Содержание к диссертации
Введение
1. Исследование основных направлений проектирования, строительства и эксплуатации крытых спортивных объектов
1.1. Анализ требований и факторов, влияющих на проектирование и эксплуатацию спортивных объектов 10
1.2. Исследование наличия и состояния спортивных объектов в городах Ростовской области 33
1.3. Обзор информационных средств анализа и принятия решений по модернизации архитектурных объектов 47
Выводы по главе 1 50
2. Разработка подхода к архитектурно планировочной модернизации спортивных объектов по месту жительства на основе средств информатизации
2.1. Формирование основных направлений модернизации спортивных комплексов 55
2.2. Разработка принципиальных моделей модернизации и реконструкции спортивных объектов при школах 63
2.3. Разработка принципиальных моделей модернизации и реконструкции спортивных объектов при жилых домах 66
2.4. Формирование концептуальной модели информационной системы 69
Выводы по главе 2 73
3. Разработка методики использования средств информатизации при архитектурно планировочной модернизации спортивных объектов
3.1. Структура и содержание информации для фиксации современного состояния объекта 75
3.2. Алгоритм поиска информации, анализа данных и формирования рекомендаций 87
3.3. Методические рекомендации по использованию информационной системы при модернизации спортивных объектов по месту жительства 92
Выводы по главе 3 98
Заключение 101
Список используемой литературы 104
Приложения 116
- Исследование наличия и состояния спортивных объектов в городах Ростовской области
- Формирование основных направлений модернизации спортивных комплексов
- Формирование концептуальной модели информационной системы
- Методические рекомендации по использованию информационной системы при модернизации спортивных объектов по месту жительства
Введение к работе
Актуальность исследования. В «Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года» указано, что переход к инновационному социально ориентированному типу экономического развития требует комплекса взаимоувязанных преобразований по ряду направлений, одним из которых является развитие человеческого потенциала России, которое предполагает достижение ряда результатов, в том числе возрождение массовой физической культуры. Стратегической целью государственной политики в этом направлении является создание условий, ориентирующих граждан на здоровый образ жизни, занятия физической культурой и спортом, развитие спортивной инфраструктуры, а также повышение конкурентоспособности российского спорта.
В последние годы государство предпринимает существенные меры для возрождения массовой физической культуры и вовлечению населения в систематические занятия физической культурой и спортом. Выбран курс на развитие инфраструктуры для занятий массовым спортом в образовательных учреждениях и по месту жительства, расширение количества спортивных сооружений, создание детских спортивных школ, а также секций и спортивных клубов для детей и взрослых, создание информационного банка и реестра спортивных объектов, в том числе по месту жительства.
Но, несмотря на все предпринимаемые усилия, в настоящий момент существуют остро стоящий конфликт между необходимым и фактическим количеством объектов физической культуры и спорта. Кроме того, существующий реестр спортивных сооружений не отражает действительного наличия и состояния спортивных сооружений; большинство спортивных объектов имеют высокую степень морального износа и, самое главное, они не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к современным сооружениям. В связи с этим, актуальным является разработка методики архитектурно-планировочной модернизации спортивных объектов, позволяющей на основании использования средств и методов информационных технологий и всестороннего учета современных требований к этим объектам облегчить и ускорить процесс принятия решений и тем самым способствовать разрешению конфликта.
Целью работы является разработка рекомендаций и методики по архитектурно-планировочной модернизации спортивных объектов по месту жительства на основе информационного подхода.
Для выполнения поставленной цели необходимо решение следующих основных научных и практических задач:
- выявление современных требований и факторов, влияющих на существующие крытые городские спортивные объекты;
- фактографический анализ спортивных объектов городского типа малых, средних и больших городов Ростовской области;
- разработка рекомендаций по модернизации исследуемых объектов;
- создание методики архитектурно-планировочной к модернизации крытых спортивных объектов, использующей средства информатизации при принятии решения;
- экспериментальная апробация разработанной методики.
Объектом исследования являются существующие городские спортивные объекты.
Предметом исследования является приемы модернизации спортивных объектов по месту жительства.
Границы исследования определяют рассмотрение спортивных объектов малых, средних и крупных городов Ростовской области.
Теоретическая база исследования опирается на результаты научных разработок в области градостроительных и архитектурно-планировочных решений крытых спортивных объектов, специфики универсальных спортивно-зрелищных залов для малых городов, особенностей проектирования спортивных объектов, а также реконструкции, ремонта и технического обслуживания спортивно-оздоровительных сооружений.
Различные аспекты проектирования спортивных объектов как вида общественных зданий рассматривались в работах В. В. Адамовича и Б. Г. Бархина, П. А. Александрова, З. Е. Архангельской и Н. П. Былинкина, А. Л. Гельфонд, строительство крытых универсальных зрелищно-спортивных объектов и стадионов освещены в трудах М. Р. Савченко, В.В. Куйбышева, Н.М. Резникова, Л.Л. Павлова, А.В. Щербакова, Г.И. Быкова и др.
Особенности проектирования универсальных спортивно-зрелищных залов для малых городов рассматриваются в исследованиях Н. Бучюте, а демонстрационных спортивных объектов в работах А.Ю. Кистяковского, проблемы проектирования и строительства спортивных корпусов рассмотрены в работах Н.С. Стригалевой, а проблемы формирования многофункциональных спортивных сооружений и перспективы их развития в крупных индустриальных городах России – работах С.А. Белоносова.
Решение вопросов, возникающих при проектировании физкультурно-спортивных объектов, а также при проведении ремонта или технического обслуживания спортивных объектов, рассматривается в работах Л.В.Аристовой и В.В.Бойко.
Градостроительные проблемы проектирования спортивных объектов освещались В.А. Глазычевым, А.Э. Гутновым, И. Г. Лежавой, Я.В. Косицким, И.М. Смоляром, В.В. Владимировым, А.В. Буниным, Т. Ф. Саваренской, С.А. Хасиева, А.В. Сосновского, З.Н. Яргина, М.Г. Зобовой.
Среди научных организаций, занимавшихся изучением объектов физкультуры и спорта, наиболее известны Санкт-Петербургский национальный государственный университет физической культуры им. П.Ф. Лесгафта, «Моспроект» (ГУП МНИИП «Моспроект-4») и Центральный институт научной информации по строительству и архитектуре Госстроя СССР (Москва).
Методологической основой работы является системно–структурный подход, позволяющий рассмотреть во взаимосвязи основные особенности объекта исследования. Наряду с ним на различных этапах работы использовались такие методы исследования как графоаналитический и сравнительный анализы графических и текстовых материалов, полученных из литературных источников; натурная фотофиксация и ее визуальный анализ, теоретическое и информационное моделирование, а также экспериментальная компьютерная апробация результатов исследования.
Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и выводов подтверждаются положительными результатами экспериментального проектирования и опытной эксплуатации методики, проведенной на основе материалов Министерства по физической культуре и спорту Администрации Ростовской области.
Научная новизна работы. Разработаны принципиальные модели архитектурно-планировочной модернизации спортивных объектов по месту жительства.
Впервые предложен информационный подход, позволяющий на основании всестороннего анализа информационной модели объекта исследования, предложить варианты архитектурно-планировочной модернизации существующих крытых спортивных объектов, приближенных к месту жительства.
Разработана методика формирования предложений по архитектурно-планировочной модернизации спортивных объектов по месту жительства на основе информационного подхода.
Практическая значимость. Сформированные на основании разработанной методики предложения могут быть использованы при принятии решений о модернизации или реконструкции, а раздел системы «Кадастр», наполненный сведениями по 8 городам Ростовской области, практически может использоваться для мониторинга и оценки существующего состояния спортивных объектов по месту жительства.
Основные положения, выносимые на защиту:
- предложения по модернизации архитектурно-планировочных решений спортивных объектов по месту жительства;
- концептуальная модель и структура информационной системы модернизации спортивных объектов;
- методика архитектурно-планировочной модернизации спортивных объектов, основанная на информационном подходе.
Апробация и внедрение результатов работы. Результаты исследования докладывались и обсуждались на конференциях и научно-методических семинарах Института архитектуры и искусств Южного федерального Университета, Ростовского государственного строительного университета в 2008, 2009 и 2010 гг.
Реализация и экспериментальная апробация системы осуществлены в процессе разработки научно-исследовательской темы: «Создание эскизного проекта информационного географического кадастра архитектурно-планировочных решений спортивных объектов городского типа Ростовской области», выполненной в рамках Приоритетного Национального Проекта «Образование», были опробованы в работе Министерства физической культуры и спорта Ростовской области. Фрагменты результатов исследований внедрены в процесс обучения студентов-архитекторов Института архитектуры и искусств ЮФУ при чтении лекций, и ведении занятий по архитектурному проектированию при подготовке магистров архитектуры.
По результатам исследования опубликовано 8 работ, 3 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из двух томов. Первый том содержит введение, три главы, заключение, библиографию (103 стр. и 6 таблиц основного текста); второй – приложения (131 рисунок и 10 таблиц).
Исследование наличия и состояния спортивных объектов в городах Ростовской области
С целью выявления основных направлений модернизации спортивных объектов проведено исследование наличия, расположения, особенностей архитектурно-планировочных решений, а также состояния конструкций и инженерно-технического оснащения спортивных объектов ряда малых, средних и больших городов Ростовской области.
В состав Ростовской области, согласно областному закону № 340-ЗС от 25.07.2005 «Об административно-территориальном устройстве Ростовской области» [63], входят 463 муниципальных, образований (см. т.2, рис. П 1.65 и табл. П 1.2). При этом, в области 27 населенных пунктов с количеством жителей более 15 тыс. (по состоянию на 1 января 2009 года), более подробно данные представлены в т.2, табл. II 1.3.
Настоящее исследование осуществлено на основе инвентаризации спортивных объектов проведенной силами Министерства по физической культуре и спорту Администрации Ростовской области и Института архитектуры и искусств Южного федерального университета (при участии автора) в рамках долгосрочной программы «Развитие физической культуры и спорта в Ростовской области до 2020 года».
С целью получения наиболее полной картины о наличии и состоянии спортивных объектов Ростовской области, а также учитывая принятые границы исследования и большое количество спортивных сооружений в области, в качестве объектов анализа выбраны следующие группы поселений (городов): один крупный - Шахты (245,8 тыс. жителей) три больших — Новочеркасск (176,5 тыс. жителей), Батайск (102,2 тыс. жителей) и Новошахтинск (113,9 тыс. жителей); 4 средних - Азов (83,2 тыс. жителей), Гуково (68,0 тыс. жителей), Донецк (50,5 тыс. жителей) и Каменск-Шахтинский (94,0 тыс. жителей); один малый - Звереве (23,3 тыс. жителей); крупное сельское поселение - Родионово-Несветайская слобода (60,3 тыс. жителей). Кроме того, в процессе инвентаризации рассматривались не только крытые, но и открытые спортивные объекты, входящие в спортивные комплексы.
В процессе настоящего исследования были рассмотрены следующие вопросы: наличие спортивных объектов того или иного назначения, их количество, места расположения, доступность.
Анализ списка спортивных объектов, представленного Министерством физической культуры и спорта Администрации Ростовской области, показал, все они по уровням обслуживания относятся к различным группам. При этом спортивные объекты могут представлять собой один или несколько залов с обслуживающими их вспомогательными помещениями или отдельно стоящее спортивное сооружение. И те и другие объекты часто сопровождаются открытыми площадками различного спортивного назначения.
С целью проведения фактографического градостроительного анализа, выявления количества и мест расположения спорткомплексов, относящихся к тому или другому типу, подготовлены (на основании использования [5]) карты городов (см. т.2, рис. П 1.66... рис. П 1.83), на которых зафиксировано расположение объектов каждого уровня обслуживания отдельно и обобщенная картина по жилому образованию в целом.
Рассмотрим более подробно положение со спортивными объектами в каждом из городов.
Батайск расположен к юго-востоку от Ростова-на-Дону, на левобережье р. Дон, в 20 мин. езды от областного центра. В настоящее время Батайск - промышленный город, крупный сортировочный узел железнодорожных грузов.
На расположенность спортивных объектов в Батайске оказало влияние история развития города, а именно присоединение в 1959 году к Батайску села Койсуг и района Авиагородок. Этот факт определил всю градостроительную ситуацию, и город условно разделен железнодорожными путями на три района: центральная часть, Западный Батайск (Койсуг) и Авиагородок. В соответствии с этим вся городская структура построена таким образом, что именно в центральной части расположено главное крупное сооружение общегородского значения - водно-спортивный комплекс, при бассейне, который относится к первому уровню обслуживания (см. т.2, рис. П 1.66: 1). В городе есть также более мелкие спортивные объекты межрайонного значения, приведенные на рис. П 1.66, т.2,: два (при городском Дворце культуры и Домах культуры РДВС и «Русь», при здании музея Батайска). Кроме того, имеется ряд спортивных объектов (см. т.2. рис. П 1.66: 3), расположенных на территориях средних муниципальных образовательных учреждений (8 объектов).
Несколько сооружений, расположенных на юге Батайска, принадлежат детской спортивной школе и, хотя они относятся ко всему городу, т.е. 1 уровень обслуживания, не являются общедоступными для всего населения, а обслуживают только школьников. Поэтому эти объекты показаны отдельно. (см. т.2, рис. П 1.66: 4). Визуальный анализ доступности спортивных объектов с выявлением радиусов обслуживания показал (см. т.2, рис. П 1.67) относительную равномерность расположения, однако, недостаточное их количество. Окраины всех районов, лишены каких бы то ни было спортивных комплексов. Часть территорий не охвачено спортивными сооружениями, предназначенными для повседневных занятий (первый уровень обслуживания). Единственный спорткомплекс, относящийся к третьему уровню обслуживания, своим радиусом не охватывает район Западного Батайска.
Обследование наличия и расположения спортивных комплексов Азова показало, что благодаря реализации Муниципальной целевой программы «Развитие физической культуры и массового спорта в городе Азове на 2008-2010 годы», состояние спортивной работы в городе находится на достаточной высоте. Это показывает наличие, расположение и количество спортивных объектов в структуре города; в пределах селитебной территории размещено множество спортивных площадок, почти при каждом учебном заведении имеется ряд как открытых, так и крытых спортивных объектов, которые, однако, находятся не в самом лучшем состоянии.
В соответствии с фактографическими данными в городе работают следующие спортивные объекты: два объекта городского уровня обслуживания - принадлежат Азовскому оптико-механическому заводу (рис. П 1.68: 1); один объект районного значения (рис. П 1.68: 2), одиннадцать объектов при учебных учреждениях (рис. П 1.69: 3) и три объекта при учебных учреждениях спортивного направления - детско-юношеские спортивные школы и школа олимпийского резерва (рис. П 1.69: 4), три спортивных объекта по месту жительства - шахматный клуб «Ладья», спортивно-воспитательные детско-подростковые клубы «Луч» и «Факел» (рис. П 1.70: 5).
Анализ доступности спортивных объектов с выявлением радиусов обслуживания показал (см. т.2, рис. П 1.71) неравномерность их расположения (скопление в центре города и отсутствие на окраинах) и недостаточное количество спортивных объектов в городе (особенно в районе Красногоровки, а так же посёлках Солнечный, Ясный и Авиатор, где нет ни одного спортивного объекта).
Новочеркасск расположен на северо-востоке от Ростова-на-Дону, на правом возвышенном берегу р. Аксай, при впадении в нее р. Тузлов. Он является промышленным, научно-образовательным и молодежным центром Юга России Основу спортивной инфраструктуры Новочеркасска составляют объекты физкультурно-оздоровительной сферы, относящиеся непосредственно к учебным заведениям. Так в городе 9 объектов при высших и средних профессиональных учебных учреждениях (т.2, рис. П 1.72: 3), 20 - при средних общеобразовательных учебных учреждениях, 2 — при учреждениях спортивного назначения - спортивные детско-юношеские школы (т.2, рис. П 1.72: 4). Кроме того имеются 2 крупных спортивных объекта городского уровня - при стадионе «Ермак» и Ледовом Дворце (т.2, рис. П 1.72: 1), а также 3 объекта районного значения: 1 - при здании бывшего кинотеатра «Октябрь» а ныне «Атланта спорт» (см. т.2, рис. П 1.72: 2) и 2 спортивных объекта, принадлежащих промышленному предприятию (см. т.2, рис. П 1.72: 1).
Проведенный анализ доступности с выявлением радиусов обслуживания показал (см. т.2, рис. П 1.73) перенасыщение объектами 1 уровня центральной части города, наличие зон не охваченных ни одним спортивным комплексом (Поселок Ключевой не имеет ни одного спортивного сооружения).
Формирование основных направлений модернизации спортивных комплексов
С целью выявления основных направлений модернизации рассматриваемых объектов на основе исследования, проведенного в разделе 1.2., и инвентаризации спортивных комплексов Ростовской области, осуществлено формирование принципиальных моделей архитектурно-планировочной модернизации спортивных комплексов. В соответствии с факторами, влияющими на проектирование и эксплуатацию спортивных объектов, принято 3 уровня направлений модернизации:
1) градостроительный;
2) архитектурно-планировочный;
3) инженерно-технический.
В процессе исследования наличия и состояния спортивных объектов Ростовской области, проведенного в разделе 1.2, выявлено, что все спортивные объекты связаны с сооружениями различного функционального назначения, в связи с чем их целесообразно при модернизации объединить в комплексы исходя из балансодержателя и разработать укрупненные предложения для модернизации каждого типа комплексов (см. т.2, рис. П 2.1):
СКС - спорткомплекс при крупном сооружении (стадион, бассейн, ледовый каток и т.д.);
СМО - спорткомплекс при муниципальном объекте (дворец культуры, музей и т.д.);
СУУ - спорткомплекс при учебном учреждении (школа, техникум, институт и т.д.);
ССУ - спорткомплекс при учебном учреждении спортивного направления (спортивная школа, школа олимпийского резерва и т.д.);
СІШ - спорткомплекс при промышленном предприятии;
СЖД - спортивный объект при жилом здании (по месту жительства).
В соответствии приведенными выше типами комплексов городскую сеть спортивных объектов можно представить в виде четырехуровневой системы по аналогии с системой обслуживания (см. т.2, рис. П 2.2):
I. Спортивные объекты с радиусом обслуживания до 10-минутной пешеходной доступности (500 м) для повседневных занятий спортом населения микрорайона или группы жилых домов, они являются объектами повседневного пользования; к данной группе относятся спортивные комплексы при учебных учреждениях и объекты при жилых зданиях;
II. Спортивные объекты с радиусом обслуживания 30-минутной пешеходной доступности (1500 м) для занятий спортом населения района или начинающих спортсменов в учреждениях районного значения, направленных на обслуживание нескольких районов и профессионально ориентированных спортивных секций, они являются объектами периодического пользования; к данной группе относятся спортивные комплексы при муниципальном объекте;
III. Спортивные объекты с радиусом обслуживания 30 минутной доступности на общественном транспорте (3000м) для занятий спортом населения районов и профессиональных спортсменов, мастер классов, а так же проведения крупных спортивных мероприятий городского или даже межрегионального масштаба. Они являются объектами эпизодического пользования и к этой группе относятся спортивные комплексы при крупных сооружениях и спортивные комплексы при промышленном предприятии.
IV. В отдельную группу следует отнести спортивные комплексы при учебных учреждениях спортивного направления, предназначенные для проведения тренировок и соревнований профессиональных спортсменов, которые имеют множество индивидуальных особенностей и ограниченный доступ населения. Данному типу можно присвоить городское значение, так как они служат для занятий спортсменов, проживающих в разных районах города, и определить радиус обслуживания в 30 минутной доступности на общественном транспорте (3000 м).
Кроме того, что все представленные комплексы входят в состав городской сети спортивных объектов, каждый из них имеет свои особенности.
СКС - расположены исключительно в центральных частях города, и их количество зависит от размера города. Такие комплексы включают несколько ( 5 шт.) количество объектов физкультурно-спортивного назначения, которые объединены вокруг крупного (основного) объекта с организованными местами для зрителей или трибунами. Они, как правило, входят в одно спортивное сооружение. Второстепенные спортивные объекты, как крытые, так и плоскостные служат для проведения тренировочных занятий.
СМО - расположены в городских районных центрах. В состав комплексов входит не большое количество (1-2 шт.) спортивных объектов имеющих обособленную функцию, собственные коммуникации и входной узел. Все они являются встроенными, т.к. их расположение в комплексе не предусматривалось при проектировании основного сооружения.
СУУ - характерны равномерным расположением в районах города. Количество объектов напрямую зависит от масштаба учебного учреждения и имеет второстепенное значение для функции, протекающей в здании. Такой комплекс - это 1-2 крытых и несколько открытых спортивных объектов, которые равнозначны, но каждый тип обязательно имеет основной объект. Как и в предыдущем случае, спортивные объекты имеют собственные коммуникации и входной узел, однако размещение спортивного объекта предусматривается уже при проектировании основного сооружения (здание учебного учреждения). ССУ - расположение определяет ряд факторов, таких как историческая особенность развития городской территории, наличие резервных территорий, привязанность к городскому спортивному сооружению и т. д. Последний фактор обуславливает сочетание СКС и ССУ, как единого комплекса. Для комплекса характерно большое количество ( 5 шт.) спортивных объектов, имеющих основную функциональную составляющую. Кроме того характерной особенностью этого типа является то, что спортивный комплекс не является самостоятельным, а входит в состав образовательного учреждения, включающего в себя не только спортивные, но и общественные и жилые объекты.
СПП - расположение в населенном пункте бывает двух видов: на территории промышленного предприятия; обособленно в любой части города. Комплексы этого типа несколько похожи на СКС, но функционально объекты спортивного комплекса имеют второстепенное значение для предприятия. Количество спортивных объектов в таком комплексе зависит от множества факторов (масштаба промышленного предприятия, наличия резервной территории, возможностей балансосодержателя и др.).
СЖД - в городском пространстве расположены неравномерно, сосредоточены в центральной части, что объясняется ликвидацией существовавших ранее аналогичных спортивных объектов. Существует один принципиальный вид - подростковый клуб (детско-юношеские спортивные клубы), они ориентированы, прежде всего, на развитие детского спорта. В связи с этим будем относить к спортивным объектам по месту жительства спортивные помещения общего пользования, находящиеся в жилых домах (подростковые клубы). Количество объектов не большое ( 5) и зависит от наличия резервных площадей, включает как крытые, так и открытые (плоскостные) спортивные объекты. Крытые спортивные объекты по расположению относительно жилого дома являются встроенными или пристро енными.
Предложенная классификация спортивных комплексов и выявленное место, и значение в них основных спортивных залов позволяют сформулировать основные направления модернизации спортивных комплексов.
СКС — объемно-планировочное решение определяет основной спортивный объект каждого из типов (крытые и открытые спортивные объекты), для открытого спортивного сооружения таковым является стадион или футбольное поле, для крытого - спортивный зал с наибольшими габаритами, предназначенный для проведения соревнований городского уровня. Для этих типов комплексов могут быть предложены следующие направления модернизации:
- архитектурно-планировочная модернизация крытого спортивного сооружения;
- устройство дополнительных спортивных объектов, вспомогательных или санитарно-гигиенических помещений в подтрибунном пространстве;
- создание над плоскостным сооружением в холодный период года временного покрытия из легких воздухоопорных конструкций для возможности круглогодичного использования.
Формирование концептуальной модели информационной системы
Одними из важных задач, реализующих Концепцию развития физической культуры и спорта в РФ, являются, наряду со строительством новых спортивных объектов, инвентаризация всех существующих спортивных объектов, выявление их состояния, разработка стратегии модернизации самих объектов и спортивной инфраструктуры в целом. Однако, как очевидно из раздела 1.2, количество спортивных объектов только в 8 городах Ростовской области превышает 860, поэтому сохранность сведений об объектах, а тем более принятие решений об их модернизации традиционными методами на уровне даже района представляет большую сложность. Способствовать решению этой сложной многофакторной задачи могут методы и средства компьютерных технологий и, в частности, как отмечено в разделе 1.3, использование информационных систем, построенных на основе баз данных и геоинформационных технологий.
При создании любой системы должна быть четко поставлена цель и сформулированы решаемые задачи. В соответствии со стратегией, предложенной в Концепции развития физической культуры и спорта целью предлагаемой информационной системы является поддержка принятия решений по модернизации спортивных объектов по месту жительства. Для достижения поставленной цели принята следующая постановка задачи: информационная система должна содержать актуальные сведения о спортивных сооружениях городского типа, дающие возможность судить об их современном состоянии, позволять просматривать место расположения объекта на географической карте, служить основой для принятия решений по модернизации, реюнструкции или техническому перевооружению спортивного объекта.
С целью решения поставленной задачи, на основании исследований, проведенных в разделе 1.3, в основу концептуальной модели системы заложены возможности геоинформационных технологий, требования и факторы, влияющие на проектирование, функционирование, реконструкцию и модернизацию спортивных объектов, а также направления использования информационной поддержки приятия решений по модернизации архитектурных объектов различной типологии.
С учетом поставленной цели и сформулированной словесной постановки задачи разработана обобщенная концептуальная модель системы, приведенная на рис. П 2.37 т. 2. Предложенная концептуальная модель состоит из управляющего модуля, базы картографических и тематических данных, а также модулей анализа и выбора решений.
Управляющий модуль предназначен для выбора режимов и направлений работы. Предусмотрено 3 режима работы системы: заполнение данных, кадастр и получения рекомендаций (см. т. 2 рис. П 2.38). Работа в двух последних режимах не возможна без занесенной в базу данных информации о современном состоянии объекта. Для работы в этом режиме создаются специальные экранные формы, в которые заносится информация о принадлежности объекта определенному спортивному комплексу, месте его нахождения и его характеристиках на уровне генерального плана, объемно-планировочного решения, инженерного оборудования и современного состояния.
Работа в режиме кадастра предусматривает возможность поиска необходимых объектов и просмотра всей информации о нем, содержащейся в базе данных. Осуществление поиска информации может осуществляться на карте с использованием возможностей геоинформационной технологии (ГИС-приложение) или с помощью поисковой системы. Для использования ГИС-приложения система должна содержать карты городов с локализованными на них спортивными объектами. Нахождение сведений об объектах с помощью поисковой системы позволяет выбрать из соответствующих списков город, адрес и название объекта, после чего просмотреть информацию об объекте.
Режим получения реюмендации позволяет выявить несоответствие существующих градостроительных, архитектурно-планировочных, инженерно-технических параметров спортивных объектов современным нормативным требованиям и получить рекомендации (в соответствии с, разработанными в разделах 2.1 и 2.2 предложениями) по модернизации и реконструкции.
Пожалуй, одной из самых важных частей информационной системы является база данных. С целью формирования структуры базы данных был проведен анализ сведений, необходимых для инвентаризации (в соответствии с требованиями Министерства физической культуры и спорта) и принятия решений по модернизации объектов (на основании разделов 1.1 и 1.2).
В соответствии с постановкой задачи предлагается базу данных разделить на три самостоятельные, но, связанные через наименование и адрес объекта части: географическая информация, тематические данные, рекомендации (см. т 2 рис. П 2.39). Географическая информация, как было описано выше, состоит из карт городов и координат мест расположения объектов. Тематическую информацию, в свою очередь, предлагается также разделить на 2 группы: фактографические данные и нормативные требования. Фактографические данные содержат информацию о современном состоянии объекта и представлены показателями и сведениями о генеральном плане, принадлежностью объекта к определенному спортивному комплексу, архитектурно-планировочными показателями и характеристиками, данными о инженерно-технических характеристиках объекта. Кроме того, фактографические данные должны содержать фотофиксацию современного состояния объекта. Причем фотографии могут быть представлены рядом изображений, распределенными по годам осуществления фотофиксаниии. Такое разделение предлагается осуществить с целью получения возможности составления временного ряда, показывающего изменение состояния объекта во времени. Такие временные ряды изображений помогут в принятии решения об очередности проводимых мероприятий.
Нормативные требования должны позволять осуществить сравнение текущего состояния объекта с современными требованиями с целью выработки предложений по направлениям модернизации. В соответствии с этим нормативные требования должны быть представлены требованиями к генеральным планам, объемно-планировочным решениям, размерам помещений в зависимости от видов спорта и прочими нормируемыми данными.
Раздел «Рекомендации» базы данных должен содержать все возможные варианты модернизации объектов в зависимости от типа объекта, приближенного к жилью, вида спорта и сочетания характеристик не соответствующих нормативным данным. Рекомендации представляют собой текстовые списки необходимых мероприятий, которые могут сопровождаться принципиальными схемами модернизации.
Предложенная в настоящей главе концептуальная модель информационной системы может быть положена в основу подхода к модернизации спортивных объектов по месту жительства на основе средств информатизации.
Методические рекомендации по использованию информационной системы при модернизации спортивных объектов по месту жительства
Проведенная в настоящем разделе экспериментальная апробация методики использования средств информатизации при архитектурно-планировочной модернизации спортивных объектов осуществлена в соответствии с целями и задачами, поставленными долгосрочной программой «Развитие физической культуры и спорта в Ростовской области до 2020 года» и основана на данных, полученных в ходе инвентаризации спортивных объектов, проводимой Министерством по физической культуре и спорту Администрации Ростовской области при участии автора настоящей работы.
В процессе экспериментальной апробации для проверки работоспособности информационной системы при работе в режиме «Кадастр» в географическую и тематическую части базы данных занесены сведения о спортивных объектах восьми городов Ростовской области: Новочеркасск, Батайск, Новошахтинск, Азов, Гуково, Донецк и Каменск-Шахтинский и Зверево.
Для наполнения графической части базы данных подготовлены растровые карты городов и, по указанной выше технологии, на них нанесены спортивные объекты. В фактографическую часть тематической базы данных занесены основные сведения о 280 спортивных объектов с фотофиксацией их современного состояния.
Нормативная часть базы данных наполнена требованиями, предъявляемые к спортивным залам и обслуживающим их помещениям, а также рекомендациями для 15 вариантов спортивных залов по 20 видам спорта.
С целью проверки алгоритма и адекватности всех видов поиска осуществлена (программистом кафедры ГИТАП ИАрхИ ЮФУ Карпюк Т.А. при участии автора) программная реализация предложенной в настоящем исследовании методики. Реализация управляющего модуля, поисковых модулей, модуля анализа и выбора решений осуществлены на языке С++ Builder с использованием СУБД PARADOX. ГИС-приложение, позволяющее осуществить графический поиск объекта, реализовано в среде ArcGIS 9.1. с использованием приложения АгсМар для локализации спортивных объектов на карте. Сервисные функции ГИС-приложения и обращение к управляющему модулю реализованы на языке программирования VisualBasic for Applications.
Для привязки карт городов и спортивных объектов использован специальный инструмент геокодирования, называемый локатором адресов. В качестве инструмента, позволяющего осуществить геокодирование, использовано приложение АгсМар,. Это приложение визуально интерпретирует и представляет полученные результаты геокодирования. Для локализации спортивных объектов на карте города в АгсМар организован слой со стандартизированными улицами, на основе которого создан соответствующий локатор адресов. Файл с данными о местонахождении спортивных объектов городов специальным образом преобразован, в результате чего на карту города нанесены спортивные объекты согласно их адресам.
Экспериментальная проверка работоспособности предложенных поисковых алгоритмов показала их эффективность и быстроту получения информации.
Экспериментальная апробация блоков анализа и выдачи рекомендаций осуществлялась на примере спортивных объектов по месту жительства города Азова Ростовской области.
На первом этапе с целью проверки необходимости проведения мероприятий по модернизации объектов по месту жительства города был с помощью ГИС-приложения осуществлен градостроительный анализ спортивных комплексов выбранного типа. С этой целью на карте города была осуществлены выборка только спортивных комплексов при учебных учреждениях и при жилых домах. Затем с использованием возможностей ГИС-анализа автоматически получены радиусы обслуживания территории этими объектами. Анализ полученной схемы показал полное совпадение со схемой, выполненной традиционным способом и приведенной в разделе 1.1.2 и также подтвердил тот факт, что целый ряд территорий не входят в зоны обслуживания этих объектов. В связи с этим сделан вывод о необходимости организации новых спортивных объектов на неохваченных территориях. Поскольку в этих районах нет больших свободных территорий, то это должны быть объекты, встроенные в существующие здания, т.е. объекты при жилых домах.
На втором этапе для определения направлений модернизации существующих объектов был выбран спортивный объект, расположенный по ул. Мира,2 (см. т.2, рис. П 3.4).
В базе данных в момент проведения эксперимента имелись следующие данные о состоянии объекта.
Общие данные:
Населенный пункт — город Азов; точный адрес — 346780 г. Азов Ростовская область ул. Мира 2; идентификационный ключ - 133; наименование объекта - спортивный зал; тип спорткомплекса - ССУ; наименование балансодержателя - МОУ СОШ №1; пропускная способность — 15 чел.; вид спорта - общая физическая подготовка, бадминтон, настольный теннис (на три стола), аэробика, тяжелая атлетика (на четыре помоста); состояние - удовлетворительное;
Градостроительные особенности:
Уровень обслуживания - 1; наличие резервных территорий - «Да»; наличие открытых площадок - «Да», 5 шт.: спортивное ядро (легкая атлетика), спортивная площадка (баскетбол), спортивная площадка (волейбол), площадка (волейбол), спортивная площадка (бадминтон); доступность для маломобильного населения и инвалидов — «Нет».
Архитектурно-планировочные особенности:
Зонирование - «Нет»; размеры основного игрового помещения - 18x9 4,8 м, наличие эвакуационного выхода - «Да», наличие вспомогательных помещений - «Нет», наличие санитарно-гигиенических помещений - «Да»: 20м2 (одно помещение), количество душевых -4 шт., унитаз - 1; расположение спортивного зала относительно здания - в отдалении от входного узла в юго-восточной основной части здания; доступность для маломобильного населения - «Нет»; наличие трибун, зрительских мест - «Нет», возможность расширения - «Да»: 45 м2 (смежные помещения).
Конструктивные особенности:
- конструктивная система объекта - стеновая; материал несущей конструкции покрытия — бетонные плиты; материал ограждающих конструкций керамический кирпич, материал покрытия пола - деревянные доски.
Инженерно-технические особенности:
Наличие системы кондиционирования - «Нет»; наличие приточно-вытяжной вентиляции - «Нет»; отопление - 18С; наличие естественного освещении - «Да»: 18%, северо-восточная ориентация; наличие искусственного освещения - «Да»: 200 Лк, наличие инженерных устройств для трансформации зала и оборудования - «Нет»;
В соответствии с разработанным в разделе 3.2 алгоритмом выполнено сравнение данных о состоянии объекта с нормативной информацией, находящейся в постоянной части базы данных. Получены следующие результаты.
