Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Влияния ландшафтно-рекреационных территорий на систему «Город» 10
1.1. Понятие системы «Город» и ландшафтно-рекреационной территории 10
1.2. История развития системы озеленения города .16
1.3. Классификация системы озеленения города. Нормы озеленения 19
1.4. Влияние ландшафтно-рекреационной территории на систему «Город»
1.4.1. Взаимосвязь ландшафтно-рекреационной территории и микроклиматических условий города 26
1.4.2. Аэрационный режим и ландшафтно-рекреационная территория 32
1.4.3. Характеристика селитебной зоны города и ландшафтно-рекреационной территории .34
1.4.4. Характеристика шумового фона селитебной зоны города и ландшафтно-рекреационной территории 38
Выводы по главе 1 40
Глава 2. Методика проведения исследования 41
2.1. Выбор объектов исследования (Краснооктябрьский и Центральный районы г. Волгограда) .41
2.2. Методика расчета выделения кислорода растительностью ЛРТ 56
2.3. Методика расчета площади объекта и его влияния на систему «Город» 60
2.4. Разработка методики расчета показателя комфортности озелененных пространств ЛРТ .62
2.5. Метод априорного ранжирования факторов влияния на показатель комфортности ЛРТ 65 2.6. Методика оценки факторов, влияющих на формирование показателя комфортности ландшафтно-рекреационной территории .68
2.7. Метод построения статистической модели показателя комфортности ландшафтно-рекреационной территории на основе многошагового регрессионного анализа .74
Выводы по главе 2 78
Глава 3. Результаты исследования показателя комфортности ландшафтно-рекреационной территории .79
3.1. Классификация объектов ландшафтно-рекреационной территории Центрального и Краснооктябрьского районов города Волгограда .79
3.2. Анализ факторов, влияющих на показатель комфортности территории Центрального и Краснооктябрьского районов города от влияния системы озеленения ЛРТ
3.2.1. Результаты оценки планировочных факторов .83
3.2.2. Результаты оценки антропогенных факторов
3.3. Оценка факторов влияния на показатель комфортности ЛРТ Центрального и Краснооктябрьского районов города Волгограда .104
3.4. Математическая обработка результатов исследования .110
3.5. Регрессионный анализ результатов натурных измерений и наблюдений .112
3.6 Методические основы и обоснования показателя комфортности ЛРТ на стадиях проектирования 115
Выводы по главе 3 118
Выводы по диссертации .120
Апробация результатов диссертационного исследования .121
Список использованных источников и литературы .123
- История развития системы озеленения города
- Характеристика шумового фона селитебной зоны города и ландшафтно-рекреационной территории
- Метод априорного ранжирования факторов влияния на показатель комфортности ЛРТ
- Результаты оценки антропогенных факторов
История развития системы озеленения города
В городской агломерации необходимо учитывать три категории ландшафта: - естественный ландшафт в городе имеет временный характер и сохраняет свой облик лишь в новом городе или его новых районах. - естественный ландшафт деградирует как природная данность и приобретает антропогенные черты, иногда неблагоприятные для человека; - модернизированные сегменты города формируются полностью при преобразовании «искусственного» ландшафта, среди которых есть и застроенные территории, и озелененные пространства.
В свою очередь антропогенный ландшафт представляет собой состояние из взаимодействующих природных и антропогенных компонентов, и формирующийся под влиянием деятельности человека и природных процессов. Освоение человеком территорий вызывает дробление ландшафта на части. Появляются новые факторы, которые влияют на облик ландшафта и включение в него: во-первых, элементов, изменяющих поверхность земли, водоемов, автомобильных и железных дорог, отвалов пустой породы, заброшенных карьеров и прочих неудобных земель, во-вторых, элементов, изменяющих объемно– пространственную структуру ландшафта, населенных пунктов, промышленных сооружений, сети электропередач и прочих сооружений. Эти факторы служат основными причинами изменения природного ландшафта [26].
Человек оказывает влияние на природный ландшафт путем взаимодействия культурного и технического прорывов, создавая антропогенный ландшафт, который в свою очередь образует «Систему Город». В данной системе антропогенного ландшафта выделяется система озеленения города, которая становится центром соединения человека с природой. В связи с ускоренными темпами развития общества, застройкой свободных территорий, влияния новых факторов, которые не только негативно действуют на человека, но и разрушают ослабевшую систему, которая могла бы стать защитой города от его же влияния на самого себя. В настоящее время трудно судить о реальном взаимодействии природных и антропогенных компонентов, которое могло бы сбалансировать влияния «Города» на систему озеленения [60].
В городской агломерации именно система озеленения является наследником природного ландшафта. Таким образом, человек создает и управляет двумя противоречивыми системами: первая - в виде антропогенного воздействия городской среды со своим набором факторов: транспортных, строительных, производственных и других отраслей развития жизни человека, вторая - в виде оздоровления среды, которую представляет собой система озеленения города, являющаяся мощным средством регенерирования среды обитания человека. Из анализа городской ситуации следует, что человек способствует развитию антропогенной системы, а среду, оздоровляющую город, оставляет без изменения. Поэтому необходимо, чтобы две данные системы в городе были уравновешенны между собой человеком.
Одним из компонентов системы озеленения города является ландшафтно-рекреационная территория города (ЛРТ), а именно городские леса, лесопарки, лесозащитные зоны, парки, сады, скверы, бульвары и озелененные места отдыха в жилой группе, которые формируются в границах селитебной территории крупнейшего города [77].
Ландшафтно-рекреационные территории являются неотъемлемой частью современного города. Значение ландшафтно-рекреационных территорий в системе «Город» сводится к тому, что они влияют на улучшение микроклимата города, на повышение качества жизни и организацию отдыха человека в урбанизированной среде, являются мощным средством борьбы с негативным воздействием как антропогенных, так и природных факторов.
При анализе ландшафтно-рекреационной территории Владимиров В.В., предлагает ввести три группы критериев оценки: функциональные, санитарно-гигиенические и эстетические. [26]. Функциональные критерии определяют роль ландшафтных компонентов, зеленых насаждений и акваторий в организации городских функций жилища, отдыха, спорта, при этом принимаются во внимания те качества природных компонентов, которые могут рассматриваться как ресурсы, обеспечивающие разнообразие видов отдыха и полноту охвата всех групп населения города.
Санитарно-гигиенические критерии позволяют выявить роль природных элементов городской среды в улучшении микроклимата городов, гигиенического состояния среды.
Эстетические критерии определяют подход к природному ландшафту как фактору гармонизации городской среды. С этой целью рассматриваются характеристики облика городского и природного ландшафтов.
Каждая группа признаков связанна единицей антропогенной среды, поэтому необходимо в целом использовать градостроительные критерии всестороннего отношения компонентов ландшафтно-рекреационной территории города.
Профессор Залесская Л.С. [41] - известный ландшафтный архитектор, говоря об основных закономерностях формирования произведений ландшафтной архитектуры, их связи с градостроительным и природным окружением, предлагает рассматривать и учитывать наличие трех уровней взаимодействия природных процессов в городской среде. В первом уровне рассматривается глобальное формирование влияния двух систем: - «Город» и озеленения города, в котором рассматривается два признака закономерности развития городской среды: - при строительстве города в целом растительность уничтожается или при застройке отдельных функциональных зон видоизменяется частично; - путем изменения климата. Таким образом, можно говорить о двух этапах изменения природной среды: этап один - строительства города, этап два - дальнейшая жизнедеятельность городского пространства.
Характеристика шумового фона селитебной зоны города и ландшафтно-рекреационной территории
Ускоренные темпы развития транспортных инфраструктур в современных крупных и крупнейших городах приводят к повышению уровня шумового фона в воздушной среде и увеличению концентрации вредных примесей в ней, вследствие чего уменьшается показатель комфортности ландшафтно рекреационных территорий, что приводит к низкой эффективности использования данных территорий человеком. Поэтому оздоровление городской среды является одной из важнейших проблем градостроительства, что возможно при правильной организации системы озеленения города.
В настоящее время города страдают от недостаточности общегородского озеленения, что приводит к ухудшению экологического состояния города. Если во вновь создаваемых городах с помощью технических и планировочных решений имеется реальная возможность обеспечить чистоту воздушного бассейна, то особо остро это проблема стоит в старых городах со сложившейся исторической застройкой. Решение этого вопроса средствами планировки нередко весьма затруднено, исключается возможность создания полноценной системы озеленения города. В таких случаях рекреационная территория в виде парков, садов, аллей, бульваров наиболее единственное спасение для города. В исследованиях доктора архитектуры Владимирова В.В. [26] определяется роль ландшафтно-рекреационных территорий в снижении негативного влияния системы «Город» и способность ЛРТ противостоять неблагоприятным для человека факторам как природного, так и антропогенного происхождения. К первым можно отнести сильные ветра, перегрев, излишнюю сухость или, наоборот, переувлажнение воздуха, ко вторым – шум, вредные выбросы, недостаточную аэрацию застройки. Растительный покров поглощает углекислый газ и выделяет кислород, а так же уменьшает запыление атмосферы.
В работах исследователей [13; 26] показано, какое большое значение имеют зеленые насаждения в борьбе за чистоту воздуха, в уменьшении запыленности воздуха. Средняя концентрация пыли в воздухе под деревьями меньше, чем на открытых местах: за вегетационный период на 42%, в осенне – зимний период на 37%. Даже сравнительно небольшие участки насаждений, занимающие лишь часть квартала, снижают на своей территории запыленность городского воздуха в летнее время на 30 – 40%.
Анализ разных пород деревьев по степени задержания пыли позволяет сделать вывод, что вяз задерживает значительно больше пыли, чем липа, клен и тополь. Запыленность деревьев составляет на 1 м2 поверхности листьев в мг: вяза – 3,39; сирени – 1,61; липы – 1,32; клена остролистного – 1,05; тополя – 0,55. Указанные различия отдельных видов деревьев и кустарников должны учитываться при подборе насаждений вдоль транспортных магистралей и других источников пыли.
По оценке некоторых специалистов [51; 53] ландшафтно-рекреационная территория обладает также и газозащитными свойствами. Установлено, в частности, что концентрация окислов азота, выбрасываемых промышленным предприятием, снижалась за пределами неозелененной санитарно-защитной зоны на расстояние 1 км до 0,7 мг/м3, а при наличии озелененной зоны такой же ширины – до 0,13мг/ м3, т.е более чем в 6 раз. Насаждения снижают значительно концентрацию окиси углерода от городского автотранспорта. При проектировании или реконструкции ландшафтно-рекреационной территории необходимо учитывать показатель комфортности ЛРТ, который покажет степень влияния системы рекреации, как на застройку, так и обратную связь данный показатель будет зависеть от множества параметров антропогенного и природного характера, создаваемой системой «Город».
По результатам наблюдений [31; 51; 53] зеленые насаждения значительно улучшают климатические условия. В сухую погоду испаряемая листьями влага увеличивает влажность воздуха и понижает жару. Летом среди насаждений температура воздуха на 4 – 60 С ниже, чем на городских улицах и площадях, а также во дворах домов. Наиболее сильно повышается температура приземного слоя воздуха 5 – 30 см от поверхности земли, особенно на асфальте. Нормальной для человеческого организма является относительная влажность воздуха от 30 до 60 %. В пределах этих величинах колебание влажности при разной температуры мало ощутимо
Роль зеленых насаждений в повышении относительной влажности воздуха весьма значительна, особенно когда это крупные массивы. Поверхность листьев деревьев и кустарников, трав и цветов во много раз превышает площадь почвы, занимаемой этими растениями. Вблизи зеленого массива в радиусе до 100 м температура воздуха примерно на 1 -1,50 ниже, чем на удаленных открытых местах. Это происходит в результате усиления циркуляции воздушных масс вблизи озелененных территорий [53].
Зеленые насаждения способствуют возникновению постоянных воздушных течений. В жаркие дни такие воздушные течения идут от насаждений, а вечером и ночью на открытых местах воздух быстрее охлаждается и устремляется к более устойчивому в тепловом отношении зеленому массиву. Теплый городской воздух поднимается вверх, всасывает воздушные массы с окружающих загородных территорий, нередко образуя ветер. Такой ветер возникает при разности температур 50 и разности давления 0,07 миллибар; чаще всего он наблюдается на окраине города в утренние часы и удерживается до полудня. Подобные воздушные течения улучшают микроклимат города. [53].
Влияние растительности на влажность воздуха проявляется на расстоянии, в 15 – 20 раз превышающем высоту растений. Даже относительно неширокие (10,5м) посадки деревьев и кустарников способствуют заметному увеличению относительной влажности воздуха на расстоянии до 100-200 м., на больших расстояниях (до 600 м в окружности) их влияние снижается. За исключением дней с очень высокой температурой повышение относительной влажности воздуха воспринимается человеком как понижение температуры. Например, повышение относительной влажности воздуха на 15 % воспринимается как понижение температуры на 3,50 [14].
Машинским Л.О. [53] было выявлено: что в большом парке среднемесячная температура на 0,3 – 1,10 ниже, чем среди многоэтажной каменной застройки, а среди насаждений сквера на 0,4 – 0,50 относительная среднемесячная влажность воздуха в насаждениях парка выше на 4 – 9 %, а в насаждениях сквера в подавляющем большинстве случаев на 3 – 5%, чем среди многоэтажной каменной застройки.
Эти исследования показали, что различия в температурно–влажностном режиме резко проявляются в наиболее жаркие дни и часы. Разница в температуре воздуха на городских улицах и внутри жилого квартала, имеющего хорошо озелененный внутриквартальный небольшой участок, по сравнению с температурой воздуха в парке, составляет 7-110 С, а относительная влажность городского воздуха 38 – 46%, т.е на городских улицах возникает как бы климат пустыни с иссушающей жарой, в то время как среди насаждений создаются условия климатического комфорта.
Метод априорного ранжирования факторов влияния на показатель комфортности ЛРТ
Парки и сады – крупные объекты ландшафтно-рекреационной территории в системе «Город», представляющие собой массивы зеленых насаждений, организованные в определенную объемно-пространственную композицию, предназначенные для отдыха жителей населенных мест [78]. По местоположению, в планировочной структуре города, парки и сады подразделяются на общегородские – объекты рекреации Центрального административного района города Волгограда (объекты ЛРТ Центрального административного района города Волгограда, по местоположению подразделяются, в том числе, и на районные объекты в системе озеленения города) и районные - объекты рекреации Краснооктябрьского административного района города Волгограда.
По своим функциям парки подразделяются на многофункциональные (старое название – парки культуры и отдыха, ПКиО) и специализированные.
К многофункциональным объектам рекреации относятся: парки и сады, несущие разнообразные функции, в том числе прогулок и отдыха, развлечений и игр, физкультуры и спорта, массовых и зрелищных мероприятий.
К специализированным объектам рекреации относятся: парки и сады, несущие одну или две функции. Это спортивные парки, детские парки, парки сады, выставки, мемориальные парки, научно-просветительские и этнографические парки, ботанические и зоологические сады и парки, парки памятники. По природным и ландшафтно-генетическим особенностям выделяют: парки нагорные, приморские, по берегам и склонам озер, гидро-парки, парки на основе лесов - лесопарки, луго-парки – на основе открытых пространств. Планировочными элементами парков являются : рельеф, водные устройства территории, растительность, дорожно-тропочная сеть. По структуре рельефа объекты рекреации могут быть на равнине, на рельефе и на нарушенных территориях. Водные устройства территории разделяются на прибрежные, где наличие водоемов свыше 30%, наличие водоемов до 30%, наличие водоемов до 15 %.
Растительность, как один из важнейших компонентов подразделяется на: ее наличие на лесопокрытых территориях, территориях бывших парков и открытых территориях (как элемент).
Дорожно-тропочная сеть и площадки различных типов, сооружения и застройки.
Классификация ландшафтно-рекреационной территории Центрального и Краснооктябрьского административных районов города Волгограда приводится по следующим категориям:
В настоящее время в крупных и крупнейших городах складывается достаточно сложный и противоречивый образ города. Следствием повышения рыночной стоимости на городскую землю является уплотнение застройки за счет озеленения города, что приводит к изменению воздушного баланса в системе «Город». Соотношение открытых озелененных территорий и застроенных пространств является одним из наиболее сложных вопросов для современного градостроительства. Система озеленения города является не только средством эстетического благоустройства, но и мощным средством оздоровления урбанизированной среды. Поэтому при оценке показателя комфортности среды необходимо учитывать факторы, которые оказывают наиболее благотворное влияние на урбанизированную территорию.
В качестве предварительной аксиомы были приняты следующие показатели исследования Вергунова А.П. [21]: массив застройки должен находиться полностью или не менее чем на 80 – 90% в радиусе благотворного воздействия на него озелененных пространств. Под благотворным воздействием подразумевается: - улучшение состава воздуха в застроенном массиве под влиянием прилегающих систем озеленения; - прямая зрительная связь застройки и рекреационной территории, с учетом эмоционально-эстетической реакции людей; - пешеходная доступность (или радиус обслуживания) между рекреационной территорией и застройкой, обеспечивающая повседневную возможность отдыха в рекреационной территории города.
Для определения влияния (рис. 3.3, 3.4) системы рекреации на городскую застройку была определена площадь объекта рекреации и радиус его влияния по трём факторам. Для данных факторов использовалась методика расчета площади ЛРТ и его влияние на систему город.
Результаты оценки антропогенных факторов
Уровень множественного коэффициента детерминации R2= 0,787 свидетельствует, что 78,7 % вариации результативного признака – показателя комфортности ЛРТ объясняется вариацией трех факторов: – шумовое загрязнение; – количество деревьев; – наличие защитной полосы; Поскольку указанный уровень влияния достаточно высок, считаем, что все факторы, оказывающие существенное влияние на показатель комфортности ЛРТ, включены в модель. Уровень остаточной вариации составляет 21,3 %, что объясняется воздействием случайных факторов.
В полученном уравнении регрессии математическая сущность коэффициентов указывает степень влияния каждого фактора на показатель комфортности ландшафтно-рекреационных территорий. О характере влияния каждого фактора говорят знаки коэффициентов. Знак коэффициента регрессии каждого из этих факторов показывает направление влияния рассматриваемого фактора на изменение величины показателя комфортности ландшафтно-рекреационной территории. Положительный знак у коэффициента регрессии фактора химического и физического воздействия (шумовое загрязнение) свидетельствует о том, что с увеличением значения фактора комфортность территории ЛРТ уменьшается, а отрицательный знак у коэффициентов регрессии планировочные факторы (количество деревьев и наличие защитной полосы) свидетельствует о том, что данные факторы являются противодействием фактора шумового загрязнения. Показатель комфортности ЛРТ при повышении уровня шумового загрязнения увеличивается, физический смысл показателя отрицательный, чем выше показатель качества территории, тем территория является экологически неблагоприятной.
Однако с помощью коэффициентов регрессии нельзя сопоставить факторы: химического и физического воздействия, планировочные по степени их влияния на показатель комфортности территории из-за различия единиц измерения. При интерпретации уравнения регрессии используются частные коэффициенты эластичности, показывающие как изменится значение показателя комфортности при изменении значений факторов химического и физического воздействия и планировочных факторов на 1%. Коэффициенты эластичности определяются по формуле
Обобщая результаты проведенных исследований, сформулирована теоретическая программа обоснования показателя комфортности ЛРТ, и его влияния на размещение рекреационных территорий в планировочной структуре крупнейших городов. Алгоритм определения показателя комфортности определяется поэтапно на стадии проектирования и реконструкции (рис 3.8).
На стадии проектирования генерального плана города необходимо распределять ЛРТ в системе озеленения города равномерно с учетом озелененности территории, согласно зонированию проектируемой территории. Стремиться к обеспечению непрерывного озеленения на всех стадиях культурно-бытового обслуживания. Для определения показателя комфортности ландшафтно-рекреационной территории по формуле 3.1, необходимо устанавливать уровень рекреации, используя таблицу 3.15. С учетом взаимовлияния систем: «Город» и ЛРТ. (таблица 3.14). С учетом показателя комфортности ЛРТ и его градации (таблица 3.15) и зная прогнозируемую антропогенную нагрузку на территорию, распределять объекты ЛРТ так чтобы показатель комфортности не превышал 0,50.
На стадии проекта планировки, а именно в разделах: - Планировочном. ЛРТ необходимо размещать на городских территориях с учетом таблицы 3.14 и 3.15., для обеспечения территории комфортными показателями, как природного, так антропогенного характера. - Архитектуры и инженерно-технического благоустройства. При архитектурной концепции уделять особое внимание защитной полосе объекта ЛРТ с учетом уровня показателя комфортности. - При подборе дендрологического ассортимента для защитной полосы необходимо выбирать конструкцию наиболее эффективную для снижения уровня шумового загрязнения.
