Введение к работе
Актуальность исследования. Последние десятилетия в мире можно охарактеризовать как развивающиеся в геометрической прогрессии научно-техническую революцию, урбанизацию и экологический кризис, которые в большой мере взаимосвязаны между собой. Острота глобальной экологической ситуации увеличивается по мере прогрессирующего роста промышленного производства, сосредоточенного, как и население, на сравнительно небольших территориях, в основном, в пределах городов и городских агломераций.
Большой размах промышленного и городского строительства за последние полвека так же, как и неадекватное отношение к вопросам природоохраны, породил ряд экологических проблем, связанных с загрязнением воздушного и водного бассейнов, нарушением почвешю-растителыюго покрова и другими последствиями индустриализации и урбанизации. Однако, большинство ученых и специалистов видят выход из экологического кризиса - неизбежного, казалось бы, спутника НТР, не в свертывании общественного производства, а в преодолении отрицательных последствий индустриализации и урбанизации с помощью достижений науки и проведения широкого круга социально-экологических мероприятий.
Решение экологических проблем в нашей стране имеет прочный научный фундамент В конце 19-го века В.В.Докучаев впервые высказал идеи о взаимосвязях живой и неживой природы, а научная концепция современного учения о биосфере была разработана в 20-х годах двадцатого века В.И.Вернадским. Важнейшие аспекты этой концепции позднее были развиты в трудах ученых:
- обгцеэкологический аспект в работах В.И. Данилова-Данильяна, Р.Дажо, Ж.Дорста, Б.Коммонера, Ю.Одума, Г.Х.Брундтланд и др.;
- биологический аспект в трудах Н.Ф.Реймерса, А.В.Яблокова, А.Г.Банникова, Б.Гржимека, В.А.Филина и др.;
- географический, геофизический и климатический аспект в исследованиях М.И.Будыко, Ю.А.Израэля, Е.К.Федорова, В.Н. Сукачева, КЛ. Кондратьева и др.;
- обгцефилософский аспект в трудах В.П.Казначеева, Н.Н. Моисеева, а также зарубежных ученых ГТ.Тейяр де Шардена, З.Гидиона и др.; - технические и технологические вопросы охраны окружающей среды рассматривались в работах Э.Ю.Безуглой, М.Е.Берлянда, 3 .И.Константинов ой, ФЛ.Серебровского, ПАЛгодина, Л.А.Яншина, а также зарубежных ученых К.Уорка, С Уорпера, О.Г.Сэттона и др.;
- эстетический аспект организации промышленных зданий, сооружений и их комплексов исследовали В.В.Блохии, С.В.Демидов, Г.И.Мивервин, В.А.Новиков и др.;
- моделирование дальнейшего развития человеческой цивилизации, исходя из экологического императиеау провели: П.Тейяр де Шардеп, Н.Н.Моисеев, Д.Медоуз, Н.Небел, А.Печчеи и др.;
- градостроительный аспект - в исследованиях ВЛ.Ееяоусова, Ю.П.Бочарова, А.Э.Гутнова, М.Р.Колпаковой, И.Г.Лежавы, И.М.Смодяра, Н.Н.Улласа, С.Б.Чистяковой, З.Н.Яргиной, а также зарубежных исследователей П.Аберкромби, Д.Гибберда, КЛинча, Р.Мерфи и др. Капитальные труды по урбо экологии создал В.В.Владимиров. Ландшафтным проблемам и озеленению городов посвящены работы А.П.Вергунова, Л.С.Залесской, Н.С.Краспощековой, Л.О. и В.Л. Машинских, Е.М.Микулняой, С.С.Ожегова, КЛковлеваса-Матецкиса и др.
Вопросам борьбы с шумом, градостроительной акустике посвящены труды И.П.Карагодиной, Б.Г.Пруткова, Л.Г. и ГЛ.Осиловых и др. Санитарно гигиенические вопросы градостроительства разработали К.А.Буштуева, Р.С.Гидьденскиольд, Ю.Г.Фельдман и др.;
- архитектурно-строительный аспект в области промышленной архитектуры с учетом некоторых сторон экологической безопасности отражен в трудах отечественных ученых и специалистов: Н.А.Алехценко, Н.А.Алферова, С.В.Блинкова, В.В.Быкова, Б.С.Истомина, К.Н.Карташова, Н.Н.Кима, В.А.Красилышкова, Д.К.Лейкиной, В.И.Лукьянова, Е.СМатвеева, В.А.Мыслина, И.С.Николаева, В.А.Новикова, А.Н.Тетиора, А.С.Фисенко, А.И Хорхота, КХН.Хромца, А.А.Хрусталева, Г.НЛеркасова, А.А.Яковлева и др.
Значительный вклад в исследование проблем охраны окружающей среды в городах внесли труды представителей самых различных научных направлений
Н.ПЛаверова, ПМЛаппо, МЛЛемешева, В.В.Покіоишевского, А.Е.Пробста, И.А.Родионовой, В.А.Гутиикова, Б.СХорева и многих других.
Докторские диссертации строительного профиля (1985-2002 гг.), в той или иной степени исследовавшие вопросы охраны окружающей среды а именно: -"Экологические основы методологии расселения и районной планировки" (д.арх. В.В.Владимиров, 1985), "Принципы архитектурного формирования промышленных предприятий с учетом современных экологических требований" (д.арх. В.А.Красильников, 1989 г.) внесли свою лепту в теорию размещения и архитектурной организации промышленных предприятий в городе, однако эти исследования фрагментарны, они не решили названную проблему в целом. Ряд кандидатских диссертаций того же периода (1985-2002 гг.), а именно: "Архитектурно-строительное формирование промышленных предприятий в городе с учетом экологических требований (на примере г.Орла)" - к.арх. Л.А.Волкова, 2002 г., "Формирование и архитектурно-планировочная организация санитарно-защитных зон предприятий тяжелой промышленности (на примере предприятий черной металлургии)" - к.арх. Г.К.Клопко, 1985 г., также внесли свой вклад в решение некоторых сторон названной проблемы.
Изучение фундаментальных трудов отечественных и зарубежных ученых показало, что комплексной научной работы, проведенной на стыке наук промышленного строительства, градостроительства и экологии, до сих пор не проводилось. Необходимость исследования по данной теме подтверждается принятой в 2002 году Экологической доктриной Российской Федерации.
Несмотря на спад промышленного производства в последние годы, проблемы экологии остались острыми и актуальными. Санитарное состояние многих городов и регионов даже ухудшилось вследствие износа природоохранного оборудования и ряда других причин.
Сложившиеся к настоящему времени научные направления - глобальная экология, градостроительная экология, инженерная экология и др. - не позволяют выявить все экологические проблемы производственной среды города. Решение этой задачи связало с проведением специального исследования на стыке трех научных дисциплин - промышленного строительства, градостроительства и эколо 4
гии, решающих многофакторную проблему архитектурного формирования промышленных предприятий и их комплексов в городе с учетом экологических требований.
Таким образом, развивающийся экологический кризис, значительный объем реконструкции и нового строительства промышленных предприятий в современных социально-экономических условиях, отсутствие научных экологических основ архитектурного формирования промышленных предприятий и их комплексов в городах определяют актуальность проведенных исследований. Экологически обоснованные архитектурно-строительные решения на всех этапах планирования, проектирования, строительства и эксплуатации, а также реконструкции промышленных предприятий и их комплексов являются непременным условием ослабления или ликвидации негативного воздействия производственных объектов города па окружающую среду.
Объектом исследования является промышленный комплекс крупнейших городов и их агломерацией.
Предметом исследования является методология архитектурного формирования производственной среды в городе при решении взаимосвязанных проблем промышленного строительства, градостроительства и охраны окружающей среды.
Целью исследования является разработка научной концепции, включающей принципы, методы, средства и приемы архитектурного формирования производственной среды в городе с позиции экологии, как одного из главных критериев оценки качества любого проектного решения.
Основные задачи исследования:
- обобщение накопленного отечественного и зарубежного опыта размещения и архитектурного формирования промышленных предприятий и их комплексов в структуре города с позиции загрязнения окружающей среды и выявление проблем современной системы защиты города от неблагоприятного влияния промышлен ности;
— выявление степени влияния архитектурно-строительных решений промышленных предприятий и их комплексов (по основным отраслям городской про мышленности) на экологическое состояние окружающей среды; - анализ основных факторов, определяющих экологическое состояние окружающей среды (социально-экономических, градостроительных и технических), и их оценка;
- разработка градостроительных и архитектурно-строительных принципов и приемов оптимального формирования производственной среды в современном городе с учетом экологических требований;
- разработка методических основ экологизации архитектурно-строительного проектирования промышленных предприятий и их комплексов в городе на разных стадиях проектирования.
Границы исследования: крупные промышленные города и агломерации России (прежде всего, Москва и ее агломерация) и зарубежные, в сходных с российскими климатических условиях. Промышленность — характерная для больших городов.
Методика работы. Исследование строилось на междисциплинарной осію-ве, опираясь на методологию и достижения отечественной и зарубежной науки в области промышленного строительства, градостроительства и экологии, а также ряда других смежных наук: социологии, гигиены городов, метеорологии, геологии, акустики, медицины и др. Исследования проводились с помощью комплексного и пофакторного анализа, программно-целевого подхода, графоаналитических методов, статистической обработки данных и других прогрессивных приемов.
В соответствии с целью и задачами работы, методикой исследования предусмотрено:
-анализ и обобщение опыта экологического проектирования промышленных предприятий и их комплексов в городе;
-анализ теоретических работ в области взаимодействия промышленности и города;
-анализ основных факторов, определяющих экологическое состояние производственной среды и окружающей городской застройки;
-изучение по отечественным и зарубежным литературным источникам современного влияния основных отраслей промышленности на городскую среду, выявление тенденций экологической оптимизации промышленной застройки в городах путем совершенствования архитектурно-строительных решений;
-разработка принципов и приемов архитектурного формирования промышленных предприятий и их комплексов в городах с учетом экологических требовании;
-разработка новых и совершенствование существующих методик экологического проектирования промышленных предприятий и их комплексов;
-апробация разработанных принципов и приемов на реальных объектах.
Научная новизна диссертации заключается в следующем:
- разработана творческая концепция, включающая принципы, методы, средства и приемы архитектурного формирования промышленных предприятий и их комплексов в городе на основе экологических требований;
разработаны методические основы экологизации архитектурно-строительного проектирования промышленных предприятий и их комплексов в городе для различных стадий проектирования;
- разработана «Методика разработки градоэкологического обоснования вы
бора участка строительства промышленного объекта»;
- разработана методика архитектурного проектирования санитарно защитной зоны промышленного предприятия, производственной зоны города;
- проведен сравнительный анализ эволюции теорий и концепций развития градостроительства и промышленного строительства и эволюции развитая экологических знаний и открытий; выявлена периодичность совпадений научной активности в архитектуре и экологии;
- разработан эколого-экономический метод архитектурно-строительной реконструкции производственных зон города Личный вклад автора в исследуемую проблему. Свои исследования автор основывает на результатах научно-исследовательских и проектных работ, выполненных по теме диссертации за последние 25 лет под руководством или с участием автора (представлены акты внедрения диссертационных исследований в работы институтов Моспромпроект, НИиПИгенплана г. Москвы, Института общественных зданий РААСН). С 1982 года, когда еще не была создана действующая сегодня государствен ная система законодательных и нормативно-правовых актов по экологическому сопровождению проектирования, автор начала разрабатывать в институте "Мое-промпроект" методические основы экологического проектирования промышленных, коммунальных и других объектов. По этим методикам под руководством и с участием автора в Моспромпроекте в течение нескольких лет (1982-1989 гт.) было разработано несколько десятков проектов (экологическая часть) детальной планировки и реконструкции производственных зон, а также ряда промышленных объектов для г. Москвы. С 1989 г. автор, работая в Мосгосэкспертизе, подготовила с группой специалистов из различных проектных и научных организаций г.Москвы «Инструкцию по разработке раздела «Охрана окружающей среды.» проектной документации на стадиях ТЭО, проект (рабочий проект) для строительства в г.Москве». Автор принимала участие в создании многих действующих сегодня нормативно-методических документов по экологическому проектированию, например, в Нормах и правилах проектирования планировки и застройки г.Москвы (МГСН 1.01-99), Рекомендациях по разработке проектов санитарно-защитных зон промышленных предприятий, групп предприятий (1998 г.), Инструкции о порядке разработки и составе раздела «Охрана окружающей среды» в градостроительной документации пМосквы (1995 г.), «Инструкции по разработке раздела «Охрана окружающей среды» проектной документации на стадиях ТЭО, проект (рабочий проект) для строительства в г.Москве»» разработанной под руководством автора и утвержденной Правительством Москвы в 1994 году.
Практическая значимость результатов работы:
- созданы методические основы экологизации архитектурно-строительного проектирования производственных объектов в городе для различных стадий проектирования, частично вошедшие в ряд нормативных документов;
- результаты исследований использованы автором в проектной практике (более двадцати проектов планировки и реконструкции производственных зон Москвы, четыре проекта санитарно-защитных зон от промышленных предприятий для завода ЗИЛ, химзавода № 1, фабрики «Ява» и «Дукат», несколько десятков промышленных и коммунальных объектов в Москве); - разработаны и использованы в реальном проектировании эколого экономические принципы реконструкции производственных зон в городах.
Апробация и внедрение результатов исследования
Основные положения, выводы и рекомендации диссертации использованы при разработке следующих нормативных и методических документов:
- "Инструкция по разработке раздела «Охрана окружающей среды» проектной документации на стадиях ТЭО, проект (рабочий проект) для строительства в г.Москве 1 (руководитель работы), утв. Правительством Москвы в 1994 г.;
- Нормы и правила проектирования, планировки и застройки г.Москвы, МГСН 1.01-99 (в авторском коллективе);
- Рекомендации по разработке проектов санитарно-защитных зон промышленных предприятий, групп предприятий, 1998 г. (в авторском коллективе);
- Инструкция о порядке разработки и составе раздела «Охрана окружающей среды» в градостроительной документации г.Москвы, утв. Правительством Москвы в 1995 г. (в авторском коллективе).
Результаты исследования внедрены в практику при разработке ТЭО генерального плана развития Москвы на расчетный срок - 20 лет; в Территориальную комплексную схему охраны природы г.Москвы и ЛПЗП; в проекты планировки и реконструкции производственных зон Москвы, в экологические разделы проектов производственных и коммунальных объектов Москвы и других городов России. Кроме того, под руководством или с участием автора выполнено по теме диссертации 11 научно-исследовательских работ. Основное содержание диссертации опубликовано в 61 работе с объемом 61,4 авторских листа.
На защиту выносятся:
1. Творческая концепция, включающая принципы и приемы архитектурного формирования промышленных предприятий и их комплексов в городе с учетом современных экологических требований.
2, Методические основы экологизации архитектурно-строительного проектирования промышленных предприятий и их комплексов в городе.
3. Методика градоэкологического обоснования выбора участка строительства промышленного объекта. 4. Методика архитектурного проектирования саиитарно-защитных зон промышленного предприятия, производственной зоны города.
Объем работы. Диссертация содержит 285 стр, текста (I том), в том числе 13 таблиц и 8 рисунков, 49 приложений (II том) и 45 листов иллюстраций (III том).
Структура работы. Диссертация представлена в трех томах.
Том I включает: введение (актуальность темы, цель, задачи, предмет, метод и научная новизна исследования), четыре главы с выводами и заключение.
В главе 1 "Анализ мирового опыта развития производственной среды городов с позиции экологической безопасности" проведен анализ и дана оценка современной экологической ситуации в городах (в России и за рубежом); дана краткая характеристика эволюции промышленного строительства и его роли в экологическом неблагополучии городов; проанализирован ряд научно-исследовательских и практических работ, направленных на экологическую опти-мизацию промышленной - застройки в городах; рассмотрена социально-экономическая эффективность использования территории города под промышленную застройку как экологический ресурс; с точки зрения экологии проанализированы архитектурно-художественные особенности промышленной застройки в городе.
В главе 2 "Анализ основных факторов, определяющих экологическое состояние производственной среды и окружающей городской застройки 1 выявлены и проанализированы основные климатические факторы, вызываемые техногенезом, природно-географические, социально-экономические, техногенные (по основным отраслям обрабатывающей промышленности, размещаемой в городах) и градостроительные факторы, не соответствующие современным требованиям экологизации городской промышленности и города в целом.
В главе 3 "Принципы экологизации архитектурно-строительных решений промышленных предприятий и их комплексов в городе" рассмотрены теории и концепции развития промышленного строительства и производства в аспекте нарастания глобальной экологической проблемы; разработаны градоэкологические принципы размещения промышленных предприятий и их комплексов, а также принципы архитектурного формирования объемно-планировочных структур промышленных зданий, сооружений и их комплексов в соответствии с требованиями экологии; разработаны эколого-экономичсские принципы оздоровления и оптимизации промышленной застройки города средствами экореконструкции, а также принципы экологизации города путем размещения промышленных предприятий в его подземном пространстве; разработаны принципы озеленения саиитарно-защитных зон и промшющадок как элементов экологического каркаса города.
В главе 4 "Методические основы экологического проектирования промышленных предприятий и их комплексов" изложены разработанные автором: "Методика разработки градоэкологического обоснования выбора участка строительства промышленного объекта", методики разработки раздела "Охрана окружающей среды" проекта строительства (реконструкции) производственной зоны города, а также "Методические основы экологической экспертизы проектов строительства (реконструкции) промышленных предприятий и их комплексов".
Том II включает 49 приложений, детализирующих основные положения диссертации.
Том III включает 45 графических листов, иллюстрирующих текст диссертации.
Содержание работы
Неуправляемый рост человечества, гиперурбанизация, природоемкая экономика, прогрессирующая НТР и рост промышленного производства, мощный техногенный пресс на природу Земли и ее деградация - в ускоряющемся темпе перерастают в планетарный экологический кризис, что ставит под угрозу возможность устойчивого развития человеческой цивилизации. В городах, как высшей форме организации пространства для человеческого общества, бурная индустриализация вызвала чрезмерную концентрацию промышленности, что создало, во-первых, техногенную нагрузку, намного превышающую восстановительные силы природы, и, во-вторых, - нездоровую среду для жизни человека.
Анализ динамики развития системы «человек - промышленные технологии — окружающая среда» показал, что за четыре столетия развития промышленности постепенно обострялись экологические противоречия между городом и промышленным производством. Автором предложена периодизация промышленного строительства в России в соответствии с изменением системы «человек — промышленная технология - охрана окружающей среды». Исторический путь размещения промышленности и экологические взаимоотношения ее с городом можно разделить на восемь основных этапов.
