The ecosystem of a residential district: problems, development prospects

Introduction.

The problem of antagonistic contradiction between human life and the environment has been turning global along with the development of urbanization, breakthrough growth of the energy and technological potency of cities, leading to an increase in the consumption of natural resources and an impact on the biosphere. All over the world and in Russia, scientists are searching for environmentally friendly technologies for urban planning, housing and utilities sectors. However, the problem of analyzing and forecasting the state of ecosystems in residential areas and their influence on man and the environment remains unresolved and needs to be solved in many settlements.

Materials and methods.

The article analyzes the legal and regulatory documentation on design and construction, urban planning solutions for residential areas, architectural and structural solutions for apartment buildings, statistical and analytical reports on housing construction in Russia, presented on the Internet.

Results.

The proposed subjects for discussion include two concepts of the term “ecosystem”, results of the analysis of indicators of housing construction in Russia, indices of the quality of the urban environment in settlements, and a factor model used to assess the ecosystem of a residential area. A lifecycle model of a residential area, that represents a complex system, composed of capital construction facilities, linear facilities, landscaping and gardening, and waste management, is used as the basis for the generalization of well-known approaches, developed from the standpoint of the system analysis. Properties of interaction between facilities, on the one hand, facilities and the environment, on the other hand, are taken into account.

Conclusions.

Now residential housing is constructed faster, and urban areas, occupied by residential buildings, grow accordingly in the settlements of the Russian Federation willing to provide their population with high-quality housing. Mass construction of apartment buildings continues to be the main focus of the country’s urban development. Urban planning activities, aimed at the development and maintenance of residential areas, need all the more attention. It is important to use the biosphere approach, supported by the regulatory and technical framework of construction and operation of facilities and the urban planning environment, to solve the problem of nature conservation and human health maintenance.

1. Осипов В.И. Биосферный подход к оценке экологической безопасности // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2017. № 4. С. 3-12.

2. Сумеркин Ю.А. Обзор научно-исследовательских изысканий в вопросах экологической безопасности городской среды населенных пунктов России // Строительство: наука и образование. 2017. Т. 7. № 1 (22). С. 3. DOI: 10.22227/2305-5502.2017.1.3

3. Дьячкова О.Н. Влияние загрязнения почвы на экологическую безопасность городской среды Санкт-Петербурга // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2020. № 1. С. 67-71. DOI: 10.31857/S0869780920010044

4. Дьячкова О.Н. Система контролирующих параметров рационального использования водных ресурсов // Яковлевские чтения : сб. докл. XVI Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. памяти академика РАН С.В. Яковлева. 2021. С. 75-83.

5. Прядко И.П. Привлечь к себе любовь пространства. Модели городов будущего - от технополиса до экограда // Строительство: наука и образование. 2014. № 4. С. 4.

6. Norton B. Population and Consumption Environmental Problems as Problems of Scale // Ethics and the Environment. 2000. Vol. 5. Issue 1. Pр. 23-45. DOI: 10.1016/S1085-6633(99)00028-5

7. José Edgardo Abaya Gomez Jr. The size of cities: A synthesis of multi-disciplinary perspectives on the global megalopolis // Progress in Planning. 2017. Vol. 116. Pp. 1-29. DOI: 10.1016/j.progress.2016.03.001

8. Samet R.H. Complexity, the science of cities and long-range futures // Futures. 2013. Vol. 47. Pp. 49-58. DOI: 10.1016/j.futures.2013.01.006

9. Vogel R.K., Savitch H.V., Xu J., Yeh A.G.O., Wu W., Sancton A. et al. Governing global city regions in China and the West // Progress in Planning. 2010. Vol. 73. Issue 1. Pp. 1-75. DOI: 10.1016/j.progress.2009.12.001

10. Ильичев В.А., Колчунов В.И., Гордон В.А., Кормина А.А. Статистические зависимости показателей благоприятной среды жизнедеятельности биосферосовместимого города // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. № 5. С. 545-556. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.5.545-556

11. Ильичев В.А., Колчунов В.И., Бакаева Н.В. Реконструкция урбанизированных территорий на принципах симбиоза градостроительных систем и их природного окружения // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 3. С. 4-11.

12. Ильичев В.А., Емельянов С.Г., Колчунов В.И., Бакаева Н.В., Кобелева С.А. Моделирование и анализ закономерностей динамики изменения состояния биосферосовместимых урбанизированных территорий // Жилищное строительство. 2015. № 3. С. 3-9.

13. Осипов В.И. Адаптационный принцип природопользования // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2017. № 5. С. 3-12.

14. Теличенко В.И., Слесарев М.Ю. «Зеленая» стандартизация будущего - фактор экологической безопасности среды жизнедеятельности // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 8. С. 90-97.

15. Слесарев М.Ю., Теличенко В.И. Обзор норм, методов и моделей геоэкологии в аспектах проблем «зеленой» стандартизации строительства // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2020. № 1. С. 42-46. DOI: 10.31857/S0869780920010184

16. Слесарев М.Ю., Теличенко В.И. Зеленые стандарты среды жизнедеятельности на примерах мировых лидирующих инновационных компаний // Системотехника строительства. Киберфизические строительные системы - 2019: сб. мат. Всерос. науч.-практ. конф. 2019. С. 484-493.

17. Теличенко В.И., Щербина Е.В. Социально-природно-техногенная система устойчивой среды жизнедеятельности // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 6. С. 5-12. DOI: 10.33622/0869-7019.2019.06.5-12

18. Бойко В.М., Маршалкович А.С. Проблемы развития экологических сетей крупных городов на примере Москвы // Строительство: наука и образование. 2014. № 3. С. 3.

19. Егорова С.П., Кротова И.Э., Маршалкович А.С. Градостроительное регулирование территорий с учетом экологических факторов // Строительство: наука и образование. 2015. № 3. С. 1.

20. Авилова И.П., Крутилова М.О., Науменко В.В. Инструменты оценки эколого-экономической эффективности проектных решений в жилищно-гражданском строительстве // Строительство: наука и образование. 2019. Т. 9. № 4. С. 8. DOI: 10.22227/2305-5502.2019.4.8

21. Голомазова Т.Н. Значение опыта жилищного строительства в СССР как средства формирования гуманитарного пространства человека для современной России // Строительство: наука и образование. 2015. № 2. С. 3.

22. Иванова З.И., Голомазова Т.Н. Необходимость социологических опросов для анализа градостроительных решений в рамках муниципальных образований // Строительство: наука и образование. 2014. № 1. С. 6.

23. Бенуж А.А., Сухинина Е.А., Имз Г.А. Этапы развития экологического архитектурно-строительного проектирования в России // Недвижимость: экономика, управление. 2021. № 1. С. 49-52. DOI: 10.22337/2073-8412-2021-1-49-52

24. Оленьков В.Д., Бирюков А.Д., Колмогорова А.О. Технологии виртуальной реальности для визуализации задач моделирования параметров микроклимата застройки // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. № 5. С. 557-569. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.5.557-569

25. Абрамян С.Г., Рыбакова О.В., Матвийчук Т.А. Основные направления обеспечения энергетической эффективности зданий и сооружений // Строительство: наука и образование. 2017. Т. 7. № 2 (23). С. 38-44. DOI: 10.22227/2305-5502.2017.2.4

26. Dokukin S.A., Ginzburg A.S. The influence of anthropogenic heat fluxes on the temperature and wind regimes of the Moscow and St. Petersburg regions // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 606. P. 012010. DOI: 10.1088/1755-1315/606/1/012010

27. Ле Минь Туан, Шукуров И.С., Нгуен Тхи Май. Исследование интенсивности городского острова тепла на основе городской планировки // Строительство: наука и образование. 2019. Т. 9. № 3. С. 2. DOI: 10.22227/2305-5502.2019.3.2

28. Alexandrov G.G., Ginzburg A.S. Anthropogenic impact of Moscow district heating system on urban environment // Energy Procedia. 2018. Vol. 149. Pp. 161-169. DOI: 10.1016/j.egypro.2018.08.180

29. Чеховский А.В., Анисимов Н.К., Маршалкович А.С. Воздействие электромагнитных полей в городской урбоэкосистеме и их негативное влияние на здоровье горожан // Строительство: наука и образование. 2013. № 2. С. 5.

30. Amirkhanyan M., Bryukhan F. Measurement errors of electromagnetic fields of industrial frequency in urban areas // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 170. P. 02020. DOI: 10.1051/matecconf/201817002020

31. Bryukhan F., Amirkhanyan M. Technogenic electromagnetic impact zones of electric grid facilities // MATEC Web of Conferences. 2018. P. 02017. DOI: 10.1051/matecconf/201819302017

32. Jing Wei, Jianjun Zhang, Bofeng Cai, Ke Wang, Sen Liang, Yuhuan Geng. Characteristics of carbon dioxide emissions in response to local development: Empirical explanation of Zipf’s law in Chinese cities // Science of The Total Environment. 2021. Vol. 757. P. 143912. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143912

33. Alekseev E.V., Gagarin V.G., Kubenin A.S., Churin P.S. Using CFD simulation to estimate the comfort of pedestrian zones in the urban environment // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Vol. 10. Pp. 42800-42803.

34. Балакин В.В., Сидоренко В.Ф., Слесарев М.Ю., Антюфеев А.В. Формирование средозащитных объектов озеленения в градоэкологических системах // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 8. С. 1004-1022. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.8.1004-1022

35. Беляков С.И. Кадастровая стоимость недвижимости - индикатор результативности программ развития города (на примере Москвы) // Строительство: наука и образование. 2015. № 2. С. 2.

36. Теличенко В.И., Слесарев М.Ю. Проблема и решение системы оценки экологической безопасности строительства в мегаполисе // Экология урбанизированных территорий. 2013. № 1. С. 13-17.

37. Slesarev M. Mathematical modeling of environmental loads at stages of construction object // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 365. P. 022038. DOI: 10.1088/1757-899x/365/2/022038

38. Velichko E., Tskhovrebov E., Shevchenko A. Environmental safety providing during heat insulation works and using thermal insulation materials // MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 106. P. 03009. DOI: 10.1051/matecconf/201710603009

39. Grafkina M.V., Sviridova E.Y., Sdobnyakova E.E. Improving ecological performance of design processes accounting for product life cycle // European Research Studies Journal. 2017. Vol. 20. No 2B. Pp. 294-307. DOI: 10.35808/ersj/680

40. Король Е.А., Шушунова Н.С. Сравнительная технологичность устройства кровельных покрытий с системами озеленения // Строительство: наука и образование. 2020. Т. 10. № 1. С. 4. DOI: 10.22227/2305-5502.2020.1.4

41. Старовойтов А.С. О необходимости изменения парадигмы массового жилищного строительства. Современные реалии и пути решения // Недвижимость: экономика, управление. 2019. № 2. С. 37-41.

42. Дьячкова О.Н. Влияние состояния природных компонентов городской среды на здоровье населения // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования : сб. докл. Первой Национальной конф. 2020. С. 449-554.

43. Евсеева А.А., Петровская Т.К., Суслова Э.Ю. Проблемы правового регулирования зеленого фонда урбанизированных территорий // Экология урбанизированных территорий. 2020. № 3. С. 115-120. DOI: 10.24412/1816-1863-2020-13115

44. Вайсман Я.И., Пугин К.Г. Ретроспективный анализ и перспективы развития систем управления обращением с отходами производства // Вестник МГСУ. 2015. № 2. С. 70-84. DOI: 10.22227/1997-0935.2015.2.70-84