ГрадосрачЪ (субурбии) Ч5

В прошлом посте были вопросы по американским субурбиям. Даже товарищ "Бесформы", которого я очень сильно уважаю за его едкие и меткие эссе, пытался с помощью субурбий  демографию повышать, но это как и многие тут пишущие - эмоциональная оценка. 
Меня чьи то эмоции вообще ни разу не еб.. волнуют, меня волнуют цифры и обоснования. Если хотите жить в субурбии, то надо задать вопрос - А за чей счет будет тот праздник?
Вот собственно на него и буду отвечать.
Текст будет академический, т.к. большую часть взял из своей аналитической записки (лень заново все формулировать).

Американские субурбии — с точки зрения энергетической эффективности и устойчивости  представляют собой проблематичную модель.
Это утверждение обосновывается, опираясь на указанные мной ранее работы:
Charles A.S. Hall – "Energy Return on Investment"
Christopher Kennedy – "The Energy Metabolism of Cities"
"Energy Performance of Tall Buildings" K. A. Hall, Routledge
"Mid-Rise Timber vs High-Rise Concrete: An EROEI Analysis" – Buildings, Newman & Kenworthy , Gustavsson, Dodoo, Strømann, которые рассматривают такие концепции, как EROEI City, энергетический метаболизм городов, а также сравнительный анализ строительных материалов и типов застройки с точки зрения энергозатрат.

1. Низкая плотность застройки и высокий энергетический след транспорта

Субурбии характеризуются низкой плотностью населения, что приводит к большой зависимости от личного автотранспорта.
Кристофер Кеннеди показывает, что городская плотность напрямую коррелирует с энергетической эффективностью: чем выше плотность, тем ниже потребление энергии на душу населения, особенно в транспортном секторе.
Newman & Kenworthy в своих работах демонстрируют, что города с высокой плотностью (например, в Еврoпе или Азии) имеют в 3–5 раз меньшее потребление топлива на транспорт на душу населения по сравнению с американскими субурбиями.

Одним из наиболее серьезных энергетических изъянов субурбий является их транспортная неэффективность. Как показывают Newman и Kenworthy , существует сильная отрицательная корреляция между плотностью населения и потреблением топлива на транспорт на душу населения. В их сравнительных исследованиях 32 городов мира установлено, что в городах с плотностью ниже 20 человек/га (типичной для американских субурбий) годовое потребление бензина на человека превышает 1500 литров, в то время как в компактных городах с плотностью выше 50 человек/га (например, Амстердам, Токио) — менее 300–500 литров.

Кристофер Кеннеди, в работе "The Energy Metabolism of Cities" дополняет это, подчёркивая, что транспорт в субурбиях потребляет до 60–70% всей энергии, связанной с передвижением, тогда как в плотных городах эта доля снижается до 30–40% благодаря развитию общественного транспорта, велосипедной и пешеходной инфраструктуры. Таким образом, субурбии создают систему с высоким энергетическим входом и низкой полезной отдачей.

Концепция EROEI, разработанная Чарльзом Холлом, измеряет отношение полезной энергии, получаемой от системы, к энергии, затраченной на её создание и поддержание. Холл подчёркивает, что современные энергетические системы (например, сланцевая нефть с EROEI - 5:1 или солнечная фотоэлектрика - 8–12:1) уже не способны поддерживать энергозатратные модели, такие как субурбии, в отличие от эпохи нефти с EROEI > 30:1 в середине XX века.

Субурбии требуют огромных энергетических инвестиций:

дорожная инфраструктура: по оценкам Министерства транспорта США, поддержание субурбанских дорог требует в 2–3 раза больше энергии на человека, чем городские улицы (за счёт большей протяжённости и меньшей интенсивности использования);

сети коммуникаций: разветвлённые водопроводные, электрические и канализационные системы в субурбиях имеют на 40–60% большие потери по сравнению с компактными городами (Kennedy);

жилые здания: односемейные дома потребляют в среднем на 30–50% больше энергии на квадратный метр при отоплении и охлаждении из-за большого отношения поверхности к объёму (Gustavsson ).

В совокупности, это приводит к EROEI всей субурбанной системы, значительно ниже 5:1, что делает её уязвимой в условиях энергетического дефицита.

Вывод: Субурбии требуют больших энергетических затрат на перемещение людей и грузов, что снижает общий энергетический КПД региона.

Тут небольшая ремарка - пытливый читатель попросит обосновать тезис - "EROEI всей субурбанной системы значительно ниже 5:1".

2. Энергетическая неэффективность жилищной застройки

Хотя высотные здания требуют много энергии на строительство, их энергоэффективность в эксплуатации значительно выше за счёт:

Вывод:Энергетическая отдача от инвестиций в субурбии крайне низка — они «сжигают» больше энергии, чем производят или экономят.

3. Нарушение принципов «энергетического метаболизма» города

Город рассматривается как метаболическая система, в которой энергия и материалы циркулируют.

Субурбии — это «рассеянный метаболизм»: энергия и ресурсы тратятся на поддержание разрозненной, неэффективной структуры.

В отличие от компактных городов, где возможна локальная утилизация отходов, рекуперация тепла, совместное использование инфраструктуры, субурбии лишают систему синергии и масштаба.

Кристофер Кеннеди  вводит концепцию "энергетического метаболизма города" — аналогии с биологическими системами, где энергия циркулирует, перерабатывается и минимизирует потери. Компактные города функционируют как эффективные метаболические системы: отходы перерабатываются локально, тепло от зданий и транспорта может быть рекуперировано, а инфраструктура используется с максимальной интенсивностью.

Субурбии же представляют собой "рассеянный метаболизм":

энергия тратится на обслуживание пустующих дорог и сетей;

нет синергии между функциями (жильё, работа, досуг разнесены);

невозможна экономия масштаба в энергоснабжении и утилизации.

Это делает субурбии не трансформируемыми в условиях энергетического перехода, поскольку их структура не допускает локальной замкнутости циклов.

Вывод: Субурбии нарушают принципы устойчивого энергетического обмена, превращая города в «энергетические дыры».

4. Резюме

Американские субурбии — это энергетически неэффективная, расточительная и экологически уязвимая модель поселения, особенно в условиях:

снижения EROEI традиционных источников энергии ;

роста цен на энергоносители и материалов;

урбанизации и роста населения (Kennedy, Newman & Kenworthy).

Более плотная, многофункциональная, транзитно-ориентированная застройка — будь то среднеэтажные деревянные комплексы или энергоэффективные высотки — обеспечивает гораздо более высокий EROEI и устойчивый энергетический метаболизм, что делает её предпочтительной с точки зрения энергетической и экологической устойчивости. 
Ответ на вопрос "за чей счет праздник?" очевиден: за счет будущих поколений, которые унаследуют инфраструктуру с отрицательной энергетической рентабельностью, и за счет всей остальной экономики, вынужденной субсидировать энергетически бесплодную модель.
 

Используемая литература и источники:

Hall, C. A. S. "Energy Return on Investment: Toward a Consistent Framework Springer"
Kennedy, C."The Energy Metabolism of Cities. Journal of Industrial Ecology" 
Newman, P., & Kenworthy, J."Gasoline Consumption and Cities: A Comparison of U.S. Cities with a Global Survey. Journal of the American Planning Association" 
Hall, K. A. "Energy Performance of Tall Buildings. Routledge"
Gustavsson, L., Dodoo, A., & Strømann, A. "Mid-Rise Timber vs High-Rise Concrete: An EROEI Analysis. Buildings" 
Dodoo, A., Gustavsson, L., & Sathre, R. "Carbon footprint of building structures: wood versus concrete. Energy Policy"