ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ПРОЦЕССА УРБАНИЗАЦИИ В МИРЕ. ПРЕДПОСЫЛКИ ТРЕХМЕРНОГО РАЗВИТИЯ ГОРОДОВ 6
1.1 Развитие урбанизации в мире 6
1.2 Градостроительные концепции XX века 12
1.3Краткая история высотного строительства в городах 15
1.4Освоение городского подземного пространства 25
ГЛАВА 2. ТРЕХМЕРНОЕ РАЗВИТИЕ ГОРОДА И ГЛОБАЛЬНАЯ ПОВЕСТКА ДНЯ 34
2.1 Концепция устойчивого развития и трехмерный город 34
2.2 Концепция «резильентности» и трехмерная урбанизация 45
2.3 Концепция «Умный город» и трехмерный город 51
2.4 Концепция «Город-Губка» и трехмерный город 55
2.5Концепция климатической нейтральности и трехмерный город 60
2.6 Комфортность городской среды. Трехмерный город для различных групп населения 68
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КОНТЕКСТОВ НА РАЗВИТИЕ В ГОРОДЕ ТРЕХМЕРНОЙ УРБАНИЗАЦИИ 76
3.1 Методика анализа 76
3.2 Физико-географический контекст 80
3.3 Экономико и социально-географический контекст 87
ГЛАВА 4. ДИСКУССИЯ И ВЫВОДЫ 93
4.1Дискуссия 93
4.2Выводы 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 101
ПРИЛОЖЕНИЯ 108
Современный период развития человечества тесно связан с процессами урбанизации. В мире продолжает расти городское население, даже несмотря на то, что темпы урбанизации во многих регионах замедлились по сравнению с предыдущими десятилетиями. Тем не менее, ожидается, что городские районы поглотят практически весь будущий прирост населения мира. Растущее население городов мира приводит к увеличению площади данных городов. Что примечательно, расширение использования земли происходит быстрее, чем рост населения (WorldCities…, 2020). Такой экстенсивный рост городских территорий имеет серьезные социальные, экономические и экологические последствия (Brody,2013). Среди негативных экологических последствий можно выделить: загрязнение воздуха в результате автомобильной зависимости, загрязнение воды, частично вызванное увеличением непроницаемых поверхностей, утрату или разрушение экологически уязвимых районов, таких как естественные места обитания (например, водно-болотные угодья, природные коридоры), и общее снижение качества жизни. Многие исследователи отмечают, что для борьбы с разрастанием городов необходимо увеличивать плотность застройки городов. Так, одним из принципов построения «устойчивых» микрорайонов, согласно ООН, является увеличение плотности застройки (не менее 15 тыс. чел. на 1 км2). Исследование, проведенное ООН-Хабитат, показало, что подавляющее большинство городов мира (85%) имеют один или несколько нормативных актов, ограничивающих размер зданий, будь то высотные регламенты или правила максимальной площади зданий. Это, в свою очередь, приводит к ограничению возможностей по уплотнению застройки.
Актуальность данной темы заключается в том, что, наряду с расширением городской территории, города также развиваются и трехмерно. Понятие трехмерная урбанизация можно определить как процесс развития городов в трехмерном пространстве: пространство под землей (городское подземное пространство), наземное пространство, а так надземное (высотное) пространство городов. Такое трехмерное развитие городов может стать решением проблемы горизонтального разрастания городов. Одним из следствий трехмерной урбанизации является стремительный рост высотного строительства, расширение использования подземного пространства, а также увеличение плотности застройки в центре городов.
Тема трехмерного развития городов на данный момент в литературе представлена недостаточно. Во многих исследованиях акцент делается либо на высотное развитие, либо на развитие использования подземного пространства. Данное исследование является попыткой объединения и анализа сведений о развитии в городах, как подземного пространства, так и высотного. Исследованию проблемы расширения городов, роли концепций трехмерной урбанизации в её решении, последствий для жителей города, а также влияния географических контекстов на развитие трехмерной урбанизации и посвящена данная работа.
Целью выпускной квалификационной работы является выявление роли концепций трехмерной урбанизациив сфере устойчивости городов, а также связи между проявлением трехмерной урбанизации в различных городах мира и географическими контекстами в них.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1. Рассмотреть историю развития составных частей трехмерной урбанизации;
2. Оценить взаимосвязь трехмерной урбанизации и устойчивости городов;
3. Проанализировать влияние трехмерного развития городов на жизнь людей в них;
4. Провести анализ влияния географических контекстов на развитие трехмерной урбанизации.
Объектом исследования являются города, развивающиеся в трех измерениях.
Предметом исследования является процесс трехмерного развития городов.
При написании выпускной квалификационной работы будут использованы следующие методы исследования:
1. анализ научной литературы;
2. исторический метод (изучение в хронологическом порядке);
3. статистический анализ;
4. корреляционный анализ;
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка используемой литературы и приложений.
Предыдущие научные исследования в сфере развития городского пространства учитывали либо высотное, либо подземное пространство по отдельности. Так, ключевыми авторами научных трудов по городскому подземному пространству являются Пенк Ф.Л., Бобылев Н.Г., Стерлинг Р.Л., Ли Х., Ван Р., Броэр В., Конюхов Д.С. В сфере высотного строительства можно назвать Али М., Аль-Кодмани К., Гиффорд Р., Акристиний В. А., Борискина Ю. и др.
В результате анализа научной литературы, а также имеющихся статистических данных, можно сделать вывод о трехмерности городского развития на современном этапе, т.е. современные города развиваются не только либо в высотном, либо подземном пространстве, а развивают все 3 доступных уровня пространства. Поэтому для комплексного исследования необходимо учитывать все уровни городского пространства. Данная работа является одной из первых попыток объединения рассмотрения трехмерности городского пространства, учитывающей все 3 уровня городского пространства: подземного, наземного и надземного.
В рамках данной работы были выявлены предпосылки трехмерного развития городов, роль трехмерной урбанизации в сфере устойчивости, влияние трехмерного развития на жизнь людей в городах, а также была установлена некоторая связь уровня трехмерного развития городов с его географическими особенностями. В результате была выполнена поставленная цель исследования – выявление роли трехмерной урбанизации в сфере устойчивости городов, а также связи между проявлением трехмерной урбанизации в различных городах мира и географическими контекстами в них.
Основные трудности проведения данного анализа заключались в отсутствии полных данных по использованию городского пространства в разных города мира, количеству высотных зданий выше 100 метров (в имеющихся открытых статистических базах порог высотности 150 м), а также слабой отраженности вопроса трехмерности в докладах крупных организаций (таких как ОНН, ООН-Хабитат и др.).
Были проанализированы 5 теорий городского развития, 10 географических параметров городов. В этой сфере есть перспектива расширения списка учитываемых показателей для более обширного исследования данного вопроса.
Рассмотрение трехмерности города должно быть расширено и учтено в городском планировании. Мы должны понимать последствия строительства в городах высотных зданий, расширения использования подземного пространства для обеспечения более комфортной жизни для людей и достижения устойчивости городов.
1. Admiraal H., Cornaro A. Why underground space should be included in urban planning policy–And how this will enhance an urban underground future //Tunnelling and underground space technology. – 2016. – Т. 55. – С. 214-220.
2. Ali M. M., Al-Kodmany K. Tall buildings and urban habitat of the 21st century: a global perspective //Buildings. – 2012. – Т. 2. – №. 4. – С. 384-423.
3. Bobylev N. Mainstreaming sustainable development into a city's Master plan: A case of Urban Underground Space use //Land Use Policy. – 2009. – Т. 26. – №. 4. – С. 1128-1137.
4. Bobylev N. Transitions to a high density urban underground space //Procedia engineering. – 2016. – Т. 165. – С. 184-192.
5. Brierley G. Tunneling: A Historical Perspective // Tunnel Business Magazine. – 2014.
6. Brody S. The characteristics, causes, and consequences of sprawling development patterns in the United States //Nature Education Knowledge. – 2013. – Т. 4. – №. 5. – С. 2.
7. Cui, J., Lin, D. Utilisation of underground pedestrian systems for urban sustaintability. Tunnelling and Underground Space Technology, v.55, p. 194-204, 2016.
8. De Jong M. et al. Sustainable–smart–resilient–low carbon–eco–knowledge cities; making sense of a multitude of concepts promoting sustainable urbanization //Journal of Cleaner production. – 2015. – Т. 109. – С. 25-38.
9. Desouza K. C., Flanery T. H. Designing, planning, and managing resilient cities: A conceptual framework //Cities. – 2013. – Т. 35. – С. 89-99.
10. Frolking, S.; Milliman, T.; Seto, K.C.; Friedl, M.A. A global fingerprint of macro-scale changes in urbanstructure from 1999 to 2009. Environ. Res. Lett. - 2013
11. Gifford R. The consequences of living in high-rise buildings //Architectural science review. – 2007. – Т. 50. – №. 1. – С. 2-17.
12. He, Q. et al. Simultaneously simulate vertical and horizontal expansions of a future urban landscape: A case study in Wuhan, Central China. Int. J. Geogr. Inf. Sci. – 2017
13. Hunt D. V. L. et al. Liveable cities and urban underground space //Tunnelling and Underground Space Technology. – 2016. – Т. 55. – С. 8-20.
14. Ineichen, B., & Hooper, D. (1974). Wives’ mental health and children’s behavior problems in contrasting residential areas. Social Science and Medicine, 8, 369-374.
15. Koziatek, O.; Dragi´cevi´c, S. iCity 3D: A geosimualtion method and tool for three-dimensional modeling of vertical urban development. Landsc.Urban.Plan. – 2017.
16. Kulp, S.A., Strauss, B.H. New elevation data triple estimates of global vulnerability to sea-level rise and coastal flooding. Nat Commun 10, 4844. - 2019.
17. Kuzucuoğlu C. Geology and geomorphology of the Cappadocia volcanic Province, Turkey. – 2019.
18. Lane, Kenneth S. Tunnels and underground excavations // Encyclopedia Britannica. – 2019.
19. Mielby, S. et al. Opening up the subsurface for the cities of tomorrow the subsurface in the planning process. Procedia Eng. 209, 12–25. – 2017
20. Ng C. F. Living and working in tall buildings: satisfaction and perceived benefits and concerns of occupants //Frontiers in built environment. – 2017. – Т. 3.– С. 70.
21. Nguyen T. T. et al. Implementation of a specific urban water management-Sponge City //Science of the Total Environment. – 2019. – Т. 652. – С. 147-162.
22. Redman C.L. Should sustainability and resilience be combined or remain distinct pursuits? Ecol. Soc. 19 (2). – 2014.
23. Richman, N. (1977). Behavior problems in pre-school children: Family and social factors. British Journal of Psychiatry, 131, 523-527.
24. Santer B. D. et al. Celebrating the anniversary of three key events in climate change science //Nature Climate Change. – 2019. – Т. 9. – №. 3. – С. 180-182.
25. Soh C. K. et al. Human-centered development of underground work spaces //Procedia engineering. – 2016. – Т. 165. – С. 242-250.
26. Sterling R. et al. Sustainability issues for underground space in urban areas //Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Urban Design and Planning. – 2012. – Т. 165. – №. 4. – С. 241-254.
27. Sterling R., Nelson P. City resiliency and underground space use //Advances in Underground Space Development. – 2013.
28. Transports Publics U. I. World Metro Figures 2018 //Statistics Brief. – 2018.
29. U.N. World Urbanization Prospects: The 2009 Revision. – 2019.
30. UCL-Energy 'High-Rise Buildings: Energy and Density' research project results // Engineering and Physical Science Research Council, 2017.
31. Vähäaho I. An introduction to the development for urban underground space in Helsinki //Tunnelling and Underground Space Technology. – 2016. – Т. 55. – С. 324-328.
32. Volchko Y. et al. Subsurface planning: Towards a common understanding of the subsurface as a multifunctional resource //Land use policy. – 2020. – Т. 90.– С. 104316.
33. Walker B. et al. A handful of heuristics and some propositions for understanding resilience in social-ecological systems.Ecology and Society 13(1). – 2006.
34. Zhang W. et al. Urbanization exacerbated the rainfall and flooding caused by hurricane Harvey in Houston //Nature. – 2018. – Т. 563. – №. 7731. – С. 384-388.
35. Zhang, W. et al. Analyzing horizontal and vertical urbanexpansions in three East Asian megacities with the SS-coMCRF model. Landsc.Urban.Plan. – 2018.
36. Akristiniy V. A., Boriskina Y. I. Vertical cities-the new form of high-rise construction evolution //E3S Web of Conferences. – EDP Sciences, 2018. – Т. 33.– С. 01041.
37. Habitat U. N. World Cities Report 2020: The Value of Sustainable Urbanization. – 2020.
Источники на русском языке:
1. Аксенов К. Э. Теоретическое обоснование концепции скоординированного развития Санкт-Петербурга и Москвы //СПб.: Фонд Центр стратегических разработок «Северо-Запад. – 2005. – Т. 31.
2. Балдина Е. А., Грищенко М. Ю., Федоркова Ю. В. Исследование городских территорий по тепловым снимкам (обзор литературы). / МГУ – 2012.
3. Беккер В. Стандарты к повышению энергетической эффективности зданий в регионе ЕЭК ООН: Действующее законодательство и ответственные органы государственной власти: ЕЭК ООН. – 2018.
4. Гейл, Я. Города для людей / Ян Гейл; Пер. с англ. — M.: Альпина Паблишер, 2012. — 276 с.
5. Генералов В.П. История строительства высотных зданий: монография / СГАСУ. Самара, 2011. 192 с.
6. Глобальное потепление на 1,5°C: Доклад МГЭИК. – 2018.
7. Доклад о Целях в области устойчивого развития: ООН. – 2020.
8. Ильина И. Н., Плисецкий Е. Е., Ткаченко С. Б. «Умный город» и глобальные тренды в городских инновациях. – М.: Улей, 2018. – 154 с.
9. Климатическая нейтральность к 2050 г.: Доклад Европейской комиссии ЕС. – 2019.
10. Климатически нейтральные города. Как добиться снижения энергоемкости и углеродоемкости в городах и сделать их более устойчивыми к изменению климата: Доклад ЕЭК ООН. – 2011.
11. Конюхов Д. С. Использование подземного пространства: Учебное пособие для вузов / Москва. Архитектура-С, 2004. — 296 с.
12. Корчак А. А., Стоянова И. А. Опыт использования подземного пространства в крупных городах //Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2011. – №. 12.
13. Кошкина С. Ю., Корчагина О. А., Воронкова Е. С. " Зеленое" строительство как главный фактор повышения качества окружающей среды и здоровья человека //Вопросы современной науки и практики. Университет им. ВИ Вернадского. – 2013. – №. 3. – С. 150-158.
14. Лавров Л. П., Перов Ф. В. Высотные здания: ошибочный вектор жилищного строительства //Вестник гражданских инженеров. – 2016. – №. 5. – С. 16-27.
15. Матейко А. О. Периоды развития и современные тенденции высотного строительства //Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Градостроительство. – 2016. – С. 303-305.
16. Наше общее будущее: Доклад Международной Комиссии по окружающей среде и развитию: Пер. с англ. / Под ред. С.А. Евтеева, Р.А. Перелета. М.: Прогресс, 1989. – 372 с.
17. Плотность застройки в мегаполисах // Аналитический обзор АО «ДОМ.РФ». – 2016.
18. Последствия изменения климата для международных транспортных сетей и адаптация к ним: Доклад группы экспертов ЕЭК ООН. – 2014.
19. Смирнов О. О. Влияние высотной застройки на город и городскую среду //Жилищные стратегии. – 2019. – Т. 6. – №. 1.
20. Шульгин П. Н. История освоения подземного пространства // Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2018. №1.
Ресурсы сети Интернет:
1. https://www.ctbuh.org/ – открытые данные по высотным зданиям Совета по высотным зданиям и городской среде (CouncilonTallBuildingsandUrbanHabitat (CTBUH))
2. https://data.worldbank.org/ – открытые данные Мирового банка по городскому населению (World Bank Open Data)
3. https://ourworldindata.org/ – онлайн-ресурсЛабораторииГлобальныхИзмененийДанных (Global Change Data Lab) - Our World In Data (OWID)
4. http://corbusier.totalarch.com/ - информационно-образовательный портал Totalarch
5. https://whc.unesco.org/ – официальный сайт ЮНЕСКО: Список Всемирного наследия ЮНЕСКО (UNESCOWorldHeritageList)
6. https://transport.mos.ru/ –Единый Транспортный Портал «Московский транспорт
7. https://www.un.org/– официальный сайт Организации Объединенных Наций (ООН): Цели устойчивого развития
8. https://tunnel.ita-aites.org/ – официальный сайт Международной ассоциации туннелирования и подземного пространства (ITA)
9. https://tfl.gov.uk/ – официальный сайт Оператора системы общественного транспорта Лондона «TransportforLondon»
10. http://web.mta.info/ – официальный сайт Оператора системы общественного транспорта Нью-Йорка «TheMetropolitanTransportationAuthority (MTA)»
11. https://www.brookings.edu/ – официальный сайт Бруклинского Университета: открытые данные по ВРП городов мира
12. http://mic-ro.com/ - Metrobits – некоммерческая организация, систематизирующая данные по метрополитенам мира (WorldMetroDatabase)
13. https://minstroyrf.gov.ru/- официальный сайт Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России): Стандарт «Умный город»
14. http://www.fondationlecorbusier.fr/– «Фонд Ле Корбюзье» (FondationLeCorbusier, управляющая компания FLC-ADAGP): отрывки из трудов Ле Корбюзье
15. https://www.cred.be/– Центр исследований эпидемиологии стихийных бедствий – CRED