igors@sapr-ks.usart.ru, ivs2x@narod.ru
http://ivs2x.narod.ru
Младший научный сотрудник
(Екатеринбург, лаборатория САРП КС УрГУПС)
Концепция проекта заключается в том, что город изначально проектируется как единая система, инфраструктура. Основа концепции такого города (супергорода) – расположение всех коммуникаций, транспортных магистралей и помещений в зависимости от их функции по различным уровням (см. рис.1), централизованное управление всеми коммуникационными и прочими процессами и оптимизация всех этих процессов.
Расположение сооружений, устройство систем и процессов должны обуславливаться производственными, эксплуатационными факторами, и естественными факторами среды (географии, ландшафта, освещения, розы ветров, распределения воздушных потоков, и пр.), требованиями эргономики и оптимальным использованием пространства, и т.п. При их проектировании необходимо использовать методы кибернетики, эргономики и надёжности, учесть максимум природных и экологических факторов.
Основные особенности проекта города и предложения по его устройству:
Дифференцированное размещение коммуникаций и помещений по уровням. Более «лёгкие» коммуникации, магистрали и помещения располагаются на более высоких уровнях (см. рис.1). Самый верхний уровень отводится для пешеходного движения, заведений культурного отдыха и устройства паркового комплекса. Уровни решают транспортные развязки, пространственно разделяя перекрещивающиеся транспортные потоки. Уровни в необходимых местах соединены и сообщаются между собой и зданиями при помощи переходов, лифтов и т.п.
Процессы коммуникации (общественный транспорт, снабжение, транспортировка, связь, доставка со складов и магазинов, утилизация отходов) автоматизированы и осуществляются по специализированным коммуникационным и транспортным системам, устройствам, магистралям. В пределах города может действовать общественный транспорт и специальные такси (автоматические, полуавтоматические или др.).
Промышленные и прочие предприятия и процессы, не вписывающиеся в общую гармонию городского комплекса, должны располагаться за его пределами или на границе города. К таким предприятиям можно отнести гаражи и личный транспорт, если их эксплуатация будет экологически вредна и экономически неоправданна. Массивы гаражей можно располагать на границе города.
Должна быть предусмотрена возможность развития комплекса, как на его внутренних, так и внешних территории и пространстве, зарезервированы внутриуровневые и внешние пространства для возможности размещения новых складов и коммуникаций, можно так же предусматривать возможность размещения новых зданий и сооружений.
Город может представлять собой совокупность отдельных связанных комплексов и центров различного назначения (по типу микрорайонов в понимании традиционных городов). Или же может представлять комплекс, встраиваемый в часть существующего традиционного города или любого другого жилого или промышленного комплекса.
Некоторые комплексы можно устраивать отдельно от основного комплекса города. Таким образом, город может представлять собой конгломерат многих связанных и сообщающихся между собой комплексов, имеющих различное назначение и значимость. Это же относится к случаю, когда комплекс является спутником другого какого-либо предприятия. Связь между комплексами можно осуществлять посредством каналов связи - специализированных транспортных магистралей.
Учитывая некоторую унифицированность всех сооружений и психологию восприятия человеком окружающей среды, при проектировании городского комплекса следует избегать однообразия и однотипности дизайна сооружений, но в то же время не нарушая общей гармонии комплекса.
В специальных сооружениях внешнего универсального комплекса (см. рис.1) можно размещать сеть торговых и прочих заведений, галереи, холлы.
Здания и сооружения целесообразно выполнять сужающимися кверху (с углом приблизительно 1-5 градусов и более – в зависимости от факторов среды и эксплуатации) – для повышения устойчивости, обеспечения лучшего использования естественного освещения, лучшей «обдуваемости» (аэродинамики) и вентиляции воздушными ветровыми потоками, обеспечения очищения поверхности зданий естественными осадками (при этом на поверхности здания не должны задерживаться пыль и твёрдые осадки – снег и пр.).
Экономия пространства верхнего уровня за счёт размещения транспортных коммуникаций по нижним позволит использовать «непрерывную» застройку зданий (примыкание их друг к другу). Это увеличит компактность, будет способствовать сохранению тепла в районах сурового климата и защищать от избытка солнечной радиации в районах жаркого климата. Близкое расположение зданий друг к другу даёт возможность сооружения купола – для защиты от неблагоприятных факторов внешней среды и сохранения внутреннего микроклимата.
Уровни и здания целесообразнее сооружать на отдельных опорах – для обеспечения их взаимонезависимости (так как от транспортных магистралей на здания могут распространяться вибрации, а здания могут проседать и менять уклон) и возможности их независимого сооружения, эксплуатации, и ремонта.
Городской комплекс, его отдельные сооружения и составляющие можно изготовлять модульными, сборно-разборными. При этом появится возможность в процессе их дальнейшей эксплуатации менять их конфигурацию, наращивать, разбирать и перестраивать. Перенос несущей способности зданий и сооружений на опоры и каркасы позволит использовать демонтируемые и трансформируемые стены и перегородки из лёгких тепло- и шумоизолирующих материалов, что обеспечит широкие возможности для манипуляций дизайна помещений, изменения внутренней конфигурации сооружений, перераспределения внутренних площадей и пространств.
Процессы утилизации бытовых и прочих отходов: целесообразно устанавливать мусоропроводы в каждую квартиру, и для каждой из категорий мусора предусматривать свой отдельный мусоропровод (например, раздельно для пачкающих и "чистых" отходов, отдельно для крупных, возможно так же подразделение по типу материала отхода). А в основании зданий на необходимом уровне можно размещать специальные контейнеры и системы мусоросбора, так же обслуживаемые транспортной техникой и входящие в общую утилизационную систему.
Все необходимые технические и социальные процессы в целях обеспечения исправности, безопасности и правопорядка могут и должны находиться под контролем наблюдательной техники (например, датчиков и видеокамер). Поскольку город представляет собой замкнутую систему и имеет определенное количество каналов снабжения и сообщения с внешнегородской средой, то в этих каналах достаточно легко установить контроль и пропускную систему.
Обустройство быта и жилых помещений должно быть максимально эргономичным, комфортным, с возможностью лёгких перепланировок. Управление бытовой техникой должно осуществляться интеллектуальными системами наподобие разрабатываемой ныне компьютерной системы "Умный дом". Автоматизированная транспортная сеть даёт возможность формирования заказов и своевременной их доставки по необходимому адресу. Автоматизированная доставка товаров позволит экономить время и силы заказчика и реализатора, заблаговременно составлять долгосрочные и регулярные заказы (потребителю) и планы реализации и заблаговременной доставки на склад (реализатору); а так же даст возможность экономии материала защитных оболочек (упаковки) товара ввиду его меньшей подверженности разрушающим воздействиям при такой доставке, и благодаря устранению необходимости длительного хранения скоропортящихся видов товара у заказчика.
Таким образом, социальная сфера города предположительно будет развиваться по общим законам постиндустриального общества: Комфортабельность, стабильность и безопасность, повсеместное использование информационных технологий, экономия времени и сил людей, развитая сфера обслуживания и возможность выполнять работу и прочие виды деятельности не покидая своего дома/офиса (что в дополнение ко всему обеспечит значительную разгрузку транспортных систем, экономию времени и трудозатрат), а так же все прочие перечисленные особенности проекта предоставят возможности для реализации исключительно позитивных сторон постиндустриализации и постиндустриального общества.
Основные преимущества использования предлагаемого проекта супергородов
Оптимальное использование коммуникаций, транспортных процессов, складских помещений и резервуаров за счёт разделения каналов коммуникации-транспортировки и централизованного управления всеми транспортными процессами, экономии энергии и времени доставки грузов и пассажиров, экологичности используемого электротранспорта, независимости транспортных процессов друг от друга, скрытости магистралей, их легкой доступности, надёжности и безопасности транспорта и вообще среды обитания для человека.
Эргономичное расположение и устройство всех сооружений. Лёгкий и быстрый «доступ» к ним и ко всем помещениям городского комплекса. Наилучшее использование естественных природных ресурсов. Возможность устройства паркового комплекса по всей территории верхнего уровня. Отсутствие загрязнителей окружающей среды, возможность применения единой автоматизированной системы очистки всех сооружений городского комплекса, максимальное использование естественной самоочистки воздушными потоками и осадками.
Как было упомянуто выше, предлагаемый супергород представляет единый комплекс с единой инфраструктурой, в котором предусмотрены и оптимизированы все процессы, разрешены или сведены к минимуму любые противоречия. В таком комплексе появляется возможность практически полностью автоматизировать все информационные, коммуникативные и транспортные процессы, управление и контроль над которыми будет осуществляться при помощи информационной техники и технологий.
Городская инфраструктура предоставляет возможности для комфортабельной, стабильной и безопасной жизни, воплощению достоинств и позитивных сторон постиндустриального общества.
Предлагаемый проект отличается высокой экологичностью и эргономичностью по сравнению с аналогами, разрешает многие социальные, экономические, экологические и коммуникативные проблемы и противоречия, присущие современным традиционным городам.
Проект может найти применение при строительстве новых городов и городов-спутников (спутников производственных процессов и спутников других городов).
Рисунок 1. Схема устройства основных сооружений города (в разрезе) (*.wmf)
(если открылось *.wmf - изображение)
(AutoCAD)
Примечание: все рисунки и схемы имеют условное значение и выполнены для наглядности.
Дополнительные предложения и выкладки:
Размер комплекса варьируется в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Для получения общего представления, комплекс может представлять совокупность как всего несколько зданий произвольного размера и формы, так и полноценную огромную городскую инфраструктуру, соотносимую по размерам с городами-миллионниками.
Комплекс изначально может быть рассчитан на определённый срок службы (приблизительно лет на 150-200, или в зависимости от эксплуатационных задач любой другой срок), в нём заложен модульный принцип, предусмотрены пространственные ресурсы для внутреннего расширения, уплотнения и перестройки. Хотя, конечно, предпочтительнее и проще расширяться наружу. Всё должно быть рассчитано и сбалансировано. Материалы города предположительно металл, бетон, стекло и пластик – т.е. всё что подлежит многократной переработке. Но возможно и строительство комплекса, не предусматривающего дальнейшее внесение каких-либо изменений в его устройство.
Средняя высота зданий приблизительно 60-80 м (20-30 этажей). Но при необходимости и если позволят технологии - высота может быть больше (или, наоборот, меньше )).
Число уровней: от 2 до 5 (так как для осуществления транспортных развязок + верхний нетранспортный необходимы минимум 2 уровня). Хотя, в некоторых случаях достаточно и одного уровня.
Могут быть предусмотрены дополнительные уровни (надстройки над верхними или между другими уровнями). Или же слияние уровней.
В уровнях можно предусматривать "окна" (как в галереях), сооружать их не сплошными, а "дырявыми" (с большими открытыми пространствами ("дырой") в уровне). А для устройства водоёмов или использования естественного ландшафта можно в определённых местах города вообще обойтись без уровней. Реализация идеальной концепции - т.е. устройство полноценных уровней и перекрытий, - может оказаться вовсе не идеальной, всегда сталкивается с материальными проблемами. Поэтому, вероятнее всего, на настоящее и ближайшее время (и для для большинства случаев вообще) устройство сплошных уровней нерационально ввиду экономии средств, из эксплуатационных и эстетических соображений, - в таком случае помимо "окон" можно устраивать неполные уровни и псевдо-уровни, без перекрытий, а лишь несущими (крепящими) транспортные магистрали (как мосты и акведуки). Это позволит как экономить стройматериалы, так и устраивать искусственные ландшафты. Ещё это позволит в дальнейшем достраивать уровни до полноценных, по мере необходимости и увеличения материальных и технических возможностей. Т.е. в целом концепция размещения транспортных потоков по уровням имеет достаточные степени свободы и гибкость.
Для создания больших парков внутри комплекса можно использовать элементы естественного/искусственного ландшафта - например, холмы с уже растущим лесом или искусственные насыпи. Или же оставлять участки парка в "окнах".
Устройство парка должно производиться на облегчённых субстратах, с использованием гидропоники. Мощность субстратов для газонов вряд ли превысит двух десятков см, для кустарников - трёх-четырёх, а для деревьев метра-двух (локально, а не по обширной распределённой площади как например в случае газонов). Плотность парка будет неравномерной: большие деревья вряд ли займут более 10% площади парка - в этих местах конечно потребуются более прочные опоры и перекрытия. Но во всех других, с кустарниками и газонами - вопросы прочности скорее всего даже на встанут (так как влияние нагрузок кустарников и газонов и их субстрата не должно превысить какие-то незначительные проценты от запаса прочности несущих опор и перекрытий).
Влага осадков, попадающих на здания и тротуары - отводится по системе водоотвода. Влага, попадающая на газоны, становится частью гидропонного водоснабжения.
Расстояния между зданиями приблизительно равны высоте зданий (оптимум с точки зрения освещённости и аэродинамики. Напротив, в жарком/холодном климате размещение может быть специфичным).
Расположение зданий предпочтительно в шахматном порядке. Взаимоориентация возможна по граням "пчелиных сот" (восстановить рисунки).
Форма зданий обтекаемая, дугообразная, овальная или прямая (см. рис. формы зданий). Ориентация зданий должна производиться с учётом воздействия факторов среды. При дугообразной форме целесообразно располагать здание обращённым выпуклой стороной в направлении благоприятного воздействия (солнечной радиации - южном направлении), так как там больше площадь поверхности здания, больше света может достаться другим близко расположенным зданиям (восстановить рисунки). Дугообразная и кольцевая формы повышают устойчивость и прочность сооружения.
Для защиты от неблагоприятных климатических воздействий и оптимального использования солнечной радиации целесообразно более высокие здания размещать со стороны неблагоприятных воздействий (северо-западной), а менее высокие - с южной. Аналогично уклоны стен зданий - с направлений благоприятного воздействия уклон можно делать больше (пример - муравейник).
На крышах зданий можно размещать сады, цветники и даже парки - для отдыха жителей. С применением стеклянного купола над крышей здания, или просто стеклянной крыши здания (т.е. создания тепличной атмосферы) сады получают защиту от ветра, а здание дополнительную обтекаемость. Кроме того в защищённом тепличном пространстве можно выращивать эстетически ценные теплолюбивые растения круглый год, в то время как незащищённый парк открытого уровня остаётся подвержен климатическим воздействиям. (идею напомнил )
Схемы транспортных магистралей целесообразно делать радиально-концентрическими (пример - московское метро) - для уменьшения транспортных путей, возможности развития максимальных скоростей благодаря снижению ускорения Кориолиса.
Подробнее описать взаимодействие уровней, переходы между уровнями.
Количество размещаемых человек (приближённо): 10 000 чел/км2
Оценка капитальных затрат на сооружение единицы площади города (приближённо): уровни - 50 000 000 $/км2 , здания - 100 000 000 $/км2 , коммуникации 100 000 000 $/км2 , оборудование зданий 50 000 000 $/км2 , средства управления 10 000 000 $/км2. Итого приблизительно: 300 000 000 $/км2, или 30 000 $/чел.
Проекты, описанные в книге Полуй Б.М "Архитектура и строительство в суровом климате (экологические аспекты)", глава IV. Там же описание проекта "Интегрированный многоуровневый жилой комплекс в Бломсбери (Лондон)" архитектора П. Ходкинсона. (Полуй Б.М. Архитектура и строительство в суровом климате (экологические аспекты): Учеб. пособие для вузов. Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 300 с., ил. ISBN 5-274-00011-8)
Авторы, принявшие участие в разработке проекта
Публикуется с разрешения автора