Модель оценки природно-климатических факторов в архитектурноградостроительной среде на основе биоклиматических критериев

Ускоряющееся потепление климата и усиление эффекта городского теплового острова увеличивают тепловую нагрузку на население, инфраструктуру и экосистемы городов. В статье предложены методологическая рамка комплексной оценки теплового состояния городской среды и механизмы ее интеграции в градостроительные решения.

Целью исследования является разработка многоуровневой модели интегральной оценки влияния природно-климатических факторов на условия теплового и микроклиматического комфорта в городской среде на основе биоклиматических критериев.

Задача исследования — разработка модели интегральной оценки природно-климатических факторов в архитектурно-градостроительной среде на основе биоклиматических критериев и индексов.

На основе биоклиматических критериев проведен анализ природно-климатических факторов теплого периода года, значимых для задач градостроительства.

В исследовании применен метод биоклиматической оценки, учитывающий тепловую реакцию человека на окружающую среду, что имеет ключевое значение для архитектурно-строительного проектирования и градостроительного планирования в жарких южных регионах.

Приведен пример построения биоклимаграммы для оценки теплового режима городской среды. По биоклимаграмме, отражающей периоды с различными тепловыми условиями и их продолжительность, определяется общий тепловой режим города и формулируются градостроительные требования для регулирования городского микроклимата.

Определены критерии комплексной оценки теплового состояния среды и процедура оценки теплового воздействия на человека. Предложенный подход может быть адаптирован к городам различных климатических зон и уровней доступности данных.

Сформулирована методика оценки биоклиматических условий открытых городских пространств, в рамках которой тепловые условия классифицируются в зависимости от степени благоприятности использования открытых пространств для различных функциональных целей и от необходимости применения градостроительных средств улучшения биоклимата.

В итоге сформулированы методические указания по учету природно-климатических факторов в градостроительстве, основанные на комплексе санитарно-гигиенических критериев и графо-аналитических методах оценки.

Работа выполнена по научной проблеме «Биосферная совместимость», по аспектам «Изменение климата» и «Жилье и ­городская среда».

1. Мягков М.С., Лицкевич В.К., Губернский Ю.Д., Конова Л.И. Город, архитектура, человек и климат. Издательство Архитектура-С, 2007. 344 с.

2. Айзенштат Б.А., Лукина Л.П. Биоклимат и микроклимат Ташкента. Л. : Гидрометеоиздат, 1982. 28 с.

3. Olgyay V. Design with Climate: Bioclimatic Approach to Architectural Regionalis: New and Expanded Edition. New Jersey, USA : Prienston University Press, 2015. 190 p.

4. Гиясов А.И., Сокольская О.Н. Модель «острова тепла» урбанизированных территорий и его трансформация // Вестник МГСУ. 2025. Т. 20. Вып. 2. С. 180–192. DOI: 10.22227/1997-0935.2025.2

5. Алин А.С., Пашкловская А.А. Характеристика биоклимата города Краснодара // Региональные географические исследования. Краснодар, 2020. 286 с.

6. Мурад Д. Биоклиматическая архитектура: обзор опыта создания внешнего комфорта городской среды в условиях сухого и жаркого климата // Известия КГАСУ. 2015. № 3 (33). С. 13–23.

7. Nikolopodlou M., Baker N., Steemers K. Can urban microclimatic analysis using image-processing techniques be employed to evaluate thermal comfort conditions: Proceedings of PLEA (Passive Low Energy Architecture) // Architecture, City, Environment-2000. Pр. 628–629.

8. Егорычев О.О., Дуничкин И.В. Вопросы прогнозирования микроклимата городской среды для оценки ветроэнергетического потенциала застройки // Вестник МГСУ. 2013. № 6. С. 123–131.

9. Гиясов А.И. Значение городского острова тепла в регулировании микро- и экоклимата // Вестник ЮУрГУ. Сер. «Строительство и архитектура». 2023. Т. 23. № 1. С. 5–15. URL: https://vestnik.susu.ru/building/article/view/13011

10. Айзенштат Б.А. Метод оценки теплового состояния человека с помощью физического тела в форме вертикального цилиндра // Труды САРНИГМИ им. В.А. Бугаева. Вопросы прикладной климатологии и биометеорологии. М. : Гидрометеоиздат, 1978. Вып. 57 (138). С. 38–43.

11. Oke T.R. Initial guidance to obtain representative meteorological observations at urban sites: Instruments and Observing Methods, Report. No. 81. WMO/TD. No. 1250. 2006, Nguyen Khanh Van. Bioclimatology study in modern geography // Ukrainian Geographical Journal. 2012. No. 3. Pp. 35–39.

12. Olgyay V. Design with Climate: Bioclimatic Approach to Architectural Regionalis: New and Expanded Edition. New Jersey, USA : Prienston University Press, 2015. 190 p.

13. Гиясов А.И. Биоклиматическое районирование — предпосылка для архитектурно-строительного и градостроительного проектирования, планирование территорий // Вестник МГСУ. 2023. Т. 18. № 1. С. 24–35.

14. Болдуин Р., Милбенк Н.О., Роу Г.Д. Здоровье, строительство и климат. Климат и здоровье человека : тр. Междунар. симп. ВМО/ВОЗ/ЮНЕП. Т. 1. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1988. С. 160–165.

15. Basic J. Regionalization and Evaluation of Seasonal Human Bioclimate of Semnan Province // Journal of Basic and Applied Scientific Research. Appl. Sci. Res., 2012. Vol. 2 (5). Pp. 4740–4750.

16. Хайруллин К.Ш. Масштабы влияния урбанизации на мезоклимат по данным спутниковой и наземной информации // Метеорологический вестник. 2008. Т. 1. № 1. С. 52–54.

17. Константинов П.И., Грищенко М.Ю., Варенцов М.И. Картографирование островов тепла городов Заполярья по совмещенным данным полевых измерений и космических снимков на примере г. Апатиты (Мурманская область) // Исследование Земли из космоса. 2015. № 3. С. 27–33.

18. Исследование городских территорий по тепловым снимкам. URL: http://www.geogr.msu.ru/cafedra/karta/materials/heat_img/files/2/ urbanizi-rovannye_territorii.htm

19. Nikolopoulou M., Lykoudis S. Use of outdoor spaces and microclimate in a mediterranean urban area: Building and Environment. 2007. No. 42. Рр. 3691–3707.

20. Липовка А.Ю., Федченко И.Г. Морфологическая периодизация массовой жилой застройки Красноярска // Урбанистика. 2021. № 3. С. 56–72. DOI: 10.7256/2310-8673.2021.3.36434 URL: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=36434

21. Коркунова В.А., Игнатов Г.Е. Ландшафтная архитектура открытых пространств городской среды // Архитектура и дизайн: история, теория, инновации. 2020. № 4. С. 30–36.

22. Givoni B. et al. Outdoor comfort research issues // Energy and Buildings. 2003. Vol. 35. Рр. 77–86.

23. Ahmed K.S. Comfort in Urban spaces: Defining the Boundaries of Outdoor Thermal Comfort for the Tropical Urban Environments // Energy and Buildings. 2003. No. 35. Рр. 103–110.

24. СП 370.1325800.2017. Устройства солнцезащитные зданий. Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации. М. : Стандартинформ, 2018. 56 с.

25. СП 131.13330.2020. Строительная климатология. Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации. М., 2020. 234 с.

26. СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации. М., 2017. 22 с.

27. Научно-прикладной справочник «Климат России». Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации — Мировой центр данных ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД». URL: www.meteo.ru