7404
.pdf9
Выявлено, что особые экономические зоны промышленнопроизводственного типа соответствуют фрактальным предприятиям на основании впервые предложенного Х.-Ю. Варнеке определения, а также в соответствии с современной парадигмой в области проектирования объектов промышленного и гражданского назначения, в которых учитывается их дальнейший рост и развитие с течением времени. Под определение фрактального предприятия попадают объекты индустриального производства, которые рассматриваются как живые обучающиеся организмы, функционирующие в быстро изменяющихся социально-экономических условиях.
Вглаве приведѐн анализ существующих решений объектов промышленного и гражданского назначения, выполняемых с учѐтом дальнейшего роста и развития при изменении мощности или пропускной способности. Установлено, что входящие в состав экономических зон деловые центры по характеру архитектурно-планировочного решения должны отвечать требованиям производственно-технологической гибкости и динамического формообразования, а их исследование можно проводить с помощью методов архитектурной бионики.
Во второй главе «Исследование функционально-планировочной и объѐмнопространственной организации особых экономических зон промышленнопроизводственного типа» проведѐн анализ основных факторов, влияющих на размещение и развитие деловых центров в структуре особых экономических зон. Для решения данного вопроса осуществлены соответствующие натурные исследования федеральных и региональных экономических зон, проведѐн социологический опрос среди служащих ОЭЗ ППТ. Были выявлены природноклиматические, социально-экономические, экологические, композиционные, градостроительные и функционально-технологические факторы формирования деловых центров ОЭЗ ППТ.
Всоответствии с выявленными функционально-технологическими факторами были выделены три функциональных блока делового центра особой экономической зоны промышленно-производственного типа:
1. Административный.
2. Таможенно-логистический.
3. Сервисно-обслуживающий.
Всостав указанных трѐх основных блоков могут включаться дополнительные блоки: общественного питания, спортивно-оздоровительный
10
центр, гостиничный комплекс и др. в зависимости от мощности делового центра. Выявлены особенности взаимодействия этих блоков и сформирована структура делового центра особой экономической зоны промышленнопроизводственного типа.
Так как деловой центр является объектом коммерческой недвижимости, необходимо особенно отметить социально-экономические факторы, поскольку они во многом определяют параметры строительства ДЦ на данной территории. Было установлено, что в соответствии с требованиями социальноэкономической эффективности развитие особой экономической зоны происходит в три этапа:
1.Становление (принятие решения о строительстве, разработка проектной документации, подготовка территории и необходимых объектов инфраструктуры).
2.Рост (участки под застройку промышленных предприятий застраиваются резидентами).
3.Зрелость (итоговое формирование, принятие решения о последующей реорганизации застройки).
Были выявлены состав, функционально-технологические связи и эргономические параметры помещений для резидентов, служащих и инженерно-технических работников деловых центров особых экономических зон. Составлены блок-схемы организационных и функциональнопланировочных решений основных блоков деловых центров.
Так как экономическая ситуация непрерывно меняется, необходим особый учѐт конструктивных факторов формирования деловых центров особых экономических зон, чтобы в будущем иметь возможность постепенно наращивать его мощность одновременно с ростом ОЭЗ ППТ. В связи с этим часть второй главы была посвящена особенностям проектирования быстровозводимых зданий, а также строительству объектов эволюционноадаптивной архитектуры. Были рассмотрены технологии строительства быстровозводимых объектов промышленного и социального назначения на территории особых экономических зон. Дана краткая характеристика применяемых конструктивных решений и методов их использования.
С целью определения закономерностей изменения объѐмнопланировочных решений развивающихся деловых центров особых экономических зон промышленно-производственного типа в зависимости от
11
изменения мощности фрактального предприятия был использован аппарат архитектурно-бионического моделирования, описанный Ю.С. Лебедевым в монографии «Архитектурная бионика». Его использование в процессе исследования позволило выявить общие закономерности развития и изменения объѐмно-планировочных решений делового центра в результате увеличения мощности промышленной зоны.
На основании проведѐнных исследований разработана модель роста биологических структур, характерным признаком которых является «выброс» новых элементов по спирали из центра развития к периферии. В качестве таких элементов в практике строительства «растущих» деловых центров предлагается использовать модульные ячейки развития с установленными конструктивнопланировочными размерами для каждого функционального блока ДЦ.
В работе Ю.А. Плаксиева «Некоторые принципы использования природного морфогенеза в архитектуре» приводятся данные о трѐх «структурных морфологических единицах»1. Эти фигуры являются исходными модулями и для природных и для архитектурных форм на основе трѐх видов симметрии: PL; 3L33P; 4L44P, где L – ось симметрии, P – плоскость симметрии.
Предлагаемые модульные ячейки развития решаются с использованием третей морфологической единицы, что позволяет производить формирование делового центра во взаимно перпендикулярных направлениях. Данный подход отвечает специфике строительства зданий и сооружений промышленных предприятий, большинство которых имеют в плане прямоугольные очертания.
Конструктивные размеры модульных ячеек развития делового центра ОЭЗ ППТ составляют:
1.Для административно-офисного блока ДЦ, где производится работа,
не связанная с применением сложного технологического оборудования, в плане
–6х6 м, по высоте – от 3,3 до 4,2 м.
2.Для сервисно-обслуживающего блока ДЦ в плане – 9х9 м, по высоте – от 3,6 до 4,2 м.
3.Для таможенно-логистического блока ДЦ в плане – 12х12 м, по высоте – от 4,8 до 6 м.
Указанные конструктивные размеры позволяют производить в сооружениях деловых центров размещение необходимых инженерных систем и
1 Плаксиев Ю.А. Некоторые принципы использования природного морфогенеза в архитектуре. М. : 1979. 267 с.
12
устройство специального технологического оборудования в увязке с конструктивными элементами здания.
Реализация данного подхода может быть осуществлена на основе модульного регулирования и унификации архитектурно-строительных параметров в сфере проектирования и создания объектов эволюционноадаптивной архитектуры по блочно-модульному принципу. В соответствии с биологическими аналогами «рост» делового центра предлагается осуществлять не путѐм механического прибавления модульных ячеек развития к уже существующим структурам делового центра, а согласно фрактальному признаку самоподобия. Согласно рекомендациям И.Г. Лежавы территорию под застройку ОЭЗ ППТ целесообразно осваивать целиком, проложив сеть дорог, структурирующих пространство на кварталы одинаковой величины с шагом, кратным 6 м. Он определяет действующие унифицированные размеры и пролѐты промышленных сооружений (6, 12, 18, 24, 36 м). Расстояние между основными коммуникационными узлами зданий с учѐтом указанного шага рекомендуется принять 72 м, между основными проездами экономической зоны
– 660-720 м. Обычно эти дороги являются продолжением городских магистралей2. Начальной точкой роста промышленной зоны является деловой центр, вокруг которого со временем формируется промышленная застройка. Размеры отдельных сооружений можно свободно варьировать, добавляя или уменьшая количество модульных ячеек развития, при этом общая концепция застройки нарушаться не будет. Это условие является важным, так как со временем должно произойти замещение существующих производств на технологически более совершенные. Таким образом, существующий метод модульной координации и унификации при формировании функциональноотраслевой структуры фрактальных предприятий на основе блочно-модульного принципа развития позволяет реализовать возможности роста функциональных структур делового центра ОЭЗ ППТ и поэтапно освоить всю территорию особой экономической зоны, не выходя за рамки градостроительных ограничений.
Проведѐнный анализ существующих практических и теоретических решений объектов промышленного и гражданского назначения, выполняемых с учѐтом изменения мощности и дальнейшего развития, показал, что необходима
2 Авдотьин Л.Н. Градостроительное проектирование. М. : Стройиздат, 1989. 432 с.
13
разработка такой методики проектирования деловых центров особых экономических зон промышленно-производственного типа, которая позволила бы осуществлять их строительство, не снижая уровня инвестиционной привлекательности с учѐтом роста особых экономических зон.
На основе проведѐнного исследования стало возможно перейти к созданию концепции развивающегося делового центра особой экономической зоны. Этому посвящена третья глава.
В третьей главе «Принципы проектирования деловых центров с учѐтом их роста и развития при изменении мощности особых экономических зон промышленно-производственного типа» в соответствии с классификацией деловых центров, предложенной в первой главе, была разработана методика проектирования развивающихся деловых центров на основе биоаналоговой модели. Данная методика учитывает возможность использования блочномодульного принципа развития с применением новейших исследований в области архитектурной бионики. Деловой центр рассматривается как живой организм, формирование которого носит закономерный, необратимый и направленный характер в соответствии с принципами роста природных структур.
Установлено, что наиболее глубоко раскрыты проблемы адаптации и эволюции комплексов деловых центров в исследованиях А.Л. Гельфонд. В одной из работ отмечается, что «архитектурная типология здания…проходит в аспекте жизненного цикла четыре этапа: закрытый, случайный, открытый, синхронный»3. Вместе с тем, как отмечает в своей работе Н.А. Сапрыкина, «эволюция функциональных процессов…и их динамическое преобразование могут происходить за счѐт количественных изменений, т.е. физического роста зданий и сооружений... Однако механическое увеличение количества одинаковых элементов проводит к дублированию помещений, …после завершения строительства здание не способно к дальнейшему развитию»4. А.Д. Гридюшко, исследуя биомиметические принципы в архитектурном проектировании, также приходит к выводу о невозможности использования «роста» по трѐм типам заимствования природных характеристик: материал, конструкция и процесс.
3Устойчивая архитектура: настоящее и будущее. Тезисы докладов международного симпозиума. М., 2011
4Сапрыкина Н.А. Основы динамического формообразования в архитектуре. М. : Архитектура-С, 2005. 312 с.
14
Решение данной проблемы сформулировано в трудах О.Л. Банцеровой, которая предложила ввести термин «развивающаяся архитектура». Данное определение расширяет существующий терминологический ряд отечественной научной литературы, включающий такие понятия, как эволюционноадаптивная, трансформируемая, мобильная и другие виды архитектуры, и означает «…создание такой объѐмно-планировочной структуры, которая уже на самой ранней стадии проектирования учитывает дальнейший рост и развитие. Как зерно или почка, в которых заложен мощный потенциал роста, здания на стадии проектирования содержат «звенья ожидания» и развития»5.
«Развивающаяся архитектура» лежит на стыке двух исследованных Ю.С. Лебедевым и М. Матеевым научно-творческих сфер архитектурной бионики: бионической архитектуры «растущих» зданий (на основе принципов и форм живой природы) и архитектурно-бионической цитологии (закономерности роста клеток живых организмов) – методологической основы проектирования объектов архитектуры с учѐтом онтогенеза (индивидуальное развитие организмов или структур, вся совокупность их преобразований от зарождения до конца жизни).
Врезультате проведѐнных исследований автор предлагает использовать термин «развивающаяся архитектура» для учѐта изменения мощности фрактального предприятия, введя понятие «развивающаяся архитектура деловых центров ОЭЗ ППТ».
С целью выявления научно обоснованных принципов формирования объѐмно-пространственных решений деловых центров особых экономических зон промышленно-производственного типа в течение их жизненного цикла была разработана биоаналоговая модель развития делового центра, учитывающая изменения мощности фрактального предприятия. Для этих целей деловой центр особой экономической зоны был рассмотрен как живой организм, формирование которого носит закономерный, необратимый и направленный характер. В качестве биоаналога использовался картофельный клубень.
Всоответствии с этапами онтогенеза картофеля разработана биоаналоговая
модель развития делового центра. Предложено разделить процесс развития
5Банцерова, О.Л. Развивающаяся архитектура малоэтажных жилых домов // Проектирование и инженерные изыскания. 2010. №1 (7). С. 22 – 23.
15
делового центра на шесть ключевых стадий и определить преобразования объѐмно-планировочного решения, происходящие на каждой из них.
Первая стадия развития ДЦ.
Продолжительность начального этапа составляет от нескольких месяцев до года. На данном этапе органами государственного управления принимается решение о создании экономической зоны, вырабатывается концепция объѐмнопланировочного решения делового центра. Готовность объектов инфраструктуры составляет не более пяти процентов.
На территории делового центра особой экономической зоны предлагается «стартовое» сооружение, на базе которого закладываются структурные элементы «жизнеобеспечения» экономической зоны. Это могут быть комнаты управления, переговорные, залы ожидания, аппаратные и информационные студии и т.д. Данное сооружение предлагается именовать как материнский модуль по примеру биоаналога-картофеля, выращивание которого начинается с посадки материнского клубня. Материнский модуль представляет собой мобильный бокс из быстровозводимых конструкций, который может сооружаться непосредственно на строительной площадке или поставляться заводами стройиндустрии в готовом виде. Для указанных целей создания «стартового» сооружения на территории делового центра могут быть применены тентовые и пневматические конструкции, использование которых позволит в максимально короткий срок начать развитие экономической зоны. Учитывая базу стройиндустрии, наличие развитого металлургического комплекса и предприятий металлообработки, рекомендуется применение быстровозводимых конструкций как наиболее экономичных и эстетичных.
Материнский модуль имеет свободную планировку внутреннего пространства, где на определѐнном расстоянии друг от друга в конструкции пола размещены точки подключения к инженерным сетям. Это обеспечивает на начальном этапе роста делового центра возможность быстрого изменения принятых проектных решений в ходе накопления информации о развитии промышленного предприятия от резидентов экономической зоны, представителей администрации и бизнес-сообщества, а также других заинтересованных лиц.
Согласно проведѐнным исследованиям материнский модуль должен включать следующий набор функциональных зон: административную, сервисную, таможенную, логистическую и религиозно-культовое пространство.
16
Вторая стадия развития ДЦ.
На втором году развития делового центра особой экономической зоны на базе материнского модуля обустраиваются объекты инфраструктуры, прокладываются инженерные сети, строятся дороги. Участок, выделяемый под возведение делового центра, подготавливается к застройке. Данный процесс напоминает ветвление корневой системы растений, природных объектов и живых организмов.
Третья стадия развития ДЦ.
Впериод от двух до четырѐх лет с начала освоения экономической зоны появляются первые резиденты, которые сооружают собственные объекты на территории экономической зоны. К этому моменту времени инженернотранспортная инфраструктура экономической зоны должна быть подготовлена на 100%, чтобы в каждой точке промышленного предприятия была возможность произвести подключение к системе коммуникаций.
Четвѐртая стадия развития ДЦ.
Впериод от четырѐх до семи лет с момента начала развития в результате наращивания мощности делового центра на его территории возводятся новые здания и сооружения на основе модульных ячеек развития, которые учитывают специфику отдельных функциональных зон и являются универсальными.
Пятая стадия развития ДЦ.
На этапе от семи до десяти лет после начала строительства промышленного предприятия завершается формирование структур делового центра на основе модульных ячеек развития и наступает стабилизация процесса. В случае необходимости производится дальнейшая реконструкция зданий и сооружений делового центра с целью продления их жизненного цикла.
Шестая стадия развития – завершение.
По завершении жизненного цикла предприятия, который в соответствии с законодательством составляет пятьдесят лет, решается вопрос дальнейшего использования территории и инфраструктуры экономической зоны. Производится демонтаж и утилизация выработавших свой ресурс сооружений делового центра.
На основании биоаналоговой модели разработана компьютерная модель ДЦ, которая наглядно демонстрирует возможности динамического формообразования деловых центров особых экономических зон с использованием принципов «развивающейся архитектуры».
17
На основе биоаналоговой и компьютерной модели развития деловых центров была разработана комплексная методика развивающейся объѐмнопланировочной структуры ДЦ особых экономических зон промышленнопроизводственного типа в течение жизненного цикла с использованием «материнского» модуля на начальной стадии развития особой экономической зоны. Она учитывает особенности планировочной организации функциональных блоков деловых центров (Приложение 1), рекомендации по составу помещений и их площадям (Приложение 2), возможность использования блочно-модульного принципа развития с применением новейших исследований в области архитектурной бионики и включает пять основных пунктов:
1.Определение местоположения делового центра особой экономической зоны в градостроительной структуре с учѐтом расположения транспортных и инженерных коммуникаций.
2.Размещение первоначального материнского модуля – начала роста и ветвления структурных элементов делового центра особой экономической зоны.
3.Проектирование модульной системы развития делового центра особой экономической зоны для непрерывной пространственной застройки территории комплекса.
4.Создание оптимальной функционально-технологической схемы роста структурных подразделений делового цента с учѐтом предложенной биоаналоговой и компьютерной моделей развития деловых центров и трѐх типов модульных ячеек, имеющих унифицированные размеры.
5.Синтез объѐмно-планировочного решения комплекса делового центра
-
-
ристик фрактального предприятия.
Применение данной методики проектирования позволит реализовать концепцию планомерного развития функциональных структур делового центра без ущерба для объѐмно-пространственного решения архитектурного ансамбля особой экономической зоны; снизит риск экономических потерь государственных средств, вложенных в строительство инфраструктуры; повысит уровень социального развития регионов, включающих в себя особые экономические зоны промышленно-производственного типа.
18
Данная концепция была апробирована в экспериментальном проектировании развивающегося бизнес-центра особой экономической зоны промышленно-производственного типа, который включает офисные здания, лабораторные корпуса и конгресс холл, объединѐнные надземными переходами и имеющие крытую парковку.
Заключение
Настоящим исследованием решена важная для архитектурной науки задача – определены принципы формирования деловых центров с учѐтом их роста и развития при изменении мощности особых экономических зон промышленно-производственного типа. Разработана комплексная методика проектирования развивающихся деловых центров ОЭЗ ППТ, даны рекомендации по формированию объѐмно-планировочной структуры комплексов деловых центров особых экономических зон, проведена их экспериментальная проверка. Это позволило сделать следующие выводы:
1.Сформулированы принципы «развивающейся архитектуры» (РА) деловых центров особых экономических зон, которые заключаются в необходимости учѐта на начальной стадии проектирования возможности дальнейшего роста и развития комплекса зданий и сооружений ДЦ. На основании модульной координации и унификации в проектировании промышленных сооружений возможна реализация этих принципов при освоении территории промышленной площадки особых экономических зон в рамках градостроительных ограничений.
На основании исследований фрактальности промышленных предприятий было выявлено, что основным принципом развивающейся системы можно считать формирование начального информационного блока («материнского модуля»), обеспечивающего все необходимые для ОЭЗ ППТ функциональные процессы (администрирование, логистику, таможенные операции, сервисное обслуживание). Каждому функциональному процессу на начальной стадии развития ДЦ соответствуют части внутреннего пространства «материнского модуля», которые на основании разработанной биоаналоговой модели развиваются в дальнейшем в комплексы зданий деловых центров.
2.Предложена модель роста архитектурной формы делового центра ОЭЗ ППТ на основе спиралеобразного развития с формированием новых элементов-