Материал: Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

15.Kobeleva, S. A. Sistematizatsiya i vyyavlenie napravlenii kachestvennoi otsenki potentsiala energo- i resursosberezheniya grazhdanskikh zdanii / S. A. Kobeleva // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2014. — № 5 (55). — S. 61—66.

16.Kolchunov, V. I. Osnovnye napravleniya razvitiya konstruktivnykh reshenii i obespechenie bezopasnosti zhilishcha / V. I. Kolchunov // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. — 2007. — № 10. — S. 15—18.

17.Nikolaev, S. V. Arkhitekturno-gradostroitel'naya sistema panel'no-karkasnogo domostroeniya / S. V. Nikolaev // Zhilishchnoe stroitel'stvo. — 2016. — № 3. — S. 15—25.

18.Nikolaev, S. V. Panel'nye i karkasnye zdaniya novogo pokoleniya / S. V. Nikolaev // Beton i zhelezobeton — vzglyad v budushchee: nauch. tr. III Vseros. (II Mezhdunar.) konf. po betonu i zhelezobetonu, 12—16 maya, g. Moskva: v 7 t. T. 2. — M., 2014. — S. 319—327.

19.Travush, V. I. Bezopasnost' sredy zhiznedeyatel'nosti — smysl i zadacha stroitel'noi nauki / V. I. Travush, S. G. Emel'yanov, V. I. Kolchunov // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. — 2015. — № 7. — S. 20—27.

20.Shubin, I. L. Problemy energosberezheniya v rossiiskoi stroitel'noi otrasli / I. L. Shubin, A. V. Spiridonov // Energosberezhenie. — 2013. — № 1. — S. 15—21.

21.Antonova, M. Comparison of European and Russian Technical Documentation for Structural Use of Con-

V.N. Chechevichkin, N. I. Vatin // Applied Mechanics and Materials. — 2014. — Vol. 641—642. — P. 409—415.

23.Ilyichev, V. A. Estimation of Indicators of Ecological Safety in Civil Engineering / V. Ilyichev, S. Emelyanov, V. Kolchunov, N. Bakayeva, S. Kobeleva // Procedia Engineering. — 2015. — Vol. 117. — P. 126 — 131.

D. Nemova, Y. Ibraeva, P. Tarasevskii // Applied Mechanics and Materials. — 2015. — T. 725—726. — P. 1408.

ASSESSMENT OF ENVIRONMENTAL SAFETY OF CONSTRUCTION BASED ON A MODEL OF A COMPLETE RESOURCE CYCLE

V. A. Ilyichev, V. I. Kolchunov, N. V. Bakaeva, S. A. Kobeleva

Russian Academy of Architecture and Construction Sciences Russia, Moscow, e-mail: ilyichev@raasn.ru

V. A. Ilyichev, Academician of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, D. Sc. in Engineering, Prof. Southwest State University

Russia, Kursk, e-mail: yz_swsu@mail.ru

V. I. Kolchunov, Academician of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, D. Sc. in Engineering, Prof. Russia, Kursk, e-mail: natbak@mail.ru

N. V. Bakaeva, Advisor of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, D. Sc. in Engineering, Prof. Orel State University Named after I. S. Turgenev

Russia, Orel, e-mail: ksa92@ya.ru

S. A. Kobeleva, PhD in Engineering, Doctoral student

Statement of the problem. The problem of a complex assessment of potential resource and energy saving in civil engineering are formulated and solved to achieve the goals of environmental safety.

Results. The conceptual model of a complete resource cycle based on the concept of biosphere compatibility is suggested in the article according to which the wastes which have formed during the life cycle of the construction object are suitable for the resource or power usage. It is shown that the calculation of the efficiency of construction technologies should be performed on the basis of the generalized indicator of environmetal safety of the building. As an example, the authors give a criterion assessment of the constructive solutions of the civil buildings and the results of comparison of their environmental safety.

Conclusions. The directions of increasing environmental safety, resource and energy saving in the production of building materials and direction of constructive safety of buildings and structures allow a consistent transition from the low-waste technology for technologies of complete resource cycle in the construction industry.

Keywords: environmental security, resource conservation, energy-saving, civil buildings, concept of biosphere compatibility.

176

ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО, ПЛАНИРОВКА СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

УДК 711

ОСОБЕННОСТИ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОГО ОСВОЕНИЯ СТАРОПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ В РАЙОНАХ УГЛЕДОБЫЧИ1

Ю. В. Алексеев, Н. А. Самойлова

Московский государственный строительный университет

Россия, г. Москва, тел.: (495) 781-80-07, 629-65-26, e-mail: nad1s@yandex.ru

Ю. В. Алексеев, д-р арх., проф. кафедры проектирования зданий и градостроительства Н. А. Самойлова, ассистент кафедры проектирования зданий и градостроительства, советник РААСН

Постановка задачи. Излагается новый взгляд на градостроительный потенциал районов угледобычи и решение градостроительных задач, связанных с достижением баланса между урбанизацией и устойчивым развитием в районах угледобычи.

Результаты. По результатам сопоставительного статистического и картографического анализа отдельных старопромышленных районов угледобычи Европы и России с использованием ГИС-технологий разработаны карто-схемы, отображающие сложившуюся градостроительную ситуацию, включающую плотность населения, концентрацию поселений и соотношение площадей территорий районов угледобычи с общей территорией страны и крупных ее частей в границах ад- министративно-территориальных образований.

Выводы. Выявлены закономерности статистических относительных показателей. Установлено, что пространственное расположение старопромышленных районов угледобычи, детерминируемое высокой концентрацией поселений, характеризует значительный градостроительный потенциал территорий. Результаты исследования представляют научно-практический интерес для начального этапа подготовки градостроительных проектов на территорию районов угледобычи (действующих, отработанных или планируемых к завершению отработки).

Ключевые слова: градостроительное планирование, районы угледобычи, урбанизация, угольные бассейны, старопромышленные территории.

Введение. Градостроительное освоение территорий угольных бассейнов в мировой практике неравномерно относительно размеров территорий стран, исторического развития поселений, периодов начального освоения территории, времени обнаружения полезного ископаемого (угля), начала его промышленной угледобычи, времени такой добычи и последующей ревитализации территорий, нарушенных в результате угледобывающей деятельности.

Значительный рост урбанизации за два последних столетия взаимосвязан со многими социально-эколого-экономическими проблемами, потребовавшими разработки многочис-

© Алексеев Ю. В., Самойлова Н. А., 2016

1Исследование выполнено в рамках темы № 3.3.4 «Научно-методическое обоснование концептуальных основ и методов градостроительного планирования использования территорий, нарушенных в результате угледобывающей деятельности, в Кузбассе» в 2015—2016 гг. по тематическому направлению научных исследований Российской академии архитектуры и строительных наук.

Перечень тем фундаментальных научных исследований [Электронный ресурс] // РААСН: официал. сайт. — Режим доступа: http://www.raasn.ru/contests/6_1.pdf (дата обращения: 01.07.2016).

177

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

ленных подходов к градостроительному планированию территории, но не обеспечившими решение задачи, связанной с достижением баланса между стремительной урбанизацией и сохранением устойчивого развития в районах угледобычи1, нарушенных в результате угледо-

бывающей деятельности [6, 24, 29, 31, 35, 46, 53, 54].

Проводимые в последнее время исследования подтверждают актуальность проблемы градостроительного освоения территорий в районах угледобычи в давно разрабатываемых угольных бассейнах Великобритании [18], Германии и Франции [15, 32], Польши и Чехии [35, 51]. При этом одни поселения после завершения угледобычи получают новое развитие и переходят к следующему этапу градостроительного развития, приобретая более сложную градостроительную форму агломерации, конурбации и др., а другие становятся городамипризраками, например, на Украине (Торез), в России (Гремячинск, Кожим, Хальмер-Ю), США (Централия), Китае (Ордос) [57]. Заброшенные шахтерские поселения образуются во всем мире как после полной отработки промышленных запасов угля, так и из-за изменения экономического спроса на уголь [7]. При этом после закрытия шахт остаются территории, нарушенные в результате угледобывающей деятельности.

Статья направлена на то, чтоб раскрыть особый градостроительный потенциал районов угледобычи, используя современный картографический и статистический анализ территории.

1.Обоснование актуальности исследования. В 70-е годы 20 века стала актуальной проблема устойчивого развития территорий. Применительно к районам угледобычи наиболее важными оказались проблемы, связанные с экологическими и техногенными последствиями угледобывающей деятельности [36, 38].

Большая территория и неэффективная земельно-имущественная политика в России без своевременной и опережающей градостроительной политики в отношении районов угледобычи приводит к опустошению бывших шахтерских поселений, а также экономическим и экологическим последствиям на территориях, нарушенных в результате угледобывающей деятельности [7]. К решению этой научно-практической задачи в России только приступили.

Огромные разведанные запасы угля в России и практически незаселенные территории в восточной части страны требуют учета и своевременного градостроительного планирования районов угледобычи в изменившихся условиях использования энергоресурсов, в том числе угля, современных, в основном открытых, способов угледобычи на больших территориях.

Информационно-технические средства градостроительного анализа территорий районов угледобычи в последние десятилетия пополнились ГИС-технологиями [10, 30].

Представляется, что сопоставительный анализ ранее освоенных угольных районов Европы позволит сделать выводы о градостроительном потенциале российских районов угледобычи, которые будут полезны также для старопромышленных, действующих и новых (потенциальных) районов угледобычи различных стран мира. С учетом того, что уголь — это один из основных энергоресурсов, а запасы угля широко распространены в мире, реализация выявленного градостроительного потенциала районов угледобычи внесет вклад в процессы урбанизации и послужит уменьшению территорий, нарушенных в результате угледобывающей деятельности, их устойчивому развитию и предотвращению появления в дальнейшем.

2.Зарубежный и отечественный опыт. В настоящее время районы угледобычи во многих странах мира относятся к особым территориям для градостроительного планирования. Однако так было не всегда. Традиционно многие исследователи связывают рост урбанизации с концентрацией в городах промышленных предприятий. Г. Забел из Лондонской школы экономики обратил внимание на взаимосвязь с 800 года численности населения и потреб-

1 Район угледобычи — территория, на которой осуществляется как непосредственно угледобывающая деятельность, осуществляемая в виде горно-подготовительных работ, угледобычи, обогащения и переработки угля и продуктов его переработки, рекультивации нарушенных земель, так и связанная с ней жизнедеятельность людей, включающая использование различных материальных объектов, в т. ч. жилых, социально-культурных, коммунально-бытового назначения, инженерной и транспортной инфраструктур [2].

178

ления энергоресурсов и составил прогноз до 2050 года [61]. В мире с 1850 года, со времени начала промышленной революции, прослеживается существенный рост потребления энергоресурсов. Основа этого энергоресурса — уголь, единственный до появления в мировом энергобалансе углеводородов и атомной энергии.

Известно, что в странах, которые были пионерами индустриализации (Великобритании, Германии), наибольший рост численности населения в районах угледобычи зафиксирован в начальный период промышленной разработки [58, 59]. Аналогичный факт имеет место в России в начале 30-х годов 20 века [9]. При этом в связи с сокращением объемов добычи происходит спад населения в районах угледобычи [11]. Такой спад связан с реструктуризацией угольной промышленности в 50—60-е годы 20 века в Западной Европе, на 40 лет позже — в странах Центральной и Восточной Европы (Польше, Чехии, Болгарии, Венгрии и др.); в России — в переходный период от плановой к рыночной экономике в 90-е годы 20 века [3].

Первыми приступили к осознанию и конкретизации особенностей градостроительного освоения территорий, ранее отработанных угольной промышленностью, с изменением их функций Великобритания и Германия [32, 33, 49]. Использование таких особенностей рассматривалось на локальном уровне конкретных отработанных угольных месторождений с учетом ранее применявшегося, в основном подземного, способа угледобычи. В результате ревитализации территории угольной промышленности такие районы получили новый импульс градостроительного развития. В последние десятилетия есть наработки в Польше [50]

и Чехии [19, 23, 25—28, 39—45, 48], Китае [20, 60] и других странах [14, 17, 22, 34], на тер-

ритории которых имеются районы угледобычи.

Однако следует принять во внимание, что только на этапе начального технологического развития угольная промышленность была отраслью, предназначенной для удовлетворения внутренних потребностей локальных (автономных) форм расселения со слабым развитием транспортных коммуникаций, с внешним окружением, которое не являлось потребителями угля. За более чем 150-летний период произошел плавный переход от «стихийной», привязанной к разведанным месторождениям угля, специфической системы расселения, характеризующейся близким расположением условно угольной шахты и поселка шахтеров (в период ранней промышленной разработки), к «плановой» системе расселения для района угледобычи, обусловленной развитием транспортных связей внутри страны, а затем и за ее пределами (в период промышленной разработки).

Такая территория встроена в национальное и мировое производство угля и требует современного градостроительного планирования не только новых районов угледобычи, но и ранее отработанных районов угледобычи в сложившейся застройке, а также действующих в настоящее время районов угледобычи с учетом включения их в формируемые с 2000-х годов угольные «транспортные коридоры» [3] (в настоящее время в основном морские).

При этом среди отработанных районов угледобычи различают как полностью исчерпавшие имеющиеся запасы угля, так и не исчерпавшие полностью по техникоэкономическим условиям в связи с изменившимся мировым топливно-энергетическим балансом. Вместе с тем достижения научно-технического прогресса расширили спектр использования угля в углехимии, что увеличило возможности использования угля и продуктов его переработки.

Изученность вопросов, связанных с градостроительным потенциалом, в основе которого особенности градостроительного освоения территорий в районах угледобычи, не локального и регионального, а межрегионального и национального уровня градостроительного планирования, крайне мала. Наибольшую актуальность эти вопросы имеют для России, начальный период освоения районов угледобычи которой отстает по времени от Великобритании и Германии. На обширных пространствах России имеются значительные перспективные крупнейшие каменноугольные бассейны (Тунгусский, Ленский, Таймырский, Зырянский, Южно-Якутский, Иркутский) с малым количеством населения в поселениях.

179

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

3.Описание исследования. Для осуществления научного исследования использован картографический и статистический методы с применением компьютерных технологий — географическая информационная система (ГИС) ArcGIS for Desktop Advanced (ArcInfo), позволяющая совмещать различные тематические слои для анализа, а именно слои поселений, каменноугольных бассейнов, границы различных административно-территориальных образований и гидрографии.

Объект исследования и характеристики его исследования. Картографическое исследо-

вание проведено для территорий трех стран: России, Германии и Великобритании. Внимание обращено на крупнейшие для каждой страны каменноугольные бассейны. При этом на территории России для исследования выбран действующий старопромышленный каменноугольный бассейн Кузбасс (более 150 лет в эксплуатации), а на территории Германии уже практически завершивший угледобычу старопромышленный каменноугольный бассейн Рурский. Территория Великобритании, в границах которой множество старопромышленных каменноугольных бассейнов, практически полностью охвачена исследованием.

Кроме картографического, проведено статистическое исследование основных угольных бассейнов Европы, расположенных в Великобритании, Германии, Франции, Польше, Чехии, Украине и России. Рассмотрена информация о плотности населения, соотношении площадей территорий районов угледобычи с общей территорией страны и крупных ее частей в границах административно-территориальных образований (АТО). В исследовании территория России охватывает и европейскую, и азиатскую ее части.

Данные для исследования. Для статистического анализа использованы отрытые официальные статистические источники стран по состоянию на 01.01.20152. В отдельных случаях использованы более ранние данные. Точность в пределах тысяч человек не существенна для

настоящего исследования. Для картографического анализа поселений использованы общедоступные картографические материалы: OpenStreetMap3 и сведения, которые содержаться в открытых источниках [21, 62].

Для картографического исследования выбрано оптимальное количество слоев ГИС, насыщенных площадными объектами, т. е. поселениями, каменноугольными бассейнами. Слои, содержащие границы различных АТО, а также объекты рек и озер, являются вспомогательными для пространственных характеристик.

Проанализированы взаимосвязи и взаиморасположение сложившихся поселений на территории районов угледобычи. В программе ГИС была произведена географическая привязка данных о площадных объектах — крупных угольных бассейнах. Подсчет количественных данных о численности населения в поселениях, расположенных в пределах угольных бассейнов, произведен с использованием функции «выборка по заданным условиям» в ГИС.

4.Результаты

Статистический анализ основных старопромышленных районов угледобычи Европы и России. Подготовлена таблица для основных старопромышленных районов угледобычи Европы и России, содержащая данные о плотности населения, доле площади территорий районов угледобычи в общей территории страны и крупных ее частей в границах АТО, доле населения в районах угледобычи, а также сведения о количестве угольных месторождений в стране и сведения о площади территории и количестве населения страны.

Картографический анализ территории угольных районов России, Германии и Велико-

британии. Составлены три карто-схемы, отображающие сложившиеся градостроительные ситуации на территории угольных районов трех стран: России (Кузбасс), Германии (Рур) и Великобритании (Йоркшир, Уэльс, Файф и другие), детерминируемые концентрацией посе-

2Росстат [Электронный ресурс] // Росстат: официал. сайт. – Режим доступа: http://www.gks.ru (дата обращения:

01.03.2016).

3Некоммерческий веб-картографический сайт географической карты мира [Электронный ресурс] //

OpenStreetMap: официал. сайт. – Режим доступа: http://openstreetmap.ru (дата обращения: 01.03.2016).

180