Методика оценки доступности зданий и сооружений маломобильным группам населения

Полный текст

Введение

В настоящее время в России наблюдаются четко выраженные процессы так называемого старения населения, а также рост маломобильных групп населения (МГН) [1]. Согласно многочисленным исследованиям [2], проблема увеличения численности МГН в общей структуре жителей урбанизированных поселений является актуальной для многих регионов. На начало 2023 г. в стране насчитывалось 10,9 млн инвалидов, из них 722 тыс. детей. К регионам с наиболее высоким уровнем первичной детской инвалидности можно отнести Чечню, Ингушетию и Дагестан, с наиболее низким – Астраханскую область [3].

Создание доступной среды и безбарьерного доступа к объектам городской инфраструктуры и транспорту ‒ одно из фундаментальных прав человека [4]. Реабилитация маломобильных групп населения является не только важнейшей проблемой для общества, но и одним из первостепенных направлений государственной социальной политики. Вследствие этого решение задач по обеспечению доступности объектов городской инфраструктуры для данной категории граждан становится перспективным и важным научным направлением.

Одной из главных причин отсутствия безбарьерной городской среды является несовершенство нормативной базы в этой сфере, в том числе недостаточность четко сформулированных критериев оценки адаптированности объектов городской инфраструктуры для наиболее незащищенных групп населения [5], а также отсутствие разработанной методики расчета оценки доступности зданий и сооружений для МГН, учитывающей состояние каждой из имеющихся функциональных зон и их элементов [6].

Недостаточная проработанность планировочных решений при обеспечении необходимого уровня доступной среды влечет за собой социально-психологическую отчужденность инвалидов и других маломобильных граждан. При этом снижается социальная, культурная и экономическая активность данной категории населения, что в дальнейшем может привести к снижению потенциала социально-экономического развития региона [7].

Проблеме обеспечения доступной среды МГН посвящено множество отечественных и зарубежных исследований [8‒10]. В частности, в исследовании [11] предложены рекомендации по поэтапному преобразованию города в доступный и развивающий человека с учетом интересов маломобильных групп населения. Рональдом Мейсом [12] впервые было введено понятие «инклюзивный дизайн», основанный на беспрепятственной доступности среды для всех групп населения.

Понятие «доступность» можно трактовать в различных аспектах:

• территориальная доступность;
• временная доступность;
• персональная доступность (в том числе доступность МГН) [5, 13].

Целью данного исследования является разработка систематизации нормативных требований [14] для объектов городской инфраструктуры и их элементов, а также методики оценки доступности зданий и сооружений социального назначения для МГН.

1. Материалы и методы исследования

Материалы

В качестве исходных данных для настоящего исследования явились результаты мониторинга зданий и сооружений различного назначения г. Орла и Орловской области, проводимого коллективом Архитектурно-строительного института Орловского государственного университета имени И.С. Тургенева [11]. В рамках мониторинга было обследовано более 500 зданий социального назначения, их отдельные элементы, территории и функционально-целевые зоны.

Эмпирическую базу исследования составили данные мониторинга, нормативные документы в области доступности среды маломобильным категориям граждан [11], а также официальные данные Федеральной службы государственной статистики РФ и территориального органа Росстата по Орловской области.

Методы

Для настоящего исследования были использованы основные методы математической статистики и эконометрики [11]. Методологической основой данного исследования является современное научное направление, разработанное в РААСН под руководством академика В.А. Ильичева. В основе концепции данной методологии лежат принципы симбиоза градостроительных систем и биосферных процессов, обеспечивающих благоприятные и безопасные условия проживания населения [15‒17]. Научные труды академика В.А. Ильичева и других исследователей [18, 19, 20 и др.] посвящены проблемам гармонизации жизнедеятельности человека и его архитектурно-пространственного окружения, построению моделей симбиотического развития общества и природы.

Построение системы нормативных требований

Для решения поставленной задачи предлагается следующая многоуровневая схема зон и составляющих исследуемого объекта [21] (рис. 1).

Рис. 1. Многоуровневая схема зон и составляющих исследуемого объекта

Fig. 1. Multilevel scheme of zones and components of the investigated object

 

Исследуемый объект представляется состоящим из двух зон:

• структурно-функциональной (СФ) [22], раскрывающей структуру и функцию объекта;
• целевой (Ц), отражающей тип объекта [11].

Структурно-функциональная зона состоит следующих элементов: территории Т, входной группы В, путей движения в здании Д, зоны безопасности Б и санитарно-бытовых помещений С [11].

Целевые зоны объекта в зависимости от назначения различны по структуре и также состоят из нескольких частей, образованных группой элементов [11].

В свою очередь каждая часть включает также определенное количество элементов. Всего 33 элемента [11]. К каждому из элементов согласно действующим нормам [14] предъявляется ряд требований к обеспечению доступности МГН мест целевого посещения, беспрерывности и безопасности передвижения и т. д.

Каждому требованию a_ij (i – номер элемента, j – номер требования) экспертами назначается весовой коэффициент l_ij, характеризующий степень значимости требования для лица МГН. Величина коэффициентов лежит в диапазоне от 0 до 1 [22]. При этом должно выполняться следующее условие:

$\underset{j=1}{\overset{n_i}{}}{l}_{ij}=1$

При выполнении в полной мере всех требований к элементам предполагается, что зоны и объект в целом полностью доступны МГН.

Однако проводимые мониторинги доступности зданий и сооружений для маломобильных категорий граждан часто показывают, что фактические значения параметров, содержащихся в требованиях к элементам, не совпадают с нормативными [23].

Методику построения оценки доступности МГН эксплуатируемого объекта продемонстрируем на примере оценки доступности одной из зон, а именно СФ-зоны.

С целью определения реального уровня доступности МГН эксплуатируемого объекта введем в рассмотрение отношение фактического уровня выполнения j - го требования к i - му элементу к нормативному значению этого требования:

$t_{ij}=$$\frac{a_{ij}^{ф}}{a_{ij}^{н}}$                                                                                                       (1)

Например,– отношение фактического и нормативного значений первого требования к первому элементу (калитка) части зоны «Территория объекта» (рис. 2).

 

Рис. 2. Систематизация нормативных требований aⁱ₍ᵢ₎_j, предъявляемых к элементам структурно-функциональной зоны для «Территории объекта»

Fig. 2. Systematization of regulatory requirements, applied to the elements of the structural and functional zone for the “Facility Territory”

 

На рис. 2 в матричном виде приведена систематизация нормативных требований aⁱ₍ᵢ₎j к элементам части «Территория объекта» Т и их весовые коэффициенты. Требования к элементу удобно представить в виде векторов. Так, требования к элементу из части Т можно представить в виде многокомпонентного вектора

$T_i=\left\{t_{i1}, t_{i2}\dots t_{ni}\right\}$                                                                                                               (2)

где i = 1÷13; i = 1÷n_i (n₁ = 3, n₂ = 2; n₃ = 1; n₄ = 2; n₅ = 1; n₆ = 5; n₇ = 3, n₈ = 2; n₉ = 2; n₁₀ = 8, n₁₁ = 10; n₁₂ = 1; n₁₃ = 2).

Весовые коэффициенты к каждой компоненте вектора T_i также представлены компонентами соответствующих векторов L_i.

Совокупность векторов требований ко всем элементам части СФ-зоны «Территория объекта» можно представить вектором T‾ = {t₁₁; t₁₂; t₁₃; t₂₁; t₂₂; t₃₁; t₄₁; t₄₂;... t₁₃₁; t₁₃₂;}^T, а весовые коэффициенты к этим требованиям – в виде матрицы М размера 13×41:

$M=\left(\begin{array}{c}{l}_{11} l_{12} l_{13} 0 0 0 \dots 0\\ 0 0 0 l_{21} l_{22} 0 \dots 0\\ 0 0 0 0 0 l_{31} \dots 0\\ \dots \dots \dots \dots \dots \\ 0 0 0 0 0 \dots l_{131} l_{132}\end{array}\right)$                                                                        (3)

Тогда вектор доступности элементов части СФ-зоны «Территория объекта» можно представить в виде матричного уравнения

$\overline{{\eta }_T}=M\overline{T}$   или в развернутом виде

$\left(\begin{array}{c}{\eta }_{T1}\\ {\eta }_{T2}\\ \dots \\ \dots \\ \dots \\ {\eta }_{T13}\end{array}\right)=$$\left(\begin{array}{c}{l}_{11} l_{12} l_{13} 0 0 0 \dots 0\\ 0 0 0 l_{21} l_{22} 0 \dots 0\\ 0 0 0 0 0 l_{31} \dots 0\\ \dots \dots \dots \dots \dots \\ \dots \dots \dots \dots \dots \\ 0 0 0 0 0 \dots l_{131} l_{132}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{t}_{11}\\ t_{12}\\ t_{13}\\ t_{21}\\ \dots \\ t_{132}\end{array}\right)$                                                     (4)
     13×1                              13×41                            41×1

Векторы (l₁₁ l₁₂ l₁₃) и (t₁₁ t₁₂ t₁₃) соответствуют векторам ${\overline{L}}_1$ и ${\overline{T}}_1$, тогда вектор доступности элементов части СФ-зоны «Территория объекта» можно представить в следующем виде:

$\overline{{\eta }_{TT}}=$ $\left(\begin{array}{c}{\eta }_{T1}\\ {\eta }_{T2}\\ \dots \\ \dots \\ \dots \\ {\eta }_{T13}\end{array}\right)$$\left(\begin{array}{c}{\overline{L}}_1 0 0 0 0 0 \dots 0\\ 0 {\overline{L}}_2 0 0 0 0 \dots 0\\ 0 0 {\overline{L}}_3 0 0 0 \dots 0\\ \dots \dots \dots \dots \dots \\ \dots \dots \dots \dots \dots \\ 0 0 0 0 0 0 \dots {\overline{L}}_{13}\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{\overline{T}}_1\\ {\overline{T}}_2\\ \dots \\ \dots \\ \dots \\ {\overline{T}}_{13}\end{array}\right)$                                           (5)
                 13×1                           13×13                               13×1

Если ввести вектор $\overline{L_T}$ – весовые коэффициенты элементов части «Территория объекта»:

$\overline{L_{TT}}=\left\{l_{T1}, l_{T2}\dots l_{T13}\right\}$                                                                                                (6)

где, например, l_T1 – весовой коэффициент 1-го элемента «Калитка» и т. д., то показатель доступности части «Территория объекта» СФ-зоны может быть представлен скалярным произведением векторов $\overline{L_{TT}}$ и $\overline{{\eta }_{TT}}$:

Аналогично строятся показатели доступности остальных четырех частей зоны СФ, содержащих еще 20 элементов:

${\eta }_{ВВ}, {\eta }_{ДД}, {\eta }_{ББ}, {\eta }_{СС}$

Векторы с двумя одинаковыми индексами – это векторы, компонентами которых являются показатели доступности соответствующих элементов частей СФ-зоны. Если ввести один вектор, компонентами которого будет совокупность показателей доступности всех элементов всех частей СФ-зоны и вектор с компонентами весовых коэффициентов всех элементов всех частей, то можно получить вектор показателей доступности частей СФ-зоны из матричного уравнения

$\overline{{\eta }_{ВВ}}=$ $\left(\begin{array}{c}{\eta }_{В1}^{}\\ \dots \\ \dots \\ \dots \\ {\eta }_{В5}^{}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{l}_{11 }^{В}\dots \dots \dots \\ \dots \dots \dots \dots \\ \dots \dots \dots \dots \\ \dots \dots \dots \dots \\ \dots \dots \dots \dots \end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{V}_{11}^{}\\ V_{12}^{}\\ \dots {}_{}^{}\\ \dots {}_{}^{}\\ \dots {}_{}^{}\end{array}\right)$                                                                      (7)
              5×1                      5×5                5×1

Аналогично строится вектор показателей доступности частей Ц-зоны η_zц.

Если ввести вектор весовых коэффициентов частей зон, то показатель доступности зоны определяется скалярным произведением векторови. Аналогично поступаем с показателем доступности Ц-зоны. Показатели доступности зон определяем из матричного уравнения

$\overline{{\eta }_{ДД}}=$$\left(\begin{array}{c}{\eta }_{Д1}^{}\\ \dots \\ \dots \\ \dots \\ {\eta }_{Д8}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{l}_{11 }^{Д}\dots \dots \dots \\ \dots \dots \dots \dots \\ \dots \dots \dots \dots \\ \dots \dots \dots \dots \\ \dots \dots \dots \dots \end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{d}_{11}^{}\\ d_{12}\\ \dots \\ \dots \\ \dots \end{array}\right)$                                                                      (8)

Если весовые коэффициенты зон (l_zсф, l_zц) =, то показатель доступности объекта определяется скалярным произведением векторови:

$\overline{{\eta }_{ББ}}={\eta }_{Б1}=\left(l_{11}^{Б}\dots \dots \dots \right)$$\left(\begin{array}{c}{b}_{11}\\ b_{12}\\ \dots \\ \dots \\ \dots \end{array}\right)$                                                                            (9)

2. Результаты исследования и их анализ

Выполним численную реализацию разработанной методики оценки доступности инвалидам и МГН на примере структурно-функциональных зон одного из объектов здравоохранения – поликлиники г. Малоархангельска (рис. 3).

 

Рис. 3. Здание поликлиники БУЗ Орловской области «Малоархангельская ЦРБ»

Fig. 3. The building of the polyclinic BUZ Oryol region “Maloarkhangelskaya CRH” https://flectone.ru/maloarxangelskom-rayone.html

 

В табл. 1‒3 представлены результаты обследования и ранжирования элементов функциональных частей поликлиники [11].

 

Таблица 1. Результаты обследования элементов функциональной части объекта (поликлиники) «Территория объекта»

Table 1. Results of inspection of the functional part of the facility (polyclinic) “Facility territory”

i

${\overline{T}}_1$

${\overline{T}}_2$

${\overline{T}}_3$

${\overline{T}}_4$

${\overline{T}}_5$

${\overline{T}}_6$

${\overline{T}}_7$

${\overline{T}}_8$

${\overline{T}}_8$

${\overline{T}}_{10}$

${\overline{T}}_{11}$

${\overline{T}}_{12}$

${\overline{T}}_{13}$

j

1

0×0,1

1×0,5

1×1

1×0,4

2

1×0,2

1×0,5

1×0,1

3

1×0,7

1×0,1

4

1×0,3

5

1×0,1

6

7

8

9

10

 

Таблица 2. Результаты обследования элементов функциональной части объекта (поликлиники) «Пути движения в здании»

Table 2. Results of examination of elements of the functional part of the facility (polyclinic) “Ways of movement in the building”

i	${\overline{Д}}_1$	${\overline{Д}}_2$	${\overline{Д}}_3$	${\overline{Д}}_4$	${\overline{Д}}_5$	${\overline{Д}}_6$	${\overline{Д}}_6$	${\overline{Д}}_8$
j
1	1×0,5	0×0,25
2	0×0,15	0×0,25
3	1×0,15	1×0,35
4	0×0,15	0×0,15
5	0×0
6
7
8
9
10

 

Таблица 3. Результаты обследования элементов функциональной части объекта (поликлиники) «Санитарно-бытовые помещения»

Table 3. Results of inspection of the functional part of the facility (polyclinic) “Sanitary and amenity facilities”

i	${\overline{С}}_1$	${\overline{С}}_2$	${\overline{С}}_3$
j
1	0,7×0,25
2	1×0,25
3	0×0,25
4	1×0,25
5
6
7
8
9
10
11
12

 

Рис. 4. Диаграмма оценки доступности МГН элементов функциональных частей поликлиники в Малоархангельске: Т – территория объекта; Д – пути движения; Б – зона безопасности; С – санитарно-бытовые помещения

Fig. 4. Diagram for assessing the availability of LMP elements of functional parts of the polyclinic in Maloarkhangelsk: T ‒ facility territory; E ‒ movement paths; B ‒ safety zone; С ‒ sanitary facilities

 

На рис. 4 представлена диаграмма оценки доступности МГН элементов функциональных частей поликлиники в Малоархангельске.

На основе полученных численных исследований можно сделать вывод о крайне низком показателе доступности МГН поликлиники в г. Малоархангельске. К примеру, показатель доступности путей движения объекта равен 0,125, при этом зона безопасности практически отсутствует. В целом эта проблема характерна не только для конкретного района или области, но и для каждого территориального подразделения страны [23]. Таким образом, ее необходимо решать не только на федеральном, но и на региональном уровне в комплексе с другими задачами по обеспечению комфортной и безопасной городской среды.

Вывод.

Создание безопасной, комфортной и доступной городской среды для людей с ограниченными возможностями является сложной задачей, требующей комплексного системного подхода с использованием методов математического анализа и моделирования. Внедрение инклюзивного дизайна невозможно без градостроительного анализа, учитывая значимость и серьезность социальных и экономических последствий увеличения численности инвалидов и иных маломобильных граждан.

Предлагаемая систематизация нормативных требований позволит выявить проблемные места в обеспечении доступности городской инфраструктуры, количественно оценить критерии адаптированности городских объектов для людей с ограниченными возможностями, а также может служить инструментами повышения эффективности принимаемых стратегических решений в сфере градостроительной деятельности.

Разработанная методика является универсальной и может быть применена в любых областях градостроительной деятельности, а также при разработке проектов планировки территории.

Об авторах

Наталья Владимировна Бакаева

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: natbak@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0518-6521
Scopus Author ID: 56826095700
ResearcherId: P-1152-2015

профессор кафедры градостроительства, доктор технических наук, профессор, советник РААСН, главный научный сотрудник, Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук

Россия, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26

Владимир Александрович Гордон

Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева

Email: gordon@ostu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7505-9734
Scopus Author ID: 7007009812
ResearcherId: P-5589-2015

профессор кафедры технической физики и математики, доктор технических наук, профессор, советник РААСН, главный научный сотрудник, Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук

Россия, 302020, г. Орёл, Наугорское шоссе, 40

Ирина Викторовна Черняева

Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева

Автор, ответственный за переписку.
Email: schunya87@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0531-7106
Scopus Author ID: 57194336818
ResearcherId: P-7705-2017

доцент кафедры проектирования городской среды кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук

Россия, 302030, г. Орел, ул. Московская, 77

Список литературы

Дополнительные файлы