Архитектура экстремальных условий.
Автор: Зайченко Е.Н. - канд. арх. с
соавторами (см. примечания в завершении статьи)
Возникновение и развитие человека происходило в определённой природной пространственной среде. Создание эстетичной пространственной среды, стильных и элегантных фасадов связано с главной задачей архитектуры – предоставление доступного, уютного и безопасного жилья, мест приложения труда и отдыха. Города продолжают разрастаться и усложняться. Люди преобразуют природу и оказываются под воздействием не только чисто природной среды, но и искусственно ими созданной.
Современные городские территории не являются естественными экосистемами. Качество среды городов с экологической точки зрения обычно весьма невысоко. Экстремальными условиями считаются опасные условия окружающей среды, к которым организм не имеет должных средств защиты.
Параметры комфортного и даже приемлемого жизнеобеспечения в природной и уже созданной функционирующей искусственной материальной среды «второй среде» удивительно ограничены, Пространство, форма, структура, освещённость и цвет по прежнему имеют своё значение, но актуально сегодня аспекты обеспечения безопасности и защиты., замещение, перепроектирование и перестройка унылой, мрачно-стандартизированной среды - обуславливающей пессимизм и депрессии.
За этими параметрами начинается архитектура экстремальных условий, требующая специальных мероприятий и обеспечения особых требований, зачастую несовместимых с интеллектуальными, техническими и экономическими возможностями. Кроме природных и технических экстремальных ситуаций возникают и критические ситуации, связанные с жизнью человека в обществе. Условия жизни – скученность, страх, страдания, недоедание, психические и социальные стрессы приводят к подрыву здоровья человека. Транспортные происшествия – катастрофическая эпидемия нашего времени - в России до 30 тыс. чел. в год и так все 20 лет перестройки. Другой молчаливой катастрофой является отсутствие жилья у миллиарда людей в основном в развивающихся странах - в России около 5 млн. человек томится в 20-ти летней очереди. Улучшить жилье желало бы почти все население.
К иным показателям неблагополучия среды, когда небезопасность связана с сверхунифицированным унылым миром индустриального жилья для усредненной человеко-единицы со стандартизированными основными инстинктами - относятся суицид - около 30 тыс. в год (при 42 случаях на 10 тыс. населения, в 5 раз больше чем в иных странах; одно из первых мест в мире); отравления контрафактной водкой - тоже около 30 тыс. в год; наркомания 2,5 млн. чел., при излечиваемости лишь 10%, гибели до 150 тыс. в год; бандитизм - только в последние годы снижение до 20 тыс. в год, ранее до 30 тыс.в год; гибель на дорогах, также до 30 тыс. в год. Стремительно развивается наркомания и СПИД, а онкологические заболевания – достигли масштабов эпидемии.
Традиционно и привычно, терпимо непьющие сосуществуют с 25 млн. алкоголиков, с недоумением обнаруживая появившиеся недавно - еще более 6 млн. наркоманов. При этом только 3% больных наркоманией - поддаются лечению! На другом, психиатрическом лечении находятся 1,5 млн. чел. Около одного миллиона человек заключено в пенитенциарных учреждениях различно уровня ограничения свободы. Около 29 % детей рождается вне брака, 20 млн. семей живет без детей, 17 % супружеских пар – характеризуются бесплодием. Однако, при этом 30% детей воспитывается матерями – одиночками. Зарегистрировано в прошедшие годы от 7 до 11 млн. безработных. Нерационально соотношение 100 млн. бюджетников и пенсионеров, приходящиеся на 30,5 млн. чел занятых производительным трудом.
В настоящее время на территории России зарегистрировано более 50 тыс. опасных объектов и около пяти тысяч особо опасных. Из 65 тысяч отечественных ГЭС около шести тысяч функционируют более 100 лет, а более 400 из них находятся в аварийном состоянии.
На территории РФ накоплено более 3 млрд. т. непереработанного мусора. На эти свалки в год, в среднем продолжает поступать 9 млн. т. непереработанного, нерасфасованного мусора, по 150 – 200 кг. мусора в год от каждого россиянина. При этом эти отходы – твердые и крупногабаритные бытовые отходы (ТБО и КБО) составляют лишь до 10% всего мусора, включая промышленный мусор.
Значительное число малых и средних городов имеют жилой фонд в руинированном состоянии. Ветхий фонд зданий различного назначения – нарастает и требует соответствующего отношения. 26 % населения РФ продолжает пользоваться «удобствами во дворе», люфт клозетами, зачастую без выгребов, перенося место уборной по участку по мере использования, что способствует загрязнению грунтовых вод. Помимо этого в Российской глубинке бытовой (городской, индустриальный упаковочный мусор) по старинке, по привычке – закапывают в огороде, что также загрязняет на неопределенно долгое время – грунты и почвы.
Развивается боязнь неограниченных возможностей неравенства и его пространственной экспансии и агрессии. Не растет продолжительность жизни и недостаточно увеличивается рождаемость. Для защиты, безопасности, «сбережения народа» архитектура становится больше наукой, чем искусством. Сохраняется надежда формирования новой здоровой среды, где жить надежно, органично, удобно.
Ограниченность познания предопределяет неопределенность предвидения и потому всегда относительность безопасности и защиты, сначала в научных исследованиях, потом в нормировании и проектировании, далее и при эксплуатации объектов материальной среды. Не может быть абсолютной безопасности, абсолютной надежности абсолютной защиты. Все более очевидной становится реальность относительности безопасности в каждый раз конкретных, специально оговариваемых условиях (границах работы). Запущены в обиход мягкие формулировки, обобщающие и учитывающие относительность контроля предсказуемости - "допустимый уровень риска", "обеспечение управления рисками", "минимизация потенциального ущерба при возникновении наихудшего сценария"... и пр.
Проблемы риска в архитектуре экстремальных условий и особых воздействий на территориях, в градостроительстве, строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве - составная часть проблемы безопасности населения, обеспечения его благосостояния, достойной жизни, уверенности в завтрашнем дне. Уверенности в безопасности как профилактической, упреждающей составляющей по формуле "Предупрежден - значит вооружен!".
Оптимальным результатом при этом, является достижение устойчивого развития и функционирования в обычных и экстремальных условиях, обеспечение нормативно регламентированного уровня защиты населения и территорий, надежности и безопасности (пусть и относительной и с учетом местных условий) при достаточности потребительских качеств и экономичности искусственной среды жизнедеятельности и жизнеобеспечения.
Формируется новая отрасль знаний, где определяются и описываются, чаще в нормативном виде, условия адаптации, равновесия искусственной - второй природы человека и естественной первой природы. Их граница взаимодействия - путь эволюции развития и совершенствования. Она обозначена экономическими возможностями и техническими средствами сдерживания и преодоления экстремальных условий и особых воздействий, количественный состав которых познаваем, но не познан и это константа продолжает наблюдаться и исследоваться.
Эти проблемы характеризуются масштабностью, межотраслевыми и межрегиональными особенностями, для учета которых необходимо разработать единую систему законодательных и отраслевых нормативных документов, улучшить информационное обеспечение о возможных ситуациях, связанных с риском, об экстремальных условиях и воздействиях, их параметрах, соответствующей атрибуции опасностей для проектирования, строительства, организации и проведения аварийно-восстановительных работ, оценки возможных последствий для населенных пунктов, зданий и сооружений.
В прошлом проектирование среды жизнеустройства и жизнеобеспечения всегда учитывало, напоминало относительность, ненадежность действующего функционирования. Например, в библии отмечены следующие два десятка атрибуций апокалипсиса: мечь (войны), глад (голод), болезни (язвы и мор), мерзости и нечистоты, потоп, громы и молнии, землетрясения и великий град, падение звезд, помрачение дымом света солнца – мрак (ядерная зима), пожары, засухи (сильный зной ), отравление воздуха в т.ч. дымом и серой, Отравление воды в т.ч. «полынью», загрязнение морей (когда одушевленное умирает), отравление земли в т.ч. (язвой), саранча как скорпионы и т.д. Следует отметить, что к существенным разрушающим (города) воздействиям отнесено социальное воздействие - (яростное вино блуда). Упомянута при этом и рекомендация по одной из возможной защит, актуальное и используемое до сих пор - «…сокрытие людей в пещерах и ущельях гор»… (Откр. Иоан. 6:15).
Современное многообразие возможных ситуаций, связанных с риском, и экстремальными условиями содержит в отдельных исследованиях до 600 наименований. Продолжают совершенствовать перечни этих ситуаций, которые включают до 126 наименований в трех разделах.
Например:
1.ситуации техногенного характера 45 наименований, в том числе: транспортные аварии и их разновидности; пожары и взрывы с последующим горением; аварии с выбросом /угрозой выброса/ сильно действующих ядовитых веществ /СДЯВ/, радиоактивных веществ /РВ/, биологически опасных веществ /БОВ/; внезапное обрушение сооружений; аварии на электроэнергетических системах, на коммунальных системах жизнеобеспечения, очистных сооружениях; гидродинамические аварии;
2.ситуации природного происхождения - 64 наименования, в том числе: геофизические, геологические, метеорологические и агрометеорологические, морские и речно-озерные опасные гидрологические явления; природные пожары и инфекционная заболеваемость;
3.ситуации экологического характера - 17 наименований, в том числе: изменение состава и свойств атмосферы/воздушной среды/изменение состояния суши /почвы, недр, ландшафта/, гидросферы /водной среды/, биосферы.
Разработан и реализуется Федеральный закон "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера", принятого Государственной Думой 11 ноября 1994 г., Закон «О безопасности» №2446-1 (ред. От 2002 г ), ГОСТ 22.3 . 03-94 «Защита населения».
Определена нормативная атрибуция безопасности в чрезвычайных ситуациях: разработан ряд документов, где осуществлено нормирование нескольких десятков экстремальных ситуаций и воздействий. Например: ГОСТ 22.0.05-97 "Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения", ГОСТ 22.0.03-97 "Природные чрезвычайные ситуации. Термины и определения", ГОСТ 22.0.04-97 "Биолого-социальные чрезвычайные ситуации. Термины и определения" и др.
Широко применяются в практике проектирования классические нормативные документы по экстремальным ситуациям, связанным с взрывопожарной и пожарной опасностью. Например, СНиП 21-01-97* (издание 2001 года с опубликованными изменениями 2002 г). "Пожарная безопасность зданий и сооружений" (взамен СНиП 2.01.02-85). В этом нормативном документе определена и регламентирована огнестойкость зданий и сооружений их конструктивных элементов, а также строительных материалов, требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям зданий и их элементов (противопожарные преграды, отсеки), эвакуации людей из помещений и зданий при обеспечении безопасности, мероприятия по предотвращению распространения огня, тушению пожара и спасательным работам. Надёжность высотных объектов новой архитектурной типологии определена пределом огнестойкости несущих конструкций. Для которых установлены следующие значения огнестойкости: зданий высотой до 100 м – 3 часа, более высоких – 4 часа.
Действуют государственные стандарты по огнезащитным покрытиям (в том числе вспучивающимся); методом испытания строительных материалов и конструкций на горючесть, огнестойкость, воспламеняемость, распространение пламени, методам определения пожарной опасности строительных конструкций (ГОСТы с 1979 по 2002 годы).
Обеспечение безопасности, применительно к пожаростойкости характеризуется пределами огнестойкости конструкций выраженной в часах, по признакам предельных состояний: потери несущей способности, потери целостности, потери теплоизолирующей способности. Причем, например, пределы огнестойкости несущих элементов и внутренних стен лестничных клеток — не менее 120 минут, а междуэтажных перекрытий, маршей и площадок лестниц — не менее 60 минут. Тем самым с учетом экономической целесообразности элементы, обеспечивающие один и тот же эвакуационный путь, допускает разницу пределов огнестойкости в два раза. Таким образом, оценка огнестойкости эвакуационного пути принимается по меньшей огнестойкости - не менее 60 минут, как обеспечивающей допустимую надежность всей системы конструкций.
Эта оценка относительна - не учитывает ресурсы более огнестойких несущих элементов и внутренних стен лестничных клеток, которые могут быть невостребованными. Для большей определенности, актуально проектирование сбалансированных равных по пределам огнестойкости, сочетаемых конструктивных элементов и материалов, а также применение объёмно–планировочных приёмов повышающих противопожарную безопасность, например, создание открытых лестничных клеток в высотном строительстве при эвакуации населения в период пожара сократит время их доступа до незадымляемой безопасной зоны.
Имеются несколько десятков нормативных санитарно-гигиенических документов /СанПиН, СН/, издан "Сборник важнейших официальных материалов по санитарным и противоэпидемическим вопросам", где в т. 5 "Санитарные правила и нормы, гигиенические нормативы и перечень методических указаний и рекомендаций..." приведен наиболее полный их перечень. Современный дискомфорт от искусственной физической среды действует угнетающе на человека, вызывает болезненные реакции. В этих нормативных документах регламентируются физические факторы экстремальных ситуаций окружающей природно-техногенной среды: солнечная радиация, инсоляция, ультразвук, шум, производственная вибрация, электромагнитные излучения радиочастотного диапазона, электромагнитные поля неионизирующей части спектра, электромагнитные поля переменного тока промышленной частоты, электромагнитная энергия радиолокаторов и других технических устройств, другие физические факторы.
Приведены ГОСТы шифра 17.8.1 «Охрана природы» по основным терминам и определениям - гидросфера, атмосфера, охране и защите лесов, ландшафтам и рекультивации земель.
Относительность обеспечения стабильной безопасности здорового климата для пребывания людей в жилище, интересно проследить на нормировании инсоляции в Московских городских строительных нормам (МГСН). В них, уступая экспансии коммерческих структур в наращивании плотности застройки и этажности, соответствующие органы допускали уменьшение инсоляции жилых помещений, попадающих в затенение - менее 2,5 часов (при установленной Федеральными нормативами не менее 2,5 часа в день для территорий и зон южнее 58° с.ш.). Реализовать данное ухудшение не удалось, изготовленный документ МГСН - изъят из продажи.
Продолжают совершенствовать нормативные документы по ситуациям, связанным с экологическим риском, которые используются при разработке раздела "Охрана окружающей среды", обязательном в составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений, в том числе жилищно-гражданского назначения. Проблемы охраны окружающей среды обусловлены индустриальными способами производства новых материалов, новых лекарств и т.д. на основе химических технологий, не встречающихся в природе /до 95% всех технологий/. Химические технологии составляют до 90% промышленных процессов, в которых получение полезных веществ сопровождается воспроизводством нескольких миллионов соединений. При этом часть из процессов загрязняющая среду.
Поэтому в состав раздела включают разработку ряда подразделов - например, "Охрана атмосферного воздуха от загрязнений", "Организация санитарно-защитной зоны". В этих подразделах предусматриваются мероприятия по охране и защите более чем от 495 зарегистрированных в Списке и Дополнениях к нему загрязняющих веществ и их предельно допустимых концентраций /ПДК/ более 40 сочетаний от двух до четырех и более, обладающих эффектом суммации. Кроме того, учитываются ориентировочно безопасные уровни воздействия /ОБУВ/ загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Списком и Дополнениями к нему регламентировано более 1302 безопасных уровня. 0днако, в условиях нескрываемых бед приносимых цивилизацией, наряду с приточно-вытяжной вентиляцией с механическим и естественным побуждением, а также автономным и центральным кондиционированием начали предотвращать экологическую ситуацию за счёт широкого инженерного использования сада в структуре зданий. Местное озеленение дополнительно защищает человека и непосредственно влияет на качество его жизни, что совершенствует экологическую обстановку, за счёт дополнительного финансирования использования здания.
Другой подраздел: "Охрана поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения" - ориентирован на учет более чем 1346 наименований, установленных соответствующим Списком загрязняющих веществ в воде, водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Особо учитываются также требования к воде рыбохо-зяйственных водоемов и т.д.
При разработке подраздела "Контроль за промышленными отходами" учитывается классификатор токсичных промышленных отходов различных классов опасности и производств, где они образуются, включающий более 134 наименований.
Разрабатываются также и другие подразделы - например, "Защита от вредного воздействия физических факторов", "Защита окружающей среды при проектировании городских улиц и дорог", "Оценка воздействия объекта строительства на окружающую среду". В каждом из них должна быть дана оценка возможного экологического ущерба, наносимого природной среде при строительстве/реконструкции/объекта.
Относительность обеспечения безопасности применительно к экологическим рискам обусловлена тем, что Списки загрязняющих веществ, классификаторы токсичных отходов и пр. постоянно пополняются, ПДК и ОБУВ изменяются и уточняются. Такое состояние перманентно и свидетельствует о большей определенности сегодняшнего и неопределенной упрощенности прошлого.
Например, ртутные термометры ИС - используются издавна. Металлическая ртуть по степени воздействия на организм человека относится к I классу - "вещества чрезвычайно опасные". И если в 50-х годах разбивался термометр и происходил разлив шариков ртути, на это никто не обращал внимания. В современных условиях то же разрушение термометра допускает вызов специальных служб спасателей. Для сбора разлившейся ртути, особенно в помещениях, используемых детьми. Такие единичные факты свидетельствуют о прогрессивных тенденциях адаптации к техногенной урбанизированной среде жителей городов, но вызывающие у них различные заболевания.
Практика, например, архитектурного проектирования пока ещё не располагает отработанной методикой комплексного учёта экологической ситуации и решает только частные задачи в этом направлении, если они осуществимы технически и обоснованы экономически. В зданиях, возводимых в рискованной ущербной экологической ситуации необходимо устройство собственной системы жизнеобеспечения включая элементы, обеспечивающие замкнутый цикл функционирования, например, создание экологических оазисов с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии и не требующих внешних поступлений воды. Так, например, отсутствие таких зданий создало проблемы при аварии на газопроводе в Оренбурге.
Продолжают использовать в проектировании систему строительных норм и правил, регламентирующих параметры ситуаций, связанных с риском, влияющих на безопасность градостроительных и объемно-планировочных решений, конструкций зданий и сооружений. Например:СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" – нормирует необходимость учета климатических параметров холодного периода года: наиболее холодных суток, наиболее холодной пятидневки продолжительностью (в сутках) дискомфортного периода года, требующего отопления, с температурой <0°С, <8°С, <10°С; направление ветра и его скорость.
Приводятся климатические параметры теплого периода года, средние месячные и годовые температуры воздуха С; величины солнечной радиации Мдж/м2;содержат карты-схемы климатического районирования территории России для строительства, зон влажности, зон суровых условий Севера, территорий распределения среднего за год числа дней с переходом температуры воздуха через ноль С и т.д.
Решение проблем создания благоприятных климатических условий в архитектуре решается за счёт энергосберегающих ограждающих конструкций наружных стен мероприятий и тепла от централизованного теплоснабжения района. При этом в городах размещено огромное количество киосков попутного торгового обслуживания с эксфильтрационными теплопотерями. Актуальное сохранение теплоэнергии за счёт использования тепла (или холода) земли, солнечных батарей, ветровой энергии обычно требует дополнительных затрат и не поддерживается заказчиками, что сдерживает внедрение имеющихся научных разработок и появление нормативных рекомендаций.
Экономия энергии и её оптимальное использование, а также переработка и вторичное использование в энергетической политике в некоторых странах являются главными задачами. В отечественных условиях лишь с 2000 года определены условия для проектирования, строительства и реконструкции нового поколения энергоэффективных зданий и сооружений их теплозащите и энергосбережению. Тому способствовало введение СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», и свод правил к нему СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», также как выпуск 46 (из 87) уточняющих территориальных строительных нормативных документов, например по г. Москве, Московской обл., Белгородской, Владимирской, Ивановской, Саратовской, Тверской области и другим субъектам федерации.
СНиП
22-01-95 "Геофизика опасных природных воздействий" введен впервые,
нормирует область применения, содержит термины и определения, имеет раздел о
факторах
опасных природных процессов и приложение о
категориях опасности природных процессов.
СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия" /издание 1996 г./ - рассматривают экстремальные условия и нормируют расчетные значения снеговых – ( уточненных после ряда обрушения кровель), ветровых, гололедных нагрузок, температурно-климатических воздействий, предусматривают учет при проектировании особых нагрузок /сейсмических, взрывных, при резких нарушениях технологических процессов, при деформации оснований из-за изменений структуры грунта/, устанавливают расчетные сочетания нагрузок и воздействий. Например, много сложнейших задач пришлось решать при проектировании и строительстве телебашни в Останкино и предусмотреть самые неожиданные явления природы. Сегодня учёными утверждается, что Останкинская - Никитинская башня способна выдержать вдвое большие нагрузки, чем при самых страшных ураганах. Участившиеся аварии большепролётных конструкций общественных зданий обусловили эксплуатационные службы вести постоянные визуальные наблюдения и инструментальные обследования и передавать информацию о состоянии несущих конструкций для выявления продолжения безопасности их эксплуатации.
СНиП
2.01.09-91 "Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и
просадочных грунтах" - нормируют экстремальные условия для проектирования
и конструирования на площадях залегания полезных ископаемых, разрабатываемых
или намечаемых к разработке, и на просадочных грунтах, устанавливают расчетные
значения деформаций земной
поверхности различных видов и порядок учета
сочетаний этих деформаций при расчете; При
этом в отдельных регионах
вводятся в действие территориальные строительные
нормы (ТСН) дополнительно
учитывающие и уточняющие местные
условия и материалы при
проектировании и строительстве. Например, ТСН 22-301-98 (Пермской обл.) «Здания на подрабатываемых
территориях Верхнекамского месторождения
калийных солей. Назначение строительных мер защиты».
СНиП 22-02-2003 "Инженерная защита территорий зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения." - содержат основные положения проектирования сооружений и мероприятий инженерной защиты, требования к системному подходу и учету возможностей сочетания опасных геологических процессов /лавинных, селевых, оползневых, обвальных/ на осваиваемой территории, предусматривают уточнение объема и состава дополнительных инженерных изысканий, устанавливают требования к планировке и застройке территорий, расчетные параметры и конструктивные требования к конструкциям сооружений инженерной защиты, требования по инженерной защите закарстованных территорий и защите берегов морей, водохранилищ, озер и рек от размыва и переработки.
СНиП
2.06.03-85 "Мелиоративные системы и сооружения" - устанавливают нормы
проектирования оросительных и осушительных
систем, оградительных дамб и противоэрро-зионных сооружений, требования по проектированию рыбозащитных
мероприятий, защите
лесных насаждений, охране животных и охране
вод, содержат методику определения расчетных расходов и уровней воды в водоисточниках, водоприемниках,
осушительных каналах.
СНиП
2.06.04-82 "Нагрузки и воздействия на гидротехнических сооружениях
/волновые, ледовые и от судов/" /издание 1995 г./ - устанавливают
расчетные значения вол
новых и ледовых воздействий, а также
нагрузку от навала судов на гидротехнические сооружжения.
СНиП 2.06.14-85 "Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод" - содержат нормы проектирования приемов защиты от подземных и поверхностных вод горных выработок: во до понижение, водоотлив, противофильтрационная завеса, регулирование поверхностного стока.
СНиП 2.06. 15-85 "Инженерная защита территорий от затопления и подтопления -устанавливают нормы проектирования сооружений инженерной защиты от затопления и подтопления территорий поселений, промышленных, транспортных, энергетических и коммунально-бытовых объектов, месторождений полезных ископаемых и горных выработок, сельскохозяйственных и лесных угодий, природных ценных ландшафтов, представляют методику прогноза подтопления для освоенных территорий, нормы расчета пропуска паводков через водосборные устройства.
СНиП П-7-81* "Строительство в сейсмических районах" (издание 2001 г. с изменениями ) - содержат нормы проектирования промышленных и гражданских зданий и сооружений, транспортных и гидротехнических сооружений в экстремальных условиях, с учетом изменений норм проектирования, дополненных новыми картами общего сейсмического районирования территории Российской Федерации (ОСР-97). При этом в отдельных регионах вводятся в действие территориальные строительные нормы (ТСН) дополнительно учитывающие и уточняющие местные условия и материалы при проектировании и строительстве сейсмобе-зопасных зданий и сооружений, например, ТСН 22-302-2000 (Краснодарского края) "Строительство в сейсмических районах Краснодарского края" (СНКК 22-301-2000). В соответствии с указанными нормативными требованиями, соблюдение которых обеспечено подрядными организациями, как правило, здания не разрушаются. Например, после землетрясения на Алтае выстояли те здания, которые фирмы построили строго по строительным нормам, что было подтверждено результатами своевременного контроля качества строительства.
СНиП 23-03-2003 "Защита от шума" - содержат определения и параметры источников шума, мероприятия по его снижению на селитебных территориях городов, внутри зданий и сооружений и на площадках промышленных предприятий, нормы и расчеты звукоизолирующих и звукопоглощающих конструкций, требования по проектированию экранов, глушителей и т.д.К СНИП 23-03-2003 разработан СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий», а также СП 23-104-2004 «Оценка шума при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов метрополитена».
Продолжают действовать ГОСТы на определение шумовых характеристик транспортных потоков, методы измерения шума на различных территориях и в помещениях, методы измерения звукоизоляции кабин и кожухов и пр. (ГОСТы с 1978 по 1988 годы).
Отдельные разделы по нормированию архитектуры экстремальных условий и особых воздействий, по нормированию ситуаций, связанных с риском, имеются в ряде других нормативных документов. Например, в СНиП 2.07.01-89* "Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений" (издание 2001 г.) изложены требования по инженерной подготовке и защите территорий при проектировании населенных мест. Определены мероприятия по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов, по защите атмосферы, водных объектов и почв от загрязнения, по защите от шума, вибрации, электрических и магнитных полей, излучений и облучений и т.д.
В архитектурно-типологических нормах по многоквартирным жилым и общественным зданиям -соответственно СНиП 31-01-2003, СНиП 2.08.02-89* /издание 2001 г./ -регламентированы особенности проектирования с учетом ситуаций, связанных с риском для людей в разных видах зданий, разной этажности, требования по противопожарным мероприятиям, дымоудалению, эвакуации нормы по освещенности, инсоляции, расчетной температуре воздуха, удалению мусора, использованию помещений подвальных и цокольных этажей и т.д. Современный архитектор несёт ответственность не только за выбор образа, формы, конструкций здания. Теперь ответственность расширена до размеров квартала, района целого города
В нормах по проектированию генеральных планов промышленных предприятий, административно-бытовых и производственных зданий и сооружений и промышленных предприятий - соответственно в СНиП П-89-80* /издание 1996 г./, в СНиП 2.09.04-87* /издание 2001 г./, в СНиП 31-03-2001 в СНиП 2.09.03-85 - приведены общие положения по месту размещения и планировке территории предприятий, минимальной плотности застройки. Размещению инженерных сооружений и сетей с учетом возможности возникновения ситуаций, связанных с риском, регламентируются противопожарные и эвакуационные требования.
Санитарные характеристики производственных процессов, нормы проектирования бытовых и административных зданий и помещений типы гардеробных и специальных бытовых помещений и устройств для хранения спецодежды работающих. Классифицировано категорирование производств по взрывопожароопасности и изложены требования по проектированию их объемно-планировочных и конструктивных решений. Требования по проектированию сооружений функциональных групп - для опирания и размещения оборудования, коммуникационных и транспортных, емкостных и проч. /трубы, башни, копры, градирни, подпорные стены/ и т.д. Рекомендован перечень технико-экономических показателей по оценке качества проектного решения.
Таким образом, нормированием охвачены в основном ситуации, связанные с риском и экстремальными условиями природного происхождения и техногенного характера, которые практика проектирования и строительства ассимилировала издавна. Недостаточен охват нормированием антропогенно-экологических и антропогенно-технических ситуаций. По известным всем причинам показатели долголетия в России снизились. Сказываются стойкие стереотипы "человеческого фактора" - установок на экономические приоритеты вместо экологических, сиюминутные приоритеты сегодняшнего дня без учета потребностей поколений отдаленного будущего "после нас хоть потоп...". Нормальным принято считать энергичную экспансию в природную среду, ее освоение и эксплуатацию в ущерб надежности долговременного функционирования, устойчивого развития. Те же стереотипы мышления в техносфере "большой" урбанизации оборачиваются не всегда обязательной "техно-нормо-лояльностью".
Экстенсивная деятельность человека продолжает ухудшать условия безопасного функционирования урбанизированных территорий. Антропо-техногенные факторы - продолжающееся строительство, протечки сетей водопровода и канализации и пр. обусловили подтопление и угрожающее ухудшение качества водопроводной питьевой воды в более чем 500 городах Российской Федерации. Более 400 городов, в том числе, около 40 столиц автономных образований, краевых и областных центров, являются заложниками регламентов режима и эксплуатации водохранилищ, речных стоков при естественной неравномерности атмосферных явлений и соответственно — неопределенности предвидений. В более чем 170 городах остаются актуальными угрозы оползней и разрушений берегов. Не прекращается оврагообразование, все чаще напоминают о себе обвалы, карст, сели, лавины.
Стратегические цели градостроительства обусловлены интересами государства, планировка городов служит интересам населения, отдельные здания интересам физических и юридических лиц. Популярность подхода максимизации получения продукции в кратчайший срок приводят к спешке, которая влечет за собой просчеты в политико-экономических решениях, ошибки в проектировании, зачастую нарушения технологических регламентов, провоцирующих ситуации, связанные с риском.
Известен пример волюнтаристски-ошибочного размещения территории города Волгодонска Ростовской области на лессовых макропористых грунтах с мощностью просадочной толщи 20-30 м. Здания и сооружения возводились из привозных конструкций, рассчитанных для обычных условий строительства. Ненормативной эксплуатации водонесущих коммуникаций, утечек из сетей, недостаточности водозащитных мероприятий, непредусмотренного (непредсказанного) интенсивного неравномерного подъема уровня подземных вод, соответственно, появились просадки грунтов и сверхнормативные деформации в более чем 100 объектах нового города. Потребовалось проведение ремонтно-восстановительных работ.
До настоящего времени специалисты города ведут постоянные инструментальные и визуальные наблюдения, прогнозируют деформации оснований, конструкций и сетей, продолжают бороться за повышение эксплуатационной надежности зданий, сооружений и инженерных коммуникаций.
Участившиеся катастрофы и аварии, имеющие устойчивую тенденцию к росту, отмечаемый повсеместно экологический дискомфорт связаны не только с развитием гласности, но в значительно большей мере с глобальными изменениями климата и в связи с этим активизацией опасных природных процессов и их производной - антропогенно-технической составляющей. Кроме этого, осуществляется дальнейшее - развитие территорий и населения, когда все чаще осваиваются территории с малоизученными экстремальными условиями.
Например, с отрицанием классического требования - наличия питьевой воды - размещен на периферии пустыни Кара-Кум, оставшийся ныне в Казахстане, город Шевченко. Для снабжения населения города питьевой водой построен ядерный опреснитель. Предвидение последствий для здоровья населения использования такой воды требует постоянного мониторинга и проживания нескольких поколений людей, либо программирования сменяемости населения.
Требуют изменения привычное направление расходов в основном на ликвидацию последствий стихийных бедствий, техногенных катастроф и аварий, а не на их изучение и предупреждение. В этой связи необходим существенный пересмотр нормативных документов с целью регламентации приоритетности профилактических мероприятий, реализации их в практике проектирования, строительства и реконструкции. Нет сомнений, что качественное выполнение изыскательских, проектных, строительно-монтажных работ может быть обеспечено деятельностью людей, имеющих нужную квалификацию и лично заинтересованных в строгом соблюдении нормативной технологии и дополнительных профилактических мероприятий, направленных на повышение устойчивости архитектурных объектов в экстремальных условиях. Положительным примером упреждающего нормирования безопасности, приоритетности профилактических мероприятий, является ТСН 31-323-2002 Республики Саха (Якутия) "Подземные объекты в горных выработках криолитозоны Якутии". Такой подход особо актуален с учетом тотальной засекреченности подобных объектов в прошлом, место размещения которых зачастую забывается, утрачивается, чтобы обнаружится в очередной ошибке проектирования и строительства при проседании.
Аналогичны ТСН 30-301-96 Тюменской области "Территориальные строительные нормы по проектированию гражданских зданий и сооружений на территориях ликвидированных нефтегазовых скважин для городов Нефте-Юганска и Пыть-Яха Тюменской области", учитывающие специфику местных условий, деградированных неэкологическими технологиями добычи.
Ситуации, связанные с экстремальными условиями и воздействиями, с риском, их постоянно увеличивающееся - по мере совершенствования приборной базы измерений и проведения научно-исследовательских работ - количество, состав и структура продолжают оставаться недостаточно изученными и понятыми. Актуально дальнейшее совершенствование научной классификации за счет уточнения известных, введения появляющихся новых и прогнозируемых ситуаций.
Рационально продолжение разработки требований к системному подходу и учету возможностей сочетания, интеграции, комплексности опасных процессов и воздействий на освоенной и осваиваемой территориях, при которой риски и ущербы проявляются иначе, чем при единичных воздействиях. Группы, виды, разновидности, масштабность, степень вредности, предсказуемость и т.д. ситуаций и воздействий характеризуются по-разному и зависят от климатических условий, степени урбанизации территорий, характера и мощности промышленных производств и т.д. и даже от национальных особенностей и регионального менталитета. При этом каждая ситуация, связанная с риском, достойна тщательного изучения и возможного отражения в нормативных документах.
Например, продолжает оставаться неопределенным нормирование ситуаций и процессов природного происхождения - ураганы, смерчи, цунами, образия и термообразия, суффозия, термоэрозия, термокарст, пучение, солифлюкция и др.
Развивается проектирование, требующее разработки нормативно-методического обеспечения для архитектуры экстремальных условий и особых воздействий:
- под землей - сложная геологическая среда, грунтовые воды, нетрадиционные противопожарные и эвакуационные требования, изолированность, замкнутость, отсутствие естественного освещения, инсоляции и аэрации и т.д.;
- для условий гор и пустынь - рельеф, разряженность атмосферы, недостаток кислорода, контраст температур, труднодоступность, зной, пустынность, пылевые бури безводность и т.д.;
- для условий морей и океанов - волновые воздействия, морские течения, влияния приливов и отливов , высокие давления на больших глубинах и т.д.
- для условий в космическом пространстве - холод близкий к абсолютному нулю, резкие перепады температур, высокий уровень радиации несовместимый с жизнью, инфильтрация в условиях глубокого вакуума, метеоритная опасность, излучения в т.ч. жесткое ультрафиолетовое излучение в 1000 раз больше чем на земле и т.д.
Требует дальнейших исследований и учета в нормировании, например, условия, связанные с риском поднятия-опускания, расширения-сжатия, отдельных участков территории и ее скорости. Земля, традиционно воспринимаемая как незыблемая опора, на самом деле "дышит". В частности, территория Москвы и Московской области опускается на 3 мм в год, Норильска - на 21 мм в год, бассейн реки Енисей - на 32 мм в год. В то же время Среднесибирское плоскогорье поднимается на 16 мм в год. Известен пример с территориями и водной поверхностью Каспия, которые после длительного опускания и понижения уровня воды, в последние десятилетия поднимаются, что повлекло за собой затопления обширных территорий, в том числе прибрежных населенных мест. И в первом, и во втором случаях выполнялись «противоречивые» инженерные мероприятия - по регулированию уровня воды, повлекшие значительные экономические издержки.
Следует отметить, что на нефтепроводах ежегодно фиксируется до 50 тысяч инцидентов чрезвычайного характера, по многим территориям геодинамические наблюдения поднятия-опускания, расширения-сжатия отсутствуют: поэтому, например, аварийность протяженных сооружений инженерной защиты, трубопроводных и энергетических систем зачастую "списывается" на устаревание, коррозию, недостатки эксплуатации, так как отсутствуют обобщения и возможная коореляция этих инцидентов с районированием поднятия-опускания, расширения-сжатия земной поверхности, в недостаточной мере учитываемой в нормировании и проектировании.
Интерес к радиоактивности в последние десятилетия стимулировал развитие исследований и дальнейшую разработку нормативных документов и введение сертификации и радиационного контроля по использованию в строительстве природных материалов (глиноземы, гранит, пемза и проч.) с допустимыми уровнями выделения радионуклидов.
В отдельную проблему выделилось также направление по предупреждению (обеспечению) радиационной безопасности населения от воздействия природных радионуклидов при строительстве объектов. Например, введены в действие соответствующие территориальные строительные нормы ТСН 22-303-2001 в Пермской области, ТСН 23-354-2004 в Московской области. Однако для радиационно-загрязненных территорий продолжает оставаться актуальной разработка серии нормативных документов для условий когда атрибуты природы, особенно земля, становятся опасными для здоровья (вместо привычной защиты).
Необходимы нормативные документы по специальному благоустройству территории, проектированию и строительству защищенных объектов от грунта, от солнца, пылеподавление, организация водостоков, создание замкнутой автономной, часто герметичной искусственной среды, устройство аэродинамических обтекаемых форм зданий, водообмывающих поддонов для обуви при входах, козырьков и отмосток, особого остекления, специального инженерного оборудования различных фильтров очистки и т.д.
Для таких территорий рациональны изменения-дополнения в действующих нормах по приемам планировки населенных мест и нормам сети (снижение рождаемости, миграция); новым типам зданий, - например, службы социально-психологической помощи для детей, подростков, их родителей и учителей; нормам обеспеченности, наполняемости, составу и площади помещений - увеличение рекреационных, спортивно-оздоровительных, специальных медицинских помещении и их площади из-за изменений в психике, ослабленного тонуса и т.д.
Другой атрибут природы - вода также становится, иногда предвидимо, опасной для здоровья (вместо колыбели жизни). С большой долей определенности актуально научно-нормативное и очищающе-восстановительное упреждение "подгнивающей водяной консоли" Химкобината "Маяк" Челябинской области. Здесь в пойме реки Теча и озера Карачай водапродолжает "фонить" (300 тыс. кюри) в направлении Исеть, Тобол, Иртыш, Обь, Северный ледовитый океан.
Недавно, лишь в 90-х годах выпущены нормативные документы по древнейшему воздействию - радону. Другое древнейшее воздействие - запах пока не поддается нормированию из-за отсутствия технических средств измерений. Остаются пока ненормируемыми воздействия веществ в предельно-допустимых концентрациях, особенно в их суммации, пылевой и микробный микроклимат (особенно инфекционный), аэроионизация, геопатогенные воздействия (разломы и трещины в земной коре), "колодцы мантии" и прочие биопатогенные воздействия,"сети концентраций и разряжений", "купол - фара подкачки", "шатер - отсос - вытяжка", "угол помещения - зона разряжения", архитектурная экология,"поля форм", магнитовоздействия (магнитные бури) и т.д.
Определенно наращивают свою мощь мины замедленного действия - свалки больших городов. Уже накоплено "вечно захоронено" по одной тонне мусора и отходов на одного жителя России. Между тем не предвидение, а расчеты, показывают, что для достижения безопасного для окружающей среды состояния (без переработки) для свалок бытовых отходов требуется 700-1000 лет. Нормативный уровень качества определяется требованиями системы нормативных документов в проектировании объектов. Нормативный уровень качества строительной продукции изменяется под воздействием достижений науки и техники, исходя из технических и экономических возможностей государства. Не всякое повышение требований по качеству строительной продукции соответствует интересам широкого круга потребителей. Например, квартиры оборудованные по лучшим мировым стандартам сейчас недоступны для людей нуждающихся в улучшении жилищных условий.
Фактический уровень качества это уровень, достигнутый на стадиях проектирования и строительства. Он характеризует качество проекта, как степень соблюдения нормативных требований и условий заказчика. Фактический уровень качества объекта полностью выявляется на стадии его эксплуатации. Эксплуатационные свойства объекта оцениваются как соответствие проектных замыслов показателям полученным в натуре с учётом затрат необходимых для поддержания конструкций зданий и сооружений в работоспособном состоянии.
Проблемы обеспечения безопасности должны учитываться при разработке генеральных планов городов и поселений региональными нормативами градостроительными нормативами. Однако, сегодня отменой лицензирования не предусмотрено законодательно квалификационного механизма, позволяющего заниматься градостроительным нормированием и проектированием. Саморегулирование в градостроительной деятельности по выдаче разрешений на строительство объектов на участках, на которые распространяются действие градостроительных регламентов, должно быть сопровождено рекомендациями с применением наукоёмких технологий в научных исследованиях профессиональных кадров.
Следует отметить что на основе использования перечисленных Законов , нормативных документов сосуществуют друг с другом и с другими ведомствами сложившиеся в отечественных условиях надзорные органы: архитектурно-строительные, противопожарной безопасности, системам безопасности, энергетическому, горнотехническому, экологическому, санитарно-эпидемиологическому, атомному надзору, охране труда.
И вдруг с выходом Федерального Закона «О техническом регулировании» в 2002 году не так научно обоснованная, стройная, однако привычная описанная ведомственная парадигма системы норм и сдержек воздействий, обеспечения защиты и безопасности в проектировании, должна подвергнуться революционным преобразованиям на основе нового жанра - технических регламентов. Технические регламенты принимаются в целях: защиты жизни и здоровья граждан, имущества физических и юридических лиц, государственного и муниципального имущества; охраны окружающей среды, жизни и здоровья животных и растений и пр. В законе заложена идея высказанная Ле Корбюзье – здание то же индустриальное изделие (оборудование) машинной цивилизации и требования к нему предъявляются как к таре, упаковке функций жизнеобеспечения людей. Хотя хранение, перевозка, реализация таких изделий - зданий требует дополнительных ограничений, уточнений, о чем Закон умалчивает. Закон просто игнорирует эмоциональную, историческую, экологическую, наконец, долговечную и недвижимую составляющую архитектуры.
Вместе с тем Закон постулирует безопасность - как состояние защищенности жизненно важных интересов личности общества и государства от внутренних и внешних угроз и опасностей, включает перечни группировок:
- безопасность излучений – электромагнитные волны, в том числе радиоволны, световые волны, рентгеновские лучи, звуковые волны;
- биологическая безопасность - от органического загрязнения возбудителями болезней, вредными насекомыми и клещами, переносчиками возбудителей болезней человека, животных и растений;
- взрывобезопасность - в отношении непреднамеренного взрыва в процессе эксплуатации, транспортирования и хранения продукции;
- механическая безопасность - в отношении механических повреждений, то есть повреждений, связанных с перемещением тел и происходящими при этом взаимодействиями между ними;
- промышленная безопасность - в отношении воздействия на персонал промышленного предприятия опасных и вредных факторов призводственной сферы - физических, химических, биологических, психофизиологических, тяжести и напряженности трудового процесса, гигиенических свойств оборудования, травматизма;
- термическая безопасность - в отношении термических воздействий на персонал промышленного предприятия и потребителей;
- химическая безопасность - в отношении возможных поражений персонала промышленного предприятия и потребителей в результате химических воздействий;
- электрическая безопасность - в результате воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля, статического электричества;
- ядерная и радиационная безопасность - в отношении проникающей радиации – потока гамма-лучей и нейтронов;
- электромагнитная совместимость - способность радиоэлектронных средств различного назначения работать одновременно при единстве измерений.
Далее в другом месте Закона упомянуты необходимость разработки «общих» технических регламентов по безопасной эксплуатации зданий, строений, сооружений и безопасного использования прилегающих к ним территорий, также как по экологической безопасности. Законом предписывается иная редакция действующих норм и их производных, «когда левый фланг на правый фланг, правый фланг на левый фланг» - разделить их содержимое на обязательные требования, обеспечивающие безопасность (гарантии и контроль государства) и добровольные требования обеспечивающие качество. Такое обновление, например, по действующим 188 СНиПам и около 5000 стандартам требуется завершить к 1июля 2010 года.
Между тем перечисленные группировки, отдельные уже освоенные для защиты среды воздействия весьма условны. Эти перечни их характеристики будут пополняться по мере рафинирования видов чувствительности, возрастания возможностей приборизации измерений и двух десятков анализаторских систем человека, отражающих воздействия внешней и внутренней среды на организм. Как говорится болевая чувствительность дает сигнал о вреде наносимом воздействием-раздражителем.
Когда-то за одно предположении о движении Земли сжигали на костре. Ныне установлено что Земля несется со скорость 250 км/сек., одновременно участвуя еще в 28 движениях, причем это число будет возрастать.
Перечисленные проблемы могут быть сгруппированы различными логическими моделями. Практические вопросы связаны с нерешёнными научными проблемами градостроительной науки. На разработку концепции здания оказывает влияние политическая и социальная атмосфера. Гармония с окружающей средой и энергетическая эффективность должны быть основными факторами при проектировании зданий. Общественные приоритеты в развитии архитектурной среды вступают в противоречие с частными интересами инвесторов, что неизбежно сдерживает развитее научных знаний. Актуально объединение усилий, в том числе с привлечением и использованием опыта других государств по обобщению фактографического и эмпирического материала по разнообразным ситуациям, связанного с риском и прогнозами развития опасных процессов в экстремальных условиях строительства.
Рекомендации по предотвращению аварий и отказов техногенного характера, ситуаций природного происхождения и экологического характера, ошибкам в проектировании реализованных в градостроительстве, архитектуре, строительстве (жилищно-гражданском, транспортном, гидротехническом, энергетическом, промышленном, сельскохозяйственном и проч.), жилищно-коммунальной сфере должно быть учтено проектировщиками. Такая консолидация усилий и накопление материалов рациональны в форме соответствующих Атласов. Особенно для процессов, отличающихся постоянством и периодичностью с длительным /более срока человеческой жизни/ промежутком времени. В этих Атласах возможна обработка информации по единым методикам достоверности, принятым различными ведомствами и службами.
В методиках должны быть определены количественные и качественные параметры по оценке ситуаций, связанных с риском и опасностями, правила их измерений, определен инструментарий для этих измерений, определена экономическая целесообразность и эффективность защитных мероприятий, вариантная оценка возможных ущербов. Тем самым создадутся условия для экономии средств за счет сокращения дублирования и ускорения решения задач научных исследований и обновления нормативных документов, их гармонизации с международными требованиями, регламентации приоритетной профилактической направленности защитных мероприятий для населения и территорий.
Повысится надежность оценки качества проектирования архитектурных объектов и достоверность расчётов безопасности их функционирования. Относительность безопасности с учетом осознанной неизбежности и свободы выбора по формуле "Предупрежден - значит спасен!" будет замещена допустимым и достаточным обеспечением безопасности и защиты в ситуациях связанных с риском в архитектуре экстремальных условий с учётом единого методического подхода и нормативно-правового обеспечения градостроительной деятельности в различных субъектах РФ. Опыт страданий и гибельности , опыт неготовности к испытаниям неблагоприятными условиями, незащищенность, развивает в человеке стремление к высшей безопасности гарантом которой выступает - избыток жизни в качественной архитектуре экстремальных условий , где обеспечивается будущность и надежда.
ПРИМЕЧАНИЯ:
Впервые статья Зайченко Е.Н. была опубликована под названием «Экстремальщина и чрезвычайщина и ее охват нормативными документами» в газете «СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРТ» №8 (99) в 2001 году.
Фрагмент статьи автора с соответствующей аналитической справкой, под названием «Нормирование безопасности» был опубликован в журнале «Военные знания» №1 за 2004 год стр. 39 - в рубрике «Гражданская оборона и чрезвычайные ситуации».
Часть статьи с соответствующим развитием, автора под названием «Нормирование безопасности в градостроении» была опубликована в журнале «Архитектура, строительство, дизайн АСД/ACD « №2 (42) 2004.
Другая часть статьи иллюстрированная авторскими фото, например, разрушений после спитакского землетрясения (Армения) и пр. под названием «Архитектура экстремальных условий . Нормирование безопасности территорий поселений, зданий и сооружений» опубликована в «Архитектурной газете» №6 (139), август 2004 г.
Производные обсуждаемой темы под названием «Воздействия, опасности, риски, и система их нормирования – предупреждения» опубликованы в рецензируемом журнале (из списка ВАК) «Экология промышленного производства». М. ВИНИТИ, ЦЭИ, 2004 г стр.47-55.
Вариант статьи приведенный выше опубликован в газете «Строительство и бизнес» №10 (98) октябрь 2008 года в рубрике «Градостроительство» с приглашенными соавторами Архитектор Алпатова И.А. (МАРХИ), к.т.н Хомко А.А. (Москомархитектура), канд. арх. Зайченко (МГОУ), канд. арх. Привалов И.Т.( РГОТУПС). Научный руководитель темы статьи к.а. Зайченко Е.Н.
Комментарии (0)