Экономическое обоснование использования подземного пространства города

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА ГОРОДА

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………..3

1. Понятие и классификация подземных сооружений…………...4
2. Перспектива освоения подземного пространства в условиях рыночной экономики…………………………………………….6
3. Экономическая эффективность строительства подземных сооружений……………………………………………………….9
4. Примеры использования подземного пространства городов..19

Заключение…………………………………………………………27

Библиографический список……………………………………….28

ВВЕДЕНИЕ

Комплексное использование подземного пространства крупнейших городов способствует решению задач, связанных с нехваткой земель для расширения городов, с быстрым ростом транспортных средств, переуплотненностью центральных районов, недостаточной обеспеченностью зелеными насаждениями, растянутостью инженерных и транспортных коммуникаций. Уменьшение жизненного пространства людей приводит к увеличению их заболеваемости, снижению продолжительности жизни и рождаемости. Перенаселение территорий является причиной эпидемий, воин, массовых бедствий и катастроф.

Возрастающая перенаселенность вызывает необходимость активного поиска путей увеличения жизненного пространства, один из которых – освоение подземного пространства, обладающего по сравнению с поверхностным рядом дополнительных полезных свойств. Подземные сооружения более изолированы от поверхностных факторов, нередко более долговечны и требуют меньших эксплуатационных затрат чем поверхностные. В ряде случаев, таких как необходимость безопасного (скрытого) расположения объектов, добыча полезных ископаемых, сооружение тоннелей и подземных коммуникаций, использование подземного пространства является неизбежным и жизненно необходимым. Все эти факторы обусловили значительное развитие подземного строительства в последние годы, удваиваемого в объемах каждые 10 лет.

В связи с этим актуальной проблемой, является изучение экономической целесообразности рационального использования подземного пространства. Именно это я и попытаюсь отразить в своей контрольно-курсовой работе.

1. ПОНЯТИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Подземными обычно называют такие  сооружения, главные части которых, по эксплуатационным соображениям, расположены  под землей. Классификаций их существует довольно много, но я хочу привести лишь самые интересные с архитектурной точки зрения.

По своему назначению подземные сооружения делятся на:

транспортные (пешеходные, автотранспортные и железнодорожные тоннели, метрополитены, автостоянки и т.д.);

промышленные;

энергетические (подземные комплексы ГЭС, ГАЭС, АЭС, шинные и кабельные тоннели и шахты, энергетические водоводы и проч.);

хранилища (нефти, газа, вредных и  радиоактивных отходов, холодильники);

общественные (предприятия коммунально-бытового обслуживания, торговли и общественного питания, складские, спортивные и зрелищные сооружения и т.д.);

инженерные (тоннели, коллекторы, бензопроводы, очистные, перекачные, водозаборные сооружения и т.д.);

специального и научного назначения (ускорители заряженных частиц, подземные заводы, сооружения гражданской обороны и проч.).

По расположению подземные сооружения могут быть:

изолированные от зданий и сооружений;

встроенные (совмещенные с подвальными этажами здания);

пристроенные (расположены рядом со зданием и присоединенные к ним подземными проездами и переходами);

встроено-пристроенные.

По взаимодействию подземного объекта с внешней средой подземные сооружения классифицируют:

сооружения, необходимость возведения которых определяется без учета  их возможного взаимодействия с внешней  средой(объекты специального назначения, гражданской обороны, первые линии метрополитенов);

сооружения, при проектировании и  строительстве которых экологические  факторы учитываются в неявном  виде (большинство транспортных тоннелей и метрополитенов, различные хранилища и т.д.;

сооружения, при проектировании и строительстве которых максимально учитывается взаимодействие объекта и природной среды (Манежная площадь, современные линии метрополитенов;

объекты, возведенные с целью  минимизации влияния вредного фактора (подземные АЭС, хранилища вредных веществ);

сооружения экологического назначения (альтернативные системы тепло- и энергоснабжения).

Также различают подземные сооружения в соответствии с планировочной  схемой (тоннели, камеры, шахты); с формой поперечного сечения, в зависимости от глубины заложения и др.[1]

2. ПЕРСПЕКТИВА ОСВОЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА В УСЛОВИЯХ РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКИ

Освоение подземного пространства в условиях рыночной экономики –  достаточно новое направление инженерной деятельности. В данных условиях необходимость  его реализации зависти от наличия  специфических условий, определяющих спрос и предложения. Применительно  к освоению подземного пространства это означает, что реальная возможность  сооружать подземные объекты  возникает в том случае, если в  существующем правом поле совпадают  интересы строителей и заказчиков.

Показателен опыт строительства коммерческими  структурами подземных переходов  нового типа, приспособленных для  размещения в них объектов торговли, сервиса и т.д. Этот опыт может  служить первым этапом на пути создания «нулевых» этажей крупных городов. В условиях дефицита торговых площадей в центре города это может оказаться  прибыльным мероприятиям.

Экономическая оценка показывает, что  таким же перспективным и прибыльным оказывается и сооружение подземных  автостоянок или гаражей в  центральных районах под площадями  и бульварами, организованных по типу акционерных обществ.  Необходимость  сооружения подземных автостоянок  подтверждается тем, что за последние 10-15 лет количество автомобилей в  городах сильно увеличилось.[2]

Развитие инфраструктуры повышает прибыльность торговых объектов бытового обслуживания центральных частей городов, увеличивает стоимость единицы строительного объема зданий и единицы площади земельного участка, престиж объектов, располагаемых в центральной части городов.

Стоимость земельных участков в  центральных частях крупных городов  России приближается к стоимости земельных участков городов развитых стран мира. В 2002 году плата за право заключения договора аренды земли  на окраине Москвы составляла 300-800тыс. долларов за гектар, а в центре ставка достигала 5-10 млн. долларов. В настоящее время подземное строительство характеризуется повышенными капитальными затратами. Зарубежный опыт уже подтвердил как перспективность освоения подземного пространства крупных городов, так и перспективность повторного использования выработанного пространства месторождений полезных ископаемых.

Зарубежная практика свидетельствует, что число автомобилей возрастает в 3 – 3,5 раза быстрее роста протяженности автодорог, что приводит к «параличам» движения. Например, в Париже проезжая часть улиц занимает площадь 11,5 млн  кв.м, а движущиеся и стоящие экипажи – 11,2 млн кв.м; в Нью-Йорке на 1 км дорог приходится 120 автомобилей, в Лондоне – 63 и т.д.

Характер, размеры и размещение объектов подземного строительства, сочетание наземных и подземных сооружений, этапы освоения подземного пространства устанавливаются в тесной увязке с решениями генерального города разработке которого, в свою очередь, учитывается гипотеза организации подземного пространства. Это позволяет повысить общую эффективность градостроительных решений.

Экономический эффект при этом проявляется в различных формах. С одной стороны, подземное решение ведет к увеличению сметной стоимости строительства соответствующих объектов; с другой стороны, достигается эффект, который выражается в следующем:

предотвращается «расползание» городских  территорий, сокращается размер изъятий  сельскохозяйственных земель для нужд строительства и тем самым размер компенсационных выплат по возмещению потерь землепользователям и потерь сельскохозяйственного производства;

сокращаются протяженность дорог, улиц, инженерных коммуникаций, объемы работ по инженерной подготовке и благоустройству за счет уменьшения отводов городских территорий;

повышается рентабельность предприятий  торговли и общественного питания на основе их укрупнения, возможности организации «попутного» обслуживания – при их расположении в подземном пространстве на линиях и пересадочных узлах транспортных коммуникаций;

снижаются эксплуатационные расходы на содержание подземных объектов, особенно там, где технологический процесс  позволяет использовать такие преимущества подземного исполнения, как постоянство температуры, виброустойчивость, шумоизоляцию и т.п.;

обеспечивается рациональная организация  всей системы городского транспорта, при которой возможно увеличение скорости передвижения, сокращается время доставки пассажиров и грузов;

обеспечивается эффективная организация системы инженерных коммуникация, включая средства доставки почты, снего- и мусороудаления;

экономится свободное время  населения в сфере транспортного, торгового и бытового обслуживания. [8]

3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

В последние десятилетия наблюдается  значительный рост подземного строительства  различного назначения и его многофункционального использования. Этому способствовало снижение стоимости подземного строительства. Если раньше стоимость подземных  работ была в несколько раз  выше чем наземных, то сегодня, в  силу совершенствования техники  и технологии подземных работ, стоимость  их во многих случаях незначительно  дороже наземных, особенно в зонах  застройки.

Эффективность комплексного подземного строительства складывается из социально-экономических, инженерно-экономических и градостроительных  компонентов.

При выявлении эффективности  объекты, размещаемые в подземном  пространстве, можно подразделить на три группы.

1.  Эффективность размещения под землей транспортных коммуникаций и сооружений   определяется   на   основе: экономии   городских   территорий    за счет   площадей   для   сооружения   как самих объектов, так и защитных зон при них; увеличения оборачиваемости транспортных     средств;     сокращения длительности поездок; доставки грузов; сокращения количества остановок, экономии энергетических ресурсов; максимальной   сохранности   существующей наземной застройки; улучшения санитарно-гигиенического    состояния    наземной среды.

2.  Эффективность размещения под землей зрелищных сооружений, предприятий    торговли    и    общественного питания, а также ряда объектов коммунально-бытового обслуживания определяется на  основе:  экономии территории, а также сохранения наземной застройки при размещении в сложившихся частях города; экономии времени   населения   за   счет   приближения объектов   обслуживания    к   потребителю, по пути его передвижения  (попутное обслуживание); повышения размеров товарооборота и прибыли предприятий торговли, общественного питания и культурно-зрелищных предприятий за счет удобного расположения их в зонах интенсивного скопления пешеходов и пассажиров — потенциальных посетителей перечисленных объектов обслуживания.

3. Эффективность размещения под землей объектов складского хозяйства, промышленных зданий и сооружений, коммунальных объектов, отдельных транспортных сооружений, объектов инженерного оборудования определяется на основе: экономии городских территорий; сокращения протяженности инженерных коммуникаций за счет размещения сооружений и объектов в центре нагрузок; улучшения санитарно-гигиенического состояния городской среды, экономических преимуществ, обусловленных компактным планировочным решением.

Таким образом, на основе комплексного использования подземного пространства города эффективность рассматривается в различных сферах:

социально-экономической  — экономия времени населением, снижение транспортной усталости, улучшение санитарно-гигиенических условий проживания населения, безопасность пешеходов;

градостроительной — правильный выбор функционального и строительного зонирования территорий, решение транспортных проблем, увеличение площади озелененных и водных пространств;

инженерно-экономической  — ускорение оборачиваемости транспортных средств, повышение скорости движения всех видов транспорта, экономия горючего, снижение затрат на развитие инженерного оборудования, повышение рентабельности предприятий обслуживания, концентрация строительства, сокращение его сроков и обеспечение комплексности застройки, экономия эксплуатационных расходов, сокращение размеров отчуждения сельскохозяйственных земель.

Помимо названных результатов, целесообразность подземного исполнения ряда сооружений обусловливается специфическими требованиями эксплуатации самих объектов. При проектировании объектов в подземном пространстве учитываются следующие факторы: надежная защита от воздействия климатических условий, относительная стабильность температуры и влажность воздуха, начиная с глубины 5—8 м. Это благоприятствует размещению под землей складов продовольствия, винохранилищ, кладовых кино- и фотодокументов, ломбардов, а также производств, требующих термоконстантных условий внутренней среды (радиоэлектроника, точное машиностроение и др.).

Используются и такие  положительные характеристики подземных сооружений, как повышенная виброустойчивость и акустическая изоляция по сравнению с наземными сооружениями. Преимуществом подземного решения ряда производств и цехов является способность полов нести повышенные нагрузки от тяжелого технологического оборудования.

Суммарный экономический  эффект подсчитывается по каждому виду объектов с учетом экономии территории, сохранения сложившейся застройки, а также с учетом условий эксплуатации подземных сооружений: экономии   транспортных   расходов,   транспортного времени, роста торговой прибыли и др.[8]

факторам, удорожающим использование подземного пространства, относятся: геологические и инженерно-геологические условия, усложнение инженерно-конструктивных решений подземных сооружений, стесненность при производстве работ в сложившихся массивах застройки. Подземное строительство вызывает дополнительные объемы земляных работ, усиление несущих и ограждающих конструкций, усложнение работ по гидроизоляции объектов, усложнение устройств санитарно-технического оборудования. В то же время подземное строительство позволяет сократить затраты на фундаменты, кровлю, отказаться от ряда конструктивных элементов наземных зданий, таких, как наружные оконные блоки, внутренние водостоки, отделка фасадов и др. С учетом этих факторов можно считать, что в обычных геологических и гидрогеологических условиях удорожание сметной стоимости объектов в подземном исполнении в 1,5—1,6 раза по сравнению с наземным. Экономическую эффективность подземного строительства характеризует срок окупаемости дополнительных капитальных вложений по сравнению с наземным строительством.

В мировой практике подземного строительства  последних лет завоевывает все  новые рубежи нетрадиционный подход в организации строительства  крупномасштабных проектов средствами частного финансирования на коммерческой основе.  Примером успешного строительства и эксплуатации крупного подземного сооружения, финансируемого по данной схеме, является 50-ти километровый железнодожный тоннель под проливом Ла-Манш, соединяющий Англию с континентальной Европой и ежегодно приносящий компании «Евротоннель» прибыль около 500 млн. дол. США. Для строительства данного тоннеля были привлечены капиталы 220 частных банков из 26 стран мира и 550-ти тысяч акционеров (физических и юридически лиц), что позволило сконцентрировать к началу строительства в банке компании средства(12 млрд. дол. США) для полного обеспечения строительства тоннеля.

В перспективе строительство 100 км тоннеля под Беринговым проливом, соединяющим Россию с Аляской (США), 54 км тоннеля под Гибралтарским  проливом, соединяющим Европу с Африкой, сооружение тоннеля под Татарским  проливом (10 км) для соединения материковой  России с о. Сахалин, который должен быть соединен 43-х километровым тоннелем с Японией, т.е. создание в ближайшие 30 лет единой системы железных дорог. В последние годы на новых объектах подземного строительства активно проводилось опробование новых более прогрессивных организационных схем, включающих передачу функций надзора за производством комплексных контрактов на весь объем изыскательных работ.[2]

Использование подземного пространства для размещения различных объектов народного хозяйства должно базироваться на тщательно обоснованной экономической  оценке. Наиболее объективным критерием  такой оценки является сравнительная  экономическая эффективность подземного предприятия и его наземного  аналога. Наблюдаемая за последнее  время тенденция к росту числа  подземных предприятий (складов, хранилищ), объясняется наряду с другими причинами и их высокой экономической эффективностью. Это подтверждается тем, что значительное число объектов за рубежом строится и эксплуатируется частными фирмами. [3]

Подземное строительство получило широкое развитие при сооружении различных объектов специального назначения: емкостей для хранения жидких углеводородных газов и продуктов переработки  нефти, подземных складов, гаражей, холодильников, убежищ, промышленных предприятий. Это объясняется рядом преимуществ  подземных сооружений перед надземными. 

Одним из наиболее экономичных решений  является подземное размещение складов и холодильников. Так, при подземном расположении стоимость строительства складских зданий в 4 раза ниже, затраты при эксплуатации — в 10,6 раза меньше, чем при наземном размещении. Стоимость строительства холодильников при подземном размещении в 3,3, а эксплуатационные расходы — в 11,6 раза ниже, чем при наземном расположении. Эти данные получены при сопоставлении подобных крупных холодильников, построенных в Канзас-Сити и Сан-Паулу (США). При оценке затрат энергии оба холодильника были отключены, что вызвало повышение температуры в наземном холодильнике на 0,6 °С в час, а в подземном — на 0,6 °С в день. Гораздо лучшая теплоизоляция и теплоемкость среды позволяют не только экономить электроэнергию, но и подключать подземные холодильники к электросети, минуя пик потребления электроэнергии, и снижать мощность подземных холодильных установок.

Строительство подземных емкостей для хранения жидких газов и продуктов  переработки нефти оправданно значительным повышением технико-экономических  показателей этого вида сооружений в сравнении с наземными стальными резервуарами: резкое снижение стоимости и расхода стали, благоприятные условия хранения (нет испарения), постоянное давление, отсутствие коррозии, опасности пожаров и др.

При создании подземных складов  достигается весь компактное их расположение (многоэтажное расположение помещений), при этом снижается стоимость  сооружения, упрощается технический  надзор, охрана и уменьшаются текущие  расходы по эксплуатации.