РЕВИТАЛИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗОН.
ПОИСК СИСТЕМНОГО ОБНОВЛЕНИЯ ГОРОДА

С. В. Корниенко, доктор техн. наук, профессор кафедры «Архитектура зданий и сооружений», профессор кафедры «Урбанистика и теория архитектуры» ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»

Монотонные фасады производственных зданий снижают уровень визуального комфорта, а техногенное воздействие часто приводит к загрязнению почв, поверхностных и подземных вод высокотоксичными веществами. Выбросы вредных веществ в атмосферу повышают загрязненность окружающей среды, способствуя проникновению в помещения жилых и общественных зданий пыли, влаги, вредных веществ из атмосферного воздуха. Размещение производственного здания или сооружения в черте города, отсутствие благоустройства и озеленения прилегающей территории, сокращение санитарных разрывов зачастую приводят к недопустимому повышению уровня воздушного шума на территории жилой застройки. Повышенная вибрация также является фактором риска и может причинить вред здоровью людей. Многие субъекты промышленной деятельности имеют высокую энергоемкость продукции и не отвечают современным требованиям энергосбережения.

Размещение крупных промышленных предприятий в черте города снижает безопасность, уровень комфорта, качество окружающей среды и является одним из значимых факторов, замедляющих устойчивое развитие современного города [1, 2]. Актуальность проблемы реновации промышленных зон возрастает в связи с ростом численности городов, что приводит к необходимости поиска новых градостроительных, архитектурно-планировочных, конструктивных и инженерно-технических решений [3–5]. Особую значимость эта проблема приобретает в связи с развитием концепции «умный город» [6–9].

Современные представления о ревитализации депрессивных производственных зон

Основной принципом ревитализации (комплексного процесса реорганизации и оживления городской среды) заключается в раскрытии новых возможностей старых территорий и построек.
Для обеспечения качественного роста привлекательности города необходимо вовлекать в оборот площади из числа неэффективно используемых территорий, главным образом депрессивных производственных площадок. Подобные «конверсионные территории» являются одним из важнейших ресурсов устойчивого городского развития и должны быть использованы для создания объектов наукоемкого и инновационного производства, общественно-делового и жилого назначения, формирования новых общественных пространств в интересах жителей города и предпринимательского сообщества.

Различают следующие модели преобразования промышленных территорий (рис. 1): с сохранением производственных функций; с частичной заменой функций; с полной заменой функций.

Для модели первой группы характерны: сохранение первоначального облика здания (реставрация) и технологическое переоснащение производства в существующей конфигурации здания или сооружения (модернизация).

Характерными особенностями модели второй группы являются: реконструкция планировочной структуры с повышением устойчивости ее характеристик; переоборудование объектов в музеи и музейно-выставочные комплексы; внедрение новых объектов городского значения в промышленные территории, имеющие историческую и культурную ценность.

Модель третьей группы имеет следующие особенности: перепрофилирование промышленных объектов и территорий; благоустройство и озеленение депрессивных территорий; полный снос промышленных сооружений и использование территории в иных целях.

Поскольку модель первой группы применима главным образом к объектам культурного наследия, ее рассмотрение выходит за рамки данного исследования.

В зависимости от предполагаемого изменения функционального назначения можно выделить следующие способы преобразования депрессивных промышленных зон: в общественно-деловую, жилую и рекреационную зоны.

Широко применяемый в современной практике способ преобразования производственной зоны в общественно-деловую способствует развитию потребительского рынка и сферы услуг, обеспечивающих потребность жителей города в разнообразных товарах, работах и услугах. Размещение объектов общественно-коммерческого назначения позволяет наполнить территорию жизненной активностью независимо от времени суток. Однако полное преобразование в общественно-деловую зону неизбежно создает дополнительные нагрузки на существующую инфраструктуру города.
Известно, что мегатрендом современного общества является рурализация – отток населения из городов в сельскую местность при переходе от индустриального общества к постиндустриальному [10]. Рурализация часто связана с ухудшением экономической ситуации в городах.

Другим фактором, указывающим на неэффективность полного замещения промышленной территории жилой зоной, является высокая миграция людей из мегаполисов. Сошлемся в качестве примера на Волгоград. Согласно статистическим данным [11], миграционная убыль населения Волгограда и Волгоградской области за 2018 год составила 3 767 человек, что превышает показатели 2007 года в 3,7 раза. Одной из негативных тенденций является рост оттока молодежи в соседние города, а значит, и убыль перспективных трудовых ресурсов. В целом по динамике численности населения Волгоград занимает одно из последних мест среди городов-миллионников Российской Федерации и при ухудшении динамики в долгосрочной перспективе рискует потерять статус города-миллионника.

Если перепрофилировать производственную зону в жилую, то рост плотности населения в жилой зоне создаст дополнительные нагрузки на существующую инфраструктуру. Необходимость полного восстановления земельных участков после их промышленного использования требует также проведения затратных мероприятий по рекультивации всей площади участка, что неизбежно отразится на стоимости нового жилья.

Полное замещение производственных территорий рекреационной зоной способствует оздоровлению городской среды и повышению комфортности антропоморфной среды обитания, однако является фактором, сдерживающим социально-экономическое развитие.

Анализ моделей и способов ревитализации депрессивных производственных зон показывает несостоятельность монофункционального преобразования территории города и требует поиска новых эффективных способов системного обновления. Одним из таких способов является строительство технопарков (см. справку *)), позволяющих реализовать инновационные проекты в сфере высоких технологий.

Технопарк как ключевой аспект интеграции науки и производства в умном городе

Одним из стратегических направлений приоритетного технологического развития России является создание умных городов. Умный город – сложная система. Базовые принципы умного города как открытой, биосферной, самоорганизующейся системы, сориентированной во времени, раскрыты в [9]. Важным процессом становления и развития умного города является обновление антропоморфной среды обитания с целью повышения ее устойчивости – реновация. Традиционный взгляд на город как систему тысячелетних неизменяемых форм сегодня является сомнительным.

Большое значение при реновации имеет автоматизация систем жизнеобеспечения среды обитания, главной целью которой является повышение безопасности, создание оптимальных условий комфорта, обеспечение максимальной эффективности энерго- и ресурсопотребления. Автоматизированная система управления является технической основой главного компонента умного города – умных зданий. Она предназначена для высокоэффективной реализации процессов и операций в зданиях и на территории застройки.

Наиболее эффективным методом развития высоких технологий является система технопарков. Как правило, технопарк создается вокруг основного предприятия, которое служит непосредственным заказчиком для многочисленных фирм-разработчиков. При организации наукоемкого производства требуется вести создание технопарков на базе имеющегося научно-технического, кадрового и образовательного потенциала как хорошо работающего в мировой практике механизма прогресса в области высоких технологий.

Большинство российских технопарков специализируется на развитии IT-технологий – 33 %, следом идут: высокотехнологичная химия – 25 %, нанотехнологии – 16 %, биомедицина – 5 %, атомная промышленность и космос – 2 %, оставшиеся 19 % делят между собой другие направления [12]. Внедрение указанных технологий в архитектуру и строительство будет в значительной степени способствовать развитию умного города.

Задачи по реновации депрессивных производственных зон с помощью технопарков

К числу основных задач относятся:

1. Перенос крупных энергоемких промышленных предприятий из центра города на окраины для использования территорий под технопарки.
   
2. Поэтапное замещение производственных функций технопарками для развития производственно-деловой, общественно-деловой, жилой и рекреационной функций города. Ожидается, что создание технопарков будет способствовать развитию высоких технологий в соответствии со стратегией развития города и созданию высокопроизводительных рабочих мест.
   
3. Формирование границ земельных участков для размещения технопарков. Согласно ГОСТ Р 56425–2015 (п. 6) общая площадь территории технопарка должна составлять не менее 3,5 га.
   
4. Формирование структуры технопарка. Структурными элементами технопарка являются:
   • научно-образовательный центр технопарка, осуществляющий по заданию заказчика поиск и разработку наукоемких инновационных технологий, подготовку высококвалифицированных специалистов;
   • инкубатор малого бизнеса, в котором на льготных условиях располагаются многочисленные начинающие инновационные бизнес-компании и фирмы;
   • предприятия малого и среднего бизнеса, вышедшие из инкубатора, но пожелавшие остаться на территории технопарка; предприятия и фирмы, которые пришли в технопарк из высших учебных заведений, научных центров, промышленных предприятий; дочерние фирмы, филиалы, отделения крупных предприятий и корпораций;
   • высокоплотная жилая застройка, формируемая преимущественно малоэтажными (до 4 этажей) и среднеэтажными (5–8 этажей) многоквартирными жилыми домами, расположенными в шаговой доступности от наукоемкого производства;
   • рекреационная зона.
5. Повышение эффективности использования территории бывших производственных зон – санация, рекультивация, упорядочение застройки, комплексное благоустройство и озеленение территорий, развитие инженерной и транспортной инфраструктур.

Для успешного развития наукоемких технологий в России требуется государственная поддержка. По соотношению затрат на науку в валовом внутреннем продукте (ВВП) Россия с показателем 1,1 % отстает от ведущих стран мира и находится на 34-м месте. По меткому выражению лауреата Нобелевской премии Ж.И. Алферова, «На словах власть заботится о научном потенциале государства, но на деле положение такое, что наукой могут заниматься сегодня только несгибаемые оптимисты» [13].

Решение этих задач, безусловно, требует серьезных изменений в образовании, и эти процессы идут в ведущих вузах страны. Один из императивов современного образования состоит в том, что в своей учебной и научной деятельности университет должен ориентироваться на решение важнейших технологических задач и широко развивать междисциплинарные учебные исследовательские программы.

Только взаимовыгодный симбиоз науки и высокотехнологичного производства позволит выйти на качественно новый уровень развития города.

Создание комфортной энергоэффективной среды обитания в технопарке

Глобальным трендом в мировой зеленой экономике является энергосбережение и повышение энергоэффективности. В этой связи технопарк является эффективным инструментарием демонстрации современных энергосберегающих технологий непосредственно в натурных (эксплуатационных) условиях, способствуя уверенному продвижению гуманных и прогрессивных идей энергосбережения в современном обществе. При этом территория технопарка может рассматриваться как своеобразный «демонстрационный полигон» результатов наукоемкой инновационной производственной деятельности технопарка, поиска наиболее эффективных технологий умного дома и умного города.
С точки зрения энергосбережения в технопарке, на наш взгляд, наиболее перспективно продвижение следующих наукоемких фундаментальных и прикладных технологий:

• развитие солнечной энергетики в архитектуре и строительстве;
• развитие оптоэлектроники для производства светодиодов и применения их в системах искусственного освещения зданий и территорий;
• развитие технологий для производства надежных и долговечных строительных материалов и изделий с повышенными теплозащитными, влагозащитными, воздухоизоляционными и звукоизоляционными свойствами;
• применение наружных ограждающих конструкций зданий (стен, окон, крыш, подвалов и т. д.) с повышенным уровнем теплозащиты [14–16] (рис. 2);
• применение высокоэффективных инженерных систем с автоматическим регулированием (индивидуальных тепловых пунктов, приборов учета потребления тепловой энергии и воды, терморегуляторов на отопительных приборах, механической вентиляции с рекуперацией теплоты вытяжного воздуха); наиболее высоких энергетических показателей можно достичь только при теплоизоляции всей оболочки здания и применении высокоэффективных инженерных систем с автоматическим регулированием, что обеспечивает снижение затрат тепловой энергии на отопление и вентиляцию на 70 % [16];
• совершенствование систем естественного освещения зданий за счет применения полых трубчатых световодов (рис. 3); применение световодов может снизить затраты на искусственное освещение здания и повысить комфортность труда людей в помещении [17];
• строительство энергопассивных и энергоактивных зданий [18]; они либо почти не расходуют энергию от внешних источников, либо производят ее больше, чем потребляют;
• применение квартального типа застройки, что упорядочивает планировочную структуру, улучшает тепломассообменные процессы и способствует повышению комфортности городской застройки;
• применение технологий зеленого строительства [19, 20], что способствует формированию условий для здорового образа жизни, прежде всего за счет поглощения пыли, сокращения уровня шума и защиты строительных ограждающих конструкций от атмосферных воздействий; применение зеленых крыш сглаживает эффект «тепловых островов» за счет выравнивания температуры поверхностей и может существенно понизить среднюю температуру целого города;
• применение мультидисциплинарных научно-образовательных услуг для подготовки компетентных специалистов.

Рис. 2.
Энергоэффективные фасадные системы [21]:
а – фасадная теплоизоляционная композиционная система (СФТК);
б – навесная фасадная система (НФС)

Рис. 2.
Энергоэффективные системы естественного освещения зданий:
а – световой колодец в Пантеоне (Рим);
б – световод в покрытии современного здания

Создание комфортной среды обитания в технопарке является сложной и многофакторной задачей. Только совместными усилиями градостроителей, архитекторов и инженеров можно достичь максимального эффекта решения этой задачи.

В следующем номере журнала «Энергосбережение» расскажем о применении солнечной энергетики в технопарке и о моделиревитализации Волгоградского тракторного завода.

Литература

1. Borodinecs A., Zemitis J., Sorokins J., Baranova D. V., Sovetnikov D. O. Renovation need for apartment buildings in Latvia // Magazine of Civil Engineering. 2016. No. 68 (8). Pp. 58–64.
   
2. Кириллова А. Н. Программа реновации жилищного фонда как фактор системного обновления и устойчивого развития городской застройки // Недвижимость: экономика, управление. 2017. № 3. С. 16–21.
   
3. Самойлова Н. А. Прошлое, настоящее и будущее поселений, развитие которых связано с добычей полезных ископаемых (на примере Кузбасса) // Вестник МГСУ. Т. 13. Вып. 2 (113). С. 155–169.
   
4. Голованов Е.Б., Киселева В.А. Развитие редевелопмента как направления по преобразованию городских территорий // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Экономика и менеджмент. 2013. Ч. 7. № 3. C. 12–16.
   
5. Цитман Т. О., Богатырева А. В. Реновация промышленной территории в структуре городской среды // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2015. № 4 (14). С. 29–35.
   
6. Monteiro C. S., Costa C., Pina A., Santos M. Y., Ferrão P. An urban building database (UBD) supporting a smart city information system // Energy and Buildings. 2018. Vol. 158. Pp. 244–260.
   
7. Антюфеев А. В., Птичникова Г. А. Умный город, архитектура и человек // Социология города. 2019. № 2. С. 6–13.
   
8. Табунщиков Ю. А. Умные инженерные технологии Москвы – энергоэффективного города // АВОК. 2017. № 7. С. 4–13.
   
9. Корниенко С. В., Ишмаметов Р. Х. Принципы умного города // Социология города. 2019. № 2. С. 37–45.
   
10. Бродач М. М., Шилкин Н. В. #Рурализация: мегатренд постиндустриального общества // Энергосбережение. 2019. № 1. С. 4–8.
    
11. Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по Волгоградской области; http://volgastat.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_ts/volgastat/ru/statistics/population/.
    
12. Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации; http://digital.gov.ru/ru/.
    
13. Алферов Ж. И. Власть без мозгов. Отделение науки от государства. М.: Алгоритм, 2012.
    
14. Корниенко С. В. Малоэтажное жилищное строительство: В поисках совершенства // Энергосбережение. 2019. Т. 1. № 1–1. С. 16–21.
    
15. Корниенко С. В., Ватин Н. И., Горшков А. С. Оценка влажностного режима стен с фасадными теплоизоляционными композиционными системами // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016. № 6 (45). С. 34–54.
    
16. Корниенко С. В. Энергоэффективный капитальный ремонт жилых зданий первых массовых серий // Энергосбережение. 2018. № 6. С. 12–19.
    
17. Соловьев А. К., Туснина О. А. Сравнительный теплотехнический расчет систем верхнего естественного освещения (зенитные фонари и полые трубчатые световоды) // Инженерно-строительный журнал. 2014. № 2. С. 24–35.
    
18. Табунщиков Ю. А., Бродач М. М., Шилкин Н. В. Энергоэффективные здания. М.: АВОК-ПРЕСС, 2003. 200 с.
    
19. Алоян Р. М., Федосов С. В., Опарина Л. А. Зеленое строительство – состояние, проблемы и пути решения. Иваново: ПресСТО, 2016.
    
20. Корниенко С. В., Попова Е. Д. «Зеленое» строительство в России и за рубежом // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2017. № 4 (55). С. 67–93.
    
21. Технический портал ТехноНИКОЛЬ; http://nav.tn.ru/systems/fasad-i-stena/tn-fasad-profi/.
    
22. Vasil’ev G. P., Gornov V. F., Kolesova M. V., Yurchenko V. A., Dmitriev A. N. Ground source heat supply in Moscow oblast: temperature potential and sustainable depth of heat wells // Thermal Engineering. 2018. Vol. 65. No. 1. Pp. 72–78.