Учет факторов природной среды в градостроительном проектировании

Факторы природной среды учитываются в теории и практике градостроительства. Этой наукой установлены показатели степени благоприятности природных факторов для выбора территории застройки (рельеф, инженерно-геологические условия и т.п.). В теории градостроительства определены типологические требования к учету природно-климатических условий в разных климатических районах страны (защита от низких отрицательных температур, ветрозащита, солнцезащита); разработаны специальные планировочные приемы и градостроительные решения для выполнения указанных требований (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Пример учета неблагоприятных природно-климатических факторов (схема генерального плана г. Надыма)

На каждом уровне градостроительного проектирования должно соблюдаться одно из главных экологических требований – сохранение природного ландшафта: естественного рельефа и растительного покрова (рис. 3.8). Градостроительным решением по сохранению природного ландшафта является сокращение территорий, отводимых под застройку [46]. Это достигается путем:

· увеличения этажности зданий (переход с 5- на 9-этажную застройку сокращает расход территории на 50..55%);

· применения заглубленных и подземных зданий и сооружений (подземные переходы, тоннели, склады, торговые предприятия);

· использования неудобных для строительства территорий (крутой рельеф, выемки и насыпи);

· устройства эксплуатируемых крыш с размещением на них соляриев, спортивных площадок, кафе.

Климатические и природно-техногенные факторы, учет которых необходим для разработки строительной документации, определяются ее содержанием [2]. На уровне разработки генерального плана города, при функциональном зонировании территорий, для оценки взаимного расположения производственных и селитебных зон используются данные о метеорологических факторах, влияющих на процессы перераспределения промышленных загрязнений в приземном слое воздуха; к ним относятся сведения:

· о розе ветров;

· преобладающем направлении ветра в теплый период;

· повторяемости скоростей ветра менее заданной величины;

· повторяемости, высоте расположения и мощности инверсий;

· туманах, жидких осадках и др.

Рис. 3.8. Градостроительные решения по сохранению природного ландшафта:

а - в генеральном плане города: б - в проектах застройки

При выделении зон планировочных ограничений для градостроительной деятельности – зон чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера - учитывается наличие или возможность протекания на территории опасных природных и природно-техногенных процессов: селей, лавин, карста, просадочных явлений и др.

При выделении зон чрезвычайных экологических ситуаций и экологического бедствия учитываются данные об изменении состояния компонентов и объектов природной среды в результате загрязнения их химическими и биологическими веществами, вредными микроорганизмами, радиоактивными веществами. Загрязнение в этом случае превышает установленные нормы и угрожает здоровью людей.

В соответствии с документом «Критерии оценки экологической обстановки территории для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» [47] определяются:

· загрязнение компонентов окружающей среды – атмосферного воздуха, питьевой воды, почв, а также воздействие ионизирующего излучения;

· ухудшение здоровья населения – увеличение необратимых и несовместимых с жизнью изменений в организме, а также увеличение частоты обратимых нарушений здоровья;

· изменение состояния природной среды, в том числе естественных экосистем.

К зонам экологического бедствия относятся территории с признаками глубоких необратимых изменений окружающей среды, существенным ухудшением здоровья населения и разрушением естественных экосистем (деградации флоры и фауны, потери генофонда). К зонам чрезвычайной экологической ситуации относятся территории с признаками устойчивых отрицательных изменений окружающей среды, угрозой здоровью населения и устойчивыми отрицательными изменениями состояния естественных экосистем (уменьшение видового разнообразия, исчезновение отдельных видов растений и животных, нарушение генофонда). Представленные в документе [47] параметры критериев рассматриваются как временные.

При установлении санитарно-защитных зон предприятий, сооружений и др. объектов проводятся расчеты приземных концентраций вредных веществ. При этом учитываются метеорологические условия, влияющие на рассеивание примесей и аэрозолей.

При разработке проектов планировки и проектов застройки учитываются данные об инсоляционном и ветровом режимах местности. Для определения инсоляции территорий и помещений городской застройки применяют специальные расчетно-графические и приборные методы (в том числе с использованием макетов застройки). Строят картограммы инсоляционного режима застройки территории (рис. 3.9) [11]. В градостроительном проектировании используют различные архитектурно-планировочные приемы по регулированию инсоляции. Необходимую степень инсоляции площадок, дворов, садов, помещений жилых и общественных зданий обеспечивают путем создания между противостоящими зданиями так называемых санитарных разрывов, то есть расстояний, обеспечивающих условия инсоляции. Они зависят от этажности затеняющих зданий. Расстояния (санитарные разрывы) между зданиями существенно влияют на плотность застройки.

Инсоляция помещений обеспечивается путем выбора соответствующих типов зданий (меридиальных или широтных), а также их ориентацией по сторонам света. Учитывают затенение от древесной растительности и сооружений. В целях создания наиболее благоприятных условий инсоляции жилой территории рекомендуется: дворы и группы жилых зданий располагать с учетом раскрытия их на южную (юго-восточную) сторону горизонта; при соединении жилых зданий под углом, внутренние углы раскрывать на южную сторону горизонта, исключая замкнутые углы, ориентированные на северную сторону. В пояснительной записке к проектам застройки приводится расчет инсоляции территории и помещений зданий.

Рис. 3.9. Картограмма инсоляционного режима застройки:

1 - нормативная инсоляция территории и здания; 2 - инсоляция помещений ниже нормативной; 3 - полугодичное затенение территорий; 4 - то же, круглогодичное

Для создания аэрации будущей застройки учитывают данные о ветровом режиме местности. Комфортный аэрационный режим обеспечивает проветривание территорий, необходимое для удаления загрязнителей из ее воздушного пространства. Для определения параметров аэрационного режима применяют расчетные методы, а также методы моделирования – испытания макетов застройки в аэродинамической трубе (физические модели) или в струях воды (аналоговые модели) [11]. Строят картограммы аэрационного режима застройки. Регулирование аэрационного режима осуществляют путем создания специальными приемами застройки ветрового затенения территории или, наоборот, ее проветривания (рис. 3.10). Например, применяют ветрозащитные протяжные прямолинейные или многогранные здания, расположенные фасадами перпендикулярно или под небольшим углом к ветрам, господствующим в зимний период. Зимой сочетание низких температур даже с ветром, характеризующимся комфортной скоростью, отрицательно сказывается на самочувствии человека. Ветрозащитные здания используют как экраны или формируют из них аэродинамические комплексы, внутри которых, в зоне ветровой тени, располагают здания обычного типа. Длина ветровой тени здания зависит от его длины, высоты, положения по отношению к направлению ветра, а также орографии участка застройки. Применяют ветрозащитные пояса зеленых насаждений.

Рис. 3.10. Учет ветрового режима при проектировании жилой застройки

В условиях малых скоростей ветра используют здания типа башен, а многосекционные здания располагают под углом 45° к направлению благоприятного ветра, так как при такой постановке здания резко снижаются размеры ветровой тени. При направлении ветра вдоль фасадов зданий исходная скорость ветра практически не снижается, а около наветренных торцов образуются зоны повышенных скоростей ветра. Специальными приемами застройки можно эффективно регулировать аэрационные режимы.

Таким образом, в генеральном плане города, проектах планировки и проектах застройки учет факторов природной среды проводится в двух аспектах: 1) создание комфортных условий для жизнедеятельности людей в городе; 2) регулирование состояния, охрана и экологическая безопасность окружающей среды.