Інноваційна архітектурно-планувальна організація міських сміттєпереробних комплексів (на прикладі сміттєпереробного комплексу в місті Києві)

Размещено на http://allbest.ru

Інноваційна архітектурно-планувальна організація міських сміттєпереробних комплексів (на прикладі сміттєпереробного комплексу в місті Києві)

1. Актуальність та завдання дослідження

сміттєпереробний міський завод архітектура

Актуальність теми

В сучасних умовах розвитку крупних міст України, як і інших країн світу однією із найбільш важливих проблем та актуальних задач являється переробка і утилізація промислових і побутових відходів. Важливість цієї проблеми буде зберігатися постійно у зв'язку з триваючим зростанням населення і збільшенням кількості сміття.

В багатьох країнах використовуються сміттєві полігони для утилізації відходів, де відходи найчастіше спалюють. Перш за все, тверді побутові відходи (ТПВ) виступають в якості низькосортного палива. Спалювання ТПВ дозволяє їх знешкодити, отримати теплову та електричну енергію, а також витягувати наявний у них чорний металобрухт. Екологічна проблема як неминучий результат діяльності сміттєспалювальних заводів (ССЗ) супроводжує життєдіяльність суспільства. Згідно з дослідженнями, спалювання твердих відходів також негативно позначається на стані атмосфери, оскільки супроводжується викидами високотоксичних поліхлорованих сполук. Актуальність теми визначається важким станом навколишнього середовища в Україні і необхідністю забезпечення екологічної безпеки населення [1; 4].

В Україні, внаслідок переважного розвитку галузей важкої промисловості, які є основними постачальниками відходів, накопичено 25-28 млрд. тон відходів. В даний час основним способом утилізації твердих відходів є їх захоронення на спеціальних полігонах або звалищах (близько 80% фізичного об'єму). Даний спосіб утилізації є дуже небезпечним, оскільки неправильна організація захоронення відходів може призводити до забруднення грунтів і грунтових вод хімікатами, важкими металами і патогенними мікроорганізмами [4].

Одним з пріоритетних напрямів сучасного науково-технологічного та інноваційного розвитку є створення систем ресурсозбереження на основі формування індустрії будівель та споруд для переробки та утилізації відходів. Досвід розвинутих країн світу свідчить про можливість досягнення значного економічного, екологічного та соціального ефекту за рахунок формування індустрії використання відходів і перетворення її у невід'ємний елемент соціально-економічної інфраструктури господарства регіонів [1].

У зв'язку з цим виникає необхідність в інноваціях в цій сфері, а саме створення і запровадження нових архітектурно-планувальних організацій сміттєпереробний комплексів, а саме дій з мінімізації негативних наслідків від застосовуваних у нас методів утилізації ТПВ. А саме перехід від вивезення сміття на полігони і спалювання сміття, до методів переробки сміття - створення сміттєпереробних комплеків9 СПК). Що даватиме можливість покращити екологічну ситуацію міста і країни загалом, забезпечить населення трудовими місцями і виробленням додаткової енергії для життєдіяльності міста.

Окрім того ТПВ є цінним джерелом практично невичерпних ресурсів, які можна і потрібно переробляти, використовуючи наявні в світі передові технології. В перед спалюванням повинні бути попередньо відсортовані, все придатне до повторної переробки з них має бути вилучено. Головний принцип заводів з переробки сміття - це мінімум відходів після переробки [2].

Особливе значення надається містобудівному розміщенню СПК. Комплекс необхідно розташовувати поблизу міста чи на його околиці, навколо транспортних вузлів, у приміській зоні, розташування біля сміттєвого полігону з метою подальшого його використання. Об'ємно-композиційні зв'язки між окремими структурами СПК, які забезпечують виконання основних функцій на території комплексу, визначають основні види планувальних рішень. Блокова композиція СПК може бути розосереджена або зблокована. Розосереджена передбачає розміщення основних функціональних структур в різних об'ємах, з розвитком по горизонталіа зблокована формує комплекс у загальний об'єм [13; 14].

Проектування і будівництво СПК повинно відповідати сучасному рівню розвитку науки, техніки, економіки та архітектурно-конструктивним рішенням. Об'єкти комплексу та їх архітектурно-конструктивний образ взаємопов'язані між собою, забезпечують складну функцію, яка залежить від багатьох змінних [15].

Питаннями, присвяченими сучасній проблемі утилізації і переробці побутових і промислових відходів, а також інноваціями в архітектурі займались відомі вчені як Білоконь Ю.М., Дьомін М.М., Клюшніченко Є.Є., Макухин В.Ф., Нудельман В.І., Панченко Т.Ф., Фільваров Г.Й., Шаповалов Е.В. Значний внесок у розробку питань еколого-економічних пріоритетів поводження з відходами, їх нормативно-методичного забезпечення внесли своїми працями Вашкулат М.П., Виговська Г.П., Горлицький Б.О., Міщенко В.С., Моторін Є.І., Сігал І.Я. Проблемі відходів присвячені праці таких західних фахівців як Делей П., Кроуве М., Монтегю Ф., Мюррей Р., Плеж Б., Сміт Е., Сорг Т.Дж., Стробель Р., Таушер Д., Шмідт Д. Серед праць російських вчених варто виділити дослідження Грібанової Л.П., Вайсмана Я.Й, Кроніка В.П., Черпа О.П. [3].

Зв'язок із науковими програмами

Тема пов'язана із напрямком наукової діяльності кафедри «Основ архітектури і архітектурного проектування» і кафедри «Інформаційних технологій в архітектурі» - «Сучасні інтеграційні тенденції архітектурної теорії з використанням інформаційних та інноваційних технологій» [6].

В Україні існує низка конференцій, наукових досліджень та програм, присвячених проблемам переробки сміття та інновацій в архітектурно-планувальній організації міських сміттєпереробних комплексів. Також в 2010 році парламентом було внесено зміни до закону «Про відходи», в Україні заборонили використовувати сміттєспалювальні заводи, технологія яких не передбачає вироблення теплової та електричної енергії. Крім цього, захоронювати неперероблені ТПВ на полігонах дозволили тільки до 2018 року [8].

В 2013 році Кабінетом міністрів України був розроблена і затверджена програми «Чисте місто» з бюджетом майже 5 млрд. грн. реалізація якої була доручена Державному агентству з управління національними проектами. Даним проектом передбачалося будівництво у великих містах країни 10 сучасних комплексів для переробки попередньо відсортованих побутових відходів. Проект передбачає системне вирішення проблеми забруднення навколишнього середовища в Україні, перехід на європейську систему перероблення ТПВ, зміну законодавчого регулювання поводження з ТПВ та вирішення критичної проблеми забруднення довкілля [7].

Починаючи з 2012 року громадський рух «Український вибір» проводить научно-практичні конференції по питанням охорони навколишнього середовища. Де проходить обговорення, оцінка та актуалізація екологічних проблем України у сфері переробки та утилізації твердих побутових відходів. Адаптація для України міжнародного досвіду та практичних методів утилізації та переробки твердих побутових відходів. Завдання конференції - вивчення та обговорення європейських технологій переробки твердих побутових відходів та вироблення рекомендацій щодо їх використання в Україні [9].

В 2012 році в Харкові пройшла міжнародна виставка і конференція «WasteECo: Співробітництво для вирішення проблеми відходів». Комплексний захід, в програму якого входять: виставка з природоохоронних технологій та поводження з твердими відходами, стічними водами і викидами в атмосферу; конференція, спеціалізовані семінари та круглі столи; технічні екскурсії. Однією із головних тем були інновації в сфері проектування і будівництва експлуатація полігонів та інших природоохоронних споруд, благоустрій населених пунктів (роздільний збір відходів, вивіз сміття, та ін.) .

Також подібні конференції проходять для молодих вчених, аспірантів і студентів. В 2012 році в Київському університеті будівництва і архітектури пройшла подібна конференція, порушувалась тема шляхів вирішення еколого-економічних проблем міста Києва і обґрунтовувалась потрібність проектування сміттєпереробних комплексів. У 2013 в Київському авіаційному університеті пройшла V Міжнародна науково-практична конференція «Екологія і архітектура», де було порушено тему модульно-мобільних сміттєпереробних комплексів і їх важливість у інфраструктурі міста [11; 12].

Міжнародні та закордонні конференції та наукові зібрання проходять щороку у багатьох містах світу, наприклад в 2010 році саміт «РІО+20», яка проходила в бразильському місті Ріо-де-Жанейро. Більше 45 тисяч чоловік, включаючи 12 тисяч делегатів з 188 країн, близько 10 тисяч представників громадських організацій та 4000 журналістів брало участь у цій події. Однак, незважаючи на заклопотаність, висловлену у виступі Генерального секретаря ООН Пан Гі Муна, що підкреслив, що наслідки діяльності людини перевершили можливості нашої планети до адаптації, підсумковий документ виявився багато в чому декларативним [5].

Також існує ціла низка організацій в Україні і світі, що замаються питаннями присвяченими переробці сміття і відходів, інновацій в галузях, що цим займаються. Також щорічно випускається велика кількість літератури присвячена цій теми, оскільки ця тема ніколи не втратить актуальність.

Мета дослідження полягає у :

- покращенні екологічної ситуації міста Києва;

- дослідження закордонного досвіду проектування і інновацій в цій галузі;

- рішенні практичних проблем реалізації даного типу проектів;

- розвитку методологічної основи підвищення результативності проектування сміттєпереробних комплексів у м. Києві;

- розробка принципів архітектурно-планувальної організації сміттєпереробних комплексів з урахуванням новітніх досягнень науки і техніки в галузі отримання енергії від альтернативних поновлюваних джерел

- формуванні нових архітектурно-планувальних рішень, що відповідають умовам архітектурно-просторової виразності, соціально-психологічного та екологічного комфорту, безпеки та функціонального достатку промислової територій[1; 4; 15].

Завданням дослідження є:

- аналіз вітчизняного та іноземного досвіду особливостей інноваційних архітектурно-планувальних організацій міських сміттєпереробних комплексів та проектування подібних комплексів;

- вивчити використані принципи інновацій та критерії їх вибору;

- проаналізувати критерії вибору принципів планування і проектування;

- виявити негативні тенденції та визначити чого потрібно уникнути;

- визначити містобудівні принципи розміщення даних комплексів в забудові міста і їх гармонійне поєднання із забудовою міста;

- визначити вплив від інновацій в даній сфері в покращенні екологічної ситуації міста.

На основі досліджень розробити проект сміттєперероблюваного заводу у місті Києві.

Об'єкт - міські сміттєпереробні комплекси.

Предметом дослідження є інновації в архітектурно-планувальній організації сміттєпереробних комплексів.

Методи дослідження є:

- аналіз літературних джерел;

- аналітичні методи: інтерв'ювання, методи натурного обстеження, фото-фіксація;

- аналіз аналогів закордонного та вітчизняного досвіду проектування;

- теоретичні методи класифікації та систематизації

- практичні методи проектування:

§ метод функціонального зонування території;

§ методи об'ємного планування комплексів;

§ методи розміщення в містобудівному плані міста;

§ методи стилізації даних комплексів.

В якості абсолютно нового методу сміттєперреробки можна запропонувати метод його комплексної обробки, на спеціальних підприємствах - заводах по механізованої переробки. ТПВ на заводах на таких заводах перероблюють в три групи матеріалів:

1. Компост - основний продукт, одержуваний на виході. Є цінним добривом, за рахунок вмісту всіх необхідних для життєдіяльності рослин компонентів;

2. Брухт (чорні і кольорові метали, пластмаса, скло). Знаходить застосування у відповідних галузях промисловості;

3. Некомпостуємі відходи, що виключають можливість швидкого біорозкладу при складуванні (текстиль, шкіра, гума, синтетика і ін.). Захоронюються на полігонах або використовуються разом з ґрунтом при рекультивації [16].

Межі дослідження

Дослідження проводиться в межах проектування міських сміттєпереробних комплексів, на прикладі міста Києва. До сміттєпереробних комплексів належать полігони для захоронення/тимчасового зберігання відходів і сміття, а також заводи, що займаються їх переробкою. На відміну від обласних комплексів, міські мають вписуватись в забудову міста, а якщо слідувати європейському досвіду, то, інколи, ставати архітектурними пам'ятками, або домінантами забудови районів.

Архітектурно-планувальні рішення можуть бути виконані у таких напрямках: перепланування і реконструкція будівель сміттєпереробної промисловості (наприклад, завод «Енергія» в м. Києві) або промислових будівель заводів. Також запропонування інновацій в плануванні існуючих будівель на основі закордонного досвіду або проектування абсолютно нових комплексів.

2. Аналіз аналогів

Після ретельного аналізу закордонних та вітчизняних аналогів архітектурно-планувальної організації стіттєпереробних комплексів, можна виділити позитивні та негативні приклади

Наукова новизна дослідження полягає у обґрунтуванні основних положень інновацій в архітектурно-планувальній організації сміттєпереробних комплексів, розробці принципів та методів комплексного підходу до проектування з урахуванням впливу містобудівних, екологічних, естетичних, соціальних і економічних. Розробка нового типу сміттєперероблюючого комплексу для міста Києва з урахуванням всіх вимог і місцевих факторів.

Практична цінність.

Матеріали, розроблені в процесі дослідження можуть стати основою для подальшого розвитку наукової діяльності.

Результати дослідження можуть використовуватися на практиці проектування нових і реконструкції старих сміттєепереробних комплексів. Наукові розробки можуть увійти в навчальні посібники, програми та методичні вказівки та використовуватися при проведенні занять зі студентами по спеціальності "Архітектура" Київського національного університету будівництва та архітектури, а саме із дисциплін «Архітектурне проектування», «Теорія архітектури і архітектурне проектування», «Інформаційних технологій в архітектурі» тощо.

Апробація результатів

Про результат передбачається доповісти на університетській науковій конференції молодих вчених, аспірантів та студентів восени.

Публікації

Плануються на осінь 2015 року, коли кількість зібраних результатів буде достатньою для написання наукової статті.

Список літератури

1. Ніканоров С. О., Закордонний досвід формування будівель та споруд сміттєпереробних комплексів, Архітектурний вісник КНУБА. - 2014. - Вип. 4. - С. 241-249

2. Ніканоров С. О., Проектування сміттєпереробних комплексів / // Архітектурний вісник КНУБА. - 2013. - Вип. 1. - С. 358-364

3. Орлова Т. О., Оцінка екологічного стану земельних ділянок, зайнятих відходами та об'єктами поводження з ними, Автореферат дис. на здобуття ступ. кандит. техн. наук., КНУБА - Київ, 2008

4. Савченко Г. Э., Механизм и инструменты инновационного управления предприятиями по экологически безопасной утилизации твердых отходов, Автореферат дисс. на здобуття ступ. кандит. техн. наук. - Москва, 2013

5. Матеріали і тези доповідей наукової конференції для молодих вчених, аспірантів і студентів КНУБА, Київ - 2012

6. Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції «Архітектура та екологія», НАУ - 2013

7. СНиП 2.09.03-85. Споруди промислових підприємств.

8. ДБН 360-92**. «Містобудування. Планування і забудова міських і сільських поселень.»

Размещено на Allbest.ru