Breviar Elemente Mediu in Urbanism-2 2014-2015
Post on 16-Sep-2015
35 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
1
ORAUL I MEDIUL AUTOR: prof. Dr. Arh. Doina Cristea
NNOOTTEE DDEE CCUURRSS
1. INTRODUCERE. PROBLEMATICA URBANISMULUI. MODELUL MEDIULUI CA SISTEM GLOBAL I COMPONENTELE SALE: ALCTUIRE, ORGANIZARE, STRUCTURA I COMPORTAMENT N TIMP. PRINCIPIILE DEZVOLTRII DURABILE.
Cursul, cu un caracter introductiv n problematica urbanismului, conine n titlu doi termeni oraul deci tot ceaace este legat de urbanism i mediul a cror nelegere este important n procesul de formare a viitorilor arhiteci i urbaniti.
Urbanism
Definit n modul cel mai general ca tiina, tehnica i arta construciei oraelor, urbanismul constituie o activitate complex care, prin cunoaterea situaiei actuale i prin anticiparea dezvoltrii viitoare a localitilor urbane (municipii i orae cu teritoriului aferent acestora, forme complexe de arii funcionale urbane) i a celor rurale (comune), constituie baza bunei gestionri a acestora (luarea deciziilor n elaborarea, aplicarea i controlul aplicrii planurilor urbanistice de dezvoltare general, prin intermediul unor instituii i servicii publice i pe baza unei legislaii specifice).
Urbanismul a devenit autonom fa de arhitectur cu aproape un secol n urm sub imperativul cerinelor din ce n ce mai diverse i mai complexe ridicate, pe de o parte, de creterea i concentrarea populaiei i, pe de alt parte, de dezvoltarea economico-social provocat de revoluia tiinifica i tehnologic. Complexitatea actual a domeniului, provine din trei direcii:
(1) din interiorul domeniului urbanismului care integreaz sistemic problematica evoluiei spaiului urban1 legat de cadrul fizic (natural i construit), funcional (mod de ocupare i utilizare a terenului pentru locuine, servicii publice i de interes general, activiti de producere a bunurilor i serviciilor, circulaii, spaii plantate, echipare tehnic etc.) i spaial - configurativ (imagine urban, valoare cultural etc.) cu problematica dezvoltrii economice i sociale. Aceast interdisciplinare impune deci, pentru urbaniti, dezvoltarea unui cmp larg i diversificat de dialog i de colaborare cu specialiti din diferite alte domenii - economiti, sociologi, geografi, ecologi i ingineri de diferite specialiti implicai n studiile i planurile de urbanism i amenajare a teritoriului;
(2) din direcia intercondiionrilor dezvoltrii unei localiti cu contextul mai larg teritorial, pe palierele: internaional, naional, regional, judeean;
(3) din direcia principiilor actuale ale dezvoltrii durabile care exprim o nou atitudine fa de problemele dezvoltrii, odat cu adoptarea raportului VIITORUL NOSTRU COMUN (RAPORTUL BRUNDTLAND) la cea de a 42 - a sesiune a O.N.U. , New York, 1987 de ctre comunitatea internaional, prin care se urmrete orientarea coerent a politicilor de dezvoltare astfel nct satisfacerea actualelor nevoi ale populaiei s nu compromit ansa viitoarelor generaii de a-i satisface propriile nevoi. Aceast nou atitudine presupune un proces de schimbare fa de perioada anterioar a industrializrii n ceea ce privete: exploatarea resurselor, direcionarea investiiilor, orientarea dezvoltrii tehnologice
1 Face obiectul cursului Oraul n istorie.
2
i schimbarea instituiilor. Toate acestea este necesar s fie armonizate pentru ridicarea potenialului actual i viitor de satisfacere a nevoilor i aspiraiilor umane. n prezent orice intervenie n cadrul localitilor i teritoriului din rile dezvoltate este privit sub aspect economic, social, ecologic i estetic.
Este de menionat c, principiile privind exploatarea durabil a resurselor se refer la:
- resurse naturale - reducerea polurii mediului, gestionarea prudent a resurselor neregenerabile, protejarea biodiversitii i refacerea peisajului degradat
- resurse materiale - protejarea, valorificarea i reutilizarea produselor rezultate din activitatea oamenilor n decursul timpului, mai ales a celor cu valoare cultural cum sunt: monumentele, ansamblurile i siturilor cu valoare cultural sau peisajele culturale
- resurse umane - prin asigurarea calitii vieii, a condiiilor favorabile pentru producerea i producerea forei de munc i a accesului nediscriminatoriu la locuri de munc, locuine, formare, informare, ocrotirea sntii, protecie social, cultur, recreare etc.)
Elemente de mediu
Introducerea n problematica general a urbanismului implic nelegerea i formarea unei atitudini evoluate fa de mediu ca sistem global, mediu din care fac att mediul natural, ct i mediul antropic (format din mediul socio economic i tot ceea ce este construit i amenajat prin activitatea omului).
MODEL GLOBAL AL MEDIULUI
TERRA COSMOS
1. mediul natural 2. mediul antropic 3. mediul artificial (construit i amenajat) 4. mediul socio economic (populaie i activiti) 5. aria de relevan pentru o aezare uman ca
obiect de studiu al urbanismului care integreaz aspectele privind mediul natural, mediul socio economic i mediul construit i amenajat)
Deci Mediul este totalitatea condiiilor n care se desfoar existena fiecrui individ ca entitate fizic, social i spiritual. Fiecare dintre componentele mediului se afl n strns interdependen cu celelalte dou, orice aciune intervenit n unul dintre ele, repercutndu-se n spaiu i n timp asupra celorlalte i revenind, prin schimbrile provocate acestora, s amplifice, s modifice sau s anuleze aciunea iniial.
Din cmpul complex al fiecreia dintre componentele mediului, n urbanism sunt semnificative numai o anumit parte, alctuind aria de relevan pentru o aezare uman i
1
2
3 4
5
OM
3
pentru teritoriul care i aparine. Interaciunile specifice cu celelalte componente au obligat urbanistul s i mbogeasc continuu propriul domeniu teoretic i s i pun n acord limbajul i metodologia de lucru cu cele ale altor domenii, integrnd i utiliznd concepte i modele furnizate de teoria general a sistemelor, economie, sociologie, psihosociologie, antropologie, geografie, biologie, ecologie, filozofia culturii, semiotic i altele.
Abordarea sistemic a mediului i a componentelor acestuia presupune identificarea (1) alctuirii, (2) organizrii, (3) structurii i (4) funcionrii (comportamentului n timp) pentru fiecare dintre componente.
(1) Alctuirea mediului, n conformitate cu Declaraia asupra mediului ambiant: adoptat cu ocazia Conferinei Mondiale ONU pentru aprarea mediului ambiant (Stockholm, 1972) const din:
a) mediului natural care este format din mediul neantropizat (n care nu a ptruns omul) i cel accidental antropizat (n care prezenta sa este accidental ca n rezervaiile naturale, mediul temporar parcurs de triburile primitive din anumite regiuni ale lumii).
b) mediul artificial cuprinde aezrile umane urbane i rurale, amenajrile i construciile din teritoriu destinate circulaiei, transporturilor, extragerii i prelucrrii resurselor supra i subterane, terenurile agricole, plantaiile forestiere, pepinierele, pdurile-parc, plajele amenajate etc.
c) mediul social-economic este alctuit din populaie cu structura ei demografic, cu activitile ei, cu modul ei de trai i cu ntreg ansamblul de factori, condiii, relaii, instituii, norme, legi i ideologii.
(2) Organizarea mediului, adic proprietatea caracteristic unui sistem de a fi constituit din pri legate prin fluxuri de substan, energie i informaie, ntr-un tot unitar, integral, cu o anumit structur i funcionare. Se face pe niveluri ierarhizate n raport cu scara geografic de la nivel planetar, continental, naional, regional, zonal, judeean pn la cel local.
(3) Structura mediului, neleas ca sistem de relaii, este rezultanta deosebit de complex a integrrii relaiilor bio-geo-chimice specifice mediului natural, a relaiilor fizico-spaiale, funcionale i spaial-configurative, specifice mediului artificial i a relaiilor sociale (spirituale i materiale) specifice mediului social-economic.
(4) Funcionarea mediului n sensul de comportament specific al sistemului n timp, mbin modalitatea de funcionare ecologic echilibrat a mediului natural cu modalitatea de funcionare prin dezvoltare a mediilor artificial i social-economic, incluznd totodat diferite stadii de dezvoltare neechilibrat i de crize (energetic, ecologic, de materii prime, de alimente etc.) generate de contradiciile create de specificitatea diferit a celor dou moduri de funcionare.
In tabelul urmtor, este sintetizat modul sistemic n care sunt luate n considerare componentele mediul n urbanism i amenajarea teritoriului:
SUBSISTEMELE MEDIULUI
mediul natural mediul socio - economic mediul artificial
alctuire
litosfera
atmosfera
hidrosfera
biosfera
elemente compuse: zone biogeografuce, relief, sol
populaie (mrime, caracteristici demografice, necesiti, aspiraii, mod de viata, credine etc.)
activiti
tehnologie
instituii, legislaie
aezri umane
construcii i amenajri n teritoriu pentru exploatarea resurselor i infrastuctura tehnic (transporturi, telecomunicaii, alimentare cu ap i energie etc.)
4
organizare peisaje geografice
ecosisteme
organizare social (familii, gospodrii, asociaii pe criterii economice, profesionale, politice, spaiale, etnice, culturale, sportive)
organizare administrativ teritorial (ri, regiuni, judee. comune)
organizare internaional (ONU, Uniunea European etc.)
zone funcionale
reele de localiti
reele majore de infrastructur tehnic
peisaje culturale
structur relaii bio-geo-chimice
lanuri trofice
relaii interpersonale, de grup, sociale etc., formale i informale, pe plan spiritual i material
relaii fizic-spaiale
relaii funcionale
relaii spaial - configurative
funcionare (comporta- ment n timp)
entropie
echilibrare ecologic
degradare, poluare, riscuri naturale, reducerea biodiversitii
opunere la entropie dar cu provocarea unei creteri de entropie (globalizarea proceselor)
dezvoltare durabil
opunere la entropie dar cu provocarea unei creteri de entropie (epuizarea resurselor neregenerabile)
dezvoltare durabil
2. MEDIUL NATURAL. ASPECTE LUATE N CONSIDERARE N URBANISM I AMENAJAREA TERITORIULUI, CARACTERISTICI, MOD DE REPREZENTARE GRAFIC.
Studiile de urbanism i amenajarea teritoriului care stau la baza oricror intervenii n interiorul i n afara localitilor cuprind analize ale situaiei existente i propuneri de valorificare i protejare a mediului natural. Pentru anumite categorii de construcii i amenajri se efectueaz studii de impact asupra mediului
Principalele categorii de elemente de mediu natural luate n considerare sunt:
(1) terenul elemente de suprafa (relief, ap, sol, vegetaie, faun), condiionri ale subsolului (rezistena i stabilitatea terenului, apele subterane, implicaii ale exploatrilor subterane, vestigii subterane)
(2) clima - radiaia solara, temperatura, micarea aerului, umiditate, precipitaii i nebulozitate
Principalele categorii de probleme studiate n legtur cu elementele de mediu sunt: - caracteristici, potenial de utilizare n urbanism i valori estetice (pentru elementele de
suprafa ale terenului)
- resurse naturale - protecia mpotriva polurii - riscuri naturale - protecia peisajului
Reprezentarea elementelor mediului natural n studiile de urbanism i amenajarea teritoriului se face prin: - planuri topografice - la scara 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10.000, 1:25.000 - hri - la scara 1:50.000 i peste - diagrame, cronograme, cartograme, cartodiagrame, scheme diverse
5
- fotografii - machete
Semnele convenionale utilizate n planuri i hri pentru indicarea elementelor de planimetrie i nivelment existente pe teren (planuri de baz) sunt standardizate pentru reprezentri n alb-negru i n culori. Informaiile suplimentare suprapuse pe hri i planuri ca i alte tipuri de reprezentri grafici (diagrame, cronograme, cartograme, cartodiagrame) sunt n mod obligatoriu nsoite de legende explicative.
3. TERENUL. ELEMENTE DE SUPRAFA ALE TERENULUI.
3.1. RELIEFUL
Caracterizate printr-o anumit energie i un anumit grad de fragmentare, formele de relief se analizeaz n vederea obinerii urmtoarelor informaii:
a) Caracteristici ale unitilor morfologice
Toate informaiile privind morfologia reliefului se pot obine numai pe baza unei reprezentri grafice corecte i complete care trebuie sa conin n mod obligatoriu urmtoarele elemente: - scara planului - reprezentarea nivelmentului prin curbe de nivel corelate cu scara planului (de ex.,
echidistana de 1 metru la scara 1:1000) i prin puncte topografice cu indicarea cotei de nlime
- orientarea cardinal
n cadrul marilor uniti morfologice (cmpie, deal, munte) se nscriu o serie de alte forme de relief ntre care, cel mai frecvent ntlnite sunt: vale, ravena, cldare (plnie, gvan), movil, terasa, culme, creasta, a, rp. La acestea se adaug unele lucrri artificiale de terasare ca platforme, terase plane sau nclinate, racordate prin taluzuri la terenul natural fa de care se pot situa mai sus (n rambleu) sau mai jos (n debleu).
Fiecare unitate morfologica este lizibila numai n contextul reliefului mai larg din jur, prezint o anumita situare n raport cu punctele cardinale i se situeaz ntr-un anumit raport cu celelalte elemente ale mediului natural, ceea ce confer fiecrui loc anumite particulariti pe care arhitectul i urbanistul sunt chemai s le valorifice din punct de vedere tehnic, funcional i spaial configurativ.
b) Posibilitatea utilizrii terenurilor denivelate
Condiiile de relief, n corelare situaia geografic, limiteaz posibilitile de locuire a unui teritoriu; altitudinile pn la care se pot ntlni aezri umane cu locuire permanent variind n funcie de latitudinea geografic i orientarea cardinal a versanilor. De asemenea, construibilitatea pantelor terenului n funcie de declivitatea lor i de buna nsorire a terenului influeneaz dezvoltarea aezrilor situate n relief accidentat. Aceasta a determinat crearea unei metode de analiza a declivitii terenului care se efectueaz prin intermediul operaiei grafice de cartare a pantelor. Intervalele de valori ale pantelor, semnificative pentru urbanism i amenajarea teritoriului, sunt stabilite prin practic n funcie de posibilitile de realizare a construciilor. n mod curent, pardoseala din interiorul parterului unei construcii (nivel convenional + 0,00) este ridicata fa de terenul nconjurtor pe un soclu de protecie cu minim 0,20 0,40 m. i maxim 1,50 m. O diferen mai mare, deci un soclu mai nalt, presupune un consum prea ridicat de materiale i manoper, fiind necesar adoptarea unor soluii de nscriere pe teren prin denivelarea pardoselii n interiorul cldirii. Pantele maxime admisibile pentru cile de circulaie sunt de 5-6% pentru drumuri i strzi, 8-9% pentru strzi i drumuri n serpentin, 6% pentru tramvai i 12%0 pentru cile ferate. Panta de evacuare a apelor meteorice este de 0,25% - 1,0% pe strzi i suprafee dalate i minim 2% pe terenul nierbat.
6
Categoriile caracteristice de pante, luate n considerare n studiile de cartare a pantelor pentru cldirile de locuit, i anume sub 2%, 2-5%, 5-8% i peste 8%, reclam atitudini diferite de dispunere a cldirilor pe teren:
- panta sub 2% nu prezint nici un fel de dificulti n aezarea pe teren a construciilor dar creeaz dificulti n evacuarea apelor meteorice i n realizarea conductelor de canalizare. Terenul este favorabil construciilor i amenajrilor de mari dimensiuni (de ex. aeroporturi)
- panta ntre 2% i 5% impune ca restricii fie aezarea construciilor cu latura lunga paralel sau oblic fa de curbele de nivel, n cazul dispunerii perpendiculare deci pe direcia pantei, limitarea lungimii cldirii i tronsonarea ei cu decalarea pe vertical a tronsoanelor (locuine niruite, locuine colective)
- panta ntre 5% i 8% impune ca restricii aezarea construciilor numai cu latura lung paralel cu curbele de nivel
- panta peste 8% prezint dificulti n aezarea construciilor cu excepia celor de mici dimensiuni sau a cazurilor n care se apeleaz la rezolvri speciale: construcii terasate (inclinare optima a terenului 30-40) sau placrile de perei verticali.
Practic, se stabilete n funcie de scara planului i de echidistana curbelor de nivel, care sunt dimensiunile n plan orizontal care corespund pantelor caracteristice (2%, 5%, 8%). De exemplu:
Panta Distana ntre dou curbe de nivel n cazul unui plan la scara
1/1.000 (echidistana dintre curbele de nivel = 1 metru)
2% 5 cm.
5% 2 cm.
8% 1,25 cm.
Se parcurge intervalul dintre curbele de nivel marcnd coincidenta acestor dimensiuni care marcheaz trecerea de la o categorie de pant la alta, cu distana dintre curbele de nivel. Poriunile dintre curbele de nivel situate n acelai interval de panta (sub 2% ntre 2-5%, 5-8% i peste 8%) se haureaz gradat sau se coloreaz de la intensitate nchis (pantele mari) la intensitate deschis (pantele mici). Se scot n evidenta prin linii de contur zonele cu condiii similare de dispunere a cldirilor.
Pentru trasarea axului unui drum cu o pant maxim admisibil dat, ntr-un relief accidentat, se stabilete distanta (D) n plan orizontal corespunztoare acestei pante n funcie de scara planului i echidistanta curbelor de nivel. Pe traseul dorit se traseaz axul drumului astfel nct acestea s nu intersecteze dou curbe consecutive de nivel sub distana (D) stabilit anterior.
c) Valoare estetic
nscrierea n formele de relief a constituit dintotdeauna o important motivaie a modului de alctuire, funcionare i evoluie a oraelor i ansamblurilor urbane i a implicat considerente de ordin estetic, simbolic i funcional.
Astfel, relieful intervine i condiioneaz: - alegerea sit-ului unei noi localiti sau extinderea localitilor existente - alctuirea localitii i a ansamblurilor reprezentative n raport cu caracteristicile
dominante ale reliefului (nscrierea n relief, includerea unor forme de relief sau raportarea la relieful din jur)
- conturarea unor procedee compoziionale specifice unui anumit teren denivelat
7
- stpnirea, prin intermediul peisagisticii a calitii spaiilor ce reunesc relieful, vegetaia i apa, att n interiorul ct i n afara limitelor localitilor
3.2. APELE DE SUPRAFA
Apele de suprafa intereseaz n urbanism i amenajarea teritoriului din urmtoarele puncte de vedere: (a) caracteristicile geo-morfologice i fizico-chimice, (b) condiionrile create de apele de suprafa n dezvoltarea localitilor, (c) valorile estetice create de ape i utilizate n compoziia urban
a) Caracteristici geo-morfologice i fizico-chimice
Din punct de vedere geo - morfologic i fizico chimic apele de suprafaa sunt grupate n urmtoarele categorii:
- apele curgtoare avnd ca elemente caracteristice: cursul (traseu, relief, structura geologic), debitul (bazin hidrografic, regimul, viteza), volumul de sedimente transportat, frecventa i amploarea inundaiilor, caracteristicile fizico-chimice (temperatura, mineralizarea, nivelul de poluare), ecosistemele adaptate, gradul de amenajare prin lucrri hidrotehnice, riscul de inundabilitate
- lacurile i blile avnd ca elemente caracteristice: forma i mrimea bazinului, modul de alimentare i drenare, fluctuaia nivelului apei, timpul de primenire al ntregului volum de ap pentru a constitui un mediu ecologic favorabil (maxim 15 zile), caracteristicile fizico-chimice ale apei, flora i fauna acvatic i limnic, fragilitatea ecosistemelor, nivelul de poluare, potenialul i gradul de amenajare hidrotehnic, riscul de eutrofizare, riscul de inundabilitate
- mrile i oceanele avnd ca elemente necesar a fi cunoscute: caracteristicile litoralului i platformei continentale, caracteristicile fizico-chimice ale apei, cureni submarini, fora valurilor, caracteristicile mareei, flora i fauna subacvatic, lucrri antropice
- apele stagnante de suprafa (provenite din strngerea apelor meteorice n depresiuni fr evacuare) avnd urmtoarele date caracteristice: modul de generare, limita suprafeei ocupate, caracteristici fizico-chimice, flora i fauna, posibiliti de eliminarea ca focar de nocivitate prin desecare sau asanare.
Este necesar s se in seama de faptul ca apele de suprafa n corelare cu formele de relief i cu vegetaia au un rol important n crearea climatului local..
b) Condiionrile create de apele de suprafa n dezvoltarea localitilor
Apele de suprafaa constituie unul dintre cei mai importani factori care favorizeaz dezvoltarea localitilor i teritoriului, fiind necesar consumului casnic, public, industrial i agricol, facilitnd transporturile, avnd funciuni de odihn i tratament, asigurnd producerea energiei hidroelectrice i fiind totodat o important component a peisajului.
In relaionarea unei localiti cu oricare din categoriile de ape de suprafa intervin mai multe aspecte i cerine simultane dar, uneori, contradictorii. Astfel, cursurile sau bazinele de ap dulce reprezint surse vitale de existen, asigurnd necesarul de ap potabil i industrial fiind n acelai timp emisarul apelor uzate. Ambele staii, cea de captare i de purificare a apei potabile ca i cea de epurare a apelor uzate, se situeaz n imediata apropiere a cursurilor de ap i sunt zone nchise, protejate sanitar. O parte a industriei, n general cea cu consumuri ridicate de ap i cu volum mare de transporturi de materiale, revendic din considerente de eficien un amplasament n proximitatea apei, mai ales dac aceasta este navigabil. Totodat transporturile pe ap, cu suprafeele lor aferente pentru depozitarea i transbordarea mrfurilor, atrag la rndul lor lng ap transporturile de uscat, drumuri, parcaje, cai ferate, triaje. n plus fa de aceste utilizri ale malului sau litoralului, localitatea pretinde un contact vizual direct i ct mai larg ntre ap, centrul localitii, cartierele de locuit i spaiile de odihn i agrement. Toate aceste tendine (care pot deveni conflictuale odat
8
cu dezvoltarea n timp a localitii) sunt mediate prin planurile de urbanism i amenajarea teritoriului.
c) Valoare estetic
Valoarea estetic a apei, particularizat de la un loc la altul de caracteristicile proprii apei i de influena altor factori de mediu, rezult n principal din urmtoarele proprieti: planeitatea luciului de ap ca un prim plan care permite perceperea larg desfurat i de la distant a localitii, capacitatea de oglindire, variaia propriei culori n relaie cu cerul pe care l oglindete, variaia transparentei aerului (cauzat de evaporare) cu efect asupra culorilor cldirilor,. continua micare, zgomotul specific mrii sau cderilor de ap. Toate aceste caliti au condus la conturarea unor procedee specifice de alctuire a imaginii localitii prezentate ctre ap prin controlul siluetei generale, siluetei falezei, accentelor volumetrice i gamei coloristice dominante i accentelor de culoare.
3.3. SOLUL
a) Caracteristici
Imbricnd parial n proporie de 40% suprafaa uscatului, cu un strat avnd o grosime cuprins ntre civa centimetri i 2-3 metri, solul reprezint unul dintre cele trei medii biotice alturi de aer i ap. Coninnd un amestec de substane inerte din suportul litic, ap, aer i ecosisteme specifice, solul este laboratorul n care microorganismele n concentrare de 1,13-2,28 milioane/gram de sol asigur veriga de trecere de la stadiul organic la stadiul anorganic al elementelor necesare vieii constituind suportul lumii vegetale care transforma substanele de la stadiul anorganic la cel al materiei vii. Se apreciaz c n mod natural un strat de sol de un centimetru grosime se formeaz n timp de circa 300-400 ani dar poate fi degradat n cteva minute n cazul ploilor acide sau a altor tipuri de poluare.
b) Potenial de utilizare
Caracteristicile i importana solului n susinerea vieii, face ca acesta s fie privit n urbanism i amenajarea teritoriului din punctul de vedere al rolului ecologic, al importantei lui ca baz a resurselor vegetale agricole, forestiere i ca o component a peisajului. Din acest motiv, n toate rile europene este controlat prin lege ocuparea solului cu orice categorii de lucrri, se consider inadmisibil degradarea acestuia i se depun eforturi pentru refacerea solurilor degradate prin programe de combatere a eroziunii solului, de desecare i de recuperare a terenurilor degradate sau ocupate neraional.
Deoarece se consider ca o agresiune asupra calitii peisajului orice degradare a solului provocat de cariere sau de alte lucrri efectuate n cadrul unui teren denivelat, prin aducerea artificial la suprafa a substratului litic fr precauia realizrii terasrilor care s permit refacerea vegetaiei, conform principiilor dezvoltrii durabile, este obligatorie includerea (internalizarea) n costul produciei a costului terasrilor i plantrii pentru refacerea peisajului degradat.
Fiind un mediu cu procese biologice permanente, solul nu poate constitui un suport stabil pentru construcii, fundaiile acestora fiind admise numai pe statul litic, inert. Toate localitile au precizat limita suprafeei construibile (intravilan), aprobat prin lege pe baza planurilor generale iar pentru extinderea intravilanului, lucrrile se pot efectua n primul rnd pe terenuri degradate, inapte pentru agricultur sau cu randamente sczute i fr lucrri de irigaii. Extinderea ariei ocupate cu construcii i amenajri tehnice pe terenuri libere se admite cu condiia decopertrii i mutrii stratului de sol n zone n care acesta lipsete, pentru refacerea peisajelor, utilizare agricol sau forestier.
c) Valoare estetic
9
Valoarea estetic a solului const, n perioadele lipsite de vegetaie, n textura i culoarea suprafeelor iar n perioadele de vegetaie prin caracteristicile particulare ale vegetaiei pe care o susine.
3.4. FLORA
a) Caracteristici
La nivel global, influenat de relief, clim, natura solului i grad de afectare de ctre activitile umane, vegetaia i n special marile bazine forestiere, au un rol esenial n crearea i meninerea condiiilor favorabile vieii. Dou treimi din oxigenul planetei noastre, consumat de industrie, autovehicule, om, animale i microorganisme este furnizat atmosferei de arbori i arbuti, restul fiind asigurat de planctonul din mri i oceane.
La scar teritorial, n rile europene sunt luate n considerare n prezent trei mari categorii de spaii verzi: (1) pduri, (2) suprafee agricole i (3) spaii libere pajiti presrate cu vegetaie arboricol - care fac obiectul preocuprilor peisagistice i ecologice. Vegetaia n general i pdurile n special, au un rol esenial n meninerea regimului cursurilor de ap, n protejarea stratului de sol de antrenarea de ctre toreni sau de spulberarea de ctre vnturi n perioada lipsit de vegetaie, n atenuarea exceselor climatice, n meninerea biodiversitii i n calitatea peisajelor. O categorie aparte, intrat mai recent n atenie ca obiect al unei protecii speciale, este constituit din zonele umede.
La nivelul localitilor, rolul social, ecologic, funcional, de ameliorare a climatului local, de reducere a polurii i din ce n ce mai important, rolul peisagistic al vegetaiei a condus la constituirea unei zone speciale n intravilan i n teritoriul administrativ, format din spaii plantate de diferite categorii. n ultimele decenii se nregistreaz eforturi susinute pentru amplificarea vegetaiei din orae (nverzirea oraelor) n paralel cu creterea nivelului de informare a locuitorilor i al celui de responsabilitate a administraiei. Se apreciaz c ameliorarea vegetaiei n orae conduce la:
efecte sociale favorabile: - ameliorarea strii de sntate prin crearea condiiilor favorabile pentru exerciii fizice
(plimbare, jogging, ciclism, grdinrit), - satisfacerea diversificat a cerinelor de recreare - ameliorare a imaginii urbane i experimentarea elevat a mediului urban
(schimbarea anotimpurilor, culorilor, mirosurilor) - educaie i stimularea preocuprilor pentru protejarea naturii - satisfacerea nevoii de convivialitate inclusiv cu fauna antropofil din spaiile plantate
efecte ecologice favorabile: - mbuntirea climatului urban prin: reducerea temperaturilor excesive (scdere cu
circa 10% vara), echilibrarea umiditii aerului (cretere cu cca. 10% vara) i dinamizarea brizei urbane n perioada de canicul
- mbuntirea calitii aerului prin metabolizarea CO2, producerea de oxigen (ambele contribuind la evitarea efectului de global de ser). n SUA se produce anual pe locuitor n medie 5000 kg. echivalent carbon iar un singur arbore capteaz anual 136 kg. CO2 ( cca.3%)
- reducerea polurii cu praf (un arbore din mediul urban poate reine anual cca. 18 20 kg. praf produs n localitate iar centurile verzi constituie o barier fa de praful purtat de vnt din teritoriul nconjurtor n perioadele lipsite de vegetaie sau de zpad)
- alte efecte favorabile (reciclarea deeurilor organice , purificarea apelor, stabilizarea solului meninerea biodiversitii prin crearea unor areale favorabile faunei antropofile)
efecte economice favorabile:
10
- reducerea consumului de energie (evaluat la 15 20% vara prin reducerea condiionrii aerului din locuine i la 40% iarna prin reducerea vitezei vntului cu cca. 80%). Alte evaluri indic faptul c, pentru o locuin individual, prezena n proximitate a 3 arbori poate conduce vara la o economie de energie de 20%.nh medie n S.U.A. se consider c un singur arbore din mediul urban poate oferi o reducere a consumului de energie de 300 kwh. / an.
- protecia cldirilor de infiltraii prin meninerea nivelului normal al apelor freatice (absena vegetaiei i mineralizarea excesiv a solului contribuind le ridicarea nivelului acestora)
- raport avantajos cost beneficiu (1 / 3,39). Adoptarea vegetaiei locale perene poate ameliora sensibil acest raport. Se apreciaz c la un dolar investit ntr un arbore se obine un beneficiu de 2,68 dolari numai din economia de energie electric i termic. La aceste se poate aduga i introducerea n circuitul economic a unor materiale (lemn, plante medicinale, fructe, legume, flori).
- crearea unor locuri de munc pentru ntreinerea spaiilor i exploatarea serelor, rsadnielor, terenurilor de cultur i a pepinierelor, necesare spaiilor plantate publice i de alte categorii.
b) Potenial de utilizare
In extravilanul localitilor
ntruct pdurile reprezint partea esenial a vegetaiei naturale, ele sunt luate n considerare n studiile de urbanism i amenajarea teritoriului n raport cu funciunile lor principale:
pduri cu funcii speciale de protecie: protecia apelor, protecia solului contra eroziunii, protecia fa de factorii climatici nefavorabili, protecia florei i faunei etc.
pduri cu rol de producie i protecie pduri cu rol social
- pduri - parc - pduri de agrement
Dintre acestea, o parte sunt arii protejate prin Legea nr. 5 din 6 martie 2000 privind aprobarea Planului de Amenajare a Teritoriului Naional - Seciunea a III-a - zone protejate, i anume: 231 monumente ale naturii, 11 parcuri naionale, 5 parcuri naturale, 3 rezervaii ale biosferei ( Delta Dunrii, Retezat, Rodna), 543 rezervaii naturale, 53 rezervaii tiinifice.
In intravilanul localitilor spaii plantate publice cu acces nelimitat (parcuri - peste 20 ha., grdini 5 20 ha.,
scuaruri sub 5 ha., fii plantate peste 15 metri lime), la care se adaug, nscrise ns n zona circulaiilor, plantaiile de aliniament din lungul trotuarelor)
spaii plantate publice specializate (pentru asigurarea posibilitilor de informare, formare i cercetare: grdini botanice, grdini zoologice, grdini sau parcuri etnografice ori ecologice, pepiniere etc.)
alte categorii de spaii plantate: - pentru recreare (parcuri de distracii cu diferite tematici, tranduri, terenuri de
sport, cluburi diverse etc.)
pentru calitatea locuirii (grdini de faad, curi i incinte nverzite etc.) spaii plantate de protecie fa de surse de poluare (n care accesul locuitorilor i
cultivarea produselor agro-alimentare sunt interzise).
c) Valoarea estetic
Avnd pentru locuitori o deosebit importan ecologic, psihologic i educativ, vegetaia nalt (arbori), medie (arbuti) i joas (peluze, partere de flori) din spaiile plantate urbane este privit din punctul de vedere al calitii imaginii oferite de: form, volum, culoare (n
11
succesiunea anotimpurilor), textur i, n sintez, de efectele estetice ale asocierii acestor caracteristici n compoziii peisagistice realizate n diferite stiluri.
3.5. FAUNA
n urbanism i amenajarea teritoriului sunt luate n considerare urmtoarele categorii:
- fauna slbatec protejat prin lege mpreun cu habitatul specific n zonele naturale protejate specificate anterior
- fauna antropofil prezent ca un element legat direct, permanent sau sezonier, de cadrul construit i amenajat al localitilor, n special n spaiile plantate publice, fiind considerat o component a calitii vieii urbane; protecia se asigur prin educarea populaiei i n special a copiilor
- fauna domestic att animalele de acompaniere ct i cele care ntr n sfera zootehniei
- fauna parazitar mpotriva creia se impun msuri de protecie a locuitorilor
4. CONDIIONRI ALE SUBSOLULUI
4.1. REZISTENTA I STABILITATEA TERENULUI
Definind capacitatea portant a terenului natural, dup ndeprtarea stratului de sol (cu rezisten redus i procese de mineralizare n curs, deci tasabil), rezistena terenului se exprim n Kg./cmp. i depinde de natura i caracteristicile fizico-mecanice ale diferitelor straturi geologice. n mod normal sunt considerate ca terenuri bune pentru construcii cele care au o rezisten de peste 1,5 kg/cmp.; sub aceast valoare terenurile pot fi construibile, n anumite limite, dar cu sisteme speciale de fundare i deci cu costuri suplimentare.
Se analizeaz de asemenea terenurile care sunt caracterizate prin procese geologice actuale (alunecri de teren, tasri), n vederea alegerii msurilor de stabilizare.
Exprimarea grafic a caracteristicilor privind rezistena i stabilitatea terenului se face prin cartograme suprapuse peste planurile topografice, prin care se delimiteaz zonele favorabile pentru construcii, zonele care impun condiii speciale de fundare, zonele neconstruibile i zonele care necesita amenajri speciale etc.
4.2. APELE SUBTERANE
Provenind din apele de infiltraie i cuprinse n circuitul natural, pnzele de apa subterana se caracterizeaz prin:
- adncime (de mic adncime n general de infiltraie i poluate, de medie adncime 7 15 m. potabile, de mare adncime peste 15 metri, potabile sau uneori mineralizate, ape captive n straturi de mare adncime - fr acces la circuitul natural al apei, foarte puternic mineralizate) - dimensiunile stratului acvifer, zona de alimentare i direcia de drenare - proprieti fizico-chimice (temperatur, mineralizare) - nivel de impurificare Utilizate ca sursa de apa potabil i industrial, ca resurs de energie geotermal i ca resurs terapeutic, apele subterane ridic n urbanism i amenajarea teritoriului urmtoarele categorii de probleme:
- reducerea rezistentei terenului de ctre apele subterane de mic adncime, provenite din infiltraia apelor meteorice i din pierderi din conducte, prin plastifierea argilelor i prin fenomenele alternative de nghe-dezghe;
12
- aciunea destructiv a apelor subterane puternic mineralizate asupra materialelor de construcie a fundaiilor i asupra reelelor edilitare subterane; - modificrile aduse n regimul apelor subterane de construcii i amenajri care, prin greutatea lor, prin pierderile de lichide din conductele subterane i prin schimbarea regimului de infiltraii pot duce la ridicarea nivelului apelor freatice, la poluarea acestora, la destabilizarea terenului sau la pierderea unor surse de ape subterane.
4.3. IMPLICAII ALE EXPLOATRILOR SUBTERANE
Consecinele exploatrilor subterane asupra mediului natural i aezrilor umane au generat urmtoarele categorii de probleme:
- protejarea localitilor de pericolul de prbuire a terenului n urma exploatrilor subterane prin instituirea unor zone de protecie a acestora (pilierul de siguran); - rezervarea zonelor de depozitare a sterilului i altor reziduuri rezultate din exploatarea resurselor subterane cu respectarea razelor de protecie a localitilor fa de pericolele i poluarea posibil (alunecri, praf, gaze, mirosuri, infiltraii); - amenajarea terenurilor rmase n urma exploatrilor de suprafa sau a depozitrii de steril, redarea lor unui circuit util sau restituirea lor cadrului natural prin terasri, acoperire cu sol i plantare cu vegetaie adecvat.
4.4. IMPLICAII ALE VESTIGIILOR SUBTERANE
Oriunde sunt identificate n subteran mrturii paleontologice sau arheologice, ele trebuie semnalate forurilor competente, cercetate i conservate, ntruct aparin patrimoniului universal. Din acest motiv exist instituii i legislaie n majoritatea rilor, corelate pe plan internaional prin structuri ONU i UNESCO.
n urbanism i amenajarea teritoriului protejarea vestigiilor arheologice subterane din limitele intravilanului localitilor sau din teritoriul extravilan (situri arheologice, ruine, tumulusuri, taluzuri/valuri) se realizeaz prin instituirea unor zone de protecie, pe baza unor studii de specialitate. Vestigiile arheologice constituie o parte a patrimoniului cultural de importan mondial, naional sau local i, prin includerea lor n circuitele turistice, pot constitui o important resurs economic.
5. CLIMA
Clima, ca ansamblu de fenomene meteorologice (radiaie solar, temperatur, micarea aerului, umiditate, nebulozitate i precipitaii) rezult din interaciunea urmtorilor factori:
- radiaia solar - principal factor climatogen - factorii fizico-geografici - marile elemente morfologice (apa i uscatul) mpreun cu
relieful i nveliul vegetal - factorii dinamici - circulaia atmosferei i curenii oceanici - factorii antropici - prin modificarea nveliului vegetal, a suprafeelor de ap i prin
introducerea surselor artificiale de cldur i poluare In studiile de urbanism i amenajarea teritoriului problemele ridicate de condiiile climatice se trateaz:
- la scara teritorial - prin analiza fenomenelor de mezoclim, cu detalierea zonelor avnd anumite particulariti, n scopul determinrii condiiilor de construcie i protecie a localitilor, a msurilor de ameliorare a climatului i a potenialului de utilizare pentru turism, odihn i tratament
- la scara localitilor - prin analiza climatului local, modificat fa de climatul teritoriului n care se nscrie localitatea (n special n cazul localitilor cu peste 100.000 locuitori i avnd o form adunat n plan), din cauza urmtoarelor caracteristici ale mediului
13
urban: a) materialele de construcii cu o cldur specific mai mic, o conductibilitate termic mai mare i o impermeabilitate sporit fa de mediul natural; b) volumetria variat; c) nclzirea artificial; d) reducerea spatiilor acoperite cu vegetaie; toate aceste particulariti ale cadrului urban determin existena deasupra oraului a unei calote de aer cald i impurificat - denumit i insula de cldur -, variabil ca nlime ntre cteva zeci de metri i 1500-2000 m., n funcie de presiunea atmosferica i viteza vntului), creat de curenii ascensionali, proprii supranclzirii oraului n raport cu mediul i coninnd particule solide sedimentabile i n suspensie, gaze, aerosoli i produi organici (spori, polen, germeni microbieni). Aceast calot afecteaz negativ toate fenomenele meteorologice i, totodat, creeaz o briz urban n perioadele de calm sau de vnt sub 2.5 m/sec. (cca. 30 40% din an) care aduce n ora fie un aer mai proaspt dac exist o centur verde, pduri sau oglinzi de ap n apropiere, fie poluare i praf n lipsa unei centuri verzi de protecie.
Caracteristici ale cadrului urban care influeneaz direct
fenomenele meteorologice
Fenomene meteorologice influenate direct de caracteristicile cadrului urban
Radiaia solar
Temperatura Umiditatea
aerului
Nebulozitatea i
precipitaiile
Calota de aer cald
a) materialele de construcii
cretere scdere cretere
b) volumetria variat scdere cretere cretere c)poluarea i n special nclzirea artificial
scdere cretere scdere cretere cretere
d) reducerea spatiilor plantate
cretere scdere cretere
In aprecierea de ctre om a condiiilor climatice se utilizeaz termenul de confort care exprima nu att starea subiectiv, resimita de om n raport cu temperatura i umiditatea ct starea obiectiv prin care organismul nu este solicitat suplimentar pentru a se proteja termic fa de temperaturile exterioare. Zona de confort se situeaz ntre 18 -27 grade Celsius i 20% 80 % umiditate.
5.1. RADIAIE SOLARA
Compus din radiaii aparinnd spectrului de unde scurte, radiaia solar, diminuat cantitativ i redus spectral prin absorbia i difuzia n atmosfera, ajunge la suprafaa Pmntului sub forma de radiaie direct i/sau radiaie difuz n funcie de nebulozitate. O parte a acestei radiaii globale este reflectat de suprafaa terestr. Acest flux exprimat prin albedo (% flux reflectat din radiaia primit) este cuprins pentru majoritatea materialelor ntre 10-30% i maxim 90% - n cazul zpezii proaspete.
Restul radiaiei este absorbit de suprafaa terestr pn la o adncime variabil denumita strat activ care, la rndul su, emite radiaii de und lung, infraroii, calorice. Radiaiile calorice sunt n cea mai mare parte absorbite de atmosfera (care se nclzete) i sunt retransmise parial pe pmnt, pentru a fi din nou, tot parial, reflectate att ziua ct i noaptea, crendu-se radiaia reflectat de und lung. O alta parte din radiaia caloric este cedat prin turbulen aerului, intr n schimburile de cldur prilejuite de transformrile apei, de transmiterea n interiorul stratului activ i de procesele biologice de la suprafaa i din interiorul stratului activ.
Dependent de regimul anual creat de micarea de revoluie a Pmntului, de regimul diurn creat de micarea de rotaie a Pmntului, de transparenta atmosferei i de valoarea albedou-lui, radiaia solar se msoar n calorii/cmp /minut sau se exprim prin numrul de ore de strlucire a soarelui.
nsorirea terenului i a interiorului cldirilor, important prin componenta luminoas, caloric i ultraviolet, variaz ca cerine normative i de igien n raport cu funciunea pe care acestea o ndeplinesc. Localitile au evitat dintotdeauna terenurile situate permanent n
14
umbra formelor de relief. O serie de terenuri amenajate impun anumite orientri n raport cu punctele cardinale (tribune, terenuri de sport) i anumite condiii de nsorire (maxime pentru jocurile de copii, minime pentru parcaje). Iar pentru cldiri, n funcie de destinaia lor, nu se accept nsorirea interiorului (laboratoare, anumite spaii de producie, ateliere de pictur, sculptur), se accepta n anumite condiii (coli, cree, grdinie) sau este obligatorie (n locuine cel puin o camer din apartamentul de dou camere i cel puin dou camere din apartamentul cu 3-4 camere (sau 60% din camerele unui apartament) trebuie s fie nsorite zilnic minim o or i jumtate la solstiiul de iarna, fiind acceptat ntr-un ansamblu rezidenial un maxim de 5% apartamente necorespunztor nsorite). Cerina unei bune nsoriri a locuinelor provine din multiple motive: a) organismul uman s beneficieze n interiorul locuinei de condiii normale biologice i psihologice, fiind genetic condiionat de radiaia solar, b) s se beneficieze de efectul bactericid al radiaiei luminoase i ultraviolete, c) s se beneficieze de aportul de energie natural caloric i luminoas.
In rile dezvoltate economic normele de nsorire i de orientare a cldirilor au fost difereniate pe grade de latitudine pentru a se beneficia la maxim de efectele favorabile ale radiaiei solare.
Influena oraului asupra radiaiei solare se manifest n raport cu teritoriul nconjurtor prin: - slbirea intensitii radiaiei solare n medie cu 10-20% datorita calotei de aer
cald, radiaia ultravioleta fiind reinut n proporie mai ridicata (30%) dect restul componentelor
- reducerea duratei de strlucire a soarelui datorit fenomenelor mai frecvente de cea i nebulozitate din ora.
Metode de studiu a nsoririi
In urbanism i amenajarea teritoriului studiul nsoririi utilizeaz trei tipuri de coordonate:
(a) coordonate solare:
declinaia soarelui (d), exprimat prin intermediul variaiei poziiei soarelui pentru fiecare or i zi a anului, este unghiul de nlime a soarelui fa de ecuatorul ceresc, msurat pe meridian i variaz ntre + 23 26' 44" la solstiiul de var i respectiv de iarna (pentru emisfera nordic) i 0 la echinocii; depinde de micarea de revoluie a Pmntului i intervine n studiul nsoririi indirect prin valorile diferite n raport cu data i ora zilei n valorile celorlalte coordonate prezentate n continuare.
nlimea soarelui fa de orizont, msurat prin unghiul coninut n planul vertical ce unete soarele i observatorul, format ntre linia de intersecie a acestui plan cu planul orizontal i linia ce unete soarele i observatorul; unghiul de nlime a soarelui se msoar ascendent de la planul orizontal i depinde de declinaia soarelui, latitudine i ora observaiei
azimutul soarelui (Ao) msurat prin unghiul orizontal pe care l fac dou planuri verticale ce se intersecteaz prin verticala punctului de observaie i care conin, unul direcia nord-sud, celalalt soarele; unghiul azimut se msoar ntotdeauna pornind de la direcia sud spre est sau spre vest n raport cu poziia soarelui i depinde de declinaia soarelui, de latitudine i de ora observaiei
Pentru oraul Bucureti, situat la latitudine nordica de 44 26' 49" coordonatele necesare studiului nsorire, ntre care unghiul de nlime a soarelui este exprimat prin valoarea cotangentei, sunt prezentate n tabelul urmtor:
Data Valoarea Ora
9 i 15 10 i 14 11 i 13 12
22 decembrie Ao 41 10' 28 14 0
15
ctg. 5,42 3,45 2,75 2,55
21 martie si
23 septembrie
Ao 54 44' 39 20 0
ctg. 1,73 1,29 1,08 1
21 iunie Ao 7518' 59 35 0
ctg. 0,9 0,62 0,45 0,38
(b) poziia n plan a obiectului, grupului de obiecte sau forme de relief n raport cu: - latitudinea - orientarea fa de punctele cardinale
(c) nlimea construciilor i a formelor de relief exprimate prin cote de nlime, curbe de nivel i seciuni caracteristice prin teren pe direcia azimutului pentru care se face analiza.
Cea mai simpl metod de studiu a nsoririi i care a generat practic restul metodelor utilizeaz unghiul de nlime a soarelui i azimutului.
Pentru nsorirea generala a terenului accidentat, pe baza planului topografic se traseaz pentru o data i or anumite, pe direcia opusa azimutului, direcia umbrelor prin cota cea mai nalt a terenului i prin punctele de tangen la fiecare din curbele de nivel inferioare; se deseneaz seciunile prin teren n lungul acestor direcii de umbr; se stabilete pe fiecare din seciuni lungimea umbrei pe un plan de referin ales la cota cea mai de jos a terenului studiat prin formula:
L = d x ctg. A
d = diferena de nlime dintre cota punctului care las umbra i cota planului de referin
Se deseneaz pe seciune linia oblica care unete punctul care las umbra cu extremitatea umbrei din planul de referin; punctul de intersecie al acestei linii cu linia de seciune a reliefului marcheaz lungimea real a umbrei modificat de relief; acest punct se trece din seciune n plan i se continu operaia pentru toate punctele caracteristice. n final linia de contur a umbrei dat de relief se obine unind punctele de umbr real, punctele de tangen la curbele de nivel i linia de coama a formei de relief. Suprapunnd umbrele de la diferite ore caracteristice se obine zona aflata n umbr, permanent sau un anumit numr de ore.
Pentru nsorirea cldirilor, aceeai metoda permite studiul umbrelor proprii cldirilor create prin jocul volumelor i orientarea cardinala precum i a umbrelor aruncate pe teren i pe volumele cldirilor nvecinate. n acest scop pentru o anumita data i ora se traseaz n plan la colturile cldirii direciile umbrelor opuse direciei azimutului i se stabilete lungimea umbrelor n funcie de nlimea cldirii (h) prin formula:
L = h x ctg. A
Se construiesc umbrele i se continu operaia pentru celelalte ore i date caracteristice. Cu ajutorul seciunilor se obin umbrele aruncate pe cldirile nvecinate. Suprapunnd epurele umbrelor aruncate pe teren i faade se obin suprafeele situate permanent n umbr.
Timpul de nsorire a interiorului cldirilor este diferit de cel al exteriorului datorit grosimii zidriei i dimensiunilor ferestrelor. Se considera totodat c efectul incidentei razelor solare sub un unghi mai mic de 12 att n plan orizontal ct i n plan vertical este neglijabil din cauza efectelor de reflexie.
Alte metode de studiu a nsoririi se bazeaz pe abace helioluxmetrice, pe proiecii conice, pe programe de calculator sau pe studiul pe machete (cu sursa fixa de lumin i macheta mobil sau cu sursa mobil de lumin i machet fix).
16
5.2. TEMPERATURA AERULUI
Analiznd din punct de vedere al valorilor medii anuale, al maximelor i minimelor absolute, al amplitudinii termice zilnice, lunare i anuale, al numrului de zile de vara (t.max. > 25 C), al zilelor de iarna (t.max. < 0 C) i al zilelor de nghe (t. min. < 0 C), temperatura aerului intervine n studiile de urbanism i amenajarea teritoriului n legtur cu urmtoarele aspecte:
(1) zonarea climatic a teritoriului n vederea precizrii condiiilor de construcie i de fundare
(2) alegerea amplasamentelor pentru anumite funciuni condiionate de temperatur (staiuni pentru sporturi de iarn etc.)
(3) stabilirea msurilor de atenuare n teritoriu i n interiorul oraelor a condiiilor excesive de temperatura prin aciuni asupra factorilor care le pot influenta (vegetaie, bazine de ap, reducerea suprafeelor radiante n plan orizontal etc.).
Temperatura medie anual, variind cu latitudinea (1 C la 200 km) i altitudinea (1 C la 150-200 m.), prezint diferene notabile ntre ora i teritoriul din jurul oraului de pn la 1-1,5 C. Aceasta se reflect ntr-un numr mai sczut de zile de iarna (cu 2-8 zile), un numr mai sczut de zile de nghe (cu 10-30 zile) i un numr mai ridicat de zile de vara (cu 2-6 zile).
Diferenele maxime termice ntre ora i mprejurimi pot depi 10C, de exemplu, vara se nregistreaz diferene sensibile de temperatura ntre centru i cartierele periferice mai puin dense sau parcuri (cca.10-11 C) , acestea fiind mai puternic resimite seara n jurul orei 21,00 cnd, nclzirea puternic a construciilor din cursul zilei este cedat prin emisii ncruciate de radiaii infraroii. Fenomenul, datorat geometriei formelor, este agravat de inaccesibilitatea vnturilor slabe i de lipsa de umiditate.
Mrimea diferenelor termice menionate este influenat de forma i poziia oraului n raport cu relieful i cu vnturile permanente.
5.3. MICAREA AERULUI
Avnd o influen direct asupra temperaturii i umiditii aerului ca i o important aciune mecanic asupra solului, vegetaiei i construciilor, vnturile permanente, sezoniere i neregulate se caracterizeaz prin direcie, frecven i vitez, exprimate grafic prin roza vnturilor anual, din sezonul rece i din sezonul cald. n mod curent se utilizeaz urmtoarea gradare a vanturilor n funcie de vitez: calm (sub 2 m./sec.), vnt slab (2-5 m./sec.), vnt mediu (5-8 m./sec.), vnt tare (8-15 m./sec.), furtun (25 m./sec.), uragan (peste 30 m/sec.).
In raport cu caracteristicile vnturilor dominante, prin studiile de urbanism i amenajarea teritoriului se urmrete: - protejarea teritoriului, localitilor i spatiilor urbane de efectele vanturilor reci de iarn - asigurarea ventilrii localitii n timp sezonului cald i, n special n perioadele, de calm - contracararea efectelor negative a vnturilor dominante i a brizelor urbane ca vectori ai nocivitilor
Influena oraului asupra regimului eolian se exercita prin dou modaliti:
a) modificarea caracteristicilor vnturilor datorit conformaiei volumetrice specifice i anume:
(4) direcia vntului, prin blocarea i devierea de ctre incinte i canalele strzilor. Strzile lungi i drepte, mrginite de fronturi compacte de cldiri dispuse pe direcia vntului dominant suport integral aciunea acestuia, chiar cu mrirea vitezei n zonele de ngustare a profilului transversal (efect de ajutaj). n cazul devierii strzii cu minim 15 fa de direcia vntului se obine o reducere a vitezei cu pn la 50%. Orice obstacol, la
17
vnturile slabe i medii, asigur o protecie pe o distanta mergnd pn la de 5 ori nlimea obstacolului (umbr de vnt)
(5) viteza vntului, prin reducerea cu 20-30% datorita efectelor de frecare generate de volumetrie i prin efectul de turbulen nregistrat ca o pern de aer staionar cu micare slab, prezent permanent deasupra oraului, pe care vntul trebuie sa o escaladeze.
.b) formarea de brize i cureni localii, perceptibila n perioadele de calm i vnt slab (sub 2,5 m./sec.), se datoreaz mai multor cauze:
(6) n cazul brizelor urbane, n sezonul cald curenii ascensionali creai de nclzirea puternic a aerului deasupra oraului formeaz un gol ce permite ptrunderea aerului mai rece din teritoriul nconjurtor, pe tot perimetrul, aprnd astfel un sistem de brize ctre centrul oraului. Favorabile ventilrii oraului, n special n cazul existentei unor masive plantate n zonele perimetrale, brizele urbane aduc spre centru i nocivitile industriilor dispuse de altfel corect fa de vnturile dominante, fapt important n cazurile n care perioadele de calm reprezint 30-40% din an;
(7) n cazul curenilor locali din cadrul strzilor, incintelor, acetia se datoreaz ziua circulaiei termice dintre fronturile umbrite spre cele nsorite iar noaptea coborrii aerului mai rece i dislocrii aerului cald din canale i incinte nchise, favoriznd ventilarea acestora.
Practic, evidenierea efectelor vntului ntr-un cadru urban, dificil de apreciat n mod intuitiv din cauza diferitelor efecte de deviere i dirijare, se face prin expunerea n tunel de vnt a unei machete prevzute cu senzori de nregistrare.
5.4. UMIDITATEA AERULUI
Constituind n corelare cu temperatura unul dintre principalii factori de confort climatic, umiditatea aerului se msoar n grade hidrometrice sau n umezeal relativ (%). Din cauza impermeabilitii suprafeelor orizontale i evacurii prin canalizare a apelor meteorice, sursele naturale de umidificare a aerului n ora sunt reduse cam o la treime fa de teritoriul nconjurtor, fapt agravat n serile calde i calme din timpul verii.
Msurile urbanistice de reducere a efectelor negative ale oraului asupra umiditii aerului constau n: dispunerea unor spatii plantate, reducerea suprafeelor asfaltate n favoarea celor acoperite cu gazon, crearea de oglinzi i jocuri de ap.
Umiditatea aerului, n combinaie cu poluarea creeaz ceaa urban, profund duntoare vieii i activitii omului. Dei, n mod normal, ceaa apare n condiii de temperatur sczut i umiditate ridicat, n ora ea se formeaz mult sub punctul normal de condensare (deci la temperaturi mai ridicate i la umiditate mai redus) datorit polurii aerului cu un numr foarte mare de nuclee de condensare, accentuat higroscopice. Spre deosebire de ceaa natural, ceaa urban are o mare stabilitate i o frecven mai ridicat cu 30% vara i 100% iarna. Combaterea ceii urbane se poate face numai prin diminuarea polurii.
5.5. PRECIPITAII I NEBULOZITATE
In funcie de zona climatic i geografic, precipitaiile care provin din ploi sau ali hidrometeori (zpad, grindin), sunt considerate normale n limitele n care asigur necesarul de ap pentru dezvoltarea vegetaiei specifice locului i pentru meninerea debitului curent al cursurilor de ap. Se msoar n mm. / mp. (de exemplu, n 2001 n ara noastr precipitaiile au fost ntre 400 mm. La Constana i 937 la Vrful Omu).
Nebulozitatea este descris prin proporia de acoperire a cerului cu nori, prin numrul de zile cu cer complet senin i prin numrul de zile cu cer complet acoperit.
18
Oraul influeneaz nebulozitatea i regimul precipitaiilor direct proporional cu mrimea sa i cu poluarea pe care o genereaz prin calota ascensional care favorizeaz condensul i oblig n acelai timp masele de aer n micare sa o escaladeze, s ajung n zone mai reci i s i creasc gradul de condens. n consecin, fa de teritoriul nconjurtor, n oraele mari perioada cu cer acoperit este mai mare cu 20-40 de zile, perioada cu cer senin este mai redusa cu 30-60 zile, iar numrul zilelor cu precipitaii este, de asemenea, mai ridicat.
Prin urbanism i amenajarea teritoriului se iau masuri de evacuare a apelor meteorice prin asigurarea pantelor minime de scurgere n spaiile verzi, pe strzi i trotuare i prin echiparea edilitar.
Este de menionat faptul c unul dintre elementele de particularizare a volumetriei unei aezri rezult din modalitatea de protecie a cldirilor de precipitaii.
6. RESURSELE REGENERABILE I NEREGENERABILE ALE MEDIULUI NATURAL. PROTECIA RESURSELOR NATURALE.
6.1. RESURSE MATERIALE
Materialele necesare satisfacerii nevoilor fundamentale ale societii - hran, mbrcminte, locuin, transporturi, informaie - parcurg un traseu caracteristic de la extragerea din natur, la transformarea n produse finite (lucrri, unelte, bunuri) i, n cele din urm, la deeuri, traseu intersectat de o serie de restricii dintre care cele mai importante sunt: limitarea resurselor materiale neregenerabile, epuizarea previzibila a unor resurse energetice, poluarea mediului natural. Aceste restricii, amplificate la nivelul unor serii de crize economice mondiale, au exprimat impasul creat de inadecvarea modelului societii industriale la condiiile mediului natural i au condus la adoptarea principiilor Dezvoltrii Durabile. Este deja n curs transformarea n profunzime a societii post-industriale, avnd drept consecine trecerea de la dezvoltarea de tip cantitativ la cea de tip calitativ n care rolul predominant l vor deine cercetarea tiinific, tehnicile informaionale, biotehnologiile i tehnologiile de recuperare.
Studiile de urbanism i amenajarea teritoriului i ntemeiaz n mare parte propunerile de dezvoltare a localitilor pe cunoaterea resurselor naturale existente i pe aprecierea posibilitilor de valorificare a acestora innd seama de condiiile specifice locale i de tendinele manifestate pe plan mondial.
6.1.1. Resurse regenerabile
Resurse de ap
Din ntreaga cantitate de ap a planetei noastre, numai 1% (38.000 km.) este cuprins n circuitul hidrologic i deci disponibil pentru consumul omului i pentru utilizare n agricultur i industrie. Distribuia inegal a resurselor, poluarea, creterea costurilor de purificare a apei, nivelul ridicat al costurilor pentru desalinizarea apei mrii ca i riscul utilizrii n viitorul apropiat a ntregii cantiti de ap dulce disponibil, fac din aceasta resursa vital un factor critic pentru majoritatea activitilor umane.
Consumul de ap apreciat n medie de 800-1000 l/om/zi se repartizeaz ntre industrie (cca.43%), agricultur (34%), consum public urban (14%) i consum casnic (9%). Dintre consumatori, industria moderna utilizeaz cca.100.000 litri de ap pentru a produce o ton de zahar, 150.000 - 300.000 l. pentru o ton otel sau 20.000.000 litri ap pentru prelucrarea unui gram de materie fisionabil ceea ce impune astzi pretutindeni, cu stringen, recircularea apei industriale.
19
Romnia se situeaz printre rile cu resurse reduse de ap (2000 mc./an locuitor) sau, n cazul n care se iau n considerare i apele Dunrii, cu resurse medii de ap (ntre 5000-10.000 mc./an locuitor).
Buna gospodrire a resurselor de ap este urmrit att la nivelul utilizatorilor (economisire, recirculare), ct i la nivelul surselor prin lucrri de amenajri ale bazinelor hidrografice, regularizarea cursurilor de ap, eliminarea polurii i protejarea surselor supra i subterane.
Resurse vegetale
a) Resurse vegetale industrializabile
Resursele vegetale depind de suprafaa de teren disponibil, de ciclurile de cretere i recoltare a diferitelor culturi, precum i de rolul pe care l au n pstrarea echilibrului ecologic.
Principalele resurse vegetale industrializabile i anume produsele forestiere (lemnul, celuloza, cauciucul) i agricole (bumbacul, iuta, rapia sau cele ce servesc ca suport produselor de origine animal industrializabile ca lna, pielea, mtasea) pun probleme dificile de echilibrare a produciei cu cererea, innd cont ca ratele consumului nu pot depi rata de ntocmire biologic.
In plus, afectarea dincolo de o anumit limit a suprafeelor ocupate de pduri, rezervorul a peste 2/3 din oxigenul planetei, n condiiile n care n ultimul secol concentrarea de CO.2 n atmosfera a crescut de aproape 50%, pune sub semnul ntrebrii echilibrul ecologic global. Totodat, defririle masive au determinat erodarea a cca. 25% din suprafaa agricol a Terrei, reducnd semnificativ resursele vegetale.
Importana considerentelor de mai sus face ca exploatarea acestei resurse, cu ritmuri actuale de defriare de 40.000 ha. pe zi s fie atent supravegheat, s serveasc unor produse cu nalt grad de industrializare (hrtie, celuloza, panel, aglomerate, esene chimice).
Se cerceteaz intens posibilitatea forrii ritmului de cretere al esenelor productive i posibilitatea valorificrii unei pri a vegetaiei neincluse anterior n rndul resurselor.
Romnia, cu 27% din suprafaa teritoriului ocupat de pduri, de mare productivitate (dublul productivitii mondiale i de 3-4 ori mai mare ca media european) se consider c a exploatat exagerat aceast resurs, fiind prevzut creterea suprafeelor mpdurite la 35% n urmtorul deceniu.
Diminuarea suprafeei de pduri ntre anii 1936 i 1976
1936 1976
b) Resurse de hran
Din suprafaa total a uscatului planetei, o parte de numai cca.11% este cultivabil, existnd rezerve de extindere a acestei suprafee pn la maxim 18%. Dei teoretic aceast
20
suprafa ar putea asigura necesarul de hran, omenirea este confruntat cu existena unui numr estimat ntre 500 de milioane i 1,5 miliarde de indivizi, n majoritate copii, care sufer de subnutriie i, deci, nu vor putea atinge niciodat nivelul firesc de dezvoltare al potenialului lor fizic i mental.
Asigurarea hranei depinde de un complex de factori naturali, agrotehnici i socio-economici ca: nivelul de dezvoltare, producerea i distribuirea hranei, sntatea i igiena, marketingul i comportamentul consumatorului, structurile sociale i normele culturale.
Afectnd astzi marea majoritate a rilor n curs de dezvoltare, insuficiena alimentelor va atinge, conform previziunilor actuale, spre sfritul secolului i rile dezvoltate, azi mari exportatoare de alimente dar ale cror producii sunt bazate pe influxuri de energie i materiale provenind din resurse ce se pot epuiza n doua, trei decenii.
Printre msurile considerate ca fiind de prim nsemntate n asigurarea resurselor de hran se nscriu: - trecerea la o agricultur organic regenerativ - protejarea terenurilor agricole i recuperarea terenurilor degradate - mbuntirea msurilor agrotehnice - dezvoltarea acvaculturii - aplicarea programelor forurilor internaionale (ONU, FAO) care vizeaz stimularea produciei de alimente pe plan local i echilibrarea repartiiei alimentelor la nivel global
6.1.2. Resurse neregenerabile
Din aceasta categorie fac parte minereurile i materialele nemetalice din litosfer, aer, ap, din care o anumit parte, denumita rezerv, este exploatat sau poate fi exploatabil n condiiile tehnice i economice actuale. Dincolo de aceste rezerve, accesul la restul resurselor implic eforturi de cercetare, prospectare i dezvoltare tehnologic care impun costuri suplimentare, deseori foarte ridicate.
Ritmurile accelerate de exploatare, repartizarea foarte inegal a rezervelor i epuizarea previzibila a unor rezerve ca tungsten, cositor, mercur, platin, argint, heliu, plumb, cupru, zinc, petrol, gaze naturale, se reflect n succesiunea unor crize de materii prime cu substrat tehnic i conjunctural.
Estimri moderate arat c, n majoritatea cazurilor rezervele nu vor satisface cererile preliminate dect numai timp de cteva decenii, n rare cazuri mai mult de un secol. Ritmul actual de cretere exponenial a cererii de materii prime poate fi neles prin urmtorul calcul: dac la cererea anual actual, pstrat constant, o anumita rezerva ar ajunge un milion de ani, o cretere anual de numai 3% a cererii ar epuiza resursa n numai 584 de ani.
Direciile n care se orienteaz cercetrile privind resursele neregenerabile au n vedere: - economisirea materialelor rare i epuizabile i recurgerea la nlocuitori - extragerea complexului de substane utile din orice minereu - recuperarea materialelor, posibil ntre 50% i 100% - dezvoltarea economic rentabil a unor tehnologii i biotehnologii de extragere a
materialelor din zcminte srace sau din apa oceanelor - exploatarea nodulilor polimetalici de pe fundul oceanelor ce conin, de exemplu (nodulii
de mangan) - 25% mangan, 1% cupru, 1% nichel i 0,25% cobalt n cantitate de peste 10.000 tone/kmp.
- exploatarea subsolului marin - anticiparea i evitarea consecinelor haotice ale penuriei de materiale i ale impactului
nedorit asupra mediului natural prin studii de evaluare a resurselor i rezervelor, de protecie a mediului, de dezvoltare echilibrat i durabil a localitilor n raport cu resursele
21
6.2. RESURSE ENERGETICE
Energia, element indispensabil pentru marea majoritate a activitilor umane, considerat pn acum patru decenii ca o baza ieftin i nelimitat a tuturor bunurilor i serviciilor, se afl n fa unor ntrebri critice privind limitele resurselor, limitele de utilizare a energiei i limitele ambientale finale create de poluarea termic a aerului i apei.
Consumul de energie
In decursul istoriei sale omul a trecut de la utilizarea propriei sale energii rezultate din conversia biologic interna a unui potenial chimic asimilat, la stpnirea unei energii de peste 120-140 ori mai mare dect propria sa energie. Aceasta cretere ascunde n spatele valorilor medii, pe de o parte, ritmuri extrem de ridicate de cretere a consumului n a doua jumtate a secolului nostru (n anul 2000 consumului de energie a crescut de 10 ori fa de 1950) iar, pe de alt parte, mari discrepante care fac ca peste 2/3 din omenire s consume 16% din energie n timp ce o singura ar dezvoltat cu 5% din populaia mondial s consume 50% din ntreaga energie produsa (S.U.A.).
Structura consumului de energie se compune din consumul pentru: a) convertirea energiei n centralele electrice, b) asigurarea materiilor prime pentru industrie, c) industrie, d) transporturi i telecomunicaii, e) consum public, casnic i alte folosine. Tendina de evoluie a acestor consumuri o data cu dezvoltarea economic fiind exprimat prin scderea ponderii consumului industrial ctre o pondere echivalent cu cea a consumului n transporturi i public-casnic. Dintre consumatorii industriali consumurile cele mai mici revin industriei alimentare i uoare; la aceeai valoare a produciei se consuma de 2,5 ori mai mult energie n industria construciilor de maini, de 3 - 4 ori mai multa energie n industria celulozei i hrtiei, de 5-6 ori n industria chimic, a materialelor de construcie i a sticlei i de 12-15 ori n industria metalurgic.
Din consumul de energie pentru populaie, n zonele cu clima temperat n care se nscrie ara noastr, 87-92% se consum ca energie termic i 8-13% ca energie electric. Randamentul de folosire a cldurii aferente volumului unei cldiri este relativ redus (30-45%), pierderile fiind datorate neetaneitii i infiltraiilor (75 - 78%), courilor de ventilaie (15 -17%), pierderilor prin evacuarea apei i reziduurilor solide (5 6%). Din acest motiv, n ultimul deceniu, rile UE au stabilit indici obligatorii de protecie termic a locuinelor, preluai i n ara noastr.
Producia de energie
A doua jumtate a secolului XX, marcat de criza petrolului, a cunoscut o importanta modificare a ponderii surselor de energie dup cum urmeaz:
Anul Crbune Petrol Gaze Hidro Nuclear Noi
surse Total
1950 59,9 26,2 9,5 4,4 - - 100%
1974 40,4 42,9 20,1 5,8 0,9 - 100%
2000 20,9 35,8 18,1 4,4 18,9 1,9 100%
22
EVOLUIA UTILIZRII SURSELOR DE ENEREGIE (%)
0
10
20
30
40
50
60
70
1950 1974 2000
Carbune
Petrol
Gaze
Hidro
Nuclear
Surse
neconvenionale
n valoare absolut, creterile marcate ale produciei de energie au condus, de fapt, n anul 2000 la dublarea consumului de crbune i la triplarea celui de petrol i gaze n raport cu 1974.
Aceasta cretere a produciei este confruntat cu limitarea rezervelor i resurselor de energie convenional care, n ipoteza unor ritmuri anuale de cretere a consumului din 1980 de 3% i 5%, pot satisface un timp relativ redus necesarul de consum, astfel:
Numr ani n care vor ajunge resursele*) i rezervele**) n cazul
unor ritmuri de cretere a consumului din 1980 cu 2% i 5% anual
2% 5%
resurse rezerve resurse rezerve
Petrol 58 23 38 18
Gaze naturale 72 35 45 28
Crbuni 218 86 107 52 *) totalitatea zcmintelor cunoscute sau presupuse **) totalitatea zcmintelor exploatate sau exploatabile n condiiile tehnice i economice actuale
Aceast situaie a impus dup anul 1974 intrarea n cercetare, experimentare i exploatare a surselor neconvenionale de energie i extinderea surselor de energie nuclear care, ambele vor deveni din ce n ce mai competitive pe msura scumpirii surselor convenionale.
Sursele de energie
Energia electrica si/sau energia termic se pot produce prin conversia direct a energiei unei surse, prin acumularea energiei sursei i utilizarea acestei acumulri sau prin prelucrarea energiei coninuta n diferite surse biologice, chimice, nucleare.
Surse directe (neconvenionale) de energie:
- energie solar utilizat la temperaturi joase (sub 100) cu ajutorul captatorilor solari pentru prepararea apei calde, condiionarea aerului i nclzirea locuinelor (cu sau fr
23
nmagazinare de cldur), sistem de larg utilizare n zonele n care strlucirea soarelui depete 2000 ore anual
- energia solar utilizat la temperaturi ridicate (150-600C) prin focalizarea razelor solare cu ajutorul unor oglinzi heliostate ctre un colector central situat la nlime de 100-150 m. i prevzut cu un boiler de unde vaporii supranclzii acioneaz asupra unei turbine cuplate cu un generator electric. Pentru o central de 100 MW sunt necesare cteva mii de heliostate nsumnd o suprafaa reflectanta de 0,9 kmp., dispuse pe un teren de 3,8 kmp. Sistemul este aplicat n mai multe ri la capaciti sub 10 MW.
- energia solar utilizat prin conversie direct cu ajutorul celulelor fotovoltaice care convertesc n electricitate energia solar direct i difuz; utilizat iniial n zborurile spaiale i n cazul unor consumatori izolai din cauza costurilor i consumurilor energetice ridicate de fabricaie, n prezent este suficient de accesibil pentru a echipa, de exemplu, locuine sociale (Germania)
- energia eolian, utilizata n trecut pentru producerea energiei mecanice, este folosit n prezent pentru producerea prin turbine i motoare eoliene a energiei electrice. Instalaiile actuale au capaciti de 3 MW-maxim 10 MW i geometrii impresionante avnd nlimi de 120-170 m. i diametre ale rotorului de 100-160 m. Condiia obligatorie pentru realizarea acestor instalaii este un regim constant al vnturilor cu viteza de peste 6 m/sec. de cel puin 1500 ore/an
- energia valurilor este utilizabil n condiia unei puteri specifice de peste 12 KW pe ml. de front maritim (Marea Neagra are numai 6-7 KW/ml.), prin ridicarea unui flotor ce pune n micare o turbina sau prin cdere liber intr-o insul artificial de forma unei plnii prevzut n centru cu o turbin
- energia curenilor oceanici - poate aciona paletele unor turbine ce pun n micare generatoare de curent alternativ plasate pe circumferinele elicei i a fost evaluat n cazul curentului Golfstream (viteza = 50-150 km/24 ore). O reea de 31 de grupuri de 14 turbine dispuse ntr-un dreptunghi de 30 x 60 km. ar putea dezvolta o energie de 16.000 MW (echivalentul a 10 centrale nucleare)
- energia mareotermic sau oceanotermic, bazata pe gradientul termic dintre straturile calde de ap de la suprafa din zona tropical, avnd temperaturi de 30C i cele reci avnd 6C la 500 m. adncime. Aceast diferen permite cu ajutorul unui circuit nchis, submers, al amoniacului cu temperaturi joase de vaporizare, obinerea unor puteri de 5 -1000 KW. Soluia este destul de rspndit n zonele turistice tropicale. O alt variant const n utilizarea agentului termic nclzit prin circuit submers n lacurile termale de mare salinitate, naturale sau create artificiale
- energia geotermic poate fi folosit prin captarea aburului i apei geotermale, utilizare care are o ndelungata tradiie i o mare extindere n rile cu astfel de resurse, inclusiv Romnia (zona Oradea). Se ntmpin nc unele dificulti din cauza mineralizrii i radioactivitii apei i a necesitii reinjectrii apei n subteran. n afara zcmintelor hidrogeotermice, n prezent se iau n considerare intruziunile magmatice din scoara (ca cele din Cmpia de Vest i din microplaca Moesic din tara noastr) care pot fi exploatate prin perechi de sonde prin care se injecteaz ap nemineralizat i se colecteaz vaporii de apa n/si din spatii de nmagazinare etane create prin explozii dirijate n roca fierbinte din subteran.
Surse de acumulare
Numite astfel deoarece se bazeaz pe acumularea unor mari mase de ap care, n cdere gravitaional, pun n micare turbinele unor hidrocentrale, sursele de acumulare sunt de dou tipuri:
- surse de energie hidroelectric, rezultate din acumularea apei n lacuri artificiale; n legtura cu aceste surse exist o limit economic amenajabil a cursurilor de ap, atins
24
deja de unele ri ca Norvegia, Suedia, Canada. In ara noastr la sfritul sec XX potenialul hidrografic era utilizat n proporie de 45%.
- energia mareelor, utilizat prin acumularea apei aduse de mareea nalt (maxim 21 m.) n golfuri i estuare cu ajutorul unor baraje ce se deschid parial i utilizarea energiei masei acumulate n mod similar centralelor hidroelectrice. n prezent funcioneaz dou astfel de centrale n Frana la Rance i n Federaia Rus n Golful Kola.
Surse de prelucrare
Sursele de energie bazate pe eliberarea energiei coninute n plante, n hidrocarburi i n izotopii radioactivi sunt de o mare varietate de tipuri:
- surse de prelucrare biologic, prin cultivarea i prelucrarea plantelor ce formeaz hidrocarburi (latex, transformabil n benzin), prin descompunerea anaeroba a deeurilor organice (biogaz), prin fermentarea celulozei i amidonului (etanol), prin captarea hidrogenului produs de unele microorganisme
- surse de prelucrare nebiologic, prin piroliza i hidrogazeificarea plantelor (metanol i respectiv etan i metan), prin gazeificarea crbunilor, prin hidroliza apei (hidrogen)
- surse clasice de energie, prin arderea combustibililor fosili (crbuni, petrol, gaz metan) n motoarele mijloacelor de transport rutiere, aeriene i navale sau n centralele termoelectrice, ceea ce creeaz o dependen total a civilizaiei actuale de o resurs neregenerabil. Prima criza a petrolului din anul 1972 a readus n prim plan, pentru o scurt perioad combustibilul solid n locul gazelor i a combustibililor lichizi cu toate inconvenientele majore existente. De exemplu o centrala termoelectrica de 2000 MW prevzuta cu sisteme de reinere a particulelor n suspensie emite n atmosfera 7 tone de cenu/ora n afara oxizilor de sulf i azot i depoziteaz un volum enorm de reziduuri (circa 5 milioane tone/an) reprezentnd circa 50% din combustibilul utilizat.
- surse nuclearoelectrice (CNE) utiliznd trei tipuri de reactori bazai pe fisiune: (a) uraniu mbogit (U235) n care uraniul fisionabil rmas n combustibilul uzat poate fi reciclat sau nu, iar plutoniul produs poate fi reciclat sau stocat pentru alte reacii, (b) uraniul (U238) i ap grea n care plutoniul poate fi reciclat sau stocat pentru a fi folosit la iniierea unui ciclu nuclear cu toriu sau ca o prim ncrctur n reactoarele cu neutroni rapizi i (c) reactoare cu neutroni rapizi regeneratoare (autoreproductoare) din care unii neutroni menin reacia n lan iar alii convertesc atomii fertili U239 i Th232 n atomi fisionabili Pu239 i U233. Atomii fertili convertii nlocuiesc astfel atomii fisionabili reducndu-se pierderea de combustibili nucleari. Cele peste 300 de CNE de tip (a) i (b), mpreuna cu reactoarele nucleare utilizate pe nave i submarine pun problema rezervelor de combustibil nuclear care, la ritmul actual de consum, ar putea fi epuizate n 3-4 decenii. Utilizarea reactorilor de tip (c) - cca. 9 reactoare n funciune, execuie i proiectare - ar putea prelungi la secole i chiar milenii durata rezervelor actuale. Resursele de minereuri radioactive sunt mult mai mari dar dispersate n apa oceanelor i n rocile granitice dar exploatarea lor depete posibilitile tehnice i economice actuale.
Energie bazat pe fuziunea nuclear (deuteriu + tritiu), aflat nc n faza de cercetare, prezint avantajul manipulrii unor cantiti mici de substan radioactiv (1 Kg tritiu ar asigura producerea a 1000 MWE) dar producerea fuziunii se lovete nc de dificultatea controlrii i meninerii plasmei la distan de orice fel de material, avnd n vedere energia creat prin concentrarea unui milion de miliarde de neutroni pe un centimetru cub, timp de o zecime de secund, la patruzeci de milioane de grade.
n momentul de fa cea mai rentabil cale de acces ctre un spor de resurse materiale i energetice consta n recuperarea, reciclarea i economisirea celor disponibile, iar tendinele de orientare a proceselor productive ce i asimileaz informatizarea, telecomunicaiile i microelectronica se ndreapt spre integrarea interdisciplinar, asimilarea tehnologic a noilor procedee conservative i de recuperare, precum i spre integrarea n forme teritoriale
25
complexe a fiecrui ansamblu industrial (cu principale reflectri n urbanism i amenajarea teritoriului i arhitectura).
7. PROTECIA MEDIULUI NATURAL
Omul ca fiin bio-psiho-social face parte din lumea vie, supus legilor echilibrului ecologic, existena sa depinznd de o anumit calitate a aerului, apei i hranei. n decursul evoluiei sale, ncercnd s scape de consecinele dependenei de acest mediu, omul a perfecionat cile de exploatare a resurselor naturale, a artificializat o parte semnificativa a mediului natural, a creat noi materiale i a produs mari cantiti de energie dar, prin toate acestea, a produs o important poluare a mediului natural pn la punctul de a-i periclita propria supravieuire. Poluarea alarmant a mediului natural, concomitent cu industrializarea i cu explozia demografica s-a produs prin:
- introducerea n natur a unor substane organice biodegradabile n cantitate att de mare nct se depete capacitatea natural de autopurificare a aerului, apei i solului
- introducerea n mediul natural a unor materiale noi, sintetizate artificial, n mare parte toxice, pentru care nu exista descompuntori naturali
- eliberarea n mediul natural a unei mari cantiti de energie termic - accelerarea ciclurilor naturale i introducerea manipulrilor genetice
7.1. SURSE DE POLUARE
Principalele surse de poluare a marilor sisteme purttoare de via - aerul, apa i solul - sunt urmtoarele:
- surse naturale: erupiile vulcanice i fumarolele, furtunile de praful i nisip, plantele i animalele (polen, spori, fulgi, pr, parazii etc.), radiaiile cosmice, meteorii, radioactivitatea natural etc.;
- surse naturale latente potenate de om: creterea radiaiei ultraviolete datorit distrugerii stratului protector de ozon prin zborurile de la mare altitudine i prin rspndirea unor substane (freoni); salinizarea solului prin irigaii neadecvate; scoaterea din subteran a apelor acide, saline i radioactive; potenarea eroziunii i degradrii solului prin exploatare excesiva agricol i prin defriri etc.
- surse de poluare datorate activitii omului pot fi surse punctuale sau areale, izolate sau grupate, avnd emisii continue, intermitente sau accidentale, fiind sau nu prevzute cu mijloace de reinere si/sau neutralizare a substanelor poluante
7.2. POLUAREA FACTORILOR DE MEDIU
a) Poluarea aerului - depinde de caracteristicile sursei i substanelor emise, de presiunea atmosferei, temperatura, micarea aerului, umiditate, nebulozitate i precipitaii i provine din suspensii, gaze i aerosoli produi de:
- procesele de combustie din surse fixe (nclzirea locuinelor, industria energetic i arderea deeurilor) care eman pulberi, cenu, funingini, oxizi de sulf, azot i carbon i diveri produi incomplei de ardere iar, prin pierderea de cldur n atmosfer, polueaz termic. O central electric de putere medie (800 MW) utiliznd crbune inferior, dotat cu dispozitive de reinere a impuritilor cu un randament de 97% va elimina n atmosfer 1,6 t/h de praf (52 t/h n absenta dispozitivelor de reinere) la care se aduga 4,6 t/h de SO2; iar n cazul utilizrii pcurei, se elimin o mare cantitate de funingine (mai duntoare dect praful) i 7,6 t/h de SO2 la care se adug substane incomplet arse, hidrocarburi, acizi organici etc.
26
- procese de combustie din surse mobile cum sunt mijloacele de transport rutiere, navale i aeriene care polueaz prin modul de propulsie i, n caz de accidente, prin materialele transportate. Poluanii eliminai sunt: oxid de carbon, oxizi de azot, plumb, asbest, hidrocarburi nearse din care o parte, intrnd n reacii fotochimice, creeaz smog-ul din marile aglomerri urbane unde densitatea automobilelor poate depi 1500 vehicule/kmp, circulnd simultan peste un milion de vehicule
- procese industriale, n special din industria siderurgic a cror uniti la capacitai obinuite eman circa 2-4 t/h bioxid de sulf, 625 t/or oxid de carbon, 40 t/or praf i alte substane; industria metalurgiei neferoase (cupru, zinc, plumb, cositor, nichel, mercur, litiu, aluminiu, magneziu, titan, beriliu) care produce prin praf, gaze i aerosoli ntre 14-70 kg. substane poluante pentru o ton de metal produs; industria materialelor de construcii care, prin prelucrarea rocilor naturale (silicai, argile, calcar, magnezit, gips, asbest), poate emana, n cazul dotrii cu instalaii de desprfuire, circa 10-25% din materialele prelucrate; industria chimic, n special fabricile de mase plastice, rini artificiale, viscoz, mtase artificiala, vopsele, spunuri, detergeni, cauciuc sintetic, care polueaz printr-o mare varietate de substane i gaze toxice la distante de kilometri; industria alimentar care polueaz n special printr-o mare cantitate de substane organice etc.
- procese datorate construciilor: antiere de construcii i transporturi de materiale n condiii necorespunztoare, finisaje deteriorate ale cldirilor, strzi i trotuare cu mbrcmintea deteriorat, mprejmuiri necorespunztoare (care permit scurgerea pe trotuare a terenului din grdini), spaii plantate publice prost proiectate i nentreinute;
- poluarea radioactiva generat de acceleratoare de particule, generatoare de raze X, reactori nucleari, radioizotopi, deeuri radioactive, laboratoare de cercetare, spitale i clinici, poligoane de experiena nucleare i accidente
- poluare sonor generat de trepidaii, infrasunete, sunete i ultrasunete din care o parte sunt sesizabile de om iar o alta parte sunt evideniate numai prin aciunea nociv asupra organismelor vii. Intensitatea sunetelor, msurat prin valoarea logaritmic a raportului fa de un prag minim sesizabil luat ca etalon, n decibeli, se nscrie n limita normal pentru activiti ce solicit concentrare sau pentru odihn sub 30-35 dB iar pentru alte activiti pn la 60 dB. n comparaie, intensitile sonore curente sunt 20 dB pentru un frigider; 50 dB pentru un aspirator, 90 dB pentru un autocamion, 106 dB pentru un avion cu reacie la decolare, 110 dB pentru o motocicleta n demaraj i 112 dB pentru sistemele de amplificare a muzicii. La intensitatea de 120-150 dB apar dureri acute iar n cazul expunerii prelungite la intensiti ridicate apar tulburri fiziologice i leziuni ireversibile pe nervii auditivi. Cei mai mari productori de zgomot, n afara industriei, sunt traficul urban i zborurile supersonice
- poluarea electromagnetic, produs de radiaia coerent foarte concentrat a generatoarelor laser, de undele utilizate de aparatura radar i de alte microunde utilizate n tehnica actual este recent luat n considerare ca nocivitate - poluarea cu germenii patologici - datorat concentrrii populaiei, se situeaz ntre cteva mii sau sute de germeni pe centimetrul cub de aer pe munte la nlimi de 1000-2000 m. i 80.000 germeni/cm3 pe marile bulevarde sau 4.000.000 germeni/cm3 n marile magazine i grile cu mare tranzit de pasageri
Soluiile adoptate anterior de emitere n aer a poluanilor industriali prin intermediul unor couri foarte nalte ce reduc pe o raz egal cu de 5 - 10 ori nlimea acestora concentraia la sol de substane poluante la 1% fa de punctul de emisie (pe timp calm), au rezolvat numai parial problema. Cele peste 800 de milioane tone de fum aruncate anual n atmosfera terestr a avut drept consecin scderea cu 0,3-0,5C a temperaturii medii terestre n ultimii 40 de ani (ultima glaciaiune a fost provocat de o scdere a temperaturii medii cu 4-5C). Totodat, creterea concentraiei de CO2 cu 50% n ultimul secol i perspectiva accenturii acestui fenomen creeaz pericolul instalrii efectului de ser prin reinerea radiaiilor infraroii de ctre atmosfera poluat.
27
(b) Poluarea apelor - depinde de concentrarea i temperatura emisiilor primite, de caracteristicile morfologice i fizico-chimice ale apelor, de caracteristicile florei i faunei acvatice. Orice poluare a apelor de suprafa poate antrena poluarea apelor subterane conducnd astfel la afectarea resurselor de ap potabil.
Sursele de poluare a apelor se identific spaial pentru fiecare curs de ap i pot fi:
- surse organizate care prin sistemul de canalizare colecteaz apele reziduale i le conduc spre un emisar natural dup trecerea prin sisteme de epurare i/sau neutralizare, de exemplu:
ape reziduale din aezrile umane, bogate n microorganisme n mare parte patogene, n parazii, n substane organice uor degradabile i putrescibile i n substane toxice (detergeni, colorani, pesticide etc.), n mare parte n suspensii decantabile ce ajung la un volum de 50 kg. nmol uscat pe an pentru un locuitor
ape reziduale industriale provenite din procesele de fabricaie, coninnd de la caz la caz substane organice n suspensie i germeni patogeni (industria alimentar), substane minerale n suspensie (de la prelucrarea minereurilor) i substane chimice potenial toxice intre care metale grele, acizi metalici i organici, substane azotate, colorani, fenoli, cianuri, detergeni etc. (provenind din industria metalurgica, chimica i uoar)
ape reziduale radioactive - provenite din extragerea i prelucrarea minereurilor, din prelucrarea combustibililor nucleari, laboratoare, spitale i clinici, din uzine i centrale nucleare (cca. 10.000-20.000 mc/an pentru o CNE)
ape reziduale agro-zootehnice - provenite din irigaii i salubrizarea fermelor zootehnice, coninnd produi de eroziune a solului, ngrminte naturale i sintetice, diverse substane minerale i substane chimice folosite mpotriva duntorilor sau ca biostimulatori, ageni infecioi specifici animalelor sau comuni i omului
- surse neorganizate, create de apele meteorice (ploi, zpezi) care antreneaz impuritile din aer i de pe sol, vanturile purttoare de particule n suspensie, aerosoli i gaze, diverse puncte de vidanjare, de prelucrare sau de curatore neorganizata a mijloacelor de transport, accidente, toate acestea aducnd n cursurile i bazinele de apa suspensii minerale i organice, substane chimice toxice, germeni patogeni i parazii.
Sursele de poluare a apelor (att cele organizate ct i cele neorganizate) polueaz indirect aerul, solul i apele subterane, afecteaz flora i fauna i produc o importanta poluare biologica pe lanuri trofice ce ajung pan la om.
(c) Poluarea solului - rezultat din depozitarea necorespunztoare a reziduurilor rezultate din activitatea omului este creat de:
- reziduuri menajere (resturi alimentare, cenuie, sticl, textile, hrtie, materiale plastice, metale etc.) n cantiti ce sporesc n ritm de 1-3% anual, ajungnd n prezent la 1,5-2 kg./locuitor/zi
- reziduuri industriale, provenite din diferite stadii ale proceselor tehnologice, n volum de circa 20 kg./locuitor/zi, formate din materii brute, intermediare sau finite cu o compoziie variat ca: substane organice, substane chimice (organice, anorganice), zgur, cenu, metale, compui metalici, pesticide, detergeni, colorani etc.
- reziduuri radioactive sub forma de deeuri solide compresibile sau incinerabile (70% - plastic, hrtie, te
top related