Методическое пособие 775

61.Zabel, G. Peak People: The Interrelationship between Population Growth and Energy Resources [Elektronnyi resurs] / G. Zabel // Energy Bulletin. — 20 April 2009. — Rezhim dostupa: energybulletin.net/node/48677.

62.Coal Mine Methane Country Profiles, June 2015 [Elektronnyi resurs] / U. S. Environmental Protection Agency, Coalbed Methane Outreach Program (CMOP). In support of the Global Methane Initiative. — Rezhim dostupa: https://www3.epa.gov/cmop/international/cmm-country-profiles.html.

FEATURES OF URBAN DEVELOPMENT OF PLANNING

OF THE OLD INDUSTRIAL TERRITORIES IN THE COAL-MINING AREAS

Yu. V. Alekseev, N. A. Samoilova

Moscow State University of Civil Engineering

Russia, Moscow, tel.: 781-80-07, 629-65-26, e-mail: nad1s@yandex.ru

Yu. V. Alekseev, D. Sc. in Architecture, Prof. of the Dept. of Building Design and Urban Planning N. A. Samoilova, Lecturer of the Dept. of Building Design and Urban Planning Adviser

of the Russian Academy of Architecture and Construction Sciences

Statement of the problem. The article provides a new perspective on the coal-mining areas and urbanplanning challenges connected with balancing urbanization and sustainable development in the coalmining areas.

Results. As a result of separate statistical and cartographic analysis of old industrial coal-mining areas of Europe and Russia with the use of GIS-technologies reflecting the existing urban-planning situation which includes the population concentration, concentrations of settlements and correlations of the coalmining areas with the country’s total areas and its large parts inside the administrative-territorial entities map-schemes were developed.

Conclusion. The laws of statistical relative ratios were discovered. The coal-mining old industrial areas spatial location determined by settlements with high concentrations was found to characterizes significant urban-planning potential of their territories. The results of the research are of the academic and research interest at the starting stage of developing urban-planning projects of coal-mining areas (acting, completed or planned to be developed).

Keywords: urban-planning, coal-mining areas, urbanization, coal basins, old industrial areas.

Внимание!

Приобрести журнал «Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура» можно одним из трех способов:

подписавшись на печатную версию издания через агентство «Роспечать» — каталог «Издания органов на- учно-технической информации», подписной индекс

66008;

подписавшись на электронную версию на сайте Научной электронной библиотеки: http://elibrary.ru/defaultx.asp;

непосредственно в редакции. Заявки направляйте на ад-

рес vestnik_vgasu@mail.ru.

191

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

УДК 711.00

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВЕ: ИСТОРИЯ, ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ,

ОБЪЕКТЫ СИСТЕМНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

А. Е. Енин, А. В. Ливенцева

Воронежский государственный технический университет Россия, г. Воронеж, e-mail: a_yenin@mail.ru

А. Е. Енин, канд. арх., проф., зав. кафедрой основ проектирования и архитектурной графики Россия, г. Воронеж, e-mail: liventseva.av@gmail.com

А. В. Ливенцева, ассистент кафедры основ проектирования и архитектурной графики

Постановка задачи. Задачей исследования является выявление основных принципов системного подхода в градостроительстве. Внимание уделено истории системной методологии и ее адаптации для решения градостроительных проблем.

Результаты и выводы. Авторы проанализировали наиболее актуальные и важные направления системных исследований в области градостроительства, а также методы применения системного подхода при решении градостроительных задач. Затронута проблема стихийного формирования функционально-пространственного каркаса крупных и крупнейших городов. Определены основные составляющие структурного каркаса города — узлы, оси, пространства. По мнению авторов, градостроительные узлы являются важнейшими звеньями функционально-пространственного каркаса городов, так как представляют собой функциональные фокусы современной урбанизированной среды. «Городской центр» более не является исключительно историческим центром города. Сегодня намного правильнее говорить о необходимости формирования системы городских центров, или градостроительных узлов. Методы системной методологии могут быть применены при разработке структурного каркаса градостроительных узлов городской среды.

Ключевые слова: градостроительный узел, научно-исследовательский центр, инвариантное проектирование.

Введение. «Крупные города — характерные представители больших социальноэкономических систем, состоящих из разнородных составных частей, между которыми существуют сложные функциональные связи. Сложность больших городских систем обусловливается целостностью структуры города, а также необходимостью совместного функционирования его составных частей (подсистем)» [19, с. 44—45], а так как «поведение сложных систем отличается многими важными особенностями. Они контринтуитивны, нечувствительны к изменениям многих своих параметров; резистентны к новациям; содержат точки влияния нередко в самых неожиданных местах, являющихся источником сил, способных изменить баланс в системе; противодействуют прикладываемым извне усилиям путем снижения темпа соответствующего действия, генерируемого внутри системы; их отдаленная (долгосрочная) реакция на любую новацию часто оказывается прямо противоположной немедленной (краткосрочной) реакции на эту новацию; имеют тенденцию к увеличению энтропии, т. е. к росту неорганизованности» [3, с. 45], соответственно и методология, применяемая к исследованию данных объектов и последующему их проектированию, должна обладать несколько иным инструментарием — качественно более совершенным.

1. Системный подход в градостроительстве. Системный подход как новая научная методология (общая теория систем) был предложен в 1930-х гг. Людвигом фон Берталанфи и базировался на философии Г. В. Лейбница, Н. Кузанского, более ранних научных работах А. А. Богданова и других исследователей. Однако именно в работе Людвига фон Берталанфи

© Енин А. Е., Ливенцева А. В., 2016

192

Выпуск № 4 (44), 2016 ISSN 2072-0041

окончательно выдвинута идея изоморфизма законов, управляющих функционированием объектов.

Функциональное представление объекта изучения фактически означает синтезирование различных характеристик объекта в целостную картину благодаря системе функций («функция» понимается как взаимосвязь, которая определяет порядок включения части в целое). Таким образом, совокупность функций дает представление об объекте как об иерархически организованной системе. Более того, функциональный подход позволяет перейти к понятию структуры, к представлению об организации объекта.

Впроцессе выявления особенностей функционально-пространственной структуры градостроительных систем велико значение как анализа характера функционирования, так и развития. «Функция — это прежде всего проявление свойств системы» [19, с. 133]. Для выявления особенностей функционирования системы первоочередной задачей является анализ

ееструктуры. «Функции, какова бы ни была их природа, можно реализовать лишь в структуре» [11, с. 19]. Значительная роль отводится разработке иерархической структуры системы с описанием всех ее частей, так как «функции присущи системе и ее компонентам. Причем функции системы есть интегрированный результат функционирования образующих ее ком-

понентов» [2, с. 131].

Структурный подход формирует проблематику упорядоченности и организованности, что расширяет представление о связях и их типологии, создавая предпосылки перехода к понятию системы как главенствующего в ориентации научного исследования. Анализ особенностей функционирования иллюстрирует текущее состояние, тогда как «структура — не мертвый слепок с застывшего объекта, а характеристика тех инвариантных его аспектов, которые выявляются лишь в процессе анализа его реальной динамики» [16, с. 139]. Поэтому, анализ процесса развития системы является важным в описании ее поведения.

Процесс моделирования градостроительных систем позволяет воссоздать вариантные строения их функционально-пространственной структуры и выбрать из общего числа полученных моделей наиболее эффективную для дальнейшего выполнения проектного решения.

Внастоящее время наука предусматривает два вида моделирования систем: мысленное и материальное. Мысленное моделирование реализуется на начальных и обобщающих стадиях исследования. Материальное моделирование необходимо для «воспроизведения структуры, характера, сущности архитектурных объектов» [8, с. 63]. Модели материального моделирования можно разделить на три типа: геометрические (пространственные), физические (основанные на измерении пространства и времени) и структурно или функционально подобные моделируемому объекту (математические).

Системы должны соответствовать ряду критериев для их моделирования:

целостность, или единство, цели, которой служат все составные части системы. Еще Н. В. Докучаев, советский теоретик и практик архитектуры, писал о целевой функции градостроительства: «План города или перепланирующиеся его части должны быть составлены с определенной идеей, вполне отвечающей культурному, социальному и государственному значению города, с соответствующей организацией и подчинением его частей условию (и обратно) как по линии формальной, так и по линии общего благоустройства, включая сюда моменты экономические, технические и утилитарные» [17, с. 191];

множественность элементов, каждый из которых выполняет различные системно обусловленные функции. Данные принципы достаточно подробно в своей работе излагает Ч. Лэндри: «Классическая итальянская «пьяцца», или площадь, подобно Пьяцца дель Кампо

вСиене, обычно расположена в центре города, олицетворяя собой общественное пространство. Четыре стороны площади символизируют суть и взаимодействие могущества и процветания города. По обычаю на одной стороне находится собор, символизирующий духовность; на другой — музей, библиотека или университет, символизирующие образование, знания и культуру; на третьей — здание мэрии или дворец, демонстрирующие силу власти; и на чет-

193

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

вертой — рынок или торговые ряды, олицетворяющие экономическое благополучие. Площадь посередине — это точка пересечения новостей, сплетен, обмена идей и развития новых проектов… Подобная концепция находит свое отражение во всем европейском градострои-

тельстве…» [22, с. 119—120];

иерархичность структуры, при которой взаимосвязь и взаимовлияние элементов осуществляется в порядке подчинения — от низшего к высшему уровню. Харвей С. Перлоф писал, что «вопрос приоритета очень важен, так как город может осилить единовременно развитие одного или двух планировочных новообразований … Поэтому даже градостроительная среда наших старых городов может быть обновлена за одно поколение или близкий

кэтому промежуток времени… При этом, к примеру, не целесообразно воплощать в жизнь только один проект из общего числа задуманных и ожидать выдающихся результатов. Внимание должно быть сфокусировано на городской среде в целом…» [23, с. 7—8];

органичность взаимосвязи элементов: изменение параметров одного из них определенным образом влияет на изменение параметров других элементов и, как правило, нелинейным образом. И. В. Жолтовский говорил, что «… прежде всего это закон единства, сложный, подчиняющий себе все многообразие входящих в него элементов. Его всегда надо иметь в виду. Творческая мысль художника всегда должна идти от целого к части, а не наоборот, даже в тех случаях когда он работает над отдельным элементом целого, например над жилой ячейкой или домом, входящим в комплекс» [17, с. 38].

2. История методологии. Один из ведущих архитекторов ХХ века, а также историк архитектуры и педагог И. В. Фомин так писал о влиянии бессистемности в процессе решения градостроительных задач г. Санкт-Петербурга: «Вековая бессистемная планировка города вместе с вопиющей жадностью к застройке всякой свободной пяди земли в центральных частях города с целью возможно выгоднейшей ее эксплуатации привели к печальному результату в смысле санитарном и художественном» [17, с. 119].

И тем не менее с 1919 г. (когда И. В. Фомин указал на бессистемность решения градостроительных задач) к сегодняшнему дню методологическая база, применяемая при решении градостроительных задач, претерпела колоссальные изменения. Как отмечает П. Холл: «… градостроительство, как дисциплина, изменилось за десять лет, с 1960 по 1970 больше чем за предыдущие сто, а может и тысячу лет. Объект дисциплины поменялся от подобия ремесленничества, основанного на личных знаниях и наборе каких-то рудиментарных концепций города, до научной деятельности, при реализации которой обширное количество информации было собрано в единое целое и обработано таким способом, что градостроитель смог создавать высоковосприимчивые системы, которые можно контролировать и регулировать при необходимости. А точнее, города и регионы теперь рассматривались как сложные системы — на самом деле, они рассматривались, как пространственно закрепленное множество подсистем, — а градостроительство как научная деятельность должно было служить беспрерывным процессом контроля и проверки этих подсистем, все это было основано на появившейся новой науке — кибернетике, основанной Н. Винером» [24, с. 327] (рис. 1).

Переход к новому методу изучения и формирования городской среды осуществлялся в несколько этапов. Сперва ученые сформулировали генеральные цели функционирования транспортной системы городской среды. Затем ими было проанализировано текущее состояние (транспортные потоки) и причины, вызывающие ухудшение сложившегося состояния транспортного каркаса городской среды. На основе проведенного анализа стало возможным отобразить в виде математических выражений зависимость транспортных потоков от различных видов деятельности. В свою очередь, это позволило составить прогнозы состояния транспортной системы в будущем и искать альтернативные решения для улучшения состояния системы. Реализация данного метода исследования, формирования и контроля транспортного каркаса городской среды, по мнению зарубежных градостроителей, обусловливает возможность многочисленных бесконечных проверок и регулировок состояния системы.

194

Рис. 1. Системная природа градостроительства [1, c. 21—22]:

a) структура крупных конурбаций; б) структура средних и малых конурбаций

195

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

Разработанная западными учеными пошаговая стратегия изучения и формирования транспортного каркаса повлияла на развитие последующей методологической концепции формирования городской среды, а именно идеи наилучшей локализации компонентов таких систем городской среды, как коммерческой, производственной, селитебной и т. д. Концептуальное предложение по локализации объектов, по мнению специалистов, должно было опираться на сформированный транспортно-землепользовательский план города/региона.

Для 60-х годов ХХ века изложенный подход к исследованию и формированию градостроительных объектов означал зарождение фундаментально новой теоретической и практической концепции. Применяемый в работе градостроителями в то время «чертежный» подход, который фактически подразумевал разработку объекта с нуля, был заменен подходом, при котором градостроительство рассматривалось как процесс. Для того времени это был радикально новый метод принятия решений, который состоял из ряда обязательных к выполнению операций, таких как выявление генеральных целей функционирования градостроительных объектов; анализ и прогнозирование изменений в окружающей среде; составление предложений альтернативного развития рассматриваемого градостроительного объекта; выявление последствий реализации какого-либо альтернативного решения; осуществление регулирования функционирования и развития градостроительного объекта. Принципы применения данного подхода, сформулированные студентами и преподавателями Манчестерского университета, были детально изложены в британских пособиях по градостроительству того времени.

Более того, согласно мнению Ч. Лэндри, «метафорой, отражающей современные взгляды ученых, служит сопоставление города с живым организмом. Такое сопоставление отражает смещение парадигмы — внимание фокусируется на сбалансированности, созависимости и взаимодействии компонентов устойчивого целого. Подобное видение контрастирует с модернистской метафорой, а именно с представлением города как машины, а последствием смещения парадигмы является акцент на здоровье, благополучии и людях, а также на самой жизни внутри города, нежели на инфраструктуре, зданиях и отдельных частях городской среды» [22, с. 57—58]. Тем не менее в настоящее время можно отметить развитие как первого, так и второго представления о городской среде. «Сопоставление организма машине началось с Декарта и с первого десятилетия 17 века, хотя уже начиная с Платона мы встречаем данные аналогии… Привлекательность представления об организме как о машине все подкреплялась и подкреплялась методами редукционизма в биологии. Сегодня догматическая вера в эту метафору опирается на два фактора: развитие молекулярной биологии за последнюю половину века и сопутствующий рост технологий в течение этого же периода времени» [20, с. 88]. Несомненно, наиболее правильным методом изучения городской среды с целью поиска решения задач по ее развитию и модернизации является комбинирование обоих взглядов. Невозможно отрицать весомость таких критериев, как сбалансированность, созависимость и взаимодействие компонентов городской среды. При этом анализ показателей критериев и поиск способов решения нарушений состояния указанных критериев отдельных компонентов городской среды возможен лишь при детальном (математическом) изучении последних.

З. Н. Яргина, Я. В. Косицкий, В. В. Владимиров выявили, что: «Градостроительные системы — продукт строительного производства, что позволяет говорить о них как о сложных техногенных системах. Вместе с тем это техногенные системы особого рода, отличающиеся привязанностью к территории, большими размерами и включением в них в качестве материальных элементов наряду с техническими природных компонентов. Поэтому градостроительные системы правильнее относить к природно-техногенным или природноантропогенным (созданным человеком) системам» [20, с. 14], что отображает выявленную исследователями необходимость в дифференциации трех подсистем, а именно: население, искусственная среда, естественная среда — в структуре единой системы.

196

3. Примеры направлений системных исследований в градостроительстве. Из-за наблюдаемой в современном градостроительстве тенденции интеграции городских функций зонирование городских территорий исключительно по характеру функциональных процессов, протекающих на них, не возможно, так как любая территория города признана многофункциональной. Именно поэтому, классифицируя различные территории города, необходимо анализировать не тип функциональных процессов, присущий им, а интенсивность их протекания. Так, в составе городской планировочной структуры можно выделить три типа городского пространства: узел, поверхность, ось. Для градостроительного узла свойственно интенсивное протекание функциональных процессов, концентрирующих население, в данном случае характерной является точечная локализация населения в пространстве. Градостроительным поверхностям присущи менее интенсивные функциональные процессы, равномерно распределяющие население по территории, для них характерна зональная локализация в пространстве. Функциональные процессы градостроительных осей — процессы, организующие население, выражающиеся в линейной протяженности в пространстве. Поэтому из всего спектра исследований градостроительных систем в связи с целесообразностью зонирования территории города по интенсивности протекания на них функциональных процессов и выделением трех типов пространств городской среды (узла, поверхности, оси) особое значение составляют исследования именно этих планировочных звеньев структуры градостроительных систем. Данные компоненты в своем единстве и взаимосвязи формируют функцио- нально-пространственный каркас города.

Более того, изучение функционально-пространственного каркаса городов становится одной из основных задач для специалистов, так как это составляет практическое значение в процессе управления развитием и функционированием современной городской среды. «Наиболее наглядно характер планировочной структуры иллюстрирует схема основных магистралей города и связанные с ней его главные общественные центры. К этим осям и центрам тяготеют интенсивно освоенные полосы и ареалы городской территории. В сочетании они формируют основу территориально-планировочной организации города, получившей в градостроительной литературе термин «каркас» которому подчинены все остальные территории города» [29, с. 32].

По мере роста территорий современного города происходит усложнение его функцио- нально-планировочного каркаса. Так как от ранее присущей городу формы компактного ядра в современном градостроительстве он переходит к форме многоядерной решетки, которая выражается в формировании структурного каркаса градостроительных узлов вместо единственного общегородского центра, изучение принципов формирования пространственных и функциональных фокусов современной городской среды на сегодняшний день является одной из важнейших задач для отечественных и западных градостроителей (рис. 2).

В современном градостроительстве понятие «центр» уже не укладывается в рамки представления о наиболее интенсивно освоенной территории исторического ядра. В настоящее время правильнее говорить о системе центров, включающей в себя градостроительные узлы городской среды и составляющий ее структурный каркас. Формирование структурного каркаса системы градостроительных узлов города позволит сбалансировать и гармонизировать его функционально-пространственную структуру, а соответственно и социологию. При использовании данного подхода центральная часть города и его периферия не противоречат друг другу, а создают единую функционально-пространственную «ткань» городской среды. Исторически сложившийся центрально-деловой район при этом становится одним из элементов системы градостроительных узлов — функционально-пространственных фокусов.

Согласно мнению И. Перени, занимавшегося изучением целесообразности формирования системы городских центров еще в 70-х г. XX века: «Одной из фундаментальных задач реконструкции агломераций является развитие многоранговой системы городских центров, которая вызывает необходимость трансформации спонтанной организации селитебных тер-

197

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

риторий в их рациональную систему. Все это не обязательно означает полную трансформацию агломераций в единое «тело», отказываясь от идеи близких созависимых селитебных территорий» [29, с. 101].

Рис. 2. Полицентрическая градостроительная структура:

а) полицентрическое развитие Стокгольма (генеральный план 2050 г.) [23, c. 288];

б) структура нового города [27, c. 9]; в1—в4) взаимосвязи между городскими центрами [25, c. 21]; c1) крупный город; c2) средний город; c3) конурбация; c4) город с водоемом

198

4. Формирование системы градостроительных узлов в г. Воронеже. После распада Советского Союза Россия потеряла «вторые» по значимости города, такие как Киев, Минск, Баку и т. д. В подобной ситуации страна столкнулась с задачей формирования и развития новых мегаполисов [4, 5, 7, 9]. Иными словами, в современной действительности необходимо формирование и развитие сети крупнейших городов, представляющей собой геополитический каркас страны. В связи со сложившейся ситуацией Воронеж стал одним из основных градостроительных центров страны наряду с такими городами, как Казань, Екатеринбург, Нижний Новгород и т. д.

Концепция развития структурного каркаса градостроительных узлов города опирается на текстовые и иллюстративные материалы действующего генерального плана 2008 г. (рис. 3).

Одной из основных концепций формирования системы многокомпонентных градостроительных узлов (МГУ) городской среды является зависимость ранга градостроительного узла в системе МГУ (а значит, и количества объектов, входящих в его структуру, уровня его пространственной развитости и т. д.) от ранга транспортных коммуникаций, на пересечении которых он локализован. Поэтому строение структурного каркаса системы МГУ городской среды зависит от строения структурного каркаса системы транспортных коммуникаций города. Иными словами, процесс формирования структурного каркаса системы МГУ городской среды подчинен какому-либо конкретному сценарию развития структурного каркаса системы транспортных коммуникаций города и наделен свойством многовариантности развития. В случае изменения ранга транспортных коммуникаций города трансформацию должны претерпевать и МГУ городской среды, локализованные на пересечении данных транспортных коммуникаций. При появлении новых транспортных коммуникаций в структуре городской среды формируются и новые градостроительные узлы.

Сегодня специалисты все чаще отмечают развитие тенденции многокомпонентности транспортной инфраструктуры городской среды. Сложно представить крупнейший современный город без включения него воздушного, железнодорожного, общественного и индивидуального автотранспорта, а также других видов транспортного передвижения в зависимости от специфических особенностей рассматриваемой городской среды [4, 7, 10]. В связи с все более укрепляющими свои позиции подобной тенденцией и необходимостью связать все виды внешнего и внутреннего транспортного передвижения горожан в единую эффективно функционирующую транспортную систему зарубежные урбанисты заявили о необходимости формирования нового типа градостроительных узлов — «урбанизированных узлов», или «хабов» (urbanknot или hub). Подобные «хабы» служат пересадочными узлами различных видов внешнего и внутригородского транспорта, включая в свою структуру, как правило, здания вокзалов различных видов транспорта, отличительной особенностью «хабов» является интенсификация освоения их территории с включением значительного количества различных объектов.

Разработанная в ходе выполнения научно-исследовательской работы схема структурного каркаса системы МГУ г. Воронежа выполнена на основе упрощенной схемы магистралей и транспорта действующего генерального плана. Так, в исходном материале проведена более обширная типология магистральных улиц и дорог: внешние выходы автодорог, скоростные городские объездные дороги, магистральные улицы непрерывного движения, магистрали городского значения с регулируемым координированным движением, городские магистрали с обычными средствами регулирования, магистрали районного значения, магистральные улицы центра. Для упрощения исходной типологии магистральных улиц и дорог в новой схеме приведена следующая типология транспортных коммуникаций, не противоречащая при этом исходному документу: внешние транспортные коммуникации, железная дорога, общегородские транспортные коммуникации, общерайонные транспортные коммуникации, микрорайонные транспортные коммуникации.

199

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

Рис. 3. Система градостроительных узлов. г. Воронежа

200