда роста поддерживается на вертикальной поверхности основной стены (как описано ниже), в то время как зеленые фасады имеют среду роста только у основания (либо в контейнер или в качестве грунтовой грядки). На зеленых фасадах обычно растут вьющиеся растения, поднимающиеся вверх по вертикальной поверхности основной стены, а на зеленых стенах могут расти различные виды растений. [3] [4] Зеленые стены можно устанавливать внутри или снаружи помещения; как отдельно стоящие установки или прикрепленные к существующим основным стенам; и применяется в различных размерах.
Стэнли Харт Уайт , профессор ландшафтной архитектуры в Университете Иллинойса с 1922 по 1959 год, в 1938 году запатентовал «архитектурную структуру и систему, несущую растительность», хотя его изобретение не продвинулось дальше прототипов на его заднем дворе в Урбане , штат Иллинойс . [5] [6] Популяризацию зеленых стен часто приписывают Патрику Бланку , французскому ботанику, специализирующемуся на подлеске тропических лесов. Он работал с архитектором Адрианом Файнзильбером и инженером Питером Райсом над созданием первой успешной большой внутренней зеленой стены или Mur Vegetal в 1986 году в Cité des Sciences et de l'Industrie в Париже, и с тех пор участвовал в проектировании и реализации ряда известных инсталляций (например, Музей на набережной Бранли , созданный в сотрудничестве с архитектором Жаном Нувелем [7] [8] ).
В последнее время популярность зеленых стен возросла. [3] Например, в онлайн-базе данных, предоставленной greenroof.com, сообщается, что 80% из 61 крупномасштабной наружной зеленой стены, указанной как построенные после 2009 года, а 93% - после 2007 года. [9] Многие известные зеленые стены были установлены в учреждениях. зданиях и общественных местах, причем значительное внимание уделяется как наружным, так и внутренним установкам. [10] По состоянию на 2015 год самая большая зеленая стена, как сообщается, занимает площадь 2700 квадратных метров (29 063 квадратных фута) и расположена в Международном конференц-центре Лос-Кабос, спроектированном мексиканским архитектором Фернандо Ромеро . [11]
Зеленые стены часто состоят из модульных панелей, которые удерживают среду для выращивания, и их можно разделить на категории в зависимости от типа используемой среды для выращивания: сыпучая среда, матовая среда и структурная среда.
Зеленые стены без среды — это те, которые не требуют почвенных субстратов, удобрений или сетчатых систем полива и в которых используется метод выбора видов растений, которые лучше всего подходят для местного климата. В зеленых стенах, не содержащих медиа, часто используется структурная стальная рама, заполненная проволочной сеткой, которая затем прикрепляется к фасаду конструкции, а к этой проволочной сетке индивидуально прикрепляются растения. Эти рамы смещены относительно несущей конструкции, чтобы обеспечить поток воздуха между зеленой стеной и несущей конструкцией, и это смещение приводит к дополнительному охлаждению прилегающего здания.
Эти системы без сред позволяют создавать зеленые стены, которые значительно легче, чем другие методы, а также требуют значительно меньшего обслуживания, а риск миграции жидкости в прилегающие несущие стены исключается. Виды растений, которые можно использовать в системах без среды, варьируются в зависимости от местоположения планируемой зеленой стены. Ксерические растения, такие как тилландсии , можно использовать, поскольку они поглощают доступную атмосферную воду и питательные вещества через клетки листьев трихом, а их корни развились так, чтобы удерживаться на опорной структуре, в отличие от других растений, которые используют свои корни в качестве среды для поглощения питательных веществ. Другое преимущество тилландсий в системе без среды заключается в том, что эти растения используют метаболизм крассуловой кислоты для фотосинтеза, и они эволюционировали, чтобы выдерживать длительные периоды жары и засухи, и в результате эти растения растут медленно и требуют минимального ухода.
Каждые три-пять лет можно собирать любые дополнительные побеги растений, чтобы уменьшить вес, и эти детеныши растений можно использовать для создания дополнительных зеленых стен. Если подходящие виды соответствуют климату места расположения зеленой стены, потенциальные потери растений в течение любого периода от трех до пяти лет незначительны. Поскольку система полива не используется, этот метод исключает потенциальные проблемы с плесенью, водорослями и мхом, которые могут поражать другие системы. Из-за нехватки среды и воды эти экраны также можно устанавливать горизонтально, и первый из когда-либо установленных таких экранов был установлен в 2023 году на крыше здания № 2 Совета города Мельбурна . [12]
Отдельно стоящие носители представляют собой портативные живые стены, которые можно использовать для внутреннего ландшафтного дизайна и которые, как считается, обладают многими преимуществами биофильного дизайна. Живые стены Zauben спроектированы с использованием гидропонной технологии, которая сохраняет на 75% больше воды, чем растения, выращенные в почве, самоорошаются и оснащены датчиками влажности.
Стены со свободной средой, как правило, представляют собой системы типа «почва на полке» или «почва в мешке». В системах со сыпучей средой почва упаковывается на полку или в мешок, а затем устанавливается на стену. Эти системы требуют замены носителя не реже одного раза в год снаружи и примерно каждые два года внутри помещений. [ нужна цитата ]
Системы рыхлого грунта не очень подходят для районов с сейсмической активностью. Самое главное, поскольку среду этих систем может легко сдуть проливным дождем или сильным ветром, их не следует использовать в системах высотой более 2,5 метров (8 футов 2 дюйма). В Азии есть некоторые системы, которые решили проблему эрозии рыхлой среды за счет использования защитных систем, удерживающих среду внутри системы «зеленых стен», даже когда разжижение почвы происходит под действием сейсмической нагрузки. В этих системах растения все еще могут вырваться с корнями из разжиженного грунта под действием сейсмической нагрузки, поэтому необходимо закрепить растения в системе, чтобы предотвратить их падение со стены.
Системы с рыхлой почвой без систем эрозии физической среды лучше всего подходят для домашнего садовода, где желательна периодическая пересадка растений от сезона к сезону или из года в год. Системы рыхлой почвы с системами эрозии физической среды хорошо подходят для всех применений «зеленых стен».
Системы типа матов обычно представляют собой маты из кокосового волокна или войлока. Матовая среда довольно тонкая, даже в несколько слоев, и поэтому не может поддерживать жизнеспособную корневую систему зрелых растений более трех-пяти лет, прежде чем корни одолеют мат, и вода не сможет адекватно проникать через мат.
Метод ремонта этих систем заключается в замене больших участков системы путем вырезания мата из стены и замены его новым матом. Этот процесс повреждает корневые структуры соседних растений на стене и часто убивает многие окружающие растения в процессе восстановления.
Эти системы лучше всего использовать внутри здания и являются хорошим выбором в районах с низкой сейсмической активностью и небольшими растениями, которые не вырастают до веса, способного со временем разорвать мат под собственным весом.
Матовые системы особенно неэффективны с точки зрения использования воды и часто требуют постоянного орошения из-за тонкости среды и ее неспособности удерживать воду и обеспечивать буфер для корней растений. Эта неэффективность часто требует установки в этих системах системы рециркуляции воды за дополнительную плату. Матовые носители лучше подходят для небольших установок высотой не более восьми футов, где ремонт легко выполнить.
Полиуретановые листы с полуоткрытыми порами, выполненные в виде ящиков для яиц, в последние годы успешно используются как для открытых садов на крыше, так и для вертикальных стен. [13] Водоудерживающая способность этих инженерных полиуретанов значительно превосходит водоудерживающую способность систем на основе кокосового волокна и войлока. Полиуретаны не подвергаются биологическому разложению и, следовательно, остаются жизнеспособными в качестве активного субстрата более 20 лет. В системах вертикальных стен с использованием полиуретановых листов обычно используется сэндвич-конструкция, в которой на заднюю часть наносится водонепроницаемая мембрана, укладывается полиуретановое покрытие (обычно два листа с ирригационными линиями между ними), а затем сетка или анкерные распорки/стержни закрепляют сборку на стена. На лицевой стороне первого листа уретана вырезаются карманы, в которые вставляются растения. Почва обычно удаляется с корней любых растений перед помещением их в подложку уретанового матраса. Версия того же полиуретанового материала в виде хлопьев или рубленой лапши также может быть добавлена к существующим смесям структурных сред для повышения удержания воды.
Структурные среды представляют собой «блоки» питательной среды, которые не являются рыхлыми и не матами, но сочетают в себе лучшие характеристики того и другого в блоке, который можно изготовить в различных размерах, формах и толщинах. Преимущество этих сред заключается в том, что они не разрушаются в течение 10–15 лет, могут иметь более высокую или меньшую водоудерживающую способность в зависимости от выбора растений для стены, их pH и EC могут быть настроены в соответствии с потребностями растений. и легко обрабатываются для обслуживания и замены. [ нужна цитата ]
Также обсуждаются «активные» живые стены. Активная живая стена активно втягивает или нагнетает воздух через растения до такой степени, что можно отказаться от установки других систем фильтрации воздуха, чтобы обеспечить экономию средств. Таким образом, дополнительные затраты на проектирование, планирование и установку активной живой стены все еще под вопросом. Благодаря дальнейшим исследованиям и стандартам UL, подтверждающим данные о качестве воздуха из живой стены, строительные нормы и правила могут однажды разрешить фильтрацию воздуха в наших зданиях с помощью растений. [14]
Исследования в области качества воздуха и растений продолжаются. Ранние исследования в этой области включают исследования НАСА, выполненные в 1970-х и 1980-х годах BC Wolverton. [15] Было также исследование, проведенное в Университете Гвельфа Аланом Дарлингтоном. [16] Другие исследования показали влияние растений на здоровье офисных работников. [17]
Зеленые стены чаще всего встречаются в городских условиях , где растения снижают общую температуру здания. «Основной причиной накопления тепла в городах является инсоляция , поглощение солнечной радиации дорогами и зданиями в городе, сохранение этого тепла в строительных материалах и его последующее повторное излучение. Однако в результате этого возникают поверхности растений. транспирации , не поднимаются более чем на 4–5 °C выше температуры окружающей среды и иногда бывают прохладнее» . [18]
Живые стены могут функционировать как городское сельское хозяйство , городское садоводство или обеспечивать эстетическое улучшение в качестве художественных инсталляций. Они особенно подходят для городов, поскольку позволяют эффективно использовать имеющиеся вертикальные площади. Они также подходят для засушливых районов, поскольку вода, циркулирующая по вертикальной стене, испаряется с меньшей вероятностью, чем в горизонтальных садах. Иногда его строят внутри помещения, чтобы облегчить синдром больного здания . Живые стены также признаны средством устранения плохого качества воздуха как внутри, так и снаружи.
Управление водными ресурсами
Живые стены также могут быть средством повторного использования и управления водой . Растения очищают слегка загрязненную воду (например, серую воду ), поглощая растворенные питательные вещества. Бактерии минерализуют органические компоненты, делая их доступными для растений. В школе Берчи в Сиэтле, штат Вашингтон, проводится исследование с использованием системы GSky Pro Wall, однако в настоящее время общедоступных данных по этому вопросу нет.
Фиторемедиация и улучшение качества воздуха
Зеленые стены обеспечивают дополнительный слой изоляции, который может защитить здания от сильных дождевых вод, что приводит к управлению сильными ливневыми водами и обеспечивает тепловую массу. Они также помогают снизить температуру здания, поскольку растительность поглощает большое количество солнечной радиации. Это может снизить потребление энергии и очистить воздух от ЛОС (летучих органических соединений), выделяемых красками, мебелью и клеями. Выделение летучих органических соединений может вызвать головные боли, раздражение глаз, раздражение дыхательных путей и загрязнение внутреннего воздуха. Зеленые стены также могут очистить воздух от роста плесени внутри зданий, которая может вызвать астму и аллергию.
Зеленые стены в помещении могут оказывать терапевтический эффект от воздействия растительности. Эстетическое ощущение и внешний вид зеленых стен являются еще одним примером преимуществ, но они также влияют на микроклимат в помещении за счет снижения уровня CO 2 , уровня шума и загрязнения воздуха. [19] [3] Однако для оптимального воздействия на микроклимат в помещении важно, чтобы растения в зеленой стене имели наилучшие условия для роста, как с точки зрения полива, удобрений, так и с точки зрения достаточного количества света. Чтобы добиться наилучшего результата по всему вышеперечисленному, в некоторых системах зеленых стен используются специальные запатентованные технологии, разработанные в интересах растений. [20]
Томас Пью, биогеохимик из Технологического института Карлсруэ в Германии , создал компьютерную модель зеленой стены с широким выбором растительности. Исследование показало результаты поглощения зеленой стеной диоксида азота и твердых частиц. В уличных каньонах, где задерживается загрязненный воздух, зеленые стены могут поглощать загрязненный воздух и очищать улицы. [ нужна цитата ]
Акустические характеристики
Еще одна важная функция в городских условиях – акустическая модерация. Растения ослабляют шум , поглощая, преломляя, отражая и рассеивая звук. В результате растительные установки широко используются в качестве средства улучшения звуковой среды внутри и снаружи помещений. [3]
Улучшение биоразнообразия
Традиционные зеленые фасады лучше всего характеризуются как «ксеротермофильные» среды обитания, сравнимые со скалами, в то время как сплошные войлочные и модульные типы живых стен, заполненные субстратом, лучше всего характеризуются как влажные и прохладные среды обитания, сравнимые с покрытыми растительностью водопадами. Обычно оказывается, что системы с увеличенной глубиной субстрата предлагают наибольшее разнообразие и изобилие видов. [21] Напротив, биоразнообразие при применении внутри помещений, скорее всего, будет значительно ограничено из-за созданных ограниченных экосистем, причем интродукции, скорее всего, будут происходить на этапах посадки или повторной посадки. [22]
Зеленые насаждения с преобладанием деревьев обеспечивают лучшее снятие теплового стресса, когда это наиболее необходимо. Плохо спроектированное голубое пространство может усугубить тепловой стресс в суровых условиях.
выберите «зеленая стена» в качестве типа и «живая стена» в разделе «тип зеленой крыши».
Все больше аэропортов инвестируют в вертикальные сады и живые стены, чтобы создать уникальную атмосферу.
