Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ современной практики проектирования, строительства и эксплуатации городских промышленных предприятий с позиции экологической безопасности 12
1.1 Анализ экологических проблем в городах России и за рубежом. 12
1.2 Роль промышленных предприятий в экологическом неблагополучии городов 22
1.3 Анализ современной практики проектирования, строительства и эксплуатации промышленных предприятий с позиции экологической безопасности 35
1.4 Экологическая ситуация в г. Орле и влияние промышленных предприятий на экологическую обстановку в городе 49
1.5 Основные факторы, влияющие на экологическое состояние городской среды и критерии их оценки 59
1.6 Прогнозы развития промышленности в городах и устойчивое развитие 66
Выводы по главе 1 75
2. Принципы формирования архитектурных решений промышленных предприятий, направленных на реабилитацию городской среды 79
2.1 Современные экологические требования к проектированию новых и реконструкции действующих промышленных предприятий. 79
2.2 Принципы размещения предприятий в городе с учетом современных экологических требований 87
2.3 Принципы совершенствования генеральных планов промышленных предприятий с учетом современных экологических требований 104
2.4 Рациональные объемно-планировочные структуры производственных зданий и сооружений, в наибольшей степени удовлетворяющие экологическим требованиям 118
2.5 Особенности конструктивных решений промышленных зданий, в наибольшей степени удовлетворяющих требованиям экологии 136
2.6 Особенности архитектурно-художественных решений промышленных зданий предприятий, удовлетворяющих требованиям экологии 144
Выводы по главе 2 149
3. Предложения по реконструкции промышленных предприятий в г. Орле, направленные на реабилитацию городской среды 153
3.1 Предложения по реабилитации среды промышленных зон г. Орла. 153
3.2 Предложения по корректировке генеральных планов существующих и по проектированию новых промышленных предприятий в г. Орле 164
3.3 Предложения по реконструкции зданий и сооружений некоторых промышленных предприятий в г. Орле 175
3.4 Предложения по повышению качества архитектурно-художественных решений ряда промышленных предприятий города с позиций экологии 183
3.5 Социально-экономический эффект предлагаемых архитектурно-строительных решений 188
Выводы по главе 3 191
Выводы и предложения 193
Список использованных источников 198
Приложение 1. Перечень опубликованных работ по теме диссертации 206
- Роль промышленных предприятий в экологическом неблагополучии городов
- Принципы размещения предприятий в городе с учетом современных экологических требований
- Особенности архитектурно-художественных решений промышленных зданий предприятий, удовлетворяющих требованиям экологии
- Предложения по реконструкции зданий и сооружений некоторых промышленных предприятий в г. Орле
Роль промышленных предприятий в экологическом неблагополучии городов
В городах России сконцентрировано более 75% основных фондов народного хозяйства и сосредоточена основная часть промышленных предприятий, которые в значительной степени определяют роль и значимость города в экономике страны, а также его функциональный и архитектурно-градостроительный облик. [2]
Постепенное увеличение доли городского населения приводит к росту в городах промьппленного производства. Вместе с этим, изучение экологических проблем в городе говорит о том, что промышленность является одним из главных источников техногенного воздействия на окружающую среду. В настоящее время, несмотря на спад промьппленного производства, "вклад" промышленности в общее загрязнение среды в отдельных городах достигает 50 %.[3]
Наиболее остро проблема загрязнения промышленностью городской среды стоит в крупных и средних исторически сложившихся городах, в которых производственные комплексы составляют основу экономического потенциала страны. Подавляющая часть производственных территорий и улично-дорожная сеть - главные загрязнители окружающей среды - сформировались в период становления отечественной индустрии (кон. XIX - сер. XX вв. ), когда трудно было предвидеть последствия их воздействия на природу и урбанизированные территории. Поэтому очевидно, что оценки воздействия производства на городскую среду в то время еще не было.
Сегодня, опираясь на данные экологической ситуации в городах, необходимо сделать вывод о том, что предприятия всех отраслей промышленности в большей или меньшей степени неблагоприятно воздействуют на окружающую городскую среду. При этом из ряда всех предприятий, располагающихся в городе и отрицательно воздействующих на его среду, следует выделить группу наиболее опасных с точки зрения неблагоприятного воздействия.
Среди таких экологически вредных отраслей промьшшенности, к которым относятся предприятия I и II m классов вредности по санитарной класси-фикации[28], следует выделить металлургическую, химическую и нефтехимическую, крупного машиностроения и другие отрасли промышленности, выбросы которых создают большие концентрации вредных веществ в атмосфере, издают сильный шум и в целом оказывают особенно неблагоприятное влияние на окружающую городскую среду.
Решение проблем уменьшения негативного воздействия предприятий на экологию городов незамедлительно ставит на повестку дня разработку и внедрение малоотходных и безотходных технологий, которых ничтожно мало на сегодняшний день, экологически направленных архитектурно-строительных решений. В их число входит: реконструкция и модернизация существующих предприятий, целесообразная ликвидация, либо перебазирование объектов предприятий за пределы города в малонаселенные районы с непригодными и малопригодными для сельскохозяйственного использования землями.
Другую группу ( III, IV и V классы вредности) составляют предприятия, размещение которых допускается в городе и на его границах. В работе рассматриваются, главным образом, предприятия второй группы, которые, в большинстве случаев, образуют характерный набор отраслей производства для любого крупного и среднего города, оказывая неблагоприятное воздействие на среду этих городов. Это следующие отрасли: энергетика, машиностроение, электроника и приборостроение, строительная, легкая и пищевая промышленность.
Энергетика. Сегодня без энергетики не может обойтись ни один город в мире. В любом городе энергетических сооружений и предприятий насчитывается самое большое количество по сравнению с другими отраслями промышленности. Такое насыщение энергетическим производством городов не может ни сказываться на их экологии.
Потребляя естественные энергетические ресурсы, энергетика оказывает чрезвычайно негативное влияние на атмосферу, гидросферу и литосферу городов. Это выбросы различных вредных веществ, нежелательный нагрев воздуха и воды, отторжение громадных территорий, изменение ландшафтов и др.
Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при сжигании различных видов топлива в энергоустановках, - диоксид углерода и водяной пар, а также такие вредные вещества, как оксид углерода, оксиды серы, азота, соединения свинца, сажа, несгоревшие частицы твердого топлива и т.п.
Главную роль среди энергетических объектов, неблагоприятно воздействующих на окружающую среду городов играют тепловые электростанции (ТЭС). При сжигании твердого топлива в котлах ТЭС образуется большое количество оксидов азота (почти 30% в общем объеме выбросов [12]), золы, диоксида серы. Так, например, подмосковные угли имеют в своем составе 2,5 -6,0 % серы и до 30 - 50 % золы. Велики и выбросы пыли. [29]
Современная ТЭС мощностью 2,4 млн. кВт расходует до 20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает в атмосферу: 680 т SO2 и SO з при содержании серы в топливе 1,7%; 200 т оксидов азота; 120-240 т твердых частиц (зола, пыль, сажа) при эффективности работающей круглые сутки системы пылеулавливания 94-98%. Исследования показывают, что вблизи мощной электростанции, выбрасывающей в сутки 280-360 т S02, максимальные концентрации ее с подветренной стороны на расстоянии 200-500, 500-1000 и 1000-2000 м составляют соответственно 0,3-4,9, 0,7-5,5 и 0,22-2,8 мг/м ( при максимально разовых ПДК - 0,5 мг/м , суточных - 0.05 мг/м ). [29]
В процессе производства продукции для ТЭС возникают экологические проблемы, связанные с выделением в больших количествах шума от турбинных установок и энергии электромагнитного поля от распредустроиств, линий электропередач (ЛЭП).
Следует особо подчеркнуть, что под влиянием ЛЭП систематически находится определенная часть городского населения. Как показывают исследования электромагнитного поля, например, в г. Орле, ЛЭП 300, 500 и 700 кВ обладает биологической активностью, неблагоприятные воздействия которой на организм человека могут проявляться при направлении электрического поля, равного 1000 в/м.
В настоящее время технологический уровень современной энергетики локально воздействует на компоненты окружающей среды. Тем не менее примерно к 2010 г. при планируемых масштабах развития энергетики негативное воздействие энергетического строительства может распространиться на крупные регионы страны. [12] Недопустимость складывающейся ситуации требует коренной перестройки технологии энергосбережения; освоения в широких масштабах возобновляемых источников энергии; создание мало- и безотходной технологий производства энергии; на основе внедрения перспективных в экологическом отношении технологических решений разработка новых архитектурно-строительных решений энергетических объектов, а также энергосбере -25 гающих производственных зданий других отраслей промышленности, позволяющих более эффективно использовать энергоресурсы.
Машиностроение. Предприятия машиностроения, как правило, располагаются непосредственно в городах (крупнейшие заводы, в таких городах, как Тула, Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Орел и др. ) и отличаются большим видовым разнообразием производств, что не редко обуславливают преобладающее негативное воздействие предприятий этой отрасли на среду городов.
Наиболее экологически опасные производства машиностроения: в группе заготовительных цехов - литейные серого чугуна, ковкого чугуна, стального, цветного литья, а также кузнечно-штамповочные цехи и резка металла; в группе обработки - термические, металлопокрытий и окрасочные цеха; в группе сборки — сварка-сборка кузовых деталей.
Наибольшее загрязнение воздушной среды наблюдается в районе литейных и окрасочных цехов тракторных и моторных заводов, а также на близ лежащих к этим заводам территориях. Главные корпуса и сборочные цехи заводов машиностроения имеют, как правило, большие размеры в плане, достигающие 500x1800 м и более при относительно небольшой высоте. Вредные вещества, характерные для главных корпусов (пары масел, щелочей, кислот, продукты горения в термическом и кузнечном цехах, пыль, газовыделения от сварки), удаляются без очистки через фонари, шахты и невысокие трубы непосредственно над кровлей здания, что увеличивает опасность накапливания этих веществ вблизи здания, а иногда и на значительных расстояниях от него. Материалы обследования ряда машиностроительных предприятий г. Орла показывают, что вокруг предприятия воздух загрязнен в радиусе 1-2 км, и приточный воздух для систем вентиляции не всегда отвечает санитарным нормам.
Машиностроительные предприятия являются производителями большого количества твердых отходов производства, загрязняющими почву. На заводах отходы составляют 260 кг на одну тонну металла, иногда эти отходы составляют 50% массы обрабатываемых заготовок (при листовой штамповке потери металла достигают 60%). [29]
За последние десятилетия наблюдается непрерывное увеличение специфических физических загрязнений в крупных и средних городах. Не малую роль в этом отношении играют машиностроительные предприятия, оборудование и транспорт которых являются сильными источниками шума. Шумовое воздействие наибольших уровней создаются в кузнечных цехах - 100-125 дБ А, на участках штамповки, автоматических линий, заготовительных отделениях -85-105 дБА. Если принять во внимание, что допустимым является уровень шума в 45-50 дБА, а болевой порог находится где-то между 100 и 140 дБ А, то острота проблемы очевидна. [12]
Предприятия машиностроения в силу своих санитарно-гигиенических характеристик не строятся на больших расстояниях от селитебных зон городов, более того, размещаясь и развиваясь в зонах жилой застройки, они полноправно участвуют в формировании городской визуальной среды.
Особенно в поле зрения попадают крупные и протяженные производственные цеха машиностроительных заводов. Гигантская протяженность производственных корпусов обусловлена увеличением мощности предприятий, непрерывностью технологических линий, стремлением максимально сблокировать все участки и службы. В результате образуются огромные гомогенные плоскости, вызывая зрительное напряжение и дискомфорт.
Таким образом, предприятия машиностроения, отличаются широким спектром неблагоприятного воздействия на городскую среду. Так как производственные объекты располагаются, главным образом, в городских районах, в проектировании, строительстве и эксплуатации предприятий машиностроения современные экологические требования должны стать приоритетными.
Строительная промышленность является характерной отраслью в составе промышленного производства любого города. По санитарной классификации производств предприятия строительной промышленности относятся к III - IV классам вредности и размещаются обособленно, в основном в промышленных районах города или на границе с селитебной территорией.
Принципы размещения предприятий в городе с учетом современных экологических требований
Выполненный в первой главе данной работы анализ практики проектирования, строительства и эксплуатации городских промышленных предприятий, зданий и сооружений с позиций экологической безопасности показал, что одним из важнейших этапов проектирования, при котором закладываются условия экологического благополучия окружающей городской среды, является размещение промышленных объектов в структуре города.
В результате анализа различных типологических и экологических факторов и признаков градостроительного размещения промышленных объектов [5,14,28,32,45] автором определен комплекс факторов и признаков, которые в наибольшей степени оказывают влияние на выбор приемов экологически рационального размещения промышленных предприятий в городе.
1. Форма градостроительной организации: отдельное промышленное предприятие; в составе промышленного узла (производственная) зоны.
2. Специфика производства, обусловленная санитарной характеристикой технологического процесса: относительно безвредные - V и IV классы вредности; с незначительными загрязнениями - IV и III классы вредности; со значительными загрязнениями - II и I классы вредности.
3. Рельефная ситуация территорий: протяженная; компактно-протяженная; компактная; островная рельефная ситуация.
4. Расположение по транспортно-хозяйственным признакам: в районах сосредоточения сырьевых, трудовых ресурсов; в районах реализации готовой продукции; в местах пересечения транспортных потоков.
5. Расположение по условиям зрительного восприятия: с понорамным; с фрагментарным восприятием; воспринимаемые с отдельных точек; воспринимаемые с трасс движения.
Оценка рациональности размещения промышленных предприятий в городе с точки зрения экологический безопасности, по мнению автора, должна в комплексе отражать оптимальность взаимосвязей типологических и экологических признаков, влияющих на возможность и целесообразность размещения предприятий в городе.
В целях определения оптимальных вариантов экологически целесообразного размещения предприятий в городской застройке автором сопоставлены неиболее значимые в экологическом плане признаки с градостроительными приемами, направленными на улучшение экологических качеств городской среды. Результаты представлены на илл. 12,13,14,15.
На основе анализа данных иллюстраций сформулированы основные принципы рационального размещения новых промышленных предприятий в городе с учетом современных экологических требований, (илл. 11)
I. Принцип размещения промышленных предприятий на основе градоэкологического зонирования территории города. Результаты градоэкологического зонирования используют в двух направлениях - как составную часть информации об экологическом состоянии территории города, порядке локализации экологических проблем и в качестве данных, учитываемых при функциональном зонировании территории. [5,14,48]
При размещении производства в городе данные градоэкологического зонирования могут служить основанием для более рационального территориального распределения антропогенных нагрузок на природную среду, для запрета размещения объектов с экстремальными экологическими характеристиками рядом с зонами, к которым предъявляются особенно жесткие требования к защите окружающей среды.
Основой для размещения промышленных предприятий в городе по результатам градоэкологического зонирования могут служить, по мнению автора, следующие зоны:(илл. 12)
- зоны «благоприятного состояния» - зоны со стабильной экологической ситуацией, в которых допускаются антропогенные нагрузки в пределах экологического потенциала территорий (за исключением охраняемых территорий и охранных зон). В таких районах возможно размещение промышленных предприятий с загрязнениями, допустимыми по нормам выделения их в окружающую среду. Средоохранные мероприятия в этих зонах следует проводить по необходимости;
- зоны «стабилизации» - ограниченно благоприятные по экологическому состоянию среды районы города. Элементы среды, находящиеся в наиболее тяжелых условиях, требуют стабилизации антропогенных нагрузок и проведения к ним первоочередных природоохранных мероприятий. Размещение предприятий с незначительными загрязнениями (IV и V класса вредности по [28]) в таких районах возможно только при условии безотходности или малоотходности производственных процессов;
- зоны «ограниченной стабилизации» - зоны ограничения роста и стабилизации антропогенных нагрузок на компоненты окружающей среды, находящиеся в экологически неблагоприятном состоянии. Такие зоны требуют проведения реабилитационных мероприятий в первую очередь. Производственным территориям зоны целесообразно заменить свои функции на непроизводственные;
- зоны «активного преобразования и реабилитации» - критические по уровню интегрального загрязнения территории города, которые требуют полного ограничения антропогенных нагрузок по всей зоне и проведения широкого комплекса реабилитационных мероприятий.
П. Принцип размещения предприятий, исходя из условий их градостроительной организации предусматривает целесообразность взаиморазмещения предприятий, селитебной застройки и других промышленных территорий, исходя из формы градостроительной организации предприятия и категории его вредности.
В зависимости от формы градостроительной организации предприятия и связанные с ними объекты могут быть расположены: А - автономно; Б - в составе промышленного узла (группы предприятий с общими объектами).
В соответствии с дифференциацией предприятий по санитарным характеристикам и требованиями организации санитарно-защитных зон целесообразно следующее размещение предприятий в структуре города: (илл. 12; II, А)
Предприятия со значительными загрязнениями, как правило, крупные предприятия I и II классов по санитарной классификации [28], должны размещаться только в удалении от жилой застройки города. Территории данных предприятий достигают значительных территорий и требуют протяженных са-нитарно-защитных зон, размером - не менее 1000 м и более;
Промышленные предприятия, связанные с большим грузооборотом и выделяюнще производственные вредности (III и IV классы вредности) следует размещать только в периферийной части города с организацией санитарно-защитной зоны в 300 и 100 м секторного очертания (при частичном окружении предприятия жилой застройкой и примыкании его к естественной природной преграде, ограничивающей развитие селитебной зоны);
Предприятия по санитарной классификации, относящиеся к IV и V классам, требуют сравнительно небольших территорий, не имеют, как правило, железнодорожных въездных путей и интенсивного движения грузового транспорта и допускаются к размещению в пределах селитебных зон города. При этом санитарно-защитная зона будет иметь круговое или секторное очертание (при полном или частичном окружении предприятия жилой застройкой).
Эффективность санитарно-защитной зоны в отношении нейтрализации и защиты селитьбы от вредного воздействия предприятий зависит, главным образом, от организации системы защитного озеленения. Планировочные приемы, конструкция и ассортимент древесно-кустарниковых полос должны решаться в соответствии с условиями загрязнения (характер загрязнителей, концентрация загрязнения, прогноз динамики загрязнения и др.).[35,36,49]
Так, в зависимости от характера выделяемых в окружающую среду вредностей промышленных предприятий, рекомендуется следующая планировка зеленых насаждений в санитарно-защитных зонах: (рис. 2.2.1 [36])
А. Санитарно-защитная зона предприятий, которые выделяют в атмосферу только легкие газы или газы в количестве, не превышающее установленное нормами производственных вредностей, может быть решена в виде луго-парка. Однако, учитывая, что в отдельных случаях воздух над поверхностью земли может быть загрязнен, целесообразно перед жилой застройкой дополнительно оборудовать высокую густую защитную полосу шириной не менее 50 м, которая бы гармонично сочеталась с другими насаждениями зоны.
Особенности архитектурно-художественных решений промышленных зданий предприятий, удовлетворяющих требованиям экологии
Среди проблем экологии промышленных предприятий городов одной из актуальных является соответствие архитектурно-художественных решений производственных зданий требованиям видеоэкологии — науки, изучающей взаимодействие человека с окружающей визуальной средой. [24]
Сегодня подавляющее большинство промышленных зданий и сооружений не отвечают требованиям видеоэкологии, создавая противоестественную визуальную среду. Причинами этого являются: индустриальные методы строительства; тотальная типизация и унификация; быстрый рост городов и, связанный с этим, рост строительной индустрии с автоматизированными линиями по производству «одинаковых» строительных материалов; борьба с «излишествами» в архитектуре производственных зданий, которая привела к появлению безликих и унылых зданий. Все эти факторы обусловили резкое снижение архитектурно-художественного качества промышленных предприятий, зданий и сооружений, которые участвуют в формировании визаульной среды.
В целях избежания крупных просчетов в создании благоприятной визуальной среды при формировании архитектурно-художественных решений производственных зданий и сооружений необходимо, по мнению автора, руководствоваться законами зрительного восприятия.
Анализ данных научных исследований отечественных ученых и специалистов по проблемам видеоэкологии [24,103,104,105] позволяет выделить ряд факторов визуальной среды, которые могут оказывать влияние на механизм зрительного восприятия окружающего пространства: (илл. 26)
- размер объекта;
- конфигурация объекта;
- яркость объекта;
- цветовая насыщенность;
- четкость видимого объекта;
- плотность точек фиксации на единицу поверхности.
При формировании благоприятных условий восприятия обекта (ряда объектов) необходимо стремиться к преодолению двух основных негативных явлений, характерных для зданий и сооружений современного города:
1. Возникновение агрессивных полей видимой среды:
- множество прямоугольных плоскостей, расположенных под прямым углом друг к другу;
- насыщенность видимой плоскости одинаковыми элементами и др.
2. Возникновение гомогенных полей видимой среды:
- крупные, по отношению к оптическому охвату человеческого глаза, поверхности и плоскости, на которых отсутствуют элементы фиксации;
- поверхности и плоскости, на которых количество видимых элементов резко снижено;
- поверхности зданий, обедненные цветом;
- здания и сооружения, имеющие размытый силуэт и невыразительные элементы и детали и др.
При формировании визуальной среды, по мнению д. биол. н. В.А. Филина, следует руководствоваться, по меньшей мере, двумя показателями: размерами области ясного видения сетчатки глаза и амплитудой движения глаз (саккад). В этой связи, по данным исследований, оптимальным видимым полем можно считать поле, удовлетворяющее следующим требованиям: [24]
размер объекта должен соответствовать пределам в 1 (размер центральной области ясного видения);
расстояние между объектами должно составлять 2,5;
число однотипных объектов должно быть не более 5.
Исходя из вышеизложенного, совершенствование визуальных характеристик промышленных зданий с учетом требований видеоэкологии, по мнению автора, следует осуществлять путем использования ряда традиционных средств создания архитектурно-художественной выразительности здания -архитектурный масштаб, контраст, ритмичность, выявление акцента, пропорциональность и др., которые в то же время позволяют избегать образования визуальных полей, негативно воздействующих на зрительное восприятие. В качестве средств и приемов предлагается использовать:
1. Сочетание прямоугольных объемов производственных зданий различной высоты и протяженности с цилиндрическими, конусообразными и другими форліами открытого технологического оборудования и инженерных сооружений.(илл. 26, /)
2. Применение пластики силуэта зданий. Обычно силуэт здания как одна из основных составляющих частей визуальной среды создается за счет сложной конфигурации крыши. Поэтому целесообразно в покрытиях производственных зданий широко применять пространственные конструкции криволинейного очертания, формы которых наиболее близки природным и органично связаны с существующим ландшафтом. Например, оболочки, своды, мембраны, вантовые системы и др. Удачным приемом также является подчеркивание при точно-вытяжных устройств, (илл. 26, 2)
3. Усложнение пластического решения фасадов зданий путем организации ритмометрических вертикальных и горизонтальных членений. Весьма эффективен этот прием для использования в одноэтажных производственных зданиях значительной протяженности с целью избежания монотонности и не выразительности фасадов (гомогенное визуальное поле). При этом могут использоваться различные приемы и их комбинации:
- создание ритма отдельно стоящих административно-бытовых зданий;
- создание ритма акцентированных наружных лестниц;
- выявление на фасаде инженерных устройств - газоочистных сооружений, нагревательных труб, воздухозаборов и т.д.;
- изменение решения оконных проемов, путем создания вертикальных остекленных вставок, совмещением остекленных торцов фонарей с оконными проемами, усложнения конфигурации проемов и т.д.;
- заглубление или вынос отдельных участков стены;
- использование метрически расположенных аэрационных поворотных щитов;
- выявление нижнего яруса здания, включая объемное решение входов и въездов, обрамления проемов ворот, использования разнообразной конфигурации козырьков;
- использование в качестве композиционных акцентов элементов системы визуальной информации и наглядной агитации и др. (илл. 26, 3)
4. Выявление цветовых акцентов на фасадах зданий в соответствии с условиями восприятия корпуса в застройке. Использование цвета является наиболее экономичным и эффективным средством улучшения визуального комфорта.
Яркие цветовые акценты целесообразно размещать в основных декоративно-пластических узлах: козырьках, оконных рамах, под фасадами крыши, на колоннах. Другой способ предполагает применение интенсивного цветового фона. Крупные внешние плоскости здания, разделенные на отдельные цветовые участки, избавят горожан от больших монотонных поверхностей. А грамотно подобранный цвет, с точки зрения восприятия, снимет зрительное напряжение, облегчит процесс различения цветов, оптимизирует условия для зрительной работы. Из современных приемов цветового решения можно выделить тектоническую окраску, суперграфику, использование цветного остекления, окраску инженерного и технологического оборудования и др. (илл. 26, 4)
5. Использование приемов вертикального озеленения фасадов здания как эффективного механизма работы зрения в естественном режиме, (илл.26,5)
Рекомендации по приемам повышения архитектурно-художественных качеств промьшшенных зданий с учетом экологических требований не предопределяет единственного решения, но учитывая условия восприятия предприятия в городской застройке, могут служить руководством для выбора приемов и средств композиции, оптимизирующих условия для зрительной работы и как следствие, улучшающих условия жизнедеятельности.
Предложения по реконструкции зданий и сооружений некоторых промышленных предприятий в г. Орле
Сформулированные во второй главе диссертации принципы создания объемно-планировочных структур промышленных зданий, в наибольшей степени удовлетворяющих современным экологическим требованиям, были апробированы автором на ряде экспериментальных проектов и проектных предложений по реконструкции зданий и сооружений некоторых промьппленных предприятий г. Орла.
Опираясь на выводы и предложения автора по корректировке решений генерального плана завода им. Медведева, изложенные в п. 3.2 работы, в качестве одного из реконструируемых объектов был выбран заготовительно-штамповочный цех данного завода.
Предлагаемый автором проект предполагает вместо ликвидируемых хаотично расположенных на территории предприятия зданий (котельная, ремонтный цех, гаражи) возведение одного компактного сборочного корпуса, блокируемого к существующему заготовительно-штамповочному цеху. Кроме того преполагается частичная замена конструктивных элементов покрытия цеха, решение которого предусматривается аналогичным конструкции покрытия здания нового сборочного корпуса.
Блокируемый сборочный корпус представляет собой одноэтажное трех-пролетное здание с размерами в осях 96x72 м, сеткой колонн 24x12 м и высотой цеха 10,8 м. С торца производственного корпуса пристроен трехэтажный бытовой корпус с габаритными размерами 72x12 м. (илл. 30, А)
Технологическая схема существующего заготовительно-штамповочного цеха и проектируемого сборочного корпуса с параллельным расположением пролетов и одинаковой их высотой позволила автору рекомендовать следующее решение конструкции покрытия.
Более эффективными конструкциями по сравнению с аналогом (типовые плоские фермы), удачно совмещающими функцию несущих конструкций и све-тоаэрационных фонарей, являются трехгранные призматические пространст -176 венные фермы (Промстройпроект, Ст.-Петербург). Фермы решены из труб с соединением элементов без применения косынок. Вершина трехгранной фермы направлена вверх, наклонные грани застекляются, а на ее горизонтальное основание шириной 3 м укладываются кровельные панели пролетом 9 м при шаге ферм 12 м. При использовании данного решения, по сравнению с обычным покрытием из плоских ферм с фонарями, на 16% уменьшается расход стали, а остекленные наклонные грани обеспечивают необходимое освещение и аэрацию помещений. Формируемый при этом сложный профиль покрытия визуально расчленяет протяженную поверхность боковых фасадов здания, т.е. позволяет избежать неблагоприятных для восприятия гомогенных плоскостей.
В целях эффективного энергосбережения, автором предложено устройство на кровле пристроенного бытового корпуса остекленных теплиц площадью 864 м , играющих роль пассивного приемника солнечной энергии, стабилизирующего тепловой режим в здании в холодный период года.
Таким образом, в предложенном решении нашли отражение такие принципы рациональных с точки зрения экологии объемно-планировочных структур промышленных зданий, как: принцип компактности (рациональное блокирование производств и ресурсосбережение), принцип рационального решения профиля с точки зрения улучшения показателей микроклимата и требований видеоэкологии, принцип энергосбережения.
Другим предложением по корректировке архитектурно-строительных решений завода им. Медведева является проектирование взамен снесенного морально устаревшего инженерного корпуса современного энергоактивного здания инженерно-вычислительного центра (ИВЦ).
Многоэтажное здание ИВЦ предложено разместить в завершении главной заводской магистрали. Соединенный с одноэтажным механическим цехом галереей в уровне первого этажа, инженерно-вычислительный центр будет являться выразительной доминантой малоэтажной заводской застройки, просматриваемой с внезаводских транспортных магистралей и городских улиц.
В основу формирования рационального с точки зрения требований экологии объемно-планировочного решения здания ИВЦ бьшо положено условие обеспечения максимального сокращения площади застройки с целью экономного использования земли и энергоресурсов.
В связи с этим предлагается запроектировать 12-этажный блок-корпус компактной квадратной формы в плане с размерами 36x36 м. (илл. 30, Б) Особенность планировочного решения здания заключается в гибкой схеме компоновки помещений, при котором пространство может быть либо оставлено не-расчлененным, либо поделено на комнаты путем перестановки сборно-разборных перегородок.
Конструктивно здание представляет собой рамную систему с центрально расположенным узлом вертикальных коммуникаций и системой инженерно-технических разводок, стены которого обеспечивают пространственную жест-тсость здания.
В целях улавливания, преобразования и утилизации солнечной энергии в системах отопления или горячего водоснабжения эффективным решением, по мнению автора, может быть снабжение части ограждающих конструкций здания ИВЦ солнцеуловителями в виде плоских коллекторов. Коллекторы органически входят в состав конструкции стен здания и одновременно наделены несущими, ограждающими и теплотехническими функциями.(по разработкам Селиаванова Н.П., [34])
Солнечный коллектор состоит из звеньев, которые в свою очередь, состоят из плоских панельных блоков с гелиоприемниками. Звенья коллектора состыкованы горизонтально ориентированными торцами и образуют выпуклый по отношению к падающему солнечному лучу двугранный угол, а между ними аналогично ориентированными смежными торцами панелей, состыкованными друг с другом, образован вогнутый по ходу солнечного луча угол. Принятый диапазон углов обеспечивает оптимальную сезонную работу звеньев коллектора.
По данным предварительных технико-экономических расчетов[34] предлагаемое решение обеспечивает повышение энергетической эффективности улавливания коллектором солнечной энергии в многоэтажных зданиях типа башен в 1,8 - 4,7 раза по сравнению с другими известными решениями, в которых коллектор расположен только на крыше здания.
Эффективным решением с точки зрения видеоэкологии, по мнению автора, может быть включение в интерьер соединительной галереи в уровне второго этажа здания ИВЦ небольшого внутреннего дворика-атриума. В помещение атриума предполагается внести элементы озеленения, размещенные в углублении в плоскости пола. Такое решение обеспечит благоприятную визуальную связь внутреннего пространства с природным окружением и будет являться эффективным способом психологической разгрузки для работающих предприятия.
Таким образом, в разработанных предложениях автору удалось реализовать принципы компактности и гибкости объемно-планировочного решения здания, энергосбережения, принцип повышения комфортности внутренней среды с позиций требований видеоэкологии.
В качестве предложения по реконструкции завода «Холодмаш» автор считает целесообразным взамен изношенных складских сооружений и площадок запроектировать новый складской корпус из легких металлических конструкций комплектной поставки. Корпус представляет собой сблокированные в одном объеме две одноэтажных модульных ячейки, с размерами в плане 30x30 м каждая, к которым пристраивается двухэтажный админи-стративный блок размером 6x30 м. Общая площадь корпуса около 2000 м .(илл. 31, В)
Особенностью проекта является универсальность и гибкость объемно-планировочных решений, которые достигаются применением крупной сетки колонн 18x18 м, зальной планировкой производственных помещений, использованием большепролетных покрытий в виде структурных плит и модульных разводок энергоносителей.
Таким образом, и в данном предложении отражены такие принципы формирования объемно-планировочных структур промышленных зданий, в наибольшей степени удовлетворяющих экологическим требованиям, как: принцип компактности, универсальности и гибкости объемно-планировочных решений.
Следующим примером промьшшенных объектов с обьемно-планировочными решениями, удовлетворяющими современным требованиям экологии, может являться экспериментальный проект приборостроительного комплекса «Ромашка», рассчитанного для размещения в промыш-ленно-селитебном районе города (проект-аналог Гипроприбор). Застройка комплекса представляет собой замкнутую периметральную структуру, состоящую из повторяющихся модульных двухэтажных объемов («лепестков»), каждый площадью 3600 м- , связанных между собой галереями-вставками. В центре структуры размещен крупный энергокорпус.
