Комплексное освоение подземного пространства как фактор экологического оздоровления жилой среды

УДК 721.011 ПОПОВ А. В.

Комплексное освоение подземного пространства как фактор экологического оздоровления жилой среды

Статья посвящена использованию подземного пространства при строительстве новых зданий и реконструкции жилых районов. Автор рассматривает экологические аспекты градостроительства, связанные со здоровьем человека, проживающего в крупном мегаполисе. Одним из ключевых направлений новых технологий в градостроительстве является интенсификация градостроительства за счет повышения этажности территорий на базе комплексного использования подземного пространства.

Ключевые слова: подземное пространство, окружающая среда, промышленные территории, природные ландшафты, здоровье населения.

POPOV A. V.

COMPLEX DEVELOPMENT OF UNDERGROUND SPACE AS THE FACTOR OF ECOLOGICAL IMPROVEMENT OF THE INHABITED ENVIRONMENT

The article is devoted use of underground space at building of new buildings and reconstruction of residential areas. The author considers the ecological aspects of town-planning connected with health of the person, living in a large megacity. One of the basic directions of new technologies in town-planning is the intensification of town-planning at the expense of use of underground space.

Keywords: underground space, environment, industrial territories, natural landscapes, population health.

Попов

Анатолий Васильевич

кандидат архитектуры, профессор УралГАХА, советник РаАсН, Заслуженный работник высшей школы РФ

e-mail: mnm@uniip.ru

Градостроительная деятельность является одним из важнейших факторов, оказывающих многоплановое влияние на санитарно-гигиенические, физические и эстетические характеристики жизненного пространства города и определяющих общее состояние экологической обстановки в крупной промышленно-селитебной агломерации. По ряду важнейших показателей состояния окружающей среды в течение последнего десятилетия город Екатеринбург входит в список городов страны с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха, в нем отмечается неудовлетворительное качество воды и почвы при катастрофически быстром сокращении внутригородских ландшафтных территорий. Имеют место значительные потери энергетических ресурсов в результате крупных аварий магистральных инженерных сетей, проложенных в траншеях, сверхкритическая нагрузка от автотранспорта на дороги и дневную

поверхность открытых пространств, нарушение экологической стабильности природной среды и другие отрицательные стороны градостроительной деятельности.

Поэтому важнейшим условием реализации главной стратегической цели развития города Екатеринбурга — обеспечение достаточно высокого и устойчивого повышения качества жизни для нынешних и будущих поколений горожан — является создание реальных предпосылок для качественного улучшения экологической обстановки в городской среде [1]. Сегодня этого можно достичь только на основе комплексного использования технических средств существенного снижения негативных факторов и применения прорывных градостроительных технологий, направленных на профилактику природных деформаций и на качественное преобразование сложившихся негативных в экологическом отношении структур. Одним из ключевых направлений новых технологий

является интенсификация градостроительства за счет повышения этажности территорий на базе комплексного использования подземного пространства [2].

Концепция экологического обоснования развития Екатеринбурга и основные направления экологических положений по охране окружающей среды и здоровья населения положены в основу генерального плана города. Именно на это направлена разработка раздела «Схема комплексного освоения подземного пространства» в составе нового Генерального плана развития муниципального образования город Екатеринбург на период до 2025 г. как неотъемлемой его части, что существенно отличает этот документ от генерального плана 1972 г. и открывает новые перспективы развития крупнейшей на Урале промышленно-селитебной агломерации.

Комплексное освоение подземного пространства рассматривается как один из ключевых путей решения проблемы по всем ее разделам: природные ландшафты, видеоэкология, радиационная экология. Сложный, интегральный характер зависимости экологических параметров городской среды от архитектурно-пространственной организации застройки и ее инженерно-технических решений обуславливает чрезвычайно малую эффективность и отчасти бесперспективность реализации отдельных программ: «Чистая вода», «Чистый воздух» и др., рассчитанных на устранение последствий, а не причин экологической напряженности вне связи с градостроительной системой. К тому же это требует значительных капитальных затрат. Критическая ситуация, сложившаяся сегодня в городах по многим аспектам градостроительной деятельности, в том числе в экологическом плане, обусловлена именно отсутствием пространственно организованной системы взаимосвязей всех жизнеобеспечивающих элементов подземного и надземного уровней города. Сегодня это направление может быть реализовано только на базе новых градостроительных технологий [4, 5].

Главные обстоятельства, обуславливающие на данном этапе напряженную экологическую обстановку в городе, в значительной степени имеют градостроительный характер и заключаются в следующем.

1 Городские структуры на Урале в

течение столетий складывались

на пути экстенсивного развития

территорий, и сегодня они оказа-

лись не способными к динамичному изменению и безболезненной адаптации к новым формам жизни, достигли критического уровня экологической напряженности. В результате экстенсивного использования территорий под новое строительство и реконструкцию жилой и промышленной застройки в городе практически не осталось земель, благоприятных для его дальнейшего территориального развития, произошли существенные изменения природных ландшафтов, нарушены многие природные потоки в поверхностном слое земли.

2 В соответствии с прежней социальной и градостроительной политикой Екатеринбург развивался как город с общественным транспортом. Личному транспорту отводилась второстепенная роль — лишь порядка 10% всех пассажиропотоков. Сообразно этому решались все вопросы планировки, застройки и развития города, его транспортнодорожная сеть.

В связи с резким ростом автомобилизации (с 10,3 единицы автомобилей на тысячу жителей в 1970 г.) и устойчивой тенденцией непрерывного роста насыщенности автомобилями на тысячу жителей, от 160 в 2003 г. до 280 (прогноз) в 2025 г. (ежегодный прирост в последние годы составляет 10 автомобилей на одну тысячу жителей), резко обострились проблемы регулирования и развязки транспортных потоков, постоянного и временного хранения транспортных средств на городской территории. Следствием этого стало массовое несанкционированное хранение автомобилей на открытых территориях, на проезжей части улиц, на внутридворо-вых участках вблизи жилых домов и даже на территориях школ и больниц. Происходит постоянное сокращение площади зеленых насаждений, снижение уровня комфорта проживания, ухудшение экологического состояния городской среды в целом.

Значительные изменения в структуре промышленного производства, вызванные падением производственных мощностей, привели к тому, что удельный вес в распределении загрязнения окружающей среды сместился в сторону автомобиля, на долю которого сегодня приходится порядка 80—85% общей загазованности атмосферного воздуха. В настоящее время автомобильный транспорт является основным источником загрязнения воздушного бассейна города,

уличного шума, главным фактором экологической опасности, дорожного травматизма (14% среди всех факторов опасности). Ежедневный суммарный пробег всех видов городского автотранспорта составляет порядка 3^4 млн км, что равно 75^100 экваторам или 8^ 10-кратному расстоянию до Луны.

Основной причиной роста суммарных транспортных маршрутов является вынужденная необходимость интенсивного передвижения автомобиля, участвующего в производственном процессе, обусловленная рассредоточением пунктов их посещения при слабости развития социальной инфраструктуры и системы парковок.

3 Высокая степень износа инженерных сетей, их малая надежность, медленные темпы строительства магистральных коллекторов, проходных тоннелей и в чрезвычайно малых объемах, следствием чего является подтопление городских территорий, загрязнение грунтовой толщи и земной поверхности сточными водами, нарушение транспортного движения, благоустройства территории. Количество аварий на 100 км магистральных инженерных сетей имеет угрожающую тенденцию к росту. Так, по данным Госстроя РФ в 2000 г. этот показатель по России составлял 200 случаев при 60% износа, а в 2003 г. уже 500 при увеличении износа. Сегодня при траншейной прокладке сетей с использованием старых градостроительных технологий их состояние и загрязнения в грунте не контролируются [3]. В то же время, например, в контролируемом подземном пространстве 13-километрового многофункционального коллекторного тоннеля в жилом районе «Ботанический» за много лет его эксплуатации не было ни одного случая порыва и аварий трубопроводов, тогда как в самом тоннеле регулярно наблюдаются протечки вследствие поступления воды и канализационных стоков из-за нарушения трубопроводов, проложенных в траншеях за пределами тоннеля.

4 Высокая степень загрязненности промышленных территорий, занимающих значительную долю площади города, при общей тенденции ухудшения их обустроенности вследствие сокращения производственных мощностей, закрытия и перепрофилирования производств обостряет проблему обеспече-

ния их экологической безопасности, усиливает загрязненность поверхности городских ландшафтов и водного бассейна.

5 Архитектурно-пространственная организация территорий на основе существующей нормативной базы, использования традиционных технических решений и методов строительства для разных инженерно-геологических условий создает предпосылки для нарушения экологического равновесия городской среды. Инженерная подготовка территорий для массового жилищного строительства с большими объемами выторфовки, с подсыпкой значительных масс минерального грунта (щебня) порождает многоплановый негативный экологический «эффект» на долгосрочную перспективу уже на стадии строительства.

6 Массовая застройка крупных жилых районов домами типовых серий, значительные объемы малоэтажного и ветхого жилья, несанкционированное размещение открытых автостоянок и других объектов инфраструктуры, неупорядоченность застройки промышленных территорий и основных автомагистралей в промышленных районах в конечном итоге обуславливает общий, маловыразительный в эстетическом плане характер городской среды, отрицательно воздействующей на эмоциональное состояние человека.

Сегодня в решении экологических проблем в градостроительном плане возник барьер пространства и техники подобно тому, как в авиации в начале 1940-х гг. возник барьер мощности, когда дальнейшее увеличение скорости и высоты полета — этих важнейших показателей технического прогресса — оказалось невозможным в самолетах с поршневым двигателем. Этот барьер был преодолен переходом авиастроения на реактивную тягу. Подобно этому, в градостроительстве необходимо отказаться от старой формы проектирования — плоскостной застройки городских территорий по принципу «один к одному» с независимо выполненной от них инженерной инфраструктурой. И перейти от горизонтального зонирования к вертикальному, обеспечивающему формирование высококомфортной жилой и производственной среды на основе глубинно-пространственной организации всей системы объектов как целостного организма, включающего в себя жилищный фонд

и всю необходимую социально-производственную и инженерную инфраструктуру, создаваемую в подземном уровне.

При учете комплексного характера влияния градостроительной деятельности на общее экологическое состояние города ее главной целью на современном этапе является формирование комфортной жилой среды за счет повышения этажности территорий путем создания многофункционального подземного пространства. При комплексном использовании подземного пространства за счет развития по вертикали многофункциональных зон создаются предпосылки формирования градостроительных ансамблей с качественно новыми пространственно-эстетическими и экологическими характеристиками.

Мировая и отечественная практика свидетельствует о значительном социальном и градостроительном эффекте использования подземного пространства: по данным НИИПИ Генплана, в подземном пространстве крупнейшего города может находиться до 70% общего объема гаражей, до 80% складов, до 50% архивов и хранилищ, до 35% различных учреждений, в том числе с естественным освещением за счет устройства верхних световых фонарей [5].

Подземные транспортные и инженерные коммуникации — единственное радикальное средство, позволяющее решить транспортные и коммунальные проблемы селитебных зон городских агломераций. Размещение объектов этой категории в подземном пространстве дает возможность высвободить наземные территории для благоустройства и рекреаций, создать предпосылки экологической безопасности. Сегодня прекрасной демонстрацией нового градостроительного мышления можно назвать реализацию пешеходной улицы в Екатеринбурге на участке ул. Вайнера с прокладкой здесь проходного многофункционального коммуникационного тоннеля, гарантирующего постоянную сохранность благоустроенной поверхности, высокую надежность инженерных сетей.

Устройство подземного пространства на большой площади позволяет упорядочить технические, транспортные, пешеходные и товарные потоки, резко увеличивает возможности распределения по высоте этих потоков в отличие от старого принципа, когда все они распределяются в одной плоскости в зоне тонкого слоя городской

территории, прижатом к поверхности. Это позволяет экономить территориальные ресурсы города за счет интенсификации строительства путем уплотнения застройки и повышения ее суммарной плотности благодаря созданию по вертикали многофункциональных структур, активно способствует увеличению зоны открытых озелененных территорий, формированию здоровой, удобной и эстетически выразительной городской среды.

Подземное строительство в условиях Урала создает большие возможности регулирования и уплотнения застройки за счет интенсификации использования территории при глубинно-пространственном ее освоении и в силу этого является ключевым моментом в решении многих актуальных проблем. В первую очередь оно направлено на сокращение территории под застройку, повышению ее компактности, что является многоплановым фактором нормализации экологической обстановки за счет:

• сохранения природных ландшафтов в границах города. Интенсификация жилищного строительства с использованием подземного пространства является важным сдерживающим фактором территориального расширения города;

• существенного сокращения вынужденных транспортных потоков; упорядочения мест хранения автотранспорта, повышения скорости движения и пропускной способности автомагистралей путем строительства разводок и дублирующих подземных автодорог на наиболее напряженных участках (I этап — от ул. Малышева до ул. Шевченко), строительства многофункциональных подземных пешеходных переходов;

• сокращения протяженности инженерных сетей; упорядочения инженерных систем на участках строительства, повышения их эксплуатационной составляющей;

• сокращения энергопотребления на отопление. Энергопотребление на отопление и вентиляцию подземных сооружений в условиях Урала на 30—80% меньше, чем аналогичных наземных объектов. В них обеспечивается стабильный и устойчивый тепловой режим независимо от колебаний внешних температур;

• профилактики загрязнений воды, почвы и воздуха, максимального сохранения природной среды за счет сокращения объемов выторфовки и подсыпок минеральным грунтом и общих объемов земля-

ных работ на 20—80%, совмещения инженерных сетей и других элементов комплекса при существенном сокращении приведенных затрат на инженерную подготовку территории;

• профилактики нарушений поверхности благоустройства территории благодаря опережающей инженерной подготовке территории при новом строительстве и реконструкции жилых застроек с прокладкой магистральных, районных и внутриквартальных инженерных сетей в многофункциональных проходных тоннелях с обслуживанием их специализированным предприятием.

Экологические аспекты градостроительства, связанные со здоровьем человека крупного мегаполиса, обуславливают необходимость разработки и внедрения в практику специальных архитектурно-планировочных приемов и средств, обеспечивающих защиту человека от негативного воздействия на него городского шума, вибраций, криминогенной среды, постоянного ощущения чувства тревоги, опасности дорожного травматизма, а также угнетающего впечатления от окружающей его городской застройки и состояния территории. Особый раздел экологии — видеоэкология — определяет специальные требования к визуально-эстетической организации жизненного пространства городской среды, характер которого должен оказывать положительное влияние на человеческий организм.

Рациональное использование подземного пространства при новом строительстве и реконструкции жилых районов, обеспечивающее

повышенный комфорт проживания и обслуживания населения за счет обеспечения его расширенной номенклатурой подсобных помещений, существенно повышает потребительские качества жилищного фонда. Создается новый вид продукции — комфортабельное жилище со значительными объемами полезной дополнительной строительной товарной продукции вместо омертвления больших капиталовложений в дорогостоящую инженерную подготовку территории под застройку традиционными методами, которая в городе сегодня достигает 50% от капитальных затрат.

Реализация подземного пространства позволяет обеспечить взаимосвязь жилья, предприятий обслуживания, элементов оборудования и благоустройства территории комплексов, добиться интеграции использования пространства города. Подземные этажи максимально отвечают потребностям малых предприятий и развитию разнообразных форм труда, общественного обслуживания, проведения досуга населения в жилых структурах, что приводит к существенному снижению транспортной напряженности благодаря сближению жизненных функций.

Дополнительный прирост жилищного фонда составляет 10—40% за счет высвобождения территории от наземного размещения вспомогательных объектов, а благодаря созданию в подземном пространстве дополнительной товарно-строительной продукции — вспомогательных помещений в объеме 0,5—1 кв. м на

1 кв. м жилой площади под землей

и распределению затрат между надземной и подземной частями, себестоимость 1 кв. м жилищного фонда может быть снижена на 10—25%.

Заключение

Использование изложенных принципов формирования органически полноценных жилых образований при реконструкции жилых районов со старой застройкой малой и средней этажности по укрупненным оценкам позволяет увеличить жилищный фонд города Екатеринбурга на 2,0—3,0 млн кв. м при полном обеспечении реконструируемых районов всей необходимой номенклатурой обслуживающих объектов, что равнозначно сохранению от освоения под новое строительство до 400—500 га ландшафтных городских территорий.

Список использованной литературы

1 Стратегический план Екатеринбурга (проект). МО «Город Екатеринбург». Программный совет стратегического развития Екатеринбурга. Екатеринбург, 2002.

2 Попов А. В., Пелевин Л. И., Поло-вов Б. Д. и др. Подземные этажи города // Архитектон. 2002. № 3. С. 74—78.

3 Инженерная и транспортная структура городов и территорий // Градостроительство в век информатизации: сб. ст. М., 2002.

4 Проблемы и перспективы подземного строительства на Урале в XXI веке // Труды регион. конф. 16—18 мая 2001 г. Екатеринбург, 2001.

5 Бородин В. Подземное пространство — глобальная перспектива XXI века // Подземное пространство мира. 1995. № 1.