CC BY
4
УДК 614.7:711.1/.4
ф В. М. Пивкин, Д. В. Пивкин
КВАЛИМЕТРИЧЕСКИЙ ПОДХОД ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ФАКТОРОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ РАЙОННО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ И ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫХ ЦЕЛЕЙ
Новосибирский НИИ гигиены Минздрава РСФСР
Проведение санитарно-гигиенических исследований в области региональной планировки и градостроительства на современном научно-техническом уровне требует решения альтернативных задач по абсолютной и относительной оценке тех или иных объектов в соответствии с программно-целевыми установками.
Практикуемые методы районно-планировоч-ной и градостроительной оценки исследуемых объектов предусматривают осуществление ее либо на основе натуральных показателей (в градусах, метрах в 1 с, гектарах, квадратных метрах и др.), либо в стоимостном выражении затрат на освоение территории, капитальное строи-ф тельство, транспорт к т. п., а также на проведение санитарно-гигиенических, природоохранных и других мероприятий (в рублях). В данном случае при большой трудоемкости подобной работы остаются факторы и условия, трудно или вообще не оцениваемые в денежном выражении, которые выпадают из системы оценки. В санитарно-гигиенической практике нередко используются экспертные методы, чаще всего качественные, но и они не всегда объективны из-за разнообразия либо нечеткости исходных критериев и принципов. Для преодоления указанных недостатков внедряются различные системы, согласно которым качество определяется в баллах. Но и при этом происходит усреднение роли факторов, каждый из которых имеет разное значение для общей оценки.
Очевидно, целесообразен такой метод оценки, ^ который бы требовал участия экспертов лишь % при создании системы оценки, включающей понятие качества, номенклатуру показателей, критерии и способы их оценки, т. е. определяющей алгоритмизацию этого процесса.
Задача состоит в том, чтобы разработать такой метод оценивания качества исследуемого объекта, который обеспечивал бы значительную емкость системы, ее наглядность и образность. Кроме того, и это главное, создание такой комплексной системы оценки должно дать возможность выявить взаимосвязь всех факторов, влияющих на интегральное качество объекта, систематизировать их по группам свойств и установить их иерархическую взаимозависимость (значимость каждого в общей системе оценки) с учетом сложившихся предпочтений по ряду конкурирующих показателей. Конечной же целью должен быть научный документ, заменяющий те субъективные представления об исследуемых
объектах, их функциях и взаимосвязях, которые существуют практически у каждого работающего в области районной планировки и градостроительства.
В целом система сводится к описанию (формализации) и количественной (квалиметриче-ской) оценке объектов (в данном случае природных факторов и условий) в соответствии с социально-экономическими территориально-планировочными и охранно-мелиорационными требованиями, предъявляемыми к нему в рамках санитарно-гигиенических, градостроительно-ме-лиоративных, архитектурно-строительных, инженерно-технических и других ограничений, сформулированных в ряде руководств, методических рекомендаций и других опубликованных работах. Для решения этих задач используются блоковые схемы, которые рассматриваются не как средство иллюстрации, а как материал и средство изучения процесса оценивания. В качестве ориентировочного нами принят графоаналитический метод оценки архитектурно-строительного качества жилища [1—3].
Предлагаемая система (алгоритм) оценки качества среды (природных условий) в общем виде включает следующие этапы:
— установление необходимости учета природных факторов и условий при решении районно-планировочных вопросов;
— определение характеристик (номенклатуры) природных факторов и условий, необходимых для оценки их санитарно-гигиенической благоприятности (по выделенным подсистемам);
— определение критериев оценки качества среды по подсистемам, т. е. определение показателей степени благоприятности природных факторов и условий территории для градостроительного освоения по трем общепринятым градациям (благоприятные, ограниченно благоприятные и неблагоприятные условия);
— разработку дерева свойств, т. е. определение структуры интегрального качества среды («природные факторы и условия») и относительной значимости (весомости) элементов системы. В данной работе структура интегрального качества по весомостям установлена экспертным путем для типичных условий средней и южной полосы Сибири и включает иерархически интегральное качество (К = 100 %), компоненты качества (климат К.1 = 20%, рельеф Кг= 15 %, водные ресурсы Кз=20 %, почвогрунты К^ = = 10%, растительные ресурсы Кб = 15 %, инже-
Структура качества среды «климат». Весомость интегральном качестве среды «природные факторы и условия» (К, =20%). К.1, К. 11,..., К.1212—шифры качества среды различного иерархического уровня; ПС},..., ПСз0—шифры первичных свойств качества среды
сз* с-.о а <м
о,г,
н-та и х о
и Ч
Изменение на рельефе К.1211 = 12%
Самоочнщающая способность атмосферы (ССА) К.1 122= 15%
Метеопотенцнал загрязнения атмосферы (ПЗА) К.1121=30%
Жидкие и смешанные осадки К. 1 1 15 = 5%
Снсгоперенос К. I 114 = 5%
Дискомфортность , погодных условий к.1 113---= 10%
Солнечная радиация К. 11 1 2 = 5%
Изменение проветрнваемости ПСзд = 3% |
Изменение в городе К. 1212=13% - Изменение скорости ветра Пс|>д = 3%
- Изменение температуры воздуха ПС28 = 3%
Изменение солнечной радиации ПС27 = 4%
Изменение проветрнваемости ПС26 = 3%
Изменение скорости ветра ПС'*5 = 3%
Изменение температуры воздуха ПС24 = 3%
Изменение солнечной радиации ПС23 = 3%
Годовое количество осадков ПСо9 = 2%
Средняя скорость ветра за год ПСо) =2%
Повторяемость штилей за год ПС20 = 2%
Ранг ССА ПС]э = 9%
Число дней с осадками >5 мм ПС [ з = 5%
Число дней с грозой ПС¡7'= о%
Число часов солнечного сияния ПС | и = 5%
Повторяемость инверсий ПС[5 = 2,5°/
Повторяемость скоростей ветра ПС]4 = 2,5%, 0—1 м/с за гад
Район ПЗА ПС[3 = 10%
Повторяемость дождливых дней за 3 самых теплы.-: месяца ПС!2 = 2,5%
Число дней с осадками мм ПС) [=2,5%
Объем снегопереноса ПС]о = 2,5%
Скорость ветра за зиму ПСд = 2,5%
Повторяемость за 3 самых холодных месяца ПС§ = 5%
Повторяемость за 3 самых теплых месяца ПС7=5%
Количество месяцев ультрафиолетового облучения (УФО) ПСе=1,25%
Количество месяцев ультрафиолетового дефицита (УФД) ПСз=1,25%
-1 Число пасмурных дней ПС4 = 1,25%
Число ясных дней ПСз= 1, 25%
Температура воздуха К.1212 = 13% Число дней с температурой ниже 10°С ПС2 = 2,5%
Число . ней с температурой выше или равно 15 °С Пс| = 2,5%
Показатели первичного свойства в натуральны¡¡с единицах
Рис. 1. Методика построения квалиграмм.
а — разбнЕка шкалы весомостей (значимости) компонентов качества, составляющих компонентов качества, групп первичных свойств качества, первичных свойств качества (указаны их шифры и доля в интегральном качестве): / — интегральное качество. 2—компоненты качества, 3 — составляющие компонентов качества, 4 — группы первичных свойств качества; б — перевод значения показателей первичного свойства из натуральных единиц в безразмерные (баллы); в —совмещение балльного показателя первичного свойства и его весомости.
мы не принимаем во внимание, считая максимально возможной оценкой +5 баллов (при неблагоприятной — минус 5). В предлагаемых нами графиках определения балльного показателя первичного свойства зависимость принята линейной.
Вычисление комплексной оценки качества среды «природные факторы и условия» как интегрального качества или по подсистемам в зависимости от конкретной целевой программы сводится к заполнению соответствующих табличных форм, элементарных расчетов и построению кза-лиграммы.
Методика ее построения (рис. 1): разбивка шкалы весомостей (значимости) компонентов качества, составляющих компонентов качества групп первичных свойств качества, первичных свойств качества (на рисунке указаны их шифры и доля в интегральном качестве); перевод значений показателей первичйого свойства из натуральных единиц в безразмерные (баллы); совмещение балльного показателя первичного свойства и его весомости в квалиграмме; определение индекса качества среды, т. е. суммарной площади фигуры (произведение оценки в баллах на весомость), отражающей интегральный показатель первичного свойства.
В математическом смысле модель качества среды относится к классу многокритериальных
нерно-геологические условия и процессы Кб= = 20 %), составляющие компонентов качества (весомость которых определяется уже не от интегрального качества, а от его компонентов), группы первичных свойств качества и первичные свойства качества (общее число 61);
— разработку структуры качества среды по подсистемам с определением значимости (весомости) всех их элементов вплоть до первичных свойств, например структура качества среды — «климат» (см. схему);
— разработку принципа построения графиков для определения балльного показателя первичного свойства, т. е. системы перевода различных натуральных исходных критериальных показателей или параметров в относительные сопоставимые величины. Для этого принята десятибалльная шкала (от +5 до —5 баллов), в которой за 0 баллов принимается величина, соответствующая минимальному показателю ограниченно благоприятных условий, а за экстремальные значения — соответственно параметры, характеризующие среду как благоприятную и неблагоприятную. Во избежание ситуации, когда показатели первичных свойств качества выше или ниже регламентируемых могут друг друга компенсировать, искажая суммарный результат, любые параметры, сверх тех, которые характеризуют среду как благоприятную или неблагоприятную,
Рис. 2. Квалиграмма качества среды «климат» на примере населенных пунктов Тяжн-
на (а) и Назарова (б).
Указаны шифры качества среды- разного иерархического уровня (К.1, К.11..... К1212) и их доля
в интегральном качестве (100, 75. 25..... 13); ПС|, ПС' ..... ПС50 — шифры первичных
свойств качества среды (см рис. 1); при оценке до +5 баллов условия благоприятные, при 0 баллов — ограниченно благоприятные, от 0 до —5 баллов — неблагоприятные.
задач. В данном случае для приведения задачи к однокритериальной использован способ свертки критериев (так называемая «свертка с весами») методом взвешенной суммы [4, 6]. Решение этой задачи возможно методами линейного программирования. Математические зависимости выглядят следующим образом:
И т = Бт-Кт.
где Ит — индекс качества среды первичного свойства; Бт — балл качества первичного свойства ПС",; Кт — весомость качества первичного
свойства ПС£ (в ед.); п — номер группы первичных свойств качества; т — номер первичного свойства качества.
N N
И = ^ Ит= 2 Бт-Кт,
т=1 т=1
где И — интегральный индекс качества среды; N — количество первичных свойств качества.
N _
2 Кт=1. Кт€[0, 1], т=1, /V,
Ш—1
а экстремальные значения величин равны: Бтах =+5)„=: Г7~А/; Б™1п = - 5, т = ГТИ: N N
Итах = 5 2 Кт = 5; Ит,„ = -5 2 Кт = - 5;
т=1 т=1
и €[ — 5,5].
Предлагаемая методика графоаналитической оценки качества среды по подсистеме «Климат» (точнее по ее части «Макроклимат») апробирована на примере Тяжина и Назарова (западная часть КАТЭКа), что отражено на рис. 2. Интегральный индекс качества среды по этой подсистеме в обоих случаях положителен, однако невысок, хотя в г. Назарове несколько выше (1,810), чем в Тяжине (1,401). Построенная по этим данным квалиграмма наглядно демонстри-рует достоинства и недостатки сравниваемых территорий. В частности качество среды в населенном пункте Тяжине резко снижают минусовые индексы качества по зимней дискомфортности погодных условий и объемов снегопереноса. Кроме того, по квалиграмме можно получить информацию еще и по такому показателю, как уровень наполнения требуемого [6].
Естественно, может возникнуть вопрос о существенности различий получаемых величин. В квалиметрии используются в основном приемы сравнения с эталонными показателями по принятой шкале. Возможна оценка различий по заранее обусловленному проценту существенного различия. Так, при 5 % существенные различия (ДИ) следующие:
при 0<И<1 0,05 и более, при 1<И<2 0,10и более, при 2<И<3 0,15 и более, при 3<И<4 0,20 и более, при 4<И<5 0,25 и более.
Следует отметить, что предлагаемый нами ме-Щ тод — графоаналитический. Это предполагает выявление различий не только и даже не столько по интегральному показателю качества, сколько по сравнению квалиграмм, по составляющим интегральное качество индексам качества, развернутым в интегральной квалиграмме. Суммарные же показатели нужны для первого принципиального, но все же ориентировочного суждения.
Описанный графоаналитический метод оценки качества среды по квалиграммам обладает большой информативностью и наглядностью. При этом создается база для дальнейшего совершенствования методики путем корректировки критериев, графиков, введения новых показателей, отмены устаревших. При каких-то явно равноценных условиях (например, по климату) оценка может производиться только по альтернативным подсистемам или даже первичным свойствам. Система дает возможность лицу, принимающему решения, определять весомость тех или д. иных первичных свойств качества, однако луч-т ше это делать с применением экспертных методов оценки [5, 7].
Данный метод может применяться не только как оценочный при разработке проектных решений, но и как метод экспертной оценки уже принятых проектов. Он позволяет решать прогнозно-конструктивные задачи проектирования, так как дает наглядное представление о достоинствах и недостатках первичных свойств качества среды, т. е. заранее предусматривает градостро-ительно-мелиоративные, архитектурно-строительные и инженерно-технические мероприятия
и средства корригирования природной среды с целью ее гигиенической оптимизации. Так, в населенном пункте Тяжине для мелиорации среды требуется ветро- и снегозащита застроенных территорий и инженерно-транспортных коммуникаций, а в г. Назарове — усиление проветриваемое™. В обоих пунктах необходима защита мест массового пребывания людей от летних дождей и др.
С применением разработанного метода можно проводить оценку не только природной ситуации в регионе, но и, например, санитарных условий окружающей среды (качества атмосферного воздуха, водных источников, почвы и др.), а также других факторов, определяющих здоровье населения (социально-демографические характеристики, заболеваемость, физическое развитие), региональной и градостроительной обстановки (функционального зонирования, расселения, системы обслуживания, инфраструктуры и т. п.).
Литература
\. Лавров Л. П. — В кн.: Архитектура народов СССР. Вопросы истории и теории. Л., 1981, с. 107—115.
2. Лавров Л. П., Лаушкина О. А., Ловкачев В. Н. — Стр-во и архитектура Ленинграда, 1980, № 6, с. 22—24.
3. Лавров Л. П., Лаушкина А. А., Питаев В. Л.— Жилищное стр-во, 1981, № 11, с. 5—7.
4. Ларичев О. Н. — Сборник трудов ВНИИ системных исследований. Вып. 5, 1978, с. 5—30.
5. Литва!с Б. Г. Экспериментная информация. Методы получения и анализа. М., 1982.
6. Солнышков 10. С. Обоснование решений. (Методологические вопросы). М., 1980.
7. Хелмер О. — В кн.: Научно-техническое прогнозирование для промышленности и правительственных учреждений: Пер. с англ. М., 1972.
Поступила 27.09.85
УДК 616-057-02:613.6-141-07
А. Н. Черный, В. Н. Дружинин
МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ СТЕРЕОРЕНТГЕНОГРАММЕТРИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИИ
Московский НИИ туберкулеза Минздрава РСФСР; I ММИ им. И. М. Сеченова
Научно-технический прогресс ведет к широкому внедрению в различные отрасли промышленности и транспорта механизмов и машин, генерирующих производственную вибрацию.
Технические и гигиенические мероприятия,постоянно осуществляемые на предприятиях нашей страны, позволили значительно снизить уровни вибрационного воздействия на организм работающих, что привело к уменьшению числа выраженных форм вибрационной патологии. В настоящее время именно начальные изменения состояния костно-суставного аппарата привлекают внимание исследователей, занимающихся решением вопросов нормирования, профилактики, лечения и реабилитации лиц, подвергающихся воздейст-
вию вибрации [1]. Однако решение этой проблемы невозможно с использованием лишь общепринятых методических приемов рентгенологического исследования [2—4].
В связи с изложенным нами проведен поиск методов, позволяющих оценить трансформацию костной структуры на уровне субмакроскопических изменений их и обеспечивающих возможность массового обследования работающих.
Исследования выполнены на базе клиники профзаболеваний I ММИ им. И. М. Сеченова, НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР и научно-технического экспериментального отделения Московского НИИ туберкулеза Минздрава РСФСР. Изучена трансформация ко-
