CURRENT DIRECTIONS OF THE ARCHITECTURAL DESIGN OF WASTE MANAGEMENT PLANTS

Full Text

На протяжении последних десятилетий международное сообщество озабочено проблемой катастрофического образования и накопления отходов производства и потребления, препятствующей устойчивому развитию (УР). Тема неоднократно рассматривалась и на уровне Организации Объединенных Наций (ООН) [1]. В частности, в конвенции «Экологическая перспектива на период до 2000 года и далее» (1987 г.) указывалось, что основные экологические аспекты урбанизации - жилищные условия, а также состояние окружающей среды места проживания и прилегающих территорий связаны с вопросами сбора и удаления отходов (п. 54). Отмечалось, что эта сфера деятельности является необходимым звеном экологической политики и управления, обеспечивающих создание благоприятной окружающей среды (п. 59.g)1. Проблема повышения эффективности использования и рециркуляции отходов вошла как программная область в конвенцию «Повестка дня на XXI век» (1990 г.), а укрепление и рас- 1 Экологическая перспектива на период до 2000 года и далее [Электронный ресурс] // ООН [сайт]. - URL: http://www.un.org/ru/ documents/decl_conv/conventions/environmental_perspective_2000. shtml#1 DOI: 10.17673/Vestnik.2016.01.15 Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2016 | № 1 (22) 92 АРХИТЕКТУРА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. ТВОРЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ АРХИТЕКТУРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ширение «национальных систем утилизации и вторичной переработки отходов» (п. 2.17) стало одной из целей этой области2. В 2013 г. была утверждена «Комплексная стратегия обращения с твердыми коммунальными (бытовыми) отходами в Российской Федерации». Согласно этому документу на каждого человека в год в стране приходится 400 кг образуемых муниципальных или твёрдых коммунальных отходов (ТКО). В странах Евросоюза (ЕС) этот показатель в настоящее время аналогичен. В России преобладающая часть отходов, а именно 92-93 %, направляется на захоронение (полигоны) и лишь 7-8 % вовлекается в хозяйственный оборот3. По заключению российских экспертов IFC4 ситуация даже хуже (табл. 1). Следует отметить, что однозначно негативное воздействие технологии депонирования отходов на окружающую среду признаётся экономистами и технологами как в столицах, так и в регионах нашей страны [2]. Иная ситуация в странах ЕС: там на захоронение направляется лишь 40 % ТКО [3], а в Германии с 2005 г. более половины полигонов совсем закрыто. Низкая эффективность вторичного использования отходов в России является следствием недостаточной количественной и качественной развитости соответствующей инфраструктуры, в составе которой насчитывается 243 комплекса по утилизации отходов (полигоны), 53 комплекса по их сортировке и примерно 40 мусоросжигающих заводов3. Применяемые технологии и мощности сортировочных и сжигающих объектов не соответствуют задачам повышения масштабов переработки мусора во вторсырьё. В большинстве экономически развитых стран, переориентирующих экономику в интересах УР, снижение темпов роста количества и площади полигонов увязывается с новым строительством и мо- 2 Повестка дня на XXI век [Электронный ресурс] // ООН [сайт]. - URL: http://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/ agenda21_ch21b.shtml. 3 Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 14.08.2013 № 298 «Об утверждении комплексной стратегии обращения с твердыми коммунальными (бытовыми) отходами в Российской Федерации» [Электронный ресурс] // Минприроды России [сайт]. - URL: http://base.consultant.ru/cons/ cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=151066. 4 Международная финансовая корпорация Группы Всемирного банка. дернизацией действующих объектов по сортировке, переработке, перегрузке и сжиганию мусора. Благодаря инновационным технологиям удаётся предотвращать эмиссию загрязняющих веществ, обеспечивать экологическую безопасность производственного процесса, улучшать условия труда и размещать эти объекты вблизи городов или непосредственно в городской черте [4, 5]. Наукой и практикой многих стран, включая нашу страну, доказано, что значительная часть переработанного мусора может применяться как вторичное сырьё для производства новой продукции. Так, например, российские учёные систематизировали условия рентабельности рециклирования материалов из ТКО и осадков сточных вод [6], определили диапазон возможностей по использованию полимерного сырья для повторного производства упаковки, а также синтетического волокна для текстильной, мебельной и строительной отрасли [7], доказали, что отходы различных отраслей промышленности и строительного производства, в том числе образующиеся в результате демонтажа сооружений, можно успешно применять при производстве конструкционных и отделочных материалов с новыми свойствами [8-10], а органические отходы - для выработки кормов, компоста и биогаза [11]. Кардинальное изменение экологической и энергетической политики сделало приоритетной задачей современных мусоросжигательных заводов выработку альтернативной энергии на основе новейших технологий (waste-to-energy - WtE, или energyfromwaste - EfW), которые позволяют минимизировать воздействие объектов на окружающую среду, приблизить их к урбанизированным территориям и повысить рентабельность. К 2013 г. в Европе было построено примерно 460 заводов WtE, в Азии примерно 2000, в Северной Америке примерно 100, в других частях планеты только 10 [12]. Масштаб созданной в Европе инфраструктуры по сжиганию отходов можно оценить по табл. 2. Наглядным примером экономической и экологической эффективности сжигания мусора стал опыт столицы Нидерландов Амстердама: два завода WtE обеспечивают электроэнергией городскую Таблица 1 Сравнительная характеристика степени переработки ТКО в России и ЕС, % Вид утилизации В России В среднем по ЕС (27 стран) Захоронение 96 40 Переработка во вторсырьё 4 40 Переработка в энергию 0 20 93 Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2016 | № 1 (22) Т.Я. Вавилова, И.О. Коваленков Таблица 2 Количество объектов по сжиганию отходов в странах ЕС (2010 г.)5 Страна Количество, шт. Страна Количество, шт. Австрия 11 Нидерланды 10 Бельгия 15 Норвегия 16 Великобритания 31 Польша 1 Венгрия 1 Португалия 3 Германия 69 Словакия 2 Дания 31 Финляндия 3 Исландия 8 Франция 126 Испания 11 Чехия 3 Италия 51 Швейцария 30 Люксембург 1 Швеция 31 5 Таблица составлена авторами на основании материалов исследования Европейского тематического центра по устойчивому потреблению и производству [16]. ратушу, станции метро, уличное освещение и трамвайное движение, а вырабатываемой тепловой энергии достаточно для отопления 75 % домохозяйств города [13]. В Швеции пошли ещё дальше: с недавнего времени страна начала ежегодно импортировать 800 тыс. т мусора, в частности, в соседней Норвегии, а ближайшие планы связаны с расширением этих закупок в Болгарии, Румынии и Италии [14]. Очевидно, что в условиях роста населения планеты и непрекращающейся урбанизации единственной альтернативой решения проблемы переработки ТКО является модернизация инфраструктуры за счёт строительства современных высокотехнологичных объектов или технологической и архитектурной реконструкции уже имеющихся [15]. Повышение их экологической, социальной и экономической роли помогает решить пересмотр принципов включения мусороперегрузочных станций, мусороперерабатывающих заводов, мусоросортировочных комплексов и мусоросжигательных заводов в среду жизнедеятельности. Действующие в России санитарные нормы6, разработанные в годы проектирования и строительства объектов по устаревшим на сегодняшний день технологиям, требуют пересмотра. Согласно этим нормам в зависимости от мощности мусоросжигательные и мусороперерабатывающие заводы относятся к предприятиям I или II класса санитарной опасности, а размеры санитарно-защитных зон могут, соответственно, достигать 1000 или 500 м. Реализация технологических инноваций позволяет сократить их до минимума. 6 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. Затронутая тема долгие годы не входила в проблемное поле отечественной архитектурной науки. В последнее время к ней обзорно обращались лишь трижды7. Изучение новейшего международного опыта показывает, что тенденции изменения принципиальных подходов к размещению и улучшения функциональных, пространственных и композиционных качеств этих объектов уже наметились. Попробуем обозначить некоторые из них с помощью конкретных примеров. Формирование разветвлённой сети объектов на основе системного подхода. Расширение возможностей отрасли теперь опирается на тщательную оценку реальной ситуации и обеспечивается за счёт решения проблем на разных административных уровнях и стадиях разработки. В стратегии Лондона (2011 г.), например, учтены различные факторы: особенности менталитета населения, дальность транспортировки, условия и способы накопления отходов, размер города, специфика хозяйственного взаимодействия с пригородами и др. Разработаны также перспективные схемы развития инфраструктуры [17]. Изменение требований к участкам. Плоский рельеф перестал быть определяющим фактором выбора места. Современные производства по обращению с отходами могут располагаться и на пересечённой местности. Это обусловлено тем, что отдельные цеха и участки, следуя технологической схеме, практически всегда расположены на одной оси. Более того, наличие уклона при правильном подборе производственного оборудования способствует повыше- 7 Малыгин А.С., Пирожков Д.С. (2011 г.), Сибилева А.И. (2012 г.), В.В. Алексашина (2014 г.). Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2016 | № 1 (22) 94 АРХИТЕКТУРА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. ТВОРЧЕСКИЕ КОНЦЕПЦИИ АРХИТЕКТУРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ нию экономической выгоды, оптимизации людских, технологических и транспортных потоков, а также улучшению микроклимата. Примером такого решения может служить завод по переработке отходов в Мадриде (Испания, 2001 г.). Объект был органично вписан в ландшафт территории, на которой прежде существовала свалка. Проектом, помимо всего прочего, предусмотрено, что при необходимости демонтажа практически все элементы могут быть утилизированы и использованы вторично [18]. Рекультивация. Всё более актуальной становится задача реабилитации территорий, на которых были устроены полигоны и свалки. Самыми популярными стали рекреационное и строительное направления рекультивации [19]. В первом случае на техногенном рельефе устраиваются зоны отдыха, ландшафт которых приспосабливается под различные цели. Во втором случае на месте полигонов сооружаются мусороперерабатывающие или мусоросжигательные заводы. В 2012 г. для перуанского города Арекипа был разработан проект рекультивации полигона ТКО и прилегающей к нему территории общей площадью 350 га для размещения здесь очистных сооружений, а также заводов по производству биогаза и энергии. Восстановление качества окружающей среды связали с улучшением благоустройства, формированием системы площадок для отдыха, досуга и научных исследований, строительством выставочных пространств и биотехнологического питомника местной флоры и фауны (рис. 1) [20]. Многофункциональность и доступность объектов. Во многих странах объекты обращения с отходами становятся настоящими центрами социальной активности, где интегрируется производственная, научная, просветительская, коммерческая и даже развлекательная деятельность. Именно таким запроектирован строящийся Сеульский комплекс рециклинга (2015 г.). Он расположен в центральной части города и сочетает в себе зоны производства, выставок, просвещения и перепродажи. Посетителям бу- Рис. 1. Проект производственного здания на рекультивируемой территории полигона ТКО г. Арекипа (Перу) Рис. 2. Проект Сеульского комплекса рециклинга (Южная Корея) 95 Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2016 | № 1 (22) Т.Я. Вавилова, И.О. Коваленков дет предоставлена возможность ознакомиться с полным производственным циклом и наглядно увидеть различные варианты повторного использования материалов в отделке здания (рис. 2) [21]. Расширение арсенала композиционных приёмов. Особого внимания заслуживает привлечение новых художественных средств, которые позволяют сделать производственные объекты по обращению с отходами достойными образцами современной архитектуры. В настоящее время доминируют следующие подходы: минималистический, функционалистический (модернистский), хай-тек и органический. Активно применяются суперграфика и декорирование. Одним из ярких примеров использования стиля хай-тек стал шведский завод WtE, построенный на базе действовавшей теплоцентрали в 2004 г. вблизи города Линчёпинг. Почти весь фасад здания высотой 45 м выполнен из прозрачного стекла, позволяя наблюдать за процессом переработки отходов. В результате печи завода и элементы газоочистки стали и частью архитектурного облика, и элементом просвещения [22]. Внедрение энергосберегающих технологий становится одним из трендов. На обширных крышах крупногабаритных зданий теперь размещают оборудование по производству альтернативной энергии, например, фотоэлектрические панели. Именно так используется «пятый фасад» в экологическом центре города Сан-Карлос (США). Здание стало национальной моделью устойчивых методов строительства, внедрения инноваций по переработке и трансферу отходов, а в 2012 г. получило «золотой» сертификат экологического соответствия по системе LEED8 [23]. Выводы. Проблема переработки твердых бытовых отходов остро стоит во всех субъектах Российской Федерации, в том числе и в Самарской области. Регион, играющий важную роль в экономике страны, занимает ответственное приграничное положение [24] и нуждается в оптимизации стратегии и тактики данного сектора экономики [25], исходя из целей устойчивого развития. Исследование передового международного опыта проектирования и строительства позволяет утверждать, что Самарская область обладает интеллектуальным, техническим, технологическим и творческим потенциалом, дающим возможность сформировать функционально и эстетически полноценную инфраструктуру объектов обращения с отходами.

About the authors

Tatiana Yanovna VAVILOVA

Samara State University of Architecture and Civil Engineering

Author for correspondence.
Email: vestniksgasu@yandex.ru

Ivan Olegovich KOVALENKOV

Samara State University of Architecture and Civil Engineering

Email: vestniksgasu@yandex.ru

References

Supplementary files