Принципы совершенствования архитектурно-строительных решений генпланов промышленных предприятий, удовлетворяющие экологическим требованиям

128

ISSN 2223-1560. Известия Юго-Западного государственного университета. 2015. № 4 (61).

Размещено на http://www.allbest.ru

УДК 711.554

А.Л. Поздняков,

канд. техн. наук, доцент,

(Курск) (e-mail: dekanov@bk.ru)

ПРИНЦИПЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ ГЕНПЛАНОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ, УДОВЛЕТВОРЯЮЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ

В статье раскрываются принципы совершенствования архитектурно-строительных решений генеральных планов производственных комплексов предприятий с позиции экологической безопасности. Рассматриваются различные приемы улучшения экологической ситуации в промышленных зонах. Среди них виды зонирования по различным признакам. Подробно описываются основные направления экологического зонирования и его применение при построении модульной планировочной структуры производства. Одним из главных направлений экологизации архитектурно-строительных решений генеральных планов в целях рационального использования и максимального сохранения земельных ресурсов является сокращение территории застройки промышленного предприятия. Принцип оптимизации микроклиматических условий предполагает использование различных приемов, перечисленных в статье. Увеличение площади зеленых насаждений и рациональная планировочная организация озелененных пространств также рассматривается в качестве основополагающего принципа экологизации промышленной застройки. Кроме того, совершенствование визуальных качеств среды промышленного предприятия рассматривается как важнейшее условие для совершенствования генерального плана в целом. По итогам исследования был сделан вывод о недостаточности проработки вопросов экологической безопасности и, как следствие, о неоходимости применения этих принципов на практике.

Ключевые слова: генплан промышленного предприятия, архитектурно-строительные решения, экологическое совершенствование промышленных зон, экологическое зонирование.

архитектурный строительный экологический промышленный

***

Разработка решений генеральных планов промышленных предприятий с уче-том современных экологических требований - важнейший аспект оздоров-ления городской среды. Во многих промышленно-развитых городах территории предприятий и их комплексов занимают порядка 20-30% городской территории. В организации экологически безопасной деятельности людей на промышленном предприятии и производственного процесса и заключается экологический аспект в решениях генеральных планов промышленных предприятий, а также в обеспечении рационального использова-ния природных ресурсов и охраны окружающей среды, создании единого гармоничного архитектурного ансамбля предприятия и прилегающей застройки с учетом требований видеоэкологии.

Существует несколько традиционных типов зонирования промышленных территорий - по степени санитарной вред-ности производственных цехов, по функ-ционально-производственным признакам, по степени их людо- и грузоемкости, по взрыво- и пожароопасности, а также в соответствии с очередностью застройки и перспективного развития предприятия и др. Вместе с тем, в целях достижения экологической устойчивости системы «предприятие - город» предлагается про-водить экологическое зонирование терри-тории предприятия, как обобщающий и результирующий фактор всех типов зони-рования.

Экологическое зонирование террито-рии городских предприятий определяет взаиморазмещение объектов на генераль-ном плане, организацию всего простран-ства предприятия на основе обеспечения контакта с окружающими его террито-риями относительно чистых зон. При этом целесообразно осуществлять:

* концентрированное размещение вредных производств преимущественно в центральных зонах территорий с локализацией вредных выбросов, в основном техническими средствами очистки в месте их возникновения;

* учет ветрового режима промышленной площадки, характер ее рельефа, наличия водных поверхностей, существующих зеленых насаждений;

* озеленение территории предприятия с учетом ветрового режима пло-щадки, ее рельефа, зон отдыха; в центральных зонах и местах, имеющих источ-ники выделения вредных газов, пыли и шума, - с учетом защитных свойств, репродуцирующей способности видов; в предзаводских зонах - с учетом обеспечения гармоничной связи с зелеными пространствами городского ландшафта [5].

Экологическое зонирование может стать ведущим планировочным прин-ципом при организации планировочных модулей, посредством которых возможно эффективно развивать производство любой отрасли. Модульная планировочная структура логически вытекает из экологического зонирования и пространственно закрепляет его, а именно:

- сосредоточение «грязных» технологических процессов внутри модульных структур, что обусловливает максимальную плотность застройки и предопределяет размещение основной экологической инфраструктуры, нейтрализующей вредные выбросы;

- размещение всех людоемких цехов и производств у фасадных сторон пред-приятий, т.е. в местах наименьших вредных выбросов производства, а также с учетом обеспечения кратчайших путей доставки и подхода трудящихся; в этой же зоне целесообразно размещать пункты питания, зоны отдыха;

- сосредоточение грузовых операций и грузовых дворов внутри структур.

В число преобразований, которые улучшают экологическое качество среды предприятий, разумно также включить визуальное зонирование застройки с учетом требований видеоэкологии. При этом следует потенциально выразительные объекты размещать в зонах интен-сивного визуального восприятия, менее выразительные - вне пределов непосредственного восприятия. «Введение контрастов крупных и сложных по форме объектов и низких протяженных зданий позволяет избежать монотонности общей композиции застройки» [10].

Исходя из этого, были сформули-рованы следующие принципы повыше-ния экологичности архитектурно-строительных решений генеральных планов промышленных предприятий.

I. Принцип сокращения территории застройки предприятия, как важнейшего природного ресурса экосистемы «предприятие - город». Как показал анализ экологических проблем в городе острая нехватка открытых озелененных городских пространств во многом является следствием нерационального использова-ния территории города промышленными предприятиями, неэкономного размещения зданий и сооружений на промплощадке, устройства различного рода выемок, насыпей, образования террико-нов и т.д.

Одним из главных направлений экологизации архитектурно-строительных решений генеральных планов в целях рационального использования и максимального сохранения земельных ресурсов является сокращение территории застройки промышленного предприятия. «Наиболее эффективны, по мнению автора, следующие приемы сокращения территории застройки.

1. Рациональное блокирование зданий и сооружений. В целях увеличения плотности и компактности застройки блокирование целесообразно проводить на основе объединения: производств с едиными санитарными и противопожарными характеристиками; с общими и однородными технологическими процессами; подсобных производств и складов; инженерных сооружений. Эффективным решением сокращения территории застройки при рациональном блокировании может являться размещение нескольких предприятий в одном крупном здании. Блокирование подсобных и основных производств, а также и складов следует осуществлять с учетом целесообразности их размещения в многоэтажных зданиях [7].

2. Активное использование подземного пространства. В целях рационального использования территории в схемах генеральных планов промышленных предприятий, которые формируются в условиях дефицита земельных ресурсов, эффективно предусматривать размещение ряда объектов в подземном пространстве. Активное использование подземного пространства площадки предприятия целесообразно:

- для размещения объектов транспортного, складского и производственного назначения;

- при строительстве предприятий на пересеченном рельефе при использовании бросовых и неудобных земель (карьеров, оврагов и проч.) - создание за-глубленных, цокольных и подземных этажей;

- для размещения производств, которые требуют стабильных параметров температурно-влажностного режима воздушной среды и защиты от внешних климатических воздействий, а также для размещения объектов, которые являются источниками высокого уровня шума [4].

II. Принцип оптимизации микро-климатических условий на промышлен-ной площадке и прилегающих территориях архитектурно-строительными средствами. Условия микроклимата территории предприятий характеризуются площадью и количеством зон, в которых меняется влажность и подвижность воздуха, температура, а также степенью изменения этих показателей. Неблагоприятными микроклиматическими зонами могут являться:

- участки с подветренной стороны зданий (циркуляционные зоны), а также сопредельные с ним участки, в которых создаются наихудшие условия для рассеивания вредных выбросов;

- проезды, стоянки транспорта, места погрузки и выгрузки продукции, откры-тые места хранения материалов и др.

Понижение влажности и подвижности воздуха, повышение температуры эти зоны получают от рассеянной и прямой солнечной радиации, отраженного тепла от стен зданий, теплового излучения от искусственных покрытий и т.п.

В целях оптимизации условий микроклимата на промышленной площадке и прилегающих территориях можно использовать следующие приемы:

1. Выбор рациональной формы, расстановки и ориентации корпусов на площадке, способствующих естественному проветриванию.

- лучшие условия аэрации обеспечиваются при ориентировании продольных осей корпусов зданий с избыточными тепловыделениями - при одиночном расположении - перпендику-лярно или под углом 45° к преобладающему направлению ветра; при рядовом размещении - по направлению вдоль преобладающего ветра в целях эффективного проветривания межкорпусных пространств. Зданиям при этом целесообразно придавать простую форму в плане, с соотношением сторон 1:3 [3];

- расстояние между корпусами должно быть минимальным, но не менее 2,5 высот корпусов - для активного сквозного проветривания этих пространств при направлении ветра вдоль них.

2. Корректировка транспортной системы обслуживания предприятия путем:

- уменьшения длины и увеличения скорости пробега транспортных средств в целях сокращения неблагоприятных микроклиматических зон в местах дви-жения транспорта, ликвидации транс-портных пересечений;

- ликвидации малодеятельных прирельсовых погрузочно-разгрузочных фронтов на основе создания общих контейнерных площадок, грузовых дворов;

- перехода на непрерывные виды промышленного транспорта (гидравлический, канатный подвесной, конвейерный, трубопроводный контейнерный пневмотранспорт и др.) [6].

3. Увеличение площади зеленых насаждений и рациональная планировочная организация озелененных пространств. Озеленение территории предприятия является одним из основных эффективных приемов оздоровления производственной среды предприятия и близлежащих территорий.

III. Принцип озеленения промышленных территорий, как элемента общей экосистемы «предприятие - город». Почвенно-растительный комплекс обладает комплексом факторов, которые оздоравливают среду: формирование благоприятного микроклимата, уменьшение запыленности воздуха и содержания в нем токсичных веществ, регулирование водного баланса, заглушение шума, нейтрализация неприятных запахов, улучшение визуального облика застройки и фона селитебного ландшафта, способствование воспроизводства городской фауны.

Однако оздоровительный и средо-защитный потенциалы открытых пространств все еще не занимают необходимого положения в существующей практике градостроительства, и более того, как показывает анализ экологических проблем города, негативные процессы, особенно на промышленных территориях, приводят к убыли площадей зеленых насаждений. Кроме того нормативное озеленение территорий предприятий сегодня не справляется с нейтрализацией их вредных выбросов. Зелеными насаждениями нейтрализуется только 25-30% выбросов [11]. Реализация защитных свойств озеленения территорий промыш-ленных предприятий базируется на определенных закономерностях планировочного, структурно-конструктивного и дендрологического порядка. Не достаточный учет этих закономерностей приводит к тому, что различные участки озеленения выполняют лишь часть своих функций, например композиционно-эстетического порядка, и поэтому не могут считаться полноценными экологическими компонентами производственной среды.

Появляется необходимость объединения всех качеств озелененных прост-ранств и территорий, которая предусматривает наиболее полную реализацию средозащитного потенциала, визуально-эстетических качеств и других функций зеленых насаждений территорий промышленных предприятий, которые размещаются в увязке с озеленением селитебных территорий города, что обеспе-чивает выполнение принципа проектирования озелененных промышленных пространств предприятий в качестве полноценных компонентов общей экосистемы «предприятие-город». «В целях реализация данного принципа предлагается применять следующие эффективные приемы озеленения промышленных территорий.

1. Использование дополнительных возможностей увеличения площади насаждений за счет озеленения всех открытых пространств промышленных и прилегающих к ним территорий города.

2. Использование приемов размещения насаждений, улучшающих мик-роклиматические показатели среды предприятий и прилегающих территорий. К таким приемам можно отнести системы размещения зеленых насаждений, которые бы способствовали: во-первых, эффективному проветриванию, поглощению и рассеиванию загрязняющих веществ; во-вторых, улучшению показателей температуры и влажности воздуха; в-третьих, снижению шума на территории предприятия.

3. Увеличение площади насаждений на вертикальных и горизонтальных искусственных плоскостях зданий - крышах и стенах. Целесообразным приемом является озеленение кровель производственных зданий и их стен многолетними травами. Наряду с расширением зеленых площадей такой прием сокращает количество отражающих поверхностей и не-сет дополнительные визуально-эстетические качества [1].

IV. Принцип совершенствования визуальных качеств среды промышлен-ного предприятия. Анализ отечественной и зарубежной практики формирования архитектурно-художественных решений промышленных предприятий показывает, что современные индустриальные конструкции, блок-секционный метод освоения промышленной площадки, стремление создать универсальные промздания не способствует формированию благоприятного для глаз облика промышленного предприятия.

Данный принцип заключается в «корректировке условий зрительного восприятия архитектурно-композиционных особенностей среды предприятия, улучшения ее пространственных взаимосвязей с учетом требований видеоэкологии». Комплекс различных средоформирующих факторов предприятия влияет на выбор использования приемов архитектурно-художественных решений, которые повышают качество визуальной среды предприятия.

В составе предприятия и степени их блокирования, в зависимости от коли-чества зданий и сооружений, может быть построена комплексная (многообъектная), сложная (многообъемная) или простая (однообъемная) структурная композиция внешних объемов.

Простая композиция характерна для предприятий малой мощности, а также представленных одним крупным корпусом. В зависимости от конкретных градостроительных условий композиционное решение таких предприятий может быть подчинено структуре окружающей городской застройки в едином ритмическом ряду и масштабе при уже имеющемся крупном, выразительном объеме (или группе объемов). При этом соподчинение структуре застройки может дать гармоничный силуэт предприятия без сильных разрывов с застройкой, с минимально необходимым количеством повторяющихся элементов.» Облик предприятия также может являться доминантой в композиции, которая осуществляема на основе нюансного или контрастного сочетания со сложившейся застройкой [8].

Как правило, крупные предприятия организуются планировочными блоками, которые образуют комплексную структуру с применением в основном глубинно-пространственной или фронтальной ком-позиции. Определение выбора того или иного решения зависит от специфики производственного процесса и конфигурации площадки строительства.

Фронтальная композиция, в основном, характерна для предприятий, которые застраиваются и реконструи-руются в стесненных городских площадках. Фасады главных корпусов таких предприятий обычно обращены на контактно-стыковую зону между гражданской застройкой и предприятием.

Для устранения или смягчения резкого несоответствия пластики и масштабов жилых и производственных зданий, которые образуют стыковую зону, предлагается использовать:

* «ритмичное расположение пристроек административных и бытовых по-мещений, выведенных за фасадную плоскость;

* цветовые фрагменты по фасаду. При этом возникает опасность размель-чения фасада промздания. Другое решение предполагает:

* размещение на переднем плане зданий, близких к гражданской архитек-туре, таких, как общественно-научных, медицинских, спортивных центров, тогда как крупные производственные корпуса служат для них фоном.».

Ось магистрали, которая является осью восприятия, составляет основу системы восприятия глубинно-пространственной композиции. «В целях повыше-ния визуальных качеств восприятия композиции магистрали необходимо учитывать закономерность построения ее архитектурной композиции через смену фрагментов в пешеходном движении или на транспорте. Визуальная целостность магистрали может быть достигнута созданием архитектурно организованного начала, развития и завершения [9]. Начало магистрали в качестве акцента может быть зафиксировано:

* крупными компактными производственными зданиями;

* крупными компактными и линейными вертикальными инженерными сооружениями;

* монументом или крупными декоративными формами».

С целью устранения значительных монотонных гомогенных полей, которые образуются одноэтажными производственными зданиями, целесообразно создавать систему расстановки архитектурных визуальных акцентов с учетом последовательности восприятия зданий при движении в глубь предприятий. «Членение пространства может быть достигнуто:

* ритмичным расположением блоков бытовых помещений;

* выделением цветом отдельных элементов и частей зданий;

* средствами благоустройства».

Характер цветовой и пластической разработки инженерных сооружений и зданий, которые формируют застройку вдоль магистрали, целесообразно определять с учетом преимущественного вида движения. При пешеходном движения акценты следует вводить через 12-15 м, при движении на транспорте - примерно через 150 м, в случае сочетания видов движения следует использовать комбина-цию двух систем - акцентов. Эффективным приемом улучшения визуальных взаимосвязей между объектами предприятия является введение озелененных пространств горизонтальных и вертикальных плоскостей зданий и сооружений.

Озеленение мест, находящихся в пределах визуального обзора со стороны зон отдыха и, особенно, пешеходных путей, целесообразно проводить в целях визуальной маскировки мелких невыразительных построек (наземные сооружения вентшахт, мелкие склады и т.п.). Протяженность и высота посадок при этом определяются размерами объекта, как правило, это 3-5 рядов кустарников и деревьев. В ассортимент пород декора-тивно-защитных посадок следует включать виды растений, создающие благо-приятный визуально-декоративный эффект весь год [2].

В результате анализа практики архитектурно-строительного проектиро-вания промышленных предприятий в городах России с позиции экологической безопасности выявлен недостаточный уро-вень проработки экологических вопросов в принимаемых решениях. На основе этого был сформулирован комплекс принципов совершенствования архитектурно-строительных решений генеральных планов промышленных предприятий с учетом современных экологических требований, который включает: «принцип экологического зонирования территории предприятия; принцип опти-мизации микроклиматических условий на промышленной площадке и прилега-ющих территориях; принцип сокращения территории застройки предприятия, как важнейшего природного ресурса экоси-стемы «предприятие - город»; принцип озеленения промышленных территорий, как элемента общей экосистемы «пред-приятие - город».

Список литературы

1. Абдулаев А.Т. Научные основы озеленения промышленных предприятий г. Баку на примере БЗБК и «Азерэлектротерма»: автореф. дис. ...канд. биол. наук. - Баку, 1987. - 29 с.

2. Городков А.В. Планировочные принципы и ландшафтно-средозащитные аспекты систем озелененных пространств городов. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2000. - С. 109-118.

3. Коваленко П.П., Орлова Л.Н. Городская климатология. - М.: Стройиздат, 1993. - 144 с.

4. Мордашев Н.М. Совершенствование эстетического облика промышленных предприятий // Пром. и гражд. стр.-во. - 1998. - № 11-12. - С.39.

5. Морозова Е.Б. Архитектурно-планировочная структура промышленных предприятий с учетом экологических требований региона (на примере предприятий машиностроения в городах БССР): дис. ... канд. арх. - М., 1987. - 214 с.

6. Поздняков А.Л. Основные факторы, влияющие на экологическое состояние окружающей городской среды и критерии их оценки // Научно-практические и теоретические проблемы геотехники - СПб.: ГАСУ, 2015. - С. 86-91.

7. Рекомендации по составлению схем генеральных планов промышленных узлов в условиях существующей застройки промышленных районов городов. ЦНИИПромзданий. - М., 1989. - 104 с.

8. Рыкова Е.Э. Эволюция средств композиции в архитектуре (на примере промышленного зодчества): автореф. дис. ... канд. арх. - М., 1995. - 25 с.

9. Шабиев С.Г. Архитектурно-экологическое формирование предприятий металлургии и машиностроения Урала: автореф. дис. ...канд. арх. - М., 1993. - 36 с.

10. Яковлев А.А. Основы формирования архитектурно-пространственной среды промышленных предприятий в исторически сложившейся застройке (на примере исторических городов Поволжья): монография. - Н. Новгород :Изд-во «КиТиздат», 2000. - 316 с.

11. Sheppard W., Plant Floore Thrive on preventive maintenans // Food Engenering. -1973. - №6. - P. 17-19.

A.L. Pozdnyakov, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Southwest State University (Kursk) (e-mail: decanov@bk.ru)

PRINCIPLES of IMPROVEMENT of architectural and construction concepts for ecologically friendly general industrial enterprise layout

The article describes the principles of improvement of architectural and construction solutions for general layouts of industrial complexes of enterprises from the perspective of ecological safety. Different techniques of environmental situation improvement in the industrial zones are proposed. They include the types of zoning based on various characteristic features. Main directions of ecological zoning and its application when constructing a modular planning production structure are described in details. One of the main directions of greening architectural and construction solutions for general layouts for environmental management and conservation of land resources is to reduce the area of industrial enterprise construction. The principle of optimization of micro-climatic conditions involves the use of different techniques given in this article. The increase in green areas and rational planning of green spaces are also considered as fundamental principles of greening industrial development areas. In addition, enhancement of the visual quality of industrial enterprise environment is considered as an essential condition for improving general layout as a whole. The study concluded that the environmental safety issues are studied insufficiently and, it is necessary to apply these principles in practice.

Reference

1. Abdulaev A.T. Nauchnye osnovy ozelenenija promyshlennyh predprijatij g. Baku na primere BZBK i «Azerjelektroterma»: avtoref. dis. ...kand. biol. nauk. - Baku, 1987. - 29 s.

2. Gorodkov A.V. Planirovochnye principy i landshaftno-sredozashhitnye aspekty sistem ozelenennyh prostranstv gorodov. - Orel: Izd-vo Orel GAU, 2000. - S. 109-118.

3. Kovalenko P.P., Orlova L.N. Gorodskaja klimatologija. - M.: Strojizdat, 1993. - 144 s.

4. Mordashev N.M. Sovershenstvovanie jesteticheskogo oblika promyshlennyh predprijatij // Prom. i grazhd. str.-vo. - 1998. - № 11-12. - S.39.

5. Morozova E.B. Arhitekturno-planirovochnaja struktura promyshlennyh predprijatij s uchetom jekologicheskih trebovanij regiona (na primere predprijatij mashinostroenija v gorodah BSSR): dis. ... kand. arh. - M., 1987. - 214 s.

6. Pozdnjakov A.L. Osnovnye faktory, vlijajushhie na jekologicheskoe sostojanie okruzhajushhej gorodskoj sredy i kriterii ih ocenki // Nauchno-prakticheskie i teoreticheskie problemy geotehniki - SPb.: GASU, 2015. - S. 86-91.

7. Rekomendacii po sostavleniju shem general'nyh planov promyshlennyh uzlov v uslovijah sushhestvujushhej zastrojki pro-myshlennyh rajonov gorodov. CNIIPromzdanij. - M., 1989. - 104 s.

8. Rykova E.Je. Jevoljucija sredstv kompozicii v arhitekture (na primere promyshlennogo zodchestva): avtoref. dis. ...kand. arh. - M., 1995. - 25 s.

9. Shabiev S.G. Arhitekturno-jekologicheskoe formirovanie predprijatij metallurgii i mashinostroenija Urala: avto-ref. dis. ...kand. arh. - M., 1993. - 36 s.

10. Jakovlev A.A. Osnovy formirovanija arhitekturno-prostranstvennoj sredy promyshlennyh predprijatij v istoricheski slozhivshejsja zastrojke (na primere istoricheskih gorodov Povolzh'ja): monografija. - N. Novgorod :Izd-vo «KiTizdat», 2000. - 316 s.

11. Sheppard W., Plant Floore Thrive on preventive maintenans // Food Engenering. -1973. - №6. - P. 17-19.

Размещено на Allbest.ru