CC BY
25
УДК 711.4
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГОРОДСКОГО ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА КАК ОДИН ИЗ ПУТЕЙ РЕШЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ПРОБЛЕМ СОВРЕМЕННЫХ
ГОРОДОВ
Ю.С. Степанова, О.В. Кузюкова, А.Б. Копылов
В статье рассмотрено использование подземного пространства для решения возросших потребностей к увеличению спроса на надежную инфраструктуру, что в настоящее время сочетается с необходимостью повышения энергоэффективности и повышения экологической осведомленности населения. Также рассмотрено инновационное использование метро в коммерческих и жилых целях, для хранения, транспортировки и очистки воды, а также для сохранения культурного наследия, и подчеркивается, как использование метро может привести к оптимальным решениям для городского развития.
Ключевые слова: транспорт, подземное пространство, объектов инженерной инфраструктуры, туннели, урбанизация.
1. Введение. Динамика роста городов в мире продолжается, растет численность городского населения. Активная урбанизация, изначально привлекшая ранее сельское население в города с более высоким уровнем жизни, сегодня имеет комплекс проблем, которые ухудшили качество жизни по ряду направлений. Всем хорошо известны следующие проблемы современных городов такие как: транспортные - заторы на дорогах и грузоперевозки; недостаток рекреационных зон; экологические проблемы (рост шумового давления от транспортных магистралей, превышение показателей ПДК воздушных масс, воды и грунта); коммунальные - очистка сточных вод; недостаточная защита от подтопления территорий и др. Эти проблемы связаны с нехваткой территорий в административных границах городов. Поскольку очевидно, что рост городов в ширь себя исчерпал, путём решения комплекса проблем с недостатком свободных земель является их рост в глубь, то есть следует использовать подземное пространство.
Таким образом, градостроители и архитекторы, проектировщики, инженеры, занимающиеся структурированием пространства городов, на мой взгляд, должны в своей работе уже на этапе проектирования учитывать при принятии решений, в том числе и подземное пространство. Такой подход, с одной стороны, решит многие проблемы городов особенно крупных и одновременно позволит рационально использовать такой бесценный и конечный ресурс как земля (территория).
2. Проблемы в области инженерно-коммунальной инфраструктуры. В инженерной инфраструктуре городов множество проблем связанных с транспортными сетями, характеристики которых не отвечают современным требованиям - нерациональная трассировка, недостаточная пропускная способность, низкое качество полотна и др.
Согласно проведенным исследованиям автомобильный транспорт занимает от 3 до 12 раз больше места, чем подземный транспорт, автомобильный трафик занимает от 30 до 90 раз больше места, чем система метро. Таким образом, переход от наземного автомобильного движения к подземным системам общественного транспорта может освободить огромные площади наземной части для других целей. Последние достижения в технологии туннельно-бурильных машин теперь позволяют прокладывать туннели в более сложных грунтовых условиях - даже ниже уровня грунтовых вод - с небольшим нарушением поверхности.
Возможно, также использовать рельсовые системы подземного транспорта. Наземный рельсовый транспорт в крупных городах экономят сотни часов на одного работника в год, постоянное совершенствование технологий строительства туннелей и земляных работ создало возможность размещения устройства систем в подземном пространстве.
Шум от дорог разных категорий и выбросы от транспорта являются актуальными проблемами в городских застройках. В качестве одной из градостроительных мер борьбы с шумом от загруженных магистралей устанавливают звуковые экраны, но они являются неэстетичными, чем понижают визуально качество среды. Часто бывает так, что стоимость жилой недвижимости вблизи автомагистралей снижается из-за высокого уровня шума от автомобилей и выбросов выхлопных газов.
За последние несколько десятилетий многие города построили кольцевые дороги и проезжие туннели, чтобы улучшить условия движения и адаптировать дорожную сеть к прогнозируемому спросу. Поэтому время в пути сократилось, а влияние дорожного движения на окружающих жителей уменьшилось. Теперь, когда городские застройки вторгаются на существующие кольцевые дороги, некоторые города начали перемещать участки поверхности этих кольцевых дорог под землю, чтобы еще больше снизить их воздействие.
Еще большее влияние на их окрестности могут оказать надземные автомагистрали, построенные в основном в 1950-х и 60-х годах в ряде городов, в основном в США; например, Бостон, Сиэтл и Сан-Франциско. Эти гигантские возвышенные сооружения в центре города теперь считаются неприглядными, шумными, возможно, небезопасными и обеспечивают лишь ограниченный доступ к районам, прилегающим к автостраде. Многие города рассматривают возможность замены наземных магистралей городскими автодорожными туннелями. Примером может служить, которая после завершения станет пробуренным туннелем самого большого диаметра в мире.
Рис. 1. Аляска - автомагистраль в Сиэтле
Эти переходы от наземных или надводных дорог к подземным решениям часто являются сложными и дорогостоящими. Лица, принимающие решения, должны учитывать влияние на недвижимость, срок службы конструкции и долгосрочную устойчивость. Это поможет избежать неблагоприятных ситуаций и снизить эксплуатационные расходы городского транспорта.
Рис. 2. Московский метрополитен, Маяковская станция (замоскворецкая линия)
Станции входа в метро, будучи наземными объектами при творческом подходе к их художественному облику могут обогатить архитектурный облик города, и даже стать его визитной карточкой.
Рис. 3. Метро в Абу-Даби
Не менее важной проблемой является расположение составляющих системы по очистке коммунальных стоков сооружений в подземном пространстве. Оно демонстрирует не только возможность освобождения городских земель на поверхности, но и уменьшает негативное тактильное влияние на прилегающей территории, помогает снизить общее отрицательное воздействие сточных вод на окружающую среду.
Небольшие туннели, расположенные на незначительной глубине, которые, в свою очередь, содержат кабели и каналы для различных инженерных сетей, являются здесь решением.
Под землей можно размещать не только инженерные трубопроводы, но и связанные с ними очистные сооружения. Подземные очистные сооружения, расположенные в Стокгольме, демонстрируют, как освобождается пространство на поверхности, тем самым уменьшается общее воздействие сточных вод на окружающую среду.
3. Защита от стихийных бедствий. На сегодняшний момент рост населения не только означает, что больше людей зависят от надежности в работе от объектов инфраструктуры, поскольку они могут стать источниками опасности. Также, урбанизация означает мощеную территорию, ведущую к более сильным наводнениям, а также к потере водных ресурсов для подпитки грунтовых вод.
Подземные реки могут быть построены для увеличения стока или отвода ливневых вод. С этой целью под такими городами, как Буэнос-Айрес и Токио, были пробурены туннели большого диаметра. Туннель SMART в Куала-Лумпуре развивает эту концепцию еще дальше, поскольку этот туннель функционирует как автомобильный туннель в засушливые периоды, закрыт для движения транспорта и используется в качестве туннеля для ливневых вод во время паводков.
Рис. 4. Туннель SMART в Куала-Лумпуре
Кроме того, следует понимать, что работа под землей изначально является сложной инженерной задачей, поскольку подземные сооружения обеспечивают лучшую естественную защиту от элементов окружающей среды, включая разрушительные погодные условия и сейсмические явления. Подземные сооружения и системы метро менее подвержены землетрясениям, они практически не пострадают от крупных землетрясений.
4. Сохранение культурного наследия и окружающей среды. В последнее время все больше ставится цель не только сохранить свободное пространство на поверхности и создать новое, но и сделать это таким образом, чтобы сохранить существующие здания и культурное наследие. Это особенно актуально для общественных мероприятий, размещенных в исторических достопримечательностях. Несколько примеров таких музеев с новыми подземными пристройками являются: Лувр в Париже, и Маурицхейс в Гааге. Во всех этих примерах дополнения к существующим памятникам были реализованы без снижения визуального качества оригинальных зданий и в то же время создания новых площадей с ограниченными точками доступа и небольшой занимаемой площадью, для того чтобы сохранить безопасность зданий.
Рис. 5. Лувр в Париже
5. Вывод. Использование подземного пространства для строительства является важным инструментом развития и реконструкции городских территорий позволяющим рационально использовать конечный ресурс - территорию.
Размещение объектов инженерной инфраструктуры и других объектов под землей (автотрасс, рельсового транспорта, гаражей) позволяет организовывать градостроительное пространство, не нарушая исторического наследия, нивелируя отрицательного воздействия на окружающую среду городов и прилегающих участков.
Эти преимущества действуют для существующих, реконструируемых городов, но могут быть реализованы для новых развивающихся городов более легко и с меньшими затратами, что дает еще большие выгоды.
Даже на примере этой небольшой статьи видно, что использование подземного пространства может решить ряд системных проблем градостроительной организации территории в частности уменьшить или исключить заторы на дорогах, улучшить экологию городов, увеличить площадь озеленённых территорий, решить ряд санитарно-экологических проблем и т. д.
Таким образом, градостроители и архитекторы, проектировщики, инженеры, занимающиеся структурированием города, на мой взгляд, должны активнее использовать подземное пространство, значимость и эффективность которого является очевидной и даёт массу преимуществ.
Список литературы
1. Конюхов Д.С. Использование подземного пространства: учебное пособие для вузов. М.: Архитектура-С, 2004. 296 с.
2. Маклакова Т.Г., Шарапенко В.Г., Рылько М.А., Банцерова О.Л. Архитектурно-конструктивное проектирование зданий: учебное пособие. М.: Издательство АСВ, 2015. 432 с.
3. Проектирование и строительство заглубленных гражданских зданий / Р. Стерлинг, Дж. Кармоди и др. М.: Стройиздат, 1986. 252 с.
4. Голубев Г.Е. Подземная урбанистика. М., Стройиздат, 1979. 231 с.
5. Carmody J., Sterling R. Underground space design. Coopiright by V.N. Reinhold, New York, Library of Congress Catalog Card Number 92-33460. 1993.
6. Кауфман Л.Л., Лысиков Б.А. Большие подземные полости: дизайн и строительство. Донецк, Норд-пресс, 2009. 434 с.
Копылов Андрей Борисович, д-р техн. наук, профессор, toolart@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Кузюкова Ольга Владимировна, старший преподаватель, olga. vladimirovna. kuzyukova@,gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Степанова Юлия Сергеевна, магистрант, rarenessjul@,mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
USING URBAN UNDERGROUND SPACE AS ONE OF THE WAYS TO SOLVE SOME OF
THE PROBLEMS OF MODERN CITIES
Yu.S. Stepanova, O. V. Kuzyukova, A.B. Kopylov
The article considers the use of underground space to address the increased demand for reliable infrastructure, which is currently combined with the need to improve energy efficiency and increase environmental awareness of the population. It also examines the innovative use of the metro for commercial and residential purposes, for storing, transporting and cleaning water, as well as for preserving cultural heritage, and highlights how the use of the metro can lead to optimal solutions for urban development.
Key words: transport, underground space, engineering infrastructure, tunnels, urbanization.
Kopylov Andrey Borisovich, doctor of technical sciences, professor, toolart@,mail. ru, Russia, Tula, Tula state University,
Kuzyukova Olga Vladimirivna, senior lecturer, olga.vladimirovna. kuzyuko-va@gmail.com, Russia, Tula, Tula state University,
Stepanova Yulia Sergeevna, master, rarenessjulamail. ru, Russia, Tula, Tula state University
УДК 721.024
АНАЛИЗ ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ НА СТРОИТЕЛЬНОМ РЫНКЕ
К.А. Головин, А.Б. Копылов, Б.И. Томилова
В данной работе уточняются особенности технологии BIM-моделирования, ее достоинства, недостатки, а также потенциал для применения в условиях российского строительного рынка.
Ключевые слова: BIM-технологии, информационное моделирование зданий, рынок BIM.
Строительство в России исторически является одной из ведущих отраслей экономики и, как следствие, остаётся одним из наиболее привлекательных направлений для инвесторов, что в свою очередь дает возможность проводить исследования, разработку и внедрение различных средств и методик.
278
