Влияние организационно-технологических решений строительства в стесненных городских условиях на окружающую среду

Влияние организационно-технологических решений строительства в стесненных городских условиях на окружающую среду

С. А. Чебанова, В. Н. Азаров, А. В. Азаров, В. Г. Поляков Волгоградский государственный технический университет, Волгоград

Аннотация: В данной работе рассмотрены основы организации строительных работ в стесненных условиях сложившейся градостроительной ситуации, рассмотрено воздействие строительных работ на окружающую среду, приведена краткая характеристика факторов негативного воздействия. Показана целесообразность системного подхода к повышению качества возведения, в том числе, с учетом оценки состояния окружающей среды и необходимости уменьшения негативного воздействия строительно-монтажных работ на близлежащие застроенные территории. Обосновывается необходимость учета мероприятий по снижению уровней негативного воздействия на окружающую среду при разработке проекта производства работ, приводится ряд рекомендаций по организации строительных работ.

Ключевые слова: строительство, стесненные городские условия, организационно-технологическое проектирование, технологические процессы, окружающая среда, организация строительства, строительные технологии, строительно-монтажные работы, средства механизации, экологическая безопасность.

При строительстве в исторически сформировавшейся застройке городских микрорайонов возникает организационно-технологическая строительная проблема - разработка и обоснование рациональных и эффективных методов по возведению зданий в стесненных условиях строительной инфраструктуры [1-4]. Разработка и обоснование рациональных методов должно проводится при условиях снижения уровней негативного воздействия на окружающую среду.

Рассмотрим некоторые особенности технологических процессов в стесненных городских условиях и основные возможные неблагоприятные изменения природной и техногенной среды.

Для возведения зданий и сооружений разрабатывается строительный генеральный план (стройгенплан), в котором рассчитываются и размещаются

все элементы временной строительной инфраструктуры: грузопотоки материалов, изделий и конструкций с выбором и обоснованием параметров горизонтального транспорта; грузопотоки вертикального транспорта с размещением и привязкой к объекту кранов, подъемников, лифтов; склады и площадки для резервного складирования материалов и изделий; дороги, сети энергоснабжения, водоснабжения, канализации, теплоснабжения и связи. Так же на стройгенплане предусматриваются административно-бытовые помещения, санитарные узлы, душевые. Их размещение и компоновка на стройгенплане определяется с учетом и на основе календарных (линейных, матричных, сетевых) планов производства работ, условиями снижения уровней негативного воздействия на окружающую среду. При этом взаимоувязка элементов инфраструктуры осуществляется с учетом принципов организации выполнения строительно-монтажных работ: непрерывности, ритмичности, прямоточности, специализации и минимизации применяемых машин и механизмов.

При свободной планировке строительной площадки этот комплекс задач решается по отработанной типовой схеме расчетов. При планировании строительства ограниченной существующей инфраструктурой города (дороги, здания, инженерные сооружения, зеленые насаждения, парки и т. п.) расчет стройгенплана усложняется стесненными условиями производства строительных работ. В связи с перечисленным, усложняется задача соизмерения объемно-планировочных решений зданий, технологии и организации их возведения, размещение временной строительной инфраструктуры при ограничениях по продолжительности строительства, достижении минимальных издержек производства и снижении уровней негативного воздействия на окружающую среду.

Проведению строительных работ предшествует подготовка строительной площадки. В ходе подготовки строительной площадки

проводятся демонтажные работы, вывоз строительных отходов, снятие плодородного и потенциально-плодородного слоев почвы с организацией ее хранения.

Одним из основных производственных процессов при строительстве объектов является проведение бетонных работ. Перед бетонными работами проводится организация опалубки. Основными направлениями механизации опалубочных работ являются применение полносборной опалубки [5], что позволяет свести до минимума операции по ее монтажу и демонтажу; централизованной заготовки арматурных элементов. Производство бетонных работ зависит от условий производства, стесненности строительной площадки. Важным при этом является постоянное совершенствование технологии работ, в том числе организация: централизованной доставки на объекты с растворобетонного узла (РБУ) бетонной смеси.

Методы организации монтажных работ подразделяют по признакам: последовательность монтажа; направление монтажа; способ подачи конструкций в рабочую зону; очередность монтажных работ; степень совмещения монтажных работ со смежными строительными работами. Выбор способа перемещения и перестановки конструкций, материалов, изделий, рациональных методов производства монтажных работ существенно зависит от условий внутренней стесненности объекта.

При производстве подготовительных и строительных работ в стесненных условиях воздействие на окружающую среду обусловлено:

- выбросами в атмосферный воздух продуктов сгорания топлива автотранспорта и строительно-дорожных машин;

- выбросами в атмосферный воздух при проведении строительных процессов (пересыпка сыпучих строительных материалов);

- выбросами в атмосферный воздух при проезде автомобильного транспорта и строительно-дорожных машин (пыление);

- комплексным шумовым воздействием (работа автотранспорта и строительно-дорожной техники, работа инструментария, различные производственные процессы);

- комплексным вибрационным воздействием (работа автотранспорта и строительно-дорожной техники, работа инструментария, различные производственные процессы);

- воздействием на почвенный покров (снятие плодородного и потенциально-плодородного слоев почвы);

- воздействием на геологическую среду и подземные воды (проведение строительных работ по организации подземных частей зданий и сооружений).

Химическое воздействие на атмосферный воздух при строительстве обусловлено работой строительно-дорожной техники, производством земляных работ, монтажных работ (сварка металла), окрасочных работ (грунтовка и покраска металлических труб), работ по благоустройству территории, пересыпкой сыпучих материалов, проведению изоляционных работ [6-10].

При выполнении данных видов работ прогнозируется выделение следующих загрязняющих веществ: диЖелезо триоксид (Железа оксид) (в пересчете на железо); Марганец и его соединения (в пересчете на марганца (IV) оксид); Хром (Хром шестивалентный) (в пересчете на хрома (VI) оксид); Азота диоксид (Азот (IV) оксид); Азот (II) оксид (Азота оксид); Бром; Углерод (Сажа); Сера диоксид (Ангидрид сернистый); Дигидросульфид (Сероводород); Углерод оксид; Фториды газообразные; Фториды плохо растворимые; Диметилбензол (Ксилол) (смесь изомеров о-, м-, п-); Бенз/а/пирен (3,4-Бензпирен); Формальдегид; Керосин; Уайт-спирит; Углеводороды предельные С12-С19; Пыль неорганическая: 70-20% БЮ2.

Особую опасность представляет пылевое загрязнение. В стесненных городских условиях воздействию мелкодисперсной пыли (РМ10 и РМ2,5) подвергаются близлежащие жилые массивы. [8-10] Общий объем выбросов пыли при проведении строительных работ достигает 50-70 % от общего количества выбросов в атмосферный воздух.

При проведении работ выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от техники не должны превышать параметры, как наружного воздуха, так и воздуха рабочей зоны, нормируемых в соответствии с ГН 2.2.5.1313-03, ГН 2.2.5.2308-07, ГН 2.1.6.3492-17, ГН 2.1.6.2309-07, СанПиН 2.1.6.1032-01.

Основными источниками физического (шумового) воздействия на атмосферный воздух являются технологические процессы строительных работ, работа дизельных генераторов и передвижение транспортных средств. Данные источники являются существенным фактором шумового воздействия. Шум на стройплощадке зависит от характера выполняемых работ и расстояния до жилой застройки. Затухание звука от стройплощадки составляет около 4 дБА при удвоении расстояния. Данные о прогнозируемом шумовом воздействии, в зависимости от вида строительных работ приведены в таблице №1.

При проведении работ, шумовые характеристики от техники не должны превышать уровни шума как на рабочих местах, так и в общественных зданиях на территории объекта и на прилегающей территории. Нормируемые параметры должны соответствовать параметрам, приведенным в СНиП 23-03-2003, СН 2.2.4/2.1.8.562-96, МГСН 2.04-97.

Основными источниками физического (вибрационного) воздействия являются: крупное строительное оборудование, автомобильный транспорт и строительно-дорожная техника; при их применении создаются большие динамические нагрузки.

Таблица №1

Шумовое воздействие от различных видов строительных работ

Эквивалентные уровни звука, дБА на расстоянии

Вид строительных работ от стройплощадки, м

15 30

Погрузочные 67 63

Земляные и подготовительные 71 66

Земляные 73 69

Асфальтоукладочные 76 72

Асфальтофрезерные 81 75

Динамические нагрузки приводят к распространению вибраций в грунте, что приводит к передачи данных воздействий на строительные конструкции близлежащих зданий. Зона воздействия таких источников может достигать размеров 90-150 метров. При строительстве в стесненных условиях уровень вибрации в близлежащих зданиях может превышать предельно-допустимые значения в 5-10 раз.

При проведении работ вибрация от техники должна быть на уровне, не превышающем воздействие на здоровье и комфорт человека. В связи с этим необходимо учитывать требования, предъявляемые ГОСТ ИСО 8041-2006, ГОСТ Р 52892-2007, СН 2.2.4/2.1.8.566-96.

На период строительства механическое воздействие на почвенный покров обусловлено проведением следующих работ: уплотнение или разрыхление грунта, траншейные выемки, колеи мимолетных дорог, корчевание и пикировка деревьев, вырубка существующих зеленых насаждений (сухостой, деревья с инфекционными заболеваниями стволовых и корневых гнилей), планировка территории, прокладка инженерных коммуникаций). Возможными источниками химического воздействия на почву, являются строительные материалы в момент их транспортировки и

хранения, смыв с территории, газопылевые выбросы, нефтепродукты, отработанные масла и смазки автотранспорта.

Негативное воздействие на геологическую среду определяется границей зоны воздействия на породы, слагающие геологический разрез, на площадке строительства, которая устанавливается по глубине освоения.

Негативное воздействие определяется следующим:

- прокладкой трубопроводов и кабелей, нарушением естественного дренажа и поверхностного стока,

- деградацией и уплотнением почв в местах складирования строительных материалов, под отвалами грунтов, при несанкционированном использовании территорий, соседствующих с землеотводом;

- химическим загрязнением, т.к. почва обладает способностью к аккумуляции.

Источником воздействия на грунтовые воды служит фильтрат устаревшего коммуникационного оборудования, который может провоцировать вымывание из грунтовой толщи легкорастворимых солей и в увеличении минерализации грунтовых вод.

Все образующиеся в процессе проведения работ отходы во избежании нанесения вреда окружающей среде и здоровью человека должны собираться, храниться и вывозиться в соответствии с нормативами СанПиН 2.1.7.132203, РП М №1611, РП М №1197, ПП М №981, ПП М №469, ПП М №391.

По результатам анализа воздействия организационно-технологических решений строительства в стесненных городских условиях на окружающую среду разработан ряд рекомендаций по организации строительных работ.

Строительные работы должны проводиться с минимально необходимым количеством технических средств и механизмов при обеспечении снижения уровня шума, пыли, загрязнения воздуха.

При демонтажных и строительных работах необходимо осуществлять мероприятия по обращению с отходами, обеспечивающие охрану окружающей среды. Для сбора бытовых отходов и обтирочного материала должны быть предусмотрены специальные контейнеры для мусора объемом не более 1,0 м каждый, располагающиеся на участках проведения работ. Сжигание всех сгорающих отходов и строительного мусора, загрязняющих воздушное пространство, а также захоронение бракованных элементов и других отходов на строительной площадке запрещено. Строительные отходы, образованные при производстве работ, направляемые на переработку, должны проходить бактериологические, токсико-химические и радиационные исследования.

Литература

1. Поляков В. Г., Чебанова С. А., Ступницкий В. С. Повышение экологической безопасности при строительстве зданий в стесненных городских условиях // Вестник Волгоградского государственного архитектурно- строительного университета. Сер. Строительство и архитектура. 2018. Вып. 51(70). С. 205—211.

2. Чебанова С. А., Поляков В. Г., Ступницкий В. С. Особенности организации строительной площадки в стесненных условиях городской застройки со сложными грунтами // Научные исследования вышей школы в области строительства и архитектуры. сб. ст. Междунар. практ. конф. Уфа: 2018. С. 135-137.

3. Чебанова С.А., Николаева Ю.С. О необходимости восстановления нарушенных при строительстве территорий // Научные исследования вышей школы в области строительства и архитектуры. сб. ст. Междунар. практ. конф. Уфа, 2018. С. 138-140.

4. Чебанова С. А., Карлов М.А. Об государственной экологической экспертизе в строительстве // Научные исследования вышей школы в области строительства и архитектуры. сб. ст. Междунар. практ. конф. Уфа, 2018. C. 132-134.

5. Abramjan S.G., Poljakov V.G., Oganesjan O.V. Pneumatic formwork used in strengthening of structural elements during reconstruction of buildings and structures // International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2017). MATEC Web of Conferences. Vol.129, 2017, URL : matec-conferences.org /articles/ matecconf /pdf/ 2017 /43/ matecconf_icmtmte2017_05001. pdf.

6. Azarov V.N., Trohimchuk M.V., Sidel'nikova O.P. Research of Dust Content in the Earthworks Working Area // Procedia Engineering. Vol. 150. 2nd International Conference on Industrial Engineering (ICIE-2016), 2016. pp. 2008-2012.

7. Азаров В. Н., Новиков В. С., Маринин Н. А. Анализ пыли, поступающей в атмосферу при разработке грунта бульдозерно-рыхлительным оборудованием // Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер. Политематическая. -2011. - Вып. 2 (16). URL: vestnik.vgasu.ru/attachments/Azarov-2011_2(16).pdf

8. Азаров В. Н., Барикаева Н. С., Николенко Д. А., Соловьева Т. В. Об исследовании загрязнения воздушной среды мелкодисперсной пылью с использованием аппарата случайных функций // Инженерный вестник Дона. 2015. № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2015/3350.

9. Chebanova, S.A., Poljakov V.G., Erohin D.A. Engineering Systems of Heat Supply and Working on Coal as Sources of Air Pollution by Finely Dispersed Dust // Procedia Engineering. Vol. 150. 2nd International Conference on Industrial Engineering (ICIE-2016), 2016. pp. 1989-1995. URL: core.ac.uk/download/pdf/82536603.pdf

10. Батманов В. П., Сергина Н. М., Дружинина Д. C., Евсеева В. А., Неумержицкая Н. В. О «малой опасности» некоторых видов пыли в воздухе

рабочей зоны и в атмосферном воздухе при производстве строительных материалов // Инженерный вестник Дона. 2017. № 1. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2017/4015.

References

1. Poljakov V. G., Chebanova S. A., Stupnickij V. S. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo arhitekturno stroitel'nogo universiteta. Ser. Stroitel'stvo i arhitektura. 2018. Vyp. 51(70). pp. 205—211.

2. Chebanova S. A., Poljakov V. G., Stupnickij V. S. Nauchnye issledovanija vyshej shkoly v oblasti stroitel'stva i arhitektury. sb. st. Mezhdunar. prakt. konf. Ufa: 2018. pp. 135-137.

3. Chebanova S.A., Nikolaeva Ju.S. Nauchnye issledovanija vyshej shkoly v oblasti stroitel'stva i arhitektury. sb. st. Mezhdunar. prakt. konf. Ufa, 2018. pp. 138-140.

4. Chebanova S.A., Karlov M.A. Nauchnye issledovanija vyshej shkoly v oblasti stroitel'stva i arhitektury. sb. st. Mezhdunar. prakt. konf. Ufa, 2018. pp. 132-134.

5. Abramjan S.G., Poljakov V.G., Oganesjan O.V. International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2017). MATEC Web of Conferences. Vol. 129, 2017, URL: matec-conferences.org/articles/matecconf/pdf/2017/43/matecconf_icmtmte2017_05001.p df.

6. Azarov V.N., Trohimchuk M.V., Sidel'nikova O.P. Procedia Engineering. Vol. 150. 2nd International Conference on Industrial Engineering (ICIE-2016), 2016. pp. 2008-2012.

7. Azarov V. N., Novikov V. S., Marinin N. A. Internet vestnik VolgGASU. Ser. Politematicheskaja. 2011. Vyp. 2 (16). C. Rezhim dostupa: URL: vestnik.vgasu.ru/attachments/Azarov 2011 2(16).pdf

8. Azarov V. N., Barikaeva N. S., Nikolenko D. A., Solov'eva T. V. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2015, № 4. URL: ivdon.ru/ru/ magazine /archive/n4y2015/3350.

9. Chebanova S.A., Polyakov V.G., Erokhin D.A. Procedia Engineering. Vol. 150: 2nd International Conference on Industrial Engineering (ICIE-2016), 2016. pp. 1989-1995. URL: core.ac.uk/download/pdf/82536603.pdf

10. Batmanov V. P., Sergina N. M., Druzhinina D. C., Evseeva V. A., Neumerzhickaja N. V. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2017, № 1. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2017/4015.