Метод оценки геометрии городского ландшафта по условиям его жизнепригодности

УДК 711.01

МЕТОД ОЦЕНКИ ГЕОМЕТРИИ ГОРОДСКОГО ЛАНДШАФТА ПО УСЛОВИЯМ ЕГО ЖИЗНЕПРИГОДНОСТИ

А.Г.Большаков1

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Рассмотрена модель взаимосвязи основных общественных потребностей горожан с пространственной структурой территории, на которой они проживают. К основным мотивациям градостроительной деятельности относятся следующие ценности населения: здоровье, богатство, общность, красота, персонализация, информация, память. Приведены правила формализации планировочной структуры квартала в виде решетки городского плана. На основе анализа баланса компонентов городского ландшафта и геометрии решетки квартала разработана система уравнений, по которым выявляется степень осуществленности мотиваций градостроительной деятельности -создания жизнепригодной городской среды. Ил. 1.

Ключевые слова: мотивации градостроительной деятельности; формы соответствия мотиваций планировочным особенностям городского ландшафта; планировочная структура квартала; геометрическая решетка плана квартала; количественная оценка воплощения мотиваций градостроительной деятельности в геометрии квартала; баланс компонентов городского ландшафта; жизнепригодность.

METHOD TO ASSESS URBAN LANDSCAPE GEOMETRY ACCORDING ITS CONVENIENCE FOR LIFE A.G. Bolshakov

National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.

The author considers the model of the relationship of basic public needs of citizens with the spatial structure of the territory where they live. The main motivations of the urban planning include the following values of the residents: health, wealth, community, beauty, personalization, information, and memory. The author presents the rules of quarter planning structure formalization in the form of the grid of the city plan. Based on the analysis of the balance of urban landscape components and the geometry of the quarter lattice the author develops a system of equations, which reveals the realization degree of town-planning motivations - the creation of urban environment convenient for life. 1 figure.

Key words: motivations of urban planning; motivation compliance forms to the planning features of the urban landscape; planning structure of the quarter; geometric lattice of the quarter plan; quantification of realization of town-planning motivations in the geometry of the quarter; balance of urban landscape components; life convenience.

Авторский метод оценки жизнепригодности городской среды основан на истолковании геометрии планировки и застройки городских кварталов и межмагистральных территорий как совокупности условий воплощения основных целей градостроительной деятельности по формированию городского ландшафта. Городской ландшафт рассматривается как территориальная структура, состоящая из застройки, мощения и озеленения. Основные цели градостроительной деятельности (то есть деятельности по изменению структуры территории), в свою очередь, представляются как система универсальных мотиваций, побуждающих инвестора вкладывать средства в развитие территории, а градостроителя искать его пространственную форму. Что представляют собой эти универсальные мотивации? Это семь основных жизненных потребностей городского сообщества: здоровье, богатство, общность, красота, персонализация, информация , память .

В планировке и застройке городского ландшафта

содержатся ресурсы для осуществления данных потребностей. Так, те кварталы городской территории, которые представляют собой парки, а также те дворы, которые озеленены, являются условиями поддержания здоровья населения. Недвижимое имущество, приносящее доход, представленное в городском ландшафте застройкой, является условием богатства. Публичные открытые пространства и общественные здания являются объединяющими условиями формирования общности городского населения, пользующегося этими ресурсами. Красота городского пространства есть результат упорядочения при одновременном разнообразии его композиции (структуры ячеек городской ткани). Персонализация городского пространства выражается в обособлении домовладений, в центробежных тенденциях планировки, в расслоении сообщества по имущественному и социокультурному признакам. Потребность горожан в информации по поводу городской среды удовлетворяется условиями простоты и ясности плана и наличием удобных пеше-

1 Большаков Андрей Геннадьевич, доктор архитектуры, профессор, зав. кафедрой архитектуры и градостроительства, тел.: (3952) 405153.

Bolshakov Andrey Gennadiaevich, Doctor of Architecture, Professor, Head of the chair of Architecture and Urban Planning, tel.: (3952) 405153.

ходных путей, связывающих жилые ячейки с публичными пространствами и друг с другом. Условием хранения памяти городского сообщества являются памятники культуры и архитектуры и открытые пространства - бассейны их видимости, не закрытые новой застройкой.

Первой процедурой метода оценки геометрии городского ландшафта по условиям его жизнепригодно-сти является формализация плана городского квартала. Смыслом формализации является выявление решетки открытых пространств. Решетку открытых пространств образуют ячейки открытого пространства: дворы, площади, парки и скверы. Ячейки городского пространства ограничиваются зданиями, заборами и красными линиями квартала. Условием формализации является то, что контуры ячеек выстраиваются замкнутыми. Для этого в контур ячеек не включаются разрывы между домами, по ширине сопоставимые с шириной домов; две сообщающиеся ячейки разделяются границей, если ширина разрыва между ячейками меньше поперечника меньшей ячейки. Пешеходные пути, связывающие ячейки друг с другом, генерализуются по главным направлениям.

Для количественной оценки геометрии планировки и застройки кварталов и межмагистральных территорий по данным показателям разработаны формулы обеспечения условий осуществления семи универсальных мотиваций градостроительной деятельности. Суть формул в том, что они определяют взаимосвязь мотиваций градостроительной деятельности с геометрией городского ландшафта. При этом установлены геометрические свойства эталонов городских ландшафтов, наиболее полно отвечающих универсальным мотивациям градостроительной деятельности. Формулы выглядят следующим образом.

3 = ^п ^кв х кв х X 1/Рприм-дор ,

где 3 - количественный показатель здоровья в условиях планировки и застройки квартала; - площадь открытого пространства в квартале, га; S^ - площадь квартала, га; S^ - площадь озеленения в квартале, га; Рприм-дор - длина той части периметра ячейки открытого пространства, которая примыкает непосредственно к дороге, по которой осуществляется транзитное движение автотранспорта.

Б ~ ^тр^ кв max х N яч.св^ яч.общ,

где Б - условие максимизации богатства в градостроительной деятельности, взятое как максимизация строительного объема на территории квартала; Vc-ф -строительный объем застройки квартала; V кв max -строительный объем, который в потенциале можно создать на площади квартала при ее стопроцентной застройке и при высоте дома-квартала в 5 этажей (17 метров); N яч.св - количество ячеек квартала (дворов), имеющих внутриквартальный проезд с твердым покрытием, связывающий ячейку с магистральной улицей; N ячобщ. - общее количество ячеек (дворов) в квартале.

0 = Sпубл.тер/ S кв х 1 ^типов,

где О - степень публичности квартала, показатель

условий формирования соседской общины, или степень обобществленности квартала; S публ.тер. - площадь публичных территорий, в том числе территорий общественных зданий, включая детские сады, школы, клубы, библиотеки, магазины, кафе, столовые, мастерские; S кв - площадь квартала, га; N типов - количество типов ячеек по этажности, конфигурации, размерам, материальной ценности (капитальности зданий, образующих ячейку).

К= пц х P/П / х , (4) где К - степень гармоничности композиции квартала; пц - количество вершин центрального полигона (ячейки) квартала, принадлежащих координатным сеткам, построенным на сторонах квартала; mц - общее количество вершин центрального полигона; Р - показатель разнообразия, равен количеству ячеек, не принадлежащих модульным координатным сеткам, построенным на сторонах квартала, ни по размеру, ни по направлению, но принадлежащих дополнительным сеткам, которые удается построить внутри квартала для объяснения отклонений (сложный порядок); П - показатель упорядоченности, равен количеству ячеек, принадлежащих модульным координатным сеткам, построенным на сторонах квартала (простой порядок); - количество координатных сеток, которым подчиняются все ячейки квартала.

Пер = ^ч/^д х Ш Яч.св х ХМЦге «в,

где Пер - степень персонализации квартала; N яч -количество ячеек в квартале; N зд - количество зданий (в том числе секций, образующих ячейку); ^ч.св. -количество ячеек, имеющих связь друг с другом и с общим пространством; £ МЦ - количество категорий материальной ценности зданий (количество классификационных групп зданий, отличающихся капитальностью и строительным объемом на порядок, т.е. в 10 раз); S кв - площадь квартала, га.

И = ^4/Пя xXp^para^H x (a+b)/ 2Ц,еш.св- X 1/N

ур.иер.

,

где И - информативность планировочной структуры квартала; £4/ пяч _ условие простоты контура ячеек -сумма отношений минимального количества вершин у самой простой прямоугольной ячейки, равного четырем, к количеству вершин у ячеек квартала; £ pкBaДpaтa фяч - условие компактности формы ячеек, отношение периметра квадрата pквaдpaтa с площадью, равной площади оцениваемой ячейки, к периметру ячейки pяч;

2Lпеш.св. - условие компактности внутриквар-тальных пешеходных связей, наличия единого внутреннего пешеходного пути, связывающего все ячейки; Lпeш.св - протяженность внутренних пешеходных путей, связывающих все ячейки между собой и с центром квартала, м; ^+^/2 - поперечник квартала, м; N ур.иер - количество уровней иерархии в величинах ячеек.

П =^а»Ждх Rт.п/R т.р.о. х^Цроз /360 х Sпроз./S кв. х N сл.,

где П - пространственно-планировочные условия сохранения памяти истории культуры и архитектуры; ^ам - количество памятников в квартале; - общее количество зданий в квартале; R т.п- радиус открытого

Планировочная структура центра. Номера обозначают планировочные районы -объекты оценки жизнепригодности

пространства территории памятника; К тро - радиус территории рядового объекта; Ьпроз - длина дуги прозоров вокруг памятников, град.; 360 - длина кругового прозора вокруг памятника, град.; Бпроз - площадь прозоров, или бассейнов видимости в пределах красных линий квартала; Б кв. - площадь квартала; N сл. - количество слоев (разновозрастной застройки в квартале).

На рисунке приводится планировочная основа -карта центра города Иркутска с разбивкой территории на оценочные участки, геометрия которых послужила материалом для выработки метода. Доминирование мотиваций коммерческих выявлено в геометрии планировочных районов 6,8,14,15,16. Доминирование

мотиваций здоровье и память выявлено в планировке районов 1, 21, 27. Сочетание коммерческих мотиваций с условиями обеспечения здоровья и отдыха населения отмечается в районе 5. Наиболее гармоничными районами по балансу компонентов городского ландшафта и геометрии планировки оказались районы 1 и 12. Последующая детализация работы выявит точные характеристики жизнепригодности кварталов и позволит сформулировать регламенты - формализованные правила регулирования градостроительной деятельности на территории исторического центра города Иркутска.

УДК 519.6

К ВОПРОСУ ОПТИМИЗАЦИИ ОДНОПРОЛЁТНОЙ БАЛКИ ДВУТАВРОВОГО СЕЧЕНИЯ Т.Л.Дмитриева1

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Представлен численный алгоритм решения задачи оптимального проектирования стальных конструкций, на основе которого разработано специализированное программное обеспечение. Решены числовые примеры оптимизации двутавровой балки составного сечения. Даётся исследование сходимости алгоритма и проверка полученного решения на единственность. Ил. 6. Табл. 6. Библиогр. 7 назв.

Ключевые слова: металлические конструкции; оптимальное проектирование; нелинейное математическое программирование; методы модифицированных функций Лагранжа.

Дмитриева Татьяна Львовна, доцент кафедры сопротивления материалов, тел.: 89149136725, (3952) 405144, e-mail: dmital@istu.edu

Dmitrieva Tatiana Lvovna, associate professor of the chair of Strength of Materials, tel.: 89149136725, (3952) 405144, e-mail: dmit-al@istu.edu