Ландшафтно-средозащитное озеленение и его влияние на экологическое состояние крупных городов Центральной России Городков, Александр Васильевич

Введение к работе

Актуальность проблемы. Современная среда обитания человека с высоким ровнем технико-технологической, транспортной и энергетической оснащенности основной источник загрязнения и деградации урбанизованных территорий, со-ержащий мутагенные и канцерогенные вещества, высокотоксичные компоненты и родукты радиоактивного загрязнения. Это в значительной мере реализует тенден-ии, ведущие к нарушению экологической безопасности проживания, росту забо-еваемости и смертности населения в критических зонах крупных городов.

В работе рассматривается проблема оптимизации среды крупных городов етодами и средствами озеленения территорий различного функционального на-яачения. Сложившиеся приемы и традиции в озеленении городов, ландшафтно-;тетические принципы их формирования, а также нормативно-техническая база роектирования не обеспечивают минимальный экологический комфорт функцио-альных зон, наиболее уязвимых в экологическом отношении (примагистральные грритории, контактные промышленно-селитебные районы и т.п.). Это требует бо-ее глубоких исследований закономерностей реализации средозащиты озеленен-ыми пространствами и разработки основ их планировочной организации в полом соответствии с динамикой урбанизационных процессов и тенденциями дегра-ации среды. Исследованиями охвачена основная часть факторов дискомфорта: <устического, аэротехногенного и пылеветрового загрязнения городской среды.

Диссертационная работа выполнена в рамках научно-технических программ шнобразования РФ по фундаментальным исследованиям в области архитектуры, гроительных и экологических наук, выполняемых С.-Петербургским государст-;нным архитектурно-строительным университетом (СПбГАСУ): тема 1.3.96П архитектурно-строительные методы совершенствования среды обитания челове-1 в городах. Эколого-градостроительные исследования и рекомендации на приме-; озелененных пространств крупных городов Европейской части России» и Брян-сой государственной инженерно-технологической академией (БГИТА): тема 2.00Ф «Исследование закономерностей и обеспечение оптимального функциони->вания урбанизованных систем при повышенных техногенных и радиационных ігрузках» (головные советы «Архитектура и строительство», «Охрана окружаю-ей среды») и прикладных исследований Федеральной целевой комплексной про-іаммьі «Экологическая безопасность России» (1995...1998 гг., п. 3.3.1,4.2.2). Тема іссертации связана с планом НИР кафедр архитектуры и озеленения населенных гст (1982...1987), архитектуры (1988...1994), дендрологии, селекции и озелене-ія (2000) БГИТА, кафедр архитектурного проектирования, градостроительства 995... 1998) СПбГАСУ.

Актуальность поставленных и решаемых в диссертации научных и практиче-:их задач определяется также их значимостью для градостроительной экологии, :раны окружающей среды и природопользования, решения санитарно - гигиени-ских и социально-экологических проблем при обосновании архитектурно-[анировочных решений озелененных пространств крупных городов.

Цель исследования - изучить закономерности экологической эффективности зеленых насаждений в снижении шумового и атмосферного зафязнения среды и разработать научно-обоснованную систему ландшафтно-средозащитного озеленения крупных городов.

Границы исследования связаны с изучением закономерностей влияния различных категорий зеленых насаждений на акустігческое, аэротехногенное и пылеветровое зафязнение среды, что необходимо для разработки методологической основы проектирования средозащитных озелененных пространств.

В соответствии с целью и определенными фаницами исследования в работе ставились следующие основные задачи:

1. Исследовать шумо-, пыле-, ветро-, газозащитные функции озелененных
пространств с целью получения комплекса эколого-фадостроительных характери
стик, включающих:

1. Оценку эффективности средозащиты существующими насаждениями в крупных городах и степень влияния крупных зеленых массивов (КЗМ) пригородных территорий на изучаемые факторы среды.

2. Установление фаниц действия и оптимальной планировочной организации участков зеленых насаждений в системе «источник зафязнения (дискомфорта) - комфортная зона - защищаемый объект».

3. Влияние биометрических, микроклиматических, геометрических и физических факторов на основные закономерности реализации средозащитного потенциала озелененных пространств.

2. Выявить основные планировочные, структурно-конструктивные, дендро-экологические и типологические закономерности и критерии формирования эффективных средозащитных озелененных пространств.'^:

3. Разработать общие приемы и принципиальные схемы ландшафтно-средозащитного озеленения крупных городов, включающие: внутриквартальные (внут-римикрорайонные) жилые образования; транспортно-примагистральные зоны; парки, лесопарки, скверы и сады; санитарно-защитные зоны, промышленные и припромышленные территории для предприятий I -V классов вредности; фадоза-щитные участки зеленых насаждений.

Объем и объекты исследований. Вес научные результаты получены на основе анализа значительного фактического материала. Эксперименты поставлены на 48 объектах полосных структур озеленения, 20 участках лесных насаждений, 6 лесопарковых массивов, 30 существующих различных категорий озеленения городов. Основная часть исследования проведена в трех лесорастительных зонах (Курнаев, 1982), в т.ч. в С.-Петербурге, Брянске, Ярославле, Рыбинске и др. Значительный объем экспериментальных исследований выполнен на модельных объектах - защитных полосах насаждений афоландшафтов, а также в условиях естественных лесных массивов рекреационного, учебно-опытного назначения и участков лес-фонда РФ.

Новые положения и результаты, впервые полученные в исследовании: 1. Закономерности пылеветрового, акустического и газозащитного влияния полос зеленых насаждений. Параметры и критерии, офажающие степень

энцентрации фитомассы, особенности построения геометрии и структуры по-эс, что определяет степень эффективности насаждений в снижении и оптими-щии дискомфортных факторов среды.

4. Зависимость полноты древостоев, структуры, конструкции, параметров икроклимата, определяющих степень влияния КЗМ на экофакторы акустиче-сого, аэрационного режимов и атмосферных загрязнений среды.

5. Расчетные зависимости для определения ожидаемого уровня эффектив-эсти полос зеленых насаждений и участков крупных массивов, позволяющие і любой стадии проектирования оценивать степень снижения шума, загрязне-ия атмосферы и уменьшения скоростей пылеветровых потоков.

6. Планировочный принцип проектирования, в котором учитываются за-эномерности реализации защитного потенциала полос озеленения в различных іриантах их пространственно-планировочного расположения.

7. Структурно-конструктивные схемы, дендрологические и типологиче-сие параметры универсальной средозащитной полосы зеленых насаждений, зеспечивающей наивысшую степень защитной эффективности и круглогодич-ый цикл работы.

8. Методы проектирования эффективных приемов планировочной органи-щии всех категорий средозащитных озелененных пространств крупных горо-эв.

9. Модифицированные и апробированные методики определения акусти-:ской эффективности, седиментации и аспирации пыли, газопоглотительной и іссеивающей способностей зеленых насаждений различного качественно-вдового и функционального состава.

Обоснованность и достоверность научных положений доказана путем іализа массового экспериментального материала, полученного в различных :сорастительных зонах, компьютерной обработкой информации методами ма-:матической статистики. Для анализа использованы литературные источники '90 наименований), в т.ч. материалы ВЦП, диссертации, защищенные в европей-лх странах и США, источники, полученные по электронным каналам ВКС nternet».

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты натурно-экспериментальных исследований, характеризующие зфективность всех категорий озеленения в снижении факторов транспортного и зомышленного шума, атмосферных загрязнений и пылеветровых воздействий.

2. Планировочные, структурно-конструктивные, дендроэкологические, ти->логические и композиционно-эстетические закономерности и критерии форми-)вания эффективных приемов средозащитного озеленения.

3. Расчетно-аналитический аппарат, научно-методические и практические :комендации, направленные на совершенствование проектирования средоза-итных озелененных пространств крупных городов.

4. Аналитические обоснования применения зеленых насаждений в качестве )фективных средозащитных факторов в структуре различных категорий озеле-:ния городов.

Научно-практическое значение. Результаты диссертационной работы использованы: 1. В разработке практических рекомендаций: «Рекомендации по проектированию шумозащитного озеленения промышленных территорий и сани-тарно-защитных зон» (БГИТА, 1987, Брянск); «Рекомендации по проектированию средозащитных озелененных пространств крупных городов» (СПбГАСУ, 1997, 1998, С.-Петербург). 2. При разработке проектов озеленения и благоустройства промышленных территорий и санитарно-защитных зон предприятий строительного машиностроения и агропромышленного комплекса (ГПИСтроймаш, 1988...1995; ЗАО «Агропромтехпроект», Брянск, 1988...1990); при проектировании реконструкции озеленения мемориальных парков на территории Брянской области, а также в предложениях по их использованию в связи с последствиями аварии на ЧАЭС (1980...1994); в экспертных заключениях и проектных предложениях по озеленению и использованию овражных территорий г. Брянска (1992...2000); в проектах по определению планировочной организации санитарно-защитных зон промышленных предприятий I...V классов вредности и в аудиторской природоохранной деятельности (АОЗТ «ПКТИ», С.-Петербург, 1998); в проектных предложениях по благоустройству различных категорий озеленения городов и в мероприятиях по снижению уровней шума, распространяющегося от промышленных источников (Центр содействия строительству при БГИТА, 1996. ..1999); при разработке проектов по разделам «Охрана окружающей среды», «Благоустройство и озеленение территорий городов» (НИИП Градостроительства, С.-Петербург, 1999; институт «Промстройпроект», Брянск, 1998,1999); в проектных предложениях по озеленению и благоустройству территорий жилых микрорайонов и кварталов (по заданию администрации г. Брянска, 2000). 3. В учебно-методическом процессе и НИР на кафедрах: «Архитектура и озеленение населенных мест», «Архитектура», «Строительные конструкции» (БГИТА, 1985...1994), «Архитектурное проектирование», «Градостроительство» (СПбГАСУ, 1996...1998). 4. При разработке научных тем: «Архитектурно-строительные методы совершенствования среды обитания человека в городах Эколого-градостроительные исследования и рекомендации на примере озелененных пространств крупных городов Европейской части России» (СПбГАСУ 1996...1998, С.-Петербург); «Исследование закономерностей и обеспечение оп тимального функционирования урбанизованных систем при повышенных техно генных и радиационных нагрузках» (БГИТА, 2000...2001, Брянск); «Разработк; методов обустройства и эксплуатации территорий жилой застройки и уличной се ти городов, пострадавших от аварии на ЧАЭС», БГИТА, 1999...2000, Брянск), f В центральных обзорных информационных изданиях по актуальным научным : техническим проблемам охраны окружающий среды и экологии крупных городо (ГОСИНТИ, 1989 г.; ВИНИТИ РАН, 2000 г.).

Апробация работы. Материалы исследования доложены:

1. На международных научно-технических конференциях и семинара)

«Проблемы реконструкции исторических центров крупных городов России» (1

Новгород, 1994), «Актуальные проблемы строительства и архитектуры

(С.-Петербург, І996, 1997, 2000), '«Проблемы строительного и дорожчої

комплексов» (Брянск, 1998), 41 семинаре РАН «Совершенствование качества в строительном комплексе» (Брянск, 1999), «Основные направления совершенствования архитектуры и строительства с учетом современных экологических требований» (Орел, 2000).

2. На всесоюзных и республиканских научно-технических конференциях: «Материалы, технология и конструкции для Нечерноземья» (Брянск, 1985), «Проблемы предупредительного санитарного надзора» (Брянск, 1987), «Актуальные вопросы снижения транспортного шума в городах» (Севастополь, 1988), «Памятники истории, культуры и природы Европейской России» (Н. Новгород, 1993...1995).

3. На региональных научно-технических конференциях: «Научно-технический прогресс в строительстве» (Брянск, 1989), «Перспективные методы строительства жилья и объектов соцкульбыта» (Брянск, 1991), «Экологические проблемы исследования и внедрения новых материалов, конструкций, технологий» (Брянск, 1992), «Экологизация, ресурсосбережение и реабилитация строительных материалов, зданий и сооружений в зонах повышенной радиации» (Брянск, 1993), «Повышение качества строительных работ и проектных решений в условиях радиоактивного загрязнения территорий» (Брянск, 1995), «Вклад ученых и специалистов в национальную экономику» (г. Брянск, 1998, 1999), «Новые технологии, конструкции, проекты и инвестиции» (г. Брянск, 1999), «Современные технологии, материалы и проекты для строительного и дорожного комплексов» (Брянск, 2000).

4. На внутривузовских научно-технических конференциях БГИТА: (1984, 1985, 1987, 1990, 1991, 1993, 1998); СПбГАСУ: (1997, 1998), на кафедрах вузов: «Архитектурное проектирование», «Градостроительство» (СПбГАСУ, 1998), «Дендрологии, селекции и озеленения» (БГИТА, 2000).

Публикации. Результаты выполненных исследований и основные рекомендации опубликованы в 43 печатных работах, в т.чл двух монографиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, основных выводов, списка литературных источников из 690 наименований работ отечественных и зарубежных авторов и 8 приложений (том 2). В тексте содержится 41 таблица и 93 рисунка (том 1). В составе приложений 10 таблиц и 77 рисунков на 205 страницах, а также документы о внедрении и развитии результатов исследования. Общий объем диссертации 443 страницы (том 1).