Математическое моделирование процесса разработки градостроительного обоснования коротун В. Л., Щепилов В. Н

Вид материала

Документы

Содержание Список литературы

Подобный материал:

• Магистерской программы «Математическое моделирование» реализуемой на кафедре №31 «Прикладная, 20.67kb.
• Математическое моделирование управляемого движения космических аппаратов, 213.72kb.
• Программа дисциплины имитационное моделирование в экономике для направления 080100., 228.47kb.
• Математическое моделирование многомерных квазистационарных электромагнитных полей, 380.28kb.
• Правительстве Российской Федерации» (Финансовый университет) Кафедра «Математическое, 246.23kb.
• И математическое моделирование, 1392.77kb.
• Математическое моделирование термомеханических процессов в системах армированных стержней, 259.01kb.
• Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. №4(16) математическое, 61.09kb.
• Программа вступительного испытания собеседования для магистерской программы «математическое, 67.11kb.
• Cols=2 gutter=66> Математическое моделирование и процесс создания математической модели, 130.19kb.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОГО ОБОСНОВАНИЯ

Коротун В.Л., Щепилов В.Н.

ООО «ЕСОММ 08», 69050, г. Запорожье, Украина

E-mail: ecomm08@i.ua

В статье рассмотрены методы математического моделирования процесса разработки градостроительного обоснования, которые могут быть использованы для разработки автоматизированных информационных систем с применением ГИС-технологий.

Ключевые слова: математическое моделирование, градостроительная документация, градостроительное обоснование, геоинформационные системы, геоинформационные технологии, ГИС.


Градостроительное проектирование, являясь одним из важнейших звеньев инвестиционного процесса, оказывает активное влияние на распространение достижений научно-технического прогресса и реализацию моделей будущих объектов различных сфер экономики.

Через проектирование осуществляется внедрение прогрессивных технологических, архитектурных и конструктивных решений, которые, в конечном итоге, в значительной степени влияют на эффективность инвестиций и решение многих социальных задач.

За последние годы в процессе становления рыночных отношений произошли существенные изменения в области проектно-изыскательской деятельности.

Расширился спектр услуг, выполняемых проектировщиками, и практика их реализации ввиду недостаточной правовой базы и слабой методической обеспеченности порой вызывает недоразумения у договаривающихся сторон

Имея намерения о строительстве или капитальном ремонте предприятия, здания или сооружения заказчик (инвестор, застройщик) осуществляет градостроительную деятельность с предварительного знакомства с возможными условиями размещения инвестиций и объектов недвижимости на территории города, посёлка или другого муниципального образования с целью изучения комплекса факторов, влияющих на инвестиционный потенциал земельного участка строительства (реконструкции).

Местные органы архитектуры и градостроительства по заявке заказчика (инвестора, застройщика) оказывают предварительные консультации по возможности размещения строительства с оценкой земельного участка по следующим основным факторам:

- местоположение земельного участка с учетом его перспективности, исходя из материалов градостроительного планирования развития территории;

- наличие развитой транспортной инфраструктуры и возможность обеспечения земельного участка различными видами инженерных коммуникаций;

- состояние окружающей среды;

- эстетическая, историческая и ландшафтная ценность территории;

- уровень развития социальной инфраструктуры;

- инженерно-геодезические, инженерно-геологические условия и условия, осложняющие проведение строительных работ;

- возможность негативного общественного мнения;

- влияние потенциальных опасностей природного, техногенного, биолого-социального, военного характера.


Согласно действующему законодательству Украины [2, 6] разработка градостроительного обоснования является обязательным при намерении застройки или реконструкции земельного участка, который расположен:

а) в пределах населенного пункта - при отсутствии местных правил застройки;

б) за пределами населенного пункта.

В случае наличия утвержденного проекта застройки микрорайона (квартала) разработка градостроительного обоснования застройки земельного участка, расположенного в пределах этих планировочных образований, не осуществляется.

Градостроительное обоснование разрабатывается лишь при наличии градостроительной документации (схемы планирования территории на местном уровне и /или генерального плана населенного пункта и/или детального плана территории).

Разработка градостроительного обоснования осуществляется на основе анализа градостроительной ситуации, которая сложилась на территории населенного пункта, в пределах планировочного образования (квартала, группы кварталов, микрорайона, промышленного узла) или на территории вне границ населенного пункта с учетом градостроительного значения объекта и утвержденной градостроительной документации.

Утвержденное градостроительное обоснование не подлежит корректированию. При необходимости внесения изменений в градостроительные условия и ограничения разрабатывается новое градостроительное обоснование.

Необходимость и актуальность разработки градостроительного обоснования - вида градостроительной документации, обосновывающей градостроительные, экологические и архитектурно-строительные требования к проектированию, строительству и реконструкции градостроительных объектов при подготовке акта разрешенного использования участка территории градостроительного объекта, продиктована изменившимися за последние годы правовыми, градостроительными, имущественными и земельными отношениями, условиями проектирования, согласования и утверждения градостроительной и исходно-разрешительной документации.

Наряду с этим возникают задачи минимизации временных затрат как в части проектирования и согласования градостроительных обоснований, так и унификации процесса проектирования, определения требований и задач при переходе к ведению работ в автоматизированном режиме с применением современных геоинформационных технологий.


Определим множество элементов застройки или реконструкции земельных участков на заданной территории как



где – m-ный элемент застройки территории.

Состав и содержание проекта градостроительного обоснования регламентируется документом ДБН Б.1.1-4-2009 [6], согласно которому каждый элемент, на который разрабатывается градостроительное обоснование (ГО), должен содержать пояснительную записку (PZ) и градостроительные условия и ограничения застройки земельного участка (GUO), т.е. можно определить, что градостроительное обоснование (GO)



Пояснительная записка (PZ) m-ного элемента застройки территории должна состоять из таких структурных элементов:

- вступление (VST);

- анализ градостроительной ситуации, которая сложилась, и характеристику земельного участка (AGS);

- основные технико-экономические показатели объекта градостроительства, которые характеризуют намерение застройки (TEP);

- расчеты относительно условий и ограничений застройки земельного участка, сравнительный анализ намерений застройки (RAS);

- приложения (PRL).

Т.е. можно определить, что




Рассмотрим каждый элемент пояснительной записки более подробно.

1. Вступление
   

где – вектор характеристик m-ного элемента застройки территории.

Составляющими вектора являются такие характеристики, как основания для разработки градостроительного обоснования (решение соответствующего органа исполнительной власти или органа местного самоуправления, задание на разработку), главная цель, законодательные и нормативно-методические документы относительно разработки градостроительного обоснования, перечень утвержденной градостроительной документации на данную территорию и другие источники исходной информации.

2. Анализ градостроительной ситуации, которая сложилась, и характеристика земельного участка
   

где – описание земельного участка застройки территории, причем



где – вектор характеристик m-ного элемента застройки территории.

Составляющими вектора являются такие характеристики, как площадь и описание границ земельного участка, ее целевое назначение, сведения о ее владельце (пользователе) по данным государственного земельного кадастра.


– анализ градостроительной ситуации застройки территории, причем



где – вектор характеристик m-ного элемента застройки территории.

Составляющими вектора являются такие характеристики, как анализ градостроительной ситуации, которая сложилась, а также приведенную в градостроительной документации характеристику земельного участка и сопредельных территорий, а именно:

1) местоположение в планировочной структуре территории административно-территориальной единицы,

2) современное функциональное использование,

3) характеристику существующей застройки (назначение зданий и сооружений, их высоту (поверхностность), техническое состояние),

4) характеристику зеленых насаждений и других элементов благоустройства,

5) характеристику существующей инженерно-транспортной инфраструктуры,

6) функциональное назначение, режим использования (в том числе застройки), инженерно-транспортное обеспечение согласно положениям градостроительной документации,

7) характеристику инженерно-строительных условий (геологических, гидроло-гических, климатических и т.п.),

8) требования к инженерной подготовке территории, мероприятия по ее инженерной защите;

9) характеристику экологических условий,

10) планировочные ограничения, которые распространяются на земельный учас-ток.


– планировочные ограничения относительно использования земельного участка, причем



где – вектор характеристик m-ного элемента застройки территории.

Составляющими вектора являются такие характеристики, как планировочные ограничения относительно использования земельного участка, которые возникли в период после утверждения градостроительной документации.

3. Основные технико-экономические показатели объекта градостроительства, которые характеризуют намерение застройки
   

где – технико-экономические показатели для объектов гражданского назначения, причем



- вектор характеристик m-ного элемента застройки территории.

Составляющими вектора являются:

1. вид объекта (жилой, детский дошкольный, учебный, здравоохранения, спортивный и т.п.),
   
2. площадь застройки,
   
3. высота,
   
4. технические характеристики объекта (количество, структура и общая площадь квартир, рабочая/торговая площадь, вместительность/пропускная способность или другая техническая характеристика общественных объектов, расчетная численность населения, персонала и т.п.),
   
5. назначение встроенных и пристроенных помещений;
   

– технико-экономические показатели для объектов производственного назначения, причем



- вектор характеристик m-ного элемента застройки территории.

Составляющими вектора являются:

1. основной вид деятельности и класс опасности производства согласно санитарной классификации,
   
2. виды продукции и класс ее опасности,
   
3. мощность производства,
   
4. объемы грузовых перевозок,
   
5. сведения о транспорте, который планируется использовать (виды транспортных средств и габариты),
   
6. общая численность работающих, в том числе административного персонала, производственного персонала,
   
7. количество изменений,
   
8. состав и характеристика основных зданий и сооружений, помещений, технологических участков (площадь, технологические процессы и оборудования, вредные свойства веществ и материалов, которые используются и выделяются, категорию по взрывоопасной и пожарной опасности и т.п.),
   
9. технологически обусловленные нужды в ресурсах:
   

- земельных (необходимая площадь для постоянного и временного использо-вания, функциональное использование),

- сырьевых (виды, объемы),

- энергетических (виды, объемы),

- водных (объемы, необходимое качество),

- внешних инженерных сетей,

10. необходимость устроения технологической канализации и очистительных сооружений;
    
11. сведения об отходах производства (вид, количество, технология утилизации);
    
12. перечень и характеристика потенциальных источников влияния на окружающую среду, а также возможных границ зон влияния от них.
    

4. Расчеты относительно условий и ограничений застройки земельного участка, сравнительный анализ намерений застройки
   

где – вектор характеристик m-ного элемента застройки территории.

Составляющими вектора являются такие характеристики, как расчеты относительно градостроительных условий и ограничений застройки земельного участка с учетом историко-градостроительного обоснования, предельные параметры застройки земельного участка, проводится сравнительный анализ намерений застройки на соответствие определенным условиям и ограничениям. Здесь же устанавливается зона влияния объекта градостроительства на близлежащие территории с целью определения перечня соответствующих мероприятий, которые необходимо осуществить в случае реализации намерения застройки для минимизации отрицательного влияния на окружающую среду, условия жизни и здоровье людей, которые проживают на этой территории, а также определение перечня работ по реконструкции и техническому переоснащению объектов социальной и инженерной инфраструктуры, благоустройства и т.п.

5. Приложения
   

где – вектор характеристик m-ного элемента застройки территории.

Составляющими вектора являются такие характеристики, как задания на разработку градостроительного обоснования, исходные данные и т.п.

Наиболее трудоемким из разделов градостроительного обоснования является раздел «Градостроительные условия и ограничения застройки земельного участка» состоит из текстовой и графической частей, т.е.



Содержание текстовой части градостроительных условий и ограничений застройки земельного участка должно отвечать требованиям [1, приложение 1] и особых проблем, при наличии полного состава исходных данных, у разработчиков проекта не вызывает.

Что касается второй части раздела «Графическая часть градостроительных условий и ограничений застройки земельного участка» , то здесь современные геоинформацион-ные технологии в очередной раз могут продемонстрировать все свои возможности и надежность и существенно сократить трудоемкость разработки проектной документации, т.к. согласно требованиям [1] должна содержать регламентированный комплект чертежей, а именно:



где – ситуационная схема местоположения земельного участка, на который наносится зона влияния объекта градостроительства в случае реализации намерения застройки. Схема выполняется на выкопировке из дежурного плана или на выкопировке из градостроительной документации (опорного и проектного планов схемы планирования территории на местном уровне – для земельного участка, расположенного за пределами населенного пункта или из генерального плана – для земельного участка, расположенного в пределах населенного пункта, опорного и проектного планов детального плана территории - при наличии), на которое нанесенные все объекты, построенные после утверждения этой документации;

– схема использования земельного участка, который выполняется на актуализированной топографо-геодезичной основе М 1:2000, 1:1000 или 1:500 (в зависимости от площади территории).

При этом на схему наносятся:

1) планировочные ограничения согласно утвержденной градостроительной документации .

2) ограничение относительно использования, которые появились в период после утверждения градостроительной документации ,

3) предельная площадь застройки, благоустройства, других видов использования (границы территорий для размещения объектов застройки, благоустройства, транспортного обслуживания и других видов использования), предлагаемое расположение зданий и сооружений, въезды-выезды, имеющиеся инженерные сети .

Тогда можно записать, что .


Кроме того, необходимо учитывать, что планировочные ограничения , которые распространяются на земельный участок, должны содержать:

- санитарно-защитные зоны от объектов, которые являются источниками выделения вредных веществ, запахов, повышенных уровней шума, вибрации, ультразвуковых и электромагнитных волн, электронных полей, ионизирующих излучений и т.п.,

- зоны санитарной охраны от подземных и открытых источников водоснабжения, водозаборных и водоочистительных сооружений, водоводов, объектов оздоровительного назначения и др.,

- зоны охраны памятников культурного наследия, археологических территорий, исторического ареала населенного пункта,

- прибрежные защитные полосы , водоохранные зоны,

- другие охранные зоны (вокруг особо ценных естественных объектов, гидрометеорологических станций, вдоль линий связи, электропередачи, объектов транспорта и т.п.),

- зоны особого режима использования земель вокруг военных объектов Вооруженных Сил Украины и других военных формирований, в пограничной полосе,

- границы красных линий улиц .

Таким образом планировочные ограничения определяются как




– схема (модель) объемно-пространственного решения намерения застройки (необязательные чертежи).


– дополнительные графические материалы. Разработчик градостроительного обоснования может разрабатывать в произвольном масштабе дополнительные графические материалы, которые обосновывают, иллюстрируют или детализируют принятые решения.


Выводы

В основе принятия любого градостроительного решения лежит комплексный анализ территории. По результатам этого анализа создается планировочная структура города, разрабатываются режимы использования территории, определяются тенденции инженерного освоения и т. д. [7].

При разработке градостроительного обоснования в градостроительной документации поиск целесообразных планировочных и инженерных решений основан на многовариантной проработке градостроительных решений с учетом различных рисков от их реализации. Из нескольких вариантов проекта экспертным путем выбирается наиболее целесообразный либо формулируется еще один рабочий вариант.

Высокая детализация и ограниченность сроков разработок на практике не позволяет рассмотреть исчерпывающий набор вариантов размещения проектируемого объекта. Поэтому для многовариантной проработки таких проектов необходимо создание картографической модели, позволяющей при использовании современных геоинформационных технологий проводить сравнительный анализ вариантов проекта [7] .

Использование методов математического моделирования при рассмотрении техногенной нагрузки на компоненты городской среды позволяет оперативно составлять градостроительные карты в ходе разработки проектной документации. Карты не отражают результат проектного решения, а помогают выявить негативные последствия проектных решений, которые возможно устранить при корректировке различных параметров проекта. Важно, что параметры могут меняться и в процессе планировочного решения, но чаще всего они корректируются по критерию интенсивности воздействия. Именно такие карты обеспечивают возможность итерационного корректирования проектного решения, т. е. позволяют выбрать оптимальный вариант, который обеспечит соблюдение необходимого качества компонентов городской среды.

Таким образом, определяемое методикой содержание карт соответствует понятийному аппарату градостроительной деятельности и создает информационную основу для ведения градостроительного проектирования с применением современных геоинформационных технологий.


Список литературы

1. Постановление Кабинета Министров Украины от 20 мая 2009 г. № 489 “Об утверждении Порядка предоставления исходных данных для проектирования объектов градостроительства”.
   
2. Закон Украины “О планировании и застройке территорий”.
   
3. Гражданский кодекс Украины.
   
4. Постановление Кабинета Министров Украины от 20 мая 2009 г. № 522 “Об утверждении Порядка проведения государственной экспертизы градостроительной документации”.
   
5. Закон Украины “Об архитектурной деятельности”.
   
6. ДБН Б.1.1-4-2009 Состав, содержание, порядок разработки, согласование и утверждение градостроительного обоснования (вступил в силу с 01.10.2009 г.).
   
7. Баранникова Ю.А. Козырная карта градостроителя // Журнал «Территория и планирование». – Москва, 2005. -№1. – С.46-53.
   
8. Щепилов В.Н. Математическое моделирование задач урбанизации в геоинформационных системах // Вісник Запорізького державного університету: Фізико-математичні науки. Біологічні науки. – 2001. – №2 – С. 113-120.
   
9. Щепилов В.Н. Математическое моделирование территорий заповедных зон / В.Н. Щепилов, Е.В. Щепилова // Ученые записки Таврического национального университета имени В. И. Вернадского. Серия: География. – 2008. – Т.21(60). – №1 – С. 165-176.
   
10. Коротун В.Л., Щепилов В.Н. Математическое моделирование территорий зон чрезвычайных ситуаций / В.Л. Коротун, В.Н. Щепилов // Ученые записки Таврического национального университета имени В. И. Вернадского. Серия: География. – 2010. – Т.__(__). – №_ – С. ___-___.
    

Информация об авторах:


Коротун Виталий Леонтьевич

ООО «ЕСОММ 08»

директор

69050, Украина, г. Запорожье, ул. Восточная, 1

e-mail: ecomm08@i.ua

Тел. (061) 787-59-91


Щепилов Валерий Николаевич

ООО «ЕСОММ 08»

главный специалист

69050, Украина, г. Запорожье, ул. Восточная, 1

e-mail: gp-svn@mail.ru ecomm08@i.ua