Проведение научных исследований и разработка моделей сельских поселений XXI века

Существует распространенное мнение, что деревянный дом - это потенциальная опасность пожаров. Но причинами пожаров является человеческая халатность и пренебрежение правилами безопасности, при соблюдении же требований противопожарной безопасности нет причин бояться возгорания жилища.

Кроме того, в случае возгорания конструкций с использованием синтетических и полимерных материалов (например, минеральной ваты, пластиковых облицовочных панелей, «сайдинга», пенополистирола, линолеума, синтетических клеев и т.п.), если даже некоторые из таких материалов и рекламируют в качестве не поддающихся горению, то в процессе тления они выделяют в воздух жилой зоны такое количество ядов, что выживший после такого пожара получает серьезное отравление организма.

В рекламе теплоизоляционных полимерных материалов часто отмечается их пожаробезопасность, но производители, описывая данное свойство, используют некорректные формулировки, утверждая, что какой-либо пенопласт не горит или самостоятельно затухает. Факт такого поведения пенопласта не говорит о пожарной безопасности данного материала. Дело в том, что официально классификация всех строительных материалов на пожарную опасность производится согласно стандартной методике, в ходе которой учитывается убыль массы материала при нагревании на воздухе, а не возможность самостоятельно гореть после удаления источника пламени. Поэтому по классификации на пожарную опасность полимеры, относятся к классу «Г», то есть горючих материалов.

Теоретические вопросы термического разложения полимерных материалов подробно рассмотрены, например, в монографии С. Мадорского. На практике проблема пожарной опасности рассматривается обычно с двух сторон: опасность собственно горения полимеров и опасность продуктов термического разложения и окисления материала. Например, исследователями установлено, что основным поражающим фактором пожаров являются летучие продукты горения. В среднем только 18% людей гибнет от ожогов, остальные - от отравления в сочетании с действием стресса, тепла и др. Имеются данные о том, что даже при сравнительно небольшом пожаре в помещении, насыщенном полимерными материалами, происходит быстрая гибель находящихся там людей главным образом от отравления ядовитыми летучими продуктами.

Исследования Российского научно-исследовательского центра пожарной безопасности ВНИИПО МВД РФ однозначно говорят о высокой пожарной опасности полимерных материалов. Например, в приведенном отчете об испытаниях на пожарную опасность полистирольного пенопласта указано, что значение показателя токсичности образцов близко к граничному значению класса высокоопасных материалов.

Эти известные в специальной литературе факты находят отражение также и в средствах массовой информации. Так, например, в газете «Местное время» г. Пермь приводится пример пожара в жилом доме. Автор статьи пишет: «Во время пожара погибла женщина. Парадокс ситуации в том, что возгорание произошло в квартире, расположенной двумя этажами выше. Причиной смерти стал токсичный дым полистирола».

Выделение газообразных токсичных веществ в результате горения полимерных строительных материалов является серьезной опасностью для людей, живущих в таком доме. Достаточно указать, что термическое разложение при горении 1 кг полимера дает столько газообразных токсичных веществ, что их достаточно для отравления воздуха в помещении объемом 2000 м3. У человека, находящегося в таком помещении, через 10-15 минут возникает тяжелое отравление или даже гибель.

Продуктами горения полимерных материалов являются такие токсичные вещества, как формальдегид, хлористый водород, оксид углерода и др. При горении пенопластов выделяется весьма опасный газ - фосген (в первую мировую войну он применялся как отравляющее вещество удушающего действия), при термическом разложении пенополистирола - цианистый водород, газообразный стирол и другие не менее опасные продукты.

Известно, что во время пожара в московской гостинице «Россия» в конце 70-х гг. основной причиной смертельного исхода для многих проживающих там людей были не термические ожоги, а отравление токсичными газами при горении облицовочных полимерных и лакокрасочных материалов.

Таким образом, полимерные материалы в строительстве не только нельзя считать пожаробезопасными, но наоборот, их воспламенение или тление и термическое разложение представляет потенциальную опасность для здоровья и жизни людей.

Срок службы конструкций с использованием полимерных материалов

Любой эффективный утеплитель: полимерный или из минеральной ваты стареет и подлежит деструкции. В течение первых 8 - 12 лет эксплуатации утеплитель теряет около 35% своих теплосберегающих свойств, что снижает надёжность здания, то есть способность его конструкций сохранять проектные показатели в течение всего расчётного срока эксплуатации. И заменить его без разбора наружной версты кладки невозможно, то есть обслуживанию подобная конструкция не подлежит.

В монографии С.В. Александровского «Долговечность наружных ограждающих конструкций» приводятся показатели долговечности трёхслойных стен с пенополистирольным утеплителем в г. Москве. Согласно материалам данной работы снижение прочности утеплителя на 20% в стенах северной ориентации происходит в течение 54 лет, а в стенах южной ориентации - за 32 года. Ю.Д. Ясин (НИИ Строительной Физики») в своей работе «Ресурс и старение материала» приводит такие сроки службы ограждающих конструкций:

* пенополистирпол внутри стены - от 15 до 50 лет;

* минеральная вата вата - от 20-50 лет;

* стеклопакеты клеёные - 10-15 лет;

* панели из тяжёлого бетона с утеплителем внутри - 50 лет;

* однородные стены из пустотелого керамического кирпича - от 100 до 150 лет.

Строительная индустрия в России затрачивает огромные материальные, энергетические и трудовые ресурсы на производство утеплителей и строительство с его применением внутри кладки или панели, в результате чего возводятся объекты, надёжность и долговечность которых невозможно гарантировать более чем на 25 - 30 лет. Подобный подход не только не даёт энергоресурсоэффективности, а наоборот, приводит к необоснованному перерасходу энергии и ресурсов.

Энергоемкость конструкций с использованием полимерных материалов и проблемы их утилизации

Для того, чтобы определить насколько экономичны дома на основе вышеперечисленных полимерных и синтетических строительных материалов и какой народнохозяйственный эффект дает их массовое производство и эксплуатация необходимо установить энергоемкость процессов по их производству и утилизации измеряемую в кВт*ч/н.е. За н.е. (натуральную единицу) принимается м.куб. материала или м.кв. при одинаковой установленной теплопроводности материала (материалов).

В таблице 1 приведена Энергоемкость основных используемых в строительстве материалов, а в таблице 2 - Значения энергетических эквивалентов для строительных материалов.

Таблица 4.4.1. Энергоемкость основных используемых в строительстве материалов

№	Материалы	кВт*ч / м3
1	Алюминий	72500
2	Изозяционные материалы из полистиролов	18900
3	Минеральная вата	10000
4	Цемент	1700
5	Клинкер	900
6	Древесно-стружечные плиты	800
7	Кирпич	500
8	Газобетон	450
9	Силикатный кирпич	350
10	Древесина	180
11	Осока/солома	9

Таблица 4.4.2. Значения энергетических эквивалентов

	Наименование объекта	МДж/кг	кВт*ч/кг*	кВт*ч/м3
3	Алюминий (из глинозема)	343	95,354	257351
4	Медь	83,7	23,2686	207789
2	Сталь (прокат)	45,5	12,649	99295
5	Цемент	7,0	1,946	5643
1	Кирпич	8,5	2,363	4135
6	Известковые материалы	3,8	1,0564	2430

По данным таблиц 1 и 2 можно сделать вывод, что натуральные, природные строительные материалы обладают наименьшей энергоемкостью производства. Сочетание этого факта с наилучшим соответствием указанных материалов критерию экологической безопасности делает их использование для жилищного строительства наиболее приоритетным.

При выборе стройматериалов необходимо учитывать что, суммарные удельные энергозатраты на строительство здания (в том числе на добычу и переработку сырья, производство строительных материалов и изделий-полуфабрикатов, строительно-монтажные работы, транспорт, оборудование здания и пр.) могут существенно превышать удельные эксплуатационные энергозатраты на отопление здания за весь расчетный срок службы дома и затраты на дельнейшую утилизацию здания.

Следовательно, критерием оптимальности выбранных проектных решений, в том числе и по выбору строительного материала, на ряду с критериями экологической безопасности, должны служить совокупные удельные энергозатраты на строительство здания, его отопление за весь расчетный срок службы этого здания и дальнейшую утилизацию.

Таким образом, на основе анализа санитарно-гигиенических, физических и эстетических свойств полимерных строительных материалов или конструкций с их использованием можно утверждать, что все синтетические и полимерные строительные материалы неизбежно обладают четырьмя негативными эксплуатационными свойствами: недолговечностью, пожароопасностью, экологической небезопасностью и высокими энергозатратами на производство и утилизацию, вследствие чего их применение при строительстве любых типов жилых домов не рекомендуется.

Для строительства домов в сельских поселениях XXI века рекомендуется также применение местных строительных материалов, таких как известь, солома, камыш, глина, грунт, мох и т.д. История этих строительных материалов насчитывает тысячи лет, их эффективность и надежность доказана историей, крое того эти материалы наиболее дешевы и утилизируются естественным способом, на их производство не является энергоемким. Все известные на сегодняшний день синтетические и полимерные материалы могут быть заменены природным. В частности, деготь и белый мох сфагнум являются природными антисептиками для дерева, они применяются для окраски сруба в темный цвет и как прокладочный материал или утеплитель. Построенный с использованием этих природных материалов дом будет более экологичным и прослужить намного дольше дома, при строительстве которого использовались синтетические антисептик и утеплитель. Примеры использования натуральных строительных материалов приведены ниже.

Типы домов, рекомендуемые для строительства в южных районах

Разнообразные натуральные строительные материалы (например, солома, камыш, глина, грунт) представляют обширную материальную базу сельского строительства, но вследствие климатических условий не могут быть широко применяемы в районах Севера и средней полосы России. В то же время в южных районах эти материалы используются издревле и их можно рекомендовать для массового жилищного строительства благодаря их низкой стоимости, быстроте возведения, экологической безопасности, легкой утилизации.

Примеры таких домов приведены на рисунках ниже.

Землебитные дома

Землебит - строительный материал из земляного грунта для строительства стен и опорных конструкций, не имеет добавок органических трав, таких как солома, строительство ведётся утрамбовкой в опалубке с последующим перекрытием крышей.

Строительство домов из землебита обрело популярность еще в 1790 году. В нашей стране землебитное строительство не получило в то время широкого развития. Однако с течением времени землебитное строительство начинает возрождаться.

Землебитное строительство имеет ряд преимуществ:

* экономичность строительства;

* стены, построенные из землебита, обходятся в несколько раз дешевле стен построенных из кирпича и бетона;

* в 50-е годы практика применения грунтоблоков для стен зданий показала сокращение транспортных расходов в 2 раза, расходов топлива в 5 раз меньше по сравнению со стенами из кирпича;

* трудозатраты на изготовление материала и укладку его в стены ниже примерно в 1,5 раза по сравнению со стенами из кирпича;

* капиталовложений требуется примерно в 5 раз меньше по сравнению с кирпичными стенами.

Стены, возведенные из землебита не только не горят, но и становятся под воздействием огня ещё крепче, со временем набирают прочность, в то время как стены, возведенные из других материалов после постройки начинают медленно разрушаться. По прочности землебитные стены не уступают бетонным.

Такие дома намного теплее домов построенных из кирпича, бетона или дерева. Для поддержания нормальной комнатной температуры в них требуется израсходовать топлива меньше, чем при аналогичных условиях в каменных и деревянных зданиях.

Саманный дом

Саман - это композитный материал, состоящий из земли, воды, соломы, глины и песка (иногда вместо глины и песка используют глинистый грунт), который укладывается при строительстве зданий вручную, пока он пластичен. Жизнеспособность самана доказана веками и тысячелетиями.

Строительство домов из самана - это наиболее безопасный и самый простой из натуральных способов строительства.

В Англии есть десятки тысяч комфортных саманных домов, многие из которых используются уже более пяти столетий. Йеменские средневековые 10-этажные небоскрёбы, построенные частично из самана, как в Таос Пуэбло, непрерывно населены в течение 900 лет. Большую часть, как Великих Пирамид, так и Великой Китайской Стены составляет земля, а самые старые из известных людских жилищ (разумеется, земляных) в Иерихоне простояли 9000 лет.

В отличие от землебитной стены, скрепляемой гравитацией, саманные здания скреплены трёхмерной структурой переплетённых волокон соломы, где тысячи отдельных стеблей создают высокую общую прочность. Саманный особняк в Нельсоне, Новая Зеландия, простоял 140 лет в одной из наиболее сейсмически активных зон мира, выдержав два самых сильных землетрясения без единой трещины, хотя весь город вокруг рушился. Изогнутость и конусообразность саманных стен придаёт им ещё большую прочность. Саманные здания не требуют сильного дополнительного обогрева зимой и остаются прохладными и комфортными в жаркие летние дни.

Соломенный дом

Соломенный блок - уникальный материал, превосходящий по своим теплофизическим характеристикам все известные строительные материалы (кирпич, газосиликатный блок, дерево). Эти свойства соломенных блоков позволяют в разы снизить расходы на отопление дома.

Стоимость квадратного метра соломенного дома на 30% меньше, чем у кирпичных и деревянных домов, а затраты на отопление - в 3-5 раз ниже. Соломенный дом не требует больших энергозатрат на его производство, строится силами одной семьи в течение сезона и не требует больших трудозатрат. Энергозатраты при строительстве по сравнению с кирпичными / газосиликатными ограждающими конструкциями с современными утеплителями на 1 м2 общей площади ниже как минимум в 300 раз.

Кроме того, соломенный блок самый легкий строительный материал для ограждающих конструкций, что дает возможность существенно сократить затраты на фундамент.

Высокая пожарная безопасность (после оштукатуривания) подтверждена официальными испытаниями. Конструкция оштукатуренной соломенной стены была официально протестирована в США, отнесена к предельному классу по огнестойкости F119 (металлическая ферма, например, относится к классу F15, т.е. теряет несущую способность через 15 минут после воздействия открытого огня).

Камышовая крыша

Качественно уложенная камышом крыша является украшением для любого дома. Она дает комфорт, тишину и спокойствие в любую погоду.

Традиционная конструкция камышовой крыши претерпела незначительные изменения. В этом случае камыш привязывается непосредственно к обрешетке.

При использовании открытой конструкции кровля непосредственно контактирует с помещением. Такая крыша считается «дышащей». Но данная конструкция не является непроницаемым барьером для окружающей среды, поэтому рекомендуется применение дополнительной изоляции.

При использовании этой конструкции камыш крепится к половой доске либо фанере, закрепленной на стропилах. Таким образом, существует дополнительная изоляция между пространством под крышей, и окружающей средой.

Закрытая конструкция гораздо менее пожароопасна, поскольку огонь не может подтягивать кислород изнутри кровли. Дополнительным преимущество закрытой конструкции кровли для домов является то, что крыша закрыта еще до укладки тростника. Эта же поверхность служит и прекрасной отделкой наклонных стен мансарды.

Уложенная профессионально камышовая крыша - это очень прочное покрытие, она выдерживает ветер скоростью до 25 м/сек, снег высотой до метра, недельные дожди при условии хорошей стропильной системы.

Таким образом, выбор строительных материалов для жилищного строительства в сельских поселениях XXI века должен производиться на основании сравнения материалов по следующим иерархически упорядоченным критериям:

1. Безопасность строительного материала с медицинской точки зрения, соблюдение санитарно-гигиенических требований к стройматериалам в процессе производства, эксплуатации и утилизации, а также экологическая безопасность.

2. Минимальные энергоемкость материалов в процессе производства и затраты на эксплуатацию и утилизацию.

3. Максимальный срок службы.

4. Способность к замене и ремонтопригодность материала.

5. Повторное использование в качестве строительного материала или энергоносителя.

6. Высокий показатель энергоэффективности при соблюдении условий изложенных в п. 1,2,3,4.

Указанные критерии упорядочены по значимости, то есть несоблюдение критерия более высокого порядка не может быть оправдано соответствием того или иного материала критериям более низшего порядка. При этом безопасность строительного материала для здоровья человека и биосферы Земли имеет приоритетную значимость, вследствие чего материалы, не удовлетворяющие этому критерию, не должны быть использованы для жилищного строительства.



4.5 Предложения по формированию моделей сельских усадеб

Сельская усадьба - главный архитектурно-планировочный элемент сельских поселений. Земельный участок - это важнейший природный ресурс, предоставляемый человеку, товар, основа ведения хозяйства, источник существования.

Современная усадьба должна проектироваться как единый производственно-селитебный комплекс с безотходной технологией, использованием альтернативных природных источников энергии, экологически чистых строительных материалов и систем инженерного обеспечения (водопровода, канализации, энергообеспечения, средств связи). В архитектурно-композиционном и эстетическом отношении сельская усадьба может рассматриваться как локальный архитектурный ансамбль, имеющий композиционную связь с окружающей застройкой и природным окружением.

Зонирование территории сельской усадьбы зависит от ее функционального назначения. В сельской местности имеются 3 типа усадеб:

* усадьба сельского жителя;

* усадьба фермера;

* усадьба как второе жилище горожанина.

Для проектирования усадьбы сельского поселения необходимо изучение традиций народного зодчества. На протяжении веков крестьянская усадьба возводилась по региональным аналогам и типам, связанным с природно-климатическими, социально-демографическими и историко-культурными особенностями. Традиционно усадьба крестьянина остается культурным символом сельского региона, отражающим стремления и свершения народа. В зависимости от климатических условий на территории страны можно выделить три наиболее характерные и принципиально отличные друг от друга приема планировки и застройки сельской усадьбы:

* в районах Севера, Урала и Сибири имеются разного типа усадьбы, где стоял первоначально дом-двор с хозяйственной частью под одной кровлей, вокруг которых позже строились амбары, бани и др. постройки, т.е. продолжалось развитие усадьбы;

* в районах средней полосы жилой дом часто блокируется с периметрально расположенными хозяйственными постройками, образуя двор, который иногда делают полностью или частично крытым;

* в районах Юга чаще всего жилой дом и хозпостройки отделены друг от друга, образуя павильонную застройку.

Рис. 4.5.1 - Применение различных типов планировки сельской усадьбы и приусадебной территории

Российская усадьба, благодаря разумному хозяйствованию, с давних пор является практически безотходным экологически чистым производственно-жилым комплексом, что обеспечивается, прежде всего, многоотраслевым характером хозяйства. С глубокой древности люди использовали в хозяйстве энергию воды (водяные мельницы), ветра (ветряные мельницы), солнца (просушка зерна на току). Навоз от животных и помет птиц использовались для удобрения сада и огорода, зеленая масса растений закладывалась в компостные ямы, где со временем созревали эффективные удобрения для подкормки растений. В дальнейшем люди научились использовать газ метан, получаемый в процессе переработки отходов зеленой массы растений, для целей отопления. Создание ветрогенераторов, изобретение солнечных батарей и коллекторов расширили возможность использования дешевых природных источников энергии в хозяйственной деятельности и быту сельской усадьбы.

Комплексный, многоотраслевой характер сельскохозяйственного производства в границах крестьянской усадьбы удовлетворяет потребности семьи в разнообразной продукции, обеспечивает безотходность и экологическую чистоту продукции и всей усадьбы, значительно (до 15-20%) сокращает расход энергии на функционирование всей крестьянской усадьбы.

Композиция застройки и характер ландшафтной организации территории сельской усадьбы могут быть разнообразными и зависят от многих факторов как внутренних, так и внешних.

При определении состава и площади помещений сельского жилого дома усадебного типа можно использовать нормативы, рекомендованные институтом ЦНИЭПгражданстроя (табл. 4.5.1).

Таблица 4.5.1. Рекомендуемые площади помещений усадебного дома (м2)

Название помещения	Дом малого размера	Дом среднего размера	Дом крупного размера
Передняя	6	6	8
Холл (с лестницей)	12	14	16
Общая комната	20	35-30	35-40
Кухня (кухня-столовая)	8	12	16
Спальные	2x16	3x12	4x14
Туалеты, душевые, ванные	по санитарным нормам
Летние и открытые помещения (балконы, террасы, веранды)	не нормируются
Встроенные шкафы и кладовые	не нормируются

Кроме указанных в табл. 4.5.1 помещений в структуре дома могут быть гараж, мастерские, зимний сад или оранжерея, сауна, библиотека, рабочий кабинет и другие специальные помещения в зависимости от интересов хозяев дома.

Жилой дом в сельской среде тесно связан с природным окружением, ландшафтом участка, зелеными насаждениями, восприятию которых способствуют веранды, террасы, галереи, мансарды, крыльца, перголы.

Особую группу построек на территории сельской усадьбы занимают здания и сооружения хозяйственно-бытового и производственного назначения (надворные постройки).

Размещение указанных объектов зависит от функций, характера вредностей, конфигурации участка. Возможны различные комбинации блокирования их между собой и с жилым домом.

Животноводческие и птицеводческие помещения, по возможности, выделяются в отдельную зону, наиболее удаленную от жилого дома. Размеры этих построек принимаются согласно табл. 4.5.2.

Таблица 4.5.2. Размеры хозпостроек для содержания скота и птицы в индивидуальных хозяйствах (м2)

Вид скота и птицы	Норма площади на 1 голову, м2	Габариты помещений, не менее, м
		ширина	глубина
Корова с приплодом	7,5	2	2,5
Корова (телка)	4-5	2	2,5
Свиноматка с приплодом	6,5-7	2	2,5
Свинья на откорме	2,5	-	2,5
Хряк	7	-	2,5
Овцематка с приплодом	1,8-2	-	2,5
Ярка	0,8-1	-	2,5
Птица	0,2-0,4	-	-
Кролики	0,7-0,8	-	-

Значительную площадь территории крестьянской усадьбы занимают сад и огород. При их планировке необходимо учитывать расположение участка по отношению к сторонам света и господствующим ветрам. Считается, что наряду с постройками, деревья и кустарники защищают участок от господствующих ветров, при этом желательно, чтобы они не затеняли участок. Рекомендуется раздельная группировка плодовых деревьев, ягодных кустарников, земляники и огородных культур. На южной стороне целесообразно размещать овощные культуры и землянику, на северной стороне - крупные плодовые деревья, а между ними - среднерослые породы сливы, вишни и ягодные кустарники - смородину, крыжовник и другие.

На рисунке 4.5.2. представлены схемы функционального зонирования приусадебного и садового участков.

Рис. 4.5.2 - Схемы функционального зонирования: А, Б - приусадебного участка; В-садового участка (для средней полосы)

Особенностью ландшафтного типа планировки сада и огорода является свободное живописное размещение растений, близкое к тому, которое наблюдается в природе. Свободная планировка садовых, огородных и декоративных растений в сочетании с элементами микрорельефа и малыми архитектурными формами придают участку индивидуальный и привлекательный вид.

Для определения площади насаждений сада и огорода и количества посадок на территории сельской усадьбы проводится специальный агротехнический расчет. Специалистами установлено, что для питания семьи из 4-х человек требуются около 400 кг плодов и ягод, 500 кг овощей и примерно 540 кг картофеля в год. Для производства такого количества продукции следует заложить сад площадью 500-600 м2, огород - 160 м2 и выделить участок под картофель площадью 160-200 м2. Для обеспечения семьи ранними овощами рекомендуется строительство зимней теплицы площадью 24 м2.

Многообразие типов зданий, сооружений, а также зеленых насаждений на территории усадеб приводит, в конечном счете, к дробности планировки и застройки всей селитебной зоны сельского поселения, избежать которой поможет кооперация некоторых хозяйственных функций усадьбы и создание кооперативных гаражей, складов, энергетических устройств, животноводческих, птицеводческих объектов, теплиц и других сооружений. Эта кооперация, естественно, должна происходить при добровольном согласии владельцев группы усадеб. Такой опыт имеется как у нас в стране, так и за рубежом. В случае кооперации и блокирования зданий укрупняется масштаб застройки, улучшается экологичность селитебной территории, появляются возможности использования новых приемов планировки и застройки, как усадеб, так и селитебной зоны поселения в целом.

Обоснование рекомендуемого размера земельного участки для усадебного строительства

Для сохранения психического и физического здоровья семьи состоящей из трех-четырех поколений проживающих в малоэтажном жилом доме, формирования на приусадебном участке устойчивого и продуктивного биоценоза находящегося в экологическом равновесии и самообеспечения продуктами питания которые могут быть выращены самостоятельно при минимальных трудозатратах необходимо иметь земельный участок площадью не менее 1 Га.

Для формирования устойчивого и продуктивного агробиоценоза находящегося в экологическом равновесии необходимо создать биологическое разнообразие более 300 видов многолетних растений и около 50-100 видов однолетних растений. Такое экологически целесообразное количество растений возможно разместить минимум на 1 га земли.

Аллелопатические взаимодействия, т.е. взаимовлияния, 300 видов многолетних растений, большинство из которых представлено дикорастущими видами местной флоры (дуб, сосна, береза, клен, ива, боярышник, миндаль степной, и т.д. - всего около 200 растений), а также культурными видами (яблоня, груша, вишня и т.д. - всего около 100 растений) и интродуцированными (например, сибирский кедр, можжевельник, тис ягодный) позволяют создать экологически сбалансированный продуктивный агробиоценоз.

Кроме того, при соблюдении технологий органического (экологического) земледелия содержание такого участка и выращивание сельскохозяйственной продукции не будет обладать высокой трудоемкостью, характерной для современных массовых способов сельскохозяйственного производства. Теоретическое обоснование основ экологического земледелия было заложено академиками Докучаевым В.В., Мичуриным И.В., Мальцевым Т.С., к.б.н. Жирмунской Н.М., зарубежными учеными Родейлом Р., Штайнером Р., Моллисоном Б., Чедвиком А., Миттлайдером М. Методы экологического земледелия, предложенные известными агрономами-практиками Овсинским И.Е., Фокиным В.В., Золотаревым П.Г., Фолкнером Э., Курдюмовым Н.И., Слащининым Ю.Н., Игониным А.М. позволяет значительно сократить затраты ручного труда как на огороде, так и на всем приусадебном участке. При этом человек направляет и регулирует природные процессы вместо того, чтобы бездумно вторгаться в саморегулируемый симбиоз почвы, растений и животных с помощью химических веществ и глубокой вспашки. Например, при использовании плоскореза Фокина человек средней комплекции может за один день подготовить к посеву или прополоть 0,5 га.

Размер приусадебного участка в 1 га не противоречит нормам действующего законодательства (в частности СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских поселений).

Для некоторых видов поселений, в частности для агрогородков, дачных и коттеджных поселений, где масштаб производства сельскохозяйственной продукции для собственных нужд меньше, чем в продовольственно самодостаточных поселениях ввиду занятости населения в не аграрном производстве или где сельхозпроизводство носит массовый характер, и сельскохозяйственные земли сосредоточены в производственной зоне размер придомового участка может быть менее 1 га, но не менее 30 соток. Предоставление участка размером менее 30 соток связано с тем, что более рациональным является выделение участка земли с учетом предстоящего увеличения численности семьи и перспективы строительства еще одного жилого дома для последующих поколений этой семьи. В противном случае молодая семья будет вынуждена заново решать свою жилищную проблему, и возможно что получить участок для собственного строительства она сможет только вдалеке от своей семьи, что ведет к разрушению родственных связей и препятствует передаче знаний о мире и жизненного опыта из поколения в поколение не говоря уже о том, что совместное ведение хозяйства намного выгоднее с экономической точки зрения и способно высвободить для семьи больше свободного времени, чем раздельное хозяйствование.

Модель усадьбы сельского жителя

Усадьба сельского жителя - это жилищно-хозяйственный комплекс, где совмещены функции быта, отдыха и производства. Она предназначена для постоянного проживания и ведения приусадебного хозяйства для семейных потребностей.

Можно выделить следующие функциональные зоны усадьбы сельского жителя:

а) жилая зона, включающая жилой дом с площадкой для входа и для отдыха;

б) хозяйственно-бытовая зона, где размещаются летняя кухня, баня, погреб, хранилища для продуктов, навес для хозяйственных целей и т.п.;

в) производственная зона, где находятся здания, сооружения или помещения для выращивания животноводческой, растениеводческой или иной продукции (коровник, птичник, кормовая кухня, теплица, парник, шампиньонницы и т.п.);

г) фруктовый сад, где высаживаются яблони, груши, вишни и другие плодоносящие деревья, а также кустарники (смородина, крыжовник, облепиха, малина, ежевика и т.п.);

д) огород, где выращивают продукцию растениеводства (картофель, свеклу, морковь и т.п.);

е) зона для хранения и переработки отходов и размещения энергетических и инженерных систем.

Такая модель (как и все последующие) должна быть адаптирована к условиям конкретной местности, т.е. вписана в ландшафт с учетом требований сохранения биоценозов присущих природе. В этом случае участок и расположенные на нем функциональные блоки будут принимать криволинейную форму в зависимости от особенностей ландшафта.

Поскольку в пределах усадьбы сельского жителя сельскохозяйственная продукция выращивается, в основном, для нужд семьи, характер этого производства имеет многоотраслевой характер.

Усадьба сельского жителя, как правило, размещается в пределах сельского поселения, и, поскольку территории поселений ограничиваются определенными границами (плотность застройки, природные ограничения и т.п.), зачастую часть земельного участка сельским жителям предоставляется за границами поселения (так называемая внешняя зона). На этих дополнительных земельных участках сельские жители выращивают кормовые культуры, картофель и др. овощи, трудоемкость возделывания которых ниже по сравнению с культурами, размещаемыми в границах основного земельного участка в поселении.

Модель фермерской усадьбы

Усадьба фермера имеет те же функциональные зоны, что и усадьба сельского жителя, но дополняется зоной товарного производства, где производится сельскохозяйственная продукция на продажу (поля, пастбища, животноводческие и другие производственные здания и сооружения). Фермерские хозяйства могут быть как многоотраслевыми, так и специализированными, производящими только один определенный вид продукции.

В зависимости от отраслевой направленности фермерские хозяйства размещаются в пределах поселений, на их границе или вне территории поселения.

Фермерские хозяйства растениеводческого и животноводческого направления желательно размещать в зависимости от условий санитарно-гигиенических требований к размещению подобных производств по отношению к границам жилой застройки. Поэтому от количества голов скота, имеющегося у фермера, зависит санитарная характеристика хозяйства и минимальный разрыв его размещения по отношению к селитебной территории.

Фермерские хозяйства сервисного обслуживания (ремонт техники, зооветеринария, торговля и т.п.) предпочтительно размещать в структуре сельских поселений или на их территории. Это обусловлено тем, что поселения являются центрами обслуживания фермерских хозяйств, и объекты этого обслуживания желательно концентрировать.

Массовое производство сельскохозяйственной продукции, луга для выращивания кормовых культур и т.п. в некоторых случаях целесообразно размещать за пределами усадьбы, во внешней зоне поселения. Это удобно, например, в том случае, если в группе фермерских хозяйств ведется производство однородной продукции. Такое расположение лугов, полей и пашни облегчает обработку земли и сбор урожая.

В том случае если фермерское хозяйство организовано по хуторному типу или в группе фермерских хозяйств производство носит многоотраслевой характер, все земли производственного назначения необходимо концентрировать рядом с усадьбой.

Материально-техническую базу производства: тракторы, инвентарь, инструменты, транспортные средства и т.п. целесообразно частично приобретать и использовать на принципах производственной кооперации и размещать не на территории фермерской усадьбы, а на территории общественно-производственного центра поселения. Там же целесообразно размещать общие склады готовой продукции, овощехранилища, холодильные камеры и т.п., поскольку в таком случает затраты на их приобретение и эксплуатацию в расчете на одного жителя поселения значительно сокращаются. Использование принципов кооперации в группе фермерских хозяйств также сокращает издержки и упрощает процесс реализации готовой продукции, позволяет создать единую службу сбыта.

Усадьба, как второе жилище горожанина

Усадьба как второе жилище горожанина отличается, прежде всего, тем, что в ней могут отсутствовать аграрные функции (полностью или частично), а ее функциональное зонирование зависит от пожеланий и потребностей владельца. Чаще всего такие усадьбы в российских условиях носят рекреационные функции (быт и отдых) с небольшой зоной аграрного предназначения. В то же время большинство усадеб садово-огороднических товариществ и кооперативов носит ярко выраженный аграрный характер (выращивание продукции для нужд семьи и небольшое количество - на продажу). Усадьбы коттеджных поселков, наоборот, носят, в основном, рекреационный характер.

При реконструкции существующих дачных и коттеджных поселков (которые, как правило, играют роль второго жилища горожанина) необходимо предусмотреть возможность преобразования усадеб горожан в усадьбы сельских жителей. При проектировании новых сельских поселений XXI века также необходимо закладывать перспективу трансформации поселений, увеличения численности населения, создания новых сельскохозяйственных и несельскохозяйственных производств, необходимой инженерной и социальной инфраструктуры и т.д.

Поместье ландшафтно-усадебного типа

Поместье ландшафтно-усадебного типа с размещенными на нем домом и хозяйственными постройками должно представлять собой экологически сбалансированный продуктивный агробиоценоз. Такое поместье может иметь те же функциональные зоны, что и усадьба фермера или сельского жителя, однако для него необходимо соблюдение следующих требований:

* архитектура участка должна быть гармонично вписана в природный ландшафт местности;

расположение зон хозяйственной деятельности, отдыха и жилых зон должно быть привязано к существующему ландшафту и инфраструктуре (если в поселении используются централизованные, а не автономные источники электроэнергии, газопроводы, централизованные системы водоснабжения и канализации);

* участки не должны примыкать друг к другу, их должны разделять полосы живой природы или искусственных зеленых насаждений шириной 10-20 метров;

форма участков должна быть криволинейной, поскольку прямые линии не характерны для природы, криволинейный периметр участка является естественным следствием вписания его в ландшафт местности. Кроме того, согласно требованиям видеоэкологии большое количество прямых линий и углов является «загрязнителем» визуальной среды и создает психологический дискомфорт восприятия.

* архитектура жилых домов должна предусматривать перспективу роста семьи, возможность расширения дома, его модернизации, комфортные условия проживания, возможность уединиться и быть, в то же время, в пределах общения с другими членами семьи, что необходимо для организации интеллектуальной и творческой деятельности, освоения генетически обусловленного потенциал развития человека.

* поместье ландшафтно-усадебного типа предполагает жизнь в одном доме нескольких поколений одной семьи. Это позволяет младшим поколениям заботиться о старших, а также является обязательным условием гармоничного и полноценного развития личности, когда ребенок, входя в жизнь, видит все возрасты своей предстоящей жизни, что позволяет ему более точно прогнозировать и моделировать свой дальнейший жизненный путь.

Модель поместья ландшафтно-усадебного типа площадью 1 га. Участок разделен с учетом особенностей природного ландшафта местности и климатических условий на следующие зоны:

* жилая зона;

* зона размещения энергетических и инженерных систем (совмещена с жилой зоной);

* рекреационные зоны;

* зона хранения и переработки отходов;

* зона выращивания овощей в открытом грунте (огород);

* фруктовый сад, ягодные кустарники.

Участок окружен полосой зеленых насаждений, защищен обилием деревьев и кустарников от водной и ветровой эрозии. Леса, прочие зеленые насаждения и их биологическое разнообразие обеспечивают не только очистку воздуха и генерацию кислорода, но и укрепление иммунитета населения, повышение плодородия почв и многое другое. Под защитой лесов урожайность зерновых повышается на 20-30%, а овощных на 50-75%.

На участке возможно выращивание плодоносящих, технических и декоративных растений, а также лекарственных растений, растений для очистки водоёмов, изготовления тканей и т.п. Размер огорода зависит от потребностей конкретной семьи. Собственный огород позволит семье всегда иметь свежие, экологически безопасные продукты питания и в достаточной мере обеспечить продовольственную самодостаточность.

Технологии сельскохозяйственного производства должны исключать применение пестицидов и минеральных удобрений и ядохимикатов. Для борьбы с вредителями следует использовать естественные возможности биосистемы - птиц и животных, которые селятся в лесопарковых частях поселения; собственная самозащита растений - выделение защитных химических веществ, фитонцидов различных растений, для чего применяют их совместное высаживание на одном участке.

Следует отметить, что усадьбы сельских жителей, фермеров и горожан могут быть преобразованы в поместья ландшафтно-усадебного типа при условии согласования зонирования и застройки усадьбы с требованиями сохранения биоценозов и существующего ландшафта, применения безотходных технологий производства, использования строительных материалов, утилизация которых предусмотрена природными процессами или которые могут быть использованы в качестве вторичного сырья в каких-то производственных процессах, не нанося при этом ущерб природе.

В процессе совершенствования организации строительства сельских поселений необходимо со временем преобразовать все существующие на сегодня типы сельских усадеб в поместья ландшафтно-усадебного типа. Это является обязательным условием сохранения природных биоценозов, поддержания естественных процессов функционирования биосферы каждого региона, страны и мира в целом. Жизнь в поместьях ландшафтно-усадебного типа формирует совершенно иные мировоззрение и нравственность человека, нежели проживание в бетонных «коробках» перенаселенных городов.

4.6 Предлагаемые модели сельских поселений

Поселение ландшафтно-усадебного типа

Поселение ландшафтно-усадебного типа - это поселение, сформированное на принципах ландшафтно-усадебной застройки, размещаемое в природной среде с учетом особенностей ландшафта, климата, водоохранного режима, в котором архитектура усадеб, размещение жилой, производственной и рекреационной зон подчинено требованиям сохранения естественных биоценозов присущих данной местности.

Основные требования к градостроительным решениям ландшафтно-усадебного поселения

Основная цель проектирования поселения - это создание среды, которая создает условия для обеспечения жителей демографически обусловленными потребностями, сохранение их физического и психического здоровья в преемственности поколений и способствует развитие интеллектуально-творческого потенциала.

Проектирование населённых пунктов ландшафтно-усадебного характера должно исходить из следующих принципов:

* Планировку поселения необходимо разворачивать от расположения водоемов, водоохранных зон и соответствующих мер по сохранению биоценозов данной местности.

* Изначально к ландшафту и инфраструктурам привязываются зоны хозяйственной деятельности, зоны отдыха, жилые зоны.

* В населённом пункте всё большей частью должно быть в пределах пешеходной доступности в течение не более получаса - сорока минут; основной внутрипоселковый транспорт - велосипеды и самокаты, веломобили, в периоды заснеженности - лыжи (средства борьбы с гиподинамией должны быть интегрированы в образ жизни населения);

* Участки, выделяемые под усадьбы, не должны примыкать друг к другу: их должны разделять полосы нетронутой природы или искусственных насаждений шириной порядка 10 - 20 метров.

* Периметр участков должен быть криволинейным. Для всех живых организмов, в том числе и для человека, самая комфортная для глаза визуальная среда - природа. Природа не знает прямых углов и линий и криволинейный периметр участка более органичен и психологически не создаёт барьера между человеком и природой.

* Застройка поселения должна осуществляться малоэтажными домами высотой не более 3-х этажей, так как такой дом позволяет проживать под одной крышей 3-4 поколениям одной семьи, при этом создаются условия для воспитания детей в преемственности поколений. Так же малоэтажное строительство значительно улучшит визуальную среду и не нарушают естественную гармонию и красоту природы. Когда высота дома не превышает высоты деревьев, люди оказываются как бы «внутри» природы и чувствуют себя комфортно и защищено.

* Энергоэкономичность малоэтажной застройки должна быть максимально возможной.

Для индивидуального застройщика удобнее, когда его участок обслуживается местным проездом, а не улицей районного значения - на таких участках меньше пыли, здесь приятнее жить. Следовательно, при проектировании необходимо учесть данный фактор.

Планировка и дендрологический состав зеленых насаждений должны обеспечивать чистоту всех функциональных зон поселения - жилой, общественной, производственной. Для этого эти зоны необходимо разделять защитными полосами или пространствами в виде парков, скверов, лесопарков. Автомобильные дороги как потенциальный источник различных шумов и пыли обсаживаются полосами деревьев и кустарников. Предприятия необходимо отделять от жилых территорий санитарно-защитными зонами. Перемещение по поселению должно осуществляться пешим ходом, с помощью велосипеда, а в зимнее время на лыжах (как средство борьбы с гиподинамией). Движение автомобильного транспорта внутри поселения должно быть ограничено. Он должен применяться только при обслуживании поселения и при необходимости перевозки грузов. Это позволить сохранить окружающую среду от звукового и воздушного загрязнений и создать благоприятные условия для жителей поселения и гостей.

Жилые улицы должны быть максимально насыщены зеленью, они должны утопать в ней.

Зелёные насаждения имеют большое рекреационное (места отдыха), оздоровительно-санитарно-экологическое (поглощают углекислоту и восстанавливают кислород, вырабатывают фитонциды, очищают воздух от пыли, дыма, газов, уменьшают шум и т.д.), а также хозяйственное, архитектурно-декоративное и эстетическое значение.

Изгороди, заборы и другие защитные сооружения следуют проектировать с использованием живого материала деревьев и кустарников. Дендрологический состав зеленых насаждений выбирается исходя из целесообразности и конкретной климатической зоны.

Многообразие местных условий (рельеф и проч.) требует очень внимательного подхода к решению застройки отдельных усадьб. В каждом отдельном случае следует стремиться к таким решениям застройки, которые обеспечивали бы в первую очередь наибольшие удобства для жизни населения, т.е. способствовали сохранению психического и физического здоровья в преемственности поколений, развитию интеллектуально-творческого потенциала и создавали бы необходимые предпосылки для экономического осуществления благоустройства застраиваемых районов.

Соблюдение принципов ландшафтно-усадебной застройки в практике застройки сельских поселений определяет преимущественно криволинейный характер границ самого поселения, участков, отводимых под усадьбы, а также функциональных зон в составе поселения.

На рисунке 4.6.1 представлен пример природного ландшафта и характерных для него линий и границ. Природа не знает прямых углов, естественные границы ландшафта приятны для восприятия и оказывают благоприятное воздействие на психику человека. Соответственно этой предпосылке должна формироваться архитектура всего поселения.

Рис. 4.6.1 - Аэрофотосъемка природного ландшафта (Вологодская, Кировская области)

Участок земли, отводимый под поселение должен по возможности иметь форму, тяготеющую к кругу. Такую же форму и компактный вид должны иметь и участки под индивидуальную застройку. Наиболее оптимальным вариантом является организация поселения с размещением в центре объектов социальной инфраструктуры, кольцевым и радиальным расположение дорог. В этом случае вся инфраструктура становится легко и одинаково доступной жителям любой части поселения, территория хорошо просматривается (при необходимости охраны поселения), создается так называемый «общественный центр», интегрирующий население в единую социальную структуру.

Так или иначе, поселение не должно быть растянуто в узкую полосу, состоять из отдельных частей. Шоссе и дороги, имеющие высокую автотранспортную нагрузку не должны проходить по территории поселения.

Поселение ландшафтно-усадебного типа должно быть оснащено необходимыми системами для биологической переработки и утилизации всех жидких и твердых органических отходов (компостные ямы, биореакторные установки и др.).

Отходы органического происхождения должны утилизироваться на месте и использоваться для восстановления плодородия грунта. Желательно отказаться от того, что дает отходы, которые не поддаются утилизации (пластик и т.п.). Необходимо ввести разделение отходов по типам и перерабатывать их по отдельности.

Вопросы занятости населения могут решаться на следующих принципах:

* в сельском хозяйстве соответственно сезонным потребностям в трудовых ресурсах и потребности в сельскохозяйственной продукции определенного региона;

* промышленные предприятия целиком или их технологически специализированные подразделения могут быть привязаны к той же транспортной инфраструктуре и население окрестных населённых пунктов может на них работать. Средства доставки персонала - личный автотранспорт и автобусы служебной развозки по расписанию.

* промышленные предприятия могут развивать свои мощности, с учётом возможностей привлечения дополнительных трудовых ресурсов в период межсезонья сельскохозяйственных работ;

* сельскохозяйственные предприятия, если они привязаны к инфраструктурам транспорта и энергетики, могут создавать вспомогательные промышленные производства для работы на них в периоды межсезонья основного персонала.

Промышленное производство в агропоселении основывается на следующих принципах:

* удовлетворение демографически обусловленных потребностей населения (поселения, региона, страны) в качественной, безопасной, доступной по цене продукции;

* комплексное использование сырья;

* организация переработки отходов в целевые продукты;

* внедрение малоотходной и безотходной технологии производства.

Возможные направления развертывания производства:

* выращивание сельскохозяйственной продукции;

* сельскохозяйственное производство (сушка, консервация овощей и фруктов, грибов, ягод, изготовление соков, концентратов, пекарни, сыроварни и др.);

* строительство (проектирование и строительство деревянных экодомов, объектов инфраструктуры, водоснабжения, информационных сетей);

* производство строительных материалов (производство конструкционных материалов, столярных изделий, мебели);

* производство тканей на натуральной основе;

* производство лодок;

* научные исследования и опытно-конструкторские разработки;

* другие, необходимые для нормального функционирования отраслей макроэкономической системы, производства.

На рисунке 4.6.2 представлен план размещения усадебных участков в латвийском поселении Amatciems, в архитектуре которого реализованы некоторые принципы ландшафтно-усадебной застройки, в частности вписание застройки в существующий природный ландшафт. На рисунках 4.6.3 - 4.6.5 представлена аэрофотосьемка этого поселения.

Все дома оснащены центральной канализацией (проложенной спецтехникой под корнями сосен и елей), высокоскоростным интернетом, электроэнергией, а в каждом доме имеется геотермальный тепловой насос со скважиной 90-100 м, преобразующий энергию земли в теплоэнергию. Этой теплоэнергии круглый год достаточно для обогрева дома и подогрева горячей воды, и лишь в лютые зимние дни нужно разжечь камин, который также имеется в каждом доме. Вывоз мусора и прочие городские удобства также имеются.

Рис. 4.6.2а - Съемка со спутника поселения Amatciems (Латвия)

На рисунке 4.6.2а видно, что поселение настолько органично вписано в существующий природный ландшафт, что наличие застройки даже не видно на спутниковой съемке. Можно различить лишь дороги (которые также имеют криволинейный, наиболее адаптированный под местность характер) и участки, отведенные под сельскохозяйственные угодья.