Архитектурная экология

Б1.В.ОД.1.4. «Архитектурная экология».
Структура дисциплины:
• Тема 1. Введение в курс. Общие положения современной экологии.
• 1. Введение в курс «Архитектурная экология». Основные понятия.
• 2. Концепция устойчивого развития. Принципы декларации по
окружающей среде «Повестка дня на XXI век».
• Тема 2. Основные проблемы современной экологии.
• 1. Экосистемы планеты и проблемы жизнеобеспечения.
• 2. Экологические проблемы энергосбережения.
• 3. Экологическое состояние России.
• Тема 3. Экология города, основные понятия.
• 1. Градостроительная экология. Экологические проблемы урбанизации.
• 2. Взаимосвязь природных антропогенных ландшафтов зоне влияния
города.
• 3. Пофакторная оценка состояния окружающей городской среды
(климат, микроклимат, воздушный бассейн, водные объекты, состояние
почв, озеленённые территории).
• 4. Экологическое законодательство РФ. Правовые основы решения
экологических проблем в архитектуре и градостроительстве.
• 5. Освоение неудобных территорий и задачи восстановления
ландшафтов.
• 6. Экореконструкция городских территорий.
• Тема 4. Взаимодействие архитектурно-планировочных структур и
природных процессов.
• 1. Экологические принципы формирования архитектурных сооружений и
комплексов. Разновидности экоархитектуры.
• 2. «Зелёная архитектура» как одно из направлений экоархитектуры.
• 3. Экологические проблемы производства и транспорта в городе.
• 4. Озеленённые территории города – средство экологической
компенсации.
• 5. Методы охраны окружающей среды.
Тема 5 Социальная экология и задачи градостроительства.
1. Социальные взаимосвязи человека с окружающей средой.
2. Экологизация потребностей жителей города.
Тема 6 Экология архитектуры и градостроительства в регионах России.
1. Города бассейна Волги. Города Урала. Города Сибири. Города
Приморья..
• 2. Экология Москвы.
•
•
•
•
•
Тема: Общие положения современной экологии.
Основные понятия.
• Термин «экология» был впервые предложен еще в 1866 г. Немецким
зоологом Э.Геккелем. Он использовался при рассмотрении
местообитаний, ареалов распространения живых существ, в
частности животных. Сам термин «экология» (от греч. oikos- гнездо и
logos – наука) буквально означает «Наука о местообитании».
• В 1935 г. англичанин А.Тэрсли впервые ввел понятие «экосистема»,
подразумевающее комплекс организмов и физических факторов среды,
в котором все компоненты функционально объединены и постоянно
взаимодействуют. Среди компонентов выделяются биотические и
абиотические, т.е. «живые» и «мертвые». Их постоянное
взаимодействие поддерживает относительное равновесие в пределах
каждой экосистемы. Вся биосфера Земли представляет собой
экосистему и в то же время совокупность экосистем меньших
размеров.
Основные понятия.
В 1975 г. Ю. Одум дал следующее определение
экосистемы, которым ученые пользуются
по сей день: любое единство, включающее все
организмы («сообщество») на данном участке
и взаимодействующее с физической средой
таким образом, что поток энергии создает
четко определенную трофическую структуру
т.е. обмен веществами между биотической и
абиотичекской частями .
• Природные экосистемы динамичны за счет постоянно протекающих
в них процессов.
• Они способны к саморегулированию, до определенных пределов
противостоят изменениям извне и сохраняют равновесие.
• Следует помнить и об адаптации организмов к изменениям среды
обитания.
• Адаптация может быть и структурной, или морфологической
(изменение формы, окраски и т.п.), физиологической и поведенческой.
Резкое, иногда необратимое разрушение взаимосвязей внутри
экосистемы приводит к экологическому кризису.
Основные понятия.
По степени угрозы естественной жизни
человека различают:
1. Неблагоприятную экологическую
ситуацию;
2. Экологическое бедствие;
3. Экологическую катастрофу.
Идеология устойчивого развития.
«Повестка дня на XXI в.»
• Конференция ООН по окружающей среде и развитию, прошедшая в Риоде-Жанейро в июне 1992 г. привлекла внимание к устойчивому развитию
мира, отдельных стран и городов.
Конференция показала, что
социально- экономическое развитие
и окружающая среда не могут
больше рассматриваться
изолированно, здоровое общество
и экономика невозможны в мире
с постоянным ухудшением
окружающей среды.
Идеология устойчивого развития.
«Повестка дня на XXI в.»
• Была принята одобренная всеми участниками «Повестка дня- 21 »,
которая призвала все страны и города сделать их развитие
устойчивым.
• Устойчивое развитие означает обеспечение потребностей
живущих людей, не лишая будущие поколения возможности
удовлетворять свои потребности; согласование образа жизни с
экономическими возможностями региона; определенные ограничения
в эксплуатации природных ресурсов, связанные со способностью
биосферы Земли справляться с последствиями человеческой
деятельности; согласование роста численности населения Земли с
производительным потенциалом экосистемы.
Идеология устойчивого развития.
«Повестка дня на XXI в.»
Была принята декларация по окружающей среде и развитию, содержащая
следующие важные положения:
• Люди имеют право на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с
природой;
• Развитие не должно осуществляться во вред интересам будущего развития
и окружающей среде на благо нынешних и будущих поколений;
• Государства имеют суверенное право разрабатывать свои ресурсы без
ущерба природе внутри государств и за пределами их границ;
Идеология устойчивого развития.
«Повестка дня на XXI в.»
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Обычная программа устойчивого развития города включает в
себя следующие разделы.
1. Экологические советы к руководству.
2.Экологические советы гражданам.
3.Повышение качества воздуха и воды.
4. Сбережение энергии. Производство энергии. Возобновимая
энергия.
5. Ландшафты.
6.Отходы. Сокращение, переработка, хранение.
7. Повторное использование отходов, очистка.
8.Экономическое развитие с учетом интересов природы.
9. Транспорт. Экологичный транспорт.
10. Природоохранные технологии.
11. Действия местного управления.
12. Реклама природоохранной деятельности.
Идеология устойчивого развития.
«Повестка дня на XXI в.»
Для поддержки устойчивого развития возникло и стало развиваться
устойчивое строительство.
Можно выделить следующие направления разработок и исследований в
устойчивом строительстве:
1. Создание устойчивых (жизнеспособных) городов.
2. Проектирование новых экологичных зданий.
3. Устойчивое использование энергии. Возобновимая энергия.
4. Экологичные строительные
материалы. Инструменты и
системы для выбора
строительных материалов.
5. Создание индикаторов устойчивого
проектирования и строительства.
Оценка цикла жизни.
Тема: Основные проблемы современной экологии.
Экосистемы планеты. Экологические проблемы энергосбережения.
Экосистемы планеты.
• Экосистема - основная производящая сила природы, «работающая»
за счет постоянного взаимодействия живых организмов друг с другом
и с окружающей средой. («фабрики солнечной энергии», которые
производят питание, материалы, воду, очистку воздуха).
Выделяют 5 основных групп
экосистем :
- агроэкосистемы,
- прибрежные,
- лесные,
- пресноводные,
- травянистые.
• Агроэкосистемы- — сознательно спланированные человеком
территории, на которых сбалансировано получение
сельскохозяйственной продукции и возврат её составляющих на
поля для обеспечения круговорота минеральных и органических
веществ. В правильно спланированные агроэкосистемы, кроме
пашен, входят пастбища или луга и животноводческие комплексы.
-Агроэкосистемы, как известно, базируются в основном на травянистых
экосистемах. Так обстоит дело и в России; степень и отчасти лесостепь
почти полностью распаханы, можно сказать, что природные травянистые
системы вытеснены агросистемами. Но надо иметь ввиду, что после
прекращения обработки этих земли довольно быстро возвращаются к
исходным травянистым экосистемам, они наиболее легко-возобновляемы.
Агроэкосистемы традиционно подразделяются на землевладельческие и
животноводческие. В среднем агроэкосистемы занимают около20%
территории России, но распределены они неравномерно.
Среди загрязнений агроэкосистемы лидируют пестициды – единственный
загрязнитель, сознательно вносимый человеком в окружающую среду. Не
менее опасно загрязнение тяжелыми металлами, поступающими за счет
выбросов промышленных предприятий и выхлопных газов автотранспорта
через поверхностные стоки и атмосферные осадки. Серьезную опасность
для агроэкосистем представляет овражная эрозия, которая развивается
на распаханных территориях, приводя к смыванию плодородного слоя.
• . Лесные экосистемы – самые важные для жизни биосферы: они
обогащают атмосферу кислородом, с ними связан сток углекислого
газа. Леса играют ведущую роль в круговороте воды: поверхность
лесных почв покрыта подстилкой и впитывает дождевые и снеговые
воды, пополняя запасы подземных вод. Лесные почвы фильтруют
воды, стекающие с полей и промышленных площадок, и очищают их
от многих вредных примесей. Лесные экосистемы испаряют в
атмосферу влагу и благотворно влияют на климат, повышая
влажность воздуха.
• Темнохвойные леса Сибири - одна из наиболее устойчивых и высокопродуктивных
экосистем планеты
- Лесные экосистемы занимают около 60% территории страны; они в
совокупности составляют географические зоны смешанных и
широколиственных лесов (в южной части Восточно- Европейской равнины
и Дальнего Востока), зону тайги, где преобладают разнообразные виды
хвойных пород, и отчасти переходные зоны лесотундры и лесостепи.
Тайга и лесотундра – наиболее заболоченные экосистемы, в них
количество осадков превышает испарение. К лесным экосистемам
относятся также узкая полоса Черноморского побережья Кавказа.
Лесные экосистемы страдают и от различных вредителей, особенно в
периоды их массового размножения.
Значительный вред лесам причиняет несанкционированные вырубки, пожары,
загрязнение химическими и радиоактивными веществами, в том числе
захоронение ядерных отходов, которое чаще всего производится в глубине
лесных массивов.
- Пресноводные экосистемы весьма важны в экологическом балансе
России, обладающей разветвленной сетью могучих рек, собирающих сток с
огромных территорий – площадью водосбора Оби составляет 2990 тыс.
км2. Большинство рек России относится к бассейну Северного Ледовитого
океана: Обь, Лена, Енисей с притоком Ангарой, Колыма, Яна, и др. В Тихий
океан Впадает Амур с мощными притоками (Зея, Бурей, Уссури). Главная
река европейской части России – Волга, самая длинная и самая многоводная,
объединяющая множество притоков. К бассейну Атлантического океана
относятся реки: Нева, Кубань, Западная Двина, Днепр, Дон. К пресноводным
системам относятся и озера, расположенные главным образом в северной
части страны, - Ладожское, Онежское, Чудско-Псковское. В Сибири
находится самое глубокое озеро в мире – Байкал. Можно сказать, что
пресноводные экосистемы – главный ресурс России.
Во многих пресноводных экосистемах России сложилась тяжелая
экологическая ситуация,
например, в густо населенном бассейне Волги, где на 8% территории
России проживает 42% населения страны.
Реки этого бассейна, и в первую очередь сама Волга, испытывают
влияние гидротехнических сооружений, которых только на Волге и
Каме – 14 (самое крупное – Куйбышевское водохранилище), и выбросов
большого числа предприятий в городах, расположенных на Волге и ее
притоках.
Загрязняют Волгу и сельскохозяйственные стоки, в которых
растворены удобрения и пестициды.
Степени загрязнения пресноводной экосистемы
-Относительно чистые: (водные объекты в водосборном
бассейне которых преобладают леса, на которых нет
регулярного судоходства и лесосплава, в которые не
поступают стоки крупных промышленных объектов)
-Умеренно загрязненные: (водные объекты могут
использоваться и для питьевого, и для промышленного
водоснабжения)
-Загрязненные: (водные объекты с достаточно высокой
концентрацией вредных веществ, в них вода может
использоваться только для технических целей)
-Грязные: (стоки промышленных и сельскохозяйственных
предприятий)
• Травянистые экосистемы - саванна, тундра, степь, лесостепь –
преобразуются наиболее легко, главным образом в пашни.
• Главная проблема.для этих экосистем – перегрузка
животноводством, т. е истощение пастбищ при увеличении
нагрузки, ведущее к видовому однообразию растительности.,
чуждому природным экосистемам.
•
Высокотравные прерии в регионе Флинтских холмов на северо-востоке Канзаса, США
- Травянистые экосистемы – это прежде всего степная зона Южной
России (до Алтая), но также зоны полупустынь и зона тундры, где
преобладают мхи и лишайники. Отчасти травянистые экосистемы
представлены в переходных зонах – лесостепи и лесотундре. В природном
комплексе России есть пустыни – в Прикаспии, Арктике, на островах и
побережье Северного Ледовитого океана. Эти экосистемы традиционно
считаются непригодными для постоянного обитания человека, но они
играют значительную роль в экологическом состоянии не только России, но
и всего мира.
• Сравнение основных групп экосистем суши по занимаемой площади и
значению для человека
Группа
экосистем
Площадь
Хозяйственное значение
агроэкосистемы
28% свободной от льда
суши
99% энергии, потребляемой
человеком с пищей
Прибрежные
экосистемы
22% суши, в 100 км зоне
вдоль побережий
Территории, на которой
проживает 39% населения
планеты
Пресноводные
экосистемы
1% поверхности суши
Водные ресурсы питьевого,
бытового, пром. назначения
Травянистые
экосистемы
41% свободной от льда
суши
Источник питания для домашних
и диких животных
Лесные
экосистемы
22% свободной от льда
суши
2% мирового валового
продукта(для промышленности)
Экологические проблемы энергосбережения.
Альтернативные источники энергии.
Источники получения энергии известны: газ, уголь, нефть, сланцы, торф,
дрова.
В настоящее время 2/3 мировой энергетики опирается на нефть и газ.
Виды энергопроизводителей различаются экологическими
характеристиками, потребностями в территории и способностью
вызывать образование неудобных территорий.
Все виды получения энергии ведут к образованию неудобных территорий,
хотя большая часть их находится на удалении от города. Но с ростом
городов ландшафты, нарушенные промышленной деятельностью,
оказываются в их пределах.
Современные наиболее используемые источники электроэнергии это гидро-,
тепло- и атомные электростанции.
Дефицит энергии и ограниченность топливных ресурсов с всё нарастающей
остротой показывают неизбежность перехода к нетрадиционным,
альтернативным источникам энергии.
Они экологичны, возобновляемы, основой их служит энергия Солнца и Земли.
.
Решением проблем энергосбережения могут быть альтернативные
источники энергии.
Классификация источников
Тип источников энергии
Вид преобразования
Ветряные
Движение воздушных масс
Геотермальные
Тепло планеты
Солнечные
Электромагнитное излучение
солнца
Гидроэнергетические
Движение воды в реках
Биотопливные
Теплота сгорания
возобновляемого топлива
Гелиостаты
Солнечные стерлинги и гелиостаты.
Солнечные батареи
Альтернативная гидроэнергетика
Приливные электростанции.
Волновые электростанции.
Мини и микро ГЭС (устанавливаются в основном на малых реках).
Водопадные электростанции.
Изображения «Висячих садов»
Энергия ветра.
Карусельные генераторы,
работающие
параллельно
с сетью.
Биотопливо.
Получение биодизеля.
Получение метана и синтез-газа.
Получение биогаза.
Получение энергии из отходов промышленности.
Тема: Экология города, основные понятия.
Градостроительная экология.
Взаимосвязь природных антропогенных ландшафтов зоне влияния города.
Экологическое законодательство РФ.
Освоение неудобных территорий и задачи восстановления ландшафтов.
Градостроительная экология.
Экологические проблемы урбанизации.
Градостроительная
экология
изучает
архитектурно-планировочные
закономерности
регулирования
взаимодействия
человека
и
природы,
антропогенной и природной среды с целью создания благоприятных условий для их
сохранения, воспроизводства и совместного гармоничного развития.
литосистема
природная
гидросистема
аэросистема
(атмосфера)
Субсистемы
производственная
антропогенная
градостроительная
инфраструктурная
В мире прослеживается тенденция уплотнения поселений.
Современные города все в большей степени представляют собой
скученные урбанизированные образования. Рождаются поселения,
занимающие большие интенсивно используемые территории.
В крупных городах антропогенные системы оказывают весьма
ощутимое давление на природную среду. Урбанизация преобразовывает
ее радикально, нарушая природное равновесие. Возникают антропоприродные системы, где преобладают антропогенные составляющие.
Для обеспечения устойчивости таких экосистем необходима перманентная
оценка состояния среды обитания. Ее выполняют пофакторно, используя схему:
Свойство городской
экосистемы
Интегральные показатели группы свойств
инфрастуртурные
подсистемы
градостроительные
подсистемы
Свойство антропогенной
субсистемы
производственные
подсистемы
биосферы
атмосферы
гидросферы
литосферы
Свойство природной
субсистемы
Федеральные законы по экологии и природопользованию:
«Об охране окружающей среды» 7-ФЗ (на 21 ноября 2011 года);
«В соответствии с конституцией РФ каждый имеет право на
благоприятную окружающую среду, каждый обязан сохранять природу и
окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам,
которые являются основой устойчивого развития, жизни и деятельности
народов РФ.
«О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» 52-ФЗ;
При планировке и застройке городских и сельских поселений должны
соблюдаться санитарные нормы и правила.
«Санитарные нормы и правила» устанавливают предельно допустимые
концентрации вредных веществ для обеспечения благоприятных условий
жизни человека.
Система экологических нормативов подразделяется на 3 группы:
1) Санитарно-гигиенические нормативы. (К ним относятся нормативы
ПДК вредных веществ в окружающей среде. Предельно
допустимые уровни акустического, электромагнитного,
радиационного и др.вредного физического воздействия);
2) Экологические нормативы. (К ним относятся ПДВ в окружающую
среду загрязняющих химических веществ, уровни вредного
воздействия физических
и биологических факторов);
3) Вспомогательные нормы и правила,
содержащие нормативы терминологии,
организационные, правовые.
«Об основах градостроительства в РФ»,
«Градостроительный кодекс РФ» ФЗ
Отражают основные задачи градостроительной
деятельности, направленные на охрану природной среды.
Источниками экологической информации, позволяющей
оценить взаимодействие городов и прироы являются
кадастры природных ресурсов, экологический мониторинг,
экологические паспорта предприятий и декларации безопасности
промышленных объектов.
«Об отходах производства и потребления» 89-ФЗ (на 21 ноября2011 г.).
определяет правовые основы обращения с отходами производства и
потребления в целях предотвращения
вредного воздействия отходов.
«Земельный кодекс РФ» даётся понятие и состав земель.
Земля как объект охраны
рассматривается в природоохранном
законодательстве в качестве
поверхности и почвенного покрова.
«Водный кодекс РФ» - рассматривает охрану вод как охрану
ресурсов.
«Лесной кодекс РФ» - рассматривает охрану леса.
«Об охране атмосферного воздуха» 96-ФЗ (на 21 ноября 2011 года);
«Об экологической экспертизе» 174-ФЗ (на 19 июля 2011 года);
«Об особо охраняемых природных территориях» 33-ФЗ (на 30
ноября 2011 года);
Рекультивацией нарушенных земель
охватывают три вида природоохранных мероприятий:
планировочные и земляные работы,
направленные на упорядочение
рельефа местности, гидротехническое
регулирование водотоков и водоемов
нейтрализация воздействия вредных
примесей в поверхности литосферы и
подземных водах
рекультивационные работы по
восстановлению почвенного покрова и
растительности
Вертикальная
планировка представляет
собой
общее
мероприятие по преобразованию рельефа путем срезки, перемещения и
подсыпки земляных масс.
Преобразовывая рельеф, стремятся сократить до минимума
объемы земляных работ. В целях сохранения почвенного покрова и
естественного озеленения применяют метод выборочной вертикальной
планировки.
Биологическая рекультивация является методом искусственного
восстановления
природной
среды.
Распашка
земель
для
сельскохозяйственного использования, частичная или полная вырубка
лесов, гибель деревьев под техногенным воздействием нарушают
экологический баланс. Биологическая деградация способствует эрозии
почв, оврагообразованию и интенсификации оползневых явлений.
Искусственная рекультивация основана на учете следующих
свойств растительности:
устойчивости
• поскольку она обладает способностью саморегуляции и
самоорганизации;
стабилизации
• так как она увеличивает сопротивляемость сложных экосистем
какому-либо воздействию;
динамичности во времени
• поскольку она наделена сукцессией — свойством смены
биоценозов под влиянием различных, в том числе природных
факторов;
индикаторной способности
• позволяющей следить за состоянием экосистем;
применения при рекультивации
• способного выдерживать воздействие вредных веществ
посадочного материала и специальных технологий.
Тема: Взаимодействие архитектурно-планировочных
структур и природных процессов.
Разновидности экоархитектуры.
«Зелёная архитектура» как одно из направлений экоархитектуры.
Экологические проблемы производства и транспорта в городе.
Озеленённые территории города – средство экологической компенсации.
Методы охраны окружающей среды.
Интенсивное развитие урбанизации нарушило систему
планировочных нормативов. Территориальный рост городов
привел к тому, что промышленные объекты, прежде
находившиеся за пределами города, оказывались в
окружении новых районов.
• Особую экологическую проблему составляет загрязнение
сточных вод как промышленными, так и
сельскохозяйственными отходами. Иногда такое
загрязнение может приобрести катастрофический
характер.
• В общем объеме загрязнений воздуха, земли и воды до 85 %
принадлежит автомобильному транспорту. Почва и вода вдоль
автомагистралей загрязняются на 100—150 м; как известно, в
этой зоне находится и значительная часть городской застройки.
• Борьба с загрязнениями от автомобильного транспорта ведется
постоянно. Прежде всего пересматриваются сами автомобили
и виды топлива. Создаются новые двигатели, обеспечивающие
более полное сгорание топлива. Еще более перспективными
считаются электродвигатели, использующие аккумуляторные
батареи и электротехнические генераторы.
ОЗЕЛЕНЕННЫЕ ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА КАК СРЕДСТВО
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ
• Для оценки городской системы озелененных территорий
приняты три группы критериев:
- экологические
- функциональные
- эстетические
• Экологические критерии позволяют выявить роль озеленения
в снижении неблагоприятного воздействия города на человека,
а также его эффективность в регулировании нежелательных
природных и антропогенных факторов.
• Функциональные критерии составляют часть социальноэкологической оценки озелененных территорий как
рекреационной системы и характеризуют разнообразие видов
отдыха, полноту охвата всех групп городского населения.
• Эстетические критерии используются для оценки роли
озелененных территорий в формировании
представлений о городе как полноценной
среде обитания, обладающей своеобразием
и уникальным архитектурнохудожественным обликом.
• Таким образом, каждая группа критериев отражает
определенную специфику влияния озеленения на городскую
среду, а в комплексе они позволяют всесторонне оценить
систему озелененных территорий города.
• Все три группы оценочных критериев необходимо использовать
неразрывно.
• При разработке генеральных планов особое значение придавалось
непрерывности системы озелененных территорий городами его
окружения, созданию «зеленых клиньев» или «зеленых коридоров»,
обеспечивающих воздухообмен городской и природной среды.
Методы охраны окружающей среды
зональнотерриториальные методы
охватывают большие
поверхности суши
локальные методы
ограниченны территорией
застройки, предприятием и
инженерными сооружениями
Зонально-территориальные методы.
Зонально-территориальные методы охраны окружающей среды на плотно
заселенных землях связаны с экологической реконструкцией, подразумевающей:
• доведение в перспективе численности населения до
величины, не превышающей демографическую емкость
территории;
• урбоэкологическое зонирование с целью создания
устойчивых биоэкономических территориальных систем;
• организацию природного экологически целостного каркаса
региона, района, агломерации, города;
• восстановление биосферы с целью обеспечения
репродуктивной способности и устойчивости к геохимическим
нагрузкам; рекультивацию нарушенных земель.
Демографическая емкость территории (ДЕТ)
— это порог расчетного количества населения на единицу площади,
увеличение которого возможно только при одновременном выполнении
ряда экологических условий. К ним относятся:
• повышение репродуктивности зеленой массы, плодородности почв;
• внедрение безотходных производств, локальных очистных систем
новых поколений, эффективно удаляющих вредные вещества из
отходов.
Урбоэкологическое зонирование
основано на делении территорий по степени загрязнения компонентов
геосферы. В градостроительной практике принято деление экологоантропогенных зон на четыре группы:
А
Б
В
Г
• крайне неблагоприятная
(критическая)
• неблагоприятная
• ограниченно благоприятная
• благоприятная
Локальные методы
Локальные методы охраны окружающей среды применяют на
проблемных
предприятиях:
экологоопасной
промышленности,
транспортных системах, сооружениях очистки жидких отходов,
складирования и переработки твердых отходов, а также на прилегающих
к ним территориях.
Защита от загрязнения расстоянием.
Негативное воздействие существует в совмещенной части зон
опасности. Чем в большой степени эта зона соприкасается с зоной
пребывания людей, тем меньше безопасности.
А) Небезопасная ситуация
Б) Частично безопасная ситуация
В) Безопасная ситуация
Схема (В) иллюстрирует принцип создания вокруг промышленности
санитарно-защитных зон. Их размер назначают в зависимости от
профиля производств и их мощности. По этим признакам
промышленность делят на пять классов:
I класса— 1000
м;
II класса — 500
м;
III класса —300
м;
IV класса—
100 м;
V класса —
50 м.
Линейные источники воздействуют на прилегающую территорию и
сооружения по схемам Г и Д.
Г
В первом случае, когда транспорт
негативно влияет на межмагистральную
территорию, прибегают к устройству
защитных барьеров.
Д
Однако эти мероприятия являются
паллиативом, поэтому в районах новой
застройки жилые здания стараются
отодвинуть от проезжей части улицы,
а в состав тротуаров включить
защитные полосы зеленых насаждений
Утилизация твердых
бытовых отходов (ТБО)
ликвидационные
способы переработки
утилизационные
способы переработки
Наиболее распространенные способы обработки ТБО
складирование на
полигонах-свалках
аэробное
биотермическое
компостирование в
заводских условиях
термическая
обработка на
мусоросжигательн
ых заводах
заводское
изготовление топлива
и сырья для
промышленности
Очистка сточных хозяйственно-бытовых и промышленных вод
механическая
• очистка сточной воды для выделения
находящихся в ней нерастворимых
загрязнителей
химическая
• основана на введении в стоки реагентов
флотация
• способ, основанный на способности дисперсных
частиц всплывать на поверхность вместе с
пузырьками воздуха
биохимическая
• в использовании микроорганизмов,
жизнедеятельность которых способствует
окислению и минерализации органических
веществ
обеззараживание
• уничтожает болезнетворные микробы и другие
бактерицидные загрязнения, чем сокращают
вероятность экологических рисков в водной среде
Охрана окружающей среды
в процессе эксплуатации городских планировочных структур — одно из
существенных мероприятий, в значительной степени обеспечивающих
экологическое состояние территорий.
•эффективная организация и, главное, регулирование движения
городского транспорта
•качество содержания дорожных одежд и транспортных сооружений
•содержание городских водоемов, систематическая очистка их ложа и
воды
•эффективная деятельность организации, ответственных за
техническую эксплуатацию территории
Экоархитектура
Архитектура – это наука и искусство проектировать и строить
сооружения и их комплексы в соответствии с их назначением,
эстетическими и экологическими требованиями, современными
техническими возможностями; подразделяется на архитектуру объемных
сооружений ( жилые дома, предприятия, театры, школы и т.д.),
ландшафтную архитектуру ( сады, парки, городские скверы, бульвары и
т.д.); иногда в архитектуру включают градостроительство.
Экологическая архитектура – это приложение практической экологии к
архитектуре, одно из объективных, социально обусловленных направлений,
формирующихся в процессе эволюции общества. В ходе развития
архитектура дополнилась социологией, экологией и ландшафтом,
гигиеной, экономикой, этикой, и т д.
Экологическая архитектура
направлена,
с
одной
Экологи
стороны,
на
учет
я
внешней
экологических
среды
потребностей человека при
здания
создании
зданий
и
ансамблей и, с другой
Экологическ
стороны, учетов интересов
ая
архитектура
природы.
Экологи
я
внутрен
ней
среды
здания
Экологическая архитектура учитывает экологические особенности
взаимодействия архитектурных объектов, природы и социальноэкологические потребности жителе, она направлена на приближение людей
к природе, избавления их от монотонности городского пространства, на
правильное распределение людей по площади, сохранение не менее 50%
пространства городов для зеленых насаждений, создание условий для
общения между людьми, изолирование населения от трасс движения
транспорта.
Отель в экологически чистом городе Масдар, ОАЭ
Задачей
экологической
архитектуры
является
постоянное
экологическое образование и воспитание жителей городов красивой
и здоровой архитектурной и ландшафтной средой.
Экологическая архитектура
актуальные проблемы:
рассматривает и решает следующие
•приближение жителей городов к естественной природной среде, вхождение
природной среды здания и сооружения;
•ограниченное соединение зданий, естественной и культурной природы;
•учет требований экологической архитектурной физики и сенсорной
экологии при проектировании зданий и комплексов. Создание экологичной
визуальной, звуковой и запаховой городской среды;
•создание экологичной среды внутри зданий и городских кварталах;
•создание новой архитектуры подземного пространства, осваимого в целях
сбережения природы;
•учет положений экологии человека при проектировании отдельных зданий,
кварталов, поселений;
•освоение
природных
достижений,
использование
разработок
архитектурной бионики, глубинное природоподобие архитектуры;
•экологическое образование и воспитание жителей городов красивой,
экологичной окружающей средой, средствами архитектурной экологии.
Параметры экологичной архитектуры:
•гармоничность зданий и сооружений ландшафту;
•присутствие разнообразной природы в городе;
•наличие «архитектурных коридоров», соединяющих зеленные зоны в
городе и за городом между собой, прорезающих весь город без пересечения
этих коридоров с движением транспорта;
•соответствие размеров зданий размерам компонентов местного
ландшафта и тела человека, отсутствие гигантизма;
•представление жителям экологически обоснованного пространства в
городе и в помещениях;
•экологически обоснованная озелененность города;
•разнообразие
архитектурных
стилей,
сохранение
исторической
застройки;
•наличие разнообразной этнической архитектуры, ее поддержка и
сохранение;
•поддержание экологического равновесия. Поддержка размера обоснованного
экологического следа;
•фитомелиорация и пермакультура;
•благоприятная визуальная, звуковая среда и среда запахов города;
•экологичные материалы в конструкциях и отделке зданий и сооружений.
Здания являются искусственно созданной экосистемой. Эта система с
одной стороны конструктивно замкнута, но с другой – не может
существовать самостоятельно, поскольку экологически не репродуктивна.
Живучесть этой системы обеспечивается взаимодействием с окружением.
EDITT Tower – экологичный
«зеленый» небоскреб в Сингапуре
Система требований, определяющих комфортность пребывания в
здании можно разделить на 4 группы: фактор капитальности здания,
гигиеничность
среды,
функциональная
комфортность,
условия
безопасности.
Фактор
капитальности
зданий
•
•
Долговечность
Огнестойкость
Фактор
гигиеничности
среды
•
•
•
•
•
•
Фактор условий
безопасности
Фактор
функциональной
комфортности
Тепловлажностой • Недостаточная
режим
прочность здания
Звуковой
• Взрывобезопасность
комфорт
• Пожаробезопасность
Зрительный
комфорт
Инсоляция
помещений
Радиационное
облучение
Электромагнитное
излучение
Экоархитектура.
«Зелёная архитектура».
Школа искусств в Сингапуре
• В Сингапуре уже несколько лет принимает студентов Школа
искусств Технологического университета Наньян. Необычный
архитектурный дизайн школы призван развивать художественное
мышление учащихся, а также являть пример реализации “зеленых”
технологий, поскольку в систему функционирования здания также
включены последние разработки в области энергосбережения.
Зеленое здание в Роттердаме
• Представьте, что вы живете в квартире, которая похожа на
пышный сад. Именно этого и хотели достигнуть проектировщики
этого здания. Ряды необычных террас позволяют каждому жителю
дома иметь свою часть зеленой открытой площадки.
Вертикальная ферма "Стрекоза"
• Массивный 132-этажный проект включает 28 различных
сельскохозяйственных полей и приспособлен для производства
фруктов, овощей, мяса, масла и зерен. Кроме того, здание
предназначено для размещения лабораторий, офисов и даже
квартир.
Зеленая Городская Вертикальная Ферма
• Проект создан для Ванкувера. Комплекс предназначен для
выращивания фруктов, овощей, травы, рыбы, цыплят и даже коз и
овец. Здание будет использовать солнечную, геотермальную и
ветровую энергию. Планируется также наличие рынка и жилого
комплекса.
Банк "Chinatrust". Tайвань
• Это - один из грандиозных
зеленых проектов,
который уже строится в
настоящее время. У
зданий зеленые крыши,
вертикальные внутренние
дворы, открытая зеленая
зона в центральном
внутреннем дворе.
Множество безвредных
для окружающей среды
особенностей комплекса
означают, что он зеленый
не только из-за своих
живых крыш, но из-за
обязательства
проектировщиков
разработать
действительно
экологичный проект.
Милан. Вертикальный лес
• В итальянском Милане строятся первые в мире здания, которые
будут засажены деревьями. Проект Bosco Verticale предусматривает
возведение двух зданий высотой 105 и 78 м. На всех этажах, на
балконах каждой квартиры будут расти деревья, а также различные
кустарники и цветы.
1. Автор проекта: итальянский архитектор и дизайнер Стефано
Боэри (Stefano Boeri).
Нестандартный подход к озеленению
городской территории избрали
архитекторы Милана. В центре
города строятся два высотных
здания, которые будут плотно
засажены деревьями, кустарниками и
цветами. Таким образом в каждой
квартире появится своя зеленая
лужайка.
Проект «Вертикальный лес» — это
два жилых дома, на этажах которых
высадят порядка 900 деревьев от 3 до
9 метров в высоту. Одна башня будет
насчитывать 24 этажа, вторая — 17.
По замыслу архитекторов, зеленые
насаждения обеспечат красивый вид
из окна и обогатят окружающий
воздух кислородом
Строительство стартовало в 2007
году. Бюджет проекта — EUR65 млн.
Помимо деревьев, здания будут
иметь и другие особенности
экологического характера:
ветряные мельницы, солнечные
батареи
Деревья будут не только
очищать воздух в Милане одном из самых грязных
городов Европы, но и создадут
благоприятный микроклимат
в самих зданиях.
Строительство начато в 2007 году .
Вертикальное озеленение
Экоархитектура.
Автономные здания.
Zero House – дом будущего, функционирующий автономно
• Этот концептуальный дом
будущего под названием Zero
House, созданный архитектором
Скоттом Спектом, интересен не
только своим необычным внешним
видом, но и тем, что он
полностью автоматизирован, и
может существовать абсолютно
автономно, не завися от внешних
источников. Широкая
выступающая крыша покрыта
солнечными панелями, и часть
накопленной электроэнергии
будет запасаться в специальных
батареях, так что ночи и
пасмурные дни не будут
проблемой.
Но это еще далеко не все. Запас воды будет находиться на крыше, в
цистерне объемом 10220 литров, и благодаря давлению она будет
спускаться в дом по трубам, без необходимости в насосах. Туалет
будет соединен с компостным контейнером в подвале, где все
органические отходы будут перерабатываться в компост, который
нужно вывозить не чаще двух раз в год.
• Внутри дом будет оборудован LED-лампами на потолке и стенах,
потребляющими очень мало электроэнергии и срок
жизнедеятельности которых составляет 100 тыс. часов. Если бы
все это действительно работало как задумано (ведь на данный
момент это только концепт),
такой домик можно было
бы расположить хоть в
пустыне, хоть на
вершине горы, где
местность не
электрифицирована, не
проведен водопровод и
канализация, поскольку
от всего этого он
совершенно не зависит.
The Pearl River Tower
• Башня в Китае The Pearl River
Tower, которая не будет похожа
на другие "зеленые"
небоскребы. Дело в том, что
внутри здания находятся
ветряные турбины,
представляющие собой щели,
через которые с большим
давлением дует ветер. Форма
здания располагает к тому,
чтобы потоки воздуха
стремились пройти через
турбины с большой скоростью.
Такая установка будет
полностью обеспечивать
освещение небоскреба.
The Burj al-Taqa
• В Дубае планируется построить
самый высокий "зеленый"
небоскреб в мире. По расчетам
специалистов, здание будет
полностью обеспечивать себя
электроэнергией. Для этого на
крыше и стенах установят
солнечные панели общей
площадью 15 тысяч квадратных
метров. Кроме того, на крыше
будет установлена огромная
турбина высотой 61 метр, которая
обеспечит вентиляцию
небоскреба, используя разницу
воздушного давления между
нижними и верхними этажами.
The Lighthouse Tower
• Башня The Lighthouse Tower в
Дубае будет полностью
обеспечивать себя
энергией. Для этого на
стенах здания будет
размещено четыре тысячи
солнечных панелей и три
ветряка на крыше
мощностью 225 киловатт
каждый.
Экоархитектура.
«Умные дома».
Основной целью умных домов является экономия и рациональное
использование всех возможных ресурсов для комфортного пребывания
человека.
Технология умный дом призвана к использованию не только в жилом
строительстве, но и общественных зданиях.
Основной задачей умных домов является экономный подход к
использованию природных ресурсов, а это означает более бережное
отношение к природопользованию.
Рис.3 Схема работы «умного дома»
Возможная схема реализации умного дома
Система газо- и водоснабжения
Экоархитектура.
«Биоклиматическая архитектура».
Биоклиматическая архитектура - одно из направлений архитектуры
в стиле хай-тек с ярко выраженным использованием остекленных
пространств.
Главный Принцип биоклиматической архитектуры - гармония с
природой, желание приблизить человеческое жилище к природе.
• Преимущества экологической архитектуры.
Экологическая (зеленая) архитектура, отличается не тем, что
вокруг возвышающихся зданий расположено обилие зелёных
насаждений, а тем, что эти здания являются «зелёными» изнутри.
Собственно говоря, они являются экологически правильными, не
вредящими окружающей среде и состоящими в гармонии с ней.
В подвалах таких зданий располагаются водоочистительные
станции,
а это значит, что используемая жильцами вода подвергается
очистке
специальными микроорганизмами, которые поедают грязь.
Степень очистки столь высока, что, очищенная, она, может быть
смело использована для питья.
Следующим преимуществом таких зданий, заслуживающим
внимания,
является очищенный воздух, который летом охлаждается, а зимой
подогревается и увлажняется. При этом нет нужды открывать окна,
так как микроклимат помещения качественно регулируется.
Замкнутая, как на космическом корабле, система позволяет
снизить
количество потребляемой энергии на 50–60 % и попутно избежать
аллергии от пыльцы и пыли. Такое строительство на 10-30 % дороже и
способно окупить себя через 5-10 лет. Но преимуществом является
отсутствие необходимости вкладывать средства в горячую воду и
отопление.
Технология ресурсосберегающей архитектуры (солнечной)
базируется
на использовании безотходных технологий в процессе
производства
строительных материалов и возведении зданий, а так же при
эксплуатации зданий (и сооружений) и их утилизации.
Тема: Экология архитектуры и градостроительства
в регионах России.
Города бассейна Волги. Города Урала. Города Сибири. Города Приморья.
Экология Москвы.
Экологическое состояние России.
Огромная территория России – около 17 млн. км2 – обуславливает
наличие разнообразных природно-климатических комплексов, которые
объединяют все основные типы экосистем Земли.
Богатейшие природные ресурсы России хищнически использовались в
течение нескольких веков: рост эксплуатации сдерживался лишь
суровыми условиями жизни для человека.
Схема наземных экосистем России
Леса долгое время считались возобновляемым ресурсом; активно
разрабатывались месторождения полезных ископаемых (на Урале – с
начала 18в.), затем уже в 20в.
Развилась разработка нефтяных месторождений и газа.
Строительство каскадов электростанций на реках привело к
затоплению плодородных земель и нарушению естественного стока.
Но гораздо важнее для экологического состояния России постепенное
нарастающее загрязнение поверхностных вод.
Экология городов
бассейна Волги.
С учетом векторного расположения
природных и антропогенных
явлений в системах ландшафтных
комплексов легко представить себе
систему городов разной величины,
объединенную крупной рекой и ее
водосборным бассейном со всеми
крупными и малыми притоками.
Каждый город имеет свои
экологические особенности, не
всегда связанные непосредственно с
реконструкцией реки.
Нижний Новгород
В настоящее время
Нижний Новгород стал
крупнейшим центром
машиностроения (70%
промышленности
города).
Машиностроение в
течении многих лет
способствовало
накоплению различных
загрязнений, однако
загрязнение воздуха в
Нижнем Новгороде
хотя и сильное, но
гораздо слабее, чем,
например, в районе
Чебоксар. Волга в
районе города
характеризуется как
умеренно грязная.
Экология городов бассейна Волги
Самара – регулярный по
планровке город, сложный
рельеф (р. Волга).
Город перегружен
промышленностью
(нефтепереработка,
оборудование для
нефтедобычи).
Отмечается высокий
уровень загрязнения воздуха
и воды как в Волге, так и в
городе. Большое
количество пестицидов и
тяжёлых металлов –
осадочных загрязнений.
Риск радиационного
загрязнения – Балаково
(недалеко от Самары), где
находится АЭС и место
захоронения ядерных
отходов.
Экология городов Урала
Историко-географические
исследования показали что
структура горного рельефа
Урала определила и всю
структуру расселения региона. С
самого начала освоение этого
природного комплекса опиралось
на уникальное сочетание
ресурсов: обилие и разнообразие
полезных ископаемых; наличие
древесного топлива; густую сеть
малых рек, позволяющих
устраивать
гидроэнергетические сооружения;
плодородные почвы и
благоприятный климат.
Все города Урала выросли из
мелких заводских поселений.
Крупнейший город – Пермь (р.
Кама).
Экология городов Урала
Город Уфа – р.Белая (приток
Камы).
По экологической обстановке
Уфа имеет много общего с
Пермью:
Плотность населения 25-50чел./км2.
Низкий уровень загрязнения
пестицидами;
Объём годового сброса сточных вод –
100-150 м3/чел.
Р.Белая загрязнена тяжёлыми
металлами, нефтью и диоксинами.
В районе города возникли
антропогенные «залежи» нефти
(заболоченность, наличие карстовых
воронок)
Экология городов Урала
Екатеринбург имеет вытянутую
форму, простираясь с севера на юг 26
км, а с запада на восток на 15 км; на
западную и восточную части его
разделяет р. Исеть, когда-то
питавшая его промышленность, а
нынче составляющая главную
достопримечательность центра.
Жилые районы соседствуют с
обширными лесопарками, а
промышленность отнесена в северную
часть. В 1999 г в городе был отмечен
наибольший уровень загрязнения
воздуха.
Почвы умеренно загрязнены
пестицидами, весьма сильно –
тяжелыми металлами.
Екетеринбург расположен в
довольно узкой долине и ограничен
крупными водоемами.
Высокий уровень загрязнения
воздуха при наличии окружающих
залесенных гор говорит о
недостаточной
проветриваемости долины.
Экология городов Сибири
Пространственное
распространение сибирских городов
связано с главной осью –
Транссибирской магистралью;
соответственно интенсивное
развитие их началось во второй
половине 20в.
Около 40% городов Сибири связаны с
добычей минеральных ресурсов. Реки
в Сибири настолько могущественны.
что по силе воздействия на
экологическую ситуацию еще
превышают любые антропогенные
факторы. Рассматривая города
Сибири, нельзя забывать что
экологические изменения, связаны со
строительством
гидроэлектростанций и
сопутствующих им больших
водохранилищ.
Экология городов Сибири.
Новосибирск
Самый крупный, но и самый
новый город Сибири.
Новосибирск, крупный
торговый и перевалочный
пункт.
Экологические проблемы на
территории города
связаны с судьбой малых
рек. Недостаточный учет
природных процессов,
происходящих в малых
реках и их долинах, привел к
ухудшению общей
экологической ситуации:
загрязнению водоемов,
обмелению русла Оби,
отравлению почвенного
слоя разнообразными
отходами промышленности
и транспорта, ликвидации
озелененных территорий.
Экология Приморских городов
Приморские города изначально находятся под влиянием более мощных и часто
противоречивых природных сил, экологические характеристики таких городов
труднее поддаются изучению и прогнозированию.
Современное экологическое состояние российских морей близко к
неудовлетворительному, а в прибрежных зонах оно иногда критическое.
Характерно большое разнообразие загрязняющих веществ.
Экологическая ситуация в
приморских городах различна от
того, находится ли город в устье
впадающей в море реки или на
берегу морской бухты.
Астрахань
Крупнейший горд на
Каспийском море, в пределах
дельты Волги.
Окружение горда –
сложнейшая сеть природных
и искусственных протоков и
искусственных каналов.
Среди загрязнений окружения
города преобладают
сельскохозяйственные,
промышленные выбросы от
судостроения.
В настоящее время в
низовьях Волги растёт
содержание тяжёлых
металлов и органических
веществ. Основновное
количество загрязнений
скапливается в приустьевом
районе Волги и начинает
обратное действие на
развитую гидросистему
дельты.
Экология приморских городов.
Санкт-Петербург крупнейший
портовый город России –
расположен при впадении Невы
в Финский залив Балтийского
моря.
Вся долина реки представляет
собой низину, не
поднимающуюся выше 50 м над
уровнем моря. Ладожское озеро,
питающее Неву, загрязнено
слабо; сама река – умеренно,
однако уровень загрязнения вод
Финского залива местами
оценивается как критический.
Достаточно высок уровень
загрязнения воздуха, но надо
отметить, что холодный и
очень влажный климат
заболоченных ландшафтов
издавна создавал в Петербурге
высокий уровень
заболеваемости, который не
имеет прямой связи с
промышленными загрязнениями.
Схема распределения загрязняющих веществ на территории
Санкт-Петербурга
Вывод:
Анализ природных условий России по 30 показателям показывает, что
изначально они были малоблагоприятны для жизни населения. Именно
поэтому столь обширные регионы до настоящего времени оставались
слабо освоенными. Ареалы с сильными деформациями окружающей среды
сосредоточены в основном в европейской части.
Ухудшение условий жизни сказывается на здоровье людей. Каждый вид
загрязнений или иных воздействий вызывает специфическую для него
группу заболеваний. При рассмотрении экологического состояния России и
особенно его неблагоприятных характеристик надо всегда помнить, что
оценка производится в основном с позиции потребления ресурсов
обществом.
Рациональное природопользование направлено именно на улучшение
условий жизни человека. В настоящее время охрана природы путем
изъятия территорий и акваторий из хозяйственного пользования и даже
ограничения их использования изживает себя по мере распространения
необходимости охраны на все более широкий круг ресурсов.
Экологические проблемы Москвы.
На территории города
предпринимались усилия для
создания «зелёных клиньев»,
коридоров проветривания.
Небольшие озеленённые участки
создавались на месте снесённых
строений.
Несмотря на рост города, рост
автомобилей, раздробленность
территорий, озеленение
считается основой в решении
экологических проблем Москвы,
в частности в наличии
лесопаркового пояса.
Экологические проблемы Москвы.
Рост количества автомобилей
привёл к усилению загрязнения
воздуха.
В настоящее время
автомобильный транспорт –
главный источник загрязнения
окружающей среды в Москве.
Схема загрязнения атмосферного
воздуха выбросами автомобильного
транспорта.
Экологические проблемы Москвы.
Почвенный покров
территорий центральной
части Москвы сильно
загрязнён тяжёлыми
металлами.
В Москве ведётся постоянный
мониторинг экологических
проблем и неблагоприятных
воздействий.
Для управления качеством
среды, архитектурного и
градостроительного
проектирования создаются
экологические карты.
Разнообразные карты
собраны в экологический
атлас Москвы.
Карты показывают динамику
изменений природных условий
под воздействием города.
Схема экологического состояния территорий Москвы.