Основы подземной урбанистики

Общие положения и терминология:

Подземная урбанистика, подземный урбанизм, подземная урбанизация (а. underground urbanistics; н. unterirdische Urbanistik; ф. urbanisme souterrain; и. urbanistica subterranea), — область архитектуры и градостроительства, связанная с комплексным использованием подземного пространства городов и других населённых пунктов, отвечающим требованиям градостроительной эстетики, социальной гигиены, а также технико-экономической целесообразности.

Главная цель подземной урбанистики — обеспечение оптимальных условий труда, быта, отдыха и передвижения горного населения, увеличение площади открытых озеленённых пространств на поверхности, формирование здоровой, удобной и эстетически привлекательной горной среды. Планомерное использование подземного пространства ведётся во взаимосвязи с поверхностной планировкой и застройкой, с различными видами и типами имеющихся подземных сооружений и учётом последующих этапов развития города. Это требует разработки специальных разделов в генеральных планах городов и в проектах детальной планировки и застройки. Степень использования подземного пространства, техника и технология ведения работ зависят от величины города, характера и содержания исторически сложившейся и перспективной застройки, концентрации дневного населения в различных частях города, расчётного уровня автомобилизации, природно-климатических, инженерно-геологических и других условий. В соответствии с этим в генеральном плане города и проекте детальной планировки выделяют зоны с различной степенью и очерёдностью использования подземного пространства.

Основные термины

Автостоянка (подземная): Подземное (имеющая все этажи при отметке пола помещений ниже планировочной отметки земли более чем на половину высоты помещений) сооружение, предназначенное для временного хранения (парковки) легковых автомобилей и других мототранспортных средств.

Гараж (подземный): Подземное сооружение, предназначенное для постоянного хранения, ремонта и технического обслуживания автомобилей.

Гараж-стоянка (подземная): Подземное сооружение, предназначенное для хранения или парковки автомобилей и не имеющее оборудования для технического обслуживания и ремонта автомобилей, кроме простейших устройств - моек, смотровых ям, эстакад.

Крепь: Конструкция, возводимая в подземных выработках в процессе проходки, для сохранения их заданных размеров и защиты от обрушения и пучения окружающего грунта.

Набрызгбетон: Бетон, наносимый на поверхность выработки под действием сжатого воздуха, с крупностью фракций заполнителя до 25 мм.

Подземный комплекс: группа подземных объектов, пространственно объединенных в одно целое и имеющих общую инфраструктуру. Различают монофункциональные и многофункциональные комплексы. Монофункциональные комплексы объединяют в себе функционально связанные объекты.

Транспортно-пересадочный узел (подземный) - часть городского подземного пространства, где происходит пересадка пассажиров между различными видами транспорта.

Комплексное использование подземного строительства необходимо осуществлять во всех функциональных зонах городов. Степень и характер освоения подземного пространства той или иной территории города следует дифференцировать:

- по расположению ее в плане города, по функциональному назначению ее различных зон и ценности земли;

- по характеру застройки (плотности жилья и другой недвижимости, степени ее амортизации, а также архитектурно-художественной и культурно-исторической ценности);

- по уровню развития городского уличного и внеуличного транспорта;

- по обеспеченности предприятиями культурно-бытового обслуживания;

- по совокупности природно-климатических и инженерно-геологических условий.

Планирование подземного строительства должно быть тесно связанос градостроительным планированием. При этом можно условно выделить следующие основные группы подземных объектов:

- «плоскостные» (объекты и их комплексы, распространенные наотдельные участки городских территорий);

- «линейные» (протяженные объекты и их комплексы, например, магистральные сети и сооружения водоснабжения, энергоснабжения, газоснабжения, связи и др.);

- «точечные» (относительно компактные объекты и их комплексы).

Основной зоной комплексного использования подземного пространства города является зона городского центра и другие, наиболее посещаемые части города.

Общие принципы горизонтального зонирования подземного пространства центра города могут быть определены следующим образом:

- в ядре центральной части города, с его высокой концентрацией дневного населения и транспорта, подземное пространство объектов массового посещения целесообразно использовать преимущественно для размещения сооружений транспортного назначения, а подземное пространство других зданий и участков между ними - для технологических, складских и вспомогательных помещений, объектов культурно-бытового обслуживания и др.;

- на периферии центральной части города, в зонах концентрации пешеходных и транспортных потоков, целесообразно создание многофункциональных общественно-транспортных комплексов, включающих в себя пересадочные узлы, гаражи и стоянки легковых автомобилей, а также предприятия культурно-бытового обслуживания, предприятия торговли и общественного питания.

Подземное пространство в селитебных зонах целесообразно использовать для комплексного размещения в нем автостоянок и гаражей, небольших предприятий торговли, общественного питания и коммунально-бытового обслуживания, всех видов подсобных помещений, «точечных» объектов системы инженерного оборудования, а также различных комплексов этих сооружений.

Основной принцип использования подземного пространства в зонах массовой жилой застройки - это устройство подвальных (подземных) и цокольных(полуподземных) помещений под жилыми и общественными зданиями, а в необходимых случаях - и под незастроенными участками. При этом для предварительных расчетов площади подземных помещений можно принимать по 0,2 м²/чел. на цели торговли и бытового обслуживания и по 0,1 м²/чел. на цели культурно-просветительных, зрелищных, спортивных и других организаций.

Использование подземного пространства промышленных зон и районов рекомендуется для следующих производств:

- не допускающих каких-либо вибраций несущих и ограждающих конструкций;

- требующих наличия стабильного микроклимата;

- требующих максимальной изолированности от внешней среды.

Промышленные зоны рекомендуется также использовать для размещения складов, в т.ч. требующих стабильного температурно-влажностного режима, и организации непрерывного движения потоков производственных изделий и грузов.

Освоение подземного пространства промышленных зон может осуществляться:

- отдельно для каждого объекта (с перенесением под землю автоматизированных производств, подсобных помещений и складов);

- на основе максимального блокирования или полного кооперирования отдельных объектов.

В коммунально-складских зонах города в подземном пространстве целесообразно размещать различного рода хранилища, депо метрополитена, трамвайные депо, троллейбусные и автобусные парки, гаражи грузовых и специальных автомобилей.

При этом следует учитывать возможность размещения объектов складского хозяйства в отработанных горных выработках шахт и карьеров по добыче известняков, гипса, песчаников, соли и др.

В подземном пространстве зон прибытия и отправления внешнего транспорта рекомендуется размещение вокзалов, пересадочных узлов различной степени сложности, гаражей и стоянок легковых автомобилей и др.

Подземное пространство зон отдыха целесообразно использовать для размещения тоннельных участков транспортной сети города, стоянок легковых автомобилей, небольших предприятий сферы обслуживания и др.

Краткая исторический обзор комплексного использования подземного пространства:

Одним из первых европейских специалистов, задумавшихся о подземной урбанистике, был французский архитектор Эжен Хенард, живший в начале 20-го века. Хенард хотел заглубить городской транспорт, очистительные сооружения и склады в многоуровневые галереи. Эта идея вертикального развития города впоследствии была продолжена Эдуардом Утидьяном, инициировавшем GECUS (Group for the study andcoordination of underground space) - группу по изучению и координации подземного пространства. В начале 30-х годов 20-го века он разработал целостный подход- “Подземное пространство как единая часть города” и выдвинул концепцию подземного градостроительства. Следуя данной концепции, некоторые городские функции должны были уйти под землю для сокращения заторов на поверхности, улучшения гигиены и эстетики города, гражданской обороны. Под поверхность земли уходили стоянки, общественный транспорт, административные и общественные объекты, такие как банки, магазины и театры.

Во второй половине 20-го века исследования продолжили Годар и Стерлинг, выявившие два типа преимущества использования подземного пространства – прямой и косвенный.

К прямым преимуществам относятся:

· - пространство для развития города,

· - защита от воздействия окружающей среды

· - невидимость сооружения.

Среди косвенных преимуществ:

· - функциональная эффективность

· - снижение неудобств.

В результате исследования был сделан следующий вывод: слишком часто при выборе наземного или подземного строительства основным критериям является денежные единицы, в частности расходы на строительство, однако не берутся в расчёт экологические преимущества: экономия энергии, уменьшение шума, помимо которых город получает компактную модель, больше зелёного пространства на поверхности, улучшение качества жизни и уменьшение загрязнения воздуха.

Все исследования подобного рода говорят о необходимости комплексного использования подземного пространства. Тем не менее, подземное строительство также имеет ряд недостатков по отношению к наземному, среди них:

· - необходимость больших энергозатрат на освещение,

· - расходы на строительство,

· - негативное восприятие подземного пространства,

· - трудности подземного ориентирования,

· - проблематичность связывания подземных сооружений между собой и поверхностью,

· - сложная взаимосвязь с подземными водами.

На протяжении тысячи лет подземное пространство использовалось для стратегических и военных целей, религиозных сооружений, водопроводов и канализации, жилья. И только гораздо позднее его начали использовать для нужд транспорта: сотни тоннелей строились по всей Европе начиная с 19 века, а с конца 19 века подземное пространство в городе начало развиваться для метрополитена. И только в последнее десятилетие появились такие новые виды использования пространства под землёй, как гаражи для автомобилей и складские помещения.

В настоящее время большинство городских функций возможно представить перенесенными под землю. В комплексной книге по Подземному Проектированию Кармоди и Стерлинг (Underground Design, Carmody and Sterling) предложили классификацию методологии использования городского подземного пространства. Основными функциями, которые они определили, были:

· транспорт (дорожный, рельсовый и пешеходный),

· гаражи,

· коммунальные тоннели,

· склады,

· промышленное производство,

· обслуживание зданий,

· объекты развлечения и культуры,

· торговые центры,

· военные и оборонительные объекты,

· жилые площади.

Современное подземное городское хозяйство включает инженерно-транспортные подземные сооружения, предприятия торговли и общественного питания, зрелищные, административные и спортивные здания и сооружения, объекты коммунально-бытового обслуживания и складского хозяйства, промышленные объекты и инженерное оборудование. К инженерно-транспортным сооружениям относятся пешеходные, автодорожные и железнодорожные тоннели, тоннели и станции метрополитена и скоростного трамвая, автостоянки и гаражи, отдельные помещения и устройства вокзалов. Предприятия торговли и общественного питания включают торговые залы и вспомогательные помещения кафе-буфетов, столовых, закусочных и ресторанов, торговые киоски, магазины, отдельных секций универсальных магазинов, торговых центров и рынков; зрелищные, административные и спортивные здания и сооружения — кинотеатры, выставочные и танцевальные залы, отдельные помещения театров и цирков, залы заседаний и конференц-залы, книгохранилища, архивы, запасники музеев, стрелковые тиры, биллиардные, плавательные бассейны; объекты коммунально-бытового обслуживания и складского хозяйства — приёмные пункты, ателье и фабрики бытового обслуживания, парикмахерские, бани и душевые, механические прачечные, продуктовые и промтоварные склады, овощехранилища, холодильники, ломбарды, резервуары для жидкостей и газов, склады горюче-смазочных и других материалов. К объектам промышленного назначения и энергетики, размещаемым под землёй, относятся отдельные лаборатории, цехи и производства (особенно те, в которых необходима тщательная защита от пыли, шума, вибрации, перемены температур и других внешних воздействий), тепло- и гидроэлектростанции, промышленные склады и хранилища; инженерное оборудование — трубопроводы (водоснабжения, канализации, теплоснабжения, газоснабжения), водостоки и ливнестоки, кабели различного назначения, общие коллекторы подземных сетей, трансформаторные подстанции, вентиляционные камеры, бойлерные и котельные, газораспределительные станции, очистные и водозаборные сооружения.

Освоение подземного пространства наиболее актуально в центральных, отличающихся плотной застройкой и наиболее посещаемых районах, а также в отдельных специализированных центрах и в т.н. общественно-транспортных комплексах массового посещения.

При этом перспективно создание сооружений, помещений и устройств, эксплуатация которых связана с кратковременным пребыванием людей, поскольку согласно санитарно-гигиеническим и психико-физиологическим требованиям продолжительность пребывания людей в подземных условиях не должна превышать 3-4 ч. По сравнению с наземными объектами подземные сооружения могут располагаться под существующими или проектируемыми зданиями, коммуникациями и даже под руслами рек. На пространственную организацию подземных сооружений почти не оказывает влияния рельеф, что позволяет обеспечивать самые удобные условия передвижения людей и транспорта (по кратчайшим расстояниям и с минимальным перепадом высот). Особенность планировки при подземном строительстве состоит в том, что подземные сооружения не нуждаются в какоих-либо разрывах между собой и в отдельных районах крупных городов иногда образуют сплошной подстилающий слой.

К инженерному обеспечению подземных сооружений предъявляются более высокие требования, чем в наземных объектах. Подземные сооружения должны быть обеспечены постоянным и надёжным искусственным освещением, доходчивой зрительной и звуковой информацией, непрерывной приточно-вытяжной вентиляцией. Например, в подземных переходах зального типа должен осуществляться четырёхкратный воздухообмен зимой и шестикратный летом, обеспечивающий необходимую чистоту подаваемого воздуха, влажность, температуру и подпор, чтобы отработанные газы, находящиеся в наружном воздухе, не проникали в подземные сооружения.

Одной из главных задач, возникающих при проектировании городской подземной среды для людей, является необходимость преодоления средствами архитектуры ощущения "подземности" путём создания больших, цельных и как бы "переливающихся" пространств, в которых переход из одного помещения (или уровня) в другой осуществляется с минимальной затратой времени и сил пешеходов. При этом необходимо не только подчёркивать надёжность и прочность используемых конструкций, но и вместе с тем создавать впечатление определённой их лёгкости и эстетической привлекательности. С этой целью используется многообразие композиционных приёмов с контрастным или нюансным сочетанием внутренних объёмов, различных по размерам и форме помещений с лестницами, пандусами и коридорами, чередующимися с открытыми световыми двориками и видовыми террасами, элементами озеленения и малыми формами. Важным средством формирования интерьера подземных сооружений является искусственное освещение, которое зрительно преображает пространство, создаёт настроение и снимает неприятные ощущения от пребывания под землёй. Художественно-эстетическая привлекательность интерьера достигается также выбором определённых цветовых сочетаний, пластики и фактуры соответствующих элементов (стен, полов, потолков и др.). На архитектурно-пространственные решения отдельных подземных сооружений и узлов горного архитектурного ансамбля, наряду с традиционными для них функционально-техническими факторами, значительное влияние оказывают природные условия и характер исторически сложившейся горной среды, наличие ранее уложенных коммуникаций, фундаментов имеющихся зданий, которые должны составлять с новыми сооружаемыми объектами единую взаимосвязанную систему. Они определяют возможность и масштабы строительства, конструктивные решения и организацию ведения работ. Для учёта природных факторов проводят детальные инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания, выявляющие участки с различными условиями (многолетняя мерзлота, сейсмически опасные участки, деформирующиеся песчано-глинистые толщи, плывуны, оползни, высокий уровень грунтовых вод) и стоимостями освоения. Для инженерно-геологического обоснования подземного градостроительства составляют специализированные инженерно-геологические карты с районированием территории, карты-врезки и инженерно-геологические профили. Сооружение подземных объектов на небольшой глубине ведётся главным образом открытым способом строительства. Объекты глубокого заложения строятся закрытым способом (см. Подземное строительство). При возведении подземных объектов проводят водопонижение, закрепление грунтов, гидроизоляцию объектов, применяют конструкции, рассчитанные на горное давление.

Выбор зон наиболее активного строительства подземных сооружений определяется градостроительно-функциональными требованиями, технической и экономической (объём постоянных и дополнительные затрат) целесообразностью использования тех или иных участков и зон города, а также ожидаемым социально-экономическим эффектом от строительства и эксплуатации объектов. Эффективность использования подземного пространства и окупаемость капитальных вложений в подземное строительство (по сравнению с наземным) достигается за счёт экономии и рационального использования городской территории, сокращения эксплуатационных расходов и экономии топливно-энергетических ресурсов (на отопление или охлаждение воздуха, особенно для складов и холодильников), уменьшения протяжённости инженерных коммуникаций, а также уменьшения затрат общественно полезного времени и улучшения качества обслуживания населения в сфере транспортных (создание более удобных многоуровневых пересадочных узлов), культурно-бытовых и других видов услуг.

Приближение предприятий торговли и общественного питания, зрелищных и коммунально-бытовых объектов к участкам концентрации населения увеличивает их посещаемость, повышает их покупательную способность и рентабельность эксплуатации. Целесообразно не только создание новых подземных сооружений, но и использование уже отработанных, например, старых горных выработок, для складов, хранилищ и других целей.

За рубежом перечень подземных и полуподземных сооружений весьма обширен и включает театральные, концертные и выставочные залы (театр "Латерна магика" и зал "Альгамбра" в Праге, консерватория и Центр искусств и ремёсел в Париже, Музей современного искусства в Нью-Йорке), торговые залы универсальных магазинов и рынков (Галери-Лафайет в Париже, Булл-Ринг в Бирмингеме), торгово-пешеходные комплексы и улицы-пассажи (Хельсинки, Вена, Осака), железнодорожные вокзалы (Варшава, Брюссель; Копенгаген, Неаполь, Сидней, Монреаль), автобусные вокзалы (Чикаго, Нью-Йорк, Лос-Анджелес) и аэровокзалы (Орли в Париже, Фьюмичино в Риме, Националь в Брюсселе, им. Даллеса в Вашингтоне), метрополитены, действующие в более чем 70 городах мира (1985), и др.

Вопросы для текущего контроля и зачёта.

1. Что такое подземная урбанистика? В чём её цель?

2. Как следует дифференцировать степень и характер освоения территории подземного пространства города?

3. Какие группы подземных объектов относятся к линейным?

4. Как целесообразно использовать подземное пространство центральной части города?

5. Для каких производств рекомендуется использование подземного пространства промышленных зон и районов?

6. Какие недостатки имеется подземное строительство по отношению к наземному?

7. Что включает в себя современное городское подземное пространство?

8. На сколько ограничивается время пребывания человека под землёй по санитарно-гигеническим и психико-физическим требованиям?

9. Назовите одну из главных задач, возникающую при проектирование городской подземной среды

10. Как учитывают природные факторы при проектирование городской подземной среды?

 

 

Лекция №13