Методы оценки экологического воздействия на городскую среду Текст научной статьи по специальности «Математика»

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №11-3/2016 ISSN 2410-700Х

8. Дубровин В. С., Кемайкин Д. М., Володин С. С. Виртуальная лабораторная работа «Двухканальный формирователь частотно-манипулированных сигналов». // В сборнике: Тенденции и перспективы развития науки XXI века. Сборник статей Международной научно-практической конференции. 2016. С. 188-195.

9. Дубровин В. С. Особенности применения аддитивных формирователей сигналов в функциональных генераторах / В. С. Дубровин // Южно-Сибирский научный вестник. - 2013. - № 2 (4). - С. 41-45.

10. Пат. 80634 Российская Федерация, МПК Н 03 В 19/06. Умножитель частоты квадратурных сигналов / Дубровин В. С., Зюзин А. М. - № 2008143820/22; заявл. 05.11.08; опубл. 10.02.09, Бюл. № 4. - 1 с.: 1 ил.

11. Тюлевин С. В. Устройство для снятия амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик усилителей / С. В. Тюлевин, М. Н. Пиганов, Г. П. Шопин, С. В. Елизаров // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. - 2014. - № 2 (44). - С. 41-46.

12. Дубровин В. С. Управляемый формирователь квадратурных гармонических сигналов / В. С. Дубровин, В. В. Никулин // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2013. - № 1 (17). - С. 5-12.

13. Вавилов А. А. Низкочастотные измерительные генераторы / А. А. Вавилов, А. И. Солодовников, В. В. Шнайдер. - Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1985. - 104 с.

© Карев А Н., Кузьмин Д.А., 2016

УДК 504.064.3

Ковалев Андрей Олегович,

аспирант кафедры аналитической химии ФГБОУ ВО «КубГУ»,

г. Краснодар, Российская Федерация E-mail: [email protected]

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГОРОДСКУЮ СРЕДУ

Аннотация

В статье проведен краткий обзор наиболее популярных методов оценки экологических эффектов развития жилых комплексов и объектов городской инфраструктуры. Множество анализируемых инструментов включает компьютерные модели оценки негативных экологических эффектов зданий, модели оценки экологической эффективности городской застройки по интегральному показателю, чек-листы устойчивого развития и метод анализа жизненного цикла (Life Cycle Analysis, LCA).

Ключевые слова Устойчивое развитие, методы оценки состояния окружающей среды, городское планирование, урбанистика.

Концепция устойчивого развития, принятая Конференцией ООН по окружающей среде в Рио-де-Жанейро в 1992 году и закрепленная в программе действий «Повестка дня на XXI век», предполагает сокращение неэффективного и бесконтрольного потребления природных ресурсов, предотвращение ухудшения качества воды, воздуха, почвы, сохранения лесов и биоразнообразия, устанавливает принцип ответственности государств за загрязнение окружающей среды [1]. При этом роль монитора состояния окружающей среды и инициатора различных природоохранных мероприятий отводится местным властям. Местные органы управления должны вести диалог с гражданами, организациями и предприятиями для принятия «местной Повестки дня на XXI век». С учетом мнений общественности местные власти должны принимать решения: 1) о развитии инфраструктуры, соответствующей передовому опыту в сфере градостроительного планирования; 2) о создании стимулов, содействующих устойчивому развитию экономики; 3) о создании законодательных условий для мотивации организаций и предприятий оказывать

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №11-3/2016 ISSN 2410-700Х_

услуги и производить товары, в соответствии с экологическими и социально ответственными стандартами и ДР. [2].

Для создания условий и реализации принципов устойчивого развития в пределах городских агломераций многие страны и организации разрабатывают различные методы и инструменты оценки воздействия хозяйственной деятельности человека на экологию. Такие инструменты применяются на этапе выбора вариантов экономического развития с целью анализа достоинств и недостатков рассматриваемых инвестиционных проектов, а также определения способов уменьшения негативного воздействия на окружающую среду.

Целью настоящей работы является анализ наиболее распространенных инструментов оценки экологических эффектов проектов развития городской инфраструктуры. Множество анализируемых инструментов включает компьютерные модели оценки негативных экологических эффектов зданий (на примере ARIADNE), модели оценки экологической эффективности городской застройки по интегральному показателю (на примере HEKO), чек-листы устойчивого развития и метод анализа жизненного цикла (Life Cycle Analysis, LCA).

Модель ARIADNE широко используется в проектировании зданий и сооружений. Она состоит из следующих четырех блоков, позволяющих последовательно рассчитать экологические эффекты от использования энергии и строительных материалов:

1) ALCYONE - 2d-3d моделирование, используемое для передачи геометрических данных об архитектурных параметрах здания в блок моделирования потоков энергии COMFIE.

2) COMFIE -вычисляет энергетические потребности здания (отопление, охлаждение и освещение) для различных температурных зон здания в зависимости от метеорологических параметров. Определяются материал, из которого будет изготовлено здание и его необходимое количество, а также объем необходимой энергии.

3) EQUER - в соответствии с методологией LCA оцениваются объемы выбрасываемых вредных веществах и разрабатываются показатели оценки для четырех фаз жизненного цикла здания: строительство (в том числе, добыча сырья, производство и транспортировка материалов), эксплуатация (отопление, охлаждение, расход воды, вывоз отходов и др.), ремонт (замена окон, ламп и др.) и конец эксплуатации здания (снос и утилизация отходов).

4) ARIADNE - завершающий блок, который позволяет оценить экологическое воздействие здания на соседние здания и пространства (зеленые насаждения, парки и др.) [3].

Ярким примером метода экологической оценки, основанном на расчете интегральных показателей, является метод HEKO [4], в котором все оценки базируются на расчете экологической эффективности, которая выражается как:

Общая площадь или сумма жителей или рабочих мест

Эко — эффективность = -

Использование природных ресурсов * Вред окружающей среде

Эко-эффективность делится на шесть категорий (критериев): потоки материалов и энергии, доля возобновляемых источников энергии, потоки выбросов и отходов, а также воздействие на экосистему. Воздействие на городскую окружающую среду рассчитывается с помощью 21 показателя. Эти показатели разделены на пять групп: землепользование, использование воды, использование энергии, транспорт и услуги, углеродные и материальные циклы. В результате расчетов из 21 показателя получается один результат, называемый «общей экологической эффективностью», который также может быть представлен графически.

Для обозначения обследованных территорий предложена цветовая и буквенная маркировка, схожая с маркировкой классов энергопотребления, которая, согласно результатам исследования [5], является мощным стимулом для продвижения более экологически чистых товаров и услуг. HEKO обеспечивает единый численный результат оценки экологической эффективности, что является его безусловным преимуществом. Интегральный индикатор позволяет оперативно отслеживать экологическую эффективность при планировании и проектировании, а также сравнивать эко-эффективность с планируемым уровнем, максимумом, минимумом и средними значениями. Инструмент был протестирован в Хельсинки, районе

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №11-3/2016 ISSN 2410-700Х_

Koukkuranta и в Тампере в Финляндии.

Чек-листы устойчивого развития (Sustainable Development Checklists, SDC) позволяют исследовать мнения широкого круга людей в сфере проводимой политики устойчивого развития, и охватывают такие аспекты как, экономика, окружающая среда, социальная сфера, транспорт, управление и др. Как правило, чек-лист представляет собой перечень открытых или закрытых вопросов, в которых могут быть представлены количественные или качественные показатели. SDC дают возможность местным властям систематически оценивать, анализировать и пересматривать проводимую политику.

Широкое применение в сфере оценки воздействия на окружающую среду получил также метод оценки жизненного цикла (LCA). Методология LCA была стандартизирована и описана в стандартах ISO 1404014044. Международная организация по стандартизации (ISO) определяет LCA как сбор данных и оценку входов, выходов и потенциальных воздействий на окружающую среды на протяжении всего жизненного цикла продукции (услуги) [6]. LCA позволяет проводить определение экологического воздействия посредством: количественной и/или качественной оценки воздействия на окружающую среду; расчета выбросов в окружающую среду, потребленной энергии и затраченных ресурсов; оценки возможностей для улучшения экологической обстановки. LCA является достаточно сложным методом для непосредственного практического применения, поэтому часто используется с другими вспомогательными инструментами анализа (как это реализовано в модели ARIADNE).

Результаты анализа особенностей применения различных методов оценки экологического воздействия зданий и сооружений обобщены в таблице 1.

Таблица 1

Особенности практического применения различных методов оценки экологического воздействия [7]

Чек-листы Наборы показателей Компьютерные программы

Назначения и сфера применения

Текущее измерение показателей X

Прогнозирование показателей X X

Географический масштаб

Микролокальный X X

Мезолокальный (средний) X X

Макролокальный X X

Процесс принятия решений

Управление/ городской план X X

Городской дизайн X X

Проектирование технических систем X

Вовлечение общественных лиц

Национальные и местные органы власти X

Предприниматели и дизайнеры X X

Про фессионалы

Местные сообщества X X X

Участники

Активисты X X

Оценивающие помощники X X X

Приспособляемость

Средний потенциал X

Большой потенциал X X

Теоретические и методологические критерии

Критерии оценки

Условия окружающей среды или доступность местных ресурсов X

Потоки (прямые) X X

Потоки (косвенные) X

Способность развиваться

Не представлены четкие механизмы | Х | Х | Х

Оценка временного периода

Статические модели X X X

Динамические модели X

Ввод данных

Фактические данные X X X

Расчетные данные X X X

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №11-3/2016 ISSN 2410-700Х

Продолжение таблицы 1

Представление результатов

Числовые результаты Х Х Х

Графики Х Х

Карты Х

Проведенный обзор методов оценки воздействия на окружающую среду позволяет сделать нам вывод об их большом разнообразии, различной направленности и различном уровне стандартизации. Это многообразие дает существенный набор инструментов для оценки и снижения негативного воздействия на окружающую среду в пределах города или отдельного района городской застройки. Список использованной литературы:

1. Повестка дня на XXI век [Электронный ресурс]. URL: http://www.un.org/ru/documents/decl_conv /conventions/agenda21.shtml (дата обращения: 17.10.2016).

2. Quaid, Alison. The Sustainability inventory: a tool to assist U.S. Municipalities advance towards sustainability// Local Environment. - 2002. - № 7. - P. 447-452.

3. Duran-Encalada J., Paucar-Caceres A. Sustainability Model for the Valsequillo Lake in Puebla, Mexico: Combining System Dynamics and Sustainable Urban Development// Systemic Practice and Action Research. - 2009. - № 22. - P. 77-99.

4. Nikkanen A. It takes only two hours to get rough estimate of urban eco-efficiency/ A. Nikkanen, E. Puurunen, P. Lahti// World Sustainable Building Conference SB11: материалы конференции. - Helsinki, 2011. - P. 66-67.

5. Назарова Л.Е., Ратнер С.В. Оценка уровня осведомленности потребителей в вопросах энергоэффективности бытовой техники // Материалы международной научно-практической конференции «Управление инновациями - 2015», 16-18 ноября 2015 г., Москва, ИПУ РАН, стр. 128-134.

6. ISO 14040:2006 Environmental management -- Life cycle assessment -- Principles and framework [Электронный ресурс]. URL: https://www.iso.org/obp/ui/ #iso:std:iso:14040:ed-2:v1:en (дата обращения: 27.10.2016).

7. Kuhn E.A. A Review of Methods and Tools Available for Environmental Assessment at Local Territorial Scale/ E.A. Kuhn, M.A. Sattler, R.L. Mello Neto // Opportunities, Limits & Needs. Towards an environmentally responsible architecture: материалы конференции. - Lima, 2012.

© Ковалев А.О., 2016

УДК. 621.791.927.5

Ковтунов Александр Иванович

д.т.н., доцент кафедры «СОМДиРП» ТГУ.

E-mail [email protected] Бочкарев Александр Геннадьевич магистрант кафедры «СОМДиРП» ТГУ. E-mail [email protected] Плахотный Денис Иванович аспирант кафедры «СОМДиРП» ТГУ.

E-mail [email protected] г. Тольятти, РФ

ВЛИЯНИЕ КРЕМНИЯ НА ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ И СВОЙСТВА НАПЛАВЛЕННЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Fe-Al

Аннотация

Представлены результаты исследований процессов аргонодуговой наплавки сплавов системы железо-