Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

4

→ використання простору

Досвід використання підземного простору в містах

Високий рівень урбанізації, зростання міст і ряд інших факторів обумовлюють високий ступінь освоєння підземного простору в містах. Це дозволяє значною мірою вивільнити дефіцитні території, а також поліпшити стан міського середовища. У зв’язку з цим необхідно розглянути досвід використання даного виду ресурсів і можливості його застосування при створенні цивільних об’єктів.

Підземний простір часто розглядається як природні або штучно створені порожнини в надрах землі, використовувані для господарських чи інших цілей.

Автор пропонує визначати його як вид ресурсів надр, який використовується в якості середовища для проживання, розміщення об’єктів або протікання процесів, тоді його джерелами є природні або штучно створені порожнини в надрах землі, а також ділянки надр, в яких можуть бути створені порожнини. Надра являють собою частину земної кори, розташовану нижче грунтового шару, а при його відсутності — нижче земної поверхні і дна водойм і водотоків, що тягнеться до глибин, які доступні для геологічного вивчення і освоєння.

У своєму природному стані підземний простір може бути зайнято твердим, рідким або газоподібним речовиною. Ділянки надр, не заповнені твердою речовиною, але оточені ним, називають підземними порожнинами. Вони поділяються на природні і штучні (антропогенні).

Природні порожнини включають в себе великі порожнини (печери), дрібні порожнини і тріщини в масиві гірських порід.

Основними характеристиками джерел підземного простору є глибина від поверхні землі, обсяг і форма, властивості навколишнього масиву, територіальне розташування, стійкість, (здатність зберігати свою форму в часі), можливість доступу з поверхні землі та ін. До властивостей навколишнього масиву гірських порід можна віднести такі показники, як напружений стан масиву гірських порід, їх твердість, зв’язність, пластичність, влагоем-кістка і водопроникність, щільність, пористість, електромагнітні властивості (питомий електричний опір, відносна діелектрична проникність), абразивність, теплові властивості (коефіцієнт теплопровідності, питома теплоємність, коефіцієнт лінійного теплового розширення), коефіцієнт розпушення (після вибуху), гранулометричний склад (в зруйнованому стані) і т. П.

Зазвичай виділяють наступні передумови освоєння підземного простору: соціальні, гірничо-технічні, геологічні, економічні (економія енергетичних витрат) і оборонні.

Соціальні передумови освоєння підземного простору полягають у зростанні народонаселення і відбуваються демографічні зміни, неминучих техногенних змінах навколишнього середовища, необхідності збереження земельних фондів і поліпшення рекреаційних можливостей людей і санітарно-гігієнічних умов їх праці. Збільшення кількості створюваних площ в підземному просторі дозволяє знизити вибуття з користування сільськогосподарських угідь.

Вважається, що використання підземного простору доцільно в районах з високою щільністю населення, родючими ґрунтами, розвиненою гірничо-видобувною промисловістю, сприятливими інженерно-геологічними умовами для підземного будівництва. Вигідно будувати підземні склади на півночі. Переносити під землю підприємства з високими рівнями пожежонебезпеки і шумоутворення також корисно для навколишнього середовища.

Гірничо-технічні передумови полягають в тому, що в ідеальному випадку для використання підземного простору гірські породи повинні бути міцними, монолітними, стійкими і одночасно легко розробляються, стійкими до окислювальних процесів, необводненими і не виділяють отруйні гази, інертними по відношенню до збережених в них матеріалів, непористими, не містити агресивних розчинів. Однак сучасні технології в більшості випадків дозволяють ліквідувати дії всіх перерахованих факторів.

Геологічні передумови освоєння підземного простору полягають в необхідності досить докладного вивчення верхніх шарів земної кори, яке б дозволило об’єктивно приймати рішення про вибір місця розміщення підземного об’єкта і технологій його створення.

Економія енергетичних витрат як передумова освоєння підземного простору пояснюється тим, що підземний простір дозволяє знизити сезонні коливання енергоспоживання, тому що гірські породи служать акумулятором сонячної енергії, мають низьку теплопровідність і здатні утримувати тепло. У зв’язку з цим підземні порожнини можуть використовуватися як ті-плоакумулятори. У північних країнах енергетичне питання має великий вплив на вибір підземного розміщення будівель, і все більше застосування знаходить підземне житло.

Оборонні фактори як передумова використання підземного простору мають у своїй основі необхідність захисту людей, матеріальних цінностей, виробництва від військових дій, у тому числі і ядерного вибуху.

Французькі вчені p. Duffaut і g. Marin вважають, що природний попит на ресурси простору надр викликаний наступними причинами: збереження швидкопсувних продуктів( льохи і підвали); видобуток корисних копалин; релігійні цілі (наприклад, для ритуального поховання); захист населення від нападу; пошук відносного комфорту в екстремальних температурних умовах.

Вважається також, що підземні споруди при незначних доповненнях мають високу сейсмостійкість, стабільні температуру і вологість, чистоту приміщень, тобто. Ті параметри, для забезпечення яких на поверхні необхідно додатково 25 — 40% обсягу будівельно-монтажних робіт.

У швеції при підземному будівництві приблизно 1-2% витрат йде на обґрунтування геологічних можливостей підземного будівництва, а на забезпечення тривалої стійкості-4-70% витрат.

Надійність і довготривалість підземних споруд значно вище, ніж поверхневих. Термін служби багатоповерхових будівель — 100 років, житлових будинків особливої капітальності — 125 років, фруктосховищ — 28 років. Період експлуатації підземних споруд набагато вище. Наприклад, для тунелів ці норми становлять 500 років. Відомо також чимало випадків, коли підземні споруди зберігалися протягом тисячоліть. Витрати на ремонт підземних споруд нижче, ніж наземних, тому що вони не схильні до кліматичних факторів. Для природного руйнування гірських порід потрібні десятки і сотні тисяч років.

Автор вважає, що основним корисним властивістю підземного простору є їх здатність вміщати в себе будь-які об’єкти або процеси. Однак на відміну від інших просторових ресурсів підземний простір володіє деякими іншими корисними характеристиками: має відносно стабільні кліматичні характеристики (температурно-вологісний режим); ізольовано від різного роду поверхневих впливів, таких як шум, вібрація, радіоактивність тощо; щодо герметично, а також здатне утримувати теплову та інші види енергії. Крім того, вплив будь-якого об’єкта, розташованого під землею, на навколишнє середовище значно нижче і в кращому ступені може контролюватися; підземні будівлі часто не вимагають істотних витрат на зовнішню обробку, служать значно довше і вимагають більш низьких експлуатаційних витрат, ніж поверхневі; підземний простір в ряді випадків легше освоювати, ніж поверхневе, так як воно не залежить від топографії і дроблення на приватні ділянки.

Автори відносять до переваг заглиблених цивільних будівель наступні: естетичні (взаємозв’язки з навколишнім ландшафтом); більш раціональне використання землі; зниження рівня шуму і вібрації; зменшення експлуатаційних витрат (на ремонт будівлі, гідро — і теплоізоляцію та ін.); пожежна безпека (поширення вогню обмежено); сейсмостійкість; захист від ядерного вибуху і радіоактивних опадів; захист від штормів і торнадо; збереження енергії.

Однак, поряд з перевагами використання підземного простору, існують і деякі складності, обумовлені властивостями даного ресурсу. Так, наприклад, досвід підземного будівництва в м. Канзас-сіті (сша) показує, що існує три проблеми використання підземного простору: технічна, юридична та психологічна.

Психологічна проблема полягає в суб’єктивній думці людей про те, що умови перебування в підземному просторі повинні бути гіршими, ніж на поверхні. ТехнічнийПроблема включає в себе складнощі з дренажем води, каналізацією, водостоком і вентиляцією. Юридична проблема найбільш властива сша та іншим країнам, де історично власність на землю включає в себе власність на підземний простір.

До основних недоліків підземного простору в порівнянні з поверхневим відносять високу природну вологість, відсутність денного світла, неможливість вільного доступу з поверхні землі, тому що. Спуск і підйом здійснюється через певні виробки (в деяких випадках це є гідністю), наявність гірського тиску і можливість зрушення гірських порід внаслідок створення або використання підземних пустот, більш високі капітальні витрати при будівництві будівлі під землею, ніж на поверхні .

Підземні порожнини використовуються людьми з давніх-давен. Існують дані про те, що ще в минулому столітті у франції і росії будували підземні виносховища. Перші підземні гідроелектростанції були споруджені в німеччині (1907 р.) і швеції (1910 р.). Під час першої світової війни в німеччині була зроблена спроба розміщення складів під землею. У 1917 р в німеччині був побудований підземний завод з виробництва точних приладів.

Під час другої світової війни в німеччині були розміщені в підземному просторі заводи, електростанції, склади продовольства, обладнання, пального, хімічні виробництва, сховища культурних цінностей. До кінця 50-х років підземні промислові підприємства були вже в 50 країнах світу. На початку 70-х тільки в країнах нато налічувалося майже 450 підземних об’єктів. У 80-і роки їх кількість зросла в порівнянні з 60-ми в 3. Раз. Площа деяких підземних заводів досягла 800 тисяч м2 і більше, а обсяг — більше одного мільйона м3.

Найбільш широка класифікація напрямків використання підземного простору за призначенням пропонується в роботі. Підземні споруди створюються в наступних галузях і сферах діяльності: гірничій справі, міському будівництві, енергетиці та нафтогазовій галузі, аграрному секторі, транспорті, науці, медицині та ін. Таким чином, кількість найбільш поширених напрямків використання ресурсу становить понад 30.

За доцільністю розміщення під землею об’єкти можна розділити на наступні групи: традиційно підземні споруди; споруди, для яких розміщення під землею має ряд технологічних переваг, і споруди, що розміщуються під землею з метою економії території земної поверхні і поліпшення стану навколишнього середовища.

Підземні споруди, не пов’язані з видобутком корисних копалин, будуються на глибині 15-300 м. Однак окремі сховища вуглеводнів розташовуються на глибині 1 км і більше.

Будівництво міських підземних споруд в даний час розвивається досить швидко. Необхідність створення і все більш активного використання підземного простору в сучасних містах обумовлена наступними факторами – — прагненням до розущільнення історично сформованої забудови і оздоровлення старих частин міст; – все більш відчутним недоліком вільних міських земель, придатних для нової забудови, а також загрозою ліквідації кращих сільськогосподарських районів, прилеглих до міст, з частковим, а в деяких випадках і з повним знищенням природного оточення; – необхідністю радикального впорядкування міського руху з можливо більш повним поділом пересічних транспортних потоків, а також потоків пішоходів і транспорту, з створенням систем безперервного та швидкісного, в тому числі позавуличного рейкового повідомлення, і з компактним рішенням пересадочних вузлів; — подальшим розвитком систем культурно-побутового та комунального обслуговування з розміщенням відповідних об’єктів в найбільш потрібних місцях (в тому числі і у пунктів масових скупчень населення) з одночасним підвищенням рентабельності цих установі; — збереженням архітектурних пам’яток і ансамблів, що представляють культурно-історичну цінність, і капітальної опорної міської забудови; — розвитком різноманітних засобів громадського, спеціального та індивідуального транспорту – для зберігання і технічного обслуговування якого потрібні великі території; — розвитком засобів інженерного обладнання міста, комунального та складського господарств. Автор описує наступні причини розвитку підземного будівництва в містах: недолік земель і неможливість заняття нових( в силу екологічних наслідків розширення міст); більш раціональне використання міських територій; транспортні завдання і безпеку; розширення мережі послуг; збереження архітектури; розвиток інженерного обладнання міста (комунікацій і т.д.); цивільна оборона.

Серед переваг будівництва міських підземних об’єктів відзначається, що воно дозволяє економно використовувати наземну територію, сприяє упорядкуванню транспортного обслуговування населення і підвищенню безпеки дорожнього руху, знижує вуличний шум і забруднення повітря вихлопними газами автомобілів, сприяє підвищенню художньо-естетичних якостей міського середовища.

Міські підземні споруди характеризуються відносно невеликою глибиною закладення, прив’язкою до конкретних поверхневих об’єктів і територій, особливою просторовою організацією, специфічним тимчасовим режимом використання і т.д. Тому для них створюються спеціальні підземні порожнини, що відповідають в кожному конкретному випадку пропонованим вимогам. Спектр напрямків використання міського підземного простору практично необмежений.

Одним із прикладів сучасного рівня розвитку підземного будівництва є столиця франції париж. Площі підземних приміщень тут в 80 — і роки склали: будівлі — 43 млрд м3; лінії метро і швидкісні магістралі — 16; водовідливні канали, каналізація, мережі, колектори — 8; невикористовувані в даний час порожнечі — 6; національне товариство залізниць — 3; підземні паркінги — 2,5; торгові центри — 1,5; підземні служби шляхів сполучення — 1,1; різні технічні галереї-0,6. Існує також намір влади розмістити в парижі під землею автомобільні дороги і залишити поверхню тільки для пішоходів.

У роботі наводиться аналіз можливостей економії енергії шляхом створення підземних приміщень. Зокрема, вказується, що в сша 37% енергетичної сировини використовується в секторі житлових і комерційних будівель, і їх розміщення під землею дозволить зменшити потреби цих будівель в енергії на 36-60 %. Так, в штаті міннесота сезонні коливання температури становлять 75, а під землею — 11 градусів, і в разі раптового припинення подачі енергії втрати становитимуть не більше 1 градуса в день. У зв’язку з цим міністерство енергетики сша веде роботу з будівництва підземних житлових і комерційних будівель. У 1980 р. В сша було побудовано більше 3000 укритих землею житлових і більше 100 комерційних приміщень. Причому в цих будинках живуть досить забезпечені люди.

У міському підземному будівництві відомі випадки вторинного використання підземних порожнин. Так, французький автор а.р. Boiler описує приклад застосування виробок, створених при будівництві тунелів метро, для міських телефонних мереж, автостоянок та інших цілей. Найбільший досвід вторинного використання гірничих виробок належить сша, де в м.канзас-сіті з наявних там понад 20 мільйонів м2 виробок вапнякових шахт використовується близько 2 мільйонів м2 (близько 10%). Підземний простір в м. Канзас-сіті освоюється в 10 разів швидше, ніж створюється в результаті видобутку вапняку, що обумовлено високими потребами в ньому. При цьому 85 % використовується під склади різного призначення і холодильники, 7 % — під виробничі об’єкти, 5 % — під офіси, 3 % — під підприємства сфери обслуговування. Там розміщуються приладові та складальні заводи телевізорів, міський промисловий парк, дві міжнародні торгові зони, сховища цінної документації, комплексні сховища — холодильники та зерносховища.

Залежно від призначення і характеру використання виділяють наступні групи і види підземних або напівпідземних міських споруд, приміщень і пристроїв : – інженерно-транспортні споруди — пішохідні і транспортні тунелі, перегінні тунелі і станції метрополітену, швидкісного трамвая і міських ділянок залізниць, автостоянки і гаражі, тунелі і станції рухомих тротуарів та іншого перспективного безперервного транспорту, окремі приміщення і вокзали; — підприємства торгівлі та громадського харчування-торгові зали та підсобно-допоміжні приміщення кафе-буфетів, їдалень, закусочних і ресторанів, торгові кіоски, магазини, окремі приміщення або секції універсальних магазинів, торгових центрів і ринків; — видовищні, адміністративні таСпортивні будівлі та споруди — кінотеатри звичайні і зали хроніки, виставкові та танцювальні зали, більярдний, окремі приміщення театрів і цирків, зали засідань і конференц-зали, книгосховища, архіви, запасники музеїв, стрілецькі тири, зали ігор і атракціонів, плавальні басейни; – об’єкти комунально-побутового обслуговування та зв’язку — приймальні пункти, ательє і майстерні побутового обслуговування, перукарні, лазні й басейни, пральні, поштові відділення, – ощадні каси, автоматичні телефонні станції; — об’єкти складського господарства-продуктові та промтоварні склади, овочесховища, холодильники, ломбарди, різного роду резервуари для рідин і газів, склади паливно-мастильних та інших матеріалів; – об’єкти промислового призначення та енергетики — окремі лабораторії, цехи і виробництва (особливо ті, в яких необхідний захист від пилу, вібрації, зміни температур та інших зовнішніх впливів), теплові та гідроелектростанції, промислові котельні, промислові склади і сховища; — об’єкти інженерного обладнання-трубопроводи водопостачання, каналізації, теплопостачання, газопостачання (аж до молокопроводів молочних заводів або гасопроводів в аеропортах), водостоки та зливостоки, кабелі різного призначення, сміттєпроводи, загальні колектори підземних мереж, електротягові підстанції, господарсько-побутові пристрої — вентиляційні та калориферні камери, бойлерні та котельні, газорегуляторні пункти та газороздавальні станції, станції перекачування стічних вод, трансформаторні підстанції, очисні та водозабірні споруди.

Конструктивні та об’ємно-планувальні рішення підземних і напівпідземних споруд багато в чому зумовлюються глибиною їх закладення від поверхні землі. У зв’язку з цим відомі : – споруди глибокого закладення (на відмітках i нижче 10-15 м від рівня поверхні землі), будівництво яких зазвичай здійснюється закритими тунельними способами (без розтину поверхні). Споруди глибокого закладення розраховуються зазвичай на значний гірничий тиск; — споруди дрібного закладення (на відмітках ви — 1 ше 10-15 м від рівня землі), що зводяться з повним 1 або частковим розкриттям поверхні, а також закритим способом; – замкнуті споруди, утворені перекри-‘ тіями великої площі і позбавлені природного світла і провітрювання. До такого роду напівпідземних споруд відносяться об’єкти, розташовані на поверхні землі або частково заглиблені. За об’ємно-планувальної схемою розрізняють однорівневі і багаторівневі підземні споруди: — одно -, двопролітні, найпростішого типу; — споруди, створювані за складними планувальним схемами (в тому числі і криволінійні в плані); – зальні (багатопролітні); – споруди комбінованих типів.

Залежно від функціонального і композиційного взаємозв’язку з іншими будівлями відомі: — підземні споруди і підземні частини будівель, вирішені у вигляді окремих споруд – — комплекси підземних споруд і підземних частин будівель різного призначення; — розвинені комплекси підземних споруд різного призначення, пов’язані єдиним об’ємно-планувальним рішенням з їх наземними обсягами і є складовою частиною громадських, адміністративних, культурно-просвітніх та інших будівель або їх комплексів.

Відповідно до умов розташування в місті можуть бути виділені: – підземні споруди, розташовані під міськими вулицями і площами, швидкісними дорогами, шляхами рейкового транспорту і різного роду проїздами; — підземні споруди, розташовані під незабудованими ділянками, в тому числі під скверами і бульварами; – підземні споруди і підземні частини будівель, розташовані безпосередньо під житловими, адміністративними та громадськими будівлями або їх комплексами; – окремі підземні споруди або частини споруд, що входять до складу розвинених комплексів інженерно-транспортного призначення, які можуть розташовуватися під міськими вулицями, площами і будівлями різного призначення.

У перспективі створення нових екологічно безпечних технологій будівництва, що відповідають вимогам захисту геологічного середовища, дозволить розмістити в москві нижче земної поверхні до 70% загального обсягу гаражів, 60% складів, 50% архівів і сховищ, 30% установ культурно-побутового обслуговування. Підземний простір під манежною площею в москві став об’єктом комплексного багатоцільового призначення. Воно включає в себе археологічний музей і офіси, торговий центр і підприємства громадського харчування (бари, ресторани, кафе і т.д.), стоянки автомобілів і гаражі. На поверхні розташована пішохідна зона, а озеленений простір зливається з олександрівським садом. Загальна площа забудови комплексу-приблизно 70 тисяч м2. У неї вписується мережа підземних споруд (колектор річки неглинки, три лінії метрополітену, підземні пішохідні переходи).

Перелік розміщуваних в міському підземному просторі об’єктів визначається виходячи з санітарно-гігієнічних і психофізіологічних вимог. Так, в роботах наводиться наступний час перебування людей в будівлях: концертні зали, театри, музеї, бібліотеки — 3-4 (до 5) год; магазини, кафе, ресторани, кінотеатри — 1-2 год; споруди транспортного характеру — кілька хвилин; ряд споруд (склади, допоміжні і т.д.) експлуатуються з мінімальною участю людини.

В якості принципів побудови та організації міських підземних споруд автор виділяє наступні: всі підземні споруди повинні в перспективі складати єдину просторово-часову систему;

Однією з основних проблем використання міського підземного простору є те, що при високій щільності його використання існує небезпека впливу процесів будівництва та експлуатації підземних споруд один на одного і на поверхневі об’єкти. Для міських підземних споруд не завжди є можливість створення значного поверхневого комплексу і тому всі необхідні процеси повинні розташовуватися під землею.

Розглянемо детально основні напрямки використання міського підземного простору.

Серед підземних споруд міст мережа інженерних комунікацій (комунальні мережі) є однією з найбільш важливих. Основними інженерними комунікаціями, які забезпечують нормальні умови повсякденного життя сучасного найбільшого міста, можна назвати наступні: лінії питного водопостачання; лінії господарського (промислового) водопостачання; побутова каналізація; зливова каналізація; газопроводи; трубопроводи теплофікації; трубопроводи гарячого водопостачання; кабелі і лінії зв’язку; електричні лінії різної напруги; трубопроводи пневмопошти; трубопроводи пневматичного видалення сміття; паливопроводи; кабелі регулювання вуличного руху; кабелі електрифікованих залізниць; кабелі освітлення та ін.

Іноді можуть зустрічатися і інші системи підземних комунікацій, головним чином, на промислових і навіть на сільськогосподарських підприємствах, зокрема, гасопроводи або молокопроводи.

Підземні інженерні комунікації зазвичай споруджують окремо, найчастіше в різний час в окремих траншеях, на різній глибині від поверхні, в залежності від характеру раніше покладених комунікацій, певних фізичних властивостей грунту, рівня грунтових вод, природно-кліматичних та інших умов.

Поперечні перерізи, пропускна здатність, або потужність підземних інженерних комунікацій, також різні. Так звані магістральні трубопроводи (головний кабель, водовід великого перерізу, головний колектор і т.д.) обслуговують, як правило, великі площі. Від них відходять розподільні трубопроводи, які в свою чергу знову розгалужуються і прокладаються поблизу окремих обслуговуваних ними будівель і споруд і за допомогою окремих вводів живлять їх.

Більша частина підземних інженерних комунікацій, за винятком побутової та зливової каналізації, розташовується зазвичай на невеликій глибині — до 3 м.

В транспортних цілях створюються тунелі: пішохідні, автомобільні, залізничні, судноплавні і тунелі метрополітену. Проводяться вони для подолання гір, водойм та інших перешкод у місцях проходження транспортних шляхів. В даний час існують досить розвинені технології тунелебудування, що дозволяють забезпечувати стійкість цих споруд до впливу гірського тиску, водопритоку та інших факторів протягом тисячоліть.

Для найбільших міст нашої країни найбільшПерспективний позауличний, переважно підземний пасажирський рейковий транспорт. Лінії швидкісного позауличного рейкового транспорту в містах можуть бути класифіковані за видами використовуваних транспортних засобів, за принциповою схемою розвитку трас, за характером експлуатації, глибиною закладення, об’ємно-планувальним рішенням станцій, вестибюлів та інших приміщень.

За видами використовуваних транспортних засобів розрізняють метрополітен і швидкісний трамвай, а в окремих випадках — міські залізниці, експресні (надшвидкісні) лінії метрополітену і монорейкові дороги. Відповідні мережі можуть мати підземні та напівпідземні ділянки.

Залежно від принципової схеми розвитку позауличного рейкового транспорту його лінії можуть трасуватися у вигляді одного або декількох діаметрів (або хорд), об’єднаних кільцевими або півкільцевими лініями. У містах, що розвиваються в довжину, лінії позауличного рейкового транспорту прокладаються переважно в поздовжньому, найбільш навантаженому в транспортному відношенні напрямку.

Відповідно до характеру експлуатації розрізняють мережі позауличного рейкового транспорту з незалежним (замкнутим) рухом поїздів по окремих, не пов’язаних між собою лініях (в москві і ленінграді), з переходом частини поїздів з однієї лінії на іншу (в лондоні і нью-йорку) і комбіновані мережі.

За об’ємно-планувальним рішенням станцій відомі споруди одноплатформні — з центральною пасажирською платформою острівного типу, двох-платформні — зазвичай з береговими платформами і багатоплатформні, що зустрічаються найчастіше тільки в пересадочних вузлах або в підземних залізничних станціях.

Особливостями підземних транспортних споруд є їх жорстка прив’язка до транспортних шляхів, а також специфічна витягнута форма. Цей напрямок використання підземного простору-одне з найбільш поширених і вигідних з точки зору отримання прибутку.

У москві в 1998 р побудовано близько 300 підземних пішохідних переходів, багато транспортних (комунікаційних) тунелів, протяжність ліній метрополітену склала 240 км.проектується і будується метро в омську, челябінську, уфі, казані і красноярську.

Транспортні тунелі в містах класифікуються за призначенням, протяжності, конфігурації в плані, організації руху і конструктивною схемою, глибині закладення, місцем розташування в міській забудові.

За призначенням розрізняють тунелі, призначені для змішаного (автомобільного і рейкового) або тільки автомобільного руху. У зарубіжній практиці зустрічаються тунелі, розраховані тільки на рух легкових автомобілів.

По протяжності транспортні тунелі поділяються на короткі з довжиною тунельної перекритої частини до 300 м і протяжні (більше 300 м), які потребують примусово-витяжної вентиляції.

Відповідно до конфігурації в плані розрізняють прямолінійні, криволінійні, розгалужуються і взаємно пересічні (на різних рівнях) тунелі; злиття транспортних потоків або їх перетину в одному рівні в транспортних тунелях не допускається.

По організації руху відомі тунелі для одностороннього і двостороннього руху (у зустрічних напрямках), а за конструктивною схемою — однопро-льотні, двопролітні і багатопролітні; кількість смуг руху за умовами безпеки в тунелі має бути не менше двох.

Залежно від глибини закладення відомі тунелі дрібного закладення (глибиною до 10-15 м), створювані зазвичай з розкриттям поверхні, і тунелі глибокого закладення (глибиною більше 10-15 м), що проводяться підземними гірськими способами.

За місцем розташування в місті розрізняють тунелі звичайного типу, прокладені під вулицями, проїздами, забудовою і площами, а також гірські і підводні.

Транспортні тунелі можуть бути представлені у вигляді окремих споруд, входити до складу розвинених в плані і профілі перетинів міських вулиць і доріг в декількох рівнях або бути елементами багаторівневих суспільно-транспортних та інших комплексів різного призначення.

Створення третього автотранспортного кільця столиці пов’язане з прокладанням частини магістралі під землею.

Необхідність влаштування позауличного, в тому числі і підземного переходу, визначається або категоріями пересічних вулиць і доріг, або кількісними співвідношеннями потоків пішоходів і транспорту. У всіх тих випадках, коли пішоходи не мають можливості перетнути проїжджу частину протягом дозволяючих сигналів світлофорів, слід або скоротити обсяг руху в даному вузлі, або знайти можливість пристрою транспортного перетину в різних рівнях або позауличного переходу.

Пішохідні переходи класифікуються по ряду ознак: по відношенню до потоків транспорту і до поверхні землі; планувальної схемою; кількості ярусів і глибині закладення; функціональної і композиційної взаємозв’язку з міською забудовою; обладнання установами обслуговування; пристроїв для переміщення пішоходів по вертикалі.

По відношенню до потоків руху міського транспорту і до поверхні землі пішохідні переходи поділяються на вуличні, трасовані в рівні проїжджої частини, і позауличні, розташовані під рівнем проїжджої частини або над нею. Залежно від розташування щодо поверхні землі поза-вуличні переходи можуть бути наземними, надземними і підземними.

За планувальною схемою розрізняють позауличні переходи наступних типів: лінійні (коридорні), од-нопролітні або двопролітні, найпростішого типу; споруди, що будуються за розвиненими планувальним схемами, в тому числі і вигнуті в плані; зальні (багатопролітні); споруди комбінованих типів, створювані за відносно складними схемами.

Підземні і напівпідземні позауличні переходи можуть бути запроектовані в одному, двох або декількох ярусах як повністю ізольованих перекриттями, так і об’єднаних загальним відкритим простором. Конструктивне і об’ємно-планувальне рішення підземного переходу багато в чому зумовлює глибина його закладення.

У зв’язку з цим відомі: — підземні споруди глибокого закладення, будівництво яких здійснюється підземними способами( без розтину поверхні); такі споруди розраховуються зазвичай на значний гірничий тиск від вищерозміщених порід; — підземні споруди дрібного закладення, будівництво яких ведеться з розкриттям поверхні – — замкнуті споруди, утворені перекриттями великої площі і позбавлені природного світла і провітрювання, а також споруди, частково заглиблені, наприклад, на перепадах рельєфу.

Залежно від функціональної і композиційної взаємозв’язків з міською забудовою розрізняють позауличні переходи, вирішені у вигляді окремих споруд; переходи, побудовані в комплексі з іншими транспортними будівлями і спорудами (перетинами вулиць і доріг в різних рівнях, входами в метро, вокзалами різного призначення та ін.); переходи, що є складовим елементом громадських, адміністративних, житлових та інших будівель і їх комплексів.

По обладнанню переходів установами обслуговування відомі переходи, призначені тільки для» транзитного » пішохідного руху, переходи з окремими установами і пристроями попутного обслуговування (телефони-автомати, газетні і книжкові кіоски, театральні квиткові каси та ін.), переходи з розвиненим складом установ попутного обслуговування (торгівля, побутове обслуговування, громадське харчування).

Залежно від використовуваних пристроїв і механізмів для переміщення пішоходів по вертикалі розрізняють переходи зі сходовими і пандусними сходами, а також переходи, обладнані різними типами ескалаторів або стрічковими підйомниками безперервної дії.

Одним з найбільш швидко розвиваються напрямків міського підземного будівництва є спорудження підземних гаражів. Так, в роботі описаний гараж в женеві (швейцарія) на 530 машин площею 3500 м2 і глибиною 25 м. Автори вважають, що з урахуванням всіх витрат вартість місця в підземному гаражі приблизно дорівнює вартості місця в гаражі на поверхні.

Навіть в найбільш сприятливих кліматичних умовах кожен легковий автомобіль знаходиться в русі в середньому не більше 1-1, 5 год на добу (300-400 год на рік). Отже, кожен автомобіль знаходиться на стоянках приблизно 22-23 год на добу; цю обставину слід враховувати.

Необхідно забезпечити таке розміщення гаражів для постійного зберігання машин, щоб граничний шлях від будинку до цих споруд не перевищував 600-800 м, тобто. Витрати часу на підхід до них не були більше 8-10 хв.стоянки повинні знаходитися на відстані 200-250 м від житла. Тільки таке розміщення місць зберіганняАвтомобілів виключає необхідність користування підвозним транспортом. Наближення місць зберігання автомобілів до житла є не тільки зручним для власників, але і економічно виправданим. В іншому випадку для кожної машини потрібно не одне, а два місця: перше — постійне в капітальному гаражі, приблизно 2-3 км від будинку; друге — відкрита стоянка безпосередньо біля житла, на найближчих вулицях, на внутрішньоквартальних проїздах або господарських майданчиках.

У зарубіжній практиці нерідко використовуються на-земно-підземні гаражі. Наприклад, в будапешті на площі мартінеллі з багатоповерховою адміністративною будівлею об’єднаний наземно-підземний гараж рам-пового типу на 400 місць. Гараж має вісім наземних і два підземних яруси і побудований в дуже обмеженому місці. До складу гаража входять вбудована автозаправна і напівпідземна станції обслуговування, розраховані, головним чином, на обслуговування «міських» автомобілів, що в’їжджають на стоянку, а також транзитних машин. Для відомчих автомобілів виділено спеціальний підземний поверх з самостійним в’їздом і виїздом.

Виходячи з необхідності економії міської території або збереження сформованого характеру забудови для певної частини автомобілів можуть передбачатися підземні або напівпідземні гаражі і стоянки. При цьому значно скорочуються санітарні розриви до житлових і громадських будівель. Розміри розривів в цьому випадку обчислюються не від зовнішніх стін, а від місць виділень шкідливих викидів і джерел шуму, тобто від в’їздів в гаражі і вентиляційних шахт. Верхній ярус (покриття) підземних або напівпідземних автостоянок може використовуватися для озеленення або відкритого зберігання машин. Наприклад, за цим принципом в житловому районі «сіте-модель» в брюсселі поряд з численними відкритими автостоянками на 830 місць споруджено одноярусний підземний гараж на 180 автомобілів і 80 мотоциклів. Цей гараж з’єднаний підземними переходами безпосередньо з ліфтовими холами трьох великих багатоповерхових житлових будівель. В’їзд в гараж віднесений від входів в житлові будинки на 20-25 м. У цьому ж районі споруджені окремо стоять бензозаправна і станція технічного обслуговування.

Широке поширення підземні гаражі і стоянки отримують в нових багатоповерхових житлових комплексах сша. Так, в лос-анджелесі, в новому районі «сенчюрі сіті», побудовані два 27-поверхових житлових будівлі-вежі на 308 квартир. Під ними розміщений підземний гараж на 525 машин. У цій же частині міста зведено два 20-поверхових житлових будинки «сенчюрі парк апар-тмент» на 485 квартир. Під будинками споруджено підземний гараж на 700 автомобілів.
У підземному просторі можуть також розміщуватися частини вокзалів та інші споруди магістрального і приміського транспорту.

Відповідно до рішення привокзальної площі і перону можуть бути виявлені такі різновиди вокзалів – — одноярусні, коли рух пасажирів і транспорту на пероні здійснюється в одному рівні (при цьому самі будівлі вокзалів можуть бути багатоповерховими); – багатоярусні, коли рух пасажирів і транспорту на пероні організовується в різних рівнях (надземному і наземному, наземному і підземному); у сучасній практиці поширені переважно багатоярусні рішення великих вокзальних комплексів, в тому числі і з використанням підземного простору.

Залежно від розташування пасажирської будівлі по відношенню до перону розрізняють залізничні вокзали берегового, острівного і тупикового типів. Найбільш поширені вокзали берегового типу, для яких характерна наявність острівних пасажирських платформ з виходами на них по пішохідних тунелях. Такі тунелі влаштовують не тільки на великих станціях, а й на станціях із середнім або навіть малим пасажирообігом. В останні роки тунелі використовуються і на приміських платформах. При швидкості поїздів 120-160 км/год, наступних з хвилинними інтервалами по декількох коліях (іноді зі змінним напрямком руху), спорудження тунелів стає практично необхідним на всіх магістральних залізничних напрямках, особливо на зупиночних пунктах з досить потужними пасажиропотоками. Тунелі для пішоходів споруджуються як по осі платформ, так і в їх торцях в залежності від основних напрямків шляхів підходу пасажирів.

За системою «сендвіч» побудовані багатоярусні автовокзали в нью-йорку, в детройті та інших містах сша. Зазвичай верхній ярус таких вокзалів відводиться для далеких автобусів, проміжний — для пасажирів, а нижній — для місцевих автобусів. Нижній ярус при цьому буває частково або повністю заглиблений.

У москві функціонує найбільший в європі московський торгово-рекреаційний комплекс «охотний ряд». На споруджуваному московському міжнародному діловому центрі «москва-сіті» передбачається заглиблення на 3 поверхи, починається будівництво великої підземної споруди на стаєнній площі в санкт-петербурзі. Найбільшим підземним будівельним майданчиком кінця xx ст. В москві стала площа курського вокзалу.

У багатьох великих містах західної європи і сша можна зустріти комплекси багатоповерхових житлових будинків з широким використанням підземного простору. У парижі, на вулиці фландер, на території в 2 га побудована група житлових триповерхових будівель. Перші поверхи будівель зайняті громадськими приміщеннями (магазинами самообслуговування, поштою, ощадкасою та ін.). Під будівлями і двором споруджені три підземних яруси загальною площею близько 20 000 м2, які призначені для розміщення підземної стоянки машин і службово-технічних і підсобно-складських приміщень.

У багатьох великих сучасних готелях використовується не тільки підземна частина самої будівлі, але і підземна частина двору. У підземних ярусах розміщуються гаражі-стоянки, торгові приміщення, склади, кімнати обслуговуючого персоналу, зали ресторанів та інші приміщення.

У будівлі готелю «мареки» в гельсінкі (фінляндія) використовується кілька підземних рівнів, призначених не тільки для підсобно-технічних приміщень і автостоянок, але і для розміщення невеликих торгових підприємств, ресторанів, барів, кафе-закусочних, танцювальних залів та ін.у цій споруді сумарна корисна площа підземних приміщень і пристроїв перевищує обсяг наземної частини.

У містах японії до 1975 р.було побудовано підземних підприємств торгівлі загальною площею понад 400 тисяч м2.

Основні причини підземного розміщення магазинів і підприємств харчування полягають у зростаючій потребі в торгових спорудах в містах, необхідності їх наближення до споживачів, подорожчанні і нестачі земель в центральній частині міста, збільшенні людських потоків в підземному просторі і т.д.

Багато культурні об’єкти не потребують денного світла і можуть бути успішно розміщені в підземному просторі.

Характерними прикладами забудови підземних просторів є також послідовно вироблені розширення інфраструктури, які стають необхідними через нестачу місця, захисту навколишнього середовища або забезпечення «недоторканності» місцевості. Розширення університетів, університетських кварталів все більше мотивується зростаючими потребами. При цьому шляхом забудови підземних просторів збільшення наявних корисних площ може бути досягнуто без шкоди для озеленених територій, спортивних та ігрових майданчиків. Так розширили університет м. Х’юстона (штат техас, сша). При цьому не постраждали озеленені території на поверхні. До старої головної будівлі університету було прибудовано підземну споруду площею близько 5 тисяч м2, в якій є лекційні аудиторії, навчальні класи, читальний зал, їдальні, лабораторії. Так була вирішена характерна університетська проблема. Потреба в розширенні університетів-всесвітньо спостережуване явище, але ж у кожного університету є такі озеленені території, спортивні майданчики і двори, забудова яких можлива тільки зі збитком для університетського життя; під ними ж, однак, є необмежена можливість для будівництва. Найбільшим резервом розширення є формування підземного простору.

Шляхом підземного розміщення спортивних споруд також може бути зекономлено велику кількість площ на поверхні для місць відпочинку та озеленення. Споруджувані після другої світової війни по всій європі житлові райони були дуже скупо забезпечені спортивними спорудами. Центральні і найбільш представницькі спортивні споруди здебільшого призначені тільки для спортивних змагань і для абсолютної більшості населення недоступні.

В енергетиці підземний простір використовується для стоітельства в ньому частин електростанцій або сховищ енергії в різній формі. Розміщуються такі об’єкти, як правило, або в місцях видобутку енергії, або в місцях її споживання (тобто в містах). Їх геометричні характеристики іВимоги до масиву гірських порід є досить специфічними.

В даний час все більшої популярності набуває підземний спосіб зберігання нафти (нафтопродуктів) і газу. Відзначається, що в північних країнах в даний час більше 50% сховищ нафти і газу — підземні.

Головною метою організації таких сховищ є задоволення потреб споживачів даних продуктів в періоди сезонного або викликаного іншими причинами зміни попиту або пропозиції. У роботі вказується, що в північних штатах сша в холодні зимові дні попит на газ в 2-10 разів перевищує норму. Таким чином, підземні сховища дозволяють забезпечувати газом населення і сприяють більш рівномірній роботі газопроводів і відповідно зниження витрат суспільства. У зв’язку з цим підземні сховища нафтопродуктів повинні знаходиться в безпосередній близькості від споживача, а їх обсяг — відповідати максимальній різниці між попитом і пропозицією на цю продукцію.

Використання підземного простору в аграрних цілях проводиться переважно для виробництва або зберігання відповідних продуктів. Основними передумовами цього є скорочення сільськогосподарських земель і зростання потреб суспільства в сільськогосподарській продукції (у зв’язку із зростанням чисельності населення на планеті). З іншого боку, підземні порожнини мають відносно стабільні кліматичні характеристики, що дає можливість цілорічного виробництва і зберігання продуктів харчування. В даний час відомі випадки підземного розведення форелі, вирощування грибів і овочів, зберігання зерна, виробництва продуктів тваринництва та ін.

Основною передумовою створення підземних науково-дослідних лабораторій є захищеність підземного простору від різних поверхневих факторів: механічних, електромагнітних коливань і т. Д. Тому в підземних умовах проводять дослідження, які вимагають досить високої точності вимірювань, сталості кліматичних характеристик, а також ті, які можуть становити небезпеку для поверхневих об’єктів (наприклад, прискорення заряджених частинок). Це досить вузький і специфічний коло завдань. Споруди такого роду є великою рідкістю і створюються з особливою ретельністю.

Основні причини розміщення в підземних умовах сховищ водних ресурсів-запобігання вилученню під водосховища земельних територій і захист водних ресурсів від впливу антропогенних факторів і навколишнього середовища. До переваг підземних сховищ води відносять більш високу безпеку зберігання, постійну температуру води, скритність зберігання, запобігання випарів, низьку вартість обслуговування даних споруд.

У міських умовах можливе також будівництво підземних складів. Розрізняють підземні склади ак^ тивного і пасивного складування. При активному, систематично здійснюваному складуванні, коли щодоби переробляється велика кількість продуктів і матеріалів, необхідні добре сплановані, значні за розмірами розвантажувальні і навантажувальні майданчики і безпосередній зв’язок складів із залізничними комунікаціями. Подібний склад (корисною площею близько 5 га) розташований поблизу м.канзас-сіті (сша). Частина складу використовується для зберігання заморожених продуктів в кількості 25 000 т при температурі до — 32 °с. Вартість будівництва складу склала приблизно 10% вартості наземного холодильника такої ж місткості.

Протягом двох останніх десятиліть у найбільших містах світу все більша увага приділяється проектуванню та будівництву не тільки окремих громадських та адміністративних будівель, а й містобудівних комплексів. У них включені різнорідні установи обслуговування, проектовані в тісному взаємозв’язку з транспортними спорудами і, як правило, вимагають широкого використання підземного (разом з наземним) простору. Приклади-комплекси курський, манежний, сіті, елітні будинки з підземними гаражними і магазинними комплексами і ін.

Таким чином, що відбувається в даний час інтенсивний розвиток міської підземної інфраструктури обумовлено рядом факторів. Відомі класифікації підземних споруд за різними ознаками. Досвід підземного будівництва в нашій країні і світі значний.

Дефіцит вільних територій, швидке зростання числа транспортних засобів, необхідність ущільнення міської інфраструктури вимагають активного залучення підземних просторів в процес реконструкції міських територій для розміщення транспортних та інженерних систем, об’єктів торгівлі та побутового обслуговування, складів, автостоянок та ін.

Підземний простір-це простір під денною поверхнею, що використовується для розширення середовища проживання городян, реалізації пріоритетів еколого-економічного благополуччя та сталого розвитку, створення умов життєдіяльності людей в екстремальних обставинах. Комплексне освоєння підземного простору-характерна риса великих міст.

Цей прийом реконструкції міських просторів використовується переважно в зонах найбільш інтенсивних транспортних потоків і перетинів, на територіях промислових вузлів і зон комунально-складського призначення. Необхідність активного використання підземних просторів обумовлена:

  • 1) будівництвом будівель і споруд в умовах ущільнення реконструйованої міської забудови;
  • 2) збереженням територій зелених зон і місць відпочинку, влаштуванням в сформованій забудові озеленених і упорядкованих ділянок;
  • 3) підвищенням художньо-естетичних якостей міського середовища, збереженням історично цінних об’єктів на реконструйованих територіях;
  • 4) забезпеченням доступності найбільш важливих об’єктів міського значення та місць прикладання праці городян, економії часу;
  • 5) поліпшенням транспортного обслуговування, підвищенням безпеки руху, зниженням вуличних шумів;
  • 6) оптимізацією структури інженерних комунікацій;
  • 7) захистом населення в періоди можливих природно-техногенних аварій і катастроф, а також військових дій.

У всіх найбільших містах світу як під час нового будівництва, так і реконструкції міських територій ведеться активне освоєння підземних просторів. За своїм призначенням підземні споруди поділяються:

  • 1) на транспортні (пішохідні і транспортні тунелі, метрополітен, автостоянки та ін.):
  • 2) промислово-енергетичні;
  • 3) сховища горючесмазочних матеріалів і холодильники;
  • 4) громадські (підприємства торгівлі ,громадського харчування, спортивно-видовищні споруди та ін.);
  • 5) інженерні (тунелі та колектори тепло -, газо -, електромереж і водопроводу, бензопроводи автозаправних станцій, водозабірні, насосні та очисні споруди);
  • 6) спеціального призначення (наукові та випробувальні споруди, оборонні об’єкти, споруди цивільної оборони та ін.).

Як правило, найбільш істотну роль відіграють системи і споруди транспортного призначення:

  • швидкісний позауличний рейковий транспорт (метрополітен, швидкісний трамвай, міська залізниця);
  • перетину міських вулиць в різних рівнях, транспортні тунелі, підводні тунелі, підземні пішохідні переходи і т. Д.;
  • об’єкти, пов’язані з обслуговуванням і зберіганням автомобілів (гаражі, гостьові автостоянки-паркінги);
  • багатофункціональні і багаторівневі комплекси різного призначення, пов’язані з наземними будівлями, а також пристроями і спорудами транспортного призначення (вокзали, торгові центри, станції метро та ін.).

Освоєння підземного простору в ході будівництва, а також реконструкції забудованих територій означає створення нової підземної інфраструктури. При цьому повинні враховуватися ряд факторів, що впливають на екологію підземного середовища, стан гідрогеологічного середовища та існуючих будівель і споруд. Надконцентрація населення, інфраструктури та промислового виробництва призводить до перевантаження геоекологічного та гідрогеологічного середовищ, викликає в них незворотні зміни:

  • розвивається гравітаційне і динамічне ущільнення порід;
  • відбувається зрушення порід в масиві, гідростатичне зважування і стиснення пухких водовміщуючих порід;
  • наростає механічна і хімічна суффозія.

Найбільш інтенсивно ці процеси проявляються вПоверхневих шарах земної кори на глибинах до 60-100 м, проте в окремих випадках вплив може проявлятися і на глибинах до 2000 м від денної поверхні. Створення підземних виробок, відкачування підземних вод, порушення фільтраційного балансу грунтових вод призводять до зміни напружено-деформованого стану масиву і ущільнення порід в межах депресивних воронок водозниження. Можливий підсумок подібних процесів-деформації земної поверхні і численні аварійні ситуації.

Важливим резервом освоєння підземного простору міст є повторне використання відпрацьованих гірничих виробок, об’єктів цивільної оборони, історичних споруд та ін. У них з успіхом можуть розміщуватися гаражі та автостоянки, складські і торгові приміщення, спортивні споруди, розважальні комплекси, археологічні та історичні музеї, екскурсійні маршрути по підземній частині старих міст і пр.

Питання для самоперевірки

  • 1. Надбудова будівель і споруд з містобудівних та економічних міркувань.
  • 2. Назвіть три види можливих надбудов реконструйованих будівель.
  • 3. Пристрій мансардних поверхів в реконструйованих будівлях.
  • 4. Розгляньте можливі конструктивні схеми багатоповерхових надбудов.
  • 5. Надбудови на функціонально експлуатованих плоских дахах.
  • 6. З якою метою застосовуються прибудови до будівель і встройки?
  • 7. Пересування і підйом будівель: мета і вибір об’єкта.

В умовах сучасних міст у багатьох випадках доцільно їх багаторівневий розвиток, що включає широке використання підземного простору. Е. Утуджян, один з піонерів підземної урбаністики , підкреслюючи доцільність широкого розвитку ступеневої будівництва, зазначав, що «використання підземних споруд дозволить переглянути структуру міст і розвантажити їх, позбавивши від заводів, ринків, вокзалів, складів і усіляких сховищ, від транспортних магістралей і т. П. Ці споруди паралізують місто, і хоча без них неможливе повсякденне життя, вони «бездушны», тому немає ніяких підстав відводити для них зовнішні простору і обсяги, які можна використовувати більш раціонально. Якщо позбутися на поверхні землі від споруд, які там не потрібні і тільки псують ландшафт і отруюють повітря, можна за рахунок їх збільшити площу зелених насаджень, розбити нові парки і сквери, побудувати стадіони. Всі підземні споруди будуть захищені від зовнішніх впливів:

Не потрібно буде побоюватися пожеж;

Перестануть загрожувати людям шуми і коливання атмосферних умов.

У підземному просторі міст доцільно широко розміщувати транспортні споруди (метрополітен, залізничні та автомобільні тунелі і вокзали, гаражі, автобази), підприємства культурно-побутового обслуговування , видовищні е , спортивні та торгові об’єкти (особливо в поєднанні з підземними переходами і спорудами транспорту), інженерні споруди і комунікації (трубопроводи, кабелі, колектори, електропідстанції, трансформаторні підстанції, станції перекачування та підкачування, центральні теплові пункти, котельні, очисні споруди), склади (продовольчі, промтоварні, пального, холодильники та ін.).

Розрахунки за сукупністю соціально-економічних, інженерно-економічних і містобудівних факторів показують високу ефективність використання підземного простору міст. Наукові та проектні розробки по багатьох містах підтверджують реальність і доцільність використання в широких масштабах підземного простору міст . Накопичено великий позитивний досвід підземного будівництва (в нашій країні — в першу чергу при спорудженні метрополітенів).

Планувальна організація сучасного міста

Найбільш важливими принципами проектування міста, що визначають його планувальну організацію, є:

Чітке функціональне зонування території;

Гнучкість планувальної структури, що забезпечує безперешкодний розвиток міста;

Диференціація транспортних магістралей;

Організація ефективної системи обслуговування;

Створення екологічної інфраструктури міста, що включає єдину систему зелених насаджень і заходи з охорони навколишнього середовища;

Ефективне і економічне оснащення міста всіма видами інженерного обслуговування. Необхідна умова-виконання композиційних вимог до плану міста: розвиток міського центру і взаємодіючих з ним районних громадських центрів, створення привабливого силуету міста і забезпечення зорового сприйняття його головних природних і архітектурних домінант.

При проектуванні міста необхідно виділити його» каркас » — території найбільш інтенсивного освоєння і зосередження найбільш важливих функцій. «каркас» -найбільш стійка в часі основа просторово-планувальної організації міста.

Промислові зони міста (пз) розрізняються залежно від профілю розташованих в їх межах промислових виробництв, що визначають розміри цих зон і необхідні санітарні розриви від них. Головні вимоги до взаєморозташування пз і селітебних районів:

1. 1). Їх територіальний розвиток не повинен суперечити один одному:

Вони не повинні розташовуватися чересполосно; промисловість не повинна перекривати можливості розвитку селітебних зон (сз), і навпаки; промисловість слід розміщувати так, щоб вона не закривала вихід з сз до річки або берега моря; сз неприпустимо розташовувати над заляганнями корисних копалин.

2). Пз повинні розвиватися з суворим дотримання санітарно-гігієнічних вимог (виконання умов, пов’язаних з охороною повітряного басейну:

Виняток підвітряного розміщення сз по відношенню до джерела викидів; забезпечення необхідних розривів з урахуванням класу санітарної шкідливості підприємств і їх груп;

Обов’язкове видалення санітарно-шкідливих підприємств на велику відстань;

Озеленення пз і санітарних розривів між пз і сз;

Забезпечення вимог охорони водного басейну міста та ін.

2. Взаємне розташування пз і сз повинно бути зручно для організації пасажирських зв’язків між ними і не перешкоджати обслуговуванню підприємств міським транспортом (наприклад, небажано одностороннє розміщення пз і сз по відношенню один до одного). Пз необхідно конструювати комплексно, можливе поєднання в одній зоні підприємств різного профілю. «чисті» промислові підприємства та науково-технічні центри — можна серед сз. Селітебна територія-займає приблизно 1\2 території сучасного міста. Житлова забудова брутто-50% (з неї виділяються території житлової забудови нетто — без заг. Закладів, зелених насаджень, проїздів всередині мікрорайонів-50% від брутто або 12-13% міської території); вулиці і площі — 15-20%; ділянки міських загальних будівель і споруд. — 15-20%; загальноміські озеленені простори-10-15%. Розміри необхідних сз-10 га на 1000 жит. Сучасна планувальна структура міста ґрунтується на прогресивних ідеях середини 20 ст. — диференціація транспортних магістралей, ізоляція місць розселення від потоків масового автомобільного транспорту, ступінчаста організація обслуговування, широке озеленення навколо будинків.

Демографічні фактори

Серед прогнозів, що мають найбільш важливе значення для проектування розселення і міст, особливе місце займають демографічні прогнози .

При проектуванні розселення і міст в перспективі слід враховувати наступні тенденції і проблеми:

1.мозаїчність, асиметрія демографічної ситуації . Не існує і навряд чи буде існувати однакова демографічна ситуація в різних країнах і регіонах світу.

2. Вимушені міграції . Раптовий розпад радянського союзу став трагедією для мільйонів людей, які опинилися по різні боки державних кордонів. Сотні тисяч людей залишають райони національних конфліктів або райони з наростаючою міжетнічною напруженістю. Тим часом росія не готова зараз прийняти таку величезну кількість переселенців в умовах економічної кризи, дорожнечі житлового будівництва і т. Д.

3. Необхідність управління міграційними процесами . Вкрай важливими завданнями міграційної політики, що виникли в останні роки, стало регулювання міграційних потоків, що кинулися з ближнього зарубіжжя, з півночі, де в ряді місць зосереджені занадто значні і неефективно використовувані трудові ресурси, розселення демобілізованих військовослужбовців та ін.

4. Зміни в структурі населення та зайнятості . Слід враховувати очікувані великі зміни у віковій структурі населення і в структурі зайнятості. ЦейЗміни найбільш чітко фокусуються в трьох фундаментальних тенденціях. По-перше, у міру зростання тривалості життя і вдосконалення пенсійного забезпечення збільшується частку населення складуть особи у віці старше працездатного. По-друге, при скороченні частки населення в працездатному віці відбудеться зменшення чисельності зайнятих у виробничих процесах, що піддаються механізації і автоматизації, і розшириться зайнятість у сфері послуг, управлінні, науці і науковому обслуговуванні. По-третє, вже в найближчі десятиліття докорінно зміниться «трудовий цикл» людини. Ці зміни повинні бути ясно оцінені і своєчасно передбачені в процесі прогнозування і проектування з урахуванням досить значних регіональних особливостей.

5. Зростаюча роль раціонального використання кваліфікації та трудових навичок населення . Крім загальної вимоги уважного обліку цього фактора при проектуванні розселення і міст важливо використовувати сформовані «згустки» кваліфікованих кадрів і науково-технічного потенціалу. При проектуванні розселення і міст необхідний всебічний і глибокий аналіз населення і трудових ресурсів, а також ретельне дослідження можливих варіантів зростання і зміни структури населення.

Зростання чисельності жителів наших міст і рівень їх потреб в умовах житла, відпочинку і життя безперервно зростає. Місто змушене йти в небо, розвиватися периферійно і все глибше, глибше і глибше опускатися під землю.

Стратегічний інноваційний підхід до реалізації проектів освоєння підземного простору сучасного міста є злободенною відповіддю на питання про абсолютно нове розуміння комфортного середовища.

Введення

В процесі природного розвитку будь — яких систем-технічних, виробничих і містобудівних виникає бар’єр, подолати який за допомогою простого кількісного накопичення традиційних технологічних прийомів просто неможливо.

Зазвичай в якості класичного прикладу наводять проблему бар’єру потужності в авіації, коли подальше збільшення швидкості і висоти польоту — цих найважливіших показників технічного прогресу — виявилося неможливим на літаках з поршневим двигуном. Цей бар’єр був успішно подоланий переходом авіабудування на реактивну тягу.

Сьогодні в галузі містобудування в ході вирішення соціальних, транспортних та екологічних проблем виник, так званий, » бар’єр простору і техніки».

В даний час площа земної поверхні, зайнятої під об’єкти житлового, промислового, господарського та соціально-культурного призначення, транспортні, енергетичні та інші види інженерних комунікацій, становить більше 4% від всієї поверхні суші. Площа забудови в деяких державах європи вже досягає 15, а то і 20 відсотків від їх загальної території.

Площі, проспекти і вулиці міст заполонили «полчища» автомобілів, кількість яких зростає в геометричній прогресії, вимагаючи розширення проїжджої частини і числа паркувальних місць.

Освоєння нових територій неминуче веде до скорочення лісових угідь і зменшення площі земель, придатних для виробництва сільськогосподарської продукції.

Брак землі в містах, а особливо в мегаполісах, спонукає містобудівників усього світу шукати додаткові способи для розвитку територій.

Світовий досвід показує, що в містобудуванні необхідно відмовитися від старої форми проектування — площинної забудови міських територій за принципом «один до одного» з незалежно виконаною від них інженерною інфраструктурою.

Час і обставини, що склалися диктують необхідність переходу від горизонтального до вертикального зонування міського простору, яке здатне забезпечити формування комфортного житлового та виробничого середовища, на основі глибинно-просторової організації всієї системи об’єктів, як цілісного організму, включаючи і житловий фонд, і всю необхідну соціально-виробничу та інженерну інфраструктуру, створювану на підземному рівні. У сучасній містобудівній науці даний процес іменується «комплексним освоєнням підземного міського простору».

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Підземний міський простір — це простір під денною поверхнею, що використовується для розширення середовища проживання городян, реалізації пріоритетів еколого-економічного благополуччя та сталого розвитку, створення умов життєдіяльності людей в екстремальних обставинах.

Займається вивченням підземного міського простору, формуванням стратегії його інноваційного розвитку та забудови наукова дисципліна під назвою «підземна урбаністика».

Мета цієї статті — познайомити читачів з актуальними проблемами інноваційного розвитку підземного міського простору, а також з основними теоретичними компонентами підземної урбаністики і сучасним досвідом вирішення проблем, що зустрічається у вітчизняній і зарубіжній практиці. У завдання автора не входило висвітлення питань метробудування, оскільки цей специфічний вид транспортного будівництва досить добре висвітлюється в засобах масової інформації.

Основи поняття про підземну урбаністику

Підземна урбаністика або підземний урбанізм, підземна урбанізація (underground urbanistics ) є область архітектури та містобудування, пов’язана з комплексним використанням підземного простору міст та інших населених пунктів, що відповідає вимогам містобудівної естетики, соціальної гігієни, а також техніко-економічної доцільності.

Головна мета підземної урбаністики-забезпечення оптимальних умов праці, побуту, відпочинку та пересування гірського населення, збільшення площі відкритих озеленених просторів на поверхні, формування здорового, зручного та естетично привабливого гірського середовища.

На розвиток підземної урбаністики сильно впливають різні фактори, такі як:

  • характеристики навколишнього середовища і технічні характеристики (підземні води, грунту і гірських порід);
  • знання підземних особливостей та існуючі уявлення про підземний простір, а також інформаційні бази даних;
  • архітектурні уявлення та організація міського простору;
  • легалізація та адміністративні можливості, особливості земельної власності, регуляція землекористування , захист навколишнього середовища і конструктивні можливості;
  • економічні фактори (вартість землі, витрати між надземним і підземним будівництвом), повний цикл використання споруди і зовнішні фактори;
  • психо-соціологічні аспекти поведінки людини в підземному просторі.

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Головним завданням є використання цих можливостей таким чином, щоб максимально використовувати переваги навколишнього середовища, суспільства та економіки. Технічно ця проблема важко вирішити, але може бути успішно реалізована, якщо завдання соціально і політично прийнятні, економічно можливі, вигідні і легальні.

Планомірне використання підземного простору ведеться у взаємозв’язку з поверхневим плануванням і забудовою, з різними видами і типами наявних підземних споруд і урахуванням наступних етапів розвитку міста.

Це вимагає розробки спеціальних розділів в генеральних планах міст і в проектах детального планування і забудови.

Ступінь використання підземного простору, техніка і технологія ведення робіт залежать від величини міста, характеру і змісту історично сформованої і перспективної забудови, концентрації денного населення в різних частинах міста, розрахункового рівня автомобілізації, природно-кліматичних, інженерно-геологічних та інших умов.

Відповідно до цього в генеральному плані міста і проекті детального планування виділяють зони з різним ступенем і черговістю використання підземного простору.

Світовий досвід свідчить, що на сучасному етапі стратегія вирішення складних соціально-економічних і містобудівних завдань здійснюється за допомогою формування просторової структури міст за рахунок створення багаторівневих і багатофункціональних міських утворень з максимальним розвитком по вертикалі, з комплексним використанням підземного простору з єдиного містобудівного плану, увязанному з генеральним планом розвитку міста.

Потреба в спорудженні підземних об’єктів самого різного призначення і завдання інноваційного розвитку підземної інфраструктури вимагають ефективної співпраці вчених і фахівців, що представляють різні напрямки в геомеханіці і геотехніці,Містобудуванні та архітектурі, що неминуче сприяють зближенню і взаємозбагаченню фахівців різних напрямків і різних наукових шкіл.

Одночасно намічається зміна загальної стратегії містобудування: на зміну централізованої схемою забудови з найвищою щільністю (як на поверхні, так і під землею) в центрі міської агломерації пропонується основну частину обсягу багатоповерхового наземного будівництва (при відносно менш щільному підземному) розосередити в передмісті.

При такій концепції будівництва особливо актуальною стає проблема системного підходу до освоєння підземного простору на глибині 20-50 м.в даний час воно використовується лише під транспортні та комунальні мережі і розосереджені об’єкти різноманітного призначення щодо дрібного закладення.

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Невеликий екскурс в історію зародження підземної урбаністики

Надра землі завжди таїли в собі щось страшне, власне, як і інші незвідані людиною простору. Ці страхи йдуть з глибин століть. Однак людство, борючись за своє існування, було змушене » наступити на горло» страху підземного простору

Відомо, що першим житлом людини була печера. Вона захищала його від негоди, оберігала від хижаків, зберігала тепло і спокій. За допомогою нехитрих пристосувань людина викопував, видряпував і вишкрібав її вшир і вглиб. Іноді печери утворювали ціле поселення.

З давніх часів і до наших днів збереглися міста під землею, найбільші з яких знаходяться в турецькій області каппадокія. Розкопки показали, що в складній системі підземних приміщень імовірно жило до 100 тисяч осіб. Цей сутінковий світ зі своєю особливою культурою заснували перші християни, що ховалися від гонінь римських язичників.

Один з підземних міст – каймаклі простягнувся на 19 км і складався з 8-10 рівнів, де знаходилися житлові приміщення, склади, церкви, монастирі, пішохідні коридори і кладовища. Археологи, що розкопали місто в 60-х роках, були вражені досконалістю системи вентиляційних тунелів довжиною 70-80 м, шахт і труб, яка дозволила не тільки подавати чисте повітря на таку глибину, але і контролювати його вологість і температуру.

У xvi столітті леонардо да вінчі запропонував влаштовувати вулиці в різних рівнях для окремого руху «сеньйорів» і простого люду. І тільки в даний час цей накопичений людством досвід може бути оцінений по достоїнству і використаний.

Однак масштабне міське підземне будівництво почалося лише в 2-ій половині xix століття. Цьому сприяла поява і розвиток рейкового транспорту. З 20-30-х рр.інтенсивний розвиток автомобільного транспорту поставив перед архітекторами та інженерами складне завдання поліпшення пропускної здатності, збільшення швидкості транспорту і при цьому створення безпечного і комфортного перетину людських і транспортних потоків.

Так почалося будівництво підземних залізниць (метрополітену) і автомобільних тунелів. Транспорт почав йти під землю, і не тільки для його експлуатації.

У 40-х рр.почалося велике будівництво підземних гаражів і стоянок для транспорту. З 60-х рр. Здійснювалося будівництво тунелів вже для пішоходів, з часом вони стали насичуватися торговими функціями, щоб наблизити людей до звичної для них комфортній обстановці.

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Короткі відомості про сучасне підземне міське господарство та загальні принципи класифікації підземних споруд

Сучасна система підземного міського господарства включає в себе інженерно-транспортні підземні споруди, підприємства торгівлі та громадського харчування, видовищні, адміністративні та спортивні будівлі та споруди, об’єкти комунально-побутового обслуговування та складського господарства, промислові об’єкти та інженерне обладнання.

До інженерно-транспортних споруд відносяться пішохідні, автодорожні і залізничні тунелі , тунелі і станції метрополітену і швидкісного трамвая, автостоянки і гаражі, окремі приміщення і пристрої вокзалів.

Підземні підприємства торгівлі та громадського харчування включають торгові зали і допоміжні приміщення кафе-буфетів, їдалень, закусочних і ресторанів, торгові кіоски, магазини, окремі секції універсальних магазинів, торгові центри і ринки.

Підземні видовищні, адміністративні та спортивні будівлі і споруди складаються з кінотеатрів, виставкових і танцювальних залів, окремих приміщень театрів і цирків, залів засідань і конференц-залів, книгосховищ, приміщень архівів, запасників музеїв, стрілецьких тирів, білліардних, плавальних басейнів і приміщень спортивних клубів.

Об’єкти комунально-побутового обслуговування та складського господарства, розташовані під землею, це — приймальні пункти, ательє і фабрики побутового обслуговування, перукарні, лазні та душові, механічні пральні, продуктові та промтоварні склади, овочесховища, холодильники, ломбарди, резервуари для рідин і газів, склади паливно-мастильних та інших матеріалів.

До об’єктів промислового призначення та енергетики, що розміщуються під землею, відносяться окремі лабораторії, цехи і виробництва (особливо ті, в яких необхідний ретельний захист від пилу , шуму, вібрації, зміни температур та інших зовнішніх впливів), тепло — і гідроелектростанції, промислові склади і сховища.

Практично все міське інженерне обладнання-трубопроводи (водопостачання, каналізації, теплопостачання, газопостачання), водостоки і зливостоки, кабелі різного призначення — це підземні мережі. Все більше і більше трансформаторних підстанцій, вентиляційні камер, бойлерних і котелень, газорозподільних станцій, очисних і водозабірних споруд, загальних мережевих колекторів розміщуються в міському підземному просторі.

Підземні споруди вельми різноманітні. Вони можуть бути класифіковані за призначенням, місцем розташування в місті, за об’ємно-планувальної схемою, глибині закладення, кількості ярусів і т.д.

Стосовно до завдань підземної урбаністики найбільш часто використовується класифікація «за призначенням». Відповідно до неї всі підземні споруди поділяють в залежності від часу перебування людини на об’єкті:

  • чергово-змінного перебування до 24 годин
  • тривалого перебування до 3 — 4 год;
  • тимчасового перебування до 1,5 — 2 год;
  • короткочасного перебування не більше 5 — 10 хв;
  • приміщення і споруди без присутності людей.

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Підземна урбаністика і практика використання підземного простору в сучасних умовах.

Новаторами підземного містобудування є канада, японія та фінляндія.

У канаді в 1997р. Був побудований цілий підземний місто — ратн. Жителям досить вийти з дому і спуститися вниз — і вони без перешкод доберуться на роботу. Відпадає необхідність в зимовому одязі і автомобілі.

У монреалі розташований найбільший «підземне місто» (la ville souterraine) площею 12 млн.кв. М. Просувається мерією як одна з місцевих дивин, місто цікаве не тільки розмірами. Проектувальники довели, що внизу можна розміщувати не тільки те, що хочеться прибрати з очей, — труби, склади. У la ville є майже все потрібне для життя: торгові центри, готелі, банки, музеї, університети, метро, пересадочні вузли залізниці, автостанція та інші об’єкти розважальної та ділової інфраструктури.

В японії знаходиться найбільше підземне місто країни — яесу. У ньому розташовуються 250 ресторанів, магазинів та інших об’єктів обслуговування. За статистикою яесу відвідують щомісяця від 8 до 10 млн.чоловік.

У пекіні відповідно до програми, затвердженої міським урядом, через п’ять років весь транспорт з поверхні буде прибраний під землю — люди зможуть вільно пересуватися по вулицях, відпочивати в парках, дихати свіжим повітрям.

В інтенсивному будівництві підземних споруд держава, професійне містобудівне співтовариство і девелопери бачать одне з найперспективніших напрямків розвитку міст росії.

Підземна урбаністика розглядається в якості ключа до вирішення численних проблем, що турбують всі великі міста країни, де зростаюча щільність забудови посилюється стрімким зростанням автопарку і неминучими збоями в роботі громадського транспорту.

Своєрідним початком нової містобудівної епохи москви стало спорудження в 1997 р біля стін кремля, на місці манежної площі, торгово-розважального комплексу «охотний ряд», розташованого, головним чином, нижче рівня поверхні землі. У багатоярусному підземному комплексі площею близько 70 тис. Кв. М. Розмістилися найрізноманітніші об’єкти: археологічний музей іОфіси, торговий центр і бари-кафе-ресторани, стоянки автомобілів і гаражі. По суті справи, з’явилося невелике підземне місто.

Відразу ж почалося освоєння прилеглих підземних просторів під тверською вулицею і великою дмитрівкою, а також будівництво гігантського наземно-підземного комплексу «москва-сіті» на малоосвоєній ділянці берега москви-ріки в районі червоної пресні.

Тут фантазія архітекторів розігралася: проектом передбачено звести не тільки станції двох нових ліній метрополітену, а й багатоповерхові підземні гаражі і станції монорейкової дороги, яка повинна зв’язати комплекс з міжнародним аеропортом «шереметьєво». Час, правда, вніс в ці плани свої корективи, але показова вже сама «глибина розмаху», яка зі скрипом, але набуває реальних рис.

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Освоєння підземного потенціалу, як основний шлях до сталого розвитку міста.

Не секрет, що наші російські міста розширюються часто сумбурно, безладно і стрімко, без будь-якого дієвого контролю.

Наслідками такого анархічного розростання є, наприклад, збільшення автомобільних пробок і як наслідок рівня забруднення повітря, відсутність зелених насаджень або скрутне водопостачання, що несумісне з поняттям сталого розвитку.

Освоєння підземного простору дозволяє ефективно використовувати такі функції, як транспортні розв’язки, торгові центри, театри, об’єкти громадського харчування. Це в свою чергу має призвести до більшої компактності міст, забезпечення сталого розвитку міста і дозволить створити сприятливе середовище для життєдіяльності в результаті вільного наземного простору для відпочинку і соціальної активності, зелених полів і житлових районів.

У великих містах з високою щільністю населення особливо цінною представляється можливість економії і раціонального використання міської території при проектуванні підземних просторів.

Експлуатація підземного потенціалу дозволить більш ефективно використовувати простір, зробить систему руху мобільнішою, що призведе до зниження кількості шкідливих викидів і рівня шуму і як наслідок — до оновлення і поліпшення якості життя в мегаполісі. При цьому зменшуються протяжність підземних комунікацій і витрати суспільно-корисного часу, поліпшується якість транспортного обслуговування населення. З’являється можливість економії енергетичних ресурсів за рахунок менших тепловтрат підземних будівель і відсутності різких температурних коливань, що залежать від зміни сезонів.

Вільний простір не є єдиним ресурсом підземного будівництва. З метою досягнення сталого розвитку слід так само оптимально використовувати грунтові води, геоматеріали і геотермальну енергію.

Незважаючи на те, що перехід від поверхні до глибини здійснюється вже давно і експлуатується все більше міських підземних ресурсів, відбувається це, на жаль, без реального планування.

Управління потенціалом підземного простору необхідно для раціонального використання ресурсів і запобігання можливих незворотних наслідків хаотичної забудови.

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Підземне будівництво в сучасному місті

Вибір зон найбільш активного будівництва підземних споруд визначається містобудівними і функціональними вимогами і доцільністю використання тих чи інших ділянок і зон міста.

Необхідно зазначити, що санітарно-гігієнічні та психо-фізіологічні вимоги встановлюють нормоване перебування людей під землею — не більше 4-х годин , але ряд істотних переваг практично повністю компенсують дане обмеження, а саме:

  • підземні споруди можуть проектуватися під існуючими будівлями, дорогами, комунікаціями і навіть руслами річок;
  • на будівництво не впливають перепади рельєфу, проблеми інсоляції або затененности сусідніх існуючих об’єктів, вплив зовнішніх факторів;
  • тільки підземний простір дозволяє прокладати найкоротші шляхи для транспорту.

Підземні спорудам забезпечуються складною інженерною системою, яка включає в себе: постійне і надійне штучне освітлення; вентилювання безперервної припливно-витяжною вентиляцією, систему звукових оповіщень; системи підтримки вологості і температури.

На організацію архітектурно-просторового середовища підземних споруд мають значний вплив такі фактори:

  • природні умови і характер історично сформованого міського середовища;
  • наявність вже існуючих, раннє прокладених комунікацій і фундаментів сусідніх будівель, які, як правило, будуть складати з новими підземними об’єктами єдину взаємопов’язану систему.

При дослідженні природних факторів для визначення характеру ділянки і його природних особливостей обов’язково проводяться докладні інженерно-геологічні та гідрогеологічні дослідження, складаються інженерно-геологічні карти і профілі.

Спорудження підземних об’єктів на невеликій глибині зазвичай ведеться відкритим способом, в той час як об’єкти глибокого закладення будуються закритим. При зведенні підземних об’єктів проводять водозниження, закріплення грунтів, гідроізоляцію об’єктів, застосовують конструкції, розраховані на гірничий тиск.

Основний упор при створенні підземних споруд москви робиться на техніко-економічні переваги закритої проходки і тунельного будівництва. Головне в тому, що майже не потрібно рити котловани, огороджувати значні території, перекривати вулиці, порушуючи ритм і без того напруженого транспортного руху.

Відпадає необхідність у знесенні будівель, перекладанні підземних комунікацій, відновленні дорожніх покриттів і зелених насаджень. Незримо для городян потроху створюється ще один важливий рівень міста для більш насиченого і повноцінного життя в перенаселеному мегаполісі.

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Екологічні переваги підземних споруд

В межах міста підземні структури можуть розміщуватися практично повсюдно, мінімально впливаючи на природний ландшафт і навколишнє середовище. Вони надійно захищені від прямого впливу кліматичних факторів: дощу і снігу, спеки і холоду, вітру і сонця. Підземні споруди відрізняються підвищеною вібростійкістю і акустичною ізоляцією. І, нарешті, досить добре захищені від впливу сейсмовибухових хвиль і проникаючої радіації, що забезпечує їх невразливість від засобів масового ураження.

Енергоефективні аспекти підземних споруд

Одним з найбільш економічних рішень є підземне розміщення складів і холодильників. Так, при підземному розташуванні вартість будівництва складських будівель в 4 рази нижче, витрати при експлуатації — в 10,6 рази менше, ніж при наземному розміщенні.

Вартість будівництва холодильників при підземному розміщенні в 3,3, а експлуатаційні витрати — в 11,6 рази нижче, ніж при наземному розташуванні. Ці дані отримані при зіставленні подібних великих холодильників, побудованих в канзас-сіті і сан-паулу (сша).

При оцінці витрат енергії обидва холодильника були відключені, що викликало підвищення температури в наземному холодильнику на 0,6 °с на годину, а в підземному — на 0,6 °с в день. Набагато краща теплоізоляція і теплоємність середовища дозволяють не тільки економити електроенергію, але і підключати підземні холодильники до електромережі, минаючи пік споживання електроенергії, і знижувати потужність підземних холодильних установок.

Попередній висновок

В останні десятиліття спостерігається значне зростання підземного будівництва різного призначення і його багатофункціонального використання. Цьому сприяло зниження вартості підземного будівництва. Якщо раніше вартість підземних робіт була в кілька разів вище ніж наземних, то сьогодні, в силу вдосконалення техніки і технології підземних робіт, їх вартість у багатьох випадках незначно дорожче наземних, особливо в зонах забудови.

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Економічна ефективність підземної урбанізації

Ефективність підземної урбанізації складається з соціально-економічних, інженерно-економічних і містобудівних компонентів.

При виявленні ефективності об’єкти, що розміщуються в підземному просторі, можна поділити на три групи.

1. Ефективність розміщення під землею транспортних комунікацій і споруд визначається на основі: економії міських територій за рахунок площ для спорудження як самих об’єктів, так і захисних зон при них; збільшення оборотності транспортних засобів; скорочення тривалості поїздок;Доставки вантажів; скорочення кількості зупинок, економії енергетичних ресурсів; максимального збереження існуючої наземної забудови; поліпшення санітарно-гігієнічного стану наземного середовища.

2. Ефективність розміщення під землею видовищних споруд, підприємств торгівлі та громадського харчування, а також ряду об’єктів комунально-побутового обслуговування визначається на основі: економії території, а також збереження наземної забудови при розміщенні в сформованих частинах міста; економії часу населення за рахунок наближення об’єктів обслуговування до споживача, по шляху його пересування (попутне обслуговування); підвищення розмірів товарообігу і прибутку підприємств торгівлі, громадського харчування та культурно-видовищних підприємств за рахунок зручного розташування їх в зонах інтенсивного скупчення пішоходів і пасажирів — потенційних відвідувачів перерахованих об’єктів обслуговування.

3. Ефективність розміщення під землею об’єктів складського господарства, промислових будівель і споруд, комунальних об’єктів, окремих транспортних споруд, об’єктів інженерного обладнання визначається на основі: економії міських територій; скорочення протяжності інженерних комунікацій за рахунок розміщення споруд і об’єктів в центрі навантажень; поліпшення санітарно-гігієнічного стану міського середовища, економічних переваг, обумовлених компактним планувальним рішенням.

Таким чином, на основі комплексного використання підземного простору міста ефективність розглядається в різних сферах:

  • соціально-економічної — економія часу населенням, зниження транспортної втоми, поліпшення санітарно-гігієнічних умов проживання населення, безпека пішоходів;
  • містобудівної — правильний вибір функціонального і будівельного зонування територій, вирішення транспортних проблем, збільшення площі озеленених та водних просторів;
  • інженерно-економічної-прискорення оборотності транспортних засобів, підвищення швидкості руху всіх видів транспорту, економія пального, зниження витрат на розвиток інженерного обладнання, підвищення рентабельності підприємств обслуговування, концентрація будівництва, скорочення його термінів і забезпечення комплексності забудови, економія експлуатаційних витрат, скорочення розмірів відчуження сільськогосподарських земель.

Сумарний економічний ефект підраховується по кожному виду об’єктів з урахуванням економії території, збереження сформованої забудови і умов експлуатації підземних споруд: економії транспортних витрат, транспортного часу, зростання торгового прибутку і ін.

До факторів, що здорожують використання підземного простору, відносяться: геологічні та інженерно-геологічні умови, ускладнення інженерно-конструктивних рішень підземних споруд, обмеженість при виконанні робіт в сформованих масивах забудови. Підземне будівництво викликає додаткові обсяги земляних робіт, посилення несучих і огороджувальних конструкцій, ускладнення робіт з гідроізоляції об’єктів, ускладнення пристроїв санітарно-технічного обладнання.

У той же час підземне будівництво дозволяє скоротити витрати на фундаменти, покрівлю, відмовитися від ряду конструктивних елементів наземних будівель, таких, як зовнішні віконні блоки, внутрішні водостоки, оздоблення фасадів та ін.

Крім названих результатів, доцільність підземного виконання ряду споруд обумовлюється специфічними вимогами експлуатації самих об’єктів. При проектуванні об’єктів в підземному просторі слід враховувати сприятливі експлуатаційні фактори, такі як несхильність кліматичних впливів; відносну стабільність температури і вологості повітря, починаючи з глибини 5-8 м. Це незамінне середовище для розміщення під землею складів продовольства, виносховищ, комор кіно — і фотодокументів, ломбардів, а також виробництв, що вимагають термоконстантних умов внутрішнього середовища (радіоелектроніка, точне машинобудування та ін.).

Використовуються і такі позитивні характеристики підземних споруд, як підвищена вібростійкість і акустична ізоляція в порівнянні з наземними спорудами. Перевагою підземного рішення ряду виробництв і цехів є здатність підстав підлог нести підвищені навантаження від важкого технологічного обладнання.

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Висновок

Зростання обсягів і масштабів ефективного освоєння і розвитку підземного міського простору спостерігається сьогодні в усьому світі. Він пов’язаний зі зростаючою концентрацією населення в цих містах і безперервним зростанням чисельності автомобільного парку, які породжують практично всі найбільш гострі сучасні міські проблеми — територіальні, транспортні, екологічні, енергетичні.

Інноваційне використання методів і установок підземної урбаністики виявилося єдиним способом поліпшити і пристосувати систему транспортних зв’язків до зростання найбільших міст без значних змін традиційної планувальної структури і забудови.

Науково визначені та сформульовані принципи вертикального зонування міського простору.

Найбільш близькі до поверхні землі рівні (до позначки — 4 м) відводяться для пішоходів, безперервного пасажирського транспорту, автостоянок, місцевих розвідних мереж. Рівні від — 4 м до-20 м використовують для трас метрополітену і автотранспортних тунелів дрібного закладення, багаторівневих підземних гаражів, складів, резервуарів і магістральних колекторів. Рівні на позначці від — 15 м до — 40 м призначаються для трас рейкового транспорту глибокого закладення, включаючи міські залізниці.

В останні десятиліття, зростання обсягів і масштабів підземного будівництва спостерігається і в найбільш значущих містах росії. Будуються великі підземні комплекси різного призначення, транспортні та комунікаційні тунелі, підземні стоянки і гаражі, виробничі та складські приміщення, зростає протяжність ліній метрополітену.

Все глибше, глибше і глибше в надра землі прагнуть проникнути і освоїти їх вчені, проектувальники-містобудівники і ми — скромні практики будівництва. У сучасному світі, де наука пропонує інноваційні рішення, де існують унікальні технології, і є високопрофесійні фахівці — будь-які «бар’єри простору і техніки» будуть успішно подолані!

Досвід використання підземного простору в містах. Підземний простір надр

Вступ

В останні роки в більшості великих міст світу відзначається підвищений інтерес до широкого використання підземного простору.

Він викликаний посиленням урбанізації, стрімким розвитком наземного транспорту, дефіцитом міської території і рядом інших причин. Інтенсивне освоєння підземних просторів в містах є неодмінною умовою розвитку сучасного містобудування, яке зумовлює можливість ефективного використання міської території, поліпшення стану зовнішнього середовища, збереження архітектурно-просторової цілісності історично сформованих зон міста, а також вирішення комплексу багатьох інших, в тому числі соціально-економічних завдань.

Ступінь використання підземного простору, техніка і технологія ведення робіт залежать від величини міста, характеру і змісту історично сформованої і перспективної забудови, концентрації денного населення в різних частинах міста, розрахункової кількості автомобілів, природно-кліматичних, інженерно-геологічних та інших умов.

Принципи використання підземного простору міст: російський і зарубіжний досвід

Освоєння підземного простору найбільш актуально в центральних, що відрізняються щільною забудовою і найбільш відвідуваних районах міста. Громадські центри міста, включають: центральну зону міста, головні магістралі, великі суспільно-транспортні вузли. Ці зони є місцями концентрації» денного » населення, обслуговування якого має бути максимально наближене до місць його знаходження. У центральній зоні міста наявність цінної історико-архітектурної спадщини, цілісності містобудівних ансамблів минулого не дозволяє розвивати в достатній мірі адміністративно-ділові, культурно-видовищні і торгові функції, а також розширювати вуличну мережу і площі озеленення відкритих просторів. Тому центральна частина міста є місцем найбільш інтенсивного використання підземного простору для розміщення даних об’єктів. Наближення підприємств торгівлі та громадського харчування, видовищних та комунально-побутових об’єктів до ділянок концентраціїНаселення збільшує їх відвідуваність, підвищує їх купівельну спроможність і рентабельність експлуатації.

Такі підприємства розташовуються:

  • — під центральними вулицями (у києві, в белграді, в токіо)
  • — під площами і перетинами центральних вулиць (у відні, белларія, бабенбергені шоттентор, в мюнхені, в москві)
  • — у системі громадсько-торговельних центрів (у стокгольмі, у філадельфії, у монреалі)

У столиці піднебесної м. Пекіні до 2020 р. Китайці планують побудувати підземне місто. Площа освоєної території складе близько 90 млн м2. На території міста планують створити кілька фінансових районів, в яких розмісяться банки та інші економічні структури, а також транспортні розв’язки, великі торгові центри. За словами архітекторів, щорічно планується вводити в дію до 10 млн м2.

У світовій практиці перелік підземних і напівпідземних споруд вельми великий і включає театральні, концертні та виставкові зали (театр « латерна магіка» і зал «альгамбра» в празі, консерваторія і центр мистецтв і ремесел в парижі, музей сучасного мистецтва в нью-йорку), торгові зали універсальних магазинів і ринків (галері-лафайєт в парижі, булл-ринг в бірмінгемі), торгово-пішохідні комплекси і вулиці-пасажі (гельсінкі, відень, осака), залізничні вокзали (варшава, брюссель, копенгаген, неаполь, сідней, монреаль), автобусні вокзали (чикаго, нью-йорк, лос-анджелес) і аеровокзали (в парижі, в римі, в брюсселі, у вашингтоні), метрополітени діють в більш ніж 150 містах світу.

Зараз найдовшою в світі підземною транспортною мережею є метрополітен в м.лондоні. На сьогоднішній день підземка налічує 275 станцій, протяжність шляхів — 408 кілометрів, пасажиропотік лондонського метро становить 3 млн осіб. До 2020 р.сукупна довжина гілок пекінського метро в столиці за планами китайських метробудівників складе 561 км, в місті діятиме 19 гілок метро.

У зв’язку з широким використанням підземного простору у великих містах для транспортних цілей багатьох проектувальників виникає думка про доцільність спорудження цілих підземних комплексів багатоцільового призначення, в яких можна було б розмістити не тільки транспортне споруди, але і всі приміщення для обслуговування пасажирів по шляху їх проходження.

В останні роки транспортні споруди все частіше вирішуються в комплексі з установами обслуговування і торгівлі. Прикладами можуть служити автовокзал у фінляндії в комплексі з торговим центром, автовокзал в голландії, включений до складу торгового центру, автовокзал в гамбурзі, кооперований з торговим центром, суспільно-транспортні центри в токіо, мюнхені та інших містах.

У багатьох містах сша створено ряд великих торгових центрів, що забезпечують граничну концентрацію обслуговування. До складу таких торгових центрів зазвичай включаються продовольчі та промтоварні магазини, кафе, ресторани та інші громадські споруди, аж до концертних залів, ковзанок зі штучним льодом і плавальних басейнів. Наприклад, в торговому центрі ля-рошель площею 44 га розміщуються залізнична та автобусна станції, гараж на 5 тисяч машин, театр, зал універсального призначення, готель. Площа торгових приміщень-72 тис м2.

Для транспортного обслуговування в нових громадських центрах створюється, як правило, кілька підземних рівнів, використовуваних для руху рейкового підземного транспорту, пішохідних переходів, підземних стоянок і гаражів. Зазвичай на самому нижньому підземному рівні знаходиться станція метрополітену і підземні ділянки міських підземних доріг; вище розташовуються підземні тунелі для автотранспорту і підземні споруди для пішоходів.

Для нових громадських центрів парижа, монреаля, гельсінкі, лос-анджелеса, лондона та інших міст проектуються підземні ділянки магістралей, нерідко перетинають все місто в декількох ярусах.

Кілька років тому закінчено будівництво громадського центру в парижі.

Новий центр включає громадські, адміністративні та житлові будівлі. У ньому повністю розділені шляхи руху пішоходів і транспорту. Комплекс споруди має багатоярусну композицію з чотирма-п’ятьма підземними поверхами. Всі види міського транспорту в новому громадському центрі зосереджені в підземному просторі.

Основна транзитна автомагістраль париж-нормандія проходить в межах громадського під землею, по ній пройдуть основні автобусні маршрути і експресна лінія метрополітену, що зв’язує новий центр зі старими центральними районами міста.

На нижньому (четвертому від поверхні) підземному рівні прокладена експресна лінія метрополітену зі станцією, розташованою біля основних громадських споруд комплексу. Наступний (третій від поверхні) підземний рівень відведений для руху автотранспорту далекого сполучення. Ще вище проходять автобусні лінії місцевого сполучення з автовокзалом. Самий верхній підземний рівень зайнятий під’їздами до будівель, з’єднаними з периферійними трасами з одностороннім рухом з розв’язками в трьох пунктах.

У фінляндії здійснюється проект планування і забудови нових 3-х рівневого громадського центру в гельсінкі. Він запроектований на березі затоки тееле на ділянці, обмеженій залізничним вокзалом і будівлею парламенту. Для повного поділу руху пішоходів і транспорту на всіх автомагістралях в місцях перетину передбачені підземні розв’язки. У підземному просторі розмістяться автостоянки та гаражі для цього району, будуть побудовані переходи, пов’язані з підземними автостоянками, торговими та обслуговуючими установами.

Для обслуговування населення монреаля, а також прилеглих міст і передмість в даунтауні створюється великий комплекс торгових, громадських і транспортних споруд. Новий громадсько-транспортний центр міста споруджується на місці старої забудови.

До складу комплексу входять три великих універсальних магазини, 4 готелі, 8 кінотеатрів, 5 висотних адміністративних будівель, 30 ресторанів, 20 великих спеціалізованих магазинів і критих ринків, підземні багатоярусні автостоянки на 9 тис.машино-місць. Корисна площа розташованих в центрі магазинів, ресторанів, кінотеатрів, книжкових магазинів і пішохідних галерей перевищить 1 млн.кв. Футів (90 тис. М 2).

Через новий центр проходять головні транспортні артерії міста: три підземні лінії метрополітену, підземні автомагістралі і дві залізничні лінії (національна і тихоокеанська). Підземна швидкісна автомагістраль повинна з’єднувати центральну зону міста з трансканадською автострадою. До неї повинні примикати пішохідно-торгові переходи протяжністю 6, 4 км, пов’язані з підземними автомобільними стоянками, станціями метрополітену, службовими під’їздами для вантажних автомобілів і двома центральними залізничними вокзалами.

У москві на місці готель «росія» буде побудований багатофункціональний комплекс з готелями, кіноконцертним залом, залом для камерної музики, з підприємствами торгівлі та громадського харчування.

Планується максимально використовувати підземний простір — будуть обладнані автостоянки більш ніж на тисячу місць. У підземній частині комплексу буде відтворений вигляд вулиць москви, системою підземних переходів зв’яжуть червону площу і манежний комплекс на охотному ряду.

У світовій практиці швидкими темпами йде розвиток будівництва підземних паркінгів і гаражів. Переваги підземних гаражів і паркінгів очевидні. Підземні споруди дає істотну економію території (або практично її зовсім не вимагають, за винятком виїзного пристрою), оскільки можуть бути розміщені під існуючими парками, скверами, площами, будівлями т. Д. Крім того, для підземних (напівпідземних) гаражів можуть бути використані території, які не вдалося використовувати для інших цілей (яри, ділянки з великим ухилом, різного роду виїмки, невеликі кар’єри і т. П.)

У функціональному відношенні підземні гаражі сприяють поділу транспортного і пішохідного руху, загального розвантаження наземного простору. Наприклад, в м москві здійснюється кілька таких проектів. На підземному просторі під площею тверської застави ведеться будівництво транспортної розв’язки з багатофункціональним комплексом загальною площею 107387, 5 кв.м., що включає і багатоярусний підземний гараж — стоянку на 731 машино-місць, загальною площею 27715 кв. М. Трирівневий паркінг на 1000 машино-місць буде побудований і під пушкінської площею. Додатково там будуть збудовані сувенірні магазини, кафе і невеликий виставковий зал.

Заслуговує на увагу прагнення до створення цілісної системи підземних споруд, що обслуговують центральну зону міста.

У багатьохНайбільших містах світу при реконструкції та будівництві громадських центрів основний рух пішоходів проектується під вулицями і площами на глибині 3, 5м.по підземних пішохідних вулицях-переходах з розподільними підземними залами, що мають світлові озеленені колодязі (для освітлення підземних приміщень). На одному рівні з цими пішохідними підземними комунікаціями споруджуються підземні торговельні культурно-побутові, видовищні приміщення спортивні об’єкти кафе і ресторани зі входами, орієнтованими безпосередньо на пішохідний підземний рівень. Довжина підземних пішохідних комунікацій вимірюється сотнями і тисячами метрів.

Сучасний рівень розвитку підземного будівництва в мегаполісах дозволяє вирішувати більшість завдань з економічно ефективного та екологічно безпечного розміщення соціально значущих об’єктів комплексно і оперативно. Річні темпи спорудження підземних об’єктів в загальному обсязі будівництва знаходяться в досить великому діапазоні: від 5-8% в містах, тільки освоюють цю область господарської діяльності (наприклад, в москві), до 25-30% в найбільших мегаполісах з великим досвідом в даній сфері (наприклад, в парижі, токіо, лондоні).

Вітчизняна та зарубіжна практика використання підземного простору свідчить про велике значення підземного будівництва в містах. Масштаби і види розміщуваних під землею міських об’єктів повинні обумовлюватися соціальними, економічним і містобудівними міркуваннями, виходячи з необхідності створення найкращих умов обслуговування населення, а також забезпечення найбільш раціонального використання міських територій, підвищення ефективності капітальних вкладень в містобудування.