mgssuvestВестник МГСУVestnik MGSU1997-09352304-6600Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)10.22227/1997-0935.2025.11.1744-1766mgssuvest-791Research ArticleИнженерные системы в строительствеEngineering systems in constructionЭкспериментальные исследования обоснованности температуры наиболее холодной пятидневки на территории Белгородской областиExperimental studies on the validity of the coldest five-day period temperature in the Belgorod Regionhttps://orcid.org/0000-0002-5716-8758ШереметЕ. О.SheremetE. O.

Евгений Олегович Шеремет — кандидат технических наук, доцент кафедры теплогазоснабжения и вентиляции

308012, г. Белгород, ул. Костюкова д. 46

РИНЦ AuthorID: 798155, Scopus: 57201772791, ResearcherID: NAZ-5556-2025

Evgeniy O. Sheremet — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Heat and Gas Supply and Ventilation

46 Kostyukova st., Belgorod, 308012

RSCI AuthorID: 798155, Scopus: 57201772791, ResearcherID: NAZ-5556-2025

66910@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3614-8536УваровВ. А.UvarovV. A.

Валерий Анатольевич Уваров — доктор технических наук, профессор, профессор кафедры теплогазо-снабжения и вентиляции

308012, г. Белгород, ул. Костюкова д. 46

РИНЦ AuthorID: 456690, Scopus: 7006666298

Valeriy A. Uvarov — Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Department of Heat and Gas Supply and Ventilation

46 Kostyukova st., Belgorod, 308012

RSCI AuthorID: 456690, Scopus: 7006666298

v_a_uvarov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3433-3957НикулинН. Ю.NikulinN. Yu.

Николай Юрьевич Никулин — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры теплогазоснабжения и вентиляции

308012, г. Белгород, ул. Костюкова д. 46

РИНЦ AuthorID: 1144898, ResearcherID: AAF-9961-2022

Nikolaj Yu. Nikulin — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Heat and Gas Supply and Ventilation

46 Kostyukova st., Belgorod, 308012

RSCI AuthorID: 1144898, ResearcherID: AAF-9961-2022

Nick_973gt@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5115-4785ШереметА. А.SheremetA. A.

Алена Анатольевна Шеремет — кандидат технических наук, доцент кафедры архитектурных конструкций

308012, г. Белгород, ул. Костюкова д. 46

РИНЦ AuthorID: 1074377

Alena A. Sheremet — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Architectural Structures

46 Kostyukova st., Belgorod, 308012

RSCI AuthorID: 1074377

aleenisokay@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6379-6825СаввинН. Ю.SavvinN. Yu.

Никита Юрьевич Саввин — кандидат технических наук, доцент кафедры теплогазоснабжения и вентиляции

308012, г. Белгород, ул. Костюкова д. 46

РИНЦ AuthorID: 1108836, Scopus: 57219992792, ResearcherID: AAR-3129-2021

Nikita Yu. Savvin — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Heat and Gas Supply and Ventilation

46 Kostyukova st., Belgorod, 308012

RSCI: 1108836, Scopus: 57219992792, ResearcherID: AAR-3129-2021

n-savvin@mail.ruБелгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова)РоссияBelgorod State Technological University named after V.G. Shukhov (BSTU named after V.G. Shukhov)Russian Federation202517122025201117441766Copyright © Шеремет Е.О., Уваров В.А., Никулин Н.Ю., Шеремет А.А., Саввин Н.Ю., 20252025Шеремет Е.О., Уваров В.А., Никулин Н.Ю., Шеремет А.А., Саввин Н.Ю.Sheremet E.O., Uvarov V.A., Nikulin N.Y., Sheremet A.A., Savvin N.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnikmgsu.ru/jour/article/view/791Введение

Введение. Мотивацией для настоящего исследования послужило изменение расчетной температуры наиболее холодной пятидневки Белгородской области по последним справочным данным, идущим вразрез с глобальным трендом потепления климата. Выдвинута гипотеза о возможной необоснованности полученных справочных сведений, проведены экспериментальная проверка и анализ полученных результатов. Представлена информация об изменении климатических параметров отопительного сезона Белгородской области. Выявлены недостатки в существующей методике расчета обеспеченности наиболее холодных пятидневок и предложены способы решения указанной проблемы.

Материалы и методы

Материалы и методы. С целью расчета основных климатических параметров холодного периода года использовались архивы данных действующих метеорологических станций. Применялась библиотека для обработки информации и анализа данных Pandas; в качестве визуализации использовалась библиотека Matplotlib; для решения представленных в работе математических задач — библиотека SciPy.

Результаты

Результаты. Представлены подробные результаты исследования изменения климатических параметров Белгородской области. Показаны описательные статистики по каждой из метеостанций, обладающих достаточной глубиной архива данных для исследований. Приведены изменения среднегодовых температур метеостанций в течение всего периода исследований. Рассчитаны и визуализированы изменения основных расчетных параметров отопительных периодов. Выполнены расчеты, позволяющие установить температуры наиболее холодной пятидневки на каждой метеостанции в различных комбинациях.

Выводы

Выводы. Выявлено, что климатические изменения в Белгородской области по сведениям всех метеостанций региона соответствуют глобальным изменениям климата. Указанная в последней редакции строительной климатологии температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 является избыточной и не достигает ни при каком из обоснованных сочетаний –24 °C. Полученные температуры наиболее холодных пятидневок метеостанций меньше установленного значения на 1–2 °C. Предложено использовать для расчета наиболее холодных пятидневок несколько региональных метеостанций. Эти предложения будут способствовать обоснованному снижению стоимости систем отопления.

Introduction

Introduction. The motivation for this study was the change in the calculated temperature of the coldest five-day period in the Belgorod Region according to the latest reference data, which runs counter to the global trend of climate warming. A hypothesis was put forward about the possible groundlessness of the obtained reference data and an experimental verification and analysis of the obtained results were carried out. Data on the change in climatic parameters of the heating season in the Belgorod region are presented. Shortcomings in the existing methodology for calculating the provision of the coldest five-day periods were identified and ways to solve this problem were proposed.

Materials and methods

Materials and methods. To calculate the main climate parameters of the cold period of the year, archives of data from existing meteorological stations were used. The Pandas library for data processing and analysis was used to process the data; the Matplotlib library was used for data visualization; the SciPy library was used to solve the mathematical problems presented in the work.

Results

Results. The detailed results of the study of changes in the climatic parameters of the Belgorod region are presented. Detailed descriptive statistics are shown for each of the meteorological stations with a sufficient depth of data archive for research. The change in average annual temperatures of meteorological stations during the entire period of research is presented. Changes in the main calculated parameters of heating periods are calculated and visualized. Calculations are made to establish the temperatures of the coldest five-day period at each meteorological station in various combinations.

Conclusions

Conclusions. It was revealed that climate changes in the Belgorod region, according to data from all meteorological stations in the region, correspond to global climate changes. The temperature of the coldest five-day period with a provision of 0.92 specified in the latest edition of construction climatology is excessive and does not reach –24 °C under any of the justified combinations. The obtained temperatures of the coldest five-day periods of meteorological stations are lower than the established value by 1–2 °C. It is proposed to use several regional meteorological stations to calculate the coldest five-day periods. These proposals will contribute to a justified reduction in the cost of heating systems.

изменение климатаклиматические параметрыраспределение экстремальных значенийхолодный период годанаиболее холодная пятидневкасистема отопленияclimate changeclimate parametersdistribution of extreme valuescold period of the yearcoldest five-day periodheating systemРабота выполнена в рамках реализации федеральной программы поддержки университетов «Приоритет 2030» с использованием оборудования на базе Центра высоких технологий БГТУ им. В.Г. Шухова.This work was realized in the framework of the Program “Priority 2030” on the base of the Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. This work was realized using equipment of High Technology Centre at BSTU after V.G. Shukhov.ReferencesHansen J.E., Sato M., Simons L., Nazarenko L.S., Sangha I., Kharecha P. et al. Global warming in the pipeline // Oxford Open Climate Change. 2023. Vol. 3. Issue 1. DOI: 10.1093/oxfclm/kgad008Hansen J.E., Sato M., Simons L., Nazarenko L.S., Sangha I., Kharecha P. et al. Global warming in the pipeline. Oxford Open Climate Change. 2023; 3(1). DOI: 10.1093/oxfclm/kgad008Cho H.H., Strezov V., Evans T.J. A review on global warming potential, challenges and opportunities of renewable hydrogen production technologies // Sustainable Materials and Technologies. 2023. Vol. 35. P. e00567. DOI: 10.1016/j.susmat.2023.e00567Cho H.H., Strezov V., Evans T.J. A review on global warming potential, challenges and opportunities of renewable hydrogen production technologies. Sustainable Materials and Technologies. 2023; 35:e00567. DOI: 10.1016/j.susmat.2023.e00567Scafetta N. Impacts and risks of “realistic” global warming projections for the 21st century // Geoscience Frontiers. 2024. Vol. 15. Issue 2. P. 101774. DOI: 10.1016/j.gsf.2023.101774Scafetta N. Impacts and risks of “realistic” global warming projections for the 21st century. Geoscience Frontiers. 2024; 15(2):101774. DOI: 10.1016/j.gsf.2023.101774Patel V.K., Kuttippurath J. Increase in tropospheric water vapor amplifies global warming and climate change // Ocean-Land-Atmosphere Research. 2023. Vol. 2. DOI: 10.34133/olar.0015Patel V.K., Kuttippurath J. Increase in tropospheric water vapor amplifies global warming and climate change. Ocean-Land-Atmosphere Research. 2023; 2. DOI: 10.34133/olar.0015Bai H., Xiao D., Liu D.L., Tao F., Liu F., Tang J. Impacts of future climate change and management practices to yield, eco-efficiency and global warming potential for rice–wheat rotation system // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2025. Vol. 105. Issue 11. Pp. 6138–6150. DOI: 10.1002/jsfa.14322Bai H., Xiao D., Liu D.L., Tao F., Liu F., Tang J. Impacts of future climate change and management practices to yield, eco-efficiency and global warming potential for rice–wheat rotation system. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2025; 105(11):6138-6150. DOI: 10.1002/jsfa.14322Wu S., Chao Q., Gao J., Liu L., Feng A., Deng H. et al. Identification of regional pattern of climate change risk in China under different global warming targets // Journal of Geographical Sciences. 2023. Vol. 33. Issue 3. Pp. 429–448. DOI: 10.1007/s11442-023-2090-1Wu S., Chao Q., Gao J., Liu L., Feng A., Deng H. et al. Identification of regional pattern of climate change risk in China under different global warming targets. Journal of Geographical Sciences. 2023; 33(3):429-448. DOI: 10.1007/s11442-023-2090-1Diffenbaugh N.S., Barnes E.A. Data-driven predictions of the time remaining until critical global warming thresholds are reached // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2023. Vol. 120. Issue 6. DOI: 10.1073/pnas.2207183120Diffenbaugh N.S., Barnes E.A. Data-driven predictions of the time remaining until critical global warming thresholds are reached. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2023; 120(6). DOI: 10.1073/pnas.2207183120You Q., Jiang Z., Yue X., Guo W., Liu Y., Cao J. et al. Recent frontiers of climate changes in East Asia at global warming of 1.5 °C and 2 °C // Npj Climate and Atmospheric Science. 2022. Vol. 5. Issue 1. DOI: 10.1038/s41612-022-00303-0You Q., Jiang Z., Yue X., Guo W., Liu Y., Cao J. et al. Recent frontiers of climate changes in East Asia at global warming of 1.5 °C and 2 °C. Npj Climate and Atmospheric Science. 2022; 5(1). DOI: 10.1038/s41612-022-00303-0Song F., Zhang G.J., Ramanathan V., Leung L.R. Trends in surface equivalent potential temperature: A more comprehensive metric for global warming and weather extremes // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2022. Vol. 119. Issue 6. DOI: 10.1073/pnas.2117832119Song F., Zhang G.J., Ramanathan V., Leung L.R. Trends in surface equivalent potential temperature: A more comprehensive metric for global warming and weather extremes. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2022; 119(6). DOI: 10.1073/pnas.2117832119Samset B.H., Lund M.T., Fuglestvedt J.S., Wilcox L.J. 2023 temperatures reflect steady global warming and internal sea surface temperature variability // Communications Earth & Environment. 2024. Vol. 5. Issue 1. DOI: 10.1038/s43247-024-01637-8Samset B.H., Lund M.T., Fuglestvedt J.S., Wilcox L.J. 2023 temperatures reflect steady global warming and internal sea surface temperature variabi-lity. Communications Earth & Environment. 2024; 5(1). DOI: 10.1038/s43247-024-01637-8Safiullin R.N., Afanasyev A.S., Reznichenko V.V. The Concept of Development of Monitoring Systems and Management of Intelligent Technical Complexes // Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 237. Pp. 322–330. DOI: 10.31897/PMI.2019.3.322. EDN QSSESC.Safiullin R.N., Afanasyev A.S., Reznichenko V.V. The Concept of Development of Monitoring Systems and Management of Intelligent Technical Complexes. Journal of Mining Institute. 2019; 237:322-330. DOI: 10.31897/PMI.2019.3.322. EDN QSSESC.Лупей А.Г. О диагностике состояния систем отопления потребителей тепловой энергии // СОК. 2004. № 8. С. 48–52.Lupey A.G. On diagnostics of the state of heating systems for consumers of thermal energy. COK. 2004; 8:48-52. (rus.).Elistratova Y., Seminenko A., Elistratov D., Sheps R., Umerenkov A. Reliability of Methods of Calculation of Heating Systems for Digital Model // Lecture Notes in Civil Engineering. 2024. Pp. 31–39. DOI: 10.1007/978-3-031-36723-6_4Elistratova Y., Seminenko A., Elistratov D., Sheps R., Umerenkov A. Reliability of Methods of Calculation of Heating Systems for Digital Model. Lecture Notes in Civil Engineering. 2024; 31-39. DOI: 10.1007/978-3-031-36723-6_4Трухний А.Д., Зройчиков Н.А., Ломакин Б.В., Седов И.В. Информационно-диагностическая система контроля подогревателей сетевой воды турбо-установки Т-250/300-240 // Теплоэнергетика. 1998. № 1. С. 30–34. EDN WNFXXD.Trukhnii A.D., Zroichikov N.A., Lomakin B.V., Sedov I.V. An information-diagnostics system for monitoring the hot water heat exchangers of a T-250/300-240 turbine installation. Thermal Engineering. 1998; 1:30-34. EDN WNFXXD. (rus.).Tol H.İ., Desmedt J., Salenbien R. A novel demand-responsive control strategy for district heating systems, featuring return temperature reduction // Energy and Built Environment. 2021. Vol. 2. Issue 1. Pp. 105–125. DOI: 10.1016/j.enbenv.2020.05.001Tol H.İ., Desmedt J., Salenbien R. A novel demand-responsive control strategy for district heating systems, featuring return temperature reduction. Energy and Built Environment. 2021; 2(1):105-125. DOI: 10.1016/j.enbenv.2020.05.001Khlebnikova E.I., Sall’ I. A., Shkol’nik I.M. Regional climate changes as the factors of impact on the objects of construction and infrastructure // Russian Meteorology and Hydrology. 2012. Vol. 37. Issue 11–12. Pp. 735–745. DOI: 10.3103/S1068373912110076. EDN RGGFPF.Khlebnikova E.I., Sall’ I. A., Shkol’nik I.M. Regional climate changes as the factors of impact on the objects of construction and infrastructure. Russian Meteorology and Hydrology. 2012; 37(11-12):735-745. DOI: 10.3103/S1068373912110076. EDN RGGFPF.Li Y., Wang W., Wang Y., Xin Y., He T., Zhao G. A Review of Studies Involving the Effects of Climate Change on the Energy Consumption for Building Heating and Cooling // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020. Vol. 18. Issue 1. P. 40. DOI: 10.3390/ijerph18010040Li Y., Wang W., Wang Y., Xin Y., He T., Zhao G. A Review of Studies Involving the Effects of Climate Change on the Energy Consumption for Building Heating and Cooling. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 18(1):40. DOI: 10.3390/ijerph18010040Shi Y., Wang G., Gao X., Xu Y. Effects of climate and potential policy changes on heating degree days in current heating areas of China // Scientific Reports. 2018. Vol. 8. Issue 1. DOI: 10.1038/s41598-018-28411-zShi Y., Wang G., Gao X., Xu Y. Effects of climate and potential policy changes on heating degree days in current heating areas of China. Scientific Reports. 2018; 8(1). DOI: 10.1038/s41598-018-28411-zAndrade C., Mourato S., Ramos J. Heating and cooling degree-days climate change projections for Portugal // Atmosphere. 2021. Vol. 12. Issue 6. P. 715. DOI: 10.3390/atmos12060715Andrade C., Mourato S., Ramos J. Heating and cooling degree-days climate change projections for Portugal. Atmosphere. 2021; 12(6):715. DOI: 10.3390/atmos12060715Chidiac S.E., Yao L., Liu P. Climate change effects on heating and cooling demands of buildings in Canada // CivilEng. 2022. Vol. 3. Issue 2. Pp. 277–295. DOI: 10.3390/civileng3020017Chidiac S.E., Yao L., Liu P. Climate change effects on heating and cooling demands of buildings in Canada. CivilEng. 2022; 3(2):277-295. DOI: 10.3390/civileng3020017Janković A., Podraščanin Z., Djurdjevic V. Future climate change impacts on residential heating and cooling degree days in Serbia // Időjárás. 2019. Vol. 123. Issue 3. Pp. 351–370. DOI: 10.28974/idojaras.2019.3.6Janković A., Podraščanin Z., Djurdjevic V. Future climate change impacts on residential heating and cooling degree days in Serbia. Időjárás. 2019; 123(3):351-370. DOI: 10.28974/idojaras.2019.3.6Самарин О.Д. Выбор расчетной температуры наружного воздуха в холодный период года с обоснованной обеспеченностью // Жилищное строительство. 2022. № 3. С. 36–39. DOI: 10.31659/0044-4472-2022-3-36-39. EDN HESWFT.Samarin O.D. Selection of the design outdoor air temperature in the cold periodof the year with reasonable security. Housing Construction. 2022; 3:36-39. DOI: 10.31659/0044-4472-2022-3-36-39. EDN HESWFT. (rus.).Малявина Е.Г., Ландырев С.С. Роль сопротивления теплопередаче окна в формировании результирующей температуры на границе обслуживаемой зоны помещения // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. № 7. С. 1161–1172. DOI: 10.22227/1997-0935.2024.7.1161-1172. EDN OLMXXQ.Malyavina E.G., Landyrev S.S. The role of heat transfer resistance of a window in formation of resulting temperature at the boundary of habitable space in a room. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2024; 19(7):1161-1172. DOI: 10.22227/1997-0935.2024.7.1161-1172. EDN OLMXXQ. (rus.).Мильков Д.А., Юферев Ю.В., Тютюнников А.И., Горшков А.С. Изменение климата и его влияние на инженерно-энергетический комплекс (на примере Санкт-Петербурга) // Теплоэнергетика. 2023. № 3. С. 87–96. DOI: 10.56304/S0040363623030049. EDN CTNQTJ.Mil’kov D. A., Yuferev Yu.V., Tyutyunnikov A.I., Gorshkov A.S. Climate change and its influence on the energy engineering complex (taking St. Petersburg as an example). Teploenergetika. 2023; 3:87-96. DOI: 10.56304/S0040363623030049. EDN CTNQTJ. (rus.).Клименко В.В., Клименко А.В., Терешин А.Г., Микушина О.В. Изменение параметров отопительного периода на европейской территории России в результате глобального потепления // Известия РАН. Энергетика. 2002. № 2. С. 10–27.Klimenko V.V., Klimenko A.V., Tereshin A.G., Mikushina O.V. Changes in the parameters of the heating period in the European territory of Russia as a result of global warming. Proceedings of the Russian Aca-demy of Sciences. Power Engineering. 2002; 2:10-27. (rus.).Клименко В.В., Клименко А.В., Андрейченко Т.Н. Энергия, природа и климат. М. : Изд-во МЭИ, 1997. 214 с.Klimenko V.V., Klimenko A.V., Andreichenko T.N. Energy, nature and climate. Moscow, MPEI Publishing House, 1997; 217. (rus.).Klimenko V.V., Mikushina O.V., Larin D.A. Temperature changes in Taimyr region in the context of global climate change // Geoekol., Inzh. Geol., Gidrogeol., Geokriol. 2001. Nо. 3. Pp. 195–203.Klimenko V.V., Mikushina O.V., Larin D.A. Tem perature changes in Taimyr region in the context of glo bal climate change. Geoekol., Inzh. Geol., Gidrogeol., Geokriol. 2001; 3:195-203.Klimenko V.V., Dovgalyuk V.V., Mikushina O.V. Forecast of climate change in the Moscow region under the influence of anthropogenic and natural factors // Vestnik MEI. 2001. Vol. 2. Pp. 36–45.Klimenko V.V., Dovgalyuk V.V., Mikushina O.V. Forecast of climate change in the Moscow region under the influence of anthropogenic and natural factors. Vestnik MEI. 2001; 2:36-45.Шеремет Е.О., Старченко С.Ф. Исследование изменения основных расчетных параметров отопительного периода по архиву температур // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2024. № 6. С. 19–31. DOI: 10.34031/2071-7318-2024-9-6-19-31. EDN TSGHCS.Sheremet E., Starchenko S. Investigation of changes in the main design parameters of the heating period according to the temperature archive. Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V.G. Shukhov. 2024; 6:19-31. DOI: 10.34031/2071-7318-2024-9-6-19-31. EDN TSGHCS. (rus.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.