2.2 Выбор территории для строительства и развития города Градостроительный анализ территории

Составление проекта планировки города начинают с выбора территории для строительства. В случае, расширения существующего города, выбирают новые территории для развития жилой застройки и размещения других видов городского строительства. При создании нового города, выбирают площадку (место строительства) для всего города, или, в пределах отведенной площадки сравнивают и отбирают подходящие участки для различных зон города: производственной, жилой (селитебной), ландшафтно-рекреационной и др.

Таблица 1 - Влияние жесткости климата на архитектурно-планировочные принципы проектирования

Архитектурно-	Коэффициент жесткости
планировочные	Ж5.0	Ж=5...6	Ж=6...8	Ж=8...10	Ж 10
уровни	Степень жесткости
проектирования	I	II	III	IV	V
	Климатические условия
	Условно бла- гоприятные	Не благо- приятные	Диском- фортные	Крайне дискомфортные
	Архитектурно - планировочные приемы
Генплан города	Строительство компактных городов Сокращение радиусов общественного и транспортного обслуживания Компактность планировочной структуры города Увеличение плотности жилой застройки Зонирование территории с учетом микроклиматической модели города Формирование ветрозащитного характера планировочной структуры городских территорий Создание ветрозащитного и средозащитного озеленения
Проект микрорайона	Устройство общественных центров микрорайонов и сокращение радиусов обслуживания населения Включение в микрорайон многофункциональных центров сорта и отдыха Формирование ветрозащитного характера застройки микрорайона и жилых групп Устройство теплых переходов между корпусами общественного центра Применение компактных домов - микрорайонов Устройство зимних садов
Проект благо-устройства жилой группы	Создание ветрозащитного характера благоустройства и озеленения Динамичность зимнего и летнего характера малых архитектурных форм Применение утепленных веранд для детского отдыха и занятий спортом

При выборе территории для строительства нового города и расширения существующего необходимо учитывать:

• выбирать места, наиболее пригодные для жизни людей по природным условиям;

• требования охраны окружающей среды;

• требования промышленного, жилищного, транспортного и других видов строительства к качеству участков;

• условия взаимного расположения основных зон города исходя из задачи обеспечения благоприятных условий для производственной деятельности промышленных предприятий и наибольших удобств для жизни населения;

• место города в системе расселения;

• условия инженерной подготовки и инженерного оборудования территории;

• требования экономики строительства.

Территорию для нового города выбирают на основе материалов районной планировки. Каждая часть дифференцированного анализа отображается на картах, планах и схемах. На основании предварительной аналитической работы по изучению и оценке инженерно-строительных условий составляется схема планировочных ограничений, которая служит исходным материалом для решения вопроса выбора территории для всех видов застройки. Градостроительный анализ территории проводится с целью выявления наиболее благоприятных территорий с точки зрения безопасности и удобства жизнедеятельности населения города, экономики строительства и эстетических качеств городской среды. В реальной практике проектирования проводится анализ природных факторов, число которых может достигать двадцати. Оценить степень пригодности участка для строительства и дать характеристику природных, санитарных условий территории, используя Приложение Д.

В курсовой работе проводится анализ следующих факторов: сложность рельефа, экспозиция склонов, затопляемость территорий, ветровые условия.

Анализ территории по сложности рельефа определяет пригодность территории для размещения различных функциональных зон города (таблица 2).

Таблица 2 - Благоприятность территорий по сложности рельефа

Наименование функциональ-ных зон города	Благоприятность территорий
	благоприятные	неблагоприятные	особо неблаго-приятные
Селитебная	0,5 - 10%	менее 0,5%; 10 - 20%	более 20%
Производ-ственная	0,3 - 5%	менее 0,3%; 5 - 10%	более 10%
Ландшафтно-рекреационная	менее 10%	более 10%	нет

Для оценки территорий вычерчивают карту планировочных ограничений по уклонам рельефа (рисунок 1). На карте выделяют участки с уклонами: менее 0,3%, 0,3 – 0,5%; 0,5 – 5%, 5 – 10%; 10 – 20%; более 20%.

Условные обозначения: территории с уклоном – от 0 до 0,3 %,

от 3 до 0,5%; от 0,5 до 5%, от 5 до 10%; от 10 до 20%; более 20%.

Рисунок 1 – Пример схемы «Анализ территории по сложности рельефа»

Анализ территорий по экспозиции склонов.

Экспозиция склонов, ориентировка склонов по отношению к странам света и к соответственно направленным в пространстве процессам, прежде всего господствующим ветрам. Склоны северной и южной экспозиции различаются по радиационно-термическим характеристикам, что вызывает различия в режиме и характере экзогенных процессов¹, в сроках наступления сезонных явлений, в условиях обитания организмов. Так, на северных склонах дольше не тает снег, в горах активнее нивация², а на южных склонах скорее оттаивают мёрзлые грунты, развивается солифлюкция³. Наветренные склоны, особенно подверженные воздействию влажных ветров, отличаются от подветренных большей увлажнённостью и более пышным развитием растительности. При наличии параллельных хребтов возникает экспозиционная полосчатость с ритмичным чередованием типов ландшафта. Ориентация склонов по сторонам света (экспозиция) влияет на инсоляцию поверхности территории и поступление тепла на поверхность земли.

Экспозиция склонов учитывается только при выборе территории для размещения селитебных территорий (таблица 3). Размещение остальных функциональных зон города не зависит от экспозиции склонов.

Таблица 3 - Благоприятность размещения селитебных территорий на различно ориентированных склонах

Широта местности	Ориентация склона
	Благоприятная	Неблагоприятная
Севернее 60о с.ш.	90о – 270о + + + +	270о – 90о - - - -
60о с.ш. и южнее	45о – 315о + +	3 - - 15о – 45о

На картограмме выделяют две зоны: северную экспозицию и южную в соответствии с широтой местности, на территории предполагаемой для строительства города (рисунок 2, 3, 4, 5, 6). Границы между участками различной экспозиции определяют:

• для населенных пунктов, расположенных севернее 60˚ с.ш.: проводя линию между точками на горизонталях, полученными в местах касания прямых, параллельных направлению С-Ю (рисунок в таблице 3);

• для населенных пунктов, расположенных на 60˚ с.ш. и южнее: проводя линию между точками на горизонталях, полученными касательными, параллельными направлениям СВ-ЮЗ и СЗ-ЮВ.

Методики выполнения анализа территории по экспозиции склонов

1. Для районов, расположенных севернее 65 ⁰ с.ш.

На топографической основе определяем объемные формы рельефа, выделяем тальвеги⁴ и водоразделы⁵. Строим касательные к горизонталям параллельно направлению С – Ю и соединяем точки пересечения. Определяем и графически выделяем территории неблагоприятные для строительства селитебных территорий.

1.1 Возвышенность⁶

Условные обозначения: - неблагоприятные территории для размещения жилой застройки

Рисунок 2 - Пример определения экспозиции склонов выпуклых форм рельефа для районов, расположенных севернее 65 ⁰ с.ш.

1.2 Впадина

Условные обозначения: - неблагоприятные территории для размещения жилой застройки

Рисунок 3 - Пример определения экспозиции склонов вогнутых форм рельефа для районов, расположенных севернее 65 ⁰ с.ш.

2. Для районов, расположенных между 35 ⁰ и 65 ⁰ с.ш.

На топографической основе определяем объемные формы рельефа, выделяем тальвеги⁷ и водоразделы⁸. Строим касательные к горизонталям параллельно направлениям СВ – ЮЗ и ЮВ – СЗ, соединяем точки пересечения. Определяем и графически выделяем территории неблагоприятные для строительства селитебных территорий.

2.1 Возвышенность⁹

Условные обозначения: - неблагоприятные территории для размещения жилой застройки

Рисунок 4 - Пример определения экспозиции склонов выпуклых форм рельефа для районов, расположенных между 35 ⁰ и 65 ⁰ с.ш.

2.2 Впадина

Рисунок 5 - Пример определения экспозиции склонов вогнутых форм рельефа для районов, расположенных между 35 ⁰ и 65 ⁰ с.ш.

Условные обозначения: - неблагоприятные территории для размещения жилой застройки

Рисунок 6 - Пример картограммы экспозиции склонов

Анализ территории по затопляемости. Каждому водному объекту присущ определенный гидрологический режим. Это закономерные изменения состояния водного объекта во времени: уровня и расхода воды, ледовых явлений, температуры воды, количества и состава переносимых потоком наносов, изменений русла реки, состава и концентрации растворённых веществ и т.д. Гидрологический режим обусловлен физико-географическими свойствами бассейна и в первую очередь его климатическими условиями. Естественный гидрологический режим нередко существенно видоизменяется под воздействием хозяйственной деятельности человека.

Изменения во времени расхода воды и уровней воды и объёмов воды в водотоках (реках и других), водоёмах (озёрах, водохранилищах и других) и в других водных объектах (болота и другие) называется водным режимом. В районах с тёплым климатом на водный режим рек основное влияние оказывают атмосферные осадки и испарение. В районах с холодным и умеренным климатом также очень существенна роль температуры воздуха. Различают следующие фазы водного режима: половодье, паводки, межень, ледостав, ледоход.

• Половодье — ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водности реки, вызывающее подъём её уровня; обычно сопровождается выходом вод из меженного русла и затоплением поймы.

• Паводок — сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды, возникающее в результате быстрого таяния снега при оттепели, ледников, обильных дождей. Следующие один за другим паводки могут образовать половодье. Значительные паводки могут вызвать наводнение.

• Межень — ежегодно повторяющееся сезонное стояние низких (меженных) уровней воды в реках. Обычно к межени относят маловодные периоды продолжительностью не менее 10 дней, вызванные сухой или морозной погодой, когда водность реки поддерживается, главным образом, грунтовым питанием при сильном уменьшении или прекращении поверхностного стока. В умеренных и высоких широтах различают летнюю (или летне-осеннюю) и зимнюю межень.

• Ледостав — период, когда наблюдается неподвижный ледяной покров на водотоке или водоёме. Длительность ледостава зависит от продолжительности и температурного режима зимы, характера водоёма, толщины снега.

• Ледоход — движение льдин и ледяных полей на реках.

Неравномерный в течение года режим питания рек связан с неравномерностью выпадения атмосферных осадков, таяния снега и льда и поступления их вод в реки.

Вероятность затопления территорий поверхностными водами зависит: от количества осадков в исследуемом районе, размеров водосборного бассейна водоема, рельефа местности, состава грунтов и почв, температурных условий местности. Каждый конкретный водоем имеет свои характеристики колебаний уровня воды. На данном этапе проектирования допускается принимать следующие условия:

• затопляемость 1 раз в 100 лет (1% обеспеченность) составляет 5 м выше среднего уровня водоема, показанного на геосъемке;

• затопляемость 1 раз в 50 лет (2% обеспеченность) – 2,5 м;

• затопляемость 1 раз в 20 лет (5% обеспеченность) – 1 м.

Изменение уровня¹⁰ поверхности воды в водоеме с определенной частотой зависит от обеспеченности водными ресурсами. Благоприятность территорий по затопляемости определяется по таблице 4. Пример схемы «Анализ территории по затопляемости» представлен на рисунке 7.

Таблица 4 - Степень благоприятности территории по затопляемости

Наименование функциональной зоны города	Категории благоприятности территории
	благоприятная	неблагоприятная	особо неблагоприятная
Селитебная	Незатопляемые или затопляемые не чаще чем 1 раз в 100 лет (обеспеченность 1%)	Расположенные между линиями затопления паводками 1% и 2% обеспеченности	Затопляемые 1 раз в 50 лет и чаще (обеспеченность более 2%)
Производствен-ная	Незатопляемые или затопляемые не чаще, чем 1 раз в 50 лет (обеспеченность 2%)	Расположенные между линиями затопления паводками 2% и 5% обеспеченности	Затопляемые 1раз в 20 лет и чаще
Ландшафтно-рекреационная	Незатопляемые или затопляемые реже 1раза в 20 лет (обеспеченность 5%)	Затопляемые 1 раз в 20 лет и чаще (обеспеченность 5% и более)	Затопляемые 1раз в 20 лет, с продолжитель-ностью паводка более 15 дней

Рисунок 7 - Пример схемы «Анализ территории по затопляемости»

Анализ ветровых условий. Ветровой режим местности характеризуется направлением господствующего ветра, максимальными и минимальными скоростями, количеством дней со штилевой погодой и распределением их по временам года. Скорость ветра является важным показателем комфортности городской среды. Для определения господствующего направления составляют розу ветров в данной местности с учетом многолетних показателей повторяемости и силы ветров.

Роза ветров — диаграмма, характеризующая режим ветра в данном пункте по многолетним данным гидрометеослужбы. Строится в виде «лепестков розы». Для обозначения направления ветра, обычно используют шкалу от 0 до 360⁰ или 8 румбов¹¹. На каждом векторе откладывают повторяемость ветров данного направления и разных скоростей в %. На графике по повторяемости ветров представляют частота штилей в виде окружности, радиусом равным количеству безветренных дней. Розы ветров, с четко выраженным преобладанием того или иного направления, характерны для горной местности, долин, побережий. На равнинах розы ветров более симметричны. На рисунке 8 представлен пример построения графиков «роза ветров».

Рисунок 8- Роза ветров

Данные о скорости ветра позволяют, особенно на стадиях проектного изыскания и разработки генерального плана, характеризовать ветровой режим по условиям образования пыльных и песчаных бурь, снегозаносов и низовых метелей (области со скоростью ветра более 5 м/с), загрязнения окружающей среды (области со скоростью ветра не более 1 м/с) и т.д.

При наличии скоростей ветра более 5м/с в наиболее холодном месяце на январском графике роза ветров определяют сектор зимней ветрозащиты (рисунок 8). При условии повторяемости штилей более 25% в зимний или летний период, необходимо проводить анализ территории по вероятности загрязнения воздушного бассейна.

Определение территорий с повышенными (более 5м/с) скоростями ветров. Скорость ветра зависит от формы рельефа. Повышение скорости ветра будет происходить на наветренном склоне¹² возвышенности с крутизной склона более 5%, а также вдоль долин и рек с крутизной поперечных склонов более 5% (рисунок 9).

Рисунок 9 – Территории, подверженные повышенным скоростям ветра

Территории с повешенными (более 5м/с) скоростями являются неблагоприятными для размещения жилых районов. Условиями для проведения анализа являются: наличие ветровых нагрузок 5 м/с и более в зимний период на склоны крутизной 10 % и более и вдоль долин с крутизной склонов 10 % и более (рисунок 10 ).

Условия для проведения

а - возвышенности.

б - долины.

Рисунок 10 – Территории, подверженные неблагоприятным скоростям ветра (более 5 м/сек) в зимний период

Определение территорий по вероятности загрязнения воздушного бассейна. Слабая проветриваемость территорий и возможность загрязнения воздушного бассейна наблюдается в замкнутых котловинах и долинах, направленных перпендикулярно господствующему направлению ветров при наличии штилей более 25% в зимний или летний периоды (рисунок 11, 12). Господствующее направление ветров и количество дней со штилевой погодой определяется по среднегодовой розе ветров по повторяемости (рисунок 8).

Рисунок 11 – Распространение аэротехногенных загрязнений

Условиями для проведения анализа являются: наличие долин с крутизной склонов 10 %, замкнутых котловин и количества дней со штилевой погодой более 25 %.

Рисунок 12 - Определение зоны возможного загрязнения воздушного бассейна.

а – в замкнутой котловине.

б – в долинах, расположенных перпендикулярно господствующим ветрам.

Карта планировочных ограничений. Планировочные ограничения показывают границы благоприятности территории для размещения основных функциональных зон города. Карту планировочных ограничений получают путем наложения карт пофакторного анализа (уклоны, экспозиция склонов, затопляемость, ветровые условия) с выделением водоемов и лесных массивов. Степень изменения характеристик природных условий представлены в таблицах 5 – 7.

Таблица 5- Характеристики природных условий по степени благоприятности для размещения селитебных территорий

Природные факторы	Категории благоприятности
	благоприятные	неблагоприятные	особо неблагоприятные
Уклон рельефа	0,5 – 10%	0,3 –0,5%; 10 – 20%	Менее 0,3%; более20%
Экспозиция склонов	180˚ - 270˚ или 90˚ - 315˚	270˚ - 180˚ или 315˚ - 90˚	-
Затопляемость	Незатопляемые, затопляемые менее 1% обеспеченности	Затопляемые 1 – 2% обеспеченности	Затопляемые обеспеченностью 2% и более
Зимняя скорость ветра	Менее 5 м/с	Более 5 м/с.	-
Штиль более 25%	Проветриваемые	Непроветриваемые	-
Лесные массивы	Свободные от леса	Облесенные	-

Таблица 6 - Характеристики природных условий по степени благоприятности для размещения производственных территорий

Природные факторы	Категории благоприятности
	благоприятные	неблагоприятные	особо неблагоприятные
Уклон рельефа	0,3 – 5%	Менее 0,3%; 5 – 10%	Более10%
Экспозиция склонов	-	-	-
Затопляемость	Незатопляемые, затопляемые менее 2% обеспеченности	Затопляемые 2 – 5% обеспеченности	Затопляемые обеспеченностью 5% и более
Зимняя скорость ветра	-	-	-
Штиль более 25%	Проветри-ваемые	Непроветриваемые	-
Лесные массивы	Свободные от леса	Облесенные	-

Таблица 7 - Характеристики природных условий по степени благоприятности для размещения ландшафтно-рекреационных территорий

Природные факторы	Категории благоприятноти
	благоприятные	неблагоприятноые	особо неблагоприятные
Уклон рельефа	Менее 10%	Более 10%	-
Экспозиция склонов	-	-	-
Затопляемость	Незатопляемые, затопляемые менее 5% обеспеченности	Затопляемые обеспеченностью 5% и более	Затопляемые обеспеченностью 5% и более с паводком более 15 дней
Зимняя скорость ветра	-	-	-
Штиль более 25%	Проветри-ваемые	Непроветриваемые	-
Лесные массивы	Облесенные	Свободные от леса	-

Пример схемы планировочных ограничений представлен на рисунке13.

Рисунок 13 - Схема планировочных ограничений (при строительстве нового города на свободной территории)

1 — крутой рельеф (уклон поверхности свыше 20 %); 2 — плоский рельеф (уклон поверхности менее 0.5 %); 3 — заболоченные участки; 4 — овраги с крутыми склонами; 5 — участки активной переработки береговой полосы водохранилища; 6 — ценные сельскохозяйственные угодья; 7 — лесной массив; 8 — отдельные воронки затухающего карста; 9 — полоса ЛЭП; 10 — полоса отвода железной дороги; 11 — санитарно-защитная зона промышленного предприятия; 12 — охранная зона водозаборных сооружений

2.3 Определение численности основных групп населения города

Перспективная численность населения города является основой для определения важнейших градостроительных параметров развития города – территориальных резервов, объемов всех видов городского строительства. Численность населения определяется в соответствии с предполагаемыми масштабами экономического развития города (заданным титульным списком предприятий градообразующего значения) и величины трудовых ресурсов (доли трудоспособного населения, участвующего в общественном производстве). Все население города в зависимости от участия в общественном производстве и характера трудовой деятельности относится к следующим группам:

• градообразующая группа, состоящая из трудящихся промышленных предприятий, учреждений и организаций города.

Численность градообразующей группы населения не зависит от величины города, а сама определяет ее, т. к. определяется мощностью предприятий, размещаемых в городе;

• обслуживающая группа, в нее входят служащие учебных, культурно-бытовых и коммунальных, административных и других учреждений. Численность данной группы находится в прямой зависимости от величины и общего количества населения города;

• несомостоятельная группа, включающая детей школьного и дошкольного возраста, пенсионеров, инвалидов и лиц, занятых в домашнем хозяйстве.

Градообразующая и обслуживающая группы — составляют трудовые ресурсы города.

Численность населения города определяется по формуле:

, (7)

где H — общая численность города определяется заданием на проектирование, (тыс. чел);

— численность градообразующей группы (тыс. чел);

— удельный вес градообразующей группы (%). Для вновь строящихся населенных мест удельный вес градообразующей группы составляет в пределах 35 ... 40 % от общей численности населения.

Численность обслуживающей группы населения (Б) составляет

20 - 25% от всего населения города.

Численность несамодеятельной группы населения города определяют по формуле: В = Н - ( А + Б ), (8)

где В - численность несамодеятельной группы населения, тыс.чел.;

Н - расчетная численность населения города, тыс.чел.:

А и Б - градообразующая и обслуживающая группы населения, тыс.чел.

Расчетную численность населения округляют до 500 человек.

Пример расчета численности основных групп населения города представлен в Приложении Е.

Таблица - Проектный баланс населения города (форма)

Наименование групп населения	Численность, тыс. чел.	Удельный вес, %
Градообразующая
Обслуживающая
Несамодеятельная
Итого население города:	50	100