V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Влияние типа застройки на «продуваемость» города Красноярска
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Актуальность. За последнее время экология Красноярска резко ухудшилась. Мы все чаще слышим понятие «режим черного неба». Красноярск, в течении последнего времени лидирует, в десятки самых загрязненных городов Мира. Красноярск занял первое место в рейтинге самых загрязненных городов на планете, сообщают Sibnovosti.ru со ссылкой на приложение AirVisual (мировая онлайн-карта мониторинга загрязнения воздуха) на 3 и 4 февраля 2018 г. Красноярск оказался единственным городом России, попавшим в рейтинг: его уровень загрязнения составил 251.
Рис. 1. Скриншот Airvisual
Цифры на карте — это индекс качества воздуха (от 0-50 — чистый, 51-100 — нормальный, 101–150 — средне загрязнен, 151–200 — загрязнен, 201–300 — очень загрязнен и так далее). Степень загрязнения можно оценивать и по цветам — чистый воздух показан зеленым, сильно загрязненный отмечен красным, опасная концентрация вредных веществ изображена коричневым. [1].
Цель: Изучить влияния застройки на продуваемость города и определить причины режима «Черного неба» в г. Красноярске.
Задачи:
- Изучить что такое тип застройки.
- Изучить, что такое «режим черного неба» и причины его возникновения.
- Провести сравнительный анализ типов застройки микрорайона Солнечный и Зеленая Роща.
- Провести анкетирование жителей г. Красноярска.
- Изучить, как тип застройки влияет на «продуваемость».
- Сделать выводы и рекомендации.
Методы исследования:
- Поиск информации
- Анализ информации
- Анкетирование
- Описание
Гипотеза: Мы предполагаем, что одной из основных причин возникновения «режима черного неба» будет «продуваемость» города.
Глава 1. Что такое тип застройки.
ЗАСТРОЙКА — это строительство зданий и сооружений на всей территории населенного пункта или ее частях (участок, квартал, район).
Типы застроек.
- Периметральная застройка(рис.2) характеризуется расположением зданий вдоль красных линий по всему периметру границ меж магистральной территории. В основном она применяется для застройки жилых кварталов. В условиях периметральной застройки не всегда хорошо решаются вопросы инсоляции и проветривания. Дома, которые открыты фасадами к магистралям, подвержены влиянию шума и пыли, создаваемые движением транспорта. В настоящее время применяются крайне редко.
Рис. 2 Периметральная застройка. Рис. 3 Групповая застройка.
- Групповая застройка(рис. 3) характеризуется сочетанием нескольких групп домов на территории одного квартала или микрорайона. В отличие от периметральной застройки, обеспечивает лучшие условия связи внешнего и внутреннего пространства, что способствует хорошему проветриванию. Дома, расположенные внутри группы, защищены от шума и пыли. Ориентация основной части зданий совпадает с направлением ограничивающих магистралей, что не всегда способствует хорошей инсоляции и не обеспечивает защиту от шума и пыли. Этот приём используют при застройке микрорайона.
- Строчная застройка (рис.4) характеризуется одинаковой ориентации всех зданий застраиваемой территории. Дома размещены как бы «в строчку», это создает лучшие условия проветривания. При строчной застройке возможен выбор оптимального варианта ориентации зданий с точки зрения инсоляции и защиты от шума и пыли. Этот приём используют при проектировании микрорайонов. [2]
Рис 4. Строчная застройка. Рис 5. Свободная застройка.
- Свободная застройка (рис.5) характеризуется расположением зданий выразительными композициями с применением смешанной застройки. Наилучшим образом решаются вопросы инсоляции, проветривания, защиты от шума и пыли. В условиях такой застройки имеется возможность наиболее удобного размещения учреждений культурно-бытового обслуживания [3].
Глава 2. Что такое «Режим черного неба и причины его возникновения.
«Режим черного неба» объявляют при следующих обстоятельствах: в воздухе скапливаются вредоносные вещества, промышленные отходы, химикаты, дым от пожаров, отравляющие пары. А при неподходящих метеоусловиях, в безветренную погоду, весь этот смок держится и копится над населенным пунктом. Воздух превращается в дым, становится трудно дышать. Проблемы с чистотой воздуха в Красноярске в значительной степени обусловлены рельефом местности, из-за которого вредные выбросы в атмосферу не выдуваются, а превращаются в смог. Город находится в котловине, а наличие ГЭС выше по течению Енисея не дает замерзнуть реке, что в итоге приводит к высокой влажности и образованию туманов. В безветренные дни загрязняющие вещества, соединившись с испарениями, отравляют городской воздух [4].
Загрязняющие вещества выдают разные источники. Это и предприятия, и автотранспорт, и автономные источники теплоснабжения, которых очень много в Красноярске. Так же большую роль, безусловно, играет автотранспорт. Достаточно серьезный «вклад» делают порядка 13 тысяч автономных источников теплоснабжения частного сектора, отопление домов углем. Есть еще кластер малого бизнеса, который создал порядка тысячи средних и малых котельных, обеспечивающих работу магазинов, торговых центров, автосервисов, производств и т. д. Наконец, ситуацию усугубляют промышленные предприятия, в том числе самые крупные — предприятия теплоэнергетики» (рис 6).
Рис 6. Промышленные источники выбросов загрязняющих веществ.
Глава 3. Сравнительный анализ типов застройки микрорайона Солнечный и микрорайона Зеленая роща.
Жилой район «Солнечный» относится к Советскому району Красноярска, считается отдаленным районом города. Ближайший сосед – жилой район Северный, от него до Солнечного примерно 4 км. Солнечный разместился на холмах, в пониженных местах которых произрастает березняк [5].
Мы взяли для примера тип застройки пятого микрорайона Солнечный. Для данного микрорайона характерен тип застройки свободный. (Рис 7). Как мы знаем из характеристики, данный тип наиболее оптимальный для инсоляции, т.е. проветривания микрорайона.
Рис 7. Тип застройки микрорайона Солнечный. Рис 8. Фрагмент карты микрорайона Зеленая роща.
Зеленая роща относится к Советскому району города. Границы этого жилого района достаточно условны. На данный момент они определяются так: на западе - до района улицы Сергея Лазо, на востоке - до промышленной зоны Красноярского алюминиевого завода, на севере - до мкр. «Ястынское поле» и жилого массива «Северный», на юге – Зеленая роща ограничена Енисеем.
Жилой район расположен на возвышенности, в месте, где когда-то простиралась обширная Кардачинская степь. В ландшафтном отношении район находится на юго-восточном склоне берега Енисея [6].
Мы проанализировали тип застройки микрорайона Зеленая роща и определили, что данный микрорайон имеет в основном периметральный тип. Так как, большая часть данного микрорайона была построена в советские времена, для того времени этот тип застройки был основным, но судя из характеристики данный тип застройки очень плохо инсолируется
(проветривается), поэтому сейчас не используется при проектировании города.
Глава 4. Социальный опрос (анкетирование) жителей г. Красноярска.
В рамках нашей работы мы провели социальный опрос (анкетирование) жителей г. Красноярска. Анкетирование проводилось в МБОУ СШ №134, в Красноярском краевом Дворце пионеров и в социальных сетях. Вопросы анкеты указаны на рис 9.
Рис 9. Вопросы анкеты.
Всего было опрошенно 154 человека. По результатом анкетирования мы получили следующие данные, которые оттображенны на рис.10.
Рис. 10. Результаты анкетирования.
Рис 11-12. Результаты анкетирования.
По результатом анкетирования мы можем сделать вывод, что мало кто из горожан связывает влияния типа застройки на продуваемость города.
Глава 5. Как тип застройки влияет на продуваемость.
Сибирские учёные показали, что ветер внутри города отличается от естественной розы ветров, его направление и скорости изменяются под действием городской застройки. В некоторых точках города, из-за особенностей расположения зданий, количество безветренных дней увеличивается в три раза по сравнению с загородной контрольной станцией.
Сила и направление ветра в городе зависят не только от погоды и природного рельефа, но и от типа городской застройки. Учёные из нескольких институтов Красноярска и Новосибирска использовали данные метеорологических наблюдений и специальное программное обеспечение для построения карты ветров внутри города. Учёные выбрали несколько точек, расположенных в разных районах города, чтобы посмотреть, как особенности застройки влияют на розу ветров. Оказалось, что в зависимости от высоты зданий и их взаимного расположения сила ветра может как увеличиваться, так и уменьшаться. Изменяется и его направление. Как оказалось плотная застройка не только создает проблемы в городской инфраструктуре, но и меняет розу ветров. Так в районах, где возведено большое количество многоэтажных зданий, количество безветренных дней может вырасти в четыре раза. Зато когда ветер всё-таки поднимается, то дует в среднем в полтора раза сильнее [7].
На ситуацию в районе можно и нужно влиять: создавая удачно (с учетом продуваемости) спроектированные жилые кварталы, озеленяя комплексы и защищая их таким образом от выбросов. На экологию Советского района значительное воздействие оказывает КрАЗ, среди выбросов которого наиболее вредны для здоровья бензопирен и полиароматические углеводороды, но наличие рядом с домами зелени в определенной степени могло бы защитить жителей даже от такого мощного источника загрязнения.
Вредные примеси не могут покинуть город. К таким выводам пришли специалисты после исследования потоков ветра. Город стремительно застраивается высотками, и это приводит к тому, что Красноярск практически не продувается. Концентрация загрязняющих веществ в воздухе растет, химические соединения накапливаются и в растениях. В хвое пригородных елей обнаружили стронций, алюминий и никель, а недавно ученые к исследованию снега [8].
Заключение.
На основе проделанной работы мы можем сделать следующие выводы:
- На ряду с основными причинами возникновения режима черного неба (автомобильные выбросы, выбросы промышленных производств и т.д.), есть еще одна очень весомая, это продуваемость города. Наша гипотеза подтвердилась.
- На основе сравнительного анализа двух микрорайонов, мы можем сделать вывод, что тип застройки напрямую зависит от продуваемости.
- По результатам анкетирования мы можем сделать вывод, что мало кто из горожан связывает влияния типа застройки на продуваемость города.
- На продуваемость города влияет: тип и плотность застройки, этажность зданий.
Мы рекомендуем учитывать результаты данной работы при открытых слушаньях по проектированию микрорайонов для жителей города и при выборе жителей места своего жительства при покупке квартир и домов.
Список использованной литературы.
- https://prmira.ru/
- https://studfiles.net/preview/4085253/page:3/
- http://newsite.osngrad.info/node/46
- http://healthabc.net/chto-takoe-rezhim-chernogo-neba
- https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечный_(Красноярск)
- https://www.kraskompas.ru/doma-i-ulitsy/orientiry-krasnoyarska/item/908-zhiloj-rajon-zelenaya-roshcha.html
- http://yarsk-info.ru/content/obschestvo/sibirskie-uchenyie-pokazali-kak-harakter-zastrojki-vliyaet-na-produvaemost-goroda/
- http://news.sfu-kras.ru/node/18234