Abstract
В статье исследуются архитектурно-планировочные решения зданий для защищённого грунта (теплиц, фитотронов, вертикальных ферм) с учётом влияния климатических зон и технологических требований. Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения продовольственной безопасности в регионах с экстремальным климатом, а также переходом к ресурсосберегающим и автоматизированным агротехнологиям. Цель исследования — разработка принципов пространственной организации, адаптивных к трём основным климатическим сценариям: умеренному, аридному и холодному. Методологической основой послужили сравнительный анализ нормативных документов (СН РК 3.02-31-2023, СП 107.13330.2012, Строительный кодекс РК 2026 г.), обзор зарубежных и отечественных исследований, а также моделирование тепловых и световых режимов с использованием стандартизированных теплотехнических методик. В результате сформулированы ключевые принципы: климатически обусловленная модульность, многослойная трансформируемая ограждающая оболочка, гибридное функциональное зонирование. Предложены три базовые модели пространственной организации — компактная термальная (для холодного климата), рассеянная светопропускная (для аридного климата) и многоярусная вертикальная (для нишевого высокомаржинального производства в любых условиях). Для каждой модели определены оптимальные параметры: форма в плане, конструкция ограждений, заглубление, системы вентиляции, а также рассчитано годовое энергопотребление в привязке к климатическим зонам Казахстана. Показано, что интеграция принципов био- и климатического дизайна позволяет снизить эксплуатационные затраты на 25–35 % по сравнению с типовыми решениями, не требующими климатической адаптации. В северной зоне наиболее эффективна компактная термальная модель (234 кВт·ч/м² в год), в южной — рассеянная светопропускная (165 кВт·ч/м²). Многоярусная вертикальная модель, несмотря на минимальное энергопотребление (116–137 кВт·ч/м²), требует капитальных затрат в 3–4 раза выше и рекомендована только для дорогостоящей нишевой продукции. Результаты могут быть использованы при проектировании новых агропромышленных комплексов и модернизации существующих тепличных хозяйств в Казахстане и странах с аналогичным резко континентальным и аридным климатом.