Бактерии, чистая энергия и плавающие коровы: как будут выглядеть города будущего

Города — величайшее изобретение человечества, говорил пионер зеленой архитектуры Норман Фостер.  Они занимают менее 1% земной поверхности, но в них сосредоточено 90% мирового благосостояния. Климатические изменения уже сейчас оказывают значительное влияние на города, и ситуация будет только ухудшаться. По данным ООН, почти 70% урбанизированных территорий сталкиваются с последствиями наводнений, лесных пожаров и экстремальных температур. Если климатический кризис продолжится, к 2050 году 650 миллионов человек столкнутся с нехваткой воды, более 800 миллионов будут подвержены наводнениям из-за повышения уровня моря, а 1,6 миллиарда человек испытают экстремальную жару (сегодня таких всего 200 миллионов).

Инфраструктура городов также становится уязвимой: штормы, повреждающие линии электропередач в одном районе, могут привести к отключению энергоснабжения во всем городе. Несмотря на осознание угроз, меры принимаются слишком поздно — защитные дамбы, системы охлаждения и модернизация инфраструктуры часто внедряются только после катастроф.

Климатический кризис требует срочных действий, так как его последствия угрожают не только экосистемам, но и благополучию миллиардов людей.

Летом 2010 года Москва столкнулась с продолжительной аномальной жарой, вызванной блокирующим антициклоном, который держался более 40 дней. Температура достигала 38–39°C, а ситуацию усугублял густой смог от лесных пожаров. Этот кризис стал свидетельством того, что городская инфраструктура оказалась не готова к защите людей от теплового стресса. По оценкам российских ученых, жара и дым привели к преждевременной смерти около 11 000 человек. Экономический ущерб, по словам академика Бориса Порфирьева, составил 250 миллиардов рублей. После этих событий в Москве были внедрены меры по адаптации: установка кондиционеров в многофункциональных центрах, автобусах и поликлиниках, увеличение числа фонтанов и организация бесплатной раздачи воды в периоды экстремальной жары.

Похожий пример — ураган «Сэнди», который обрушился на Нью-Йорк в 2012 году. Из-за стихии уровень воды в гавани поднялся на 2,7 метра, что привело к гибели 44 человек, отключению электричества для 19 миллионов жителей и затоплению тысяч зданий. Общий ущерб от урагана оценили в $60 миллиардов, из которых $8 миллиардов были связаны с дополнительным подъемом воды, вызванным изменением климата, такие данные опубликовал ведущий научный журнал Climate Communications.

Последствия урагана «Сэнди» в Нью-Йорке стали важным уроком для городских властей. Согласно данным научного журнала Climate Communications, мэрия Нью-Йорка решила устранить разрушения так, чтобы избежать повторения подобных катастроф. Была запущена общественная инициатива «Восстановление по проекту» (Rebuild by Design). В рамках этой программы был разработан проект The Big U стоимостью $2,7 миллиарда, направленный на защиту 16-километровой береговой линии южной части Манхэттена.

Однако, если катаклизмы, такие как ураганы, быстро вынуждают власти принимать меры, то медленные процессы изменения климата вызывают крайне неповоротливую реакцию. Например, еще в 1990-х годах на севере России начали фиксировать последствия деградации многолетней мерзлоты: трещины в зданиях, просадки фундаментов, поломки трубопроводов. Тогда проблемы носили локальный характер, и программы адаптации городов не было принято. Ситуация изменилась лишь в последние годы, когда начали разрушаться даже недавно построенные дома, а инфраструктура требовала постоянного ремонта. По оценкам, к 2050 году совокупный ущерб от деградации мерзлоты в России может достигнуть 7–10 триллионов рублей. Несмотря на эти прогнозы, масштабной адаптации северных городов пока не проводится.

В ближайшие годы человечеству предстоит не только адаптировать урбанизированные территории к изменениям климата, но и сделать мегаполисы более экологичными и безопасными. Это необходимо, чтобы уникальная способность человека жить в городах, которая дает множество преимуществ, не привела к уничтожению среды обитания, пригодной для жизни. 

Города-батарейки и плавающие коровы

«Архитекторы проектируют для настоящего с опасениями прошлого и для непредсказуемого будущего», — утверждает урбанист Норман Фостер. Как бы фантастически это ни звучало, но человечество уже изобрело технологии, которые помогут городам успешно переживать катаклизмы и при этом будут минимально влиять на окружающую среду и обеспечат комфорт. Датский архитектор Бьярке Ингельс называет такое качество городской среды «гедонистической устойчивостью».

Одна из главных потребностей мегаполисов — энергия. В настоящее время города зависят от внешних источников питания. Научный руководитель португальского проекта «Батарея 2030» Педро Саломе считает, что «города не могут дальше только потреблять энергию, они должны ее вырабатывать».

Солнечные батареи, установленные на крышах, стенах и других городских поверхностях, а также миниатюрные ветряки станут основой будущей энергетической независимости мегаполисов. Ученые также работают над созданием напольного покрытия, которое может передавать в сеть энергию, полученную от солнечных лучей, или преобразовывать в электричество энергию ходьбы горожан. В докладе IRENA «Развитие возобновляемых источников энергии в городах» упоминаются топливо из отходов и геотермальные источники энергии.

С помощью цифровых приложений и искусственного интеллекта горожане будут получать и использовать лишь необходимое количество энергии. Это снизит потери электричества и сэкономит ресурсы. По данным некоммерческой организации CDP, более 100 городов в мире уже более чем на 70% обеспечены зеленой энергией, включая такие столицы, как Осло, Стокгольм, Базель, Асунсьон, Ванкувер и Рейкьявик. Успешные практики можно масштабировать и на другие мегаполисы.

Для обеспечения продовольственной безопасности в городах важно производить еду непосредственно на урбанизированной территории. Это не только позволит сократить выбросы CO₂, связанные с транспортировкой продуктов, но и обеспечит более устойчивое снабжение продовольствием. Городские фермы и сады могут быть размещены на крышах небоскребов, а крупные агропредприятия — под землей. Такое мнение высказали инженеры американской компании Skidmore, Owings & Merrill (SOM) в материале National Geographic.Примером успешной реализации этой концепции является крупнейшая в мире городская ферма компании Agropolis, открывшаяся в 2020 году в Париже на крыше одного из павильонов выставочного центра Paris Expo Porte de Versailles. На площади 14 000 кв. м методом аэропоники, без использования грунта, выращиваются клубника, помидоры, капуста, салат и другие овощи и фрукты.

Не только клубнику можно выращивать в необычных местах. Голландские инженеры разработали технологию создания плавучих животноводческих ферм. Первая такая платформа с коровами начала функционировать в Роттердаме в 2019 году. Плавучая ферма представляет собой пример циклического земледелия: коров кормят остатками зерна с пивоваренных заводов Роттердама, негодным хлебом от местных пекарей и травой с полей вблизи города. В настоящее время на ферме содержится 40 коров. Для обеспечения выгула животных ферма в дневное время причаливает к лугу. В следующем году на ферме планируется появление цыплят, пообещал в рекламном ролике один из владельцев компании, Питер ван Вингарден.

Проблему затопления улиц из-за сильных дождей и неэффективной работы ливневой канализации решат так называемые города-губки. Эта концепция предполагает использование природных способностей газонов, естественных оврагов, деревьев и дорожных откосов впитывать и удерживать влагу. Такая естественная губка помогает убрать лишнюю воду и создать прохладу в городской среде.

Шанхай — один из городов, наиболее близких к реализации концепции города-губки. Власти утвердили план, согласно которому 40% территории Шанхая станет губкой к 2025 году, а 80% — к 2030 году.

В Москве также была идея сделать город-губку. На территории столицы протекает 150 рек, большинство из которых заключены в коллекторы и не выполняют свои экосистемные функции. КБ «Стрелка» предлагало освободить реки и интегрировать их в городской ландшафт, создавая водно-зеленый каркас для города. Однако пока идея осталась только на бумаге.

Спасти жителей города от подъема уровня моря могут плавучие дома-платформы. В Роттердаме плавучий павильон Rotterdam Climate Proof состоит из трех массивных пузырей высотой 12 метров и размером примерно с четыре теннисных корта, он находится на якоре в гавани старого города. Павильон был спроектирован компаниями Deltasync и Public Domain Architects и считается прототипом будущего сообщества плавучих домов, представляя собой проактивный план адаптации к повышению уровня моря, как отмечает The Atlantic.

В Копенгагене строят два подземных тоннеля, по которым воду в случае затопления города можно будет отвести из жилых районов. Спортивные площадки в парках, благодаря инженерным ухищрениям, могут быстро превратиться в резервуары для дождевой воды. Некоторые улицы получили покрытие, впитывающее воду.

Что касается чистоты воздуха, дизайнер Даан Розегаарде в 2015 году установил в Роттердаме «самый большой в мире пылесос для удаления смога». Это семиметровое сооружение спроектировано для создания зоны чистого воздуха вокруг себя, что позволяет избежать опасных уровней загрязнения. Средства на проект Розегаарде были собраны через онлайн-платформу «Кикстартер», где вместо заявленных €50 000 дизайнер собрал €113 000. Хотя башня Розегаарде представляет собой скорее футуристическую игрушку: она может очистить воздух в небольшом дворе, но с загрязнением воздуха в городе не справится.

Но остается еще одна проблема — отходы. Города будущего откажутся от линейной схемы обращения с мусором для перехода к безотходной, циклической экономике. Горожане станут пользоваться сервисами доставки в оборотной таре. Кроме того, установки для компостирования органических отходов могут быть размещены в подвалах домов, а полученный компост станет использоваться для обогащения почвы в городских парках.

Только мы и бактерии

Однако воодушевление от множества существующих технологий исчезает при мысли о том, что идеальный город не может быть выставкой достижений человеческого гения. В нем должно быть удобно жить, а не разглядывать экспонаты.

За последние 20 лет теоретики-урбанисты придумали больше 10 концепций идеальных городов: глобальный город, компактный город, благоприятный для жизни город, город с нулевой эмиссией углекислого газа, регенеративный город, умный город, город для всех возрастов, экогород, устойчивый город, безотходный город, безопасный город и так далее.

Одна из самых популярных на сегодняшний день концепций градостроительства — 10-минутный или 15-минутный город. Она предполагает, что жители могут за 10–15 минут пешком добраться до всех необходимых сервисов и инфраструктуры. Однако на данный момент только один район в Сеуле спроектирован подобным образом. Его генеральный план включает строительство восьми жилых башен, окруженных сетью общественных служб и большим количеством парков и скверов. Окружающий горный ландшафт послужил основой для проектных решений. Городское пространство будет располагать жителей проводить время на свежем воздухе, рассказывает о проекте архитектурный портал The Plan.

Норман Фостер придерживается похожей идеи — концепции «компактного города». Это дает возможность снизить энергопотребление и выбросы парниковых газов, а значит, остановить изменение климата. По мнению Фостера, мегаполисы будущего будут состоять из исторического центра, окруженного идеально организованными новыми кварталами. Между ними будет курсировать удобный общественный транспорт, но большая часть необходимых маршрутов будет пешеходной. Ходьба — более естественное действие для человека, а также более экологичное, считает Фостер. Кроме того, в города стоит вернуть производства. Благодаря современным технологиям цеха перестанут чадить и отравлять воздух, а люди легко смогут добираться до рабочих мест.

Фостер также поднимает вопрос использования старых офисных зданий. Сейчас они остаются пустовать, потому что не могут соответствовать новым стандартам. Но сносить крепкие строения значит расточительно использовать ресурсы. Фостер предлагает превратить их в жилье. Но ДНК города — это инфраструктура: дороги, бульвары, деревья, транспортные узлы. Анализ данных об изменении климата позволит сделать инфраструктуру городов устойчивой к природным катаклизмам.

Директор по дизайну и планированию городов архитектурного бюро COM Питер Киндл считает, что оптимальный размер районов или центров городов составляет около 400 га, что можно сравнить с площадью Царскосельского заповедника. Город, состоящий из 10 таких районов, займет около 4000 га, что в 1,5 раза меньше площади Центрального округа Москвы. Внутри районов движение в основном пешеходное, но есть здесь и общественный транспорт, и сервисы по аренде велосипедов и самокатов. Каждый район связан с соседними центрами с помощью скоростных поездов. Урбанизированные территории будут переплетены с экологическими зонами такой же площади, и совокупность этих ландшафтов составит город.

Набирает обороты концепция биоморфного урбанизма, которая предполагает вписывание городских пространств в природные экосистемы. Урбанизированная территория должна гармонично сочетаться с природой и поддерживать биологическое разнообразие. Города, реконструированные с учетом биоморфизма, не будут разрушать окружающую среду, а восстановят утраченные природные системы: леса, реки, овраги, болота.

Этот подход хорошо иллюстрирует высказывание малайзийского архитектора, специалиста по возведению зеленых небоскребов Кена Янга. В январе 2024 года он приехал в Санкт-Петербург в рамках III Международного строительного чемпионата и так прокомментировал достоинства здания «Экспофорума» в Северной столице: «Посмотрите, например, на здание, в котором мы находимся. Оно абсолютно отделено от внешней окружающей среды. Что здесь живого? Только мы и бактерии. Больше ничего. Задача зеленых архитектуры и строительства — максимально включить будущие строения в окружающую среду».

Подобные города объединяют экологическую систему (включающую рельеф, растительность и водные ресурсы) и антропогенную — здания и инфраструктуру. При современном планировании городов антропогенные системы должны дополнять экологические, создавая более устойчивую и гармоничную городскую среду.

К элементам биоморфизма относится программа развития городского сельского хозяйства в аргентинском городе Росарио. Проект запустили в 2007 году, когда череда наводнений затопила прибрежные кварталы города. После отступления воды многие беднейшие жители Росарио лишились домов и привычного заработка. Тогда мэрия определила зоны возможного затопления и разрешила жителям разбивать там сады и огороды. Это позволило беднякам получить еду и дополнительный заработок. Кроме того, возделывание почвы и деревья благотворно влияют на климат в городе: создают прохладу и уменьшают выбросы парниковых газов.

Однако гораздо сложнее не решить вопрос мусора, энергии, чистоты воздуха, защиты от изменений климата и даже восстановления экосистем, а создать мегаполис равных возможностей, открытый для людей разных возрастов, достатка. Визионеры-урбанисты подчеркивают важность интеграции в одном районе представителей всех слоев городского населения. Например, Инлес при проектировании набережной Манхэттена предусмотрел места ночевок для бездомных, что является шагом к созданию более инклюзивного городского пространства.

Ведущий журнал о дизайне Monocle указывает на необходимость обеспечения доступным жильем тех, кто обслуживает горожан, — врачей, медсестер, пожарных и полицейских. Планировщики стремятся контролировать не только воздействие города на окружающую среду, но и отношения между людьми внутри города. Это приводит к тому, что человеческие поселения теряют свою спонтанность и хаотичность, которые долгое время были характерными чертами возникновения и развития городов.

Где уже строят города будущего

Между тем государства, корпорации и миллиардеры уже анонсировали планы строительства сотен новых городов. Теперь фраза Петра I «здесь граду быть!» в приложении к болотам кажется вполне разумным решением, современные демиурги закладывают города в пустынях и на искусственно созданной суше.

В Африке в ближайшее время появится 20 новых умных городов стоимостью в миллиарды долларов. Например, в Нигерии возводят Сентенари вблизи столицы страны Абуджи и Эко Атлантик Сити на насыпных территориях в Атлантическом океане. Новые города Тату и Конза возводятся в Кении, Моддер Фонтейн — в Южной Африке и Даймонд Лейк Сити — в Сенегале.

Но если умные города Африки будут напичканы технологиями, то проекты экологичных и устойчивых городов на Ближнем Востоке — это переосмысление идеи мегаполиса.

Город Масдар в Абу-Даби возводится с 2006 года. В Масдаре должны были жить 50 000 ученых, работающих над зелеными стартапами, и работать 1500 предприятий, внедряющих эти разработки. Бюджет инициативы Масдар составляет $22 млрд. Дизайн устойчивого города выполняло архитектурное бюро Нормана Фостера «Фостер и партнеры». Однако спустя 18 лет критики называют Масдар «городом-неудачником».

Здания построены из стекла и бетона, производство которых сопровождается гигантскими выбросами CO₂. Из 15 000 работающих в городе людей треть приезжает на службу из других населенных пунктов.

Речь точно не идет о равноправии и предоставлении домов медсестрам, врачам и няням, как рекомендовал Фостер. Масдар не похож на полный жизни город с парками, садами, магазинами и общественными пространствами. В ответ на претензии создатели проекта говорят, что строительство еще не закончено и Масдар — это пример городов будущего и ошибок, с которыми сталкиваются строители.

Еще один футуристический проект Ближнего Востока — мегагород Neom в Саудовской Аравии, который будет состоять из 16 районов, четыре из которых больше похожи на отдельные города — The Line, Oxagon, Trojena и Sindalah. Бюджет проекта — $500 млрд. По информации архитектурного портала Dezeen, в настоящее время над проектом Neom работает 23 архитектурных бюро, в том числе компания Бьярке Ингельса BIG. Наибольший интерес вызывает флагманский проект The Line, задуманный как город без автомобилей. Он представляет собой лежащий на земле небоскреб шириной 200 м и длиной 170 км. К 2030 году планируется завершить строительство 2,4 км города — «лежащего небоскреба».

Между тем с соблюдением прав человека в проекте дела обстоят, мягко говоря, непросто. Анализ космических снимков журналистами BBC показал, что для возведения города были разрушены несколько поселений, а жители выселены. Кроме того, генеральный директор Solar Water PLC Малькольм Ав (его компания отказалась участвовать в проекте водоснабжения The Line) считает, что скудные ресурсы обеспечат жизнь The Line, но оставят без воды соседние поселки.

Еще один город, Telosa (в переводе с греческого «высочайшая цель»), собирается построить в США миллиардер Марк Лор. Проект делает Бьярке Ингельс. Лор рассчитывает, что к 2030 году в городе будет 50 000 жителей, а в 2050-м — 5 млн. Бюджет проекта — $400 млрд.

Место для поселения еще не выбрано, скорее всего, это будет дешевая земля в пустынных штатах США. Идея миллиардера — создать справедливый город равных возможностей. Но пока защитники прав человека не могут понять, каким образом Лор собирается отбирать жителей своего города: селекция кандидатов выглядит несовместимой с принципами равноправия.

Но это не полный список удивительных городов будущего, которые строятся сегодня. В 50 км от столицы провинции Сычуань в Китае построят город Чэнду за $4,6 млрд, в Канаде появится город Орбита стоимостью $1,57 млрд, а возведение первого в мире плавучего города Oceanix Busan в Южной Корее обойдется в $627 млн.

На фоне футуристических городов за рубежом, их российские собратья выглядят скромно. Например, во Владимирской области предприниматель Владимир Седов построил первый «частный» город и особую экономическую зону Доброград. Правда, технологических чудес не много: раздельный сбор отходов и собственная скважина с чистой водой. «Здесь не встретить "муравейников", вместо них — современные таунхаусы, квартиры в малоэтажных домах с продуманной планировкой и земельные участки для строительства дома мечты», — говорит Седов. К 2034 году число жителей Доброграда должно достигнуть 47 000 человек, в 2023 году население составляет 1000 горожан.

Поверхностный футуризм

Однако мысли о том, что отдельно взятый идеальный город построить нельзя, преследуют одного из самых высокооплачиваемых архитекторов современности Бьярке Ингельса. Поэтому с 2019 года он работает над «Мастерпланет» (Masterplanet) — Генпланом устройства планеты.

«Если мы хотим быть более экологичными, то в небольшом здании или доме технически не всегда можно перейти на новые технологии. А когда мы рассматриваем как объект изменения квартал, район, город или планету, то возможностей для применения классных решений больше», — рассказывал Бьярке в интервью GQ.

Архитектор полагает, что его Masterplanet к 2050 году решит проблему изменения климата, перехода на чистые источники энергии, сократит выбросы от сельского хозяйства и промышленности.

Однако австралийский архитектор и документалист Лиам Янг сомневается в достоинствах плана Ингельса. По его мнению, идеи датчанина — это новая колонизация, которая только увеличит потребление ресурсов и приведет к росту эмиссии парниковых газов. Янг считает, что архитекторы не могут спроектировать будущее, если не решены проблемы настоящего.

Многие города будущего будут на самом деле «закрытыми поселениями для богатых на заре надвигающегося экологического армагеддона», а также «окончательной техноэкоутопией», считает журналист Guardian Оливер Уэйнрайт.

Архитектор, преподаватель школы МАРШ Наталья Волкова добавляет еще одно название для проектов городов будущего — «поверхностный футуризм». Многие экологические проблемы новых городов не обсуждаются, а это значит, что будут появляться чистые новые города, а другие населенные пункты останутся грязными трущобами, заваленными мусором.

В общем, будущее может выглядеть как описанный в научной фантастике киберпанк, где высокие технологии существуют рядом с социальными проблемами и упадком человеческой культуры.

Еще 15 лет назад градостроители верили, что через три–пять, максимум через 10 лет появятся города с идеальной транспортной системой на 100% топлива от чистых источников энергии, многоуровневой застройкой.

Однако мечты не сбылись, отмечает заведующий научно-исследовательской лабораторией методологических проблем энергосбережения МЭИ Евгений Гашо.

«Вопрос по-настоящему устойчивого города будущего все еще остается открытым», — считает Гашо.