Практические задания (ПЗ) в ММУ по предмету Город и устойчивое развитие (1/1)
Рекомендации к выполнению практических заданий
Учебным планом предусмотрено прохождение практических занятий по дисциплинам.
В рамках практических занятий студенты выполняют практические задания, следовательно, выполнение указанных заданий является обязательным для получения положительной оценки по дисциплине.
1. Задания рекомендуется выполнять в течение всего учебного семестра до окончания срока представления выполнения.письменных (курсовых) работ (сроки см. в графике работы в семестре);
2. Выполнение заданий оформляется в письменном виде (текстовый файл с титульным листом (см. бланк титульного листа на странице дисциплины));
3. Файл необходимо загружать в соответствующий раздел дисциплины. По примеру курсовой работы.
4. Выполнение заданий оценивается преподавателем «Выполнено/Не выполнено» в течение всего семестра;
5. Возврат файла на доработку возможен только 1 раз в сроки загрузки письменных (курсовых) работ;
6. В зависимости от их формы практических заданий конкретной дисциплины преподаватель уточняет их порядок со студентом.
УТОЧНЕНИЕ. Каждый студент должен выполнить 4 практических занятия (обычно их 4 в каждой дисциплине), в которых даны от 4 до 10 конкретных задач и заданий. Чтобы получить положительную оценку, в каждом из 4-х практических занятий студент обязан выполнить, как минимум, одну задачу (или задание) по собственному выбору. Причем ПРАВИЛЬНО! Ответы оформлять в виде таблиц, решения задач, схем, эссе и др в зависимости от содержания выполняемого задания
7. Результаты выполнения всех практических заданий сгруппировать и отправлять ОБЯЗАТЕЛЬНО ОДНИМ файлом!
ВНИМАНИЕ!!!
Практические задания в ММУ постоянно меняют: если Ваше ПЗ отличается, пишите нам, скорее всего у нас есть уже новое!
Семинар №1 (лекция №1, 2)
Тема семинара «Экологически устойчивые города»
Вопросы семинара:
1. Дайте определение понятия «умный город»
2. В таблице 1 представлены экогорода, расположенные в разных странах мира. Существуют ли подобные города в России? Приведите пример
3. Какие ключевые показатели эффективности лежат в основе генерального плана самого большого проекта — экогород Тяньцзинь?
4. Какие проекты устойчивого развития городов России вы можете назвать?
5. В чем заключаются рекомендации международных организаций по планированию экологически устойчивого города (ЭУГ)?
6. Чем характеризуются примеры «пассивных» и «умных» домов, созданных в настоящее время в городах России и за рубежом?
Во всем мире развивается строительство экогородов, а также планируются и внедряются элементы смарт-сити. Существует достаточно много понятий об экогороде, которые обобщены в исследованиях Ко Хенг Лиан, доктора Асанга Гунаванса, Ловлеер Бхуллар (Ко Хенг Лиан, доктора Асанга Гунаванса, Ловлеер Бхуллар, 2013):
1. Экогород – поселение людей, которое позволяет его жителям иметь хорошее качество жизни и минимально использует природные ресурсы.
2. Экогород – экологически здоровый город.
3. Экогород – самый прочный вид поселения, в котором люди умело строят, и город, обеспечивающий приемлемый уровень жизни, не истощая при этом экосистемы или биогеохимические циклы, от которых они зависят.
4. Экогород – это город, в котором экологические требования сочетаются с социо-экономическими условиями.
5. Экогорода – города, которые создают экономические возможности для своих граждан в построении открытого, устойчивого и ресурсоэффективного пути, а также защищают и заботятся о местной экологии и глобальных общественных благах, таких как окружающая среда для будущих поколений (определение, данное Всемирным банком).
Среди европейских лидеров строительства экологических поселений выделяется Дания, Швеция, Великобритания, Германия. В Дании статус экологических городов, кроме Копенгагена, имеют еще пять городов. При этом в этой стране проводятся 22% всех Smart Grid испытаний и демонстрационных проектов[1].
В соответствии с планами в Великобритании, начиная с 2016 года, планируется построить 10 000 экологических домов. Они будут иметь нулевой уровень эмиссии углекислого газа и использовать возобновляемые источники энергии.
Создание экогородов с 1994 г. входит в число государственных приоритетов Китая. Правительство приняло Программу 21, которая предусматривает ряд мер по защите природы и обеспечению энергоэффективности жилого сектора в условиях городской среды. Одним из самых больших проектов стал экогород Тяньцзинь. В основе этого проекта лежит генеральный план, включающий 26 ключевых показателей эффективности, начиная с качества атмосферного воздуха и водопроводной воды и заканчивая долей «зелёных» зданий и использованием воды из нетрадиционных источников. Предполагается, что 50 % водоснабжения будет обеспечиваться за счёт опреснения и вторичного использования воды (http://evolution.skf.com/ru). В новом экогороде около 60% бытовых отходов будет перерабатываться, электричество станет производиться с помощью возобновляемых источников энергии (ветряных, солнечных и геотермальных), а транспортная система будет основываться на гибридных автомобилях. Сдача проекта «Экогород Тяньцзинь» намечена на середину 2020-х гг.[2] Ярким примером снижения использования природных энергетических ресурсов и планов безотходного города является Кристианстад, расположенный на юге Швеции.
«Процветание без нефти» (программа «Fossil Fuel Free») осуществляется получением топлива из сельскохозяйственных и промышленных отходов, а также многочисленных древесных остатков. Биогаз, образующийся на утилизационных установках, используется для обогрева помещений и в качестве автомобильного топлива. Для автобусов и автомобилей на городских заправочных станциях он продается на 20% ниже, чем бензин[3]
Проектирование и создание экогородов сопровождается и образованием экорайонов на существующих урбанизированных территориях. Прототипы проектов экорайонов в Европе — объекты, созданные в связи с исключительными городскими событиями в Лондоне, Мальме, Сарагосе. Более приспособленными под местные условия и традиционные проекты являются Фрайбург и Ваубан (Фрайбург, Германия), Хаммарбю Шёстад (Стокгольм, Швеция), Борегар (Ренн, Франция), Saint-Jean de Jardins (Шалонсюр-Сон, Франция), Viikki (Хельсинки, Финляндия) и др. (Масиюкенаите, 2013).
Перечень экогородов и их проектов приведен в таблице 1.
Таблица 1
Создание экологически устойчивых городов
В смарт-городах (умных городах) применяются различные технологические приемы, чтобы повысить эффективность использования энергии и качества муниципальных услуг. Для жителей Сингапура разрабатывается компьютерная система, помогающая моделировать различные среды жизнедеятельности, помогая градостроителям выбрать оптимальную жизненную ситуацию. Сантандер (Испания) – прототип высокотехнологичных умных городов в регионе. Город получил от Европейской комиссии грант в сумме 11 млн долларов для приобретения 12000 датчиков для муниципальных нужд (уличные фонари, парковка). Как уже отмечалось, в Нидерландах построена инфраструктура быстрой зарядки электромобилей, рассчитанная на миллионы жителей страны. Каждая из расположенных вдоль дороги станций, имеет солнечную крышу[4]
В Южной Корее строится город, не имеющий аналогов в мире, — НьюСонгдо. Он с самого начала проектируется как «цифровой город»: электромобили и машины с водородными двигателями будут подключены к единой городской сети; пневматические мусоропроводы доставят бытовой мусор прямо на метановый завод, производящий топливо для двигателей; интеллектуальные электронные дорожные знаки будут автоматически меняться в зависимости от плотности автомобильного и пассажирского потока[5].
В японском миллионном городе Китакюсю разрабатывается жилой комплекс, задачей которого является создание умного энергетического сообщества, которое использует новые виды энергии, такие как водород и излишки тепла, образующиеся на производстве. Снизить затраты на энергию жителям умного сообщества помогут смарт-метры. В Китакюсю есть собственная технология производства чистой воды из сточных вод и морской воды. Город имеет индустрию вторичной переработки отходов, где занято 29 компаний. Их деятельность охватывает широкий диапазон, от утилизации старых автомобилей, бытовых и коммерческих электроприборов до переработки пластиковых бутылок. Степень переработки игровых и торговых автоматов достигает почти 100%, бытовой техники и автомобилей около 90%[6].
Следует отметить, что экономический кризис снизил активность проектов эко- и умных городов. Однако проекты, финансируемые правительством,- город Масдар в Абу-Даби и «умный город» в Амстердаме продолжаются. В поддержке финансирования принимают участие крупные компании. IBM, например, участвует в различных экологических городских проектах в Амстердаме, Стокгольме, Сингапуре и других странах[7].
Практикум № 2 (лекция № 3,4) Тема «Город как система»
Вопросы практикума:
1. В каком из определений экогорода более комплексно и в соответствии с международными стандартами отражена связь «близости экогорода к естественной природе»?
2. С какими подсистемами в рамках Концепции устойчивого развития города связана экосистема?
3. Являются ли городские образования (города, поселки и деревни) городскими экосистемами? Поясните свой ответ
4. Какие подсистемы, кроме экологической выделяют ученые с точки зрения Концепции устойчивого развития города?
5. Что понимается под ресурсным циклом?
6. С помощью какого индекса можно оценить эффективность использования утилизации и переработки отходов?
Примечание: Задание практикума представлено после информационного материала.
Смысл экологически здоровых городов менялся в соответствии с международной экологической политикой. Так, если в 1960-1970 — х годах объектами таких городов была простая очистка, касающаяся воды, воздуха и почв, то сейчас реализация экосити требует объединения усилий в направлении уменьшения влияния на климат, сохранения биоразнообразия, рециклинга материалов в сочетании с экономическим ростом и качеством жизни в городах (Чен Ганг Луе, Лифнг Фук, 2010).
Экогорода связаны с градостроительной сферой и управлением охраной окружающей среды. При этом, рассматривая городские территории по экологическим категориям, выделяют масштабы: города, малого города, округа, домовладения, здания (экогород, экоокруг, экорайон, экоквартал) (Масюкинайте Юстина и др., 2013).
Наибольший акцент на близость экогорода к естественной природе сделан в рабочем определении некоммерческой организацией «Экосити строители» и консультативной группой по международным стандартам экогорода (Ванкувер, 2010, http://www.ecocitybuilders.org/).
1. Экогорода как экосистемы. Экосистема представляет собой биологическую среду, состоящую из всех организмов, живущих на определенной территории, а также всех неживых, физических компонентов окружающей среды, с которыми взаимодействуют организмы, такими как воздух, почва, вода и солнечный свет.
Городские образования (города, поселки и деревни) являются городскими экосистемами. Они — часть более крупных систем, основных и обеспечивающих, часто недооцененных, так как многие из них не имеют рыночной стоимости. Например, это регулирующие (климат, наводнения, баланс питательных веществ, фильтрация воды), обеспечивающие (продукты питания, медикаменты), культурные (наука, духовность, отдых, эстетика) и поддерживающие (круговорот питательных веществ, фотосинтез, образование почвы) системы.
2. Экогорода как аналогия живых организмов. Подобно живым организмам, города (в том числе их жители) требуют системы для движения (транспорт), дыхания процессы для получения энергии), чувствительности (в ответ на свое окружение), роста (развитие / изменение с течением времени), воспроизведения (включая образование и обучение, строительство, планирование и развитие и т.д.), выведения (продукты и отходы), питания (потребности в воздухе, воде, почве, продуктах питания для жителей, материалов и т.д.).
Городские экосистемы включают сосредоточение людей и антропогенной среды, а также производительные экосистемы, генерирующие энергию и вещество, которые необходимы для поддержания системы в целом (рис.1).
Рис. 1 Городская экосистема1
Экологически устойчивой может стать только та урбосистема, которая становится экологически совершенной.
Несмотря на сложные взаимосвязи и взаимозависимости в компонентах городов, их экологически устойчивое развитие можно рассматривать с точки зрения таких основных аспектов:
• биологического — устойчивость экосистем, предполагающая их восстановосстановление, биоразнообразие, высокую продуктивность и пр.;
• средозащитного – охрана и восстановление элементов биосферы, ресурсосбережение;
• социоэкологического — удовлетворение физиологических потребностей жителей в чистом воздухе, воде, качественной пище, а также экологически комфортных условиях проживания, психоэмоциональных потребностях общения с природой.
Главной целью экологически устойчивого развития городов является обеспечение необходимых потребностей ныне живущих людей и последующих поколений в условиях сбалансированного взаимодействия общества с окружающей природной средой.
Подцели на пути решения данной цели могут быть как общими для всех городов, так и специфическими, зависящими от уровня развития города и характера его экологических проблем. К общим подцелям, например, можно отнести те, которые направлены на рациональное использование природных ресурсов, экономию энергии, минимальное загрязнения
окружающей среды и пр. Специфические же подцели формируются, в первую очередь, исходя из экологической ситуации урбанизированной территории.
Приведем пример. Одной из глобальных проблем устойчивого развития города является –утилизация отходов.
Мировая практика утилизации отходов показывает, что этот процесс положителен с экономической, социальной и экологической точки зрения. Так, в США только в 2001 г. в индустрии вторичной переработки было получено более чем 236 млрд долларов дохода и насчитывалось более 1,1 миллиона рабочих мест. Однако при этом следует заметить, что соотношение ресурсов, поступающих в общественное производство из природы и возвращаемых в него в виде ресурса, образовавшегося в результате утилизации отходов, существенно разнится. В этой стране 44% материалов, потребленных в экономике, относятся к товарам длительного использования (более 30 лет), 2% остаются в запасе в течение 2-30 лет, 39% остаются в запасе менее 2-х лет, и лишь остаток в 15% перерабатывается во вторичное сырье и возвращается обратно в экономику. Другими словами, в хозяйственный оборот из природы поступает значительно больше ресурсов, чем могло бы возвратиться в определенный промежуток времени после максимальной утилизации вторсырья.
Утилизация отходов должна касаться всех сфер их образования, а также направлений научно-технических предложений. Так, в перспективе индийские специалисты планируют сосредоточить внимание на разработке наноматериалов для применения для утилизации и переработки отходов,2 а компания LM Windpower изучает возможности утилизации старых лопастей ветроэнергетических установок.3
Эффективность использования утилизации и переработки можно оценить с помощью индекса эффективности рециклинга, который по значению стремится к 1,0 (Сироль С.Р., 2012):
Ir= f (ЭЭ,Эк,V) , где
Ir – индекс эффективности рециклинга;
ЭЭ – показатель экономической эффективности рециклинга; Эк – показатель экологической значимости рециклинга;
V – показатель относительного объема, предполагаемого рециклинга.
В соответствии с представленной моделью эффективность рециклинга для общества в целом зависит от трех оставляющих: экономической, экологической и «масштабной». Измеритель (индекс Ir) находится в пределах 0,001 – 1,0. Чем большее его значение – тем эффективнее рециклинг.
Вторичные материальные ресурсы рассматривают с точки зрения участия их в ресурсных циклах, которые образуются в процессе ресурсопотребления, ресурсопользования и восстановления природных ресурсов.
Под ресурсным циклом понимают совокупность превращений и перемещений определенного природного вещества или группы веществ в процессе использования его человеком (включая выявление, добычу, переработку, потребление и обратное возвращение в природу).
Научной основой циклов является идея технологично замкнутого круговорота использования веществ. Каждый ресурсный цикл тесно связан с соответствующим подразделением общественного производства, который использует определенный вид природных ресурсов (лесных, энергетических и пр.). В этом случае отходы одного производства будут направляться в другое производство, где они могут применяться уже в виде сырья или материалов. Для этого необходимо четкое налаживание логистических связей по потокам отходов и пр.
Однако ресурсные циклы в настоящее время трудно реализуемы. Современные мировые тенденции в сфере обращения с отходами
свидетельствуют об изменении направления взаимодействия производство – образование и утилизация отходов.
ЗАДАНИЕ: На основании представленного выше материала, проанализируйте ситуацию в Вашем регионе – решение глобальной проблемы устойчивого развития города –утилизация отходов.
1. Кто несет ответственность за решение данной задачи. Каков механизм управления?
2. Какие предприятия в регионе осуществляют деятельность по утилизации отходов?
3. Выявите проблемы, препятствующие решению данной управленческой задачи.
