Устойчивое развитие города

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное

образовательное учреждение  высшего профессионального образования

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ ГОРОДА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Устойчивое развитие современного города – это исключительно актуальная задача, которая должна решаться всеми  жителями и руководством города, чтобы  обеспечить высокое качество городской  среды, высокое качество жизни, равновесие города и природной среды. Сравнительно недавно, в конце XX века, началось движение городов мира к устойчивому развитию. ●В системе ООН созданы структуры, призванные помогать переходу к устойчивому развитию (HABITAT – Центр ООН по человеческим поселениям, UEF – Форум по городской среде, UNEP – Программа ООН по окружающей среде, и др.).

Институтом развития Сеула  разработаны 5 наиболее важных критериев устойчиво развивающегося города: будущее, природная среда, участие, справедливость, уверенность .● Критерий будущего заключается в том, что деятельность человека не должна подвергать риску интересы будущих поколений, должна быть обеспечена надежность краткосрочного будущего для нынешнего поколения, пожилым людям уделяется внимание и уважение как ценному ресурсу. ●В критерий природы входит улучшение систем поддержки жизни природы, сохранение зеленого пространства и участков дикой природы, контроль выделения вредных загрязнений и за применением вредных для природы материалов. ●Критерий участия состоит в обеспечении участия членов общества в принятии решений по самоуправлению, в свободном и открытом обмене информацией, в эффективных связях между общественностью и местным правительством. ●Критерий справедливости обеспечивает равные возможности доступа к общим ресурсам всех членов общества, права всех членов общества на протест против несправедливых действий, равное распределение справедливости между членами общества. ●Критерий уверенности города включает в себя три критерия: вся деятельность носит энергосберегающий и энергоэффективный характер, продуктивные ресурсы местных территорий отданы на удовлетворение нужд местных жителей, число жителей должно быть ниже демографической емкости территории (возможности их обеспечения ресурсами).

Одним из важнейших направлений  обеспечения устойчивого развития является ●экологизация всех направлений деятельности человека. Любой город не может стать устойчиво развивающимся экологичным городом даже при достижении полной экологичности всех зданий и сооружений. Поселения могут стать полностью экологичными только при условии экологичности всей техники и технологий в городе: сюда относится вся деятельность людей (промышленность, энергетика, сельское хозяйство в пригородах и др.) и все средства транспорта.

● Миниатюризация техники – это одно из направлений ее экологизации. Среди возможных преимуществ миниатюризации техники и технологий - резкое сокращение ущерба от аварий, снижение расходов при модернизации, конверсии, утилизации и рециклировании, большие перспективы экосовместимости, в том числе соответствия размеров техники размерам компонентов ландшафта и тела человека (следовательно, визуального и эстетического соответствия ландшафту), улучшения технологии утилизации отходов.

●Безотходные, энергосберегающие технологии. Любые экологичные технологии только условно могут быть названы безотходными, так как в действительности технологические процессы даже в природной среде дают небольшое количество отходов, постепенно накапливаемых на Земле в виде осадочных пород. Поэтому можно говорить о малоотходных технологиях, дающих незагрязняющие природную среду отходы в объеме, сопоставимом с объемом отходов в биосферных циклах.

Предлагается территориально объединять разнотипные, качественно  различные производства, различно обрабатывающие сырье. При этом отходы одного производства служат сырьем для другого, создаются  цепи производств, отходы в конце  цепи минерализуются до уровня простых  химических элементов или соединений, используемых как начальное сырье; внутри комплекса (биогеоценоза) создается  подсистема предприятий, собирающих не успевшие утилизироваться или минерализоваться отходы. В реакторах этой подсистемы усредняются различные контрастные  вначале отходы, из них создаются  стабильные вещества, которые можно  долго хранить. В глубинах земли  захороняют неутилизируемые в настоящее время отходы для создания искусственных месторождений для возможного использования их в отдаленном будущем. К сожалению, все это – весьма упрощенные способы экологизации, исключительно далекие от углубленной экологизации будущего. 

 ● Экологичные биотехнологии. Согласно определению , биотехнологией считается совокупность методов и приемов получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью биологических агентов. Экологичные биотехнологии - это использование биотехнологий для цели защиты окружающей среды (очистка сточных вод, твердых отходов, почвы, биодеградация отходов, ●бактериальное выщелачивание минерального сырья, решение ряда проблем в сельском хозяйстве, и др.).

●Экологичность энергокомплекса. Проблемы энергетики состоят не только в исчерпаемости большинства современных ресурсов (сейчас доля в общемировой выработке первичной энергии нефти - 37 %, угля - 27 %, газа -18 %, дров и другого биотоплива -15 %, ГЭС и АЭС - 3 %), но и в ограниченности получаемой энергии по тепловому лимиту биосферы. Топливные элементы - это устройства, в которых происходит непосредственное превращение химической формы энергии в электричество. В качестве топлива может быть использован газ (водород, генераторный газ, насыщенные углеводороды и др.), в качестве окислителя - кислород, хлор. ●Весьма перспективно использование принципов создания света в живых организмах: в светящихся органах светляков, морских животных, бактерий свет выделяется при почти полном превращении энергии химических соединений в кванты света.

●Энергосбережение. Ограниченность запасов традиционных энергоносителей, огромные потери энергии при ее производстве, транспортировании и использовании, неэкономичность энергопотребления привели к идее энергосбережения. Уже получены впечатляющие результаты за счет применения новых технологий во многих отраслях хозяйства - от металлургии и до бытовой техники. Среди последних разработок, например, новые стандарты на энергоэкономичную бытовую технику в США, применение которой в быту сделает ненужными 22 крупные электростанции; создание нового стирального порошка, активно действующего в воде комнатной температуры;● использование новых компактных ламп дневного света с 4 -кратным снижением энергопотребления по сравнению с лампами накаливания; достижение экономичности работы двигателей автомобилей за счет использования бортового компьютера, и др.

Учитывая, что около 40% энергии  в промышленно развитых странах  уходит на снабжение жилых домов, особенно актуальна идея создания массовых энергосберегающих зданий. ●Энергосберегающие здания сейчас конструируют с учетом следующих новых решений:

●-Архитектурно - планировочные решения, исключающие сквозное проветривание, резко сокращающие кратность воздухообмена, повышающие нагрев южной стены и снижающие охлаждение с северной стороны, позволяющие использовать пассивный солнечный нагрев и др.

●-Строительные изделия, снижающие теплопотери через наружные стены и проемы: энергоэкономичные стены, окна, двери, форточки, жалюзи, кровельное покрытие.

●-Решения вентиляции, позволяющие утилизировать все тепло выбрасываемого воздуха.

●-Тепловые насосы, утилизирующие все тепловыделения приборов в здании.

●-Автоматическое поддержание минимально необходимой температуры в помещениях и автоматическое включение и выключение освещения.

Очень большим источником экономии энергии является модернизация технологий. В Японии за 10 лет энергоемкость  производства сократилась более  чем в 2 раза. Создана бытовая аппаратура с сокращенным в 2 раза энергопотреблением.

Возобновляемые  источники энергии. К ним относят все природные постоянно возобновимые ("альтернативные") источники: гелиоэнергетика (тепло и электричество), ветроэнергетика, биоэнергетика (биогаз, биосинтез водорода, получение жидкого биотоплива - этанола и др., тепло мусоросжигания и др.), гидро - и геоэнергетика, в том числе и миниатюрные ГЭС, и др. К альтернативным относят также источники вторичной энергетики (использующей сбросное тепло), энергетику на основе использования разности температур, космическую энергетику.

Солнечная энергия - один из самых доступных источников.Ее можно использовать для преобразования в электрическую с помощью солнечных батарей, для нагрева теплоносителя и преобразования его энергии в электрическую, для нагрева теплоносителя и снабжения горячей водой, для нагрева массивных конструктивных элементов зданий.

Небольшие солнечные электростанции могут найти чрезвычайно широкое  применение в связи их экономичностью и надежностью. Например, необычным  и широко внедряемым в настоящее  время в практику решением является использование размещенной на крыше  автомобиля солнечной батареи для  питания кондиционера системы охлаждения салона во время стоянки. Известно, как сильно нагревается салон  в летнее время. Простое и не требующее  никаких затрат энергоносителей  решение позволяет автоматически  поддерживать нужную температуру в  автомобиле.

На севере канадской  провинции Саскачеван построено  несколько жилых домов, не требующих  отопления даже в 30-градусный мороз. Их стены хорошо держат тепло, выделяемое бытовыми приборами (холодильником, кухонной плитой, телевизором, электролампами) и жильцами.

. Ветровую энергию преобразуют  в электрическую, механическую, тепловую  с помощью ветроагрегатов, В практике нашли наибольшее применение агрегаты пропеллерного типа с 3 лопастями.

●Гидро- и геотермальная энергии -энергия геотермальных вод, залегающих на сравнительно небольшой глубине в ряде регионов Земли - в Исландии, США (Калифорния), Японии, России (Камчатка). Скважины в этих регионах дают водяной пар с температурой 200...400 ⁰С, используемый для получения электроэнергии, и пароводяную смесь с температурой 100...120 ⁰С для применения в системе теплоснабжения.

Малая гидроэнергетика - миниатюрные устройства, помещаемые даже в небольшие ручьи и каналы для полива при очень малой скорости течения воды. Известно много решений рабочих органов этих устройств - от различных крыльчаток и до двигателя с использованием лопастей типа жалюзи.

●Начато использование энергии приливов и волн. Устройства для отбора энергии волн делятся на два основных типа: поплавковые (на поверхности воды имеется поплавок, связанный вертикальными связями с анкером на дне и перемещающийся относительно него при движении волн) и шарнирно сочлененные плоты, поворачивающиеся относительно друг друга при волновом воздействии.

●Экоадаптивное сельское хозяйство. По оценке Б.М. Миркина, уже сейчас пашней занято около 10 % суши, сенокосами и пастбищами - еще около 20 %, что привело к достижению невозможности роста доли агросферы в ряде регионов планеты . Еще недавно рост влияния агросферы на природу Земли недооценивался, экологический кризис не предвиделся: автор теории кооперации в сельском хозяйстве А.В. Чаянов предлагал пожертвовать Аралом для превращения пустыни в цветущий сад, а Н.И. Вавилов предполагал увеличение площади орошаемых земель в 20 раз и пашни в 2 раза.

Агросфера в своем развитии прошла несколько этапов, которые обычно сопровождались или завершались новыми утопическими проектами и эйфорией безграничных возможностей человека в деле преобразования природы для обеспечения питания растущего человечества: экстенсивный (стихийно - равновесный), интенсивный (современный); сейчас человечество вступает в третий этап, который хотелось бы назвать экоадаптивным (приспособленным к природе).

●Экологичный транспорт. Человек передвигался либо с помощью ног, либо (после приручения домашних животных) - с помощью этих животных. Можно отметить также передвижение на искусственных средствах - лодках, судах и др. - со скоростью течения воды или движения ветра. Во всех случаях скорости передвижения были относительно невелики, а преодолеваемые расстояния - обычно несопоставимы с расстояниями между отдельными этносами. Возможно, это было определенным препятствием к смешиванию этносов, введенным природой.

● Наземный транспорт. Повышение его экологичности начинается с совершенствования существующих типов транспорта: сокращения выбрасываемых загрязнений за счет дожигания и очистки выхлопа, применения усовершенствованных малошумящих и экономичных двигателей, нетоксичных антидетонаторов, перевод двигателей на альтернативные виды топлива и возобновимой энергии (солнечной, ветровой, использование этанола с его получением из растительного сырья, и пр.) в связи с нарастающим дефицитом нефтепродуктов и их скорым исчерпанием.

Электротранспорт с последующим  использованием энергии, не добавляющей  тепла в атмосферу, должен стать  мощной экологичной альтернативой другим типам транспорта. Скоростной наземный общественный электротранспорт - одно из эффективных средств экологизации, особенно если он переведен в подземное пространство даже при неглубоком заложении.

Муниципалитеты  свыше 20 немецких городов приняли  решение о переводе электротранспорта  в черте города под землю при  неглубоком заложении. Рассматриваются  предложения по использованию больших  площадей полученной земли (парки, сады, и пр.). Под стоянками автомобилей  в США занято до 1/3 площади городов. Жители США проводят, сидя в автомобилях  в пробках на улицах городов, до 1 млрд. часов в год. 88% поездок в  США совершаются на личных автомобилях.

Следующим этапом экологизации транспорта должен быть переход на производство средств наземного транспорта из возобновимых материалов или сырья, наиболее широко представленного в земной коре. Среди этих новых материалов - керамика, стекло, алюминий, модифицированная древесина, и др. Их преимуществом является и возможность полного рециклирования. ●Изготовление новых типов транспорта необходимо связать и с его миниатюризацией, переходом от больших грузовых и легковых автомобилей к небольшим, рассчитанным на перевозку 1-2 человек (то - есть в полном смысле индивидуальным) или небольшого груза.