Recenzent Wojciech Dziemianowicz Projekt okładki Marcin Sokołowski Redaktor Wydawnictwa Małgorzata Wróbel-Marks
Praca wykonana w ramach badań na utrzymanie potencjału naukowego
realizowanych w 2017 r., sfinansowanych ze środków Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie
© Copyright by Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie, Kraków 2018
ISBN 978-83-7252-764-6
Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie 31-510 Kraków, ul. Rakowicka 27
Zakład Poligraficzny Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie 31-510 Kraków, ul. Rakowicka 27
Wydanie pierwsze Objętość 12,0 ark. wyd. Zam. 262/2018
Spis treści
Wstęp ... 7 Wspomnienie o Profesor dr hab. Annie Harańczyk (Monika Musiał-Malago’) ... 9
Część I
Ekonomiczno-finansowy wymiar funkcjonalności miasta
1. Funkcjonalność miasta – istota problemu w świetle wybranych właściwości
oraz zbliżonych znaczeniowo pojęć (Tadeusz Kudłacz) ... 15 2. Zarządzanie funkcjonalnością miasta w kontekście gospodarki o obiegu
zamkniętym – wyzwania i koncepcje teoretyczne (Aleksander Noworól) ... 24 3. Przestrzenne aspekty funkcji i zagospodarowanie miasta (Anna Harańczyk) .... 33 4. Innowacyjność i rozwój w perspektywie funkcjonalnej na przykładzie miasta
Krakowa (Magdalena Zdun) ... 45 5. Współpraca międzysamorządowa a funkcjonalność obszarów miejskich
na przykładzie zintegrowanych inwestycji terytorialnych Krakowa
(Patrycja Brańka, Monika Musiał-Malago’) ... 58 6. Urban sprawl czy ekspansja rdzenia metropolitalnego? Analiza Krakowskiego
Obszaru Metropolitalnego (Artur Hołuj) ... 74 7. Dysfunkcjonalność przestrzenna obszarów metropolitalnych i jej koszty
(Piotr Lityński) ... 84
Część II
Funkcjonalne miasto – aspekt urbanistyczno-geograficzny
8. System lokalnych węzłów aktywności a funkcjonalność miasta Krakowa
(Dorota Jopek) ... 97 9. Miasto funkcjonalne w kontekście kształtowania miejskich struktur
mieszkaniowych – model Wiednia i Monachium. Wnioski dla Krakowa
(Agnieszka Włoch-Szymla) ... 106 10. Polityka krajobrazu kulturowego Krakowa w procesie kształtowania
6
11. Usłonecznienie jako czynnik wpływający na funkcjonalność obszarów miejskich (Mateusz Ilba) ... 125 12. Wpływ zanieczyszczenia powietrza na stan zdrowia mieszkańców
a funkcjonalność miasta Krakowa (Agnieszka Petryk) ... 136 13. Funkcjonalność miasta w aspekcie skutecznego oczyszczania ścieków
na przykładzie miasta Krakowa (Paulina Śliz) ... 147 14. Transport w mieście funkcjonalnym – analiza realizacji polityki transportowej
miasta Krakowa (Piotr Węgrzynowicz) ... 157 15. Funkcjonalność dzielnic samorządowych w kontekście rozwoju miasta
na przykładzie wybranej jednostki pomocniczej Krakowa
(Bogusław Luchter, Marcin Semczuk, Piotr Serafin, Bernadetta Zawilińska) ... 165 Literatura ... 182
11. Usłonecznienie jako czynnik wpływający
na funkcjonalność obszarów miejskich
11.1. Wprowadzenie
Słońce to najważniejsze źródło energii kształtujące życie na Ziemi. Prawie wszystkie rodzaje energii odnawialnej koncentrują się na energii słonecznej. Oprócz oczywistego źródła samego światła słonecznego inne postacie energii wynikają wprost ze skutków jego promieniowania. Woda krąży w przyrodzie dzięki temperaturze pochodzącej z ekspozycji na promienie słoneczne, wiatry mogą wiać dzięki różnicom temperatury w różnych częściach planety. Nawet energia nieodnawialna, węgiel, ropa czy gaz nie powstałyby bez udziału światła. Bez światła nie byłoby życia w formie, jaką obserwujemy. Dla ludzi, roślin i zwie-rząt światło jest niezastąpionym bogactwem życiodajnej energii. Dowodem tego jest bogactwo gatunków roślin i zwierząt żyjących na terenach, w których energii dociera najwięcej, obszarach równika Ziemi zasobnych w wodę.
Rozwój człowieka spowodował, że zaczął się on łączyć w grupy społeczne, zaczął budować małe osady, następnie miasteczka, aż do ogromnych metro-polii miejskich. Niestety, tworzenie coraz wyższych i położonych blisko siebie budynków służących do stałego przebywania ludzi prowadzi do ograniczania dostępnej energii słonecznej pomiędzy nimi. Liczne badania potwierdzają, że drastyczne ograniczanie dostępu do światła słonecznego źle wpływa na zdrowie i funkcjonowanie ludzi i zwierząt (Twarowski 1996). Rozwój wielkich miast pogłębia problem niedoboru światła słonecznego. Dlatego w terenach miej-skich ważne jest, aby móc wykorzystywać to źródło najefektywniej, jak to jest możliwe, poprzez przemyślane projektowanie nowych obiektów architektonicz-nych.
Wpływ usłonecznienia na stan zdrowia ludzi w Polsce zauważył minister infrastruktury i rozwoju, który wydał stosowne rozporządzenie. Zostały w nim określone wymogi dotyczące nasłonecznienia budynków oraz pomieszczeń z nimi związanych (Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju… 2015). W par. 60 tego rozporządzenia określono przedziały czasowe, w jakich usłonecznienie
127
zabaw). Nowa zabudowa mieszkaniowa nie może powstawać w każdym miejscu, jej lokalizacja musi być poprzedzona dokładnymi analizami, wyjaśniającymi wpływ jej powstania na otaczające ją środowisko.
Architekci i planiści, projektując budynki przeznaczone do stałego przeby-wania ludzi oraz inne obiekty wymagające analizy zacienienia (np. place zabaw), już od wielu lat korzystają z wielu pomocniczych przyrządów do określania usło-necznienia – czasu, w jakim światło słoneczne dociera bez przeszkód do okre-ślonego obszaru (Kuczmarski 1990). Początkowo przed erą rozwoju komputerów używano narzędzi zwanych linijkami słońca, służących do wyznaczania obszarów zacienionych (Twarowski 1996). Niestety, analiza z użyciem tego przyrządu jest problematyczna, czasochłonna oraz może prowadzić do wielu błędów. Wraz z rozwojem technologii komputerowej analizy zacienienia przeprowadza się za pomocą specjalistycznych programów.
W rozdziale tym w głównej mierze został zbadany wpływ usłonecznienia na lokalizację obiektów społecznych, jakimi są place zabaw na obszarze centrum Krakowa. Podjęto analizę usłonecznienia w obszarach pomiędzy budynkami, sprawdzono możliwości budowy dodatkowych placów zabaw. Podjęto również dyskusję podsumowującą, jak usłonecznienie (i związane z nim warunki prawne) wpływa na kształtowanie się obszarów społecznych i jakie rozwiązania można podjąć, aby ograniczenia nie powodowały strat w jakości życia społeczeństwa żyjącego na silnie zurbanizowanym obszarze.
11.2. Przedmiot analizy i metodologia
Ponieważ analizy usłonecznienia budynków są skomplikowane i czaso-chłonne, postanowiono pominąć w dalszych rozważaniach kwestię usłonecznienia budynków. W przypadku analiz czasu zacienienia okien wymagane są dane o miejscu położenia okien na budynku oraz dane o przynależności okien do lokali. Są to dane, które dla większych obszarów polskich miast nie istnieją. W przy-szłości, kiedy kataster 3D zostanie w pełni rozwinięty i dane o nieruchomo-ściach będą połączone z danymi geometrycznymi, analiza będzie jak najbardziej możliwa. Obecnie analiza usłonecznienia wykonywana pod kątem zasłaniania dostępu do światła innym budynkom jest wykonywana tylko w otoczeniu projek-towanej pojedynczej budowli.
Danymi wyjściowymi analizy był obszar miasta Krakowa zaznaczony na rys. 11.1. W skład danych weszły obrysy budynków, zarys sieci drogowej i wodnej pozyskany z bezpłatnego źródła OpenStreetMap (2017). Do danych wyjściowych należy również zaliczyć dane pozyskane ze skanowania laserowego (dane LIDAR) oraz dane określające położenie aktualnych placów zabaw w formie mapy
punk-132
Przeanalizowano również pod kątem rozporządzenia lokalizacje istniejących placów zabaw. Łącznie sprawdzono lokacje 41 placów i stwierdzono, że żaden z nich nie został zbudowany niezgodnie z prawem, określającym minimalny czas usłonecznienia wynoszący 2 godziny w dniu równonocy (rys. 11.5).
Następnie zbadano możliwość znalezienia optymalnego miejsca dla placu zabaw w wybranych lokalizacjach. Obszar podzielono na kwadraty o wymiarach 100 x 100 metrów. W nich obliczono procentowo powierzchnię możliwą pod lokalizację placu zabaw. Zastosowano trzy powierzchnie wykluczające możliwość lokalizacji, m.in. powierzchnię usłonecznienia poniżej 2 godzin, powierzchnie buforowania dróg na odległość 10 metrów oraz powierzchnie buforowania od istniejących mieszkań również na odległość 10 metrów. Wynik obliczeń prezen-tuje rys. 11.6. Należy zaznaczyć, że w analizie nie zostały uwzględnione tereny ewidentnie nienadające się pod lokalizację placu zabaw (bagna, stawy, cmentarze czy obiekty wojskowe).
11.4. Omówienie wyników
Przeglądając wyniki analizy, szczególnie dotyczące analizy usłonecznienia (rys. 11.3), można stwierdzić, że gęsta zabudowa miejska ogranicza dostęp do światła słonecznego głównie na terenach wokół budynków. Zjawisko jest tym mocniejsze, im gęstsza jest zabudowa oraz wyższe są budynki. Jeśli spojrzymy na obszar Starego Miasta, to zauważymy, że dostęp do usłonecznienia w wąskich ulicach, między budynkami jest bardzo znikomy. Tereny te są bardzo cenne z uwagi na walory historyczne, ale jednocześnie można wnioskować, że plano-wanie i zabudowa tych terenów nie podlegała żadnym analizom pod względem usłonecznienia otoczenia. Na rys. 11.6 można zauważyć, że najwięcej terenów, w których brakuje światła słonecznego, jest oczywiście w tych miejscach, gdzie zabudowa jest najgęstsza. Należy zaznaczyć, że analiza nie uwzględniała roślin-ności, która w okresie letnim zmienia całkowicie wynik badania usłonecznienia. W tym okresie jednak dzień jest zdecydowanie dłuższy, dzięki czemu niedobory światła słonecznego są niezauważalne, nawet przy zacienianiu mieszkań przez okoliczną roślinność (Kuczmarski 1990). Z uwagi na to analizy powinno się wykonywać bez uwzględniania roślinności, która w okresie zimowym relatywnie mało wpływa na zacienianie obszarów (oprócz roślinności iglastej).
Przeglądając wyniki usłonecznienia obszarów pod kątem lokalizacji placów zabaw, można stwierdzić, że wszystkie place zawarte w zbiorze testowym speł-niają warunki usłonecznienia. Ponadto darmowe narzędzia z dziedziny GIS i CAD pozwalają wykonać profesjonalną analizę usłonecznienia dla dowolnego dnia. Dzięki temu deweloper jest w stanie zlecić analizę każdej firmie zajmującej
135
społeczne, takie jak place zabaw. Analiza pozwala odpowiedzieć na pytanie, czy i w jakim miejscu można wybudować określony obiekt. Niezastąpione są przy tym analizy GIS z zastosowaniem elementów grafiki 3D. Dzięki nim jesteśmy w stanie wyznaczyć jednoznacznie obszary o określonych parametrach.
Można przyznać, że najwięcej obszarów o wysokich wartościach usłonecz-nienia stanowią najczęściej ulice, ale również obszary poza gęstą zabudową miejską. Najlepszą funkcjonalność, dotyczącą usłonecznienia terenów otaczają-cych budynki, posiadają osiedla z niezbyt gęstą zabudową. Nawet wysokie, ale rzadko wybudowane budynki blokują mniej światła słonecznego od terenów zabu-dowanych przez niewysokie, blisko położone kamienice.
W czasie rozrastania się metropolii miejskiej w pewnym momencie może być bardzo mało obszarów o wysokiej funkcjonalności pod względem usłonecznienia. Niestety, dosyć często nie uwzględniony jest fakt, że budynki posiadają bardzo cenny obszar do zagospodarowania, jakim jest dach. Odpowiednie jego dostoso-wanie zmienia obszar funkcjonowania obiektów społecznych i tym samym umoż-liwia realizację warunków oświetleniowych dla różnych przejawów działalności mieszkańców, od przedszkola umieszczanego na górnych piętrach wieżowców, po place zabaw i miejsca sportowe na ich dachach. W nowoczesnym budownictwie zaczynają pojawiać się ogrody zakładane na dachach, które mają służyć miesz-kańcom. To właśnie znajdywanie rozwiązań powoduje, że obszary wysokiego usłonecznienia nigdy z obszarów miejskich nie znikną, mogą najwyżej zmienić swoją formę.
