XXI век – эпоха инновационного освоения и рационального использования подземного пространства

Апрель, 2017

Совсем недавно, и в научной литературе и на практике, недра земли рассматривались почти исключительно как источник минерального сырья, хотя с древнейших времен человек делал и делает более или менее успешные попытки освоения и использования подземного пространства:

строил и строит подземные культовые и оборонительные сооружения; осваивал пещеры и осваивает искусственные подземные полости в жилых и общественных целях; использовал, использует и будет использовать тепло термальных источников и воду колодцев.

Подземная часть Колизея

Подземная часть Колизея - сегодня открыта для туристов
Источник: fototelegraf.ru

Публикация первая. Кто, кого и зачем тащит под землю

Взаимодействие человека и подземелья началось еще с древних времен, когда реализовывались задачи преимущественно бытового использования подземного пространства. Ученые прогнозируют, что увеличением численности населения нашей планеты, ростом городского населения, появлением новых, экологически чистых видов энергии, люди будут находится под землёй всё более длительное время.

Значит, в третьем тысячелетии проблемы инновационного освоения и рационального использования подземного пространства приобретают ещё большую актуальность. Об этом свидетельствуют разрабатывающиеся уже сейчас как зарубежными так и отечественными архитекторами концепции вертикальных городов будущего.

А для успешной реализации подобных концепций необходимы разработка и обоснование общей теории использования подземного пространства, решающей не только современные, но и будущие проблемы комплексного подземного строительства, эргономики, обеспечения надёжности, безопасности, психологического и эмоционального комфорта людей.

Колодец Чанд Баори в деревне Абанери

Колодец Чанд Баори в деревне Абанери, штат Раджастан, Индия
Источник: 
yandex.ru/images

В то время автор завершил ее оптимистическим выводом: «Все глубже, глубже и глубже в недра земли стремятся проникнуть и освоить их ученые, проектировщики-градостроители и мы - скромные практики строительства. В современном мире, где наука предлагает инновационные решения, где существуют уникальные технологии, и есть высокопрофессиональные специалисты - любые «барьеры пространства и техники» будут успешно преодолены!»

Метро Сингапура

Метро Сингапура

Шустрые студенты и аспиранты использовали ее в написание своих контрольных, дипломных и иных работ. Но их опусы кроме преподавателей особо никто и ни читает. Но весьма ангажированные так называемые «подземные эксперты», о которых автор впервые слышит, вдруг объявили мою более чем скромную работу «Гимном андерграунду»! Электронная почта автора пополнилась гневными письмами: «Не успели из пещер выйти – так опять в пещеры тащите», «Славу Богу мы не Сингапур – у нас на всех земли хватит».

Так что назрела необходимость ответа. А в основание зачина положить следующий вопрос:

«Почему чужой пример нам не наука»?

Возможно вы не догадывались, но общее стремление к прогрессу в области освоения подземного пространства, создает благоприятные условия для взаимовыгодного сотрудничества и международного информационного обмена. Мировой теория и практика инновационного освоения и рационального использования подземного пространства представляет собой ценнейший ресурс для профессионального строительного сообщества, позволяющий нам учиться на чужом опыте.

В развитых странах комплексные проекты подземного строительства делятся на два типа:

  •     «Плотный тип» (концепция компактного города)
  •     «Здоровый тип» (концепция города-сада)

В первом случае в связи с наличием ограничений по высоте зданий в определенных городских центрах (например, исторических), а также высокой стоимостью земли в престижных деловых районах, уплотнение застройки под землей способствует созданию большей полезной коммерческой площади без возникновения правовых конфликтов.

Так, например, было сделано в районе Виль-Мари в г. Монреаль. Пешеходные подземные площади и переходы также могут способствовать общей тенденции уплотнения и соединять между собой здания и станции метро в виде целой сети внутреннего города.

Подземный переход между двумя торговыми центрами в Монреале

Подземный переход между двумя торговыми центрами  Eaton Centre и Place Montreal Trust в Монреале

Во втором случае подземное строительство за счет переноса сооружений под землю позволит создать пешеходные зоны и зеленые насаждения для общественного пользования. Так было сделано в случаях парижского квартала Ле-Аль, художественной школы в г. Арнем, торгового центра в г. Саппоро и города под каналами Амстердама.

Очевидно, что стремление получить большую площадь зданий противоречит необходимости оставить зеленые насаждения. Возникает дилемма: создать ли компактный город или город-сад. Ответы на этот вопросы оказывают значительное влияние на политику городского развития и в большинстве стран ЕС, США и Японии базируются на принципах устойчивого развития.

«Подземная урбанизация как необходимое условие устойчивого развития городов» – под такой темой прошла в сентябре 2016 года в Санкт-Петербурге 15-я Всемирная конференция Объединения исследовательских центров подземного пространства мегаполисов (ACUUS-2016).

Пленарное заседание ACUUS 2016

Пленарное заседание международной конференции ACUUS 2016 в Санкт-Петербурге

В состав Научного комитета конференции вошли 33 эксперта из 19 стран мира. За 4 дня в конференции приняли участие более 600 человек из 38 зарубежных стран и 17 регионов России. В рамках конференции прозвучало порядка 117 сообщений от ведущих специалистов, собравшихся с разных уголков планеты.

В рамках конференции прозвучали доклады специалистов из Азии, США, Европы и России, благодаря широкой географии доложенных проектов стало возможно четко проследить тенденции освоения подземного пространства. Установлено, горные инженеры и геотехники всего мира все активнее разрабатывают, проектируют и возводят подземные сооружения различного назначения, которые при этом органично связаны между собой, а также с надземными зданиями и сооружениями и с геологической и гидрогеологической средой.

Пересадочный центр Шатле-Ле-Аль

Пересадочный центр Шатле-Ле-Аль

Под комплексным освоением подземного пространства понимают всесторонний учет взаимосвязи всех структурных элементов, определяющих функционирование современного мегаполиса:

- наземной части города, включающей здания, инженерные сооружения, наземные транспортные коммуникации, водную и воздушную среду;

- подземной части, к которой относят подвалы зданий, транспортные системы, объекты различного назначения, инженерные сети;

- геологической и гидрогеологической среды.

подземный торговый комплекс в Амстердаме

6-и этажный подземный комплекс под рекой Амстел в центре Амстердама
Источник: Zwarts & Jansma Architects

К основным современным тенденциям и концепциям при комплексном освоении подземного пространства возможно отнести:

- переход от плоскостного к объемному развитию городского пространства (в перспективе в нем возможно размещать большинство гражданских и производственных объектов, коммуникации, склады, гаражи и стоянки, спортивные и культурные сооружения, отели, торговые центры, предприятия бытового обслуживания и др.);

- экономию земли и круговорот природных материалов с минимумом трансформаций и возможным использованием энергии в естественной природной форме; 

- концепцию вертикальных городов, которая, в частности, предполагает основную часть объема многоэтажного наземного строительства перенести в пригороды, а центре города организовать зону с густым озеленением и развитой подземной инфраструктурой.

В данной публикации комментировать все эти тенденции невозможно из-большого объема материала. В связи с этим, дадим свои пояснения только по двум характерным моментам.

Проект устройства парковой зоны над тоннелем

Проект устройства парковой зоны над тоннелем
Источник: MADRIDRIO PROJECT. A Project of Urban transformation. - Spain (Madrid):TURNER, 2011

Конференция однозначно установила, что приоритеты между транспортом и пешеходами относительно поверхности земли определяются в основном климатом территории. Так в Мадриде, Сан-Франциско, где мягкие климатические условия, под землю определяют автодороги, а в Аляске, Канаде и Норвегии, где зимы суровые и много осадков, территории ниже уровня земли обустраивают для движения пешеходов.

Заброшенные промышленные территории города с низкой стоимостью земли могут и должны разрабатываться застройщиками ввиду хорошего качества грунта для того, чтобы построить подземную парковку или подземные логистические центры, а на поверхности создать зеленый парк.

Это генерирует прибыль для владельца земли и создает хорошие условия для обновления среды в интересах населения. Подобный проект был разработан в г. Хельсинки, где под новым жилым районом была создана станция по очистке сточных вод.

Однако, «при любой погоде» всякий мнящий себя незаменимым экспертом в сфере подземного пространства, материалы конференции не читал, не изучал и изучать не будет. И по сему в традиционных и электронных СМ появляются заказные страшилки о вреде инновационного освоения и рационального использования подземного пространства.

Проект подземного многофункционыльного комплекса в центре Амстердама

Проект подземного многофункционыльного комплекса в центре Амстердама
Источник: zja.nl

Qui prodest – кому это выгодно?

В прямой, категоричной форме ответить на данный традиционный юридический посыл практически невозможно, да и опасно – затаскают по судам. Все что может сделать автор, так это обозначить причины на которые обычно ссылаются противники инновационного развития подземного пространства в нашей стране. Справедливо полагают, что основным полезным свойством подземного пространства является его способность вмещать в себя какие-либо объекты либо какие либо жизненно важные процессы.

Однако, наряду с преимуществами использования подземного пространства, существуют и глыба негатива, обусловленная специфическими свойствами данного георесурса. Так, мировой опыт подземного строительства показывает, что существует как минимум три основных проблемы эффективного использования подземного пространства: психологическая, техническая и правовая.

Психологическая проблема заключается в субъективном мнении людей о том, что условия пребывания в подземном пространстве явно хуже, чем на дневной поверхности. По мнению экспертов, полная адаптация к условиям подземного пространства весьма проблематична из-за его замкнутости, ограниченности перемещений, длительной изолированности от привычных условий жизни.

Подземный бассейн в Норвегии

Комплекс «Oasen» в Норвегии: в скальном массиве находится в городе Намсус (Норвегия)

Само понятие «подземное пространство», как и стремление человека его освоить, естественно вызывает у многих людей негативные ассоциации и эмоции. В обывательском сознании жить на 210-м этаже небоскрёба «вовсе не страшно», а работать в конферец-зале на глубине 10–20 метров в комфортных температурных условиях, при отличном освещении и бытовых удобствах – «просто невозможно». В то же время столь категоричный индивидуум вовсе не страдает из-за боязни замкнутого пространства в метро.

К основным техническим проблемам подземного пространства по сравнению с поверхностным относят высокую естественную влажность, отсутствие дневного света, невозможность свободного доступа с поверхности земли, т.к. спуск и подъем осуществляется через определенные выработки, наличие горного давления и возможность сдвижения горных пород вследствие создания или использования подземных пустот, более высокие капитальные затраты при строительстве здания под землей, чем на поверхности.

Подземный Лувр

Холл подземного торгового центра Le Carrousel du Louvre (Франция, Париж)
Источник: localnomad.com/en/blog

Правовая сторона проблем наиболее свойственна США и другим странам, где исторически собственность на землю включает в себя собственность на подземное пространство. В нашей родной стране для действительного комплексного освоения и использования подземного пространства в России просто не созданы условия: отсутствует необходимая нормативная база, давно устарела система градостроительного нормирования, нет информации о уже существующих подобных объектах, на обе ноги хромает подготовка кадров.

Даже московское, самое красивое метро в мире, значительно проигрывает метрополитенам многих стран не только по отсутствию туалетов, но и по плотности размещения транзитных линий и многофункциональных станций.

Московское метро

Московское метро - одно из самых красивых в мире 

Не совсем корректное промежуточное заключение

Тысячи лет естественной средой обитания человека было двухмерное пространство земной поверхности. Подталкиваемые необходимостью и любопытством, а иногда и безрассудством, люди всегда пытались выйти за пределы этого пространства, либо расширяя его, что возможно только в очень ограниченных пределах, либо пытаясь использовать третье измерение: вверх или вниз.

В XXI веке человечеству крайне необходимо отвратить свой взор от высоких небес и направить его в глубь земли.

Проблема инновационного освоения и рационального использования подземного пространства в нашей стране носит комплексный характер. К её решению должен быть привлечён широкий круг учёных и специалистов, в первую очередь архитекторов, инженеров, в том числе горных, строителей, юристов, психологов, специалистов по безопасности жизнедеятельности.

Автор публикации полностью солидарен с экспертным мнением Н.Г. Бобылева: 
«Прежде всего, необходимо убедить государство, бизнес и общество в необходимости развития подземного строительства. Фактически ни в одном из проектов федерального и регионального значения не проработаны вопросы освоения подземного пространства, что не может не вызывать беспокойства у экспертного сообщества.

Поэтому сегодня важно обозначить преимущества, которые комплексное освоение подземного пространства даст всем заинтересованным сторонам, а затем уже заниматься решением конкретных технических вопросов».

Автор статьи: Борис Скупов

Отправить комментарий

Защитный код
Обновить