Инженерно-экологические изыскания при строительстве

В главе 1 указано, что данный документ предназначен для применения изыскательскими, проектно-изыскательскими организациями, предприятиями, объединениями, а также иными юридическими и физическими лицами, осуществляющими деятельность в области инженерных изысканий для строительства на территории Российской Федерации.

Глава «Основные положения»  раскрывает пункты, указанные в СНиП 11-02-96, детально описывает надлежащую предпроектную и проектную документацию, требующую разработки инженерно-экологических изысканий.

Материалы инженерно-экологических  изысканий должны обеспечивать разработку Декларации (ходатайства) о намерениях, градостроительной документации, разделов «Оценка воздействия на окружающую среду» (ОВОС) на стадии обоснований инвестиций и «Охрана окружающей среды» (ООС) в проекте строительства.

Инженерно-экологические  изыскания являются самостоятельным  видом комплексных инженерных изысканий  для строительства и могут  выполняться как в увязке с  другими видами изысканий (инженерно-геодезическими, инженерно-геологическими, инженерно-гидрометеорологическими), так и в отдельности, по специальному техническому заданию заказчика - для  оценки экологической обстановки на застраиваемых или застроенных  территориях в целях ликвидации негативных экологических последствий  хозяйственной и иной деятельности и оздоровления сложившейся ситуации.

Данный вид изысканий  требует наличия определенных исходных данных. Техническое задание на выполнение инженерно-экологических изысканий должно содержать:

• сведения по расположению конкурентных вариантов размещения объекта (или расположение выбранной площадки);
• объемы изъятия природных ресурсов (водных, лесных, минеральных), площади изъятия земель (предварительное закрепление, выкуп в постоянное пользование и т.п.), плодородных почв и др.;
• сведения о существующих и проектируемых источниках и показателях вредных экологических воздействий (расположение, предполагаемая глубина воздействия, состав и содержание загрязняющих веществ, интенсивность и частота выбросов и т.п.);
• общие технические решения и параметры проектируемых технологических процессов (вид и количество используемого сырья и топлива, их источники и экологическая безопасность, высота дымовых труб, объемы оборотного водоснабжения, сточных вод, газоаэрозольных выбросов, система очистки и др.);
• данные о видах, количестве, токсичности, системе сбора, складирования и утилизации отходов;
• сведения о возможных аварийных ситуациях, типах аварий, залповых выбросах и сбросах, возможных зонах и объектах воздействия, мероприятиях по их предупреждению и ликвидации.

При составлении программы  инженерно-экологических изысканий  необходимо предусмотреть работы по выявлению существующих природных  и антропогенных изменений окружающей среды и выделению ее компонентов, наиболее подверженных неблагоприятным воздействиям.

Дальнейшие главы конкретизируют проведение тех или иных методик  исследований и их состав, описывают разделы в различных видах и этапах документации. Также здесь описывается нормативно-правовая база, необходимая для проведения исследований и сравнения с эталоном качества окружающей среды (почвы, вод и атмосферного воздуха). Приводятся эталонные данные, основанные на государственных стандартах по контролю качества за компонентами природной среды. Например, предельно допустимые концентрации некоторых химических веществ в почве и допустимые уровни их содержания по показателям вредности.

 

 

 

 

 

 
 

ГЛАВА 2. ИНЖЕНЕРНЫЕ ЗАДАЧИ СТРОИТЕЛЬНОЙ ЭКОЛОГИИ

2.1. Характеристика строительного техногенеза

 

Строительство представляет собой область трудовой деятельности людей с исключительно высокой  степенью экологической ответственности. Это обстоятельство обусловлено прежде всего тем, что строительные процессы вступают в непосредственный контакт со всеми компонентами природы, активно формируя в сравнительно короткие промежутки времени антропогенные ландшафты.

Комплексная строительная технология реализуется на сложной смешанной  схеме развития взаимосвязанных  технологических процессов и  операций, поэтому не всегда удается дать дифференцированную оценку влияния строительного техногенеза по отдельным технологическим фактам воздействия. Наибольшей уязвимостью обладают объекты лито- и гидросферы, которые формируют интегральные потери локально или регионально ограниченной флоры и фауны.

В инженерно-техническом  аспекте строительный техногенез рассматривается в развитии процессов промышленного   U_εпс    и гражданского  U_εгс строительства, формирующих антропогенный ландшафт в локальном или региональном масштабе.

Формирование  антропогенного ландшафта в регионе  строительства

 

Реальные техногенные  нагрузки на компоненты геосфер при  сооружении объектов промышленного или гражданского назначения формируют потенциальные уровни антропогенного изменения биогеоценозов регионального ландшафта. С этой точки зрения исключительно важное научно-методологическое значение приобретает задача оптимизации структурно-рациональных ограничений на строительный процесс с точки зрения минимального воздействия на природный ландшафт и далее обеспечения необходимых исходных контрольно-технологических предпосылок (в отношении функционирования строительного комплекса) по сохранению экологического баланса в регионе.

Решение указанной задачи развивается по двум инженерно-техническим  направлениям:

• определение области оптимизации качества строительства по заданным экологическим критериям (например, критериям экологической надежности природно-технической геосистемы);
• определение принципиальных условий создания экологически чистого строительного комплекса по критериям качественно-количественной минимизации техногенных нагрузок на компоненты природного ландшафта.

В процессе формирования строительного  комплекса практически неизбежны экологические потери, обусловленные двумя обстоятельствами:

• непосредственным воздействием трудовых процессов с используемыми производительными силами (строительная техника, люди, источники энергии и т. п.) на компоненты природы по A, G, L, В геосферам;
• необходимым использованием объектов природы в регионе строительства в  качестве  дополнительных условий  формирования  комплекса (использование природных ресурсов в технологическом цикле).

Каждое из рассмотренных  обстоятельств может быть выражено количественной мерой экологических потерь, суммарно определяющих общую экологическую обстановку на текущий момент времени строительства. Идеальная организация строительного процесса соответствует минимальным общим экологическим потерям D_min . В этом случае реакция R₀, рассматриваемая как вектор развития биогеоценозов (по качественно-количественному составу природных компонентов, определяемому комплексной характеристикой ε_пгт) R₀[(ε_пгт)₀], будет совпадать по направлению с вектором техногенного развития процесса Ω_c(t₀) → ε₀(Ω) и, следовательно, экосистема в рассматриваемой    ситуации    будет    обладать    минимальным    риском (максимальной экологической безопасностью).

 

Расчетно-формирующая  модель экологически чистого строительного  комплекса

 

Противоположная ситуация (с  наибольшим экологическим риском), как правило, характеризуется к  моменту окончания строительного  процесса, и при отсутствии соответствующих эколого-восстановительных функций экосистема будет иметь в своем реальном выражении состояние

S_k→ Ω_c(t_k) → ε_k(Ω) → D_max

В рамках рассматриваемой  модели может быть рассчитан допуск на организационно-технологические ограничения с учетом экологических требований непревышения техногенных нагрузок:

Δ ε_пгт → [ω_ei] = │ω_eb - ω_ea│    ,

(ω_ei )_ti  ≤ [ω_ei].

Ограничения определяют экологический  допуск на формируемые показатели качества строительного комплекса, т. е.

.

Для количественной оценки экологической эффективности строительного процесса вводится понятие коэффициента экологически полезного действия (КЭПД)  К_е

К_е = (ε_пгт)_t /( ε_пгт)₀ ,

где (ε_пгт)_t , ( ε_пгт)₀ - соответственно интегральные оценки экологического состояния региона после и до техногенного воздействия в результате трудовой деятельности людей.

В соответствии с определением 0 ≤ К_е  ≤ 1. Причем К_е  = 0 отвечает полной экологической деградации региона, а К_е = 1 - его полной экологической сохранности.

Организация трудового процесса, формирующего экологически чистые объекты, производится в рамках системы инженерно-экологического обеспечения строительного комплекса.

Указанная система включает:

1. экологически обоснованные требования к объектам промышленного и жилищно-гражданского строительства;
2. задачи экологически оптимального проектирования по всем формирующим звеньям;
3. научно-методологическую проработку природоохранных решений;
4. комплексный анализ всех форм строительного техногенеза;
5. принципы организации экологически безопасных строительных процессов;
6. количественную оценку текущих и долговременных последствий в регионах дислокации строительных комплексов;
7. задачи рационального природопользования и сбережения природных ресурсов и др.

Развитие перечисленных  направлений закладывает единые методологические основы строительной экологии как самостоятельно выраженной подсистемы инженерной экологии.

Гармоничное содружество  человека и природы совершенствует процессы и объекты строительства. Такой, ставшей уже общепризнанной, формой развития строительных конструкций является архитектурная бионика как отрасль науки, изучающая закономерности и принципы формообразования объектов и систем живой природы с целью использования их для совершенствования технических решений в архитектуре. Отечественная концепция архитектурной бионики исходит из представления о бионическом методе как синтетически выраженном в аспекте математических законов совершенствования конструкций, инженерно-прикладных основ их получения, эстетико-художественных норм восприятия, выражения и воздействия.

Использование методов архитектурной  бионики, как показал отечественный и зарубежный опыт, позволяет рационализировать конструктивные системы, содействовать решению таких важных вопросов, как гармонизация архитектурной и природной среды, охрана живой природы (благодаря тому, что бионическая архитектура вписывается в окружающую среду, а также в связи, например, с применением легких трансформируемых конструкций бионического типа, не требующих капитальных фундаментов, громоздких средств монтажа и экологически опасных источников загрязнений). Рассмотренные аспекты архитектурной бионики пока лишь находят свое воплощение в жилищно-гражданском строительстве. Однако все возрастающие требования обеспечения экологически чистых и безопасных ПТГ настоятельно ставят задачу интенсивного развития промышленно-архитектурной бионики.

 

2.2. Экологически рациональное промышленное строительство

 

Крупномасштабное строительство  промышленных объектов во всех отраслях народного хозяйства обусловливает многоаспектный характер техногенного воздействия на объекты гео- и биосферы. Специфика строительного техногенеза определяет доминирующую роль в антропогенном развитии прежде всего компонентов литосферы 

При этом следует выделить две группы техногенных нагрузок на почвенно-растительные комплексы  застраиваемых территорий:

• нестационарные (обусловленные использованием различной строительной техники);
• стационарные (обусловленные собственно сооружением промышленных объектов различного назначения).

Таким образом, поток строительного  техногенеза Ω_с = Ω_сн + Ω_сс , где , Ω_сн ,  Ω_сс - соответственно нестационарная и стационарная составляющие этого потока. Их принципиальное различие состоит во временном проявлении: Ω_сн (t_нс),  Ω_сс (t_сс), причем t_нс « t_с.

Время окончания строительства в целом, как правило, совпадает нестационарной составляющей (t_нс ≈ t_сс).

Главным критерием при  этом является минимум возможных  антропогенных изменений на этапе  функционирования ПТГ.

С позиций ограничений  строительного техногенеза указанный  критерий обеспечивается при следующих  условиях:

Минимизации срока строительства  промышленных объектов. Это 
условие обеспечивает минимальные экологические потери, вызванные нестационарной составляющей строительного техногенеза.