Do głównych zadań stawianych przed uprawami miejskimi należą:

• wykorzystanie ich ekonomicznego potencjału przez kreowane miejsca pracy oraz możliwości rozwoju dla młodych ludzi,
• wprowadzenie upraw w system zieleni miejskiej w celu zwiększenia zysków zielonej infrastruktury i możliwości rezyliencji miast,
• walka z gentryfikacją, komercjalizacją przestrzeni miejskich i wysokim kosztem świeżego jedzenia dobrej jakości,
• wykorzystanie przestrzeni na aktywności sprzyjające rozwojowi więzi społecznych i demokratyczne dla zróżnicowanych grup (Cohen, 2018).

Podstawą udanej implementacji upraw jest:

• Wyznaczenie terenów pod system upraw (productive urban landscape area),
• Popularyzacja istniejących rozwiązań i udostępnianie wiedzy (toolkit),
• Prawidłowe ramy prawne i uwarunkowania rynkowe (określenie rynku zbytu i współpracujących instytucji, food policy),
• Integracja produktów upraw miejskich z istniejącym systemem dostaw dystrybucji (urban food system) (Bohn & Viljoen, 2016).

Potencjalne problemy upraw miejskich:

• zaburzenia lokalnego ekosystemu – wprowadzenie gatunków obcych/inwazyjnych, zapraszających nowe choroby zwierząt i roślin, stosowanie środków ochronnych w pobliżu delikatnych naturalnych systemów,
• zagrożenie zdrowotne dla ludzi – możliwość przeniesienia chorób miedzy użytkownikami; możliwe zatrucie; możliwe stworzenie ekosystemu dla niekorzystnych zwierząt – np. zwiększenie populacji komarów przy zbiornikach wody opadowej,
• gentryfikacja uboższych obszarów – jeśli dodamy zieleń dla zapewnienia korzyści społecznych dla mieszkańców, a w wyniku podniesie się cena nieruchomości (Lin, et al., 2017).

Projektowanie budynków upraw

Uprawy wewnątrz budynków zapewniają dostęp do bezpiecznego, pewnego źródła żywności, stanowią miejsce pracy na zróżnicowanych stanowiskach i przyczyniają się do ochrony środowiska i poprawy rezyliencji miast. Zakłada się dużą intensywność i produktywność upraw w pełni kontrolowanych warunkach (CEA).

Żywność lokalna stanowi dynamicznie rozwijający się sektor rynkowy (wartość 1 mld dolarów w 2005 roku wobec 7 mld w 2013) i, według raportów, badań i obserwowanych tendencji, jej znaczenie będzie się nadal gwałtownie zwiększać. Dzięki produkcji w środowisku wewnętrznym możliwe jest dostarczanie żywności niezależnie od pory roku i warunków klimatycznych. Uważa się, że przeniesienie upraw do wnętrz budynków w miastach będzie stanowiło rewolucję w sposobie produkcji i dystrybucji jedzenia.

Produkcja wymaga znacznie mniejszego stosowania środków ochronnych i prowadzona jest w niedużej odległości od punktów konsumpcji. Ponadto przyczynia się do promowania zrównoważonych rozwiązań przez stosowanie ekonomii cyrkularnej: surowce są użytkowane tak wiele razy jak to możliwe oraz powstaje minimalna ilość odpadów, które w dużej części zostają przetworzone. Uprawy w systemach bezglebowych są najbliższe naturalnemu obiegowi materii i energii: odpady z jednych procesów umożliwiają działanie innych.

Uprawy wewnątrz budynków (Controlled Environment Agriculture – CEA) zawierają technologie zapewniające dużą wydajność i plony wysokiej jakości. Kontroli podlegają warunki powietrza i substratu, w którym znajdują się korzenie. Parametry dostosowuje się zarówno do wymagań danego gatunku, jak i oczekiwanych efektów produkcji. Głównym czynnikiem zapewniającym szybkość wzrostu roślin jest światło, którego spektrum dobierane jest z zakresu 400-700 nm. Najbardziej korzystne efekty daje zastosowanie oświetlenia niebieskiego, czerwonego lub ich połączenie. Przy uprawach wewnątrz budynków główną składową kosztów jest energia elektryczna, dlatego wszelkie technologie ograniczające jej użycie (np. diody LED o niskim poborze energii) znacząco poprawiają opłacalność produkcji.

W ramach prowadzenia upraw w systemie cyrkularnym produkowane odpady organiczne powinny być kompostowane w celu stworzenia nawozu lub przeznaczone do utylizacji w biogazowi. Niektóre surowce użyte przy produkcji roślin, np. substrat pochodzenia naturalnego, mogą być wykorzystane przy hodowli innych gatunków – grzybów, insektów.

Dzięki zamkniętemu obiegowi wody i odzyskiwaniu składników odżywczych, przy zastosowaniu oczyszczania wody w akwariach lub przez naświetlanie lampami UV, jej zużycie ograniczone jest nawet do 10% względem metod tradycyjnych.

Każdy z hodowanych gatunków wymaga specjalistycznych warunków, dostosowywanych przez systemy wentylacji, ogrzewania, chłodzenia, wilgotności powietrza, które mogą generować bardzo duże zapotrzebowanie energetyczne. Ograniczenie nakładów energetycznych wymaga współpracy systemów (wykorzystania nadmiaru czynnika przy jednych uprawach do zaspokojenia wymagań innych gatunków) oraz dostosowania warunków przestrzennych. Przykładowo umieszczenie uprawy grzybów pod ziemią zapewni stabilność temperatury, ciepło wytwarzane w systemach chłodzących może być wykorzystane do podgrzania wody w akwariach, wilgoć  i tlen produkowany przez rośliny zapewni odpowiednie warunki do hodowli grzybów i insektów.

System upraw w budynku może nie tylko działać w cyklu zamkniętym, nie produkując żadnych odpadów, ale nawet poprawiać warunki otoczenia. Po wstępnym oczyszczeniu powietrza miejskiego wprowadzanego do wnętrza można poprawić jego jakość dzięki roślinom usuwającym zanieczyszczenia pyłowe i zwiększającym wilgotność i zawartość tlenu. Odpady organiczne z sąsiedztwa mogą być wykorzystywane do kompostowników, zasilenia wewnętrznej biogazowi lub stanowić substrat – np. fusy z kawy stanowią doskonałą podstawę do hodowli grzybów (The Association for Vertical Farming Project Group AMI, 2017).

Projektowanie biofilne

Generalne zalecenia

• Uwzględnienie wytycznych biofilicznych od początkowych faz projektowania umożliwia pełne wykorzystanie możliwości przestrzennych, od wyboru i sposobu lokalizacji obiektu, zagospodarowanie terenu, przez program i układ funkcjonalny, formę i wystrój.
• Biofilia powinna być uwzględniania przy projektowaniu wszystkich rodzajów budynków, ale szczególnie ważne jest to w przypadku obiektów dedykowanych dzieciom, osobom starszym i z problemami zdrowotnymi. Kontakt z naturą sprzyja prawidłowemu rozwojowi i procesom regeneracyjnym.
• Budynek powinien sprzyjać edukacji ekologicznej – praktyczne zastosowanie konkretnych rozwiązań bardziej przekonuje użytkowników niż przekaz teoretyczny.
• Rozwiązania projektowe w miarę możliwości powinny być też wprowadzane do istniejących budynków.
• Element tajemniczości w przestrzeni zachęca do indywidualnej eksploracji i nawiązuje do złożoności natury, co jest bardzo korzystne dla najmłodszych użytkowników.
• Podkreślenie i szacunek dla estetycznych, ekologicznych, historycznych i kulturowych powiązań lokalnych warunkuje prawidłowe funkcjonowanie obiektu oraz zainteresowanie i troskę społeczności.

Projektowanie w krajobrazie i zagospodarowanie terenu

• Otwarte przestrzenie dookoła budynku umożliwiają najprostszą formę kontaktu z naturą, zapewniają lepszą jakość powietrza i dostęp do światła dziennego. Preferowane są lokalne gatunki roślinności, które będą stanowiły naturalną część ekosystemu.
• Ze względów ekologicznych i ekonomicznych należy w maksymalnym stopniu zachować istniejący drzewostan i krajobraz.
• Należy zapewnić połączenia widokowe i funkcjonalne wnętrza i zewnętrza uwzględniając elementy krajobrazu.
• Ścieżki piesze i rowerowe powinny stanowić wygodną komunikację dookoła budynku i łączyć go z otoczeniem i społecznością.
• Zagospodarowanie terenu powinno maksymalizować powierzchnię biologicznie czynną i wykorzystywać gatunki rodzime.
• Zieleń wertykalna na zewnątrz budynku integruje zabudowę z naturą, pozwala na ograniczenie nagrzewania i zmniejsza ilość bezpośredniego oświetlenia w środku.

Projektowanie budynku

• Dostosowanie rozmiarów i lokalizacji okien do zapewnienia wygodnej łączności wzrokowej z zewnętrzem. Możliwość kontaktu ze środowiskiem zewnętrznym – możliwość otwierania okien przez użytkowników. Detal budynku niezaburzający dobrej widoczności elementów naturalnych.
• Dach płaski, pokryty zielenią i z możliwością dostępu dla wszystkich użytkowników budynku.
• Lokalizacja miejsc pracy powinna umożliwiać stały kontakt wzrokowy z zielenią zewnętrzną i dobry dostęp światła dziennego. Doświetlenie wnętrz światłem dziennym przy jednoczesnej prewencji niekorzystnych zjawisk (prześwietlenia, olśnienia).
• Roślinność wprowadzona do środka przez grządki wewnętrzne i zielone atria, w miarę możliwości wielokondygnacyjne. Kontakt z naturą na zewnątrz budynku i dostępną przez atria powinien być uzupełniany przez rośliny doniczkowe.
• Wewnątrz budynku zaleca się lokalizować ściany porośnięte roślinnością, które poprawią jakość powietrza i przyczynią się do oczyszczania wody. Możliwe jest także wprowadzenie cieków wodnych lub niewielkich wodospadów.
• Zróżnicowanie przestrzeni i kontrolowana złożoność układów i estetyki odwołuje się do rozwiązań odnajdywanych w naturze. Zaleca się stosowanie naturalnych materiałów wykończeniowych (Wilson, 2006).

Bezglebowe technologie upraw

Zgodnie z obecnym stanem wiedzy najstarsze formy upraw bezglebowych pochodzą z czasów starożytnych. Zalicza się do nich zieleń na dachach Babilonu (wiszące ogrody), uprawy na jeziorze w Tenochtitlán (obecny Meksyk), przedstawione są również na wielu egipskich malowidłach ściennych. Obecnie prowadzone są badania instytucji naukowych i firm komercyjnych nad możliwością wprowadzenia systemów bezglebowych na szeroką skalę. Interdyscyplinarne prace łączą uwarunkowania botaniczne, biochemiczne, technologiczne z robotyką, urbanistyką i architekturą.

Działanie systemu opiera się na eliminacji gleby na rzecz zastępczego substratu  (najczęściej piasku, żwiru pumeksowego, keramzytu, łupka ekspandowanego, torfu kokosowego lub wełny mineralnej) lub mocowania roślin bezpośrednio w odpowiednich naczyniach. Zróżnicowanie technologii wynika ze sposobu zapewniania roślinom dostępu do wody, składników odżywczych, sposobu oświetlenia i rodzaju konstrukcji utrzymującej sadzonki w konkretnej strukturze.

Wszystkie systemy upraw bezglebowych prowadzone są w środowisku zamkniętym, co gwarantuje stałe i optymalne warunki temperatury i wilgotności powietrza. Hodowla w środowisku zamkniętym oraz brak kontaktu z wirusami, bakteriami i grzybami naturalnie występującymi w otoczeniu pozwalają na eliminację pestycydów. Światło naturalne często zostaje zastąpione sztucznym, o specjalnie dobranym paśmie barwnym, optymalnym dla potrzeb danego gatunku, co znacząco zwiększa tempo wzrostu roślin. Otrzymane plony są pełnowartościowe dzięki odpowiedniemu doborowi mieszanki odżywczej i wolne od zanieczyszczenia środkami ochronnymi. Znaczącą korzyść sanowi także niezależność od warunków atmosferycznych i ekstremalnych zjawisk pogodowych. Wszystkie systemu osiągają wyższą wydajność upraw przy niższych nakładach energetycznych i zużyciu wody od tradycyjnego rolnictwa (Keith, 2000).

Podstawowy system hydroponiczny zakłada zasilanie roślin w potrzebną wodę, składniki odżywcze i minerały przez zanurzenie korzeni w roztworze specjalnie dopasowanym do potrzeb danego gatunku.

Połączenie upraw hydroponicznych z hodowlą ryb (aquakulturą) tworzy system aquaponiczne. Bogata w składniki odżywcze woda z akwariów zasila rośliny, jest przez nie filtrowana i oczyszczana i ponownie skierowana do zbiorników rybnych.  Zamknięty obieg wody dla całego układu oraz wzajemne zależności międzygatunkowe pozwalają na znaczące ograniczenie kosztów i zwiększenie wydajności upraw.

W systemie aeroponicznym stały dostęp do wody zastąpiony zostaje przez regularne spryskiwanie korzeni wodnym roztworem bogatym w składniki odżywcze. Wymaga to bardziej rozbudowanej technologii, ale pozwala na osiągnięcie znacząco wyższej efektywności produkcji (Desima, 2017).

Bibliografia

1. Bohn, K. & Viljoen, A., 2016. The Productive City: Urban Agriculture on the map. Urban Design. Food and the City, 3(140), pp. 23-26.
2. Cohen, N., 2018. Symposium: Urban Greenhouses and the Future of Food, Nowy Jork: CUNY Urban Food Policy Institute.
3. Desima, 2017. Aquaponics. [Online]
   Available at: https://www.desima.co/aquaponics/#aquaponics-intro
   [Data uzyskania dostępu: 24 11 2018].
4. Keith, R., 2000. How to hydroponics. Wydanie trzecie red. Nowy Jork: FutureGardens.
5. Lin, B. B., Philpott, S. M., Jha, S. & Liere, H., 2017. Urban Agriculture as a Productive Green Infrastructure for Enviromental and Social Well-Being. W: P. Y. Tan & C. Y. Jim, redaktorzy Greening Cities. Forms and Functions. Singapur: Springer, pp. 155-180.
6. The Association for Vertical Farming Project Group AMI, 2017. Controlled Agriculture & Ecosystem Economies, Monachium: Association for Vertical Farming.
7. Wilson, A., 2006. A Sampling of Biophilic Design Strategies. [Online]
   Available at: https://www.buildinggreen.com/sites/all/modules/bg_content/templates/imagemodal.php?image=https://www.buildinggreen.com/sites/default/files/articles/Biophilia_table.gif&nid=8059
   [Data uzyskania dostępu: 9 Kwiecień 2019].

Planowe i kompleksowe zazielenianie miast prowadzone jest dopiero od 200 lat, natomiast  sama obecność zieleni w środowisku zabudowanym występowała w zasadzie od początku urbanizacji. Niektóre motywacje jej wykorzystania znacząco zmieniały się na przestrzeni czasu, inne jednak pozostają niezmienne.

Wyraźne rozróżnienie na naturę i kulturę (miasta), wynikające z atawistycznego podejścia do zabudowań jako schronienia przed niebezpiecznym środowiskiem, skutkuje całkowitym oderwaniem urbanistyki od środowiska naturalnego. Mimo to miasta muszą być dostosowane do uwarunkowań lokalnych, w jakich zostały wzniesione, a ich mieszkańcy nie mogą być pozbawieni kontaktu z naturą. Jest to konieczne zarówno ze względów utylitarnych i racjonalnych (uprawy dla dostarczenia jedzenia, zieleń jako miejsce rekreacji i kontaktów społecznych), jak i potrzeb estetycznych i duchowych. Zieleń w mieście powinna zatem stanowić sprawny element ekosystemu i być ekonomicznie uzasadniona, ale jednocześnie odpowiadać na spektrum potrzeb ludzkich. (Feng & Tan, 2017)

Historyczne motywacje lokowania zieleni w miastach

Estetyka – prawdopodobnie aspekt najbardziej uniwersalny w czasie i przestrzeni, chociaż upodobania stylistyczne form zieleni bardzo się zmieniają. Jako temat nazwany i analizowany, estetyka zieleni występowała tylko w kulturze zachodniej. Od XVIII wieku na podstawie prac artystów i myślicieli, z Kantem na czele, krajobrazowi stawiane były wymagania: piękno, subtelność i malarskość. Początek kształtowania zieleni głównie pod względem walorów estetycznych wiązał się z powstaniem barokowych ogrodów. Następnym okresem, który traktował naturę jako sposób estetyzacji przestrzeni miejskich był koniec XIX i początek XX wieku. Zmiany wprowadzane w urbanistyce w ramach przebudowy Paryża Haussmana czy przez działania City Beautiful Movement miały udostępniać piękno masowym użytkownikom. Obecnie estetyczne aspekty zieleni miejskiej są powszechnie analizowane w środowiskach akademickich (poszukiwanie obiektywnych wyznaczników piękna zieleni). W praktyce urbanistycznej motywacja ta ustępuje bardziej pragmatycznym aspektom – ekologii, wpływom na zdrowie mieszkańców, produkcji jedzenia.

Rekreacja i odpoczynek – występujący w zróżnicowanej formie, od intensywnej aktywności sportowej, przez spokojny ruch i spacery, po całkowity relaks. Początkowo zieleń miejska i podmiejska była głównie miejscem rozrywki dla bogatych – już w starożytnym Rzymie wykształciły się prywatne ogrody i lasy do polowań. W czasach nowożytnych pionierskim rozwiązaniem była zamiana terenów w sąsiedztwie murów obronnych na zieleń rekreacyjną przeprowadzona w XVI wieku we włoskiej Lukce. Z czasem następuje rozwój i popularyzacja dyscyplin sportowych oraz stopniowe tworzenie dla nich infrastruktury w zieleni, szczególnie intensywnie postępujące od XIX wieku. Obecnie rekreacyjna forma zieleni w mieście często przypisywana jest terenom rewitalizowanym –  jak park High Line na danych torach kolejowych i strumień Cheonggyecheon w Seulu na dawnej trasie szybkiego ruchu.

Religia, duchowość, symbolika – w większości wierzeń pojawiają się symboliczne elementy natury albo gatunki roślin, święte miejsca w krajobrazie, idee świętego drzewa życia. W starożytnej Grecji sadzono konkretne gatunki roślin koło określonych świątyń. W islamskiej tradycji wyobrażenie rajskich ogrodów kształtowało założenia pałacowe i uwarunkowało powstanie geometrycznej, skomplikowanej ornamentyki. W zakonach chrześcijańskich ogrody stanowiły strefę przejściową między sacrum a profanum, były miejscem skupienia i kontemplacji. W Azji na podstawie zasad shintoizmu sadzono całe lasy dookoła świątyń, nawet w centrum miasta. Planowanie ogrodów chińskich i japońskich wywodzi się z systemów religijnych i filozoficznych, relacji ludzi do elementów naturalnych odzwierciedlających rzeczywistość transcendentną (Feng & Tan, 2017). Historyczne etapy rozwoju sztuki ogrodowej można odczytywać jako próbę przedstawienia przestrzeni rajskiej zgodnie ze zmieniającymi się kanonami piękna. Nawet współcześnie ogrodnicy pracujący we własnych ogrodach określają je jako prywatne przyjazne miejsce na ziemi (Salwa, 2016).

Według etnografów sadzenie roślin i tworzenie założeń krajobrazowych dla upamiętnienia osób i wydarzeń to przejaw nadziei i łączności z przyszłością. Natura jest doceniana za trwałość na przestrzeni czasu oraz jednoczesną nieustającą zmienność i wzrost.

Hierarchia społeczna i relacje – historycznie sposób i możliwość użytkowania zieleni warunkowane były przez pochodzenie społeczne, a formy założeń naturalnych służyły celom politycznym. Wielkie założenia ogrodowe podkreślały bogactwo właściciela, rzędy drzew symbolizowały dyscyplinę podwładnych, uporządkowanie ogrodów kolonialnych podkreślało „wyższość cywilizacyjną” nad lokalnymi społecznościami. Zarówno w kulturze zachodniej jak i wschodniej, niedostępne dla większości mieszkańców ogrody w środku miasta miały oznaczać wyższość społeczną grupy upoważnionej do wstępu. Obecnie nadal istnieje zjawisko „prestiżowej ekologii” – sąsiedztwa z większą ilością zieleni uważane są za bardziej ekskluzywne,  a zieleń wciąż jest częściej obecna w dzielnicach bogatszych. Nie wykorzystuje się potencjału społecznego dla różnych grup kulturowych lub osób niepełnosprawnych i niewiele miast ma konkretną strategię planowania zieleni (np. Singapur planuje zostać nowoczesnym miastem ogrodem/ miastem w ogrodzie). Nawet jeśli dostępne tylko dla nielicznych, ogrody są miejscem nawiązywania relacji, organizacji wydarzeń towarzyskich.

Zmiany społeczne i budowanie społeczności – kompleksowe myślenie o zieleni ogólnodostępnej pojawiło się dopiero w czasie rewolucji przemysłowej. Tereny naturalne w mieście miały być sposobem na zapewnienie zdrowia fizycznego i moralnego oraz nieść korzyści społeczne – większość robotników pochodziła ze wsi, była przyzwyczajona do innego typu relacji towarzyskich. Nowe wiktoriańskie parki miejskie miały mieć także wpływ dyscyplinujący i edukacyjny na użytkowników przez czystość i konsekwencję układów przestrzennych oraz bogactwo dzieł sztuki i egzotycznych gatunków roślin i zwierząt. Równolegle prowadzono próby dodawania zieleni do istniejącej tkanki urbanistycznej oraz poszukiwano nowego modelu relacji  miasto – natura. Podobne działania prowadzono na początku XX wieku w Stanach w odpowiedzi na masowy napływ pracowników ze wsi i duży udział w społeczeństwie migrantów z różnych kultur. Zaczęto zwracać także uwagę na potrzeby społeczne dzieci. Nowe koncepcje uwzględniały problemy niemożliwe do rozwiązania w malej skali – przeludnienie miast, nierówności społeczne, skrajną odmienność warunków życia mieszkańców centrum i przedmieść. Obecnie aspekt społecznych korzyści z zieleni miejskiej jest wciąż aktualny ze względu na migracje i globalizację – tereny zieleni to najlepsze miejsce na integrację lokalnych grup i nowych przybyszów, co powszechnie wykorzystywane jest m.in. w Zurichu. Dobrze utrzymane tereny naturalne jednoczą lokalne społeczeństwo, podnoszą współczynnik zaufania społecznego i obniżają poziom przestępczości.

Zdrowie fizyczne i psychiczny dobrostan – zależność potwierdzana przez wyniki badań naukowych prowadzonych od kilkudziesięciu lat, natomiast stosowana od starożytności (Feng & Tan, 2017). Wzorce historyczne zieleni wykorzystywanej w celach leczniczych mają cechy powtarzalne, niezależne od kultury i epoki. Dawne założenia wykorzystują czytelne wygrodzenie i uporządkowanie przestrzeni w celu zapewnienia poczucia bezpieczeństwa. Obecnie popularność zyskuje odwrotne dążenie – poszukiwanie naturalnych form i układów dla odnalezienia kontaktu ze środowiskiem naturalnym. Znaczące zmiany wprowadzane są także w świetle najnowszych badań naukowych i przez wprowadzanie nowych technologii.

Wykorzystanie uwarunkowań krajobrazu naturalnego na cele terapeutyczne stosowane było już w starożytności, kiedy pojawił się postulat, że niskiej jakości miejska atmosfera może wywoływać choroby, natomiast świeże powietrze, przyjemne perfumy i zapach roślin leczą lub zapobiegają problemom zdrowotnym. Greckie świątynie boga zdrowia, Asklepiosa, czyli ówczesne ośrodki zdrowia, lokowano na wzgórzach otoczonych pastwiskami, z dostępem do świeżego powietrza i naturalnych strumieni. Przestrzeń sacrum obejmowała nie tylko sam budynek, ale przede wszystkim krajobraz, jego naturalne ukształtowanie i tworzone perspektywy widokowe. Pobyt kuracjuszy wśród zieleni łączono z aktywnością fizyczną, dietą i kąpielami.

Perskie ogrody, stanowiące chłodne i zacienione oazy wśród surowego krajobrazu pustyni, przedstawiały kulturowe wyobrażenie raju (ang. paradise – raj, od pers. pairi-daeza – piękny ogród otoczony murem). Tworzony mikroklimat sprzyjał zdrowiu fizycznemu, a dekoracyjność i mozaika światłocienia  samopoczuciu psychicznemu. Zróżnicowane pod względem wielkości, były nieodłącznym elementem środowiska miejskiego jako publiczne parki czy fragmenty prywatnych posiadłości. Symbolika przestrzeni opierała się na wykorzystaniu czterech składowych natury: ziemi, powietrza, wody i ognia, a jej projekt dostosowywano do dzieł kultury. Charakterystyczny układ z pomniejszych elementów (chahar bagh) i krzyżujących się między nimi cieków wodnych stanowi nieustającą inspirację dla ogrodów tworzonych w kulturach wschodnich i zachodnich.

Japońskie ogrody tworzone w kulturze Shinto odzwierciedlały wiarę w duchy wypełniające krajobraz naturalny. Każde drzewo, strumień, głaz wplatano w przemyślaną kompozycję, która miała sprzyjać refleksji i wyciszeniu.

Zastosowanie leczniczych właściwości roślin odnotowano już na sumeryjskich tabliczkach i w egipskich zwojach. W średniowieczu rozwijano wiedzę z zakresu botaniki i ziołolecznictwa w zakonach. Zalecenia projektowania ogrodów przyklasztornych powstały już około roku 800. Typowy plan zakładał powstanie sadu z drzewami owocowymi i orzechami, upraw roślin jadalnych i leczniczych oraz cmentarza wśród zieleni. Praca w ogrodzie postrzegana była jako korzystna dla zaspokojenia potrzeb fizycznych, społecznych i duchowych. Stanowiła rutynę dla zakonników i środek leczniczy dla pielgrzymów.

Intensywny rozwój badań nad terapeutycznym wpływem środowiska naturalnego na zdrowie prowadzony był w XIX wieku. W projektach szpitali zaczęto uwzględniać uprawy roślin o działaniu prozdrowotnym. Przywrócono także postulaty znane od starożytności – terapie szpitalne uwzględniały także aktywność fizyczną, dietę, kontakt z naturą, nieograniczony dostęp do świeżego powietrza i światła dziennego. Były to jednak działania prekursorskie, nie mające przełożenia na szersze zastosowanie. Rozpoczęto także badania nad wpływem zieleni na psychikę, choć większość pacjentów z zaburzeniami nie mogła liczyć na dobre warunki lecznicze (Winterbottom & Wagenfeld, 2015). Parki, ogrody i nasadzenia uliczne zaczęto uznawać  za kompletny system, płuca miasta. Tradycyjnie pozytywny wpływ natury na samopoczucie ludzi tłumaczono przez dostęp do świeżego powietrza i dużej ilości światła dziennego (Feng & Tan, 2017).

Na początku XX wieku ponownie rozpoczęto badania nad wpływem natury na procesy rehabilitacyjne. Obiekty opieki zdrowotnej projektowano z dbałością o detale wykonywane zgodnie z obowiązującą estetyką secesji. Uprawy miejskie, spopularyzowane ze względów ekonomicznych w czasie II wojny światowej, stały się laboratorium badań nad wpływem zieleni na kondycję psychiczną i relacje społeczne. Oprócz produkcji własnej żywności ludzie doceniali możliwość spędzenia wspólnie czasu, współpracy i uzyskania namiastki relaksu. Ogrody prowadzone były zarówno w oblężonych miastach (uprawy w warszawskim getcie), jaki i obozach jenieckich (tradycyjne ogrody japońskie w USA). Także obecnie w Iraku żołnierze i cywile zakładają ogrody wśród zburzonej zabudowy (Winterbottom & Wagenfeld, 2015).

Konkretne badania (rozpoczęte od wpływu widoków na zieleń na rekonwalescencję po operacji) prowadzone są od 30 lat. Obecnie uwodniono, że zieleń wpływa na redukcję stresu i obciążeń psychicznych, nadaje dystans do stresujących wydarzeń, statystycznie zwiększa ilość i poprawia jakość aktywności fizycznej, obniża agresję i problemy behawioralne, zmniejsza odczuwanie bólu i sprzyja powrotowi do zdrowia po zabiegach chirurgicznych a jednocześnie poprawia jakość elementów środowiska (wody, powietrza). Część zaobserwowanych korzyści dla samopoczucia psychicznego warunkowana jest profitami fizycznymi – obniża się poziom ciśnienia krwi, napięcie mięśni, poziom kortyzolu; część jest wtórna do korzyści społecznych, wspólnego spędzania czasu i aktywności fizycznej; część tłumaczona przez zależność ewolucyjną – naturalną ludzką potrzebę kontaktu ze środowiskiem naturalnym (biofilię).

Produkcja i dostępność żywności – warunkuje możliwość istnienia miast od początku ich historii. Zgodnie z typowym podziałem wieś jest producentem, natomiast ze względu na możliwość zapewnienia taniego i dostępnego pożywienia uprawy miejskie zyskują specjalne znaczenie w przypadku katastrof naturalnych, problemów ekonomicznych i działań zbrojnych. Prawidłowo prowadzone uprawy, mimo zanieczyszczenia miasta, są zdrowsze i mniej obciążone chemią niż przenawożone i opryskane plony podmiejskie.

Historycznie produkcja jedzenia w mieście występowała w ogrodach przydomowych, działkowych i społecznościowych. Idea ogródków działkowych powstała w XIX wieku, jako możliwość upraw dla biednej klasy robotniczej i jedyny sposób wyżywienia przy intensywnej urbanizacji, prowadzonej kosztem terenów rolniczych, i braku infrastruktury do dystrybucji żywności na taką skalę. W czasach kryzysu w latach 20./30. władze zachęcały mieszkańców do zakładania upraw w celu uniknięcia skrajnej biedy, niedożywienia i bezrobocia (na Kubie zjawisko utrzymało się do lat 90.). Znaczny rozwój ogródków nastąpił w czasie drugiej wojny światowej. W miastach objętych działaniami wojennymi uprawy miejskie stanowiły często jedyną możliwość zapewnienia żywności, natomiast na terenach nie zagrożonych bezpośrednio głodem prowadzono uprawy na rzecz potrzeby wojska. Obecnie uprawy w mieście często są próbą zapewnienia żywności dla najuboższych, szczególnie w metropoliach Azji, Afryki i Ameryki Południowej. Współcześnie rozwój warunkowany jest przewidywanymi zmianami demograficznymi, problemami środowiskowymi i potencjalną trudnością zapewnienia świeżej żywności mieszkańcom miast w przyszłości.

Zdrowie ekologiczne i  środowisko zrównoważone– jako najnowszy aspekt problematyki zieleni miejskiej warunkowany jest wzrastająca troską o problemy środowiskowe (masowe wymieranie gatunków, utrata ekosystemów, zanieczyszczenie środowiska, zmiany klimatyczne). Upowszechnia się dyskusja o wpływie projektowania miast na naturę (ograniczanie śladu węglowego, usuwanie zanieczyszczeń, poprawa jakości powietrza, gospodarowanie wodą, ochrona gleb, zwiększanie bioróżnorodności, tworzony mikroklimat). Początki myślenia o ekologii środowiska miejskiego datuje się na przełom XIX i XX wieku, ale znaczący rozwój nastąpił dopiero w latach 60. Ośrodkiem przodującym w pracach nad ekologią miast jest Berlin – w ramach przebudowy miasta po likwidacji muru wykonano m.in. mapę biotopów, określono 57 typów naturalnego środowiska występującego w mieście i rozpoczęto dodawanie zieleni we wszystkich możliwych miejscach (na płaskich dachach, terenach nieużytkowanych itp.).

Ekologia środowiska miejskiego łączy się z różnymi aspektami – odpowiedzią na katastrofy naturalne (burze, wysokie temperatury, niedostatek wody, ulewne deszcze, podnoszenie się poziomu wody w morzach) albo poprawą jakości miejsc zamieszkiwania. Zwiększanie rezyliencji miast jest koniecznym rozwiązaniem na obecne problemy klimatyczne i te, które z dużym prawdopodobieństwem pojawią się w najbliższych latach.

Znaczenie ekonomiczne i konkurencyjność miasta- sąsiedztwo terenów zielonych znacząco podnosi wartość nieruchomości (nawet o 15%, szczególnie widoczne jest po wprowadzeniu nowej zieleni). Bardzo atrakcyjne założenia parkowe (Central Park, High Line) mają wręcz negatywny wpływ – powodują gentryfikację okolicy przez nadmiernie rosnące ceny gruntu. W skali sąsiedztwa opłaca się jednak przekształcić część działek na park, ponieważ wzrost cen pozostałych wyrówna zyski z podatków. W skali miasta zieleń tworzy charakter okolicy, może zwiększać ruch turystyczny i wpływa na jakość terenów mieszkalnych i pracy. Pozwala to na uzyskanie wyższych wpływów z podatków (atrakcyjna przestrzeń przyciąga bogatszych mieszkańców, zmniejsza się ryzyko wyludniania sąsiedztwa). Dzięki pozytywnej zależności bliskości zieleni a zdolności do koncentracji i uważności, w zielonych dzielnicach jest wyższy zysk z działalności komercyjnej, powierzchnie na miejsca pracy są częściej wynajmowane i za wyższe stawki. Miasto staje się także bardziej konkurencyjne względem rywalizacji o utalentowanych pracowników w czasach globalizacji. Opieka nad dużą ilością terenów zielonych może generować miejsca pracy także dla mniej wykształconych mieszkańców. Strategia rozwoju terenów zieleni miejskiej może stanowić długoterminową inwestycję dla miasta (Feng & Tan, 2017).

Rozwój form architektonicznych budynków szklarniowych

Pierwsze konstrukcje służące ochronie roślin przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi datuje się na czasy antyczne, ale dopiero rozwój typologii budynków następował od epoki renesansu. Odkrycia geograficzne i wzrost zainteresowań naukowych wpłynęły na rozwój sztuki kulinarnej i zainteresowanie egzotycznymi gatunkami roślin. Także rozprzestrzenianie się kultury włoskiej wpłynęły na poszukiwania konstrukcji, które umożliwiłyby hodowlę śródziemnomorskich gatunków w chłodniejszym klimacie. Początkowo wznoszono jedynie tymczasowe formy z drewna, które zapewniały wystarczającą temperaturę wokół wybranych roślin w miesiącach zimowych lub trzymano drzewka w donicach możliwych do przeniesienia do budynku. Zastosowanie przeszkleń i zapewnienie odpowiedniego doświetlenia w pawilonach było możliwe dzięki rozwojowi technologii i obniżeniu kosztów produkcji szkła.

W XVII wieku nastąpiła moda na kolekcjonerstwo roślin oraz rozwój sztuki ogrodniczej. Przy rezydencjach wznoszono jednoprzestrzenne oranżerie dedykowane ochronie licznych gatunków flory subtropikalnej, początkowo wyłącznie o charakterze technicznym. Ze względu na dużą kubaturę z czasem zaczęły być wykorzystywane do uzupełnienia programu letnich rozrywek i zyskały bardziej staranną oprawę architektoniczną oraz znaczenie w kompozycji ogrodu. Oranżerie wznoszono aż do początku XIX wieku.  Do najbardziej znaczących realizacji należy zaliczyć wersalski projekt Jules’a Hardouina –Mansarta dla Ludwika XIV, a w Polsce pomarańczarnie w Radzyniu Podlaskim, Białymstoku, Łańcucie, warszawskim Wilanowie i Łazienkach, Opinogórze i w Końskich.

Na początku XIX wieku na uprawy roślin miały wpływ zmiany technologiczne, naukowe i społeczne. Gospodarka kolonialna i rozwój nauk (w tym botaniki) sprzyjały popularyzacji gatunków ze strefy tropikalnej. Wymagało to budowy palmiarni – obiektów dostosowanych do całorocznej hodowli przy uwzględnieniu odpowiedniego doświetlenia, temperatury i wilgotności. Dzięki zastosowaniu konstrukcji żeliwnych osiągnięto duże rozpiętości przekryć przy jednoczesnej maksymalizacji dostępu światła słonecznego. Szczytowym osiągnięciem było zastosowanie wiedzy Josepha Paxtona zdobytej przy wznoszeniu szklarni do stworzenia Pałacu Kryształowego w Hyde Parku na Wielką Wystawę Światową w 1851 roku. Wewnątrz obiektu obudowane zostały ogromne drzewa pokazujące skalę założenia i możliwości techniki.

Rosnące zainteresowanie nauką warunkowało powstawanie ogrodów botanicznych przy uniwersytetach, rezydencjach i stowarzyszeniach ogrodniczych. Londyński zespół Królewskiego Ogrodu Botanicznego Kew umożliwiał prowadzenie badań podstawowych i związanych z rolnictwem na ziemiach kolonialnych w zakresie roślin jadalnych (kakao, kawa, banany) i przemysłowych (bawełna, kauczuk).

Całorocznie dostępna zieleń tropikalna wykorzystywana była przez właścicieli do podkreślenia statusu majątkowego, ale również zaczęła być utożsamiana z ziemską namiastką raju, stanowiła substytut kontaktu z egzotyką i pięknem oraz była wytchnieniem od intensywnej zabudowy miast. W drugiej połowie XIX wieku palmiarnie i ogrody zimowe pojawiły się jako uzupełnienie budynków użyteczności publicznej. Paryski Jardin d’hiver (1846-1848) przy Polach Elizejskich stanowił połączenie rozrywkowej przestrzeni publicznej z ogrodem zimowym. Wśród zieleni i fontann zlokalizowane były promenady spacerowe z lokalami gastronomicznymi, salą bilardową, galerią sztuki, czytelnią, kwiaciarnią i salami koncertowymi mieszczącymi do 8 tysięcy widzów. W Londynie wzniesiono Flora Hall (1858), ogród zimowy przy odbudowywanej po pożarze operze Covent Garden. Analogiczne budynki powstały na ziemiach niemieckich (Flora we Frankfurcie, 1869-1871, w Berlinie- Charlottenburgu, 1871-1873, Lipsku, 1882). Powstawały także budynki łączące palmiarnie z restauracjami, kawiarniami, teatrem, salami wykładowymi i wystawienniczymi (Alexandra Palace, Londyn 1872-1874). Pod koniec wieku ogrody zimowe stały się nieodłącznym elementem eleganckich hoteli, domów zdrojowych i uzdrowiskowych hal spacerowych. Berliński Centralhotel (1880-1881) zbudowano dookoła dwóch dziedzińców, z których jeden przeznaczono na ogród zimowy z restauracją. Palmiarnie towarzyszyły także budynkom mieszkalnym, zarówno wystawnym rezydencjom (na zlecenie Maksymiliana II w pałacu królewskim w Monachium, 1854), jak i domom prywatnym. Zbiory roślin tropikalnych powstawały także na zlecenia właścicieli fabryk jako przejaw luksusu (Borsigów w Berlinie Moabicie, 1850, Karola Poznańskiego w Łodzi, 1904-1908). W Polsce wznoszono znacznie mniej okazałe palmiarnie. Do najbardziej znaczących należą Nowa Pomarańczarnia (warszawskie Łazienki, 1860), Oranżeria Nieborowska (1876), Cieplarnia (warszawski Ogród Saski, 1892).

W XX wieku palmiarnie wznoszone były głównie na potrzeby ogrodów botanicznych (szklarnia Jubileuszowa, Ogród Botaniczny Uniwersytetu Jagiellońskiego, 1959) (Omilanowska, 2018). 

Wpływ jedzenia na kształtowanie przestrzeni

Pierwsza rewolucja agrarna 10 tysięcy lat p.n.e., wiązała się ze zmianą sposobu pozyskiwania żywności – uprawy zastąpiły zbieractwo – co wymusiło przejście z nomadycznego do osiadłego trybu życia. Od początku powstanie miast wiązało się zatem z prowadzoną pracą na roli.

W czasach starożytnych typowy obraz miasta kształtowany był przez trzy kluczowe elementy: masową zabudowę mieszkaniową, dominujący nad nią obiekt kultu i otaczające całość mury obronne. Budynki świątynne stanowiły centrum władzy, także w zakresie zarządzania czasem i rodzajem upraw, zbiorem i ponowną dystrybucją plonów. Żywność znajdowała się w przestrzennym i znaczeniowym centrum miasta.

Przez całe stulecia zapewnienie żywności było jednym z głównych czynników lokowania i rozwoju miasta. Możliwości produkcyjne okolicy lub możliwości handlowe warunkowały maksymalną granicę rozwoju ośrodka – każde miasto musiało wyżywić swoich mieszkańców. Potęga Rzymu, Wenecji lub Amsterdamu zależała od dostępnej powierzchni terenów produkcyjnych i możliwości transportu plonów drogą wodną, co było znacząco tańsze, szybsze i bezpieczniejsze niż dostawy lądowe. Jedynie zwierzęta sprowadzono do miasta od strony kontynentu. Zależności te widać w historycznej tkance wielu ośrodków. Od nadbrzeża morskiego lub rzecznego do rynków i targowisk prowadzą ulice handlowe, którymi dostarczano towary z portów. Na przeciwnych kierunkach zlokalizowane były drogi, którymi sprowadzano zwierzęta, jatki i targi mięsne. Miejsca handlowe stanowiły główną przestrzeń publiczną i społeczną. Różne rodzaje placów targowych (np. rybny, solny) czy rodzaj sprzedawanych na ulicach produktów nadal często widoczny jest w strukturze miast.

Rewolucja industrialna i wprowadzenie transportu kolejowego diametralnie zmieniło sposób zaopatrywania miasta. Większość towarów zaczęto sprowadzać drogą lądową, często ze znacznie większych odległości niż dotychczas. Jatki zostały zastąpione przez podmiejskie rzeźnie. Możliwość zaopatrzenia mieszkańców  w żywność znacząco wzrosła, zwiększyła się także odległość między budynkami mieszkalnymi a miejscami dystrybucji produktów spożywczych. W miastach wystąpił znaczący rozwój przestrzenny, a ich mieszkańcy zaczęli tracić bezpośredni kontakt z żywnością (kupowali mięso, ale nie oglądali już spędzanych po ulicach zwierząt).

Kolejną znaczną zmianę w podejściu do jedzenia spowodowało upowszechnienie się prywatnych samochodów. Struktura miast uległa ogromnemu rozproszeniu, na jego obrzeżach lokalizowano połacie zabudowy jednorodzinnej pozbawione przestrzeni usługowej i społecznej. Kupowanie żywności stało się zajęciem indywidualnym, sklepy lub centra handlowe nie sprzyjają kontaktom społecznym. Zapakowane produkty z oznaczeniem przydatności do spożycia i brak kontaktu z jej producentem prowadzą do „anonimowości pożywienia”, braku wiedzy na temat jakości i walorów produktu, utraty szacunku i zaufania. Przyczynia się to do lawinowego wzrostu marnowania jedzenia (Steel, 2013).

Paradoks współczesnego projektowania miast i zachodzących procesów społecznych polega na jednoczesnej marginalizacji jedzenia w życiu prywatnym i społecznym (głównym miejscem nabywania produktów spożywczych są supermarkety – obiekty powtarzalne, o skali przemysłowej, projektowane wyłącznie według wytycznych technicznych i minimalizacji kosztów), przy jednoczesnej gloryfikacji ożywionych przestrzeni publicznych, ruchliwych ulic handlowych, wypełnionych punktami gastronomicznymi i ogródkami restauracyjnymi (Manning, 2016).

Infrastruktura jedzeniowa i gastronomia są wielokrotnie stosowanym narzędziem rewitalizacji miejskiej (Parham, 2016).

W XXI wieku zmiany w relacji jedzenia z przestrzenią miejską w dużej mierze wynikają z zastosowania nowych technologii w życiu codziennym i związanych z tym zmian społecznych. Coraz powszechniejszym zjawiskiem jest zamawianie produktów z dowozem do odbiorcy, co w niektórych chińskich miastach skutkuje ulicami wypełnionymi przez dark kitchen – lokale gastronomiczne są przystosowane tylko do wydania jedzenia na wynos, nie tworzą przestrzeni sprzyjających kontaktom społecznym, rozwija się za to infrastruktura dla dostawców zamówień. Z drugiej strony popularność zdobywają aplikacje i sprzęty umożliwiające indywidualną ocenę jakości jedzenia oraz kontakt z wytwórcą produktu (cofanie zjawiska „anonimowości jedzenia”) (SPACE10 & Yeast, 2018).

Drugim znaczącym czynnikiem zmian są uwarunkowania środowiskowe i demograficzne. Przy obecnych metodach produkcji i dystrybucji zapewnienie odpowiedniej ilości świeżej żywności w największych miastach staje się niemożliwe (powstają obszary niedostatecznej dostępności, tzw. food desert). Mieszkańcy muszą mieć możliwość zaopatrzenia się w produkty z upraw i hodowli miejskich (Hou, 2017).

Bibliografia

1. Feng, Y. & Tan, P. Y., 2017. Imperatives for Greening Cities: a Historical Perspective. W: P. Y. T. Tan & C. Y. Jim, redaktorzy Greening Cities. Forms and Functions. Singapur: Springer, pp. 41-70.
2. Hou, J., 2017. Urban Community Gardens as Multimodal Social Spaces. W: P. Y. Tan & C. Y. Jim, redaktorzy Greening Cities. Forms and Functions. Singapur: Springer, pp. 113-130.
3. Manning, J., 2016. Food and the City. Urban Design. Food and the City, 3(140), p. 17.
4. Omilanowska, M., 2018. Domy dla drzew. W: E. Mańkowska-Grin & T. Kunz, redaktorzy Architektura jest najważniejsza. Drzewa. Kraków: EMG, pp. 173-197.
5. Parham, S., 2016. Food and Urbanism: Connecting Urban Design and Food Space. Urban Design. Food and the City, 3(140), pp. 18-20.
6. Salwa, M., 2016. Estetyka ogrodu. Między sztuką a ekologią. Łódź: Przypis.
7. SPACE10 & Yeast, 2018. Food and the Megacity: How Urbanisation and Technology Are Changing the Way China Eats, Kopenhaga: SPACE10.
8. Steel, C., 2013. Hungry City: How Food Shapes Our Lives. Londyn: Vintage.
9. Tan, P. Y. & Jim, C. Y., 2017. Concluding Remarks. W: P. Y. Tan & C. Y. Jim, redaktorzy Greening Cities. Forms and Functions. Singapur: Springer, pp. 359-366.
10. Tan, P. Y. & Jim, C. Y., 2017. Introduction to Green City Idea and Ideal. W: P. Y. Tan & C. Y. Jim, redaktorzy Greening Cities. Forms and Functions. Singapur: Springer, pp. 1-11.
11. Winterbottom, D. & Wagenfeld, A., 2015. Therapeutic Gardens. Design for Healing Spaces. Portland: Timber Press.

21^st century biophilia – an ageless must or a contemporary fashion. Urban farming project in Warsaw.

Case study

Analyzed motivations include historical aspects (aesthetic needs, recreation, spirituality, social hierarchy), contemporary reasons (social integration, health, environmental awareness, food production, economic) and future forecast (new technologies, demography).

Most beneficial space and technology solutions was evaluated according to historical, contemporary and future motivations.

Computational design

Location possibilities for Warsaw were mapped based on ecological (distance from green areas), social and economical aspects (accessibility for personal and company users). Some types of localization may create a space network (blind walls, rooftops, underground placement, urban structure supplements).

The typology of urban farming space solutions was based on theoretical and case study analysis. It consists of leisure and industrial farming modules grammar and allotment design solutions, which are determined by local space conditions, quantity parameters and pre-design decisions. Multi-criteria optimization was implemented for the building’s plan and shape based on efficient energy use, farming efficiency and leisure advantages.

Design implementation

Analytical research and conceptual design process were conducted by project implementation in Mokotów. Final localization is proper for different development and functional scenarios of urban farming in Warsaw.

[Warsaw University of Technology. Master Thesis]

Full research and design description available at:
cyfrowabiblioteka.um.warszawa.pl