Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние проблемы . 9
1.1. Эволюция развития характера жилой застройки и типов жилых зданий в процессе реконструкции в крупных городах (Москва, Ленинград). 9
1.2. Основные задачи формирования жизненной среды при реконструкции жилой застройки на современном этап е градостроительства. 14
Глава 2. Предпроектные исследования при реконструкции жилой застройки . 26
2.1. Нормативно-правовые основы создания безопасной комфортной среды проживания населения при реконструкции жилой застройки. 26
2.2. Градо-экологическнй анализ архитектурно -пространственной организации жилой застройки на реконструируемой территории . 32
2.3. Принцип функционального градо-экологического зонирования территории . 33
Оценка опорного фонда реконструируемой застройки. 38
2.4. Принципы организации транспортного и пешеходного движения с учетом обеспечения безопасности и охраны окружающей среды. 41
Глава 3. Методология оценки экологической ситуации при реконструкции жилой застройки. 55
3.1. Пофакторная оценка состояния окружающей среды: 55
Климат и микроклимат. 55
Регулирование ветрового режима (аэрации) жилой застройки . 60
Радиационный режим жилой застройки. 69
3.2. Воздействие и защита реконструируемого жилого квартала от физических факторов окружающей среды: 72
- Акустический режим; 72
- Инженерно-геологические и гидрологические условия; 87
- Почвенный покров; 92
- Электромагнитные поля, радиоактивное излучение. 95
Глава 4. Технология комплексного градо — экологического
подхода при реконструкции жилой застройки. 100
Общие выводы и результаты. 115
Библиография.
- Основные задачи формирования жизненной среды при реконструкции жилой застройки на современном этап е градостроительства.
- Градо-экологическнй анализ архитектурно -пространственной организации жилой застройки на реконструируемой территории
- Принцип функционального градо-экологического зонирования территории
- Регулирование ветрового режима (аэрации) жилой застройки
Введение к работе
В условиях постоянного падения инвестиций в строительство, почти повсеместно прекратилось строительство крупных микрорайонов и районов, характерных для 70-х и 80-х годов. Вопросы реконструкции городов и жилых районов стали определяться как приоритетные задачи российского градостроительства. Организационно-управленческим следствием этого стали многочисленные программы возрождения исторических городов на федеральном и региональном уровнях; методические указания по комплексной реконструкции районов, принятые Госстроем России [1], программы реабилитации пятиэтажных домов массовых серий, строительство мансард и тому подобное.
Что же сегодня понимается под термином «реконструкция»? Реконструкция - не произвольно «объявленная» стадия в развитии планировочной структуры, а вполне определенный его этап, определяемый цикличностью смены фаз развития и типов сложности планировочной структуры. «Реконструкция - это приспособление города к его качественным изменениям — его модернизация, обновление планировочной, функциональной, инженерной и технической организации, стремление к более рациональному использованию территории, максимальному разнообразию ее функций, уплотнение ее застройки» [36].
Понятие реконструкции можно определить как целенаправленное создание современных условий жизни людей средствами градостроительства и архитектуры. В силу своей предопределенности, этап реконструкции прогнозируем. Вместе с тем, это явление совершенно неоднородно и в зависимости от состояния планировочной структуры приобретает различные формы.
В процессе социалистического строительства были разработаны и накоплен определенный практический опыт по решению вопросов реконструкции крупных городов, реконструкции жилых кварталов старой застройки. Можно назвать труды Махровской Александры Викторовны (ее книга «Реконструкция старых жилых районов крупных городов»), далее изданная в виде учебного пособия в 1980 г. книга Миловидова, Осина, Шумилова — «Реконструкция жилой застройки», Круглякова - «Комплексная реконструкция жилых кварталов старой застройки» и др.
Одним из важнейших направлений в то время являлось улучшение гигиенических качеств исторически сложившихся районов жилой застройки, создание в ней здоровой среды проживания.
Особое место при реконструкции занимала проблема сохранения архитектурно-градостроительного наследия, охраны и развития исторической среды в процессе реконструкции. Этому вопросу посвящены труды Светланы Константиновны Регамэ, Гуляницкого, Усовой и др. Проведя краткий ретроспективный анализ процессов реконструкции, следует отметить, что имела место тенденция реконструкцию городов сводить лишь к ликвидации качественно устаревших зданий и сооружений и замены их новыми. В течение последних 30 лет, т.е. в период интенсивного роста жилой застройки площади застроенных территорий не всегда характеризовались комплексным подходом, что приводило к хаотичности планировки и беспорядочному размещению объектов, часто с нарушениями природоохранных и санитарно-гигиенических нормативов.
При реконструкции жилых территорий основной целью ставился прирост численности жителей за счет увеличения плотности застройки при увеличении этажности. Такой подход в ряде случаев приводит к неблагоприятным экологическим последствиям.
Объекты реконструкции в XXI-M веке — районы массовой жилой застройки 60 - 70-х годов.
В настоящее время развитие территорий в крупных городах вошло в стадию перехода от экстенсивного освоения свободных пространств города к началу реконструкции массивов сложившейся застройки.
Комплексная реконструкция жилых территорий рассматривается сегодня как закономерный процесс обновления и совершенствования жилой застройки городов. Комплексная реконструкция жилых районов составляет основу градостроительной политики государства в ближайшей перспективе.
Вместе с тем, опыт комплексной реконструкции как в социально-правовом аспекте, так и в нормативно- методическом, находится на пути эволюционного развития.
Темпы реализации Программы комплексной реконструкции сдерживаются действующей схемой инвестирования, которая предполагает финансирование инвестором жилищного строительства с последующей передачей городу не менее 34 % построенного жилья. Вместе с тем, для расселения всех жителей сносимых домов требуется более чем четырехкратное увеличение жилищного фонда.
Основные положения и требования в области реконструкции жилой застройки развиваются под воздействием новых социально-экономических условий в стране, преобразований градостроительных и территориально-планировочных основ градостроительства.
В связи с большим и непрерывным ростом масштабов реконструкции, особенно в крупных городах со сложной экологической и градостроительной ситуацией и отсутствием определенных обобщений, особенно в области обеспечения устойчивого развития городской среды, создания безопасной и экологически комфортной жизненной среды послужило основанием для выбора данной темы.
Основные задачи формирования жизненной среды при реконструкции жилой застройки на современном этап е градостроительства.
Реконструкция жилой застройки в современном градостроительстве — это сложное и комплексное понятие. Главная задача реконструкции -устранить несоответствие между ранее сложившейся планировочной структурой и новыми требованиями развития общества. К сожалению, еще не сформировалась теоретически основательная практическая база по решению этой проблемы.
Вместе с тем, в настоящее время развитие территорий в крупных городах вошло в стадию перехода от экстенсивного освоения свободных пространств города к началу реконструкции массивов сложившейся застройки, расположенных в различных его частях. Можно классифицировать территории, подлежащие реконструкции, по их месторасположению в структуре города:
1. Территории в историческом центре городов. Их структура многократно изменялась и характеризуется, как правило, повышенной интенсивностью застройки. Планировочной особенностью является - традиционная квартальная система планировки с периметральной застройкой (характерны узкие переулки и дворы - колодцы, лишенные зелени и мест отдыха). Здесь требуется при реконструкции особый подход. В первую очередь здесь реконструкция связана с укрупнением кварталов, расчисткой внутриквартальных территорий и их озеленением, созданием новых пешеходных связей по кратчайшим направлениям, ведущим к остановкам транспорта и учреждениям повседневного обслуживания.
2. Территории, примыкающие к историческому центру городов. Они характеризуются меньшей интенсивностью застройки, здесь имеют место вкрапления мелких предприятий, административных зданий, торговых и других объектов. Реконструкция жилой территории связана здесь в ряде случаев также с укрупнением кварталов, с улучшением окружающей среды посредством выноса мелких предприятий, уменьшением неблагоприятного воздействия транспорта на прилегающих магистралях.
3. Территории, расположенные ближе к окраинам городов. Жилая застройка здесь в ряде случаев соседствует с территориями промышленных зон, железнодорожными узлами. Эта застройка весьма разнохарактерна по плотности жилого фонда, видам и приемам формирования пространства, имеет значительный фонд капитальных зданий, не подлежащих сносу. Наиболее сложные условия реконструкции связаны в кварталах, находящихся в зоне неблагоприятного воздействия промышленности и транспорта. Однако в ряде случаев возникают проблемы по охране природной среды, в случаях реконструкции сложившейся застройки вблизи или находящейся непосредственно на территории природного комплекса города. Объекты реконструкции в XXI веке - это районы массовой жилой застройки 60 - 70-х годов. Это должно стать возвратом от «планиметрии» к подлинным произведениям градостроительного искусства, к органичному взаимодействию новых форм архитектуры с исторически сложившимся окружением, комплексному оздоровлению городской среды.
Реконструкция территорий с некапитальной экстенсивной застройкой несущественно отличается от освоения новых территорий, поскольку сводится к почти полному сносу и последующему новому строительству. Отличие заключается в определении очередности сноса малоценных и неблагоустроенных строений, включении в планировочную структуру опорных зданий, учете пригодных для дальнейшей эксплуатации инженерных коммуникаций, дорожной сети и зеленых насаждений. Небольшое количество сохраняемых планировочных элементов не может кардинально влиять на выбор планировочной структуры. Например, исторически малоценные строения с физическим износом более 75 % подлежат первоочередному сносу, а в центрах крупных городов -малоэтажную застройку, если она не является архитектурно-историческим памятником или элементом исторической среды, намечают к сносу независимо от износа, но в несколько очередей. Капитальные здания большой этажности в отдельных случаях могут попасть под снос по градостроительным соображениям. [36] [73]
Таким образом, вопросы сноса старого неблагоустроенного жилищного фонда легче решаются там, где есть возможность получить достаточный выход новой жилой площади, чтобы сделать эту реконструкцию экономически оправданной. Сегодня необходимо выработать стратегию этой огромной работы в масштабе города, определив порайонно очередность реконструкции, ее характер (модернизация, выборочный снос, сплошной снос и т.п.).
Реконструкция территорий с интенсивной застройкой является более сложной проблемой, т.к. здесь расположено большое количество сохраняемых зданий, планировка территории сложилась, и существенное ее изменение связано со значительными материальными затратами. Реконструкция планировочной структуры таких территорий преследует цель формирования на базе старых кварталов новых структурных образований. Эти образования формируют наличие, прежде всего очередности сноса малоценных строений. При этом решают вопрос использования освобождающихся участков. На территории предусматривают четкое зонирование: выделение жилых подзон, участков зеленых насаждений общего пользования, детских учреждений, школ и торгово-бытовых предприятий.
Основным структурным элементом планировочного решения считают жилую подзону, создаваемую на базе объединения в группы зданий маломерных кварталов. Подзоны организовывают таким образом, чтобы в них входили не только жилые дома, но, по возможности, и озелененные участки, площадки для детских игр и хозяйственного обслуживания, автостоянки и гаражи индивидуального пользования.
Однако, в кварталах, густо застроенных капитальными домами, создание жилых групп не всегда возможно.
В практике градостроительства различают четыре принципиально различные схемы зонирования реконструируемой территории:
- В условиях значительного сноса и вследствие этого разрежения застройки прибегают к следующим планировочным приемам. На территории, где сносимая малоценная застройка расположена в центре, школу и детские учреждения размещают в освободившейся центральной части территории.
- На территории с более плотным опорным фондом жилые дома располагают компактней, чем в первом случае. Их объединяют вокруг свободного пространства, где размещены школа и детские учреждения.
- При плотности опорного жилого фонда 7 000 м2/га и более, а также отсутствии свободных участков внутри микрорайона пространство организуют, используя прилегающие территории. Новые школы иногда выносят на периферию.
- Преобразование планировочной структуры плотно застроенных кварталов с хорошо сохранившимися или представляющими архитектурно-историческую ценность зданиями - задачи сложная. Выделение участков общественного назначения требует расчистки застройки.
Жилая среда старых микрорайонов характеризовалась, как уже отмечалось выше, крайне слабой структурной и композиционно-пространственной организацией. Поэтому одним из существенных требований к реконструкции этих жилых образований должно стать требование прорисовки и планировочно-пространственной организации основных пешеходных направлений, более четкой и последовательной дифференциации жилых и общественных пространств. Задачи реконструкции жилой застройки в данном случае приобретают не только архитектурно-технический, но и планировочно-пространственныи характер.
Градо-экологическнй анализ архитектурно -пространственной организации жилой застройки на реконструируемой территории
Последовательность проведения градо-экологического анализа реконструируемой жилой застройки заключается в следующем (планшет 4, альбом):
A. Определяется характеристика реконструируемой территории: функциональное назначение в соответствии с функциональным зонированием территорий города; характер застройки (этажность, тип и др.) в соответствии со строительным зонированием; соотношение озелененных территорий по данным ландшафтного зонирования города. Такой подход позволяет органически связать планировочную структуру, архитектурно-пространственное решение реконструируемой территории со всей городской структурой, повышает надежность решений.
Б. Устанавливаются планировочные ограничения (уточнение границ охранных зон, природных комплексов, историко-культурных памятников, санитарно-защитных зон, функционально несовместимых зон — свалки, ж/д узлы, зоны влияния аэропортов и др.) Дополнительно в ряде случаев проводится ландшафтный анализ на основе историко-опорного плана для обоснования реконструкции территорий природного комплекса (засыпаемых русел рек, ручьев, водоемов) с целью восстановления природных элементов и ограничения антропологического воздействия на них реконструируемой застройки.
B. Оценивается опорный фонд (физический износ здания, капитальность здания, этажность, ширина корпуса и длина фронта, конфигурация планировки).
Г. Обосновываются предложения по выводу нежилых объектов с территории микрорайона.
Д. Оценивается экологическая ситуация территории (геологические и гидрологические условия, почвы, растительность, вода и др.). Е. Оцениваются санитарно-гигиенические условия окружающей среды (загрязненность воздуха, почв и водоемов, акустический и радиационный режимы, микроклиматические условия — инсоляция, аэрация, тепловой режим).
Ж. Характеризуется комфортность проживания (обеспеченность гаражами, зелеными насаждениями, доступность к транспортным связям и объектам первичного обслуживания). Дополнительно анализируются демографические условия.
В соответствии с Законом города «О градостроительном зонировании территории города Москвы» в Генплане г. Москвы представлены генеральные схемы функционального, строительного и ландшафтного зонирования, выполненные в масштабе 1:25 000 с нанесенными на них границами планировочных районов. Для каждого из более чем 1 500 планировочных районов установлены типы функционального, строительного и ландшафтного назначения, которые обязательны для всех видов градостроительной, исходно-разрешительной, проектной документации, в том числе и для проектов жилищного строительства. Регламенты отдельных участков устанавливаются в Планах градостроительного зонирования территории районов и отдельных реконструируемых частей города [17] [26]:
- Функциональное зонирование устанавливает для каждой кадастровой единицы города, предельные доли территории занятые общественными, жилыми, промышленными и природными объектами;
- Строительное зонирование устанавливает доли застроенных территорий, занятых малоэтажной, среднеэтажной и многоэтажной застройкой и плотностью застройки;
- Ландшафтное зонирование регламентирует в каждой кадастровой единице предельные доли естественных, открытых и замощенных поверхностей и территорий, занятых зданиями и сооружениями.
Все эти данные используются при оценке реконструируемой территории как определенные регламенты, при их включении и учете соответствующих показателей использования территории при установлении земельных и имущественных отношений.
Рациональное использование территории района реконструкции, прежде всего, зависит от правильного определения размера всех функциональных зон района (микрорайона).
Задача зонирования - распределить территорию микрорайона между его основными частями (зонами): жилая застройка, транспортные и пешеходные коммуникации, общественно-бытовые, школьные и детские учреждения, стоянки для индивидуального транспорта, озелененные площадки для отдыха и спорта.
Цель функционального зонирования территории - оценить территорию микрорайона для разработки соответствующих мероприятий по регулированию экологической ситуации как в целом по микрорайону, так и отдельных его участков (зон) в соответствии с их экологическими характеристиками.
Оценка общего функционального зонирования территории должна учитывать всю совокупность факторов, оказывающих воздействие на проектируемую территорию.
К факторам, оказывающим отрицательное влияние на состояние экологической ситуации микрорайона, относятся промышленные и энергетические объекты, крупные транспортные магистрали (автомобильные и железнодорожные). Перечисленные объекты могут находиться за пределами проектируемого района, однако их влияние учитывается при определении зоны эколого-планировочных ограничений (установление границ санитарно-защитных зон).
К факторам, оказывающим положительное влияние, относятся крупные зеленые массивы, водоемы, реки. Их влияние учитывается при анализе ландшафтной ситуации и определении определенных ограничений (зон охраняемого ландшафта, охраняемых зон памятников истории и культуры) с точки зрения неблагоприятного воздействия осваиваемой под строительство территории - т.е. определение линий природоохранного регулирования (оценка проводится на основе ранжирования территорий природного комплекса по режимам охраны - 5 категорий).
При оценке влияния природного ландшафта на функциональное зонирование жилого района, кроме экологически ценных, целесообразно выделить также участки, которые необходимо сохранить свободными от застройки или предназначить для объектов, требующих для своего функционирования особых санитарно-гигиенических природных условий (например, территории и акватории, пригодные и удобные для целей рекреации).
Принцип функционального градо-экологического зонирования территории
В условиях реконструкции жилой застройки анализ функционального зонирования целесообразно дополнить историко-опорными планами с ландшафтным анализом для обоснования реконструкции территорий природного комплекса (засыпанных русел рек, ручьев, водоемов) с целью восстановления природного каркаса.
В результате этой работы составляется карта-схема эколого-градостроительного зонирования, которая является основой для организации функционального зонирования территории жилого района. При отсутствии активных элементов природного ландшафта или при строительстве на нарушенных территориях необходимо обогащение природной среды проектируемого жилого района искусственно создаваемыми элементами — водоемами, насыпями, зелеными пространствами — при максимальном использовании рельефа.
Последовательность и характер реконструктивных мероприятий во многом зависит от вида, плотности существующей застройки. Реконструкция территорий с некапитальной экстенсивной застройкой несущественно отличается от освоения новых территорий, поскольку сводится к почти полному сносу и последующему новому строительству. Отличие заключается в определении очередности сноса малоценных и неблагоустроенных строений, включении в планировочную структуру опорных зданий, учете пригодных для дальнейшей эксплуатации инженерных коммуникаций, дорожной сети и зеленых насаждений. Небольшое количество сохраняемых планировочных элементов не может кардинально влиять на выбор планировочной структуры.
Реконструкция территорий с интенсивной застройкой является более сложной проблемой, т.к. здесь расположено большое количество сохраняемых зданий, планировка территории сложилась и существенное ее изменение связано со значительными материальными затратами. Реконструкция планировочной структуры таких территорий преследует цель формирования на базе старых кварталов новых структурных образований. Эти образования формируют, намечая, прежде всего очередность сноса малоценных строений. При этом решают вопрос использования освобождающихся участков. На территории предусматривают четкое зонирование: выделение жилых подзон, участков зеленых насаждений общего пользования, детских учреждений, школ и торгово-бытовых предприятий, (рис. 6,7)
Основным структурным элементом планировочного решения считают жилую подзону, создаваемую на базе объединения в группы зданий маломерных кварталов. Подзоны организовывают таким образом, чтобы в них входили не только жилые дома, но, по возможности, и озелененные участки, площадки для детских игр и хозяйственного обслуживания, автостоянки и гаражи индивидуального пользования.
Однако, в кварталах, густо застроенных капитальными домами, создание жилых групп не всегда возможно.
В практике градостроительства различают четыре принципиально различные схемы зонирования реконструируемой территории.
- В условиях значительного сноса и вследствие этого разрежения застройки прибегают к следующим планировочным приемам. На территориях, где сносимая малоценная застройка расположена в центре, школу и детские учреждения размещают в освободившейся центральной части территории.
- На территориях с более плотным опорным фондом жилые дома располагают компактней, чем в первом случае. Их объединяют вокруг свободного пространства, где размещены школа и детские учреждения,
- При плотности опорного жилого фонда 7 000 мг/га и более, а также отсутствии свободных участков внутри микрорайона пространство организуют, используя прилегающие территории. Новые школы иногда выносят на периферию.
- Преобразование планировочной структуры плотно застроенных кварталов с хорошо сохранившимися или представляющими архитектурно-историческую ценность зданиями — задача сложная. Выделение участков общественного назначения требует расчистки застройки.
Для нового строительства при реконструкции используют участки, ранее не освоенные из-за сложности рельефа или тяжелых геологических условий, что стало возможным благодаря расширению технических возможностей современного градостроительства.
При реконструкции физический износ здания часто является основным показателем перспективности здания, поскольку дома с износом несущих конструкций, превышающим 60 %, капитально ремонтировать нецелесообразно. Капитальность зданий определяется долговечностью материалов, из которых выполнены конструктивные элементы, главным образом, стены.
Жилая застройка классифицируется по степени ее капитальности: 1-я категория: остаточный срок службы от 40 до 60 и более лет (возможен снос только в перспективе); 2-я категория: остаточный срок службы от 5 до 20 лет (т.н. «малоценная» или «некапитальная» застройка, может быть снесена на 1-м этапе реконструкции).
Помимо физического износа («амортизации») застройки, существует понятие «морального» износа. Так, например, в результате переуплотнения застройки часть здания не инсолируется (требуется либо перепланировка внутренних помещений, либо снос). В ряде случаев здание не соответствует функциональному назначению жилой территории (складские и коммунальные предприятия и др.).
Опорный план застройки с классификацией домов по категории ценности является основным для определения этапов реконструкции кварталов, очередности сноса жилых домов, а также расчета возможного объема и стоимости работ, (рис. 8,9)
Ширина корпуса и длина фронта — две взаимосвязанные величины, от которых зависит качество планировочного решения при реконструкции зданий. В старой застройке городов 60 % домов имели ширину корпуса от 9 000 до 13 000 мм. Повторяемость узких корпусов (5 000 - 9 000 мм) составляла примерно 20 %. Узкие корпуса возводились по периметру дворов, с оконными проемами только с одной стороны и глухими стенами, примыкающими к соседним участкам. С ростом стоимости земли и, соответственно, стремлением к повышению плотности застройки появилась тенденция увеличения ширины корпуса до 17 000 мм.
В условиях исторически ценных районов застройки классификация жилого фонда устанавливается на основе комплексной оценки домов по совокупности признаков архитектурно-исторических и градостроительных, экономических и конструктивно-планировочных. При оценке учитываются композиционные связи зданий, масштабные соотношения, а также социальные условия реконструкции (преимущества проживания жителей в исторически сложившейся городской среде).
Регулирование ветрового режима (аэрации) жилой застройки
По скоростям движения воздушного потока определяются следующие зоны: - застойные зоны - зоны, в которых скорости воздушного потока находятся в пределах 0-1 м/с (воздушные массы в этих пределах практически не обновляются, способствуя тем самым застою вредных веществ, находящихся в атмосфере); [45] - комфортные зоны — зоны, в которых скорости воздушного потока находятся в пределах 1-3 м/с; - допустимые зоны - зоны, в которых скорости воздушного потока находятся в пределах 3-5 м/с (скорости ветра приближаются к критическим, но все же остаются приемлемыми для пешеходов); - дискомфортные зоны — зоны, в которых скорости воздушного потока составляют более 5 м/с. Такие зоны возникают в ряде случаев вдоль магистралей (эффект «аэродинамических труб») с сильным ветровым потоком, превышающим нормативные физико-гигиенические требования, (планшет 9, альбом)
В настоящее время разработаны программы расчета аэрационной обстановки на территориях застройки (программа «АЭРАТ»). Эта программа требует от пользователей специальной подготовки и опыта работы с программами CAD.
Предложенный математический аппарат и алгоритм расчета аэрации территории апробирован в практике проведения государственной экологической экспертизы Москомприроды. [45]
Вместе с этим существуют традиционные графоаналитические методы расчета аэрационного режима в проектной практике. Рядом авторов -Серебровским Ф.Л. [92], Реттер Э.И.[83], Семашко К.И. [91] и другими -были выявлены экспериментальным путем закономерности формирования ветрового режима под влиянием элементов застройки, ориентации улиц, озеленения и благоустройства, рельефа местности и др. На основе выявленных закономерностей была разработана методика количественной оценки аэрационного режима.
Методика количественной оценки аэрационного режима территории застройки для условий как повышенных, так и пониженных скоростей ветра учитывает форму и размеры ветровых теней зданий и зеленых насаждений, а также их взаиморазмещение, которое определяет характер формирования ветрового режима на отдельных участках (зоны усиления исходной скорости ветра, зоны завихрений и т.д.).
На основании результатов исследований был построен график зависимости отношения глубины зоны оптимальных скоростей к высоте дома от отношения протяженности дома к его высоте, позволяющий определить глубину ветровой тени в зависимости от габаритов зданий в процессе проектирования, а также предопределить необходимый тип зданий при различных условиях ветрового режима, (рис.20)
При оценке ветрового режима территории застройки рекомендуется следующая последовательность: 1. На эскизе застройки с указанием этажности зданий задается необходимый коэффициент снижения исходной скорости ветра. 2. Устанавливается желательное процентное соотношение затеняемой от ветра и проветриваемой территории. 3. С помощью графика определяется длина ветровой тени от зданий в метрах по анализируемому направлению или нескольким направлениям ветра. 4. На плане эскиза застройки микрорайона наносятся контуры ветровой тени от каждого здания и подсчитывается суммарная площадь территории ветровой тени и вычисляется процентное соотношение затененных от ветра пространств к общей территории микрорайона.
К.И. Семашко был разработан номограммный метод оценки ветрового режима, с помощью которого можно получить характеристику ветрового режима в любой точке застройки. Кроме того, этот метод дает возможность решить и обратную задачу: выбрать здания соответствующей этажности, протяженности и ориентации, которые обеспечили бы необходимые условия аэрации территории застройки, т.е. прогнозировать ветровой режим территории, (рис.21)
Наилучшие условия ветрового затенения обеспечиваются в тех случаях, когда расстояние между жилыми домами не превышает длину ветровой тени здания, расположенного с наветренной стороны и отсутствуют разрывы между их торцами. Оптимальным приемом застройки территории жилых дворов является застройка Г-образными в плане многоэтажными зданиями. Максимальная площадь ветровой тени в этом случае составляет 80 % общей территории двора. Максимальная длина ветровой тени для пятиэтажного здания при длине 150 м может составить 135 метров (график зависимости отношения глубины зоны оптимальных скоростей ветра к высоте дома от отношения протяженности дома к его высоте на рис.20).
При одинаковой протяженности 5-й 16-этажных зданий глубина зоны оптимальных скоростей ветра за 16-этажным домом увеличивается вдвое; при увеличении протяженности 16-этажного дома в 1,5 раза (с 90 до 144 м) по сравнению с длиной 5-этажного дома глубина зоны оптимальных скоростей ветра увеличивается в 2,5 раза (со 105 до 264 м).
Исследование закономерностей распределения ветрового потока между двумя параллельно стоящими зданиями (6, 9 и 12 этажей), расположенными фасадами к свободному потоку ветра, показало, что максимальная глубина зоны оптимальных скоростей при разрыве между зданиями до ЮН составила в пространстве между 7,5 Н, а за вторым зданием - ЗН. При увеличении протяженности и высоты 6-этажного дома в 2 раза глубина зоны оптимальных скоростей увеличивается в 2,5 раза (со 108 до 270 м).
При расположении 6- 12-этажных домов торцами к свободному потоку ветра скорость его в пространстве между зданиями увеличивается или идентична исходной при разрыве между ними до 4Н; при больших разрывах (8-12Н) особенно эффективно проветриваются участки территории на расстоянии до 2Н от зданий. При расположении домов под углом 45 к ветру форма зоны оптимальной скорости ветра меняется, и глубина ее не превышает 2,5Н.
В практике проектирования (в Северных районах России) использовались «ветрозащитные дома» со специальной планировкой, при которой на наветренную сторону обращены лестничные клетки, кухни и общие комнаты в многокомнатных квартирах; использовалась герметизация оконных и дверных проемов. В определенной степени на регулирование ветрового режима защищаемой территории влияет конфигурация ветрозащитного здания - такие элементы здания как крыша специального профиля, карниз с увеличенным выносом и др.
При повышенных скоростях ветра в практике градостроительства имеется определенный опыт построения так называемых «аэродинамических групп застройки» - группа зданий, объединенных зоной аэродинамического влияния основного ветрозащитного здания. Аэродинамическая группа подразумевает заданную организацию на ее территории ветрового режима, заданные снижения скорости ветра и отложение снега. Глубина аэродинамической группы определяется размерами основного ветрозащитного здания и равна 11-12 его высотам. Высота здания вторичной защиты должна быть не более 0,8 высоты здания первичной защиты.
В условиях застройки со слабо выраженными ветрами особое внимание должно быть направлено на создание наиболее эффективного проветривания территории, особенно где имеет место воздействие автотранспортных выбросов на загрязнение атмосферного воздуха. В этих условиях определенную роль играет не только прием застройки, но и ориентация и профили проездов и прилегающих магистралей. В таблицах на планшете 10 (альбом) представлены приемы архитектурно-планировочной композиции застройки с целью, как ветрозащиты территории, так и усиления проветривания.