Градостроительное планирование пространственного развития и реконструкции застройки (на примере пятиэтажной застройки Москвы 1950-60-х годов, не подлежащей сносу)

Актуальность исследования.

Актуальность проблемы обусловлена дефицитом территориальных ресурсов для нового строительства на территории Москвы со сложившейся пятиэтажной жилой застройкой. Вместе с тем, существующая планировочная структура территории с пятиэтажной застройкой, состоящей из домов «несносимых» серий, имеет низкую плотность жилого фонда (5,5 — 6,0 тыс. кв. м/га). Техническое состояние пятиэтажных жилых домов характеризуется небольшим физическим износом и достаточным запасом прочности конструкций. Это обеспечивает длительную эксплуатацию жилых домов и возможность произвести уплотнение жилого фонда и населения за счет устройства на жилых домах надстроек, мансард, а также пристроек и вставок на территории в разрывах между домами.

Районы жилой застройки занимают в Москве более четверти всей жилой территории, являясь самым представительным видом использования городских земель. По состоянию на 2000 год, общая площадь жилищного фонда составила 183,0 млн. кв. м, из них 20 млн. кв. м приходится на дома первого периода индустриального домостроения. Сегодня на каждого Москвича в среднем приходится 21,0−22,0 кв. м общей площади.

Серьезное состояние жилищного вопроса Москвы обусловлено наличием комплекса проблем развития жилых территорий:

— дефицит жилых площадей (% коммунальных квартир, большое число муниципальных очередников на получение жилья);

— большой объем устаревшего жилого фондаизменения строительных норм и правил, требуют пересмотра, модернизации существующих конструкций жилого здания первого периода индустриального домостроенияотсутствие архитектурно-пространственной выразительности жилой застройки;

— отсутствие продуманной и достаточной системы благоустройства (спортивные, детские площадки, территории для выгула собак);

— отсутствие комплексной системы культурно-бытового обслуживания;

— острый дефицит гаражей и автомобильных стоянок.

Генеральный план развития г. Москвы на период до 2020 года в качестве основных направлений реконструкции и развития жилых территорий предусматривает:

— ликвидацию в основном коммунального заселения и повышение жилищной обеспеченности с 20 до 26−28 кв. м/чел. за счет увеличения общего объема жилищного фонда со 179 до 220−230 млн. кв. м, в т. ч. в ходе завершаемых программ строительства и реконструкции жилого фонда сложившихся жилых районов — 34−41 млн. кв. мнового жилищного строительства на высвобождаемых производственных и складских, специальных и пр. территориях- 7−10 млн. кв. м.;

— уменьшение и стабилизацию доли физически амортизированного и морально устаревшего жилищного фонда с 36 до 15% за счет сноса и замены типовых жилых домов 2−32, 1605, 1МГ-300, К-7 и других серий первого периода индустриального домостроения и последовательного увеличения ежегодных объемов реконструкции с 0,2−0,3 до 1,2−1,4 млн. кв. м в год;

— улучшение потребительских и эксплуатационных характеристик жилой застройки за счет увеличения доли жилого фонда, соответствующего среднеевропейскому стандарту качества с 5 до 16% и уменьшение доли жилищного фонда низкого качества с 36 до 15%;

— обеспечение социально-психологического и экологического комфорта архитектурно-пространственной выразительности и функциональной достаточности жилых районов за счет форсирования соразмерных человеку пространств жилых дворов, развития системы внутриквартальных пешеходных связей и озелененных территорий, насыщения объектами обслуживания малого бизнеса в ходе перепланировки реконструируемых районов и комплексного благоустройства жилых районов последних лет строительства;

— повышение эффективности использования городских территорий за счет увеличения доли территорий смешенного жилого назначения с 6 до 11 тыс. га, повышение плотности жилой и смешанной жилой застройки в зонах городской активности до 15−20 тыс.кв.м/га и формирования качественного состава жилого фонда, соответствующего градостроительному потенциалу места размещения.

Приоритетные направления общегородского стимулирования реконструкции и развития жилых территорий г. Москвы предусматривают комплексное развитие и реконструкцию районов массового жилищного строительства 1 периода индустриального домостроения, включающую снос более 6,0 млн. кв. м амортизированного фонда серий К-7, П-32, П-36, МГ-300, 1605-АМ и пр., капитальный ремонт, перепланировку и надстройку реконструируемого фонда серий 1−515, 1−510, 1−511, 1−447, а также новое строительство.

При градостроительном планировании развития и реконструкции несносимой жилой застройки требуется гарантированный прогноз прироста площади и количества жителей за счет устройства вставок, пристроек, надстроек и мансард и, следовательно, надежность организационно-градостроительных мероприятий для обоснования целесообразности инвестирования. Однако данных для оценки территориального резерва при развитии застройки путем ее уплотнения нет. Для градостроительного обоснования возможности массового возведения дополнительных этажей различных конструктивных схем и систем отсутствуют надежные методы расчета несущей способности жилых домов до проведения их технического обследования.

Нет данных о влиянии территориально-строительных ресурсов (TCP), включающих свободную территорию между жилыми домами (потенциальные территориальные ресурсы — ПТР) и покрытия жилых домов (надземные территории — НТ), на устройство вставок, пристроек, надстроек, мансард. В свою очередь, сочетание территориального потенциала жилой застройки в уровне земли с надежными методами предварительного расчета силовых воздействий на жилые дома обеспечит при градостроительном планировании выбор рациональных пространственных параметров застройки и позволит обосновать прирост площади жилого фонда и населения.

Для разработки данной темы использованы фундаментальные исследования в области градостроительства, развития и реконструкции сложившихся жилых территорий и зданий: по общим градостроительным проблемам (JI.H. Авдотьин, Т. В. Афанасьев, В. Н. Белоусов, Ю. П. Бочаров, В. В. Владимиров, А. Э. Гутнов, Г. А. Малоян, В. А. Лавров, И. Г. Лежава, Ю. В. Алексеев, A.A. Сегединов, A.B. Крашенинников, И. А. Фомин и др.) — по развитию и реконструкции территорий пятиэтажной жилой застройки и зданий (Ю.В. Алексеев, А. Ю. Беккер, С. Н. Булгаков, Л. Я. Герцберг, Ю. П. Григорьев, В. Н. Кутуков, Б. В. Дмитриев, А. Н. Дмитриев, Т. Г. Маклакова, А. Б. Некрасов, Л. Ф. Страшнова, П. Ф. Сергеичев, Г. Ю. Сомов, Ю. Г. Страшнова, О. В. Васильев и др.) — по учету физико-технических требований при развитии пятиэтажной жилой застройки (Ю.В. Алексеев, А. К. Соловьев, А. И. Герасимов, Т. Б. Говорова, A.A. Лепин и др.) — по эффективному использованию территорий (Ю.В. Алексеев, И. В. Лазарева, И. С. Родионовская и др.).

В основу исследования положены труды по расчету железобетонных конструкций (П.Л. Пастернак, П. Ф. Дроздов, В. Н. Байков, Б. С. Расторгуев, Э. Е. Сигалов, В. И. Мурашов и др.) — по обследованию и реконструкции зданий, проектированию усилений железобетонных и каменных конструкций (А.И. Бедов, Н. Г. Головин, А. К. Фролов, С. В. Горбатов, В. И. Фомичев, А. Н. Топилин, В. Ф. Сапрыкин, И. В. Лапицкий и др.).

Проектный опыт развития и реконструкции пятиэтажной застройки включает материалы ГУП НИиПИ Генплана г. Москвы, ЦНИИЭП жилища, ГУП.

МНИИТЭП, МГСУ и др.

Цель работы — установить влияние территориальных ресурсов жилой застройки и силового воздействия на жилые дома от надстроек и мансард на пространственное развитие и реконструкцию пятиэтажной застройкиразработать методику градостроительного планирования пространственного развития и реконструкции застройки при увеличении плотности жилого фонда и населения.

Предмет исследования — пространственное развитие пятиэтажной жилой застройки в зависимости от плотности жилого фонда, численности населения и несущей способности жилых домов.

Объект исследования — территория жилых групп с пятиэтажными жилыми домами, не подлежащими сносу.

В соответствии с целью работы поставлены задачи:

1. Обобщить и систематизировать градостроительные особенности существующей пятиэтажной жилой застройки, типы ее развития и реконструкции.

2. Обобщить и систематизировать существующий опыт строительства надстроек и мансард, их объемно-планировочные и конструктивные решения.

3. Получить коэффициент (Км), учитывающий объемно-планировочные решения мансард для определения прироста жилого фонда в зависимости от эксплуатируемой площади надстройки (SH) и мансарды (SM), а также площади этажа здания-основы.

4. Установить влияние потенциальных территориальных ресурсов (ИГР), типов застройки и жилых групп на площади вставок и пристроек (SBCT). Получить коэффициенты планирования (Km-n) и (Ктах), учитывающие возможное увеличение жилого фонда.

5. Получить формулу для расчета увеличения численности населения (М) в зависимости от прироста жилого фонда для различных типов жилых групп.

6. Получить формулы для расчета дополнительной нагрузки (N) на здание-основу от надстроек и мансард при различных уклонах покрытия и конструктивных решениях.

7. Получить зависимости влияния типа надстройки, мансарды, веса их конструкции на дополнительную нагрузку.

8. Разработать методику градостроительного планирования пространственного развития и реконструкции застройки при увеличении плотности жилого фонда и населения за счет устройства надстройки, мансарды, вставки, пристройки на потенциальном территориальном ресурсе и надземной территории.

Методика исследования базируется на системном анализе, позволяющем рассматривать исследуемые явления во взаимосвязи и независимотеоретических исследованияхэкспериментальном проектированиистатистическом анализе состояния пятиэтажной застройкисравнительном анализе результатов проектных экспериментов с данными технических экспертиз домов.

Достоверность полученных результатов исследования влияния TCP на пространственные параметры застройки подтверждается сходством данных полученных аналитических зависимостей и формул с реальными данными площадей ПТР и НТ в жилой застройке, а также с результатами расчетов силовых воздействий от конструкций надстроек, мансард, полученных по известному методу.

Научная новизна:

— разработан подход к оценке территориально-строительных ресурсов жилой застройки во взаимосвязи с несущей способностью здания-основы;

— получены зависимости и аналитические выражения расчета увеличения плотности жилого фонда и населения при учете территориально-строительных ресурсов жилой застройки;

— получены зависимости и аналитические выражения для расчета нагрузок от надстроек, мансард на конструкции здания-основы для градостроительного обоснования возможности массового их возведенияразработана методика градостроительного планирования пространственного развития и реконструкции застройки при учете территориально-строительных ресурсов.

На защиту выносятся: подход к оценке территориально-строительных ресурсов при учете несущей способности здания-основыаналитические зависимости, формулы и инженерные методы расчета влияния типов застройки и жилых групп на плотность жилого фонда и численность населенияаналитические зависимости и формулы учета дополнительной нагрузки от надстроек и мансард на здание-основуметодика градостроительного планирования пространственного развития и реконструкции жилой застройки при учете территориально-строительных ресурсов.

Практическое значение. Полученные зависимости, аналитические выражения позволят при градостроительном планировании и проектировании прогнозировать пространственное развитие жилой застройки, плотность жилого фонда и населения в ней. Методика градостроительного планирования пространственного развития застройки позволит на предпроектной и проектной стадиях оценить несущую способность здания-основы для устройства надстроек, мансард, а также площадь ПТР для вставок и пристроек и таким образом рационально использовать территориально-строительный ресурс.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты работы внедрены: в дипломные проекты выпускников кафедры «Градостроительство» МГСУв разработку концепции развития и реконструкции кварталов № 78, 79, 80 района «Нижегородский» ЮВАО г.

Москвы, района «Марфино» СВАО г. Москвыв научно-технические проекты кафедры градостроительства МГСУ, которые получили золотые медали на форуме НТТМ 2004 г. и 2005 г., проводимом на ВВЦ. Результаты работы представлены на внутривузовских конференциях МГСУ в 2000;2005 гг.- на всероссийском фестивале «Зодчество-2005» и конкурсе на соискание премии Правительства Москвы молодым ученым, проводимом ОАО МКНТ в Москве в 2005 г. (автор стала лауреатом премии).

Основные положения работы опубликованы в следующих печатных изданиях:

1. Дуничкин И. В., Егоров А. Ю., Тюменева О. В. Комплексная реконструкция пятиэтажной застройки 1950;60х годов в г. Москве на примере территории «Марфино» СВАО // Тезисы докладов конференции круглого стола 9-й международной выставки молодежных научно-технических проектов «ЭКСПО-наука 2003». М., 2003.

2. Дуничкин И. В., Егоров А. Ю., Тюменева О. В. Учет объемно-планировочных и градостроительных факторов при комплексной реконструкции пятиэтажной жилой застройки 1950;60-х годов // Тезисы докладов конференции круглого стола всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2004». М., 2004.

3. Алексеев Ю. В., Тюменева О. В. Формирование объемно-пространственных решений реконструируемой пятиэтажной жилой застройки 1950;60-х годов // Сборник статей факультета ГСХ, МГСУ, М., 2005.

4. Дуничкин И. В., Тюменева О. В. Формирование зданий-вставок и пристроек при развитии и реконструкции жилой территории с учетом ее микроклимата // Тезисы докладов 1-ой Московской городской практической конференции «ВУЗЫ-НАУКА-ГОРОД», МИИТ, М., 2005.

5. Дуничкин И. В., Егоров А. Ю., Тюменева О. В. Микрорайон города будущего (на примере территории Нижегородского района ЮВАО г. Москвы) // Тезисы докладов конференции круглого стола всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи «НТТМ-2005». М., 2005.

6. Тюменева О. В. Строительство домов-вставок и пристроек при развитии территории пятиэтажной жилой застройки // Материалы 3-ей международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство-формирование среды жизнедеятельности», МГСУ, М., 2005.

Объем и структура исследования. Диссертация состоит из введения, четырех глав: Глава I «Состояние проблемы развития и реконструкции" — Глава II — «Влияние плотности жилого фонда и численности населения на пространственное развитие застройки" — Глава III «Влияние силовых воздействий от надстроек и мансард на пространственные параметры здания-основы" — Глава IV «Градостроительное планирование пространственного развития и реконструкции застройки" — основных результатов и выводов, библиографии, приложений. Текстовая часть включает 115 страниц машинописного текстабиблиография — 105 наименований, графическая часть — 43 рисунка, приложения — 20 страниц.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

1. Выявлена взаимосвязь градостроительных особенностей пятиэтажной жилой застройки и ее пространственного развития при учете территориально-строительного ресурса и несущей способности жилых домов.

2. Получены формулы (3, 4, 5) для расчета единичной строительной (8СТр) и эксплуатируемой (8ЭКСП) площади мансарды на основе коэффициента (Км), учитывающего объемно-планировочное решение мансард. Получена формула (6) для расчета прироста площади жилого фонда от надстроек и мансард в зависимости от уклона покрытия мансарды и площади этажа здания-основы.

3. Предложен подход к оценке потенциального строительного ресурса застройки с учетом типологии жилых групп (А, В, С, Б) и их принадлежности типам застройки, табл.

4. Установлено влияние потенциальных территориальных ресурсов на прирост площади жилого фонда за счет вставок, пристроек для различных типов жилых групп. Получены аналитические зависимости расчета площади под размещение вставок и пристроек с использованием коэффициентов планирования К^ и Ктах от минимального участка размещения и планировочных резервов жилой группы.

5. Получена формула (15) для расчета численности населения при строительстве вставок, пристроек, надстроек и мансард, учитывающая типы застройки и жилых групп.

6. Получены формулы (18, 19, 20, 21) для расчета дополнительной нагрузки (К) на наружную стену здания-основы при различных объемно-пространственных и конструктивных решениях надстроек и мансард.

7. Установлены зависимости дополнительной нагрузки на здание-основу от уклона покрытия для надстроек и мансард различной этажности (22,23).

8. Разработана методика градостроительного планирования пространственного развития и реконструкции застройки с применением надстроек, мансард, вставок, пристроек на территориальном строительном ресурсе для предпроектной стадии. В рамках методики разработана система сбора и обработки информации о застройке, табл. 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7.