МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ШКОЛА С УГЛУБЛЕННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ ОТДЕЛЬНЫХ ПРЕДМЕТОВ «ДНЕВНОЙ ПАНСИОН-84» ГОРОДСКОГО ОКРУГА САМАРА Итоговый индивидуальный проект Тема: Вертикальное озеленение и его использование в помещениях школы. Вертикальное озеленение как явление способное улучшить экологическую обстановку в городских школах. обучающийся: Ф.И.О. Савинов Никита Александрович класс: 9А руководитель: Ф.И.О. Самара, 2020 год Оглавление: 1. 2. 3. 4. 5. Введение. Проблема. Актуальность проекта. Цель проекта. Объект и предмет исследования. Гипотеза. Задачи проекта. Методы исследования. Теоретическая и практическая значимость исследования Основная часть Что такое вертикальное озеленение История вертикального озеленения Польза вертикального озеленения Разновидности вертикального озеленения Растения, используемые в вертикальном озеленении Выводы Рекомендации Список литературы 1.Введение Проблема глобального потепления уже ни у кого не вызывает сомнения. Неконтролируемое увеличение количества автотранспорта в городах. Тотальная застройка «бетонными джунглями». Бесконтрольное сжигание мусора. Это лишь малая толика примеров пренебрежительного отношения человека к своему собственному существованию. Снижение уровня вредных выбросов не является полным решением проблем. Отсутствие систем восстановления уровня кислорода до необходимого уровня является серьезной проблемой. Особенно актуальна эта проблема в общественных местах, например, в школах. И поиск путей решения этого вопроса необходимо начинать уже сегодня. Проблема: Резкое ухудшение экологической обстановки в городах. Актуальность проекта: Ни для кого не секрет что в последние годы в крупных городах России резко ухудшилась экологическая обстановка. Из-за преобладания принципа «сплошной застройки» площади зеленых насаждений неуклонно сокращается. Дома строятся быстрее чем растут деревья вокруг них. Полное отсутствие обязательности выделения мест под зеленые насаждения представляет серьёзную проблему для компенсации увеличения выбросов вредных веществ. В связи с коммерческой невыгодностью за последние годы полностью прекратилось появление новых Парков внутри городской черты. Городские земли засаливаются, накапливают тяжёлые металлы, в воздухе увеличивается количество пыли. В помещениях школ где требуется постоянный приток свежего воздуха появилась проблема – откуда его брать если на улицах города воздух гораздо хуже, чем внутри. Одним из подходов к снижению негативного воздействия перечисленных выше факторов и позволяющих повысить комфортность городской среды, является применение вертикального озеленения. Цель проекта: Поиск вариантов решения экологической проблемы в школах Выяснить возможно ли сделать озеленение в школе, какие есть сложности и варианты их решения. Чем это поможет ученикам, и сколько это будет стоить. Объект и предмет исследования: Принципы построения вертикального озеленения. Гипотеза: Вертикальное озеленение улучшит экологическую обстановку в помещениях школы. Экономит место и смотрится красиво и современно. Минусы Вертикальное озеленение требует денег и много время для ухаживания. Задачи проекта: Изучить основные принципы построения вертикального озеленения. Выяснить насколько реально сделать вертикальное озеленение в школе. Методы исследования: анализ материалов о вертикальном озеленении в интернете, сравнение вертикального озеленения с другими способами озеленения. Теоретическая и практическая значимость исследования. При вертикальном озеленении можно будет дольше не проветривать помещение, что приведёт к меньшим заболеваниям среди учеников. Будет хорошее украшение для интерьера. Повысится количество свежего воздуха что приведёт к большей трудоспособности детей. 2. Основная часть Что такое вертикальное озеленение Озеленение — «Озеленение - совокупность работ, связанных с созданием и использованием растительных насаждений; в более широком смысле работы, направленные на улучшение экологического состояния окружающей среды и благоустройство территорий» Википедия. Вертикальное озеленение — направление ландшафтного и интерьерного дизайна, реализующее озеленение территорий, зданий и внутренних интерьеров в вертикальных или иных, отличных от горизонтальных, плоскостях. В вертикальном озеленении используют фитостены (еще одно название — живые стены или вертикальные сады) и фитомодули (еще одно название — фитопанели). В Европе и Азии ΧΧΙ века популярность технологий вертикального озеленения стремительно набирает обороты в связи с ростом значения городов в жизни людей и агрессивным состоянием окружающей среды в городах. В условиях повышенной плотности населения, недостатка кислорода и избытка продуктов распада в воздухе, нехватки свободного пространства, вертикальное озеленение стало одним из актуальных методов, позволяющих решить проблему комфортного самочувствия и жизнедеятельности человека в агрессивной городской среде. История вертикального озеленения. О вертикальном озеленении наши предки знали еще 600 лет до нашей эры, когда в древнем Вавилоне были воздвигнуты Висячие сады Семирамиды (рис.1) — одно из семи чудес света. Они представляли собой четырехуровневое сооружение с множеством прохладных комнат, обильно украшенных растениями. Для их полива использовался водоподъемник, для функционирования которого рабам приходилось крутить колесо. Своды здания на каждом уровне подпирали 25-метровые колонны. Террасы выкладывались плиткой, заливались асфальтом и засыпались слоем земли, достаточным для выращивания даже деревьев. В истории России одним из первых примеров был «верховой сад» Московского Кремля. Сад был заложен в 1623 году садовником Назаром Ивановым. По утверждению известного историка И. Забелина, Верхний Сад был обнесен каменной оградой с частыми проемами и имел "62 сажени в длину и 8 саженей в ширину", что составляло около 2600 м2. Из проемов, украшенных резными решетками, открывался обширный вид на Замоскворечье. Вода в искусственном водоеме 2с "водяными взводами" (фонтанами), размещенными на крыше, подавалась специальным механизмом, находившимся в существующей и поныне Водовзводной башне Кремля. Для устройства висячих садов на каменные своды укладывали свинцовые бруски. Их запаивали, а сверху насыпали растительный грунт "на аршин с четвертью" и высаживали плодовые деревья и кустарники. Просуществовали "верховые" сады почти 150 лет, пока на их месте не был построен Кремлевский дворец. Позднее, уже в XVIII веке, висячие сады появились при жилых помещениях Зимнего дворца в Санкт-Петербурге (архитектор Б. Растрелли). В середине XIX века в связи с появлением новых строительных материалов и конструкций началось "массовое" строительство в Европе. Настоящей сенсацией стала демонстрация в Париже на Всемирной выставке 1867 года модели сада на крыше дома известного немецкого строителя и изобретателя Карла Рабитца. В конце XX века идея вертикального озеленения переживает бурное развитие, особенно в европейских городах. Самым известным мастером «вертикальных садов» стал Патрик Блан (рис. 2). Свои первые ботанические опыты он начал проводить еще в детстве. В 12-летнем возрасте он высаживал цветы на сетку вдоль каменной стены в саду своего пригородного дома. Детское увлечение через несколько лет привело его в Парижский университет, где он получил степень доктора наук. Затем он путешествовал в тропических лесах Малайзии и Таиланда, изучая растения, живущие в расщелинах отвесных скал и гротов, и был просто поражен их способностью укореняться даже на вертикальных скалистых склонах. Вертикальные сады Блана в принципе отличаются от традиционных способов вертикального озеленения стен, использующих неприхотливые вьющиеся растения типа виноградной лозы или плюща, растущие в грунте и увивающие городские строения. Сады Патрика Блана представляют собой прекрасные картины, созданные из тысяч самых разнообразных растений, которые подбираются для каждого проекта индивидуально в зависимости от условий климата и художественного решения. Польза от использования вертикального озеленения Плохая экология, загрязненный и загазованный воздух — одна из острых проблем современных городов. Пытаясь оградить себя от бед мегаполиса, люди устанавливают пластиковые окна. Но это совершенно не означает, что воздух в вашей городской квартире великолепного качества. Человека буквально со всех сторон окружают источники вредных соединений, провоцирующих аллергию и другие серьезные заболевания: пластики и ДСП, едкая бытовая химия — все это, к сожалению, есть едва ли не в каждой квартире. Насыщение кислородом воздуха. Воздух в помещении от 4 до 8 раз грязнее, чем на загазованной автостраде. Фитостены с живыми растениями отлично решают проблему загрязнений, поглощая вредные вещества и очищая воздух. Особенно хороши в этом плане для вертикального озеленения в квартире аглаонемы, спатифиллумы и монстеры. Они обогащают помещение кислородом, озоном и аэроионами и отлично поглощают формальдегиды. Из горшечных теми же качествами обладают азалии, алоэ, антариумы, гусмании, драцены, каланхоэ, калатеи, диффенбахии и папоротники. Увлажнение воздуха. Проблема слишком сухого воздуха стоит перед современным человеком круглый год. Зимой его иссушает центральное отопление, летом — так любимые всеми кондиционеры. Дело тут совершенно не в том, что вы заметите первые мимические морщинки на пять лет раньше, чем могли бы. Излишне сухой воздух негативно сказывается на здоровье в целом, а при таких заболеваниях, как астма — провоцирует приступы. Конечно, мы можем использовать бытовые увлажнители, но не круглосуточно. В этом случае вертикальные сады с живыми растениями выступят хорошим естественным увлажнителем воздуха, не требуя при этом вашего постоянного внимания. Встроенная система автополива регулярно подает воду через всю конструкцию, а испарения влаги естественным путем увлажняет воздух в помещении круглые сутки. Шумоизоляция. Увы, это проблема современного жилого фонда, особенно характерная для панельных многоквартирных домов. Чем же здесь может помочь фитостена? Вертикальный сад в квартире легко сделать своими руками — используйте готовые модули с автополивом для высадки растений. Конструкция фитомодуля глубиной 11-15 см, заполненная субстратом и множеством растений, сама по себе является дополнительным шумопоглощающим устройством, чего нельзя сказать, например, о ковре и других декоративных предметах интерьера. Зонирование пространства. Здесь просто поле обширное для фантазий дизайнеров! Как в домашнем, так и в общественном интерьере, можно использовать вертикальные клумбы (на балконе и в квартире), зеленые перегородки, колонны (и полукруглые, и двухсторонние). Учитывая все вышеперечисленные достоинства фитостен, использовать их в декорировании помещений становится особенно приятно. Все эти плюсы являются актуальными для школьных помещений. Большое количество школьников собранных в одном помещении увеличивает потребление кислорода что сказывается на работоспособности мозга, уменьшение концентрации учеников и как следствие снижение успеваемости и здоровья учеников. С помощью озеленения в помещениях школ можно добиться увеличения количество кислорода и стабилизации уровня влажности что позволит дольше не проветривать помещение, снизить количество сквозняков и приведёт к уменьшению количества простудных заболеваний у учеников. Однако традиционного варианта озеленения явно не хватит для такого количества одновременно находящихся в помещении детей. Размещение растений на полу противоречит противопожарной безопасности, а размещение растений на подоконниках снижает количество естественного освещения. В этом случае идеальным решением проблемы является применение вертикального озеленения. Большое количество свободных стен в классах и коридорах отлично подходит для размещения на них растительных композиций. Привлечение школьников к разработке дизайнерских проектов фитостен даст возможность проявить себя с творческой стороны, привьёт детям понимание эстетики прекрасного. Использование таких вариантов фитостен как «вертикальный огород» с размещением в столовой даст возможность добавить в рацион питания школьников дополнительных витаминов. Что является отличным дополнением к другим плюсам использования вертикального озеленения в школах. Явными недостатками использования «вертикального озеленения» является высокая стоимость изготовления конструкций для «фитопанелей» и не меньшая высокая стоимость самих растений пригодных для использования в вертикальном озеленении. Виды растений используемые для вертикального озеленения напрямую зависят от типа конструкции размещения растений на вертикальной поверхности. Разновидности вертикального озеленения Существует несколько видов вертикального озеленения, имеющих свои отличительные характеристики и подходящих для декорирования определенных пространств. Основные типы конструкции: Контейнерная система Система отдельных горшочков, закрепленных на специальной несущей конструкции с капельным поливом. По сути это стандартные вазоны, которые размещают друг над другом. Делается это или с помощью набора полок или размещают горшочки на персональных подвесных системах (гибких или жестких). Так же есть варианты где горшочки заменены на тканевые карманы, сшитые из специальной ткани (войлок). Последними разработками являются устанавливаемые независимо от вертикальных стен Мобильные системы со встроенной гидропонной системой (но такие системы значительно дороже стандартных вариантов размещения контейнеров с растениями). Плюсы: Характеризуется относительно невысокой стоимостью. Простота замены в случаях болезни или гибели отдельных растений. Возможность использования различных грунтов для разных растений, ввиду того, что каждому виду растений нужен свой грунт: по составу, фракциям, минеральным добавкам. Возможность использования стандартных видов растений уже применяемых при обычном озеленении. Минусы: Требуется тяжёлая несущая конструкция. Сложно применять системы капельного полива. Требуется дополнительная разработка модулей освещения. Лианные системы. Система предназначена для роста растений лианного типа. Чаще всего это натянутые струны из различных материалов, по которым лианы поднимаются вертикально естественным для этих растений способом, цепляясь за несущую конструкцию. Возможен вариант использования решёток. Чаще всего используют на открытых площадках, но возможны варианты и внутри помещений. Существует два варианта расположения вазонов с корневищами – снизу или сверху стены. В первом варианте от горшочков с грунтом вверх натягивают веревки или проволоку по которым лианы карабкаются вверх. Во втором варианте лианы просто ниспадают вниз словно водопад из живых растений. Плюсы: Самый дешёвый вариант. Простота монтажа и обслуживания (при нижнем расположении вазонов). Минусы: Неравномерность роста лиан. Трудно контролировать рост лиан и формировать растения в красивые композиции. Практически невозможно заменить отдельное растение (например, погибшее) в связи с тем, что лианные растения часто переплетаются между собой. Сложный монтаж и обслуживание при верхнем расположении вазонов. Модульные системы. Фитомодули. Специально разработанные конструкции, позволяющие размещать грунт или специальный субстрат необходимый для корневой системы в вертикальном положении. Система капельного полива встроена в саму конструкцию. Может оснащаться специальным модулем освещения с датчиком освещенности. Современные конструкции модульных систем имеют встроенные датчики уровня влажности, полностью автоматическую автономную систему капельного полива и систему автоматического внесения удобрений. Существует несколько подходов к реализации фитомодулей: на сыпучих средах. Корневая система растения заворачивается в специальный пакет с почвенным субстратом (или помещается в бокс) и устанавливается на несущую конструкцию. Раз в год растения на стене и грунт положено заменять. Такие вертикальные сады не рекомендуется поднимать в местах большого скопления людей, так как грунт вымывается, а сама стена может осыпаться. Сады данного типа рекомендуются для экстерьеров небольших площадей (например, в саду загородного дома, когда сезонная пересадка растений не доставляет хозяину хлопот) либо для интерьеров (офис, торговый центр, бар, салон красоты). на волокнистых средах. В основе реализации такой фитомодуль — гидропонный метод: корневая система растения укрепляется и прорастает в среду из легковесного непитательного материала, например, в кокосовое волокно. Питательные вещества подаются корневым системам методом орошения: постоянно и в рассчитанном количестве. Гидропонный метод популярен для фитомодуль небольшого размера, разворачиваемых в помещениях: торговых центрах, офисах, квартирах или загородных домах. Особыми преимуществами гидропонного фитомодуля являются отсутствие земли, а, следовательно, грязи в помещении и простота ухода. К недостаткам можно отнести статичность композиции фитомодуля: растение невозможно вынуть из материала, так как его корни прорастают в непитательную среду. на дробных средах. Под дробной средой подразумевают грунт из специальных материалов, с гранулами нужного размера. Преимущество дробных сред в том, что грунт для укрепления корней может быть использован в соответствии с потребностями конкретных растений: то есть, иметь нужную кислотность, воздухопроницаемость, размер гранул и другие показатели. Дробные среды не вымываются дождями и не выдуваются ветром, поэтому идеально подходят для проектирования фитомодуль среднего и большого размера и в экстерьерах, и в интерьерах. Растения на таких средах могут жить 10-15 лет без пересадки. Стоимость такого фитомодуля высока при проектировании и установке, но ее обслуживание обходится гораздо дешевле. Плюсы: Несложное обслуживание после настройки специалистом. Самый красивый вариант. Бесчисленное количество вариантов декоративных комбинаций. Есть возможность смены композиции без глобальной перенастройки системы контроля. Минусы: Очень, очень, очень дорогая система. Высокую стоимость можно компенсировать собственными разработками, но это требует много знаний по разным направлениям – не только по биологии, но и компьютерным технологиям и системам автоматизации и робототехники. Растения, используемые в вертикальном озеленении Для контейнерных систем подходят практически все комнатные растения. Неплохо проявили себя при использовании в системах вертикального озеленения: Аспарагус Очень быстро растет, занимает большой объем, выдает много стеблей, практически закрывает всю конструкцию. Объемное, нежное и фактурное растение, очень легкое и невесомое на вид. Корни аспарагуса быстро растут, очень короткий период от посадки растения в кашпо до поставки в фитостену. Спатифиллум Стойкие, неприхотливые растения, подходят для кашпо, фитостен. Лучше выбирать карликовые виды, которые не вырастают выше 30 см. и более выносливые, чем другие. Ему не надо много солнечного света, прекрасно растет при искусственном освещении, хорошо переносит отопительный сезон. Особенно хорошо смотрятся в большом массиве. Хлорофитум используются в создании фитокартин, фитостен. Даже одно это пестролистое растение позволит создать яркий акцент в живой стене. Надежный, выносливый цветок. Розетки из узких, длинных листьев дают много зелени. Формы с белыми полосами по краю или по его центру листовой пластины делают хлорофитум нарядным, но и чисто зеленая окраска тоже хороша. А свисающие на тонких побегах молодые розетки не только очень симпатичны, но и дают много нового посадочного материала. Традесканции (зебрина, каллизия) — очень похожие друг на друга представительницы одной группы. Их часто высаживают в подвесные кашпо. Длинные свисающие плети красиво смотрятся, но если их все время прищипывать и обламывать, то получаются отличные кустики. Яркие, цветные листья, простота содержания и ухода за традесканциями — все говорит в их пользу при выборе растений для посадки в фитомодуль. Отдельным вариантом для использования контейнерной системы, особенно для мобильных систем, являются огородные растения такие как – лук, чеснок, петрушка, укроп. Они не только наполняют воздух приятными ароматами, но и круглогодично могут снабжать детей полноценной свежей зеленью. Для лианных систем лучше всего подходят растения с длинными стеблями и способные взбираться по направляющим вверх - лианы. Лианами называют большую группу растений разных видов и ботанических родов, относящихся к разным семействам. Их объединяет некоторая общность строения, главным образом, стебля - гибкого, не способного самостоятельно держаться вертикально. Чтобы подняться вверх, стебель лианы должен иметь опору. Обвиваясь вокруг нее либо цепляясь за нее с помощью листьев, усиков, шипов, корней и других приспособлений, он может удерживаться в соответствующем положении. Сциндапсус - Имеет довольно крупные листья интересной пестрой окраски, большая часть которых — белая или желтая. Так же легко размножается черенками и для усиления ветвистости прищипывается. Прекрасно держат рисунок, будучи помещенными в фитостены, неприхотливы, редко болеют, очень стойкие, могут произрастать в полутени. Полив редкий: летом достаточно 1 раз в неделю, зимой — 1 раз в 10 дней. Настурция вьющаяся - Плети вьющейся настурции достигают двух метров длиной. Это растение внесет в ландшафт вашего загородного участка яркую желтооранжевую палитру. Цветение настурции продолжается с середины лета до начала заморозков Ипомея – один из самых больших родов цветковых растений семейства вьюнковых. Это крупная лиана до 4-5 м длиной с мощным основным стеблем. Ипомея зацветает в конце июля – начале августа и продолжает цветение до октября. Это растение называют цветком утренней зари, так как ее цветки раскрываются рано утром и закрываются после обеда. Плющ – имеет красивые листья и неприхотлив, но очень ядовит. Для использования в школах не рекомендуется. Для модульных систем фитостен можно использовать бесчисленное количество видов растений. В 2006 г. Патрик Бланк закончил очередной музейный проект в Париже (Musee du Quai Branly), на внешнее оформление которого ушло 15 тыс. растений 170 видов. (рис. 3-4) Интересным вариантом является использование мхов и лишайников. Первые мхи на нашей планете появились более 400 миллионов лет тому назад, задолго до цветковых растений. Как и папоротники, эти растения размножаются спорами. В мире насчитывается около 18 000 видов мхов. Самыми популярными мхами и лишайниками при использовании в вертикальном озеленении являются: Ягель, или олений мох – ряд кустистых белых лишайников, принадлежащих к роду кладония. Более 40 видов лишайников называют ягелем. К данной группе относятся кладония альпийская, оленья, лесная, мягкая и т.д. Ягель произрастает в местностях как с холодным, так и с теплым климатом - от полярного края до тропических широт. На территории России встречается 12 видов данной группы. Наиболее многочисленна группа ягеля во флоре хвойных лесов, тундры и лесотундры. Растения обладают высокой морозостойкостью, лучше развиваются в сухой, открытой среде. Скорость роста ягеля медленная и составляет всего 3-5 мм в год. Антоцерос гладкий (Anthoceros laevis)— один из немногих видов из рода антоцеротовых мхов, обитающих в северных широтах. Этот мох часто первым появляется на влажной почве после прополки на грядках, в цветниках и особенно в бороздах. Свое название антоцеротовые получили от греческих слов anthos — цветок и keros — рог: на их розетковидном темно-зеленом пластинчатом слоевище, плотно прилегающем к почве, образуются удлиненные и слегка изогнутые спорогоны роговидной формы. Сравнительно тонкие слоевища антоцеротовых, диаметром 1—3 см, имеют розетковидную или (реже) лентовидную форму и различаются между собой, главным образом, степенью изрезанности (или волнистости) краев. Своеобразный облик придают им довольно многочисленные щетинковидно-торчащие спорогоны высотой до 2—3 см. При созревании спорогоны, вначале зеленые, сверху чернеют, растрескиваются двумя скручивающимися створками и постепенно вытягиваются у некоторых видов до 10 см и более. К сожалению использование живых мхов связано с трудностями разведения. В первую очередь это необходимость повышенной влажности что может отрицательно сказаться на стене носителе. А во вторых – это медленный рост мхов и лишайников. Например, скорость роста ягеля составляет всего 3-5 мм в год. Профессиональные дизайнеры обходят эту проблему использованием стабилизированных мхов. Это натуральный материал, прошедший особый процесс обработки, при котором естественная влага заменяется экологически безопасным раствором на основе глицерина. Растения становятся прочными, эластичными и мягкими. В биологический раствор, которым заменяется сок мха, можно добавлять самые разные красители, что позволяет экспериментировать с цветами и создавать из растений целые картины, панно. Однако такой вариант исключает поглощение растениями углекислого газа и выделения кислорода. Что делает бессмысленным использование стабилизированных мхов в помещениях школ. Какой вариант наиболее оптимален для помещения школ? С точки зрения экономичности для классных комнат лучше всего подходит Контейнерная система. Грамотное размещение вазонов с цветами на стене класса позволит в несколько раз увеличить площадь озеленения, при этом сложность ухода за растениями увеличится незначительно. Для коридоров отлично подойдет Лианная система. Длинная стена вьющихся растений прекрасно украсит скучные и однообразные стены школы. Для помещения столовой лучше всего использовать Мобильные Контейнерные системы. Создание вертикального огорода – и красиво и полезно. Вывод. Развернутые в вертикальных плоскостях, растительные экосистемы являются мощными системами вентиляции и кондиционирования: листья и корневая система растений активно поглощают углекислый газ, выделяют кислород и увлажняют воздух. Отсюда следует, что правильно рассчитанная и установленная вертикальная стена прогнозируемо заменит и улучшит традиционную систему вентиляции и кондиционирования здания. Приложение 1 Иллюстрации. рис.1 Висячие сады Семирамиды рис. 2 Патрик Блан рис. 3 рис. 4 рис. 5 рис. 6 рис. 7 рис. 8 рис. 9 рис. 10 рис.11
