CC BY
156
УЕБТЫНС
мвви
АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. РЕКОНСТРУКЦИЯ И РЕСТАВРАЦИЯ
УДК 69.035.4
В.Л. Беляев, В.Б. Беляев*
ФГБОУВПО «МГСУ», *ЦНИИП Градостроительства
ОСВОЕНИЕ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА ГОРОДОВ В АСПЕКТЕ ИХ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ
Актуальная задача градостроительного освоения подземного пространства рассмотрена в контексте устойчивого развития городов. Ее решение предложено осуществить в рамках парадигм биосферосовместимых, жизнеспособных и развивающихся городов с совершенствованием системы подземного градоустройства.
Ключевые слова: устойчивое развитие, освоение подземного пространства, гуманитарный баланс биотехносферы, расслоенное пространство, градостроительное проектирование, подземное градоустройство.
Глобальный экологический кризис, угрожая масштабными катаклизмами, заставляет обращаться к учению о ноосфере, у истоков которого стоял В.И. Вернадский [1]. Этому способствует продолжающаяся урбанизация, так как именно города являются основными источниками загрязнения природы и потребителями энергии.
Даже в крупных российских городах не преодолена экстенсивность землепользования, часто они обрастают хаотичными «субурбиями». Другая крайность — неудачные попытки строительства небоскребов на исторических территориях (Москва, Санкт-Петербург).
Кризисные тенденции системны (отсутствие градполитики в новых условиях рынка, слабость госуправления в градостроительстве, правового и научного обеспечения). Норма ГрК РФ об обеспечении устойчивого развития территорий декларативна [2]. На практике все это приводит к планировочным просчетам и серьезным ущербам.
Прогрессивной мировой тенденцией является становление модели компактного города [3]. Это теории «нового урбанизма», «умного развития» с ориентацией на интересы человека, создание качественной зеленой городской среды (приоритет пешеходу и велосипедисту, доступные общественные пространства и сервисы, разнообразная многофункциональная и сомасштабная природе застройка, приближение мест жилья и работы).
Такой модели в максимальной степени отвечает градостроительное освоение подземного пространства (далее также — ПП), которое широко развивается во многих городах мира. Развитие данного направления позволит преодолеть однобокость пространственного развития российских городов, явится радикальным способом реализации принципа устойчивого развития.
Под градостроительным освоением ПП понимается процесс формирования участков недр и их использования путем создания подземных зданий и
ВЕСТНИК о/ОП-1/1
2/2014
сооружений (далее также — ПЗС). Под подземной урбанистикой понимается весь инструментарий градостроительного освоения ПП, прежде всего, подземное градоустройство, которое отражает градостроительное проектирование и основные инструменты его обеспечения (правовые акты, нормативы, ФГИС ТП, ИСОГД) [1].
ПП рассматривается как комплексный ресурс недр земли в различных аспектах использования, а именно как пространственно-территориальный и геоэнергетический ресурс, источник добычи полезных ископаемых и подземных вод [5].
Экологическая сущность градоосвоения ПП как подземной части территории предельно проста, а эффективность в условиях дефицита пригодных для застройки земель максимальна. При размещении под землей тех ПЗС, которые допускается эксплуатировать при искусственной освещенности, существенно экономится ценная городская земля, создаются условия для сохранения или реабилитации природных и исторических ландшафтов, снижения этажности застройки, улучшения других параметров среды (доступности, безопасности, энергоемкости). К экологическим достоинствам ПЗС также относят стабильность микроклимата, изолированность от шума, вибрации, радиоактивности, загазованности, сейсмоустойчивость и др.
Почему же тогда ПП в наших городах слабо используется? Подземное строительство по первоначальным капвложениям дороже, а чаще и опаснее наземного. Однако дело в традиционной ориентации на сиюминутные выгоды и нежелании учитывать эффект за период всего жизненного цикла строительных объектов. По расчетам, комплексное освоение ПП, например, в Москве окупается в среднем за 7.. .10 лет, а срок службы ПЗС значительно больше, чем у наземных объектов [6]. В этой связи, чтобы избежать угрозы экологического кризиса, необходимо взять стратегический курс на существенное увеличение объемов подземного строительства в крупных и крупнейших городах.
Данное направление вполне вписывается в выдвигаемые современные парадигмы биосферосовместимых, развивающих человека городов [7], жизнеспособных и развивающихся населенных пунктов [8].
При этом город должен рассматриваться как сложная природно-техно-генная система, вместилище социоферы и идеосферы. Он предназначен для комфортной жизнедеятельности людей, их воспроизводства и эволюционного развития (цель развития города).
Предлагается представление города в качестве объемлющего расслоенного пространства [9, 10]. Вложенные в него пространства делятся на подпространства как совокупности базы расслоения и тех или иных слоев. Иерархия баз и слоев многоуровневая. Структурообразующими элементами города являются люди (социум как база расслоения объемлющего пространства), антропогенные объекты (здания и сооружения) и территория как пространство в пределах юрисдикции города.
Конфигурация и параметры слоев зависят от набора социальных потребностей (физиологических, интеллектуальных, материальных, экономических). Здания и сооружения, включая подземные, с соответствующими сообществами
VESTNIK
MGSU
людей, земельными участками и участками недр образуют структурные слои города. Каждый из них функционально удовлетворяет те или иные социальные потребности. Системные группировки структурных слоев формируют планировочные образования города, его планировочную структуру — «тело» города, его объемлющее расслоенное пространство. По функциональному назначению выделяются социальный, производственный, инфраструктурный (вспомогательный) и административный (управленческий) слои.
Базовым территориальным слоем, на который проецируются другие слои, является наземная часть территории (земля, акватория). Другими ее частями является надземная (аэротория) и подземная части. Таким образом, ПП (пространство недр земли) представляется в качестве одного из слоев территории1. В свою очередь, ПП связано со слоем ПЗС и социальным слоем пребывающих под землей людей. Такое представление позволяет говорить о «подземном градостроительстве», а главное — ставить задачу устойчивого (биосферосовме-стимого) развития самого города.
По аналогии с живыми организмами (например, с человеком) и биосообществами (муравейники и др.) крупный город обладает элементами самоорганизующейся системы и саморазвития. Все его структурные слои должны быть увязаны и сбалансированы между собой по принципу единения города и природы. Нарушение этого ведет к снижению комфортности проживания в частности при слабом развитии ПП.
Инструментом реализации данного требования может выступать гуманитарный баланс биотехносферы города (социосферы, техносферы, биосферы), включающий и параметры слоев ПП, в т.ч. резервы ПП2. Акцент делается на те функции города, которые удовлетворяют рациональным потребностям человека (жизнеобеспечение, развлечение и отдых, власть, милосердие, знания, творчество, связь с природой) [7].
Другим инструментом является балансовые расчеты информационных потоков между слоями. Город становится способным к самоорганизации и саморазвитию при преобладании потока отрицательной энтропии над потоком положительной энтропии (хаосом). При этом информация стабилизирует структурный слой, функционирование города, развитие его социума. В связи с вероятностным характером понятия энтропии возможна постановка вопроса (в частности применительно к ПП) об оценке риска и управления им.
Критерием сбалансированности слоев является степень комфортности города как интегральный показатель количества структурных слоев (адекватное разнообразие), уровней обеспечения ими потребностей и приоритетности для данного города. Так, показатели сбалансированности слоев земли и недр могут отражать экономию земель вследствие освоения ПП, сохранение или восстанов-
1 Такое представление отличает его от узкой дефиниции ПП как совокупности подземных полостей, бытующей у горняков.
2 Защитные свойства ПП уже сейчас предполагают проектирование ряда ПЗС как объектов «двойного назначения», а в будущем — создание подземных комплексов (автономных «городов»), спасающих людей от масштабных, в т.ч. космических катаклизмов.
ВЕСТНИК о/ОП-1/1
2/2014
ление природных ландшафтов, экономию при этом (а также при использовании геотермальных источников 3) потребляемой энергии и др. Рост комфортности должен опережать рост людности города, как минимум ему соответствовать.
С учетом изложенного инструментарий «градостроительства» должен быть приспособлен к специфике освоения ПП и доработан [4]. Так, например, применительно к Москве предлагается следующее.
В проекте стратегии развития города подземный вектор развития провозглашается как целевой приоритет с элементами обязательности (ООПТ, исторический центр). В составе мастер-плана, материалов по обоснованию проекта нового генплана города, включающих трехмерное оценочное моделирование ПП, дается прогноз развития подземной урбанистики, оценка изменений вследствие этого условий жизнедеятельности. Этот аспект учитывается при обосновании планировочных вариантов и основных показателей Генплана (объем ПЗС и др.). Проработки основываются на положениях Стратегии, учете стандартов ком-фортности4, норм безопасности, результатах изысканий и исследований, анализе условий и факторов, определяющих закономерности освоения ПП.
На присоединенных территориях, где освоение ПП не затруднено наличием существующей застройки, предусматривается комплексная застройка с одновременным проектированием и строительством как ПЗС, так и наземных объектов. Сэкономленные земли приоритетно используются для сохранения ценных и создания новых озелененных пространств (они могут размещаться и в первом ярусе ПЗС). Создаются комплексы ПЗС вблизи линий метрополитена и в зонах транспортно-пересадочных узлов (ТПУ), а также при рекультивации карьеров добычи полезных ископаемых.
Центральная историческая часть получает статус зоны подземного территориального развития с разработкой соответствующей территориальной схемы (по аналогу г. Хельсинки). Освоение ПП рассматривается как способ охраны и ООПТ. Это направление учитывается и при развитии зон рекреации. Освоение ПП осуществляется в рамках новой идеологии «зеленый город», прописывается в «зеленых стандартах», что отвечает концепции «нового урбанизма». По принципу «умного города» под землю (в «утилидоры») уходит большинство инженерных сетей и сооружений, включая объекты утилизации и переработки мусора.
Разрабатываются программа освоения ПП, включающая механизмы оценки эффективности и мотивации по принципу ГЧП, мониторинг в части освоения ПП, экспериментальное проектирование. Обеспечивается информационное взаимодействие градостроительных, природоохранных, земельных и иных ИС.
Аналогичные усовершенствования производятся применительно к другим инструментам градопроектирования (территориальные и отраслевые схемы, ПЗЗ, проекты планировки и межевания территории), а также к системам правового и информационного обеспечения, технического регулирования и стандартизации [4].
3 Оно наиболее эффективно при строительстве глубоких ПЗС, например сооружений метрополитена.
4 Проект нормативов градопроектирования (РНГП) также дорабатывается с учетом потен-
циала ресурсов ПП.
VESTNIK
MGSU
Библиографический список
1. Вернадский В.И. Научная мысль как планетное явление. М. : Наука, 1991. 271 с.
2. Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29.12.2004 № 190-ФЗ. Режим доступа: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=14842 2;div=LAW;rnd=0.6729766398320589. Дата обращения: 05.12.2013.
3. European Parliament resolution of 9 July 2008 on «Towards a new culture of urban mobility». Режим доступа: http://www.europarl.europa.eu/sides/getDoc. do?type=TA&reference=P6-TA-2008-0356&language=EN&ring=A6-2008-0252. Дата обращения: 05.12.2013.
4. Беляев В.Л. Основы подземного градоустройства. М. : МГСУ, 2012. 198 с.
5. Parriaux A., Blunier P., Maire P., Tacher L. The DEEP CITY Project: A Global Concept for a Sustainable Urban Underground Management. 11th ACUUS International Conference, Underground Space: Expanding the Frontiers. 10—13 september 2007, Athens, Greece, pp. 255—260.
6. Сегединов А.А. Проблемы экономики развития инфраструктуры городов. М. : Стройиздат, 1987. 216 с.
7. Ильичёв В.А. Биосферная совместимость: Технологии внедрения инноваций. Города, развивающие человека. М. : ЛИБРОКОМ, 2011. 240 с.
8. Беляев В.Б. Основы парадигмы для жизнеспособных и развивающихся населённых пунктов // Градостроительство. 2012. № 1. С. 69—78.
9. Хьюзмоллер ДРасслоенные пространства : пер. с англ. Новокузнецк : Новокузнецкий физико-математический ин-т (НФМИ), 2000. 440 с.
10. Герловин И.Л. Основы единой теории всех взаимодействий в веществе. Л. : Энергоатомиздат, 1990. 432 с.
Поступила в редакцию в декабре 2013 г.
Об авторах: Беляев Валерий Львович — кандидат технических наук, докторант, доцент кафедры проектирования зданий и градостроительства, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, 8(499)188-94-54, [email protected];
Беляев Владимир Борисович — кандидат технических наук, Центральный научно-исследовательский и проектный институт по градостроительству (ЦНИИП градостроительства), пр. Вернадского, д. 29, 8(498)787-90-59, [email protected].
Для цитирования: Беляев В.Л., Беляев В.Б. Освоение подземного пространства городов в аспекте их устойчивого развития // Вестник МГСУ. 2014. № 2. С. 7—12.
V.L. Belyaev, V.B. Belyaev
DEVELOPMENT OF THE UNDERGROUND SPACE OF CITIES IN TERMS OF THEIR SUSTAINABLE DEVELOPMENT
The article shows that the negative trends in the cities development, especially their territorial "sprawling" contributes to the onset of the global environmental crisis. This call requires setting the city planners mind on noosphere thinking and establishing an adequate system of spatial development of the cities. The formation of compact city models "new urbanism", "smart development" can be considered a progressive response and a world trend. It fully meets the course of integrated urban development of the underground space.
In order to overcome the significant gap on this issue between Russia and many foreign countries the urban policy needs to be updated (disclosure of the fundamental principle of sustainable development), methodologies and tools of developing underground urbanity should be developed. The authors propose such a change of the underground space as an integrated spatial and geoenergy resource with the commitment to the strategic evaluation of its development during the entire life cycle of underground construction projects.
ВЕСТНИК o/on^/l
2/2014
The co-authors take into account the environmental effects of the proposed development under the direction of modern paradigms of the biosphere compatible, viable and growing cities, as well as the capacity to organize their own groups. As a base model, we take a city as a complex system of natural and man-caused, containing a fiber space where underground space and underground structures is one of the layers. The instrument for this approach implementation may be a biotechnospherical humanitarian balance of the city, including the parameters of underground layers. In addition, the calculations of the information flow (Entropy) between the layers is of great importance. The sustainable development of the city is dominated by a stream of negative entropy.
On this basis, for the conditions of Moscow the device tools "physical planning" should be used in respect of the characteristics of underground space development (strategic and territorial planning, urban design, etc.). This takes into account the specificity of the territories of the historical city centre and the periphery, suggesting different approaches.
Key words: sustainable development, underground space development, humanitarian balance of the biotechnosphere, bundle space, urban design, underground urban development.
References
1. Vernadskiy V.I. Nauchnaya mysl'kakplanetnoeyavlenie [Scientific Thought as a Planetary Phenomenon]. Moscow, Nauka Publ., 1991, 271 p.
2. Gradostroitel'nyy kodeks Rossiyskoy Federatsii ot 29.12.2004 № 190-FZ [Town-Planning Code of the Russian Federation from 29.12.2004 № 190-FZ]. Available at: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n = 148422;div=LAW;r nd=0.6729766398320589. Date of access: 05.12.2013.
3. European Parliament Resolution from 9 July 2008 on «Towards a New Culture of Urban Mobility». Available at: http://www.europarl.europa.eu/sides/getDoc. do?type=TA&reference=P6-TA-2008-0356&language=EN&ring=A6-2008-0252. Data obrash-cheniya: 05.12.2013.
4. Belyaev V.L. Osnovy podzemnogo gradoustroystva [Fundamentals of the Underground Urban Development]. Moscow, MGSU Publ., 2012, 198 р.
5. Parriaux A., Blunier P., Maire P., Tacher L. The DEEP CITY Project: A Global Concept for a Sustainable Urban Underground Management. 11th ACUUS International Conference, Underground Space: Expanding the Frontiers. 10-13 September 2007, Athens, Greece, pp. 255—260.
6. Segedinov A.A. Problemy ekonomiki razvitiya infrastruktury gorodov [The Economic Problems of City Infrastructure Development]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1987, 216 p.
7. ll'ichev V.A. Biosfernaya sovmestimost'. Tekhnologii vnedreniya innovaciy. Goroda, razvivayushchie cheloveka [Biosphere Compatibility. Innovation Implementation Technologies. Developing Human Cities]. Moscow, LIBROKOM Publ., 2011, 240 p.
8. Belyaev V.B. Osnovy paradigmy dlya zhiznesposobnykh i razvivayushchikhsya nas-elennykh punktov [Paradigm Fundamentals for Sustainable and Developing Settlements]. Gradostroitel'stvo [Urban Development]. Moscow, 2012, no. 1, pp. 69—78.
9. Husemoller D. Rassloennye prostranstva [Fibre Bundles]. Novokuznetsk, NFMI Publ., 2000, 440 p.
10. Gerlovin I.L. Osnovy edinoy teorii vsekh vzaimodeystviy v veshchestve [Fundamentals of the Unified Theory of all the Interactions in a Substance]. Leningrad, Energoatomizdat Publ., 1990, 432 p.
About the authors: Belyaev Valeriy L'vovich — Candidate of Technical Sciences, doctorate student, Associate Professor, Department of Building Design and Urban Planning, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; [email protected]; +7 (499) 188-94-54;
Belyaev Vladimir Borisovich — Candidate of Technical Sciences, Central Scientific, Research and Project Institute of Urban Planning (TsNIIP Gradostroitel'stva), 29 Pro-soekt Vernadskogo, 119331, Moscow, Russian Federation; [email protected]; +7 (498) 787-90-59.
For citation: Belyaev V.L., Belyaev V.B. Osvoenie podzemnogo prostranstva gorodov v aspekte ikh ustoychivogo razvitiya [Development of the Underground Space of Cities in Terms of their Sustainable Development]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014, no. 2, pp. 7—12.
