Экономическое обоснование использования подземного пространства города

В последние годы  зарубежными  специалистами предпринимаются  попытки дать приближенную оценку эффективности  приспособления отработанных горных выработок  под производственные и складские  объекты.  По данным американских специалистов, стоимость выемки камеры высотой 6,1 м составляет 27 долл./м², а дополнительные затраты на ее переоборудование( кондиционирование воздуха, дополнительное крепление, освещение, водоснабжение и пр.) 96 долл./ м². Таким образом суммарные затраты достигают 123 долл./ м². Стоимость же аналогичного наземного помещения по имеющимся данным составляет  322 долл./ м². Таким образом использование подземного пространства составляет примерно треть, а точнее 38,4 % расходов на строительство наземных объектов. [2]

За рубежом (Швеция) высказывают  соображения, что строительство  подземных заводов более целесообразно  и экономично, в сравнении с  заводами на поверхности, ввиду сокращения эксплуатационных расходов по ремонту  крыш, окраске, остеклению и затрат на охрану и обеспечение пожарной безопасности.  При этом создается  лучшая маскировка предприятия и  защита от заражения отправляющими  веществами и радиации, что можно  легко достигнуть созданием повышенного  давления воздуха в подземных  цехах и предотвращением проникновения  неочищенного воздуха извне.

Капитальные затраты по сооружению подземных камер для размещения в них промышленных предприятий  все же выше на 15-30%, чем аналогичные  затраты на строительство подобных предприятий на земной поверхности. Но если принять в расчет текущие  затраты, то разница в стоимости  между строительством подземных  и наземных сооружений становится незначительной[4].

Стоимость в целом подземных  предприятий выше в сравнении  с наземными примерно на 30%. Подземные  склады дороже наземных на 70%.

При использовании ранее сооруженных  горных выработок стоимость строительства  подземных предприятий, размещаемых  в них, примерно такая же, как и  наземных (исключение – предприятия  химической промышленности).

На стоимость подземных предприятий  также оказывает влияние величина площади предприятия – с увеличением  площади стоимость 1м² снижается.

Технико-экономические расчеты, выполненные  в последние годы, показали, что  при размещении в отработанных горных выработках предприятий точного  приборостроения капитальные затраты  и эксплуатационные расходы находятся  на уровне аналогичных наземных предприятий. При этом стоимость общестроительных работ снижается в 1,5-2 раза. Особенно высокая эффективность отмечается на подземном заводе в г.Канзас-Сити, производящем точные приборы и инструменты. Это объясняется резким снижением  брака и повышением качества продукции  вследствие отсутствия вибрации в подземных  цехах.

Высокая экономическая эффективность  отмечается и на подземных гидроэлектростанциях. Их капитальные затраты равны (Швеция) или ниже, чем при строительстве наземных открытых ГЭС, а эксплуатационные расходы ниже[5].

К  достоинствам подземных сооружений можно отнести и значительное сокращение потребности в дефицитных строительных материалах (конструктивный и ячеистый бетон, цемент, железобетон, металл и др.)

Отдельные примеры строительства  производственных зданий показывают, что подземное пространство выгодно  для размещения технологий, чувствительных к вибрациям, шуму. Так, в США под  землей были размещены основные производственные мощности прецизионного приборостроительного завода (Канзас-Сити). При этом исчезла  необходимость изоляции чувствительных машин от вибрации и устройства тяжелых  фундаментов для ряда машин (так  как вокруг здания — бесконечно большая масса грунта, обеспечивающая состояние инерции покоя); возросла долговечность машин; снизились затраты на поддержание постоянных температуры и влажности; отпала необходимость в уходе за фасадными поверхностями; сократились вероятность пожаров и затраты на пожарную охрану; исчезли отрицательные влияния погодных явлений; до 63 % снизились расходы на отопление и до 90 % — на охлаждение, причем кондиционеры стало возможным включать не в часы пик расходования электроэнергии. В итоге эксплуатационные расходы снизились с 50…70 тыс. долларов в год (при наземном размещении завода) до 3,2 тыс. в год (под землей), страхование на 1000 долларов основных средств снизилось почти в 30 раз .

Опыт строительства производственных зданий в Швеции, Норвегии,  Франции  подтверждает возможность экономичного размещения под землей в суровых  климатических условиях (при повышенном энергопотреблении на отопление) или  при необходимости кондиционирования  воздуха. Так, в Норвегии при строительстве  крупного телефонного узла сравнивали варианты его подземного и наземного  расположения. Так как стоимость 1 м2 подземного здания — 3100 крон, а наземного  — 2400 крон, определяющими оказались  экономия 55 % электроэнергии и отсутствие свободной площади для наземного  здания в центре. Объект был построен под землей, причем к нему пристроены подземный плавательный бассейн  и сооружение гражданской обороны общей площадью 40 тыс. м2. Во Франции под землей размещено несколько районных электростанций, узлов связи. Так, под парком Тюильри находится крупнейший узел дальней связи, для сооружения которого было разработано 150 тыс. м3 грунта и уложено 45 тыс. м3 железобетона. При этом, благодаря оригинальному методу подкрепления поверхностного слоя грунта были сохранены все зеленые насаждения парка.

Термическая стабильность грунта —  определяющая характеристика при технико-экономической  оценке заглубленных и наземных жилых  зданий. Возведение таких зданий под  землей сопряжено с дополнительными  работами: разработка большего объема грунта; усиление элементов в связи  с давлением грунта, создание изоляции и дренажа, озеленение поверхности  с обратной засыпкой и планировкой. Поэтому очень важно снизить  затраты на эксплуатацию, в основном — на отопление.

Общие затраты на строительство  заглубленных жилых зданий выше, чем  при их наземном размещении. Возможно, что совершенствование конструктивных решений и способов производства работ позволят в дальнейшем несколько  снизить стоимость гидроизоляции, дренажа, конструкций стен и перекрытий подземных зданий.

Пока, если не учитывать стоимости  земли, потенциальная экономия энергии  в течение срока эксплуатации здания является определяющим фактором при выборе варианта его размещения. При сопоставлении стоимости  строительства и эксплуатации жилого дома в течение 12 лет службы при  заглубленном и наземном размещении выявлено, что начиная с седьмого года эксплуатации, вследствие экономии около 60 % энергии окупаются первоначальные повышенные расходы.

Вместе с тем при строительстве  зданий в районах с высокой  стоимостью земли (курортные регионы, города и другие) выбор варианта расположения может в первую очередь  зависеть от стоимости земли и  ряда работ при наземном размещении (снос существующих зданий и др.).

4. ПРИМЕРЫ ЭКОНОМИЧЕСКИ ОБОСНОВАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА ГОРОДОВ

Одной из проблем больших городов  является нерациональное использование  имеющихся земельных ресурсов. По оценкам специалистов площади городских  территорий превышают требуемые  в 2-2,5 раза, что влечет за собой ряд  негативных последствий: дефицит земельных  участков под жилое строительство; увеличение протяженности инженерных и транспортных сетей; отвлечение средств  городского бюджета на инженерное оборудование и благоустройство территорий.

Другой проблемой интенсивно растущего и развивающегося мегаполиса является рост автомобилизации. Например, в Санкт-Петербурге в период с 1985 по 1996 гг. парк индивидуальных автомобилей увеличился с 200 тыс. до 600 тыс. единиц, при том, что количество парковочных мест увеличилось со 160 тыс. до 370 тыс. машино-мест, в основном за счет открытых автостоянок.

Отсутствие достаточного количества парковочных мест приводит к тому, что автовладельцы располагают свой транспорт на проезжей части, на тротуарах, во внутридворовом пространстве, зачастую прямо на газонах. Часть гаражных боксов размещается в санитарных зонах вблизи железнодорожных магистралей, что не украшает городской ландшафт. Открытые автостоянки все больше и больше занимают и без того дефицитное пространство.

Основной вариант решения  – развитие «многоуровневого» использования городской среды с активным освоением подземного пространства. Этому способствует широкий диапазон номенклатуры возможного размещения объектов в подземном пространстве, а также большой и продолжительный опыт работы в данной области в нашей стране и за рубежом.

Формирование концепции  подземной урбанистики осуществляется на основе моделирования вариантов развития генерального плана города, в котором решение подземного пространства рассматривается как составная часть градостроительного решения. Органическая взаимосвязь с «поверхностной» планировкой и застройкой, а также между различными типами подземных сооружений и сетей, является основным условием оптимального решения   задачи .

В СССР основным направлением в практике освоения подземного пространства являлось строительство объектов стратегического  и военного назначения: бункеров, командных  пунктов, складов и т. д. Ярким  примером может служить подземный  город-спутник под Севастополем, который практически полностью  дублирует всю инфраструктуру наземного  города и даже имеет свою железную дорогу и порт для подводных лодок. Отечественная практика гражданского использования подземного пространства в большинстве случаев связана  с устройством инженерных коммуникаций и транспортных сооружений - туннелей, линий метрополитена, станции и  пересадочных узлов, строительством убежищ, реже - подземных гаражей и автостоянок, пешеходных переходов различной  сложности. Наиболее активно идет строительство  в крупных городах, чаще в общегородских  центрах и исторически сложившихся  районах.

Научно-практический интерес  к освоению подземного пространства в городской черте появился в  послевоенный период. Над отдельными аспектами использования подземного пространства работали ряд отечественных  научно-исследовательских и проектных  институтов и отдельные специалисты.

В некоторых городах возможность освоения подземного пространства невелика из-за неблагоприятных гидрогеологических условий. Однако острая необходимость в увеличении количества парковочных мест и большой интерес к данному виду недвижимости стимулируют освоение этой области строительства.

Однако проблемы экономики  подземного градостроительства далеки от решения. В новых социально-экономических  условиях выросло значение и изменились методы оценки земельных ресурсов, появилась необходимость определять коммерческую эффективность и инвестиционную привлекательность проектов.

В каждой стране проблема подземного строительства решается по-разному в зависимости от экономического и социального ее развития. Однако некоторые тенденции захватывают практически все страны. В основном роль крупных «подземных» строителей выполняет государство.

Строительство подземных культурно-зрелищных  объектов  сопряжено с серьезными инвестициями, значительно превышающими капитальные вложения в наземные объекты. Однако завышение стоимости  подземного строительства может  быть экономически оправданно, и прежде всего, на плотно застроенных территориях  центра города, где земля очень  дорога. Кроме того в земле требуется  меньше энергии для обогрева помещений  в холодный период года, что может  привести к сокращению эксплуатационных затрат.[6]

Развитие торговых галерей-пассажей взаимосвязано с традиционными  городскими торговыми улицами способствует высокой рентабельности существующих объектов.  Они нередко поддерживают экономическую эффективность работы относительно мелких специализированных магазинов.

Особенно ярко выражена эффективность  освоения подземного пространства в  масштабах решения государственных  задач, например, организации пассажиропотоков, городских, междугородних и др. и  главным образом их узловых точек  – вокзалов. В современной зарубежной практике значительное внимание уделяется  главным городским площадям, часто  являющимися особенно сложными и  многофункциональными транспортно-пересадочными  узлами.