Методическое пособие 775

где Vij — объѐм полезно использованного i-го ресурса в j-м технологическом материале, изделии, процессе (руб., т, м3 и др.); Vi — объѐм введенного в технологический материал, изделие, процесс i-го ресурса (руб., т, м3 и др.);

2) показатель выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Вn направлен на оценку экологического состояния и уровня технологий, используемых в производстве, эффективности природоохранной деятельности на предприятиях строительной индустрии:

Bn 1 Bi B0i , (2)

где В0i — суммарный выброс загрязняющих веществ по i-му ингредиенту на начало прогнозного периода, тыс. т/год; Вi — снижение выбросов загрязняющих веществ по i-му ингредиенту на конец прогнозного периода за счет внедрения мероприятий по снижению негативного воздействия на окружающую природную среду, тыс. т/год;

3) показатель сбросов сточных вод в водные бассейны Сn направлен на оценку уровня технологий, мероприятий по снижению негативного воздействия на окружающую природную среду, качество жизни населения:

где С0i — суммарный сброс загрязняющих веществ по i-му ингредиенту на начало прогнозного периода, млн. м3/год; Сi — снижение сбросов загрязняющих веществ по i-му ингредиенту на конец прогнозного периода за счет внедрения мероприятий по снижению негативного воздействия на окружающую природную среду, млн. м3/год;

4) показатель загрязнения почвогрунтов Рn направлен на оценку уровня технологий, качества мероприятий по снижению негативного воздействия на окружающую природную среду, эффективность системы управления отходами на производстве, в быту, экологическую безопасность производства:

где Р0i — количество по i-му виду отходов на начало прогнозного периода, тыс. т/год; Рi — уменьшение количества по i-му виду отходов на конец прогнозного периода за счет внедрения мероприятий по снижению негативного воздействия на окружающую природную среду, вторичного их использования или переработки, тыс. т/год;

5) показатель земли, выведенной из системы природопользования поселения (земли, занятой свалками отходов):

площади поселения за счет уменьшения площадей, занятых свалками отходов на конец прогнозного периода, тыс. м2/год;

6) показатель энергоемкости строительной продукции Эn направлен на оценку выпускаемой строительной продукции с точки зрения воздействия на загрязнение окружающей природной среды и отражает объем потребленных топливно-энергетических ресурсов, пересчитанных в условное топливо:

Эn 1 Эi Э0i , (6)

где Э0i — суммарное количество природного топлива и продуктов переработки, пересчитанных в условное топливо и израсходованных на выпуск строительной продукции на начало

171

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

прогнозного периода, тыс. м3/год; Эi — сокращение количества используемого условного топлива на конец прогнозного периода, тыс. м3/год.

Обобщенный показатель экологической безопасности гражданского здания Эоб [14] определяется по формуле (7) при совместном действии отдельных показателей (формулы (1)—(6)):

Анализ динамики обобщенного показателя экологической безопасности гражданского здания связан с его снижением из-за соответственного уменьшения каждого из входящих в него значений отдельных показателей. Входящие в формулы (1)—(7) показатели позволяют по одной методике сравнивать различные конструктивные решения зданий в течение всего жизненного цикла: от добычи минерально-сырьевых ресурсов из биосферы до утилизации объектов, выработавших свой ресурс.

2. Критериальная оценка конструктивных решений проектов гражданских зда-

ний. В строительной отрасли России около 70 % гражданского строительства обеспечивается за счет применения индустриальных технологий. Конструктивные системы гражданских зданий претерпели значительные изменения в сторону ресурсосбережения, но резервы дальнейшего совершенствования конструктивных систем не исчерпаны [12, 16]. Например, в практике гражданского строительства достаточно широко применяются конструктивные решения каркаса здания из индустриальных панельных элементов, включающих несущие продольные и поперечные стеновые панели, соединенные с плитами перекрытий, наружные самонесущие стены [4]. Недостатком этого конструктивного решения является то, что продольные и поперечные стеновые панели выполняются из одного материала — конструктивного бетона, относительно высокой ресурсо- и энергоемкости. Плиты перекрытия также имеют высокую энергоемкость, а также низкие звукоизоляционные показатели [9].

Проектно-экспериментальные разработки ЦНИИЭП жилища [17, 18] показали, что наиболее перспективным подходом к решению обозначенной проблемы является переход на использование при строительстве жилых зданий многопустотных плит безопалубочного формования и элементов каркаса в виде рам, что не только устраняет перечисленные недостатки, но

ипозволяет применять ресурсосберегающие технологии при изготовлении этих изделий.

Внастоящее время Юго-Западным университетом ведутся работы по разработке комбинированной конструктивной системы остова гражданских зданий из панельно-рамных несущих элементов индустриального изготовления с заполнениями значительной части этих элементов энергоэффективными, высокоэкологичными, легко утилизируемыми материалами, производимыми из двухкомпонентного (природного и техногенного) сырья [10] (рис. 2).

Такая конструктивная система включает наружные слоистые стены (1), плиты перекрытия многосвязного поперечного сечения (2), несущие продольные и поперечные стеновые панели (3), сборно-монолитный платформенный стык между плитами перекрытий и стеновыми панелями (4), связи между несущими стеновыми панелями (5), панели в виде П- образных элементов (6). Пространство в плоскости панели-рамки (6) может быть заполнено легким экологически чистым стеновым рециклируемым материалом. Ригели и плиты перекрытий выполнены из несущего железобетона, имеют терморазъемы в виде отверстий, заполняемых теплоизоляционным материалом, за счет чего повышается энергоэффективность всей конструкции [10].

Предложенная новая индустриальная энерго-, ресурсоэффективная конструктивная система гражданских зданий на основе ресурсного цикла позволяет не только существенно улучшить архитектурные и потребительские свойства гражданских зданий массового строительства, но и значительно снизить их себестоимость при обеспечении высокого уровня конструктивной безопасности и живучести.

Эффективность внедрения такого нового конструктивного решения рассчитана по формулам (1)—(7) предложенной методики и приведена в таблице.

172

Рис. 2. Схема сборно-монолитной конструктивной системы здания из панельно-рамных несущих элементов: 1 — наружные слоистые стены; 2 — плиты перекрытия многосвязного поперечного сечения;

3 — несущие продольные и поперечные стеновые панели; 4 — сборно-монолитный стык между плитами перекрытия и стеновыми панелями;

5 — связи между несущими стеновыми панелями; 6 — панели в виде П-образных элементов с заполнением из легкого стенового материала

По данным таблицы, новое конструктивное решение гражданского здания характеризуется на 30 % меньшей массой за счет применения тонкостенных несущих элементов, а также расходом высокоэнергоемкой арматурной стали, например, в горизонтальных элементах на 10—15 % (13—20 кг) на 1 куб. метр железобетона, в фундаментах — на 15—20 % (15—35 кг). За счет применения строительных проектов с меньшим расходом энергии можно сэкономить около 2695—4831 кВт∙ч электроэнергии на один кубический метр строительного объема здания в течение всего жизненного цикла [20, 24]. По величине обобщенного показателя экологической безопасности новое конструктивное решение в большей мере соответствует парадигме биосферной совместимости городов и поселений, развивающих человека [5].

Таблица

Результаты сравнения конструктивных решений проектов гражданских зданий

173

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

Вывод. Направления повышения экологической безопасности и ресурсосбережения при производстве строительных материалов, изделий конструкций гражданских зданий включают замену природного сырья на промышленные отходы, снижение материалоемкости, увеличение долговечности и сокращение затрат на ремонты [2, 21—22].

Направления энергосбережения: снижение потребления энергии в промышленности строительных материалов за счет применения малоэнергоемких технологий производства, использование при строительстве зданий эффективных теплоизоляционных материалов и конструкций, проектирование и строительство зданий с эффективными системами отопления и вентиляции [25]. Направления конструктивной безопасности зданий и сооружений [1, 19]: сохранение потенциала живучести строительных систем во времени разрушительным воздействиям природного, техногенного характера.

Рассмотренные в статье направления позволяют осуществить последовательный переход от малоотходных технологий к технологиям полного ресурсного цикла в строительном комплексе.

Библиографический список

1. Бондаренко, В. М. Концепция и направления развития теории конструктивной безопасности / В. М. Бондаренко, В. И. Колчунов // Промышленное и гражданское строительство. — 2013. — № 2. — С. 28—31.

2. Ватин, Н. И. Энергоэффективность ограждающих конструкций при капитальном ремонте / Н. И. Ватин, А. С. Горшков, Д. В. Немова // Строительство уникальных зданий и сооружений. — 2013. —

№3 (8). — С. 1—11.

3.Голенков, В. А. Экологически безопасные, ресурсосберегающие технологии и материалы в жилищном строительстве / В. А. Голенков, С. А. Кобелева // Строительство и реконструкция. — 2012. — № 2. — С. 74—77.

4.Жилые и общественные здания: краткий справочник инженера-конструктора: в 2 т. Т. 2 / под ред. Ю. А. Дыховичного, В. И. Колчунова. — М.: АСВ, 2011. — 400 с.

5.Ильичев, В. А. Инновационная практика в городах и доктрина градоустройства / В. А. Ильичев, С. Г. Емельянов, В. И. Колчунов, Н. В. Бакаева // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. —

2014. — № 3 (7). — С. 3—18.

6.Ильичев, В. А. Критериальная модель полного ресурсного цикла — основа экологической безопасности строительства / В. А. Ильичев, В. И. Колчунов, С. А. Кобелева // Промышленное и гражданское строительство. — 2014. — № 12. — С. 3—6.

7.Ильичев, В. А. Моделирование и анализ закономерностей динамики изменения состояния биосферосовместимых урбанизированных территорий / В. А. Ильичев, В. И. Колчунов, С. Г. Емельянов, Н. В. Бакаева, С. А. Кобелева // Жилищное строительство. — 2015. — № 3. — С. 3—9.

8.Ильичев, В. А. Предложения к проекту доктрины градоустройства и расселения (стратегического планирования городов — city planning) / В. А. Ильичев, В. И. Колчунов, А. М. Каримов, В. В. Алексашина, Н. В Бакаева, С. А. Кобелева // Жилищное строительство. — 2012. — № 1. — С. 2—10.

9.Клюева, Н. В. Жилые и общественные здания из железобетонных панельно-рамных элементов индустриального производства / Н. В. Клюева, В. И. Колчунов, Д. А. Рыпаков, А. С. Бухтиярова // Жилищное строительство. — 2015. — № 5. — С. 69—76.

10.Клюева, Н. В. Прочность и деформативность сборно-монолитных каркасов жилых зданий пони-

11.Клюева, Н. В. Ресурсо-энергосберегающая конструктивная система жилых и общественных зданий

сзаданным уровнем конструктивной безопасности / Н. В. Клюева, В. И. Колчунов, А. С. Бухтиярова // Промышленное и гражданское строительство. — 2014. — № 2. — С. 9—12.

12.Кобелева, С. А. Методические подходы проектирования ресурсо- и энергоэффективных зданий / С. А. Кобелева // Строительство и реконструкция. — 2011. — № 5. — С. 18—20.

13.Кобелева, С. А. Моделирование жилищной сферы, совместимой с биосферой / С. А. Кобелева, Н. В. Бакаева, К. С. Андрейцева // Жилищное строительство. — 2014. — № 6. — С. 60—63.

14.Кобелева, С. А. Разработка рекомендаций по оценке ресурсоэффективности в строительстве / С. А. Кобелева // Известия Юго-Западного государственного университета. — 2011. — № 5—2 (38). — С. 72—75.

15.Кобелева, С. А. Систематизация и выявление направлений качественной оценки потенциала энерго- и ресурсосбережения гражданских зданий / С. А. Кобелева // Строительство и реконструкция. — 2014. —

№ 5 (55). — С. 61—66.

174

16.Колчунов, В. И. Основные направления развития конструктивных решений и обеспечение безопасности жилища / В. И. Колчунов // Промышленное и гражданское строительство. — 2007. — № 10. — С. 15—18.

17.Николаев, С. В. Архитектурно-градостроительная система панельно-каркасного домостроения / С. В. Николаев // Жилищное строительство. — 2016. — № 3. — С. 15—25.

18.Николаев, С. В. Панельные и каркасные здания нового поколения / С. В. Николаев // Бетон и железобетон — взгляд в будущее: науч. тр. III Всерос. (II Междунар.) конф. по бетону и железобетону, 12—16 мая, г. Москва: в 7 т. Т. 2. — М., 2014. — С. 319—327.

19.Травуш, В. И. Безопасность среды жизнедеятельности — смысл и задача строительной науки / В. И. Травуш, С. Г. Емельянов, В. И. Колчунов // Промышленное и гражданское строительство. — 2015. — № 7. — С. 20—27.

20.Шубин, И. Л. Проблемы энергосбережения в российской строительной отрасли / И. Л. Шубин, А. В. Спиридонов // Энергосбережение. — 2013. — № 1. — С. 15—21.

21.Antonova, M. Comparison of European and Russian Technical Documentation for Structural Use of Con-

/V. N. Chechevichkin, N. I. Vatin // Applied Mechanics and Materials. — 2014. — Vol. 641—642. — P. 409—415.

23.Ilyichev, V. A. Estimation of Indicators of Ecological Safety in Civil Engineering / V. Ilyichev, S. Emelyanov, V. Kolchunov, N. Bakayeva, S. Kobeleva // Procedia Engineering. — 2015. — Vol. 117. — P. 126 — 131.

A.S. Gorshkov, D. V. Nemova // Stroitel'stvo unikal'nykh zdanii i sooruzhenii. — 2013. — № 3 (8). — S. 1—11.

3.Golenkov, V. A. Ekologicheski bezopasnye, resursosberegayushchie tekhnologii i materialy v zhilishchnom stroitel'stve / V. A. Golenkov, S. A. Kobeleva // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2012. — № 2. — S. 74—77.

6.Il'ichev, V. A. Kriterial'naya model' polnogo resursnogo tsikla — osnova ekologicheskoi bezopasnosti stroitel'stva / V. A. Il'ichev, V. I. Kolchunov, S. A. Kobeleva // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. — 2014. —

№12. — S. 3—6.

7.Il'ichev, V. A. Modelirovanie i analiz zakonomernostei dinamiki izmeneniya sostoyaniya biosferosovmestimykh urbanizirovannykh territorii / V. A. Il'ichev, V. I. Kolchunov, S. G. Emel'yanov, N. V. Bakaeva, S. A. Kobeleva // Zhilishchnoe stroitel'stvo. — 2015. — № 3. — S. 3—9.

8.Il'ichev, V. A. Predlozheniya k proektu doktriny gradoustroistva i rasseleniya (strategicheskogo planirovaniya gorodov — city planning) / V. A. Il'ichev, V. I. Kolchunov, A. M. Karimov, V. V. Aleksashina, N. V Bakaeva, S. A. Kobeleva // Zhilishchnoe stroitel'stvo. — 2012. — № 1. — S. 2—10.

9.Klyueva, N. V. Zhilye i obshchestvennye zdaniya iz zhelezobetonnykh panel'no-ramnykh elementov industrial'nogo proizvodstva / N. V. Klyueva, V. I. Kolchunov, D. A. Rypakov, A. S. Bukhtiyarova // Zhilishchnoe stroitel'stvo. — 2015. — № 5. — S. 69—76.

10.Klyueva, N. V. Prochnost' i deformativnost' sborno-monolitnykh karkasov zhilykh zdanii ponizhennoi materialoemkosti pri zaproektnykh vozdeistviyakh / N. V. Klyueva, V. I. Kolchunov, D. A. Rypakov, A. S. Bukhtiyarova // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. — 2015. — № 1. — S. 5—9.

11.Klyueva, N. V. Resurso-energosberegayushchaya konstruktivnaya sistema zhilykh i ob¬shchestvennykh zdanii s zadannym urovnem konstruktivnoi bezopasnosti / N. V. Klyueva, V. I. Kolchunov, A. S. Bukhtiyarova // Pro-

myshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. — 2014. — № 2. — S. 9—12.

12. Kobeleva, S. A. Metodicheskie podkhody proektirovaniya resurso- i energoeffektivnykh zdanii /

S.A. Kobeleva // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2011. — № 5. — S. 18—20.

13.Kobeleva, S. A. Modelirovanie zhilishchnoi sfery, sovmestimoi s biosferoi / S. A. Kobeleva, N. V. Bakaeva, K. S. Andreitseva // Zhilishchnoe stroitel'stvo. — 2014. — № 6. — S. 60—63.

14.Kobeleva, S. A. Razrabotka rekomendatsii po otsenke resursoeffektivnosti v stroitel'stve / S. A. Kobeleva // Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. — 2011. — № 5—2 (38). — S. 72—75.

175

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

15.Kobeleva, S. A. Sistematizatsiya i vyyavlenie napravlenii kachestvennoi otsenki potentsiala energo- i resursosberezheniya grazhdanskikh zdanii / S. A. Kobeleva // Stroitel'stvo i rekonstruktsiya. — 2014. — № 5 (55). — S. 61—66.

16.Kolchunov, V. I. Osnovnye napravleniya razvitiya konstruktivnykh reshenii i obespechenie bezopasnosti zhilishcha / V. I. Kolchunov // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. — 2007. — № 10. — S. 15—18.

17.Nikolaev, S. V. Arkhitekturno-gradostroitel'naya sistema panel'no-karkasnogo domostroeniya / S. V. Nikolaev // Zhilishchnoe stroitel'stvo. — 2016. — № 3. — S. 15—25.

18.Nikolaev, S. V. Panel'nye i karkasnye zdaniya novogo pokoleniya / S. V. Nikolaev // Beton i zhelezobeton — vzglyad v budushchee: nauch. tr. III Vseros. (II Mezhdunar.) konf. po betonu i zhelezobetonu, 12—16 maya, g. Moskva: v 7 t. T. 2. — M., 2014. — S. 319—327.

19.Travush, V. I. Bezopasnost' sredy zhiznedeyatel'nosti — smysl i zadacha stroitel'noi nauki / V. I. Travush, S. G. Emel'yanov, V. I. Kolchunov // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. — 2015. — № 7. — S. 20—27.

20.Shubin, I. L. Problemy energosberezheniya v rossiiskoi stroitel'noi otrasli / I. L. Shubin, A. V. Spiridonov // Energosberezhenie. — 2013. — № 1. — S. 15—21.

21.Antonova, M. Comparison of European and Russian Technical Documentation for Structural Use of Con-

V.N. Chechevichkin, N. I. Vatin // Applied Mechanics and Materials. — 2014. — Vol. 641—642. — P. 409—415.

23.Ilyichev, V. A. Estimation of Indicators of Ecological Safety in Civil Engineering / V. Ilyichev, S. Emelyanov, V. Kolchunov, N. Bakayeva, S. Kobeleva // Procedia Engineering. — 2015. — Vol. 117. — P. 126 — 131.

D. Nemova, Y. Ibraeva, P. Tarasevskii // Applied Mechanics and Materials. — 2015. — T. 725—726. — P. 1408.

ASSESSMENT OF ENVIRONMENTAL SAFETY OF CONSTRUCTION BASED ON A MODEL OF A COMPLETE RESOURCE CYCLE

V. A. Ilyichev, V. I. Kolchunov, N. V. Bakaeva, S. A. Kobeleva

Russian Academy of Architecture and Construction Sciences Russia, Moscow, e-mail: ilyichev@raasn.ru

V. A. Ilyichev, Academician of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, D. Sc. in Engineering, Prof. Southwest State University

Russia, Kursk, e-mail: yz_swsu@mail.ru

V. I. Kolchunov, Academician of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, D. Sc. in Engineering, Prof. Russia, Kursk, e-mail: natbak@mail.ru

N. V. Bakaeva, Advisor of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, D. Sc. in Engineering, Prof. Orel State University Named after I. S. Turgenev

Russia, Orel, e-mail: ksa92@ya.ru

S. A. Kobeleva, PhD in Engineering, Doctoral student

Statement of the problem. The problem of a complex assessment of potential resource and energy saving in civil engineering are formulated and solved to achieve the goals of environmental safety.

Results. The conceptual model of a complete resource cycle based on the concept of biosphere compatibility is suggested in the article according to which the wastes which have formed during the life cycle of the construction object are suitable for the resource or power usage. It is shown that the calculation of the efficiency of construction technologies should be performed on the basis of the generalized indicator of environmetal safety of the building. As an example, the authors give a criterion assessment of the constructive solutions of the civil buildings and the results of comparison of their environmental safety.

Conclusions. The directions of increasing environmental safety, resource and energy saving in the production of building materials and direction of constructive safety of buildings and structures allow a consistent transition from the low-waste technology for technologies of complete resource cycle in the construction industry.

Keywords: environmental security, resource conservation, energy-saving, civil buildings, concept of biosphere compatibility.

176

ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО, ПЛАНИРОВКА СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ

УДК 711

ОСОБЕННОСТИ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОГО ОСВОЕНИЯ СТАРОПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ В РАЙОНАХ УГЛЕДОБЫЧИ1

Ю. В. Алексеев, Н. А. Самойлова

Московский государственный строительный университет

Россия, г. Москва, тел.: (495) 781-80-07, 629-65-26, e-mail: nad1s@yandex.ru

Ю. В. Алексеев, д-р арх., проф. кафедры проектирования зданий и градостроительства Н. А. Самойлова, ассистент кафедры проектирования зданий и градостроительства, советник РААСН

Постановка задачи. Излагается новый взгляд на градостроительный потенциал районов угледобычи и решение градостроительных задач, связанных с достижением баланса между урбанизацией и устойчивым развитием в районах угледобычи.

Результаты. По результатам сопоставительного статистического и картографического анализа отдельных старопромышленных районов угледобычи Европы и России с использованием ГИС-технологий разработаны карто-схемы, отображающие сложившуюся градостроительную ситуацию, включающую плотность населения, концентрацию поселений и соотношение площадей территорий районов угледобычи с общей территорией страны и крупных ее частей в границах ад- министративно-территориальных образований.

Выводы. Выявлены закономерности статистических относительных показателей. Установлено, что пространственное расположение старопромышленных районов угледобычи, детерминируемое высокой концентрацией поселений, характеризует значительный градостроительный потенциал территорий. Результаты исследования представляют научно-практический интерес для начального этапа подготовки градостроительных проектов на территорию районов угледобычи (действующих, отработанных или планируемых к завершению отработки).

Ключевые слова: градостроительное планирование, районы угледобычи, урбанизация, угольные бассейны, старопромышленные территории.

Введение. Градостроительное освоение территорий угольных бассейнов в мировой практике неравномерно относительно размеров территорий стран, исторического развития поселений, периодов начального освоения территории, времени обнаружения полезного ископаемого (угля), начала его промышленной угледобычи, времени такой добычи и последующей ревитализации территорий, нарушенных в результате угледобывающей деятельности.

Значительный рост урбанизации за два последних столетия взаимосвязан со многими социально-эколого-экономическими проблемами, потребовавшими разработки многочис-

© Алексеев Ю. В., Самойлова Н. А., 2016

1Исследование выполнено в рамках темы № 3.3.4 «Научно-методическое обоснование концептуальных основ и методов градостроительного планирования использования территорий, нарушенных в результате угледобывающей деятельности, в Кузбассе» в 2015—2016 гг. по тематическому направлению научных исследований Российской академии архитектуры и строительных наук.

Перечень тем фундаментальных научных исследований [Электронный ресурс] // РААСН: официал. сайт. — Режим доступа: http://www.raasn.ru/contests/6_1.pdf (дата обращения: 01.07.2016).

177

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

ленных подходов к градостроительному планированию территории, но не обеспечившими решение задачи, связанной с достижением баланса между стремительной урбанизацией и сохранением устойчивого развития в районах угледобычи1, нарушенных в результате угледо-

бывающей деятельности [6, 24, 29, 31, 35, 46, 53, 54].

Проводимые в последнее время исследования подтверждают актуальность проблемы градостроительного освоения территорий в районах угледобычи в давно разрабатываемых угольных бассейнах Великобритании [18], Германии и Франции [15, 32], Польши и Чехии [35, 51]. При этом одни поселения после завершения угледобычи получают новое развитие и переходят к следующему этапу градостроительного развития, приобретая более сложную градостроительную форму агломерации, конурбации и др., а другие становятся городамипризраками, например, на Украине (Торез), в России (Гремячинск, Кожим, Хальмер-Ю), США (Централия), Китае (Ордос) [57]. Заброшенные шахтерские поселения образуются во всем мире как после полной отработки промышленных запасов угля, так и из-за изменения экономического спроса на уголь [7]. При этом после закрытия шахт остаются территории, нарушенные в результате угледобывающей деятельности.

Статья направлена на то, чтоб раскрыть особый градостроительный потенциал районов угледобычи, используя современный картографический и статистический анализ территории.

1.Обоснование актуальности исследования. В 70-е годы 20 века стала актуальной проблема устойчивого развития территорий. Применительно к районам угледобычи наиболее важными оказались проблемы, связанные с экологическими и техногенными последствиями угледобывающей деятельности [36, 38].

Большая территория и неэффективная земельно-имущественная политика в России без своевременной и опережающей градостроительной политики в отношении районов угледобычи приводит к опустошению бывших шахтерских поселений, а также экономическим и экологическим последствиям на территориях, нарушенных в результате угледобывающей деятельности [7]. К решению этой научно-практической задачи в России только приступили.

Огромные разведанные запасы угля в России и практически незаселенные территории в восточной части страны требуют учета и своевременного градостроительного планирования районов угледобычи в изменившихся условиях использования энергоресурсов, в том числе угля, современных, в основном открытых, способов угледобычи на больших территориях.

Информационно-технические средства градостроительного анализа территорий районов угледобычи в последние десятилетия пополнились ГИС-технологиями [10, 30].

Представляется, что сопоставительный анализ ранее освоенных угольных районов Европы позволит сделать выводы о градостроительном потенциале российских районов угледобычи, которые будут полезны также для старопромышленных, действующих и новых (потенциальных) районов угледобычи различных стран мира. С учетом того, что уголь — это один из основных энергоресурсов, а запасы угля широко распространены в мире, реализация выявленного градостроительного потенциала районов угледобычи внесет вклад в процессы урбанизации и послужит уменьшению территорий, нарушенных в результате угледобывающей деятельности, их устойчивому развитию и предотвращению появления в дальнейшем.

2.Зарубежный и отечественный опыт. В настоящее время районы угледобычи во многих странах мира относятся к особым территориям для градостроительного планирования. Однако так было не всегда. Традиционно многие исследователи связывают рост урбанизации с концентрацией в городах промышленных предприятий. Г. Забел из Лондонской школы экономики обратил внимание на взаимосвязь с 800 года численности населения и потреб-

1 Район угледобычи — территория, на которой осуществляется как непосредственно угледобывающая деятельность, осуществляемая в виде горно-подготовительных работ, угледобычи, обогащения и переработки угля и продуктов его переработки, рекультивации нарушенных земель, так и связанная с ней жизнедеятельность людей, включающая использование различных материальных объектов, в т. ч. жилых, социально-культурных, коммунально-бытового назначения, инженерной и транспортной инфраструктур [2].

178

ления энергоресурсов и составил прогноз до 2050 года [61]. В мире с 1850 года, со времени начала промышленной революции, прослеживается существенный рост потребления энергоресурсов. Основа этого энергоресурса — уголь, единственный до появления в мировом энергобалансе углеводородов и атомной энергии.

Известно, что в странах, которые были пионерами индустриализации (Великобритании, Германии), наибольший рост численности населения в районах угледобычи зафиксирован в начальный период промышленной разработки [58, 59]. Аналогичный факт имеет место в России в начале 30-х годов 20 века [9]. При этом в связи с сокращением объемов добычи происходит спад населения в районах угледобычи [11]. Такой спад связан с реструктуризацией угольной промышленности в 50—60-е годы 20 века в Западной Европе, на 40 лет позже — в странах Центральной и Восточной Европы (Польше, Чехии, Болгарии, Венгрии и др.); в России — в переходный период от плановой к рыночной экономике в 90-е годы 20 века [3].

Первыми приступили к осознанию и конкретизации особенностей градостроительного освоения территорий, ранее отработанных угольной промышленностью, с изменением их функций Великобритания и Германия [32, 33, 49]. Использование таких особенностей рассматривалось на локальном уровне конкретных отработанных угольных месторождений с учетом ранее применявшегося, в основном подземного, способа угледобычи. В результате ревитализации территории угольной промышленности такие районы получили новый импульс градостроительного развития. В последние десятилетия есть наработки в Польше [50]

и Чехии [19, 23, 25—28, 39—45, 48], Китае [20, 60] и других странах [14, 17, 22, 34], на тер-

ритории которых имеются районы угледобычи.

Однако следует принять во внимание, что только на этапе начального технологического развития угольная промышленность была отраслью, предназначенной для удовлетворения внутренних потребностей локальных (автономных) форм расселения со слабым развитием транспортных коммуникаций, с внешним окружением, которое не являлось потребителями угля. За более чем 150-летний период произошел плавный переход от «стихийной», привязанной к разведанным месторождениям угля, специфической системы расселения, характеризующейся близким расположением условно угольной шахты и поселка шахтеров (в период ранней промышленной разработки), к «плановой» системе расселения для района угледобычи, обусловленной развитием транспортных связей внутри страны, а затем и за ее пределами (в период промышленной разработки).

Такая территория встроена в национальное и мировое производство угля и требует современного градостроительного планирования не только новых районов угледобычи, но и ранее отработанных районов угледобычи в сложившейся застройке, а также действующих в настоящее время районов угледобычи с учетом включения их в формируемые с 2000-х годов угольные «транспортные коридоры» [3] (в настоящее время в основном морские).

При этом среди отработанных районов угледобычи различают как полностью исчерпавшие имеющиеся запасы угля, так и не исчерпавшие полностью по техникоэкономическим условиям в связи с изменившимся мировым топливно-энергетическим балансом. Вместе с тем достижения научно-технического прогресса расширили спектр использования угля в углехимии, что увеличило возможности использования угля и продуктов его переработки.

Изученность вопросов, связанных с градостроительным потенциалом, в основе которого особенности градостроительного освоения территорий в районах угледобычи, не локального и регионального, а межрегионального и национального уровня градостроительного планирования, крайне мала. Наибольшую актуальность эти вопросы имеют для России, начальный период освоения районов угледобычи которой отстает по времени от Великобритании и Германии. На обширных пространствах России имеются значительные перспективные крупнейшие каменноугольные бассейны (Тунгусский, Ленский, Таймырский, Зырянский, Южно-Якутский, Иркутский) с малым количеством населения в поселениях.

179

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

3.Описание исследования. Для осуществления научного исследования использован картографический и статистический методы с применением компьютерных технологий — географическая информационная система (ГИС) ArcGIS for Desktop Advanced (ArcInfo), позволяющая совмещать различные тематические слои для анализа, а именно слои поселений, каменноугольных бассейнов, границы различных административно-территориальных образований и гидрографии.

Объект исследования и характеристики его исследования. Картографическое исследо-

вание проведено для территорий трех стран: России, Германии и Великобритании. Внимание обращено на крупнейшие для каждой страны каменноугольные бассейны. При этом на территории России для исследования выбран действующий старопромышленный каменноугольный бассейн Кузбасс (более 150 лет в эксплуатации), а на территории Германии уже практически завершивший угледобычу старопромышленный каменноугольный бассейн Рурский. Территория Великобритании, в границах которой множество старопромышленных каменноугольных бассейнов, практически полностью охвачена исследованием.

Кроме картографического, проведено статистическое исследование основных угольных бассейнов Европы, расположенных в Великобритании, Германии, Франции, Польше, Чехии, Украине и России. Рассмотрена информация о плотности населения, соотношении площадей территорий районов угледобычи с общей территорией страны и крупных ее частей в границах административно-территориальных образований (АТО). В исследовании территория России охватывает и европейскую, и азиатскую ее части.

Данные для исследования. Для статистического анализа использованы отрытые официальные статистические источники стран по состоянию на 01.01.20152. В отдельных случаях использованы более ранние данные. Точность в пределах тысяч человек не существенна для

настоящего исследования. Для картографического анализа поселений использованы общедоступные картографические материалы: OpenStreetMap3 и сведения, которые содержаться в открытых источниках [21, 62].

Для картографического исследования выбрано оптимальное количество слоев ГИС, насыщенных площадными объектами, т. е. поселениями, каменноугольными бассейнами. Слои, содержащие границы различных АТО, а также объекты рек и озер, являются вспомогательными для пространственных характеристик.

Проанализированы взаимосвязи и взаиморасположение сложившихся поселений на территории районов угледобычи. В программе ГИС была произведена географическая привязка данных о площадных объектах — крупных угольных бассейнах. Подсчет количественных данных о численности населения в поселениях, расположенных в пределах угольных бассейнов, произведен с использованием функции «выборка по заданным условиям» в ГИС.

4.Результаты

Статистический анализ основных старопромышленных районов угледобычи Европы и России. Подготовлена таблица для основных старопромышленных районов угледобычи Европы и России, содержащая данные о плотности населения, доле площади территорий районов угледобычи в общей территории страны и крупных ее частей в границах АТО, доле населения в районах угледобычи, а также сведения о количестве угольных месторождений в стране и сведения о площади территории и количестве населения страны.

Картографический анализ территории угольных районов России, Германии и Велико-

британии. Составлены три карто-схемы, отображающие сложившиеся градостроительные ситуации на территории угольных районов трех стран: России (Кузбасс), Германии (Рур) и Великобритании (Йоркшир, Уэльс, Файф и другие), детерминируемые концентрацией посе-

2Росстат [Электронный ресурс] // Росстат: официал. сайт. – Режим доступа: http://www.gks.ru (дата обращения:

01.03.2016).

3Некоммерческий веб-картографический сайт географической карты мира [Электронный ресурс] //

OpenStreetMap: официал. сайт. – Режим доступа: http://openstreetmap.ru (дата обращения: 01.03.2016).

180