CC BY
73
Потенциальные возможности градостроительного использования территорий
Б.М. Дегтярев
Территориальное планирование должно учитывать реальные возможности градостроительного освоения территорий. Одним из первостепенных требований реализации этих возможностей являются инженерно-строительная и экологическая безопасность городской среды [1]. Нужно отметить однако, что современная система реформ в градостроительстве недостаточно ориентирована на экологию. Старая нормативная база не всегда отвечает новым подходам к процессам градостроительства [ 2].
Градостроительное освоение территорий требует наличия соответствующего территориального ресурса, который определяется показателями качества (инженерно-строительных свойств) территории, обеспечивающими ее рациональное и безопасное использование: устойчивость к внешним воздействиям, прочность грунтов - оснований, обводненность массива горных пород, характер происходящих в нем геологических процессов, особенность почв.
Возможности ресурса на участках территорий различаются в зависимости от их качественных показателей. Вместе
с тем бывают особые случаи, не позволяющие использовать этот ресурс в полной мере. Их определяют:
1) планировочные ограничения - зоны и полосы, обремененные специальными требованиями городской инфраструктуры: участки, выделяемые в виде санитарных зон предприятий, линий электропередач, тепловых сетей и пр.;
2) водоохранные зоны, ограниченные режимами градо-регулирования.
Современный подход к оценке территории для ее градостроительного освоения основывается на биосферной совместимости города и природной среды [3]. Один из его аспектов касается сочетания природных (биогеоценоло-гических) и градостроительных (техногенных) факторов. При их взаимодействии естественный территориальный ресурс может сокращаться вследствие ухудшения качества территории - при изменении ее устойчивости к техногенным воздействиям (нагрузки, водные потоки, коррозии). Процесс принятия проектных решений в этих условиях можно иллюстрировать сценарием, представленным на рис. 1.
Территориальный ресурс
Предпроектные Природные
и эскизные разработки условия
Взаимодействие, прогноз Результат:
Потеря территориального ресурса за счет ухудшения инженерно-строительных свойств территории
Управление ресурсом:
Изменение техногенных нагрузок путем регулирования планировки и застройки Улучшение качества территории инженерными средствами
*
Взаимодействие, прогноз Результат:
Реальный потенциал территории для градостроительного освоения
Разработка проектных решений планировки и застройки
Рис. 1. Сценарий принятия проектных решений
Важное значение при реализации этого сценария имеют функции и морфотипы застройки, поскольку ими определяются техногенные нагрузки на территорию, которые чаще всего бывают вызваны водной составляющей: напорами, взаимодействием потоков, фильтрационным давлением. И в этом отношении основным динамическим фактором выступает водный режим территории. Он в значительной мере зависит от функций, структуры и морфотипов застройки. Поэтому регулированием соответствующих показателей может осуществляться управление водным режимом.
Наибольшие нагрузки несут промышленные зоны, меньшие - селитебные и административные, а наименьшие - рекреационные зоны. Поэтому ориентацией функциональных зон и параметризацией структуры и морфотипов застройки при проектировании можно управлять техногенными воздействиями на территорию.
На промышленных площадях, помимо структур застройки, нужно учитывать технологии производств - интенсивные или слабые водные нагрузки, их влияние на соседние функциональные зоны.
В этих зонах параметрические показатели структур застройки и морфотипы выделить достаточно трудно вследствие чрезвычайного разнообразия плотности, этажности, использования подземного пространства и т.д.
Реальные условия рыночных отношений и вынужденная интенсификация застройки приводят к трансформации сложившихся морфотипов за счет вторжения в них новых зданий и сооружений, им не свойственных, а также увеличению плотности застройки.
Если рассматривать структурные и морфотипные показатели, то в исторических центрах с плотной периметральной застройкой размеры кварталов составляют 100 на 150 м с 22-25 в среднем 6-этажными зданиями при образовании дворов 0,1-0,15 м2.
При реконструкции исторического центра возводятся новые строения повышенной этажности за счет сноса ветхого фонда. Тенденция к уплотнению кварталов приводит к внедрению даже в центр высотных зданий, кварталы укрупняются до 6-9 га, а плотность застройки уменьшается до 20 %. Несколько увеличиваются расстояния между внутриквартальными проездами, а также количество зданий - до 30-50, а иногда до 80.
Если в историческом центре присутствуют более или менее устойчивая параметризация и реконструируемая периметральная застройка, то в прилегающих к нему зонах наблюдается трансформация сначала в мелко- и крупномасштабную микрорайонную застройку с увеличенными межмагистральными пространствами, а затем в застройку полостными и замкнутыми группами зданий и башенными домами.
При микрорайонной застройке площади микрорайонов составляют 24 -25 га, в микрорайонах с замкнутыми группами зданий они достигают 40-45 га, при этом существенно, до 450 м, увеличиваются расстояния между внутриквартальными проездами и на 15-17% уменьшается плотность застройки.
При микрорайонной башенной застройке показатели остаются примерно на том же уровне, но на 15 - 17% уменьшается плотность застройки.
В современных реалиях градостроительства практически невозможно учитывать нормативные показатели застройки, поэтому структурно-планировочное зонирование лишь условно определяет морфотипы застройки, тем не менее можно анализировать их общие структуры.
Рассмотрим следующие типы характерных сред:
1) центр города в максимально сложной градостроительной ситуации конфликта преобразований с исторической ценностью застройки;
2) центр города с наименьшими функциональными нагрузками и незначительным вторжением в историческую среду;
3) периферия центра, наиболее подверженная структурной трансформации;
4) периферийная зона массового жилищного строительства с микрорайонной застройкой и соответствующей инфраструктурой: школы, административные здания, торговые комплексы;
5) производственные территории с подземными объектами, испытывающие наиболее высокие нагрузки.
Вследствие чрезвычайной разнородности рассмотренных характерных сред города нельзя использовать общие подходы к обоснованию параметров и структур застройки. Вместе с тем возможны соответствующие решения по каждой из них. Рассмотрим это на примере территорий долинного комплекса.
В большинстве городов, расположенных там, естественными территориальными полосами развития являются береговые участки. Они тесно связаны с реками, водным режимом. Весь долинный комплекс подвержен влиянию поверхностного и подземного стоков. Поверхностный сток нарушает устойчивость склонов, и при больших уклонах поверхности происходят размывы (эрозии), оплывины и мелкие оползни. Подземный сток воздействует на грунты оснований, которые в одних случаях уплотняются, оседают, в других размываются и вызывают суффозии.
В практике проектирования в долинном комплексе используются компактные, вдоль поймы, структурные схемы с нечетко выраженным функциональным зонированием. Жилые строения размещаются как вблизи и вдоль реки, так и на периферии. Обычно плотность застройки у реки выше, чем на периферии. Такая структура предполагает основные нагрузки на пойменную часть долины и ее верхние террасы, однако эти участки территории наиболее уязвимы при их воздействии.
Вся береговая полоса подвержена паводку: поймы затапливаются, а грунтовые воды на террасах оказываются в подпоре от высокого уровня воды в реке. Поэтому пойменную часть долины целесообразно проектировать как зеленую, рекреационную зону.
В геологическом отношении долинный комплекс обычно представлен песчаным аллювием, перекрытым на террасах
делювиальными отложениями различного литологического состава: супеси, суглинки, глинистые пески, склоны и водоразделы перекрыты моренными отложениями.
Возможность изменения свойств названных пород при нагрузках весьма велика, и деформации сооружений в таких условиях обычно большие, чем на прилегающих водораздельных и склоновых участках. Этот факт обусловливает необходимость разуплотнения застройки с увеличением структурных модулей в верхних частях долины, а в водораздельной и склоновой частях можно допустить ее уплотнение (рис. 2). Однако при реконструкции исторически сложившихся структур бывает невозможно или нецелесообразно это сделать по градостроительным, функциональным или социально-экономическим причинам, так как регулятивные меры не могут полностью обеспечить устойчивость геологической среды. Поэтому в таких случаях практически всегда
требуется проведение инженерных защитных мероприятий, направленных прежде всего на регулирование водного режима территории.
Следует иметь в виду, что в долинном комплексе, особенно на пойменных участках, инженерная подготовка застройки предусматривает одно из следующих мероприятий: защиту территории от паводков реки дамбами обвалования, сплошную подсыпку или намыв территории, дифференциальный намыв - повышение отметок поверхности на отдельных участках для создания эффективных функциональных, планировочных и пространственных решений застройки.
Композиционное формирование застройки должно осуществляться в соответствии с геоморфологическими элементами рельефа поверхности. Промышленные зоны обычно располагают на участках с плоским рельефом. Другие функциональные зоны более свободны в этом отношении.
Условные обозначения:
1 - застройка
2 - магистрали
3 - зеленые насаждения
4 - суглинки
5 - супеси
6 - глинистые пески
7 - песчаный аллювий
8 - глины
9 - река
10 - граница водоохранной зоны
11 - трасса дренажа
Рис. 2. Пример структуры застройки территории долинного комплекса
Связь режимов планировки и застройки с геоморфологическими и геологическими условиями отражена в соответствующих рекомендациях (см. таблицу).
На территориях долинного комплекса устанавливаются водоохранные зоны, где вводятся ограничения на инженерно-хозяйственную деятельность и застройку. Эти ограничения сокращают реальный потенциал территории для застройки из-за невозможности ее свободной планировки.
Следует заметить, что подобные потери реального потенциала возникают и в связи с нормативными планировочными ограничениями в санитарных зонах промышленных предприятий, полосах линий электропередач, тепловых сетей и т.д.
Ограничения на территориях водоохранных зон вводятся по характеристикам предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ, которые попадают в реки с поверхностным и подземным стоками.
Согласно Водному кодексу [4] водоохранные зоны имеют особые формы хозяйственного использования, однако нормируемые границы зон, выделяемых по ширине полос у рек разной протяженности, полностью не обеспечивают защиту от загрязнений, так как инфильтрационное питание в разных геолого-литологических условиях по-разному воздействует на подземный сток, что может существенно отодвинуть нормируемые границы водоохраны. Тогда возможности полного использования реального потенциала сокращаются, поскольку нормируемые ограничения застройки и запреты инженерно-хозяйственной деятельности распространятся на большие площади.
Вопросы формирования водоохранных зон, по нашему мнению, требуют специального обсуждения других подходов, отличающихся от существующих нормативов.
Анализ всех природных характеристик, обусловливающих формирование стоков (геоморфологических, гидрологических, геологических и гидрогеологических, почвенных), позволяет сделать некоторые выводы.
Загрязненные воды поступают в реки и водоемы с поверхностным стоком по уклону территории. Это либо рассеянный сток непосредственно по поверхности земли в водоток, водоем, либо организованный сток системой искусственных водотоков.
На урбанизированной территории основной поверхностный сток практически полностью принимается системой искусственных водостоков, поэтому основное загрязнение в реки и водоемы несет поток подземных (грунтовых) вод. Они принимают загрязненные стоки, которые впитываются в землю, не доходя до водотока.
Границы водоохранных зон, в пределах которых устанавливаются соответствующие регламенты, должны проводиться по контуру участков с неудовлетворительной защищенностью грунтовых вод от загрязнений с поверхности территории. Это относится в основном к полосе речного аллювия, не защищенного с поверхности слабопроницаемыми грунтами - глинами, покровными или моренными суглинками, - рассматриваемыми как защитный экран от поступления загрязненных инфильтрационных вод в грунтовый поток. Установленные по условиям защищенности границы должны
Таблица. Рекомендации по освоению территорий долинного комплекса
№ Геологическое строение Геоморфологические условия Рекомендации
1 Пески среднезернистые Плоские пологие поверхности холмов и флювиогляциальных отложений Свободная застройка по плотности, модулям и этажности. Возможность размещения подземных объектов в крупномодульной застройке средней и низкой этажности. Возможность свободного размещения автостоянок, спортивных площадок, технологических построек
2 Пески среднезернистые Крутые поверхности моренных холмов и флювиогляциальных отложений Общая профилактическая система регулирования подземного стока - дренаж. Разреженная застройка малой, средней плотности и этажности, возможно террасного типа, приспособленная к рельефу. Локальное размещение автостоянок, гаражей, сопутствующих сооружений. Локальные подземные устройства в местах концентрации стоков
3 Пески разнозернистые с прослоями суглинков, глин Плоские склоны моренных холмов и флювиогляциальных отложений Крупномодульная застройка, низкоплотная и среднеплотная. Свободное размещение магистралей. Групповое размещение автостоянок и гаражей. Ограниченное использование подземного пространства. Общая профилактическая система регулирования подземного стока и локальная - на участках подземных объектов и коммуникаций
4 Аллювиальные песчано-глинистые образования Пойменные участки, прилегающие к береговым полосам рек Преимущественная организация рекреационных парковых зон с учетом регламентов в зонах водоохраны
корректироваться с учетом градостроительной ситуации. Необходимость корректировки вызвана общими требованиями защиты водоохраной зоны и прилегающих к ней участков, где концентрации загрязнений недопустимы. К ним относятся все площади природных комплексов, а также взаимосвязанные с ними элементы планировочных структур: кварталы, микрорайоны, производственные территории, если их большая часть расположена в границах водоохраной зоны. Это объясняется наличием там подземной инфраструктуры, которая может концентрировать стоки и питать подземный поток воды, разгружающийся в реку через водоохранную зону.
Включение в водоохранную зону указанных планировочных элементов сокращает реальный потенциал освоения территории, вследствие чего инженерно-хозяйственная деятельность на ее участках должна подчиняться соответствующему режиму. Поэтому при планировочной реконструкции, например при выводе или перепрофилировании производственных территорий, нужно планировать только те структуры инженерно-хозяйственной деятельности, которые допускаются режимами водоохраны. Это позволит нивелировать влияние городских объектов на водные источники.
На других площадях долинного комплекса, не затронутых указанными ограничениями, планировка и застройка может осуществляться на основе планировочных и композиционных построений по результатам определения реального потенциала согласно сценарию, представленному на рис. 1. Тогда проектные решения, адекватные сформировавшемуся реальному потенциалу, в целом будут отвечать требованиям безопасности городской среды [ 5].
Таким образом, на территориях долинного комплекса возможны все виды свободной и регламентируемой (по условиям устойчивости территории) пространственной организации и реорганизации городской среды: наземное, подземное и высотное строительство с любой инженерной подготовкой, с транспортными и инженерными инфраструктурами и соответствующими защитными мероприятиями.
Литература
1. Градостроительный кодекс Российской Федерации. Федеральный закон от 29.12. 2004 № 190-ФЗ.
2. ЧистяковаС.Б. Экологические задачи градостроительства в XXI веке // Сборник научных статей РААСН «К архитектуре XXI века. A potiori». М., 2002. С. 191-196.
3. Ильичев В.А. Может ли город быть биосферно-совместимым и развивать человека // Архитектура и строительство Москвы. 2009. № 2 (544). С. 8-13.
4. Водный кодекс Российской Федерации. М., 2007.
5. Дегтярев Б.М. Концепция инженерно-строительной безопасности городских территорий // Academia. 2011. № 3.
Literatura
1. GradostroiteLnyj kodeks Rossijskoj Federazii. FederaLnyi zakon ot 29.12. 2004 № 190-ФЗ.
2. Chistyakova S.B. Ekologicheskie zadachi gradostroitelstva v XXI veke // Sbornik nauchnych statej RAASN «K arhitekture XXI veka. A potion». M., 2002. S. 191-196.
3. Illichov V.A. Mozhet li gorod byt biosferno-sovmestimym i razvivat cheloveka // Arhitektura i stroitelstvo Moskvy. 2009. №2 (544). S. 8 - 13.
4. Vodnyj kodex Rossijskoj Federatsii. M., 2007.
5. Degtyarev B.M. Kontsepzija inzhenerno-stroitelnoj bezopasnosti gorodskih territorij // Academia. 2011. № 3.
Potential Scope of Territories Development
for Civil Engineering Purposes. By B.M.Degtyarev
Hereby the scope of territories development for civil engineering purposes is considered on the basis of analysis of the territorial resource of cities and its changes due to man-caused impact. It is specified than this scope depends not on the natural territorial resource but on its real potential, that is retained on the territory after changes in its engineering - constructional properties due to man-caused impact of city structures on geological surroundings. It is underlined that city design should be performed on the principles of biospheric compatibility of a city and environments. Hereby functions and structural design are considered in the connection with technogenesis processes. The scenario of decision making is produced on the basis of a prognosis of the real potential of territory utilization and employment of civil engineering and engineering protective measures. An example of an approach to substantiate parameters and structures of development on the territory of a valley complex in accordance with which recommendations are provided on optimal variants of civil engineering utilization of the territories and application of protective measures is given. It is discussed how to provide boundaries of water protection zones on the basis of natural engineering indexes and characteristics of the surface water flows and groundwater runoff.
Ключевые слова: градостроительство, геоэкология, тех-ногенез, территориальный ресурс, инженерно-строительная безопасность, проектирование, водоохранные зоны.
Key words: civil engineering, geoecology, technogenesis, territorial resource, civil engineering safety, designing, water-protective zones.
