У широкого спектра природных катастроф есть общая причина — усиление глубинной водородной дегазации. На пути водорода из земного ядра в космос его окисление на геохимических барьерах производит эффекты, которые воспринимаются как катастрофы. В глубинах планеты это землетрясения и извержения вулканов. При выходе восстановительных газов на дно водных бассейнов — массовая гибель аэробной биоты и бурное развитие анаэробной (красные приливы). При подъеме водорода в атмосферу — разрушение озонового слоя. В образовавшиеся озоновые аномалии к поверхности Земли поступает избыточный поток биологически активного ультрафиолета (БАУ), который оказывает поражающее воздействие на био­сферу, а также запускает озонообразующие реакции в приземном слое атмосферы. Распад приземного озона происходит с выделением длинноволнового излучения, что обеспечивает аномальный нагрев локальных участков земной поверхности, дестабилизирующих атмосферу и океан («глобальное потепление»).

Изложены проблемы и особенности безопасного функционирования при экологическом воздействии на водные объекты регио­нального уровня. Предложены управление водными ресурсами по принципу всего водного бассейна (бассейновый принцип), а также финансовая стратегия развития управления водным объектом региона. Представлены источники, наносящие ущерб водным объектам в регионе, проведен расчет и обоснование платежей за пользование водными ресурсами, предложен механизм водопользования, соразмерный рыночным условиям. Рассматривается системно-интегрированный методологический подход к анализу водной безопасности региона для пяти ключевых элементов — критериев безопасности, на примере Вологодской области, начиная от отдельных водохозяйственных объектов, предприятий, жилых комплексов и домохозяйств. Установлен гигиенический показатель для возможности оценки потерь здоровья населения. Установлены индексы водной безопасности для каждого критерия, рассчитана водоемкость валового регионального продукта. Представлен алгоритм обеспечения водной безопасности на региональном уровне.

В статье анализируются архитектурно-планировочные приемы энергоэффективных детских развивающих центров, а также SMARТ-технологии, применяемые в развитии и экологическом обучении детей. На основе системного подхода анализу подвергаются связи между элементами и подсистемами, их степень автономности и возможность апгрейда каждой составляющей. Определенная степень свободы элементов позволяет всей системе развиваться более устойчиво. Рассматривается влияние игровых SMART-технологий, заложенных в обучающие программы детских развивающих центров, на снижение негативного влияния объекта на экосистему. Действующие полезные модели внедряются в архитектуру детского развивающего центра, что наглядно демонстрирует преимущества новых энергоэффективных систем в эксплуатации объекта для воспитанников. Выявлены экологические преимущества архитектурно-планировочных приемов, учитывающих энерго­сбережение и сокращение энергопотребления с использованием игровых смарт-технологий. Анализ реализованных объектов, удостоенных сертификации LEED®, позволяет выявить экологические преимущества устойчивого развития архитектуры объекта и синергетического эффекта в воспитательных процессах нового поколения детей.

Показана роль численного моделирования как ведущего инструмента исследования ветровых течений на масштабах отдельных городских кварталов. На основе анализа математических моделей представлен перечень решаемых этим методом задач. Проведен анализ существующих численных моделей для расчета поля скоростей воздуха на различных масштабах с учетом жилой застройки. Показано, что большинство из них предполагает решение уравнения Навье – Стокса с дополнительными составляющими турбулентного переноса. Обоснована возможность использования модели k – ω турбулентности Дж. Ферзингера для моделирования ветра на масштабе городских кварталов. Представлен обобщенный алгоритм построения таких численных моделей.

Составлена численная модель порывистого ветра в жилом квартале по ул. Картукова г. Орла. Для этого разработано его геометрическое представление, определены начальные и граничные условия модели. Предложена сетка конечных элементов, которая учитывает особенности движения потоков воздуха, в частности — гидродинамические пограничные слои. Получено проверочное решение, результаты которого сопоставлены с экспериментом. Установлено, что различия между ними могут быть признаны незначительными.

С помощью разработанной модели проведено численное исследование динамики поля скорости ветра в рамках рассматриваемого квартала во времени в условиях порывистого ветра итерационным численным методом. В результате установлен характер развития ветрового течения на рассмотренной территории во времени. При обобщении полученных результатов сформированы рекомендации по переносу отдельных зон при переустройстве придомовой территории в рамках ближайшего капитального ремонта на рассмотренном участке. В частности, рекомендовано перенести детскую игровую площадку, так как при смене погоды и формировании порывистого ветра на ней наблюдаются наиболее выраженные воздушные потоки.

Целью исследования является выявление существующих особенностей и проблем территориального планирования и проектирования береговых территорий малых рек крупных городов и формирование перечня рекомендаций для дальнейшей работы с ними. Авторами была подтверждена актуальность вопроса в настоящее время, а также приведены результаты анализа использования береговых территорий малых рек в Российской Федерации и зарубежом, где примеры благоустройства и перечень планируемых работ показывают, что при должном подходе и учете особенностей пространства возможна эффективная трансформация береговых территорий малых рек. Установили, что существуют противоречия между современным подходом к территориальному планированию и проектированию береговых территорий малых рек и необходимостью перехода к комплексному этапному подходу для их планирования и проектирования с возможностью создания непрерывных многофункциональных объектов вдоль малых рек крупных городов. Проведенный анализ российского и зарубежного опыта является одним из этапов для последующего совершенствования методики территориального планирования и проектирования береговых территорий малых рек на основании пересмотра существующих методических подходов, что позволит в дальнейшем лицам, принимающим решения, на предпроектном этапе принимать научно-обоснованные, экологически эффективные, экономичные и социально ответственные решения, связанные с повсеместным включением береговых территорий малых рек в хозяйственно-экономическую деятельность поселения, и внедрять актуальные приемы из градостроительной практики и ландшафтной архитектуры. В дальнейшем усовершенствованный методический подход к территориальному планированию и проектированию береговых территорий городских (малых) рек может быть использован для их оценки с учетом экологических, экономических, социальных и функциональных факторов с возможностью последующего выбора наиболее эффективных типов благоустройств территорий.

Экологическое состояние городской среды зависит от многих факторов, одним из которых является качество воздуха. Состав воздуха изменяется в зависимости от взаимного расположения здания вблизи промышленных предприятий, зданий общественного назначения, нахождения мест выброса мусора различного происхождения, расположения дорог с большим транспортным потоком. Но все эти загрязнения можно анализировать по фракционному, химическому и дисперсному составу. В зависимости от типа и состава загрязнения можно рекомендовать различные виды поддержания чистоты воздуха, одним из которых может являться наличие дополнительного компенсационного озеленения на крышах, стилобатах и фасадах зданий на территории крупных городов.

В статье представлены характеристика и классификация пылевых частиц, их влияние на организм человека.

Приведены статистические данные по изменению численности крупных городов России из-за увеличения смертности людей в результате заболеваний дыхательных путей и крови. Это напрямую связано с составом и качеством воздуха в городе, от вида жизнедеятельности людей на рассматриваемой территории.

Сделано аналитическое сравнение карт для получения прогнозирования возможности и необходимости устройства «зеленых» крыш и фасадов на территории рассматриваемых крупных городов России.

Представлены данные по увеличению количества личного транспорта в городах России, изменению плотности пылевых масс по высоте в составе города для различных видов запыленности.

В статье представлен один из вариантов решения проблемы загрязненности городских агломераций с помощью компенсационного озеленения на крышах и фасадах зданий.

Современный человек получает основную дозу облучения в зданиях от продуктов распада радона, поступающих в воздух помещений из грунта и материалов ограждающих конструкций. Горизонтальные подземные ограждающие конструкции зданий постоянно находятся под действием радоновой нагрузки величиной порядка 103–105 Бк/м3, поэтому их конструкция и состояние напрямую определяют качества внутренней воздушной среды. Настоящая работа посвящена аналитической оценке физико-механических характеристик материалов подземных ограждающих конструкций, которые позволят обеспечить благоприятную радоновую ситуацию в малоэтажных зданиях без использования активных технологий радонозащиты. Обоснован доминирующий механизм переноса радона в грунтах и материалах ограждающих конструкций, предложена модель переноса радона в системе «грунт – конструкция пола», из которой могут быть получены минимальные достаточные толщины плит основания, обеспечивающие приемлемое поступление грунтового радона в воздух помещений нижнего этажа. Предложена методика, позволяющая проектировать здания с оптимальной радонозащитной способностью на основе измерения ограниченного количества характеристик грунта с места планируемого строительства.

В условиях урбанизации и роста населения в мегаполисах уменьшается количество природных поверхностей, ухудшается водный баланс территорий, снижается качество воздуха. Это часто приводит к изменению климатических условий и образованию городских тепловых островов (ГТО).

Значительное количество исследований климата на урбанизированных территориях основано на концепции локальных климатических зон (ЛКЗ) или климатопов, позволяющей выполнить оценку степени гетерогенности теплового режима. Данное исследование эффективно использует понятие «климатоп» как обобщенный климатический показатель урбанизированных территорий.

Цель исследования состоит в установлении научно обоснованной закономерности между климатопом и тепловой характеристикой городской среды, что является необходимым для разработки конкретных рекомендаций по совершенствованию температурного режима урбанизированных территорий.

Исследование направлено на разработку и обоснование многофакторной математической модели, выявляющей взаимосвязь между климатопом и тепловой характеристикой с целью смягчения городского теплового острова в летний период года. Разработанная математическая модель основана на анализе данных дистанционного зондирования. Объектом исследования является г. Волгоград — мегаполис, расположенный на юго-востоке европейской части России, с умеренно-континентальным, засушливым климатом.

Отличительной особенностью модели является возможность учета не только планировочных, но и объемно-пространственных характеристик при расчете данных по конкретному климатопу.

На основании полученной математической модели и данных о влиянии планировочных элементов на температурный режим поверхности разработаны 40 климатопов. Указанные климатопы представляют собой комбинации различных типов покрытий городской поверхности и видов застройки. За основу были взяты 17 стандартизированных ЛКЗ, расширенных в большем диапазоне вариаций для получения более наглядной выборки проектных решений. Полученные климатопы позволяют достаточно быстро и точно прогнозировать температурный режим урбанизированных территорий, используя предложенную математическую модель.

В условиях длительного зимнего периода и обилия твердых осадков на территории районов Российской Федерации необходимо развивать инновационные подходы к снегоудалению, которые были бы экологически безопасными и энергоэффективными. В настоящее время существует большое количество технологий, позволяющих достаточно эффективно удалять снег, выпадающий на дорожные покрытия городских автомагистралей, внутриквартальных проездов, на тротуары и придомовые территории, но для успешного решения проблем снегоудаления в городах необходим комплексный подход, при котором следует использовать не только систему промышленной переработки снега, вывозимого с территорий на снегосплавные пункты и «сухие» снегосвалки, но и малозатратные технологии, обеспечивающие утилизацию снега за счет площадок, оборудованных источниками низкопотенциального теплоснабжения. В этой связи целью изучения является исследование теплового потенциала сточных вод многоквартирного жилого дома в качестве источника низкопотенциальной энергии для плавления снега. В работе представлены результаты физико-химических исследований свежевыпавшего и расплавленного снега в г. Вологде, а также описана методика определения энергетического потенциала сточных вод многоквартирного жилого дома в качестве источника низкопотенциальной энергии. Полученные данные могут быть полезны для разработки эффективных и устойчивых систем снегоудаления в городах.

Целью данного исследования является разработка способа оптимизации биосферной устойчивости промышленно развитых регионов России по предотвращению загрязнения окружающей среды за счет осуществления рациональных производственных технологий утилизации серосодержащих отходов производств Томского, Пермского и Норильского регионов. Задачами проведенного исследования являются способы обезвреживания серосодержащих кислых газов и твердых кислых сульфаткальциевых отходов в ангидритовое вяжущее. Авторами предложены способы практического применения продукта переработки — ангидритового вяжущего в строительстве, технологии композитов сухих строительных смесей для штукатурных растворов, половых стяжек и изделий типа ангидрито-шлаковых блоков, каркасно-монолитных модулей помещений, листов сухой штукатурки. Новизна подтверждается полученными патентами на ангидритовое вяжущее, технологии и установки получения листов ПАНО и другого.