Научная статья на тему 'Принципы архитектурно-планировочной организации прибрежных территорий как экологического каркаса'

Принципы архитектурно-планировочной организации прибрежных территорий как экологического каркаса Текст научной статьи по специальности «Строительство. Архитектура»

CC BY
296
37
Поделиться

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Бобрышев Дмитрий Валерьевич

Представлены результаты диссертационного исследования городских прибрежных территорий, которые включают анализ теоретического и практического опыта эколого-градостроительной организации побережий, принципы размещения городских функций на основе экологических, планировочных и эстетических свойств ландшафтов и методику архитектурно-планировочной организации прибрежных территорий, целью которой является устойчивое развитие горо да, его экологическая компенсация и эстетическая привлекательность, защита рек от загрязнения

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Бобрышев Дмитрий Валерьевич,

Текст научной работы на тему «Принципы архитектурно-планировочной организации прибрежных территорий как экологического каркаса»

гражданского права /Под ред. С,С. Алексеева; Исследовательский центр частного права. - М.: Статус, 2000. - С, 83.

8. Временное положение о порядке реализации объектов незавершенного строительства № ФБ-8, утвержденное протоколом заседания Межведомственной комиссии для координации работ по совершенствованию нормативной базы и нормализации незавершенного строительства от 06.04.94.

9. Лопатников A.B. и Родригес А,А. «Наследование объектов незавершенного строительства с точки зрения налогового законодательства» II ЭЖ-Юрист,-1998. -№ 15.

Статья принята к публикации 02.10.06

Д.В.Бобрышев

Принципы архитектурно-планировочной организации прибрежных территорий как экологического каркаса

Анализ практики градостроительного планирования Иркутской системы расселения последних лет свидетельствует о полном отрыве методики проектирования городской застройки от природной подосновы территории - ландшафта, Это крайне неблагоприятно сказывается на качестве городской среды и ее экологической устойчивости. Город и ландшафт - это два компонента одной системы, от характера взаимодействия которых во многом зависят и качество среды, и устойчивость развития территории города. Важную роль в формировании качества природно-антропогенной системы играют река и ее прибрежные территории.

В рамках данного исследования рассматриваются факторы взаимовлияния природных и антропогенных компонентов градостроительных систем различных территориальных уровней и принципы их размещения, определяющие устойчивое развитие территории.

Основой исследования является принцип неизменности структуры природного ландшафта, определяющий его основные экологические, планировочные и эстетические свойства.

К основным экологическим свойствам прибрежных территорий отнесены ценность и устойчивость ландшафтов, которые зависят от состава компонентов, местоположения в структуре рельефа и ландшафтообразова-тельных процессов (Н. А. Солнцев, Д. М. Киреев). В ходе исследования было также выявлено, что при определенных условиях использования прибрежные ландшафты могут выполнять функции экологической компенсации антропогенных территорий (по Е. М. Микулиной) и биогеохимического барьера. В первом случае главенствующим фактором является количество и качество растительности, во втором - средозащитные характеристики растительности и почвогрунтов. К основным планировочным характеристикам прибрежных территорий отнесены геометрические параметры ландшафтных местоположений (длина, ширина, уклон поверхности), определяющие пространственное размещение планировочных элементов города, К эстетическим характеристикам побережья отнесены панорамность и выразительность.

В итоге выявлено, что важнейшими свойствами прибрежного ландшафта в целях устойчивого развития градостроительной системы являются способность к интенсивному воспроизводству компонентов природы (экологический компенсатор), способность связывать и ней-трализовывать загрязнения (биогеохимический барьер) и геометрические параметры местоположений. Дальнейшей задачей является определение условий использования, при которых ландшафты способны выполнять данные функции.

Для определения условий освоения был проанализирован мировой теоретический и практический опыт организации градостроительных систем различных территориальных уровней на основе возможностей ландшафта. Среди работ, посвященных этой проблеме, были определены ключевые для цели исследования. Идея поляризации природных и антропогенных территорий Б.Б. Родомана. Идея экологического равновесия, выраженного через баланс природных и антропогенных территорий, В.В. Владимирова. Определение города как ландшафтного блока в структуре территории В.В. Воробьева. Зависимость развития города от типологии долин Т.А. Смолицкой. Территория как система социальных ценностей, определяющих условия использования, Я.Мак Хар-га. Идея экологической компенсации территории Е.М. Микулиной. Модель структуры природно-антропогенной подсистемы «приречные территории» в условиях крупнейшего столичного города Н.Э. Оселко. Принципы размещения видов использования в соответствии с экологическими свойствами ландшафта А.Г. Большакова. Принцип мозаичности ландшафта как фактор устойчивости территории города Т.А. Симоновой.

Анализ исследований показал возможность объединения различных качеств видов использования в морфо-тип городского ландшафта, включающего в себя экологические и планировочные показатели. Анализ сложившейся планировочной структуры прибрежных территорий на различных территориальных уровнях выявил следующие закономерности размещения морфотипов. На уровне агломерации выделяется преимущественно поля-

ризованный морфотип, состоящий из участков побережья, различающихся по степени освоенности (плотно освоенные, слабо освоенные, неосвоенные). На уровне города выделяются участки как поляризованного (периферийные районы города), так и мозаичного морфоти-па, чаще всего расположенного в центральных районах. На локальном уровне морфотип, как правило, имеет поляризованную структуру, где плотность освоения зависит от размещенной функции.

Анализ практики размещения застройки городов Иркутской агломерации показал, что выбор функционального использования прибрежных ландшафтов во многих случаях проводится бессистемно и приводит к переуплотнению застройки, размещению производственных территорий и интенсивных автомагистралей, вследствие чего ландшафты быстро деградируют, а города лишаются экологически и эстетически ценных ландшафтов. К основным причинам сложившейся ситуации можно отнести несовершенство современной законодательной базы, предлагающей регулирование по каждому аспекту хозяйственной деятельности отдельно, и несоблюдение уже существующих норм.

Для обоснования размещения функций были разработаны критерии их оценки как экологического компенсатора и биогеохимического барьера, критерии планировочной и эстетической оценки. Критерии экологической оценки определяют воздействие функции на компоненты ландшафта и распространение этих воздействий вместе с динамическими процессами. Критерии планировочной оценки определяют соотношения застройки, мощения и озеленения, а также соответствие планировочной структуры геометрии ландшафта. Критерии эстетической оценки определяют соответствие композиции плана структуре ландшафта, плановость и па-норамность застройки (В. К. Моор).

В целом, критерии оценки позволяют определить функции, соответствующие экологической и эстетической ценности, а также планировочным возможностям прибрежных территорий, и создать нормативные условия экологической компенсации антропогенных территорий и охраны рек от загрязнения.

Для обеспечения наибольшей эффективности функционирования природных ландшафтов в структуре города необходимо их объединение в единую систему пространств, внутри которой возможно сохранение основных ландшафтных связей. Оптимальным решением в данном случае является выделение прибрежных территорий как природно-экологического каркаса, где объединяющим элементом является планировочная и экологическая ось - река (по В. В. Владимирову).

Различные авторы предлагают несколько методик построения природных каркасов. В. В. Владимиров предлагает структуру, состоящую из территорий интенсивного освоения (городская застройка), буферной зоны (территории выполняющие защитную функцию) и территорий экологической компенсации, состоящих из при-

родных ландшафтов. К. Н. Дьяконов и А. В. Дончева предлагают структуру каркаса, состоящую из узловых элементов ландшафта, транспортных коридоров - магистралей вещественно-энергетического обмена между узлами, буферных (защитных) зон и зон экологической реставрации.

В данном исследовании предлагается следующая система построения экологического каркаса, На уровне агломерации выделяются ключевые узлы ландшафта. Верхние - истоки рек и ручьев, средние - места впадения притоков и крупные озерно-болотные комплексы, объединенные в зоны экологической компенсации. Транзитные территории, включающие долинные комплексы, объединяют узлы между собой, Экологический каркас на уровне города, в поперечном профиле долины реки, включает три полосы: внешняя - биогеохимический барьер, охватывающий вершинные части склонов, средняя -зона экологического воздействия (склон) и внутренняя -зона экологического равновесия (низина). Согласно идее Е. М. Микулиной получится единая структура зон экологической компенсации, влияние которых будет дополняться и усиливаться вниз по склону за счет возрастания иерархии узлов и транзитных территорий, тем самым увеличивая зону экологического влияния.

Со стороны городской застройки зонирование происходит по степени освоенности территорий, где главным фактором является плотность застройки. Степень освоения городской территории неоднородна и зависит от типа планировочной структуры. Но, как правило, наиболее четко выделяются центральные зоны с большой плотностью освоения, срединные, имеющие среднюю плотность, и периферийные с низкой плотностью.

В связи с этим морфотипы городского ландшафта предлагается размещать следующим образом: в центральных зонах - мозаичный морфотип, состоящий из плотной застройки и озеленено-замощенных пространств с максимальным соотношением элементов 1:1; в срединных зонах возможны включения поляризованных мор-фотипов, где центр тяжести озелененных пространств смещается к реке с соотношением компонентов 1:3; в периферийных зонах желательно применение поляризованного морфотипа с соотношением компонентов 1:10, для того чтобы максимально усилить влияние загородных ландшафтов.

Определяющее значение в сохранении свойств прибрежных территорий как экологического компенсатора и водоохранной зоны имеет выбор функционального использования.

Возможности функционирования ландшафтов как экологического компенсатора определяются по следующим критериям: проточность, наносность, затопляемость, подтопляемость (по Д. М. Кирееву), а также освещенность местоположения, оцениваемые по балльной системе от 0 до 2. В итоге потенциал территории как экологического компенсатора оценивается по десяти-

балльной шкале, где 0 определяет низкую компенсационную способность, а 10 - высокую. Барьерные качества ландшафтов определяются по критериям оценки свойств растительных покровов, почв, грунтов, уклона местоположения и его обводненности, а также по шкале от 0 до 10 баллов.

Городские функции оцениваются по критериям экологического воздействия на свойства ландшафта, количественным показателем которого является коэффициент воздействия, имеющий ранжирование по интенсивности от 0 до 1, где 0 обозначает минимальное воздействие, а 1- максимальное. Городская функция имеет также и планировочный показатель, определяемый соотношением застроенных, замощенных и озелененных пространств. Объединение двух показателей осуществляется через коэффициент экологического влияния функции по формуле

Мв = 5Ач*К8з + 5(АЧ*КВм,

где Мв - коэффициент экологического влияния морфотипа; 53 - площадь застройки; $м - площадь мощения; 5ЯЧ - площадь рассматриваемой ячейки; Кв 31 Кв М1

- коэффициенты экологического воздействия компонентов морфотипа.

Формула верна при условии, что озеленение всегда имеет положительное влияние.

Полученные значения влияния морфотипа сравниваются с потенциальными свойствами местоположений через коэффициент соответствия по формуле

К соотв. = Мв/(ЭК * 0,1),

где К соотв. - коэффициент соответствия морфотипа компенсационным возможностям местоположения, при значениях от 1 до 0 компенсационные возможности увеличиваются, 1 - максимальный уровень антропогенного влияния морфотипа, когда сохраняются условия равновесия, больше 1- компенсационная функция ландшафта не выполняется; Эк - показатель экологической компенсации ячейки ландшафта; 0,1 - коэффициент перехода.

Барьерные свойства городского ландшафта вычисляются аналогичным образом, где формула приобретает вид:

МБ = Боз/Б ЯЧ |ХБ 03 ЯЧ 'Ч> М I

где МБ - коэффициент барьерности морфотипа; Бм

- площадь мощения; $03 - площадь озеленения; 5ЯЧ -площадь рассматриваемой ячейки; КБ м, КБ 03 - коэффициенты барьерности компонентов морфотипа,

Защитные свойства морфотипа функции также проверяются на соответствие барьерным свойствам ландшафта.

Таким образом можно определить оптимальную функцию для каждой ячейки экологического каркаса и рационально использовать природный потенциал прибрежных территорий,

Следующей стадией исследования является методика архитектурно-планировочной организации прибреж-

ных территорий, включающая несколько этапов, внутри которых выделяются шаги проектирования.

Целью первого этапа является анализ природного потенциала и существующего использования. На первом шаге определяются свойства ландшафтов прибрежных территорий и выявляются их компенсационный и барьерный потенциалы. Анализ проводится для территориальных уровней агломерации, города и местоположения с последовательным углублением обследования. На втором шаге проводится анализ существующего использования ячеек различных уровней. Выявляется существующий морфотип использования и определяется степень деградации ландшафта и его природного потенциала.

Целью второго этапа является формирование природно-экологического каркаса. На первом шаге определяются узлы и транзитные территории и выявляются границы барьерных зон. Одной из главных задач шага является разделение природного и антропогенного каркасов и определение оптимального морфотипа использования территории. На втором шаге определяется регламент использования - необходимые качественные эко-лого-планировочные преобразования функции, при которых возможно сохранение или восстановление компенсационных и барьерных свойств прибрежных ландшафтов различных территориальных уровней,

На третьем этапе решаются задачи градостроительного и архитектурного проектирования. Шаг первый - компоновка связей и узлов планировочной структуры, где производится трассировка автомобильных дорог и пешеходных путей различного значения и соотнесение их с осями природного каркаса. Размещаются функционально-планировочные узлы агломеративного, городского или местного значения. Шаг второй - размещение застройки, где определяется местоположение зданий и сооружений в структуре ячеек каркаса, их конфигурация и этажность, производится эскизная или проектная разработка застройки. Выполняются архитектурные чертежи генеральных планов, планов зданий, фасадов (разверток) набережных, трехмерное моделирование, где степень проработки диктуется территориальным уровнем проекта.

На четвертом этапе проектирование осуществляется в основном на местном уровне и состоит из следующих шагов. На первом шаге выполняется разработка конструктивных решений элементов благоустройства зданий и сооружений. Определяются конструкции укрепления берегов и склонов, пешеходных и дорожных покрытий, систем поверхностного и канализационного во-доотведения. На втором шаге размещаются зеленые насаждения, где определяется породный состав древес-но-кустарниковой растительности и травяных покровов. Выбор пород и разбивка насаждений производится отдельно для защитных и парковых зон с учетом устойчивости, геометрии и ажурности крон деревьев, их сезонной окраски, плановости и панорамности.

В целом методика предназначена для комплексного исследования и проектирования прибрежных территорий. Она позволяет создать целостный территориальный комплекс, включающий необходимое количество природных и антропогенных компонентов, обеспечить город необходимым количеством пространств, компенсирующих недостаток природных компонентов, и защитить водоемы от интенсивного загрязнения; а также вернуть эстетический облик городским набережным и создать предпосылки устойчивого развития территории.

Библиографический список

1. Большаков А. Г. Экологические основы градостроительства. - Иркутск: Изд. ИрГТУ, 1991. - 112с.

2.Владимиров В.В. Расселение и окружающая среда. -М: Стройиздат, 1982. - 228с.

3.Дьяконов К. Н. Дончева А. В. Экологическое проектирование и экспертиза.- М: Аспект Пресс, 2005. 384с.

4.0селко Н. Э. Планировочное развитие приречной территории крупнейшего столичного города. - Автореф. дис. ...канд. арх. - М.: МАРХИ, 2001. - 24с.

5.Симонова Т. А. Принципы ландшафтно-планировочной организации поселений центральной экологической зоны байкальской природной территории. - Автореф. дис. ...канд. арх. - М.: МАРХИ, 2006. - 31с.

Статья принята к публикации 05.10.06

М.В.Макаренко

Принципы моделирования и координации работы устройств регулирования напряжения в СЭС промышленного предприятия_

Считается, что основной причиной, определяющей технологический ущерб и потери в сетях промышленных предприятий, является отклонение напряжения. Допустимые отклонения напряжения на выводах приемников электрической энергии обеспечиваются работой регулирующего оборудования энергоснабжающей организации и промышленного предприятия. Если нагрузка в контролируемом узле схемы электроснабжения промышленного предприятия является резкопеременной и несимметричной, то для соблюдения требований стандарта в отношении качества напряжения необходимо корректировать не только отклонения, но и колебания и несимметрию напряжений.

Для этой цели широко используются статические компенсирующие устройства, состоящие из быстродействующих и относительно медленнодействующих звеньев. Управление быстродействующими звеньями должно происходить непрерывно, а медленнодействующие звенья будут использоваться в дополнение к ним. Успешная коррекция отклонений, колебаний и несимметрии напряжений будет обеспечена только в случае согласованного управления указанными звеньями. Такое согласование (происходящее в реальном времени) возможно сделать с помощью автоматизированной системы на базе микропроцессора, объединяющей в себе функции контроля характеристик качества напряжения в рассматриваемом узле схемы электроснабжения, расчета параметров статического компенсирующего устройства и управления им.

Исследование работы системы было проведено на математической модели узла обобщенной промышленной нагрузки, представленной в трехфазном исполнении. Общий алгоритм работы системы был разделен на два отдельных алгоритма, в соответствии с которыми происходило моделирование работы быстродействующего и медленнодействующего звеньев статического компенсатора.

При выполнении первого алгоритма последовательно рассматривался каждый период каждого фазного напряжения, оценивались уровень несимметрии и отклонение напряжения от установки на этом периоде и, в зависимости от отклонения от допустимого значения, давалась команда либо на рассмотрение следующего периода напряжения, либо на расчет новых параметров быстродействующего звена статического компенсатора. В последнем случае происходил расчет влияния измененных параметров компенсатора на состояние кривых напряжения и тока, и оценка амплитуд и фаз напряжений для следующего периода производилась не по первоначальным, а по прогнозным значениям. Таким образом были получены комплексные значения фазных напряжений и токов в контролируемом узле с учетом влияния на них быстродействующего звена статического компенсатора. Эти значения, в свою очередь, стали исходными данными для второго алгоритма, моделирующего работу медленнодействующего звена статического компенсатора. Действие второго алгоритма отличалось от первого тем, что в нем контроль характеристик качества напряжения и расчет параметров компенсатора проводились по более длительному интервалу времени, равному одной минуте (ориентируясь на минимальный интервал, для которого ГОСТ 13109-97 требует оценивать установившееся отклонение напряжения).