CC BY
11
ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)
УДК 614.8 Article info Received 17.01.2017
ОЦ1НЮВАННЯ Р1ВНЯ ЕКОЛОПЧНО1 НЕБЕЗПЕКИ ОБ'ЕКТА БУД1ВНИЦТВА НА СТАДП ЙОГО ПРОЕКТУВАННЯ
М. В. Новожилова1, В. М. Попов2
1Харк1вський НУ буд1вництва та архтектури, м. Хартв, Украша 2НУ цивыьного захисту Украши, м. Хартв, Украша
Проведено яшсний аналiз множини часткових критерии еколопчноТ ефективносп швестицшно-бувдвельного проекту, узгоджених з характеристиками продукту проекту - об'екта бувдвництва як основи проактивного управлiння проектом. Розкрито ieрархiчний характер множини розглядуваних критерГт'в. Поряд з параметрами хiмiчного, фiзичного та iнших виIцiв класичного забруднення довкш-ля, розглянуто вплив стащально-деструктивного та естетичного забруднення екосистеми. Наведеш частковi критерй е дефляторами щодо показника екологiчноТ ефективностi, що визначаеться на пере-дiнвестицiйному еташ проекту.
Ключовг слова: еколопчна небезпека, ощнювання рiвня забруднення, об'ект будiвництва.
Постановка проблеми. Об'ект будiвництва е продуктом iнвестицiйно-будiвельного проекту (1БП). Бу-д1вництво або реконструкщя об'екта сприяе розвитку тсько! територи, породжуе змiни в навколишньому середовищi i е об'ектом iнтересiв багатьох члешв сус-п1льства. Отже, 1БП - це цiлеспрямована змша певно1 територи, що протiкае в час! Продукт кожного 1БП поряд з виконанням свое! Micii - яюсного перетворен-ня територи, що охоплюе забезпечення розвитку про-дуктивних сил i росту добробуту населения, об'ектив-но пiдсилюе негативний антропогенний вплив на при-родне середовище, що призводить до виникнення складних еколопчних i соцiальних проблем. Тому ви-моги як до продукту 1БП, так i до р1вня керування 1ПБ постiйно пiдвищуються, що безпосередньо впливае на конкурентоспроможнiсть пiдприемств будiвельноl га-лузi. Умовою iнтересу iнвесторiв е вiдповiднiсть мiж-народним стандартам ведення буд1вництва, наявнiсть комплексу ^естицшних альтернатив i сценарив розвитку зовншнього середовища, а також формальних способ1в побудови багатовимiрноl оцiнки ефективнос-тi 1БП, зокрема, частинного критерто еколопчно1 ефективностi.
Вiдзначенi особливостi сучасного стану будiвель-но! галузi потребують змiни пiдходiв до питань проактивного управлшня екологiчною безпекою майбут-нього продукту 1БП на основi розроблення та iмпле-ментаци засобiв математичного моделювання його оптимально1 структури i параметр1в.
Мета роботи - побудувати систему часткових критерив кщьюсно1 оцiнки р1вня еколопчно1 небезпе-ки, пов'язано1 з об'ектом будiвництва, на стадп його проектування.
Аналiз кнуючих публiкацiй. Питання побудови часткових i узагальненого критерш ефективностi 1БП дослвджено у багатьох роботах як вичизняних, так й iноземних авторiв. У дослвдженнях В.1. Телiченко (Te-lichenko, Slesarev, & Stojkov, 2005) розглянуто загаль-нi методологiчнi аспекти управлшня екологiчною безпекою в буд1внищга та, зокрема, питання управлiння 1БП з урахуванням впливу екологiчних фактор1в. У дослiдженнi (Popov, Novozhilova, & Chub, 2014) вико-нано побудову векторного критерию ефективностi 1БП
з урахуванням еколопчних факторiв. У робот (Novozhilova, Chub, & Ivanilov, 2010) формалiзовано систему ресурсних обмежень 1БП. У публiкацiях (Chub, & Morshh, 2012; Novozhilova, Belenchenko, & Murin, 2009; Popov, Chub, & Novozhilova, 2013) проаналiзо-вано вплив пожежi на довкiлля та характеристики шд-системи забезпечення пожежно1 безпеки як основно1 складово1 частини системи забезпечення еколопчно1 безпеки продукту проекту для видшеного класу 1БП.
Виклад основного матерiалу. Продукт 1БП -складна вiдкрита органiзацiйно-технiчна система, що кнуе в тiсному взаемозв'язку iз зовнiшнiм середови-щем i змiнюе и властивостi. Будiвельний об'ект несе також потенцшну загрозу зовшшньому середовищу (шум, випромiнювання, забруднення атмосфери, водного басейну й земл^ та може бути джерелом есте-тичного забруднення.
Пвд екологiчною ефективнiстю 1БП будемо розумь ти забезпечення мiнiмального впливу продукту проекту на зовшшне середовище впродовж всього життево-го циклу продукту, як у повсякденному режимi фун-кцiонування, так i в режимi надзвичайно1 ситуацп.
Визначимо явище забруднення навколишнього се-редовища як надходження у природне середовище будь-яких твердих, рiдких, газоподiбних речовин, мш-роорганiзмiв, вид1в енергп (звукового, електромагшт-ного або радiоактивного випромiнювання) або наяв-нiсть естетичного впливу у кшькостях, що зумовлю-ють змши складу й властивостей компонент1в приро-ди та здiйснюють шкiдливий вплив на людину, флору й фауну.
Видшимо такi фактори комплексного забруднення середовища.
Забруднення атмосфери. Атмосфера як еколопч-ний компонент - це шар пов^я у шдгрунп й над ll поверхнею, у межах якого спостеркаеться взаемний вплив усiх еколопчних компоненпв. Тому забруднення пов^я позначаеться на змiнi складу i властивостей компонент1в природи й здоров'я людини.
На щей час у промислово розвинених крашах що-рiчно на одну людину в атмосферу викидаються по-над 2,25 кг рiзних забруднювачiв, зокрема 1,5 кг газо-подiбних i 0,75 кг твердих речовин.
Citation APA: Novozhylova, M., & Popov, V. (2017). Evaluation of Environmental Hazards Og Construction Facility on the Stage of Design. Scientific Bulletin of UNFU, 27(1), 109-111. Retrieved from http://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/175
Науковий вкник НЛТУ
Основними токсичними домшками у повiтрi е: оксид вуглецю (чадний газ) СО, дюксид сiрки Б02, оксид азоту N0, дюксид азоту N0^ озон, метан, етилен, ацетилен, альдегiди, амiак, сiрководень, формальдегiд тощо.
Забруднення водного басейну розглядають як наяв-шсть у прiснiй водi промислових i побутових вщхо-д1в, якi мiстять солi рiзних металiв, отруйнi речовини, залишки мiнеральних добрив, радiоактивних речовин тощо.
Забруднення грунту. Грунт - це самостшне при-родничо-iсторичне бiокосне тшо, що виникло внасль док впливу живих i мертвих органiзмiв, атмосфери i природних вод на поверхш гiрських порiд в умовах рiзного клiмату й рельефу та земно! гравггаци.
Дiяльнiсть людини призводить до зменшення пло-щi орних земель, збиьшення площi повнiстю урбаш-зованих територш, де дощова вода не проникае у грунт, що стае причиною порушення коловороту води i водного балансу й негативно впливае на стан екосис-теми загалом.
Хiмiчне забруднення грунту пов'язане iз забруд-ненням атмосфери й вод. У грунт потрапляють твердi й рiдкi промислов^ сiльськогосподарськi й побутовi вiдходи. Основними забруднювачами грунту е метали та !х з'еднання, радiоактивнi речовини, добрива й пес-тициди.
Ыдходи. Величезною економiчною й еколопчною проблемою великих мкть Укра!ни е нагромадження твердих побутових ввдходгв (ТБВ). Це твердi ввдходи й iншi речовини (зокрема будiвельне смiття), якi утво-рюються у побутовш дiяльностi людини внаслiдок амортизаци предмет1в побуту й самого життя людей та не можуть бути утишзованими, враховуючи тверду фазу спчних вод. Небезпечним стае зб1льшення час-тки синтетичних полiмерних матерiалiв, як практично не пiддаються бюдеструкци.
Розглянемо вплив забруднювачiв на компоненти мюько! системи.
Iнгредieнтне (хiмiчне) забруднення вважають найнебезпечшшим для природного середовища й еко-систем у цшому. Наприклад, внаслiдок забруднення навколишнього середовища оксидами вуглецю (СО, С02), арки (Б02), азоту (N0, N02 i iн.), фтор-, хлор-вуглеводнями (фреоном), метаном (СН4), озоном (03) й шшими газоподiбними речовинами вiдбуваеться змша клiмату, випадання кислотних дощiв, порушення бiохiмiчного коловороту речовин, виникнення та нагромадження в рослинах i живих органiзмах ток-сичних забруднювачгв.
Найнебезпечнiшими хiмiчними забруднювачами для людини е дюксини, бензопiрен, нiтрити й штрати, якi називають "екологiчними пастками". Нагромаджу-ючись в органiзмi людини, вони спричиняють гострi й хрошчш отруення, стають причиною iмунодефiциту й шших захворювань. Цi речовини утворюються у ба-гатьох технологiчних процесах, зокрема i пiд час го-рiння.
Параметричм (фгзичщ) забруднення навко-лишнього середовища - шум, вiбрацiя, теплове забруднення, електромагштш, радiацiйнi поля - спричиняють деградащю екосистем. Вiдбуваеться загибель
Украши, 2017, т. 27, № 1 або мiграцiя тварин iз зон цих впливiв, що супрово-джуеться, згодом, загибеллю вае! екосистеми. Шум -одна iз форм фiзичного (хвильового) забруднення, адаптац1я до якого неможлива.
Стащально-деструктивне забруднення найчасть ше спостерiгаеться у будiвництвi через змшу лан-дшафт1в на територп у процесi нерацiонального при-родокористування. В екосистему внаслiдок будгвель-но! дiяльностi привносяться додатковi техногеннi компоненти. При цьому вщбуваються не тшьки струк-турнi змiни (система стае неоднорщною, складною), але й природш взаемодп виявляються порушеними. Особливо небезпечний цей вид забруднення у мктах, тому що шд час !хнього буд1вництва порушуеться ви-мога еколопчно! емностi територп, а природнi ком-плекси, що залишилися на територи мiста, не можуть забезпечити ефективне очищення повiтря, води, про-тистояти "закисленню" грунту й перетворенню його в пил.
Зросли навантаження на навколишне середовище у мегаполiсах - юнуюча "озелененiсть" через загибель дерев i дрiбних наземних i водних екосистем стано-вить сьогоднi в середньому всього тшьки 33 % ввд оптимально! для мкта.
Естетичне взуальне) забруднення заподтое знач-ний збиток архиектурно-юторичному середовищу мiста. 0дноманiтна архiтектура вносить не тшьки дисгармонiю в кторичне середовище мiста, але й по-силюе соцiальнi проблеми. Естетично непривабливi будинки негативно впливають на зiр i психiку люди-ну - люди стають похмурими, зростае кшьюсть ви-падк1в вандалiзму тощо. Забруднювачами стають сiрi одноманiтнi фасади з рiзко зниженою кiлькiстю види-мих елементiв (глухi фасади, панелi великого розмiру, стiни, облицьованi кахельною плиткою тощо).
Отже, частковi критерi! еколопчно! складово! Еiп, якi кiлькiсно характеризують рiвень екологiчно! не-безпеки продукту 1БП, е такими:
Е;И={ к" , кФ , кБ , кСД , кВ } = { к" кП к" к Ф к Ф к Б кБ к Б к СД к СД к СД
{ к1 , к2 ,•••, ктП , к1 ,•••, к4 , к1 , к2 , к3 , к1 , к2 ,•••, к6 , к1 , к2 , к3 , к4 }, (1)
де вектор кп = (к1п,к^ ,•••,к%) характеризуе рiвень токсичних домiшок у повирг к1п - р1вень оксиду вуглецю (чадний газ) СО, к^ - рiвень дiоксиду сiрки Б02, к3п - р1вень оксиду азоту N0 тощо; вектор кФ = (кФ, кФ, к3Ф, кф) характеризуе ргвш рiзних тип1в фiзичного забруднення: кф - шумового забруднення, кф - теплового забруднення, к3Ф - свилового забруднення, кф - радiацiйного забруднення вiдповiдно; вектор кБ = (к1Б, к^, к3Б) характеризуе рiвень рiзних тип1в бiологiчного забруднення; вектор
ксд = (кСД, к2СД ,•••, к6СД) формалiзуе рiвень рiзних ти-шв стацiально-деструкцiйного забруднення; вектор кв = (к1В, к^, к3В, к^) характеризуе рiвень рiзних типiв естетичного Узуального) забруднення.
Зазначимо, що критерш еколопчно1 небезпеки (1) мае iepapxi4Hy структуру. Видiленi 4acTKOBi критерп застосовують у ноpмалiзованомy виглядi, що дае змо-гу використовувати поpiвняльнy шкалу в дiапазонi значень [0,1]. При цьому найвищi значения представ-лених критерив вiдповiдають найнижчому ргвню еко-лопчно1 ефективностi 1БП.
Висновки. Розглянуто процедуру побудови мно-жини часткових критерй'в piвня еколопчно1 небезпеки продукту 1ПБ - об'екта будгвництва, що уможливлюе побудову прогнозно'' багатокpитеpiальноl оптишза-цшно1 моделi продукту на еташ проектування. Подан-ня часткових критерив у безpозмipномy виглядi при-пускае застосування вiдомих методик зведення задачi векторно! оптитзади, якою за постановкою е задача визначення параметров продукту проекту, оптималь-них з погляду забезпечення еколопчно1 безпеки, до однокpитеpiальноl (набору однокpитеpiальних) опти-м1задшно1 задачi.
Перелiк використаних джерел
Chub, I. A., & Morshh, E. V. (2012). Matematicheskoe modelirova-nie vozdejstvija pozhara na okruzhajushhuju sredu. Problemy pozharnoj bezopasnosti, 12, pp. 186-190. [In Russian].
Novozhilova, M. V., Belenchenko, I. V., & Murin, M. N. (2009). Uchet vlijanija vozmozhnogo pozhara pri postroenii vektornogo kriterija jeffektivnosti proekta logisticheskogo kompleksa. Problemy pozharnoj bezopasnosti, 26, pp. 89-93. [In Russian].
Novozhilova, M. V., Chub, I. A., & Ivanilov, A. S. (2010). Posta-novka i reshenie optimizacionnoj dinamicheskoj zadachi upravle-nija ogranichennymi resursami proekta. Problemy mashinostro-enija, 4, pp. 79-85. [In Russian].
Popov, V. M., Chub, I. A., & Novozhilova, M. V. (2013). Model adaptivnoj sistemy tehnogennoj bezopasnosti regiona. Sistemi up-ravlinnja, navigacii tazvjazku, 2(26), pp. 79-85. [In Russian].
Popov, V. M., Novozhilova, M. V., & Chub, I. A. (2014). Pokazate-li jeffektivnosti regionalnoj sistemy tehnogennoj bezopasnosti. Vestnik Komandno-inzhenernogo in—ta MChS Respubliki Belarus, 2(20), pp. 32-41. [In Russian].
Telichenko, V. I., Slesarev, M. Yu., & Stojkov, V. F. (2005). Up-ravlenie jekologicheskoj bezopasnostju stroitelstva. Jekologiches-kij monitoring. Moscow: ACF, p. 328. [In Russian].
М. В. Новожилова, В. М. Попов
ОЦЕНКА УРОВНЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ОБЪЕКТА СТРОИТЕЛЬСТВА
НА СТАДИИ ЕГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Проведен качественный анализ множества частных критериев экологической эффективности инвестиционно-строительного проекта, согласованных с характеристиками продукта проекта - объекта строительства, как основы проактивного управления проектом. Определен иерархический характер множества рассматриваемых критериев. Наряду с параметрами химического, физического и других видов классического загрязнения окружающей среды, изучено влияние стациально-дес-труктивного и эстетического загрязнения экосистемы. Эти частные критерии являются дефляторами по показателю экологической эффективности, определяемому на прединвестиционном этапе проекта.
Ключевые слова: экологическая опасность, оценка уровня загрязнения, объект строительства.
M. V. Novozhylova, V. M. Popov
EVALUATION OF ENVIRONMENTAL HAZARDS OG CONSTRUCTION FACILITY
ON THE STAGE OF DESIGN
Construction facility is the product of investment project in civil engineering. Building or reconstruction contributes to the development of urban areas, generating changes in the environment and is the great point of interest for many members of society. Thus, investment project in civil engineering can be considered as a purposeful change of the urban area and caused the aim of this study that is to construct a system of partial criteria for quantitative assessment of the environmental hazards associated with the construction facility at the stage of its design. Consequently, we propose to understand environmental efficiency of the investment project as ensuring minimal impact on the environment throughout the project product life cycle, both in the daily mode of operation and in emergency mode. Hierarchical nature of the set of ecological criteria being developed has been investigated. We consider the following factors of complex pollution of environment as air pollution, pollution of the water basin, ground pollution, solid and liquid wastes. Along with the parameters of the chemical, physical and other types of classical pollution the effect of statio-destructive and aesthetic pollution of ecosystems has been also studied. Thus, the environmental partial criteria that quantify the environmental hazards associated with construction project product have been ordered general criterion. We have highlighted partial criteria are applied in normalized form that allows to use comparative scale in the range [0,1]. It is necessary to note the highest value of each from the set of criteria corresponds to the lowest level of project eco-efficiency. To conclude we state that availability of partial criteria set for environmental hazards of product of investment project in civil engineering allows developing predictive multi criteria optimization model of project product. Dimensionless form of partial criteria set submission admits to use known techniques in order to transform vector optimization problem that is initial problem statement of determining the parameters of project product, optimal in terms of environmental safety, to scalar (one-criterion) optimization problem.
Keywords: ecologic hazard; contamination level evaluation; construction facility.
1нформащя про aBTopiB:
М. В. Новожилова, д-р фiз.-мат. наук, професор, Харювський НУ бувдвництва та архгтектури, м. Харюв, Укра'на,
Email: [email protected] В. М. Попов, д-р техн. наук, доцент, НУ цившьного захисту Укра'ни, м. Харюв, Укра'на.
