Повышение качества воздуха жилой застройки и общественных пространств градостроительными средствами

Введение. Оптимальный аэрационный режим и гигиенические нормативы содержания выбросов автомобилей в воздухе жилых зон городов обеспечиваются путем выбора рациональных решений по направлению трассы, планировке, застройке и озеленению транспортных коммуникаций. Цель исследования — изучение закономерностей рассеяния отработавших газов автомобильного транспорта на городских улицах с разработкой градостроительных мероприятий по повышению качества воздуха и обеспечению комфортного аэрационного режима в пешеходных зонах и общественных пространствах.

Материалы и методы. Проведены отбор и химический анализ проб воздуха на содержание токсичных ингредиентов и анемометрические съемки на магистральных дорогах и улицах крупного города, моделирование процесса рассеяния выбросов автомобильного транспорта полосами озеленения на экспериментальном полигоне.

Результаты. Установлено влияние приемов планировки и застройки на аэрационный режим и качество атмосферного воздуха городских улиц. Определена газозащитная эффективность полос зеленых насаждений разной конструкции. Предложены формулы для расчета снижения концентрации оксида углерода полосами озеленения в зонах пешеходного движения на городских дорогах и улицах.

Выводы. На участках городских дорог, не связанных с застройкой, наиболее эффективными по газозащитным свойствам являются полосы озеленения плотной конструкции. На застроенных участках городских дорог и улиц максимальное снижение концентрации ингредиентов в тротуарной части наблюдается при высоте полос зеленых насаждений на уровне средних этажей зданий. При плотной застройке городских улиц наиболее высокое качество воздуха в пешеходных зонах и общественных пространствах обеспечивают полосы древесных растений с высоким штамбом и открытым подкроновым пространством. В городах с низкими среднегодовыми скоростями ветра для снижения загазованности уличные пространства раскрываются с наветренной стороны путем использования приемов торцовой, точечной и свободной застройки.

1. Иванова А.А. Территориальное планирование системы общественных пространств городского района // Экология урбанизированных территорий. 2024. № 3. С. 70–75. DOI: 10.24412/1816-1863-2024-3-70-75. EDN DGRLSJ.

2. Данилина Н.В., Теплова И.Д. «Устойчивая» улица — формирование общественных пространств на городских улицах // Экология урбанизированных территорий. 2018. № 4. С. 74–80. DOI: 10.24411/1816-1863-2018-14074. EDN YYFSYP.

3. Банникова Л.А. Пространственная организация участка улицы в зависимости от характера использования // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2023. № 5. С. 105–115. DOI: 10.34031/2071-7318-2023-8-5-105-115. EDN FHFVGL.

4. Данилина Н.В., Сапрыкин Ю.В. Оценка интенсивности использования общественных пространств городских улиц в целях устойчивого развития городов // Экология урбанизированных территорий. 2022. № 4. С. 65–69. DOI: 10.24412/1816-1863-2022-4-65-69. EDN CVLRZN.

5. Данилина Н.В., Сапрыкин Ю.В. Проблематика и перспективы развития общественных пространств городских улиц на примере улиц Москвы // Экология урбанизированных территорий. 2023. № 2. С. 90–96. DOI: 10.24412/1816-1863-2023-2-90-96. EDN XVGUNR.

6. Зенцов В.Н. Совершенствование методологии эколого-системного подхода к проектированию городской транспортной инфраструктуры : дис. … канд. техн. наук. СПб., 1999. 160 с.

7. Балакин В.В. Закономерности формирования концентраций отработавших газов автомобильного транспорта в каньонах городских улиц // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2008. № 9 (28). С. 76–82. EDN KZHYTT.

8. Балакин В.В. Расчет загрязнения атмосферного воздуха на застраиваемых участках городских дорог // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2010. № 18 (37). С. 138–143. EDN LFPHVQ.

9. Кандрор И.С., Демина Д.М., Ратнер Е.М. Физиологические принципы санитарно-климатического районирования территории СССР. М. : Медицина, 1974. 174 с.

10. Лавров В.А., Солофненко Н.А., Смоляр И.М. и др. Справочник проектировщика: Градостроительство. М. : Стройиздат, 1978, 367 с.

11. Пинигин М.А., Сидоренко В.Ф., Антюфеев А.В., Балакин В.В. Выбор градостроительных решений по снижению загрязнения атмосферного воздуха в жилых районах выбросами автомобильного транспорта // Гигиена и санитария. 2021. Т. 100. № 2. С. 92–98. DOI: 10.47470/0016-9900-2021-100-2-92-98. EDN BGEMUA.

12. Мягков М.С. Пример моделирования микроклиматических условий для г. Волгограда // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2013. № 32 (51). С. 220–228. EDN RUGTTX.

13. Балакин В.В., Алексиков С.В., Чеснокова О.Г. Обеспечение комфортного аэрационного режима и повышение качества атмосферного воздуха городских улиц средствами планировки // Архитектурно-строительный и дорожно-транспортный комплексы: проблемы, перспективы, инновации : сб. мат. IX Междунар. науч.-практ. конф., приуроченной к 120-летию со дня рождения К.А. Артемьева. 2024. C. 238–243. EDN IAMKSO.

14. Гиясов А., Баротов Ю.Г. Роль зеленых насаждений в оздоровлении микроклимата городской застройки южных районов // Экология урбанизированных территорий. 2018. № 3. С. 90–97. DOI: 10.24411/1816-1863-2018-13090. EDN YQITXF.

15. Балакин В.В. Учет пространственно-временной динамики загрязнения атмосферного воздуха транспортных коммуникаций в градостроительстве // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2020. № 4 (81). С. 340–352. EDN WKZILO.

16. Семашко К.И. Руководство по оценке и регулированию ветрового режима жилой застройки. М. : Стройиздат, 1986. 59 с.

17. Максимова В.А. Гигиеническая оценка планировочных средств защиты воздуха городов от загрязнения выбросами автотранспорта // Гигиена и санитария. 1971. № 10. С. 11–13.

18. Серебровский Ф.Л. Аэрация населенных мест. М. : Стройиздат, 1985. 172 с.

19. Балакин В.В., Алексиков С.В., Азаров В.Н. Обеспечение качества атмосферного воздуха на магистральных улицах и в жилой застройке средствами планировки и озеленения // Гигиена и санитария. 2023. Т. 102. № 7. С. 639–647. DOI: 10.47470/0016-9900-2023-102-7-639-647. EDN XVDITO.

20. Городков А.В. Ландшафтно-средозащитное озеленение и его влияние на экологическое состояние крупных городов Центральной России : дис. … д-ра сельскохоз. наук. СПб. : Брянск, 2000. 649 с.

21. Hansen R., Frantzeskaki N., McPhearson T., Rall E., Kabisch N., Kaczorowska A. et al. The uptake of the ecosystem services concept in planning discourses of European and American cities // Ecosystem Services. 2015. Vol. 12. Pp. 228–246. DOI: 10.1016/j.ecoser.2014.11.013

22. Lee A., Jordan H.C., Horsley J. Value of urban green spaces in promoting healthy living and wellbeing: prospects for planning // Risk Management and Healthcare Policy. 2015. Vol. 8. Pp. 131–137. DOI: 10.2147/RMHP.S61654

23. Badiu D.L., Iojă C.I., Patroescu M., Breuste J., Artmann M., Nița M.R. et al. Is urban green space per capita a valuable target to achieve cities’ sustainability goals? Romania as a case study // Ecological Indicators. 2016. Vol. 70. Pp. 53–66. DOI: 10.1016/j.ecolind.2016.05.044

24. Yao M., Smith M., Peng C. Modelling the effects of vegetation and urban form on air quality in real urban environments : а systematic review of measurements, methods, and predictions // Urban Forestry & Urban Greening. 2025. Vol. 105. P. 128693. DOI: 10.1016/j.ufug.2025.128693

25. Cai Y., Li C., Pan C., Wang G., Xu J., Cui W. et al. Quantifying the impact of single-tree morphological characteristics on the vertical gradient cooling effect and human thermal comfort during summer // Urban Forestry & Urban Greening. 2025. Vol. 107. P. 128789. DOI: 10.1016/j.ufug.2025.128789

26. Kofel D., Bourgeois I., Paganini R., Pulfer A., Grossiord C., Schmale J. Quantifying the impact of urban trees on air quality in Geneva, Switzerland // Urban Forestry & Urban Greening. 2024. Vol. 101. P. 128513. DOI: 10.1016/j.ufug.2024.128513

27. Gillerot L., Landuyt D., De Frenne P., Muys B., Verheyen K. Urban tree canopies drive human heat stress mitigation // Urban Forestry & Urban Greening. 2024. Vol. 92. P. 128192. DOI: 10.1016/j.ufug.2023.128192

28. Guerri G., Crisci A., Morabito M. Urban microclimate simulations based on GIS data to mitigate thermal hot-spots: Tree design scenarios in an industrial area of Florence // Building and Environment. 2023. Vol. 245. P. 110854. DOI: 10.1016/j.buildenv.2023.110854

29. Yan S., Zhang T., Wu Y., Lv С., Qi F., Chen Y. et al. Cooling Effect of Trees with Different Attributes and Layouts on the Surface Heat Island of Urban Street Canyons in Summer // Atmosphere. 2023. Vol. 14. Issue 5. P. 857. DOI: 10.3390/atmos14050857

30. Sharmin M., Tjoelker M.G., Pfautsch S., Esperon-Rodriguez M., Rymer P.D., Power S.A. Tree crown traits and planting context contribute to reducing urban heat // Urban Forestry & Urban Greening. 2023. Vol. 83. P. 127913. DOI: 10.1016/j.ufug.2023.127913

31. Li Y., Ren C., Ho J.Y., Shi Y. Landscape metrics in assessing how the configuration of urban green spaces affects their cooling effect : а systematic review of empirical studies // Landscape and Urban Planning. 2023. Vol. 239. P. 104842. DOI: 10.1016/j.landurbplan.2023.104842

32. Wang X., Rahman M.A., Mokroš M., Rötzer T., Pattnaik N., Pang Y. et al. The influence of vertical canopy structure on the cooling and humidifying urban microclimate during hot summer days // Landscape and Urban Planning. 2023. Vol. 238. P. 104841. DOI: 10.1016/j.landurbplan.2023.104841

33. Чернышенко О.В. Поглотительная способность и газоустойчивость древесных растений в условиях города : дис. … д-ра биол. наук. М., 2001. 200 с. EDN NLVTAP.

34. Мамин Р.Г. Эколого-экономические методы регулирования качества окружающей среды урбанизированных территорий : дис… канд. экон. наук. М., 2003. 133 с.

35. Ивченко Т.В., Романова Р.А., Короткова Е.Ю. Озеленение крупных населенных пунктов как компенсация загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транспортом // Экология урбанизированных территорий. 2014. № 1. С. 30–33. EDN SGHSSH.

36. Данилина Н.В., Теплова И.Д., Тряпкин П.В., Смирнова Т.М. Тенденции развития общественных пространств городских улиц на примере города Краснодара // Экология урбанизированных территорий. 2021. № 2. С. 59–67. DOI: 10.24412/1816-1863-2021-2-59-67. EDN QUZDPQ.

37. Городков А.В. Рекомендации по проектированию средозащитного озеленения территорий городов. СПб., 1998. 141 с.

38. Перегуд Е.А., Гернет Е.В. Химический анализ воздуха промышленных предприятий: рекомендуемые методы определения предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе. Л. : Химия, 1973. 440 с.

39. Андреев П.И. Рассеяние в воздухе газов, выбрасываемых промышленными предприятиями. М. : Госиздат, 1952. 81 с.

40. Nielsen M. Turbulent ventilation of a street canyon // Environmental Monitoring and Assessment. 2000. Vol. 65. Issue 1–2. Pp. 389–396. DOI: 10.1023/a:1006416909682

41. Нижник М.С. Лес и отдых. Киев : Наукова думка, 1989. 111 с.

42. Nordbø E.C.A., Nordh H. Green space visitation: A capacity builder for self-perceived health and subjective wellbeing among urban citizens // Urban Forestry & Urban Greening. 2025. Vol. 107. P. 128777. DOI: 10.1016/j.ufug.2025.128777