Одной из главных проблем, с которой приходится сталкиваться в процессе возведения зданий в условиях плотной городской застройки, является обоюдное воздействие как реализуемых объектов на сложившуюся окружающую среду, так и воздействие этой среды на возводимый объект.
Защита существующей застройки. Воздействия возводимого объекта на окружающие здания и инфраструктуру в основном следующие:
• шумовой эффект, сопровождающий любой строительный процесс;
• динамическое воздействие работающих машин и механизмов;
• выброс в атмосферу большого количества пылевых частиц мелких и средних фракций;
• выработка огромного количества строительного и бытового мусора;
• увеличение сброса стоков в существующие и реконструируемые городские сети, а также на почву;
• нарушение привычных транспортных схем вследствие ограничения, а иногда и полного запрета движения по улицам, на которых осуществляется строительство.
Для снижения уровня шума на строительной площадке производителям работ предписывают на стадии прохождения государственной экспертизы, т. е. в процессе согласования основных технических и технологических решений, использовать шумопонижающие методики и оборудование. Например, при проведении свайных и шпунтовых работ обязательным требованием является использование бурозавинчивающихся свай или погружение свай в пробуренные скважины. В качестве подъемных и бетоноподающих машин рекомендуется оборудование с меньшими шумовыми характеристиками при общих равных технических возможностях. Вызывающие особый шумовой эффект пневматические отбойные молотки заменяют на электромеханические. Вводится временное ограничение на проведение всех видов работ на строительной площадке, с особым выделением разрешаемого периода проведения наиболее шумных работ, таких, как монтажные, сварочные, бетонные и др.
Примерно в таком же ключе осуществляются мероприятия по снижению динамического воздействия работающих машин и механизмов. Кроме введения ограничений на использование тех или иных средств механизации разрабатывают мероприятия по устройству технических сооружений, направленных на снижение динамических нагрузок на грунты и основания. Для этого в зонах установки кранов, бетоноподающих и других машин, вызывающих динамические воздействия, монтируют демпфирующие (принудительно гасящие колебания) инженерные сооружения, значительно снижающие распространение динамических колебаний на окружающие основания и грунты, а следовательно, и на существующую застройку.
Выброс в атмосферу пылевых частиц мелких и средних фракций — наиболее сложно контролируемый параметр. Максимальное количество пылеватых частиц выбрасывается в атмосферу в основном при отделочных работах, таких, как шпатлевка и покраска. Поэтому, обеспечив поставку на строительную площадку наибольшее количество предварительно окрашенных изделий и оборудования, можно свести до минимума осуществление этих процессов в построечных условиях, а следовательно, уменьшить вредные выбросы в атмосферу. Кроме этого в процессах, связанных с механическим воздействием на возведенные железобетонные и каменные конструкции, таких, как бурение, выдалбливание, корректировка размеров и т. п., рекомендуется до начала и в процессе работы обильно смачивать водой обрабатываемые поверхности. Это приводит к осаждению пылеватых частиц на горизонтальные поверхности с последующей уборкой их с площадки вместе со строительным мусором.
С самого начала строительства объекта скапливается огромное количество строительного и бытового мусора, что может привести к загрязнению расположенных поблизости территорий. Поэтому необходимо наладить четкую систему сбора и вывоза строительного и бытового мусора с объекта. На территории строительной площадки устанавливают стоящие отдельно контейнеры под строительный мусор, в том числе и под сдаваемые отходы, такие, как металлолом, бой стекла, бытовой мусор. По мере наполнения контейнеры вывозят на городские свалки или пункты приема, право пользования которыми регламентируется городскими санитарными и экологическими органами. Ведущие строительство подрядные организации покупают разрешения, как правило, в виде талонов, в которых указывается объем и вид завозимого мусора на использование конкретного полигона городских отходов.
Увеличение сброса стоков воды, ливневой и фекальной канализации в процессе строительства представляет серьезную экологическую проблему, поскольку на момент начала работ существующих мощностей городских сетей оказывается недостаточно, в результате чего возникает несанкционированный сброс сопутствующих стоков в окружающую среду. Чтобы это предотвратить, необходимо на стадии подготовительных работ обеспечить организованный сток со строительной площадки; реконструировать, согласно выданным техническим условиям на периоды строительства и эксплуатации построенного здания, существующие городские сети; привязать зоны мойки колес к сетям ливневой канализации; установить зоны на строительной площадке, в которых разрешается пользоваться водой, канализацией для бытовых и производственных нужд. В процессе проведения работ запретить любой сброс воды на строительной площадке за пределами установленных зон.
В условиях плотной городской застройки новое строительство ведут, как правило, вдоль существующих транспортных магистралей, а иногда и пересекая их, нарушая тем самым сложившуюся систему привычных транспортных схем. Это приводит не только к усложнению движения, но и образованию усеченных транспортных потоков, пробок, дополнительному выхлопу вредных газов от транспортных средств, а следовательно, ухудшению экологической ситуации в городе. Поэтому при согласовании стройгенплана совместно с органами безопасности дорожного движения разрабатывают схемы рационального движения транспорта вокруг строительной площадки на период строительства. Вокруг участка застройки устанавливают стандартные дорожные знаки, предписывающие участникам дорожного движения проезды, объезды и зоны остановки, а в случае необходимости устройства дополнительных пешеходных переходов — светофоры. Перечисленные мероприятия позволяют осуществлять безопасное движение пешеходов и обеспечивать бесперебойный проезд производственной техники, частного и городского транспорта.
Защита возводимого здания
Среди возможных факторов влияния на экологическую среду будущего объекта наибольшую проблему представляют:
• шумовое воздействие от расположенных вблизи застройки транспортных магистралей, стадионов, кафе и ресторанов, промышленных объектов;
• динамическое воздействие от транспортных средств (в основном метро) и промышленных предприятий;• выделения газов в результате гниения техногенных отходов, которые могут находиться в грунте;
• наличие поверхностных и грунтовых вод.
Снижение шумового воздействия достигают за счет реализации ряда технических и технологических решений. В числе наиболее часто применяемых — установка вдоль транспортных магистралей звукопоглощающих экранов, выполняемых из железобетона, дерева, усиленного стекла или пластмассы. Их изготавливают в виде секций. Высота звукопоглощающих экранов может изменяться от 2 до 5 м, а протяженность, при соединении секций в цепочку, равна длине участка, на котором необходимо оградить городскую застройку от шумовых воздействий автомагистралей. Кроме этого для снижения шума в ограждающих конструкциях возводимых зданий применяют звуко- и теплоизоляционные материалы, обладающие повышенными шумопоглощающими свойствами. В качестве звукоизоляционного материала используют полужесткие и жесткие минераловатные волокнистые плиты, устанавливаемые в толщу ограждающих конструкций в процессе их возведения или укрепляемые на наружную, а иногда и на внутреннюю поверхность возводимой стены. Затем звукоизоляционные плиты отделывают в соответствии с требуемым архитектурным обликом — оштукатуривают по специально закрепленной сетке, облицовывают натуральным или искусственным камнем, кирпичом.
Одним из способов, позволяющих снижать шумовое воздействие в возводимых зданиях, является использование окон и балконных дверей специальных конструкций. Для остекления применяют одно- и двухкамерные стеклопакеты, у которых промежутки между стеклами заполнены инертным газом. Для дополнительной звукоизоляции с наружной стороны окна может быть установлена деревянная или алюминиевая рама с одинарным остеклением. Остекление лоджий и балконов также способствует уменьшению проникновения наружного шума в здание.
В крупных городах динамические воздействия от транспортных потоков и промышленных предприятий являются серьезным фактором, приводящим к нарушению нормальных условий во вновь возводимых жилых и производственных зданиях. И если динамические воздействия от работы промышленных предприятий находятся на контроле в городских органах и должны ограничиваться самими предприятиями (в случае невозможности таких ограничений предприятия выводятся за пределы массовой городской застройки), то осуществление мероприятий, направленных на снижение динамических воздействий от транспортных потоков, и особенно от линий метро неглубокого заложения, является важным этапом процесса возведения здания. К традиционным методам снижения динамических воздействий относится установка виброгасителей в фундаментную плиту и другие конструктивные элементы подземной части здания. Виброгасители, обладающие демпфирующими свойствами, воспринимают на себя передающиеся от основания колебания и препятствуют их дальнейшему распространению по конструктивным элементам здания.
Новым, все более широко применяемым методом является использование виброизоляционных рулонных материалов. Эти материалы изготавливаются в заводских условиях и представляют собой соединенные вместе три функциональных слоя (рис.).
Рис.. Виброизоляционный рулонный материал: 1 — геотекстиль; 2 — гидроизоляционный слой; 3 —пластмассовые пружинки
Первый, наружный слой — гидроизоляционный, к нему с помощью второго слоя, состоящего из большого числа пружинок, навитых из тонких (до 1,5 мм) пластиковых нитей, крепится третий слой, состоящий из геотекстильного материала. Рулонный материал укладывают в вырытый котлован: по вертикальным стенам — на устраиваемую по шпунтовому ограждению обрешетку, по дну — на укладываемую по подготовленному основанию бетонную стяжку. Затем возводят несущий каркас подземной части, который оказывается внутри виброизолирующего слоя. Этот слой и воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные динамические колебания, гасит их, препятствуя дальнейшему распространению по конструктивным элементам возведенного здания.