Оценка состояния жилой среды планировочного элемента города на соответствие требованиям экологической экспертизы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БРАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФАКУЛЬТЕТ МАГИСТЕРСКОЙ ПОДГОТОВКИ

КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЙ

Курсовая работа

Урбоэкология

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЖИЛОЙ СРЕДЫ ПЛАНИРОВОЧНОГО ЭЛЕМЕНТА

ГОРОДА НА СООТВЕТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯМ

ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ

Пояснительная записка

КР – 2.08.04.01 – ФПСм – 12 – 19

Выполнил:

студент группы ФПСм-18 Шестаков А.В.

Проверил:

доцент, к. архитектуры Перетолчина Л.В.

Братск 2019

Содержание

1 Оценка инсоляционного режима 6

2 Оценка аэрационного режима 7

3 Оценка шумового режима 13

Заключение 17

Список использованных источников 18

Приложение 1. 19

Приложение 2. 20

Приложение 3. 21

Приложение 4. 22

Введение

Влияние среды, в которой расположен объект, должно учитываться в процессе проектирования. При этом на первом месте находятся климатические особенности района строительства.

Климатический анализ основан на сведениях об основных климатообразующих факторах: солнечной радиации, температуре и влажности воздуха, ветре и количестве осадков.

Количество тепла, поступающего от солнечной радиации, зависит от географической широты местности, состояния атмосферы и подстилающего слоя, расположения поверхности, ее ориентации по сторонам света и времени года и суток.

При решении ряда архитектурно-строительных задач в процессе проектирования используют сведения о солнечной радиации в виде прямой, рассеянной и суммарной ее составляющих.

Ветер, особенно в сочетании с изменяющейся температурой, влажностью воздуха и осадками, существенно изменяет восприятие человеком погоды, что, в свою очередь, сказывается на его физическом и психологическом состоянии. Вместе с тем он может способствовать улучшению аэрации территории застройки, наилучшему воздухообмену, высушиванию строительных материалов, а при определенных параметрах и смягчению отрицательного воздействия высоких температур и влажности.

Ветровой режим в строительной климатологии оценивают повторяемостью направлений ветра и его средней скоростью по румбам.

Шум также является таким фактором, который нельзя игнорировать в градостроительстве. Городской шум складывается в основном из шумов городского транспорта, промышленных предприятий и бытовых шумов внутриквартальных источников. При этом транспортные шумы являются доминирующими. В подавляющем большинстве случаев именно транспортный шум определяет шумовой фон города, и поэтому его снижение является основной задачей при решении общей проблемы борьбы с городским шумом.

1 Оценка инсоляционного режима

Солнечное облучение, или инсоляция, играет очень большую и жизненно важную роль. При воздействии прямого солнечного света погибают болезнетворные бактерии, и среда, в которой находится человек, становится более здоровой. Инсоляция оказывает тепловое, световое и биофизическое воздействие на организм человека. Чрезмерная инсоляция приводит к перегреву поверхностей, ухудшая среду его обитания.

В зависимости от характера градостроительной ситуации в отдельных районах города, их микроклиматические характеристики могут резко отличаться. Специфика микроклиматических отличий отдельных участков городской застройки определяется прежде всего радиационным, тепловым и аэрационным режимами.

Тепловой режим определяется суммарной солнечной радиацией и температурой воздуха. Расчет теплового режима территории застройки может быть выполнен различными способами и представлен картами инсоляции. В данной работе мы пользовались расчетно-графическим методом Дунаева Б.А.

В современной практике архитектурного проектирования при расчете инсоляции применяют преимущественно графические способы. Простейшим номографическим прибором является контрольно-инсоляционный планшет, составленный применительно к дням равноденствия. Пользуясь этим планшетом, можно определять продолжительность инсоляции для дней весеннего и осеннего равноденствия, являющихся крайними, или контрольными сроками нормируемого периода инсоляции. На всех географических широтах (кроме полюсов Земли) характер движения Солнца в дни равноденствия таков, что вершина тени, отбрасываемая любым предметом, движется в течение дня строго по прямой линии в направлении с запада на восток. Прямолинейность движения тени обеспечивает относительно простой принцип построения инсоляционной линейки.

Для расчета нормативной продолжительности инсоляции наиболее приемлемыми являются инсографики, которые применяются в большинстве архитектурных мастерских. Инсографики составляют на отдельные, наиболее характерные дни нормируемого теплового периода года. На рисунке 1 представлена инсоляционная линейка для Новосибирска.

Рисунок 1 – Инсоляционная линейка М 1:1000

Инсоляционная линейка имеет следующее построение: система радиальных линий, направленных к центральной точке планшета, показывает горизонтальную проекцию солнечных лучей в различные часы дня, отмеченные соответствующими цифрами. По промежуточным радиальным линиям ведется отсчет получасовых отрезков времени. Центральная линия, идущая от цифры 12 к центральной точке планшета, представляет собой полуденную линию, или линию меридиана. С правой и левой сторон планшета приведены шкалы условных масштабов высот зданий, позволяющие определить длину тени, отбрасываемой объектом заданной высоты на исследуемую точку, расположенным в данных микрорайонах. Для построения теней был выбран угол здания, который преимущественно обращен к северу и который служил отправной точкой построения всего веера теней. С ним была совмещена центральная точка инсоляционной линейки, обращенная к югу. Схема конвертов теней представлена в Приложении 1.

Для каждого проекта жилою дома существует оптимальное положение на застраиваемом участке по отношению к сторонам горизонта, определяемое главным образом условиями инсоляции отдельных помещений, расположенных по длинным сторонам корпуса. Отклонение продольной оси дома в ту или иную сторону нарушает такой оптимум, в результате чего для помещений, расположенных по одной стороне корпуса, условия инсоляции улучшаются, тогда как для помещений, расположенных на противоположной его стороне становятся менее благоприятными.

Расположение жилого дома «меридионального» типа будет оптимальным при совпадении его продольной оси с линией меридиана, так как в этом случае в помещениях, расположенных по восточной стороне дома, инсоляция будет такой же продолжительности, как и в помещениях, расположенных по его западной стороне. Существующие в настоящее время нормативные требования по продолжительности инсоляции квартир чрезвычайно ограничивают возможность проектировщика отклонять продольную ось домов «меридионального» типа вправо и влево от линии меридиана.

Для оптимального расположения домов «широтного» типа существуют большие возможности. Известно, что такие дома можно поставить практически в любом направлении по отношению к сторонам горизонта.

Практика проектирования и строительства убедительно подтверждает, что такого оптимального расположения домов меридионального» и «широтного» типа далеко не всегда удается достигнуть, так как еще не все проектировщики достаточно внимательно относятся к требованиям по инсоляции квартир.

Инсограмма представляет собой выполненные на кальке определенные условные зоны вокруг контура плана проекта жилого дома, в пределах которых, в целях обеспечения нормативной продолжительности инсоляции помещений этого дома, не могут быть поставлены соседние здания.

В дни равноденствий максимальная продолжительность солнечного сияния составляет 12 ч, в течение которых инсолируются открытые горизонтальные участки. Первыми двумя инсохронами являются верхняя и нижняя границы всей зоны, по которой движется тень в течение дня. Каждая инсохрона представляет условную границу участка, за пределами которого продолжительность инсоляции на 1ч больше, чем продолжительность данного участка. Каждую иисохрону обозначают определенным индексом, который показывает продолжительность инсоляции.

Таким образом, система инсохрон показывает определенную закономерность распределения продолжительности инсоляции на участке: чем ближе к дому участок, тем меньше он облучается солнцем.

Картограммы инсоляции помогают решить следующие задачи:

1) установить, какие здания и их части следует изменить для обеспечения нормальной инсоляции;

2) оптимально разместить на территории площадки, требующие повышенной инсоляции.

Вывод: Была проведена опенка инсоляционного режима в городе Новосибирск. По результатам ннсоляционной оценки можно сделать вывод, что территория микрорайона достаточно инсолирована.

Схема инсоляционного режима представлена в Приложении 2.

2 Оценка аэрационного режима

Аэрационный режим застройки оценивают при помощи графоаналитического метода, разработанного ЦНИИП градостроительства. Прежде всего аэрационный режим застройки зависит от направления и скорости ветра.

Эти параметры обобщают, строя розу ветров, на которой по векторам румбов откладывают повторяемость ветров в %. Роза ветров также строится и по скорости. Данные по повторяемости и скорости ветра в городе Новосибирске представлены в таблице 5.

Таблица 1 – Данные по повторяемости и скорости ветра по г. Новосибирск

Характеристики ветрового режима обычно представляются в виде двойной розы ветров по каждому сезону года (рисунок 1).

Рисунок 1 – Роза ветров

Ветровой режим территории в градостроительстве оценивают с помощью карт ветровых теней. На картах ветровых теней наносят здания в плане и контуры ветровых теней от них [16]. Критерием ветрозащиты территории является удельная площадь территории, защищенной от ветра, ко всей территории микрорайона, свободной от застройки.

Критерием продуваемости является коэффициент К – отношение средней скорости ветра в ветровых тенях к скорости ветра по данным метеостанции. Он показывает, насколько комфортна и необходима для данного района скорость ветра, позволяющая относить воздушные загрязнения к застроенной территории.

Для определения глубины и площади ветровых теней на карте пользуются графиками и расчетными формулами.

Длину ветровой тени определяется по формуле:

<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>, (1)

где H – высота здания, м;

L – протяженность здания, м.

Площадь ветровой тени определяется по формуле:

S=0,8∙L∙l, (2)

где l – длина ветровой тени, м;

L – протяженность здания, м.

Расчетные данные площадей и глубины ветровых теней представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Определение площадей и глубины ветровых теней

Удельная площадь территории защищенной от ветра определяется по формуле:

(3)

где - удельная площадь территории, защищенной от ветра, %

- сумма площадей ветрового затенения , м2;

– сумма площадей ветрового затенения, выходящего за границы красных линий микрорайона;

- общая площадь микрорайона, м2;

- площадь застройки, м2.

Квартал №1:

Квартал №2:

Квартал №3:

Квартал №4:

Вывод: средняя скорость ветра в летний период в ветровой тени равна 3,4 м/с. Скорость ветра является комфортной для человека и достаточной для проветривания данного района. При этом Sуд<50%, следовательно, планировка микрорайона не выполнена с учетом защиты от ветра.

Определить значение коэффициента скорости ветра в любой точке между двумя параллельно стоящими зданиями можно по номограмме 2 (Рис. 2).

Статистическая обработка экспериментальных данных позволила выявить влияние на коэффициент скорости ветра ширины магистрали, высоты зданий и направления ветра. Как показал графический анализ, коэффициент максимальной скорости ветра Km не имеет ярко выраженной зависимости от этих факторов. Местоположение же коэффициента максимальной скорости ветра Xm напротив, сильно зависит от этих факторов. Таким образом, влияние ширины магистрали (или расстояния между двумя зданиями), высоты застройки и направления ветра выражается в местоположении Km.

<Object: word/embeddings/oleObject2.bin>

Рисунок 2 - Номограмма № 2

Номограмма № 2 состоит из двух частей. Первая часть служит для определения Хm по заданным параметрам застройки и объединяет три координаты - оси α, H, N. По оси α определяется угол направления ветра по отношению к фасаду, по Н – высота здания, по N – расстояние между зданиями. По данной номограмме определяем значения В и С.

Вывод: Максимальная скорость ветра между домами в январе составляет 5,7 м/с, в июле – 3,5 м/с. В зимний период скорость ветра превышает допустимые значения. В летний период скорость ветра отвечает условиям комфортного проживания на территории микрорайона. В зону ветровой тени не попадает парк, в котором высажены высокорослые деревья, которые способны сбавить скорость ветра.

Схема аэрационного режима представлена в Приложении 3.

3 Оценка шумового режима

Одним из важнейших выводов современной теории градостроительства является определение города в качестве целостной жилой среды. Социологи отмечают наличие в городе социальной среды, призванной обеспечить удовлетворение потребностей населения и всестороннее развитие личности. Экологи видят в нем искусственную среду, арену взаимодействия общества и этой искусственной среды с природой.

В семидесятые года сформировалась градостроительная акустика - наука, включающая комплексное исследование шумового режима селитебных и рекреационных территорий, разработку и применение мер по оздоровлению окружающей среды, к защите человека от отрицательных воздействий городского шума.

Градостроительная акустика рассматривает город как систему источников шума, находящихся во взаимодействии с другой системой - объектов, нуждающихся в шумозащите. Такой подход дополняет фундаментальные определения города, сформулированные градостроителями, социологами, экологами и другими специалистами.

Сегодня участие акустика обязательно на всех стадиях проектирования и особенно актуально вначале - на уровне технико-экономического обоснования и разработки проектного здания. Именно в этот момент важно прогнозировать будущий шумовой режим и наметить альтернативные варианты его оптимизации.

Поскольку развитие города имеет преемственный характер, то и формирование шумового режима в перспективе основывается на процессе развития и совершенствования пространственно-планировочной организации города во времени.

Шумовой режим застройки выявляется общим обследованием. В практике обследования обычно выявляют три источника шума: транспортный, производственный и бытовой. Для расчетов используют величину звукового давления L, дБ. Значения этой величины определяют натуральными замерами или путем аналитических вычислений, если имеются шумовые характеристики.

В данной работе мы обследуем транспортный шум от магистрали, величину звукового давления определяем графоаналитическим методом.

Норма допустимого уровня звука LАэкв доп для нового проектируемого района города от 7 до 23 ч принимаем 55 дБ, а с 23 до 7 ч – 45 дБ. Полученные данные в результате обследования уровня шума фиксируем картами шумового режима. На карте уровень шума территории показывают в виде заштрихованных полей (СН 2.2/2.1.8.562-96).

На востоке кварталы примыкают к магистральной улице общегородского значения. Она имеют 4 полосы движения, защитную зеленую полосу шириной 2 метра и расчетную скорость движения 80 км/ч.

На юге, севере и западе кварталы примыкают к улицам районного значения. Они имеют 2 полосы движения и расчетную скорость движения 50 км/ч.

Внутри микрорайон разделяют внутриквартальные улицы местного значения. Они имеют 2 полосы движения и расчетную скорость движения 30 км/ч.

Средний интервал между экипажами определяется по формуле:

<Object: word/embeddings/oleObject3.bin>, (4)

где V – средняя скорость движения транспортного потока, км/ч,

N – интенсивность движения экипажа в час.

При 30 км/ч <Object: word/embeddings/oleObject4.bin> м;

при 50 км/ч <Object: word/embeddings/oleObject5.bin> м;

Нумерацию источников принимают слева направо от перекрестка от нуля до m=0,5l/S, (где l – расстояние между перекрестками) и округляют в сторону уменьшения.

m=lТ/2S, (5)

где lТ – основание треугольника видимости источника (палетки), м;

S – средний интервал между экипажами, м.

Посчитаем уровни, шума выявленные графо-аналитическим методом, предложенным авторами: Шубин И.Л., Цусерников И.Е и др., по последним эмпирическим данным. Принимаем уровень шумности по уточненным данным.

Необходимый расчет приведен ниже.

L экв 7,5 = 9,5 lg