К вопросу о расчётах предельно допустимых высот объектов капитального строительства в проектах зон охраны объектов культурного наследия
Статья опубликована: Вестник национального исследовательского института культурного наследия. 2025. № 4 (8). С. 52-65.
Сысолятин Артем Андреевич
Аспирант, Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации, Саратов, РФ E-mail: 4sa56621@gmail.com SPIN-код: 8798-9069 ORCID: 0009-0006-0116-3620
Аннотация В статье проводится анализ вопросов, связанных с определением универсального и объективного метода расчёта предельно допустимых высот зданий и сооружений в границах зон охраны памятников и ансамблей. Автор предлагает один из возможных подходов к решению данной проблемы путем установления сбалансированных высотных параметров. В работе обосновывается универсальность предложенного варианта с точки зрения практического применения в градостроительном планировании и обеспечения охраны объектов культурного наследия в их исторической среде, что может способствовать выработке стандартизированных рекомендаций для проектирования зон охраны объектов культурного наследия и дополнения действующих отраслевых национальных стандартов Российской Федерации.
Ключевые слова Объекты культурного наследия, зоны охраны объектов культурного наследия, ландшафтно-визуальный анализ, зона формирования вида, зона наилучшего зрительного восприятия.
Введение
Актуальность исследования обусловлена динамичными изменениями в законодательстве об охране культурного наследия, включая последние поправки к Положению о зонах охраны объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации.
Так в актуальной редакции Положения о зонах охраны объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации, введенной в действие с 1 марта 2025 года, было уточнено, что решение об установлении или изменении зоны охраны, объединенной зоны охраны готовится на основании проекта зоны охраны, объединенной зоны охраны, которым определяются состав, размер, границы зоны охраны, объединенной зоны охраны, ограничения использования земельных участков, водных объектов и их частей в границах зоны охраны, объединенной зоны охраны на основании проектов зоны охраны, объединенной зоны охраны, включая материалы натурных исследований в составе ландшафтно-визуального анализа композиционных и видовых связей объекта культурного наследия, окружающей застройки и ландшафтного окружения, а также материалов актуальной фотофиксации.
Одной из задач проводимого ландшафтно-визуального анализа композиционных и видовых связей объекта культурного наследия, окружающей застройки и ландшафтного окружения является обоснованное предложение по предельно допустимым высотам объектов капитального строительства в границах зон охраны объектов культурного наследия, если установлена допустимость строительства и реконструкции на том или ином участке.
Одно из возможных направлений углубления стандартизации процессов проектирования зон охраны объектов культурного наследия может являться унификация методик расчета и(или) вычисления предельно допустимых высот объектов капитального строительства либо реконструкция в границах исследуемой историко-культурной среды, что позволит избегать субъективных оценок и результатов расчетов при согласовании проектов, порождая конфликты между инвесторами, градозащитниками и органами охраны объектов культурного наследия.
Важным элементом, формирующим визуальную составляющую бренда города, является архитектура. В настоящее время составляющая плазма города складывается хаотично, поскольку человек развивает городские пространства, которые по большей части существуют без какого-либо дизайнерского решения архитектора-дизайнера. Однако это влияет на восприятие городской среды человеком, препятствует процессу ориентации, стирает существующий образ городских фрагментов с неструктурированностью предметно-пространственных решений. Объекты, на которые смотрит человек, например, архитектурные формы, остаются неизменными на протяжении сотен или даже тысяч лет, но восприятие этих форм значительно варьируется, и вечером появляется новое состояние окружающей среды.
Методология разработки объемно-пространственного регламента для зон городских территорий — одна из актуальных задач для российского архитектурно-градостроительного сообщества.
В настоящей статье автором не ставится задача проанализировать международный опыт осуществления ландшафтно-визуального анализа или, в целом, эволюции методологии его проведения. Задача несколько утилитарнее, а именно, предусмотрена попытка предложить один из возможных универсальных инструментов регулирования допустимой высотности застройки в проектах зон охраны объектов культурного наследия, с учётом существующих методик и наработок, используемых на практике.
Предлагаемый подход основан на комплексном анализе топографических особенностей исследуемой территории, архитектурных пропорций объектов культурного наследия, неисторической застройки (существующей и возможной) и их совместного визуального восприятия в исторической среде, при допустимо возможном градостроительном развитии, держа «в объективе» главную задачу – обеспечения сохранности объекта культурного наследия в его исторической среде на сопряженной с ним территории.
Предложенная методика призвана формализовать процесс принятия решений через систему объективных критериев, минимизируя влияние субъективных факторов при проектировании зон охраны объектов культурного наследия.
Научная новизна исследования заключается в синтезе методов ландшафтно-визуального анализа и математического, простейшего графического расчётов, позволяющих создать воспроизводимый алгоритм расчётов с учётом количественных переменных параметров. Такой подход может приблизить адаптивность к уникальным особенностям каждого историко-культурного ландшафта при сохранении единой методологической базы.
Существующие методики и подходы к определению предельно допустимых высот в проектах зон охраны объектов культурного наследия: проблемы и пробелы
В национальном стандарте Российской Федерации ГОСТ Р 59124-2020 «Сохранение объектов культурного наследия. Состав и содержание научно-проектной документации проекта зон охраны. Общие требования» (далее – ГОСТ Р 59124-2020) рекомендовано проводить расчёт предельно допустимой высоты в границах зон охраны объектов культурного наследия с учётом сложившихся композиционно-видовых и видовых связей объекта культурного наследия и его исторического окружения, видовых точек.
Сам расчёт должен рассматривать возможные «сценарии» восприятия объекта, предусматривать обход с различных точек. Расчёт высот может проводиться тремя возможными способами, для получения более полной картины рекомендуется использовать как минимум два из них. Анализ предельно допустимой высоты застройки может проводиться несколькими методами (или одним из них) - итеративным процессом, позволяющим рассмотреть различные «сценарии», предусмотреть обход с различных точек, заложить глобальный фундамент для дальнейших исследований путем построения трехмерной модели местности. И предложено три возможных к применению способа моделирования:
- включение проектируемого объекта в трёхмерную модель местности (с нанесенной застройкой); - математическое вычисление предельно допустимой высоты застройки; - построение разрезов по характерным лучам восприятия.
По результатам расчёта необходимо сделать выводы о рекомендуемой предельно допустимой высоте объектов капитального строительства для рассмотренных территорий.
Сам принцип осуществления расчётов в указанном национальном стандарте не приведён, и является пробелом, который, по мнению автора, необходимо заполнить.
На практике используют различные методы, включая:
1-й способ: использование цифровой базы данных высотных объектов, составленной по материалам аэрофотосъемки. К примеру, в г. Москве используются данные ГУП «Московский городской трест геолого-геодезических и картографических работ». На основе зоны (бассейна) видимости условной объемно-пространственной 3D модели, определяются участки её возможного композиционного взаимодействия с ценными фрагментами историко-градостроительной среды и выявляются главные направления и сектора обзора объектов культурного наследия. Результаты визуально-ландшафтного анализа предполагают определение и установление оптимальных высотных параметров капитальных объектов, возможных к размещению в зонах регенерации и допустимого преемственного развития застройки и планировки, отвечающих требованиям сохранения условий визуального восприятия объектов культурного наследия. При этом данные базы можно уточнять при натурном обследовании, по архивным чертежам. Бассейны видимости построены без учёта зеленых насаждений, т.е. имеют сезонный характер.
Для определения допустимой высоты строят условные объемно-пространственные 3D модели застройки с максимальной высотной отметками. При таком подходе определение высоты допустимой застройки проверяются методом экспериментальных значений высотности. Используются компьютерные программы ScetchUp, GeoBuilder, ArcView, ArcGis (без учёта озеленения). Натурное обследование осуществляется с помощью лазерного сканеры, лазерной линейки.
Очевидным развитием 1-го способа является создание в рамках генеральных планов населённых пунктов, имеющих на своей территории объекты культурного наследия, данных о статической и обмерной высоте зданий, включая объектов культурного наследия (с включением данных о высотах рельефа). Данный шаг позволит, в первую очередь, крупным городам с наибольшим количеством объектов культурного наследия эффективно и объективно реализовывать градостроительное развитие с учетом требований законодательство об объектах культурного наследия, проводит независимую оценку.
2-й способ: математическое вычисление предельно допустимой высоты застройки.
3-й способ, нередко, вытекающий из 1-го: имеющаяся 3D модель застройки позволяет осуществить построение карт-схем разрезов местности и графически определить допустимый уровень высоты застройки в лучах видимости объектов культурного наследия. В составе карты-схемы указывается местонахождение зрителя, объекты культурного наследия, технические характеристики линий: протяженность, высотность, угол наклона и другие данные.
Для сохранения визуального восприятия объекта культурного наследия устанавливают точки наиболее благоприятные для обзора объекта культурного наследия. Высота застройки должна при этом регулируется на основании оценки высотных параметров существующей застройки. На основе обмеров высот карнизов и коньков кровли устанавливаются средние и максимальные показатели высоты существующей застройки, определяющие допустимую высоту новых объектов капитального строительства;
Анализ нормативных документов Российской Федерации, включая вышеуказанный национальный стандарт, выявил фрагментарность подходов к расчётам высотных параметров в зонах охраны объектов культурного наследия, основанных без единой методологии. В отсутствие прописанных и предложенных унифицированных методик моделирования и расчёта в национальном стандарте и других документах проектные организации вынуждены опираться на устоявшиеся практики и профессиональные суждения. В результате нормативные правовые акты об утверждении зон охраны объектов культурного наследия формируются на основании не системных, а точечных наборов инструментов, что повышает риск субъектности при принятии решений о рекомендуемых ограничениях высот допустимого строительства и реконструкции, что приводит к конфликтам при согласовании проектов.
Визуальное восприятие исторической среды: ключевые аспекты и критерии оценки
Визуальное восприятие исторической среды базируется на композиционных закономерностях, сформированных объектами культурного наследия и окружающей их застройки или природной среды. Ключевым аспектом выступают архитектурно-градостроительные доминанты, организующие пространственную структуру.
Ландшафтно-визуальный анализ позволяет определить зоны видимости объектов культурного наследия. Регламентация углов обзора и расстояний между объектами обеспечивает сохранение визуальной иерархии. Нарушение масштабных соотношений между новыми и историческими зданиями приводит к дисбалансу восприятия. Визуальные коридоры как структурные элементы ландшафта исторической территории требуют особой защиты при проектировании высотных параметров. Их сохранение обеспечивает непрерывность восприятия архитектурных ансамблей и памятников.
Методические рекомендации, используемые для обучения, подчеркивают необходимость сохранения «воздушных перспектив» при формировании новых строительных объектов. Закрытие визуальных коридоров высотными зданиями, очевидно, нарушает историческую пространственную композицию.
Пространственное взаимодействие новых объектов капитального строительства с объектами культурного наследия: топография местности, силуэт
Топографические особенности местности существенно влияют на визуальную доступность объектов культурного наследия. Рельеф территории определяет зоны прямой видимости и формирует естественные визуальные коридоры. При проектировании новых объектов капитального строительства в исторической среде необходимо учитывать перепады высот, которые могут как скрывать исторические архитектурно-градостроительные доминанты, так и нежелательно их обнажать. Анализ топографии позволяет выявить критические точки восприятия, где воздействие новой застройки требует особого регулирования. Как правило, абсолютные высотные отметки доступны на следующих открытых ресурсах: https://votetovid.ru/, https://a-102.ru/, http://www.etomesto.ru/map-moscow_relief-mo/.
Сравнительный анализ высотных параметров существующих зданий помогает определить допустимые границы вертикального развития. Учёт этих факторов предотвращает диссонанс между современными сооружениями и сложившейся исторической средой.
Методы трёхмерного моделирования обеспечивают объективную оценку пространственного взаимодействия проектируемых объектов с исторической средой. Цифровые инструменты позволяют визуализировать зоны видимости архитектурно-градостроительных доминант при различных сценариях застройки. Анализ визуального давления новых объектов помогает минимизировать их негативное влияние. Однако использование программного обеспечения не всегда доступно, что сужает круг пользователей данной технологии.
Превышение предельно допустимых высот приводит к нарушению визуальной целостности и доминированию новых сооружений над объектами культурного наследия.
Для объективной оценки визуального воздействия новой застройки применяются количественные показатели, основанные на геометрических и оптических закономерностях. К ним относятся углы обзора ключевых видовых точек, зоны (бассейны) видимости объектов культурного наследия и т.п. Анализ этих параметров позволяет выявить зоны визуального конфликта и определить допустимые высотные отметки с учётом сохранения восприятия архитектурно-градостроительных доминант. Системный подход к измерению данных показателей обеспечивает научную обоснованность принимаемых решений.
Представленные в ГОСТ Р 59124-2020 основные термины и определения – важная часть для единообразного понимания используемых понятий, что исключает двусмысленность в дальнейшем проектировании и согласовании.
К примеру, в предложенном ниже расчёте используются следующие определения: - видовая точка: участок, при перемещении в границах которого обозреваемый вид практически остается неизменным; - видовая связь: воображаемая линия между точкой наблюдения (видовая точка) и объектом наблюдения; - зона наилучшего зрительного восприятия: зона, контур которой определяется на расстоянии до 350 м от объекта культурного наследия, контур зоны зависит от качества и видимости всех его деталей, конфигурация зоны определяется эмпирически на местности и зависит от характера рельефа, планировки и окружающей застройки, при этом учтено примечание, что угол равен 45°, дистанция равна высоте здания. Ощущение полной замкнутости. Угол оптимален для восприятия деталей фасада. Фасад в целом не воспринимается (пример - площади средневековых городов). Угол равен 30°, дистанция равна двум высотам. Порог замкнутости. Угол оптимален для восприятия как деталей фасада, так и фасада в целом. Угол равен 18°, дистанция равна трем высотам. Минимальная замкнутость. Пороговый угол зрения для восприятия объекта отдельно от дальнего плана. Угол менее 14°, дистанция равна четырем высотам. Отсутствие замкнутости. Фасад воспринимается силуэтно, как граница дальнего плана. При оценке видовых раскрытий архитектурных объектов необходимо учитывать условия их зрительного восприятия. При сложной пространственной организации застройки, формирующей осевое перспективное раскрытие (расширения, различия по высоте и силуэту застройки вдоль улицы) видового фронта или зоны, а также в случае невозможности выделить в них характерные участки, допустимые высоты необходимо строить из точек, расположенных на равном расстоянии (через каждые 20, 50 или 100 м).
Формирование принципов высотного регулирования требует комплексной систематизации нормативных требований и визуально-ландшафтных ограничений. Существующие нормативные правовые акты устанавливают общие рамки охраны объектов культурного наследия, но не содержат детальных алгоритмов расчёта высотных параметров. Учёт топографических особенностей территории позволяет адаптировать общие нормы к конкретным градостроительным условиям. Такой подход обеспечивает баланс между сохранением исторической среды и современными потребностями в развитии.
Таким образом предлагается при отсутствии или не возможности использования 1-го или 3-го способа, указанных в ГОСТ Р 59124-2020, усовершенствовать математический способ вычисления рекомендуемой предельно допустимой высоты застройки, используя в обязательном порядке разрабатываемые планы исследуемой территории с указанием существующей и проверкой потенциально возможной застройки. Представленная условная математическо-графическая модель учитывает не только абсолютные высоты и расстояния, но и углы видимости, а также особенности рельефа, что обеспечивает более точное сохранение визуального обзора объекта культурного наследия в его исторической среде.
Представленный ниже вид расчёта необходим в случае невозможности использования по тем или иным причинам автоматизированных 3D моделей с процессами моделирования и ГИС-технологий, обеспечивающих автоматический расчёт зон видимости с учётом препятствий на местности.
Расчёт максимально допустимой высоты новой застройки, при которой, с учётом рельефа и углов обзора, она не будет превышать «линию взгляда» на объект культурного наследия с точки наблюдения (с учётом углов видимости, расстояния до объектов культурного наследия и отметок рельефа местности) позволил бы более объективно осуществлять ландшафтно-визуальный анализ.
В ходе расчёта предложено использовать наиболее универсальные входные параметры геометрического уравнения:
- hокн - высота объекта культурного наследия (от абсолютной отметки рельефа);
- hзрителя - абсолютная высотная отметка точки наблюдателя (абсолютная отметка рельефа точки наблюдения + 1,6 м (средняя высота человека в Российской Федерации) – видовая точка;
- hокнабсолют- абсолютная высотная отметка объекта культурного наследия;
- dзрителядоОКН - расстояние от точки наблюдателя до объекта культурного наследия – видовая связь (≤ 350 м);
- αвидимости - угол видимости объекта наследия по линии обзора (контроль 14°, 18°, 30°, 45°);
- dзрителядоНЗ - расстояние от точки наблюдателя до новой застройки;
- hн.застройки - высота новой застройки, которую нужно определить.
Алгоритм расчёта представлен ниже:
Расчёт угла обзора объекта культурного наследия:
Определяем высоту точки наблюдателя hзрителя
Вычисляем угол αвидимости, под которым объект культурного наследия виден с точки наблюдения:
Ограничение угла видимости объекта культурного наследия:
Для сохранения доминирования объекта культурного наследия в поле зрения новый потенциальный объект капитального строительства не должен создавать угол подъёма αн.застройки ≥ αокн, иначе новый объект капитального строительства может перекрыть обзор и визуально «затмить» объект культурного наследия.
Расчёт максимально допустимой высоты новой застройки hн.застройки
Искомая высота новой застройки задаётся уравнением:
αн.застройки = αокн - запасугла (δ), где δ - небольшой запас для сохранения объекта культурного наследия (к примеру, можно задать, 2–3 градуса), тогда: hн.застройки ≤ (dзрителядоНЗ × tan(αн.застройки)) + hзрителя - hрельефнов, где hрельефнов - абсолютная высота места потенциального объекта капитального строительства.
Рекомендовано использование геоподосновы в виде единой цифровой модели, с разбивкой по тематическим слоям, в системе координат принятой для ведения кадастрового учёта, в Балтийской системе высот.
Итоговый расчёт состоит из 4-х шагов:
1. Вычисляем αокн - угол подъема объекта культурного наследия из точки наблюдения.
3. Исходя из расстояния dзрителядоНЗ и абсолютной отметки рельефа в месте застройки, рассчитываем hн.застройки, чтобы не превышать αн.застройки
4. Повторяем для нескольких ключевых точек наблюдения (исходя из проектной ситуации), затем берем минимальное значение hн.застройки
Дополнительным параметром мог бы быть фактор близкого расстояния (менее 50 м), где вводился бы дополнительный лимит по высоте, не превышающий 2/3 высоты объекта культурного наследия;
- для многоточечных зон обзора формируется карта (схема) обзора и проводится анализ с итоговым вычислением средней допустимой высоты.
Таким образом, максимально допустимая высота нового объекта капитального строительства в точке с высотой рельефа 28 м до 10 м.
Заключение
Предложенная в статье математически-графическая модель расчёта высотных параметров новых объектов капитального строительства может послужить универсальным инструментом регулирования допустимой высотности застройки в проектах зон охраны объектов культурного наследия, с учётом существующих методик и наработок, используемых на практике, в случае невозможности использования автоматизированных 3D моделей с процессами моделирования и ГИС-технологий, обеспечивающих автоматический расчёт зон видимости с учётом препятствий на местности.
Предложенная модель позволяет установить чёткую взаимосвязь между топографическими особенностями территории, архитектурно-силуэтными характеристиками, визуальным восприятием объектов культурного наследия в исторической среде и обеспечивает воспроизводимость расчётов, количественный контроль и может являться дополнением в виде приложения к ГОСТ Р 59124-2020.
Разработка адаптивных алгоритмов учёта сезонных изменений видимости объектов культурного наследия в их исторической среде представляет перспективное направление для повышения универсальности представленного подхода.
Список литературы
1.Лобов И.М. Городская среда как объект восприятия // Проблемы архитектуры и градостроительства. 2018. №2. С. 69–72. 2.Месенёва Н.В. Визуальная культура современной городской среды на примере города Владивостока // Вестник ВГУЭС. Территория новых возможностей. 2019. №1. С. 112–120. 3.Михалчева С.Г. Градостроительный и ландшафтно-визуальный анализ: учеб. пособие по направлению подготовки 07.03.04 «Градостроительство», Пенза: ПГУАС, 2016. 4.Файзрахманова Г.Р., Закирова Ю.А. Подходы к формированию объемно-пространственного регламента бывших промышленных территорий // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2023. № 4. С. 22–26. DOI 10.25628/UNIIP.2023.59.4.003. 5.Яблокова, А. А., Клендер, И. Л., Сафонов, С. А. К вопросу о сохранении объектов историко-культурного наследия в постиндустриальном обществе: перспективы применения современных цифровых технологий // Информатика. Экономика. Управление - Informatics. Economics. Management. 2023. №2(4). С. 0145–0161. https://doi.org/10.47813/2782-5280-2023-2-4-0145-0161.