По пути технологического суверенитета
Теперь Россия сама может проводить ускоренные испытания конструкций дорожных одежд, проектных решений и материалов, применяемых при возведении автомобильных магистралей. В этом году полигон со специальным комплексом «Циклос» начал работу в подмосковном Голицыне.
Практика ускоренных испытаний дорожной одежды позволяет в относительно короткие сроки понять, какое из решений является наиболее эффективным, а какое требует корректировок. Другими словами, теперь российские ученые имеют возможность за один-три месяца опытным путем определить, в каком состоянии будет только что построенная дорога через пять-десять лет: останется в нормативном состоянии или потребует капитального ремонта досрочно.
Речь идет о методе контролируемого приложения циклической нагрузки колесом к поверхности исследуемой дорожной одежды для определения параметров деформативности. Подобное направление требует опыта, который страна может наработать самостоятельно либо взять за основу работу других государств.
До недавнего времени собственные полигоны для ускоренных испытаний были только в странах Европейского союза, Южной Африки, Австралии, Индонезии, США и Бразилии. Согласно научным публикациям, ученые чаще всего исследовали проблемы колееобразования (устойчивости к пластическим деформациям) и усталостного трещинообразования, а в качестве причин детально изучали варианты морозного пучения, замораживания и оттаивания, остаточных деформаций и многое другое. Кроме того, зарубежные дорожники особое внимание уделяли влиянию модификаторов на свойства асфальтобетона в слоях покрытия и основания, изучали горизонтальные и вертикальные напряжения в конструктиве, нелинейность свойств грунтов, полужесткие и жесткие дорожные одежды, созданные с использованием различных материалов, эффективность применения асфальтогранулятов и полимербетонов, а также новые технологии ремонта и содержания автомобильных дорог, в том числе с использованием индукционных систем.
Собственный «ЦИКЛОС»
Первые испытания прошли во время строительства новой скоростной магистрали М-12 «Восток». В отдалении от основного хода на пикете 2620 специалисты устроили два отрезка (первый в соответствии с проектным решением конструкции дорожной одежды, а второй — с экспериментальным) и смонтировали «ЦИКЛОС». В течение некоторого времени установка имитировала однонаправленный грузовой трафик путем циклического перемещения четырех тележек, тогда как специальные датчики в различных слоях дорожной одежды посылали непрерывный поток информации о влажности, температуре и вертикальном давлении.
В 2024 году специально для СКН «ЦИКЛОС» был построен особый дорожно-испытательный полигон в Голицыне.
Анализ зарубежного опыта показал, что различные типы установок по ускоренным испытаниям требуют определенной инфраструктуры для обеспечения достоверного сбора информации, анализа и дальнейшего внедрения в нормативно-технические стандарты, — пояснил заместитель директора департамента научно-технического развития и стандартизации ФАУ "РОСДОРНИИ" Александр Конорев во время выступления на одном из крупнейших мероприятий дорожно-строительной отрасли. — Симулятор колесной нагрузки "ЦИКЛОС" мы дополнили системой линейных перемещений, которая позволяет создавать нагрузку с точки зрения нормального распределения на участке автомобильной дороги».
Полигон предназначен для единого методологического обеспечения проводимых испытаний и исследований, учитывающего комплексный подход для получения качественного результата. К настоящему времени здесь созданы условия для круглогодичной работы симулятора колесной нагрузки, а оснащение позволяет контролировать заданные параметры условий испытаний и производить техническое обслуживание «ЦИКЛОСа». В частности, специалисты соорудили три полномасштабные испытательные секции для устройства дорожных одежд и одну неглубокую — для испытаний, например, свойств асфальтобетона в дорожной конструкции. В непосредственной близости от них расположилась лабораторная база с административно-производственным блоком.
Отдельное внимание уделено современной системе сбора данных. Для выполнения ускоренных испытаний при устройстве конструктивных слоев дорожных одежд осуществляется монтаж комплекта средств мониторинга, включающий датчики температуры, влажности, вертикального давления, горизонтальных напряжений, ускорений и перемещений, а также остаточных деформаций, с помощью которых получают новые научные данные о напряженно-деформированном состоянии дорожных одежд. Данные с датчиков мониторинга собираются с помощью многоканальной системы сбора и обработки данных через программное обеспечение Dewesoft X, предназначенное для одновременного измерения сигналов, поступающих от различных источников, отображения данных и их сохранения. Все это дает возможность детально изучить процессы, происходящие внутри конструкции дорожной одежды, и понять причины преждевременных разрушений и деформаций. Ожидается, что на основании полученных данных будут уточняться параметры расчетных моделей дорожных одежд для создания прогнозных моделей изменения транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог, а также выполняться разработка эмпирических зависимостей для совершенствования методов проектирования и расчета дорожных одежд.
В качестве первого опыта строительства дорожных одежд в испытательных секциях специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» попросили подрядчиков возвести две дорожные конструкции. Первая представляет собой аналог участка автомобильной дороги, который находится на трассе М-5 «Урал», а вторая — аналог классической дорожной конструкции на основном ходу магистрали М-12 «Восток».
Одновременно с этим идет работа по созданию нормативной базы. Внедрение и развитие метода ускоренных испытаний требует методологического и нормативно-правового обеспечения для того, чтобы испытания были легитимны и могли проводиться единообразно. На данный момент специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» запатентовали установку и разработали стандарт организации по методам ускоренных испытаний, а сейчас работают над созданием СТО «Ускоренные испытания дорожных одежд. Обработка и систематизация данных», «Ускоренные испытания дорожных одежд. Организация и производство работ по строительству дорожных одежд в испытательных секциях» и «Ускоренные испытания дорожных одежд. Монтаж датчиков мониторинга в испытательных секциях. Общие положения».
Программа исследований
Симулятор колесной нагрузки позволяет оценивать различные параметры, и в настоящее время исследования проводятся по характеру воздействия на дорожную конструкцию и по конструкционно-материальным решениям.
Для анализа долговечности специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» планируют изучать величину нагрузки в 10, 11,5 и 13 тонн. Кроме того, есть возможность детально исследовать влияние различных типов шин на долговечность, а также давление внутри них: 0,6 МПа применялись в ОДМ, а 0,8 МПа указаны в ПНСТ, но сейчас некоторые участники дорожной отрасли предлагают увеличить допустимый показатель в связи с ростом транспортного потока. При изучении конструктивно-материальных решений полигон дает возможность измерить тепловлажностный режим в конструктивных слоях дорожной одежды, а также оценить эффективность применяемых проектных решений, модификаторов, отходов промышленности или инновационных технологий в конструировании. Результаты проведенных исследований позволят уточнять параметры расчетных моделей дорожных одежд, а также эмпирических зависимостей, исследовать причины преждевременного разрушения, искать пути повышения устойчивости к колееобразованию и усталостному трещинообразованию, анализировать и прогнозировать транспортно-эксплуатационное состояние автомобильных дорог и в конечном итоге совершенствовать методы проектирования и расчета дорожных одежд.
Тем для исследований — большое количество. На данный момент разработан проект целевой программы исследований до 2030 года, а программа на первые три года вынесена на совет при Федеральном дорожном агентстве. Одно из предложений — подвергнуть изучению шесть вариантов материала в одном из слоев основания с точки зрения оценки изменения их характеристик в процессе эксплуатации. Если идея будет одобрена, то в течение 2025 и 2026 годов специалисты сравнят работу ЩПС из горных пород, щебня из горных пород М400 и М1000, ЩПС из активных и неактивных шлаков, а также щебеня из шлаков М400/1000 при прочих равных условиях и толщинах слоев в основании.
Системы архитектурного обогрева все активнее задействуются в эксплуатации зданий и сооружений, прилегающих к ним территорий и инженерии. По мнению экспертов, в перспективе технология получит еще более массовое распространение.
В большинстве российских регионов ярко выражен зимний сезон. На протяжении нескольких месяцев держится снежный покров, и наблюдаются отрицательные температуры воздуха. Данные природные факторы негативно влияют на качественную эксплуатацию зданий и сооружений. В частности, снег на кровле увеличивает нагрузку на несущие конструкции, возникают протечки, сосульки и наледи при падении могут травмировать людей и привести к другим ЧП. Свести к минимуму такие происшествия и повысить устойчивость кровли и других элементов сооружений к воздействию снега и перепадов температур способны системы архитектурного обогрева (АО).
Технологии АО все активнее задействуются в эксплуатации жилых, коммерческих, промышленных зданий и сооружений, прилегающих к ним территорий и инженерии, а также в загородном домостроении. Эксперты полагают, что архитектурный обогрев в ближайшие годы найдет еще более массовое распространение, в том числе за счет появления на рынке новых видов АО, заинтересованности собственников различных объектов в их энергоэффективности и безопасности.
Выполняя задачи
Архитектурный обогрев представляет собой кабельные системы электрического обогрева, предназначенные для борьбы со снегом и образованием наледи, рассказывает продакт-менеджер направления обогрева, бренд EKF, Артем Евстропов. «Главным элементом системы являются нагревательные кабели, которые при работе обеспечивают выполнение поставленных задач. Электрический обогрев очень удобен. По сравнению с другими видами он может применяться для решения различных задач, для любых типов кровли и площадок, размеров и т. д. Нагревательные кабели технологичны и удобны в монтаже, легко управляются с помощью специализированных контроллеров, что позволяет рационально расходовать электроэнергию. Задачи по антиобледенению встречаются везде, поэтому данные системы применяются повсеместно: это обогрев кровель промышленных цехов, площадок и ступеней в переходах метро и торговых центрах, защита от замерзания труб в частном домостроении».
Ключевые различия, которые можно выделить в системах архитектурного обогрева, – тип греющего кабеля, отмечает ГИП (главный инженер проекта) ООО «Обогрев Люкс» Игорь Скворцов. Он может быть резистивным и саморегулирующимся. Отличие кабелей в пусковых токах (у саморегулирующихся он есть, у резистивных — нет) – в материале, внутренней конструкция кабеля, а также линейной мощности обогрева (в среднем – 30 ватт на погонный метр, но может варьироваться в зависимости от применения). Высокая эффективность и долговечность систем АО достигается благодаря применению систем управления на основе датчиков температуры, воды и осадков – вовремя установленная и запущенная система обогрева сможет самостоятельно реагировать на любые изменения температуры среды и автоматически регулировать уровень отдачи тепла. Соответственно, это позволяет оптимизировать работу системы и снизить энергопотребление. «Еще можно отметить разницу между саморегулирующимися кабелями и резистивными в бытовом плане. За счет матрицы с частицами графита внутри “самрегов” кабель способен самостоятельно изменять выделение тепла (а следовательно, и электропотребление) в зависимости от температуры окружающей среды. Таким образом, его можно подключить напрямую в сеть и использовать по назначению без дополнительного контроля (например, многие используют готовые кабельные секции на основе саморегулирующегося греющего кабеля для обогрева бытовых трубопроводов). Резистивный же кабель — это кабель постоянной мощности, требующий постоянного контроля через терморегулятор», – поясняет специалист.
Улучшая характеристики
По словам руководителя направления архитектурного и промышленного обогрева компании «Теплолюкс» Константина Архипова, современные технологии не стоят на месте, и это находит отражение в разработке и производстве систем АО. В последние годы на рынке появились решения, которые не только повышают эффективность таких систем, но и делают их более безопасными и долговечными.
«Одним из ключевых нововведений стало использование передовых материалов, обладающих малодымными и негорючими свойствами. Такие материалы оболочек греющих кабелей обеспечивают не только высокий уровень безопасности, но и продлевают срок службы систем, что особенно важно в условиях эксплуатации на открытых пространствах. Также стоит отметить широкое применение саморегулирующихся греющих кабелей. Эти кабели автоматически адаптируются к условиям окружающей среды, изменяя свою мощность в зависимости от температуры воздуха и наличия влаги. Это позволяет значительно снизить энергопотребление, так как система будет работать ровно столько, насколько это необходимо в текущих условиях. Такие кабели стали особенно востребованными благодаря их высокой надежности и экономичности», – отмечает специалист.
Можно сказать, что саморегулирующийся кабель – это более современная и энергоэффективная технология в сравнении с резистивным кабелем, продолжает тему директор по продажам компании «Современные технологии нагрева» Александр Саразов. Автономное управление (метеостанция) гарантирует энергосбережение системы архитектурного обогрева, так как она работает только во время снегопада или иных осадков. Да и в целом избавляться от наледи дешевле, проще и безопаснее, чем вручную сбивать лед с крыши. Саморегулирующийся кабель – сейчас самый используемый. Его преимущество – отсутствие перегрева. Он наиболее эффективен при обогреве кровли и водостоков.
Совсем недавно мы улучшили характеристики, добавляет Александр Саразов, и резистивных нагревательных кабелей. Обновили производство серии НРК ТР FEP со фторопластовой изоляцией нагревательных жил. Это решение для систем антиобледенения и снеготаяния с улучшенными показателями. Обновленный кабель НРК ТР FEP удобен в монтаже и имеет усиленную защиту от механических и иных повреждений. Резистивные нагревательные кабели постоянной мощности эффективны при укладке на открытых участках кровли скатных крыш и иных наружных объектов, обеспечивают равномерный нагрев по всей длине. Обновленный кабель НРК ТР FEP удобен в монтаже и имеет такие преимущества, как защита от перегрева, повреждений при укладке, УФ-лучей и агрессивного воздействия, повышенная термостойкость.
Коммерческий директор компании «Антилед-групп» Максим Павлов также отмечает, что в последнее время в производстве систем архитектурного обогрева все чаще используются инновационные материалы и технологии. Например, появились тонкие гибкие пленки, способные равномерно обогревать поверхность без создания видимых элементов. Также разработаны системы автоматизации, которые могут контролировать и регулировать температуру в зависимости от погодных условий. «Таким образом, технология АО является эффективным способом обеспечения безопасности и комфорта на различных строениях. С появлением новых решений и инноваций – как в производстве, так и в установке систем антиобледенения – данная технология становится все более популярной и востребованной в современном домостроении».
По нашим подсчетам, рассказывает руководитель направления технико-коммерческого сопровождения партнерских продаж «ИВС» (входит в ГК «ССТ») Марина Борисова, системы электрообогрева окупаются в ближайшие два-три года эксплуатации за счет экономии на расходах по вызову бригад по уборке территорий от снега и льда. Плюс это страховка от незапланированных судебных исков от собственников автомобилей, на которые могут упасть ледяные глыбы, или пешеходов, или жителей, которые могут получить травмы из-за наледи. Говоря про энергопотребление систем электрообогрева, нельзя не отметить, что решения на основе саморегулирующих кабелей на 20−30% энергоэффективнее аналогичных решений на основе резистивных кабелей. А при применении автоматизированных систем управления (АСУ) системы обогрева работают только в необходимый промежуток времени, при заданных температурах и исключительно при наличии осадков. «При выборе подрядчика мы рекомендуем обращать внимание на качество нагревательных кабелей. Все-таки система рассчитана не на один год службы, а на 10−25 лет, и лучше выбирать не дешевые китайские аналоги, а качественные изделия. Важно, чтобы вы могли в любое время обратиться за гарантийной и технической поддержкой, которую всегда окажет российский производитель», – добавляет специалист.
Федеральные и региональные власти оттачивают детали нового нацпроекта «Инфраструктура для жизни». Ожидается, что с 2025 года массовое строительство жилья, соцобъектов и дорог сконцентрируется там, где наблюдается рост населения: в малых городах, исторических поселениях и сельских агломерациях.
Последние годы чиновники активно благоустраивали населенные пункты в рамках нацпроекта «Жилье и городская среда» и госпрограммы «Комплексное развитие сельских территорий». С 2025 года работа продолжится, но вектор скорректируют новые национальные цели. В частности, строительная отрасль станет стимулировать рост населения в стране. Показатель заложен в основу как нового национального проекта «Инфраструктура для жизни», так и эффективности работы каждого губернатора.
По данным статистики, в малых населенных пунктах проживает каждый девятый гражданин, а в их окрестностях — каждый третий. Более того, на указанных территориях зарегистрировано в пять раз больше многодетных родителей, чем в мегаполисах. «Важно, чтобы граждане жили в достойных условиях, в благоустроенных местах с современной, хорошо работающей инженерной и коммунальной сетью, нужной и удобно расположенной социальной инфраструктурой. Как раз это определяет качество жизни и зачастую становится решающим в вопросе ”Создавать ли новую семью?”, — отметил председатель правительства России Михаил Мишустин во время выступления на Всероссийском форуме “Развитие малых городов и исторических поселений” в Калуге. — Комплексный взгляд на развитие городской среды позволяет создавать территории, которые удобны для жизни, комфортны для рождения и воспитания детей, конкурентоспособны для работы, привлекательны для отдыха и туризма».
Большая работа предстоит и в части обновления коммунальной инфраструктуры. Задача крайне сложная, поскольку сейчас в среднем около трети сетей тепло- и водоснабжения, а также водоотведения нуждаются в замене. Сейчас чиновники работают над программой модернизации ЖКХ до 2030 года с общим объемом запланированных средств из всех источников в размере 4,5 трлн рублей, благодаря которой удастся обновить около 150 тысяч километров сетей и не менее двух тысяч объектов водоснабжения. На решение всех указанных задач будут направлены средства инфраструктурных бюджетных и специальных казначейских кредитов, а также инфраструктурных облигаций.
Благоприятная среда — залог рождаемости
Если говорить о показателях, то суммарный коэффициент рождаемости в 1,4 по стране предстоит поднять до 1,6 к 2030 году и до 1,8 — к 2036 году. По мнению первого заместителя министра труда и социального развития России Ольги Баталиной, это возможно, если на достижение цели будут работать не только нацпроекты «Семья» или «Продолжительная и активная жизнь», но и все планы по развитию экономики, жилищной и сельской инфраструктур, благоустройства городов и поселков.
Чтобы отследить взаимосвязь между строительной отраслью и показателями рождаемости, в начале 2024 года специалисты Минтруда запустили эксперимент в Новгородской, Пензенской и Тамбовской областях. Так, в последней строительство глубинной водозаборной скважины Терновского водозаборного узла, благоустройство дворовых территорий, разработка проектно-сметной документации для возведения нового корпуса Тамбовского учреждения здравоохранения, ремонт местных дорог и увеличение размера материнского капитала привели к росту количества беременных на 10%, а числа родов — на 12%, были и те, кто отказались от аборта. Схожие результаты показало исследование в Курильске (Сахалинская область), где с 2016 года появились новая школа, детский сад, хоккейный корт, девять многоквартирных домов, пешеходная набережная вдоль морского побережья, были благоустроены дворовые территории и проведен ремонт дорог. «Мы видим, как синхронно с ростом индекса качества города растет рождаемость, — подчеркивает Ольга Баталина. — Такой четкий контроль нам нужен по каждому опорному населенному пункту».
Напомним, в рамках нацпроекта «Инфраструктура для жизни» предстоит обеспечить развитие почти двух тысяч опорных населенных пунктов. В перечень вошли крупные агломерации, малые города и села всех российских регионов. Специалисты Минтруда проверили каждый. По результатам исследования, 36% из отобранных населенных пунктов в качестве опорных являются территориями «демографической зимы» и проживают наиболее тяжелую демографическую ситуацию. Ожидается, что развитие инфраструктуры в их границах станет ключом к повышению рождаемости. Отметим, что во всех субъектах сейчас начинается работа по разработке программ развития опорных населенных пунктов. В рамках этих документов отдельное внимание будет уделено вопросам территориальной связности и снижения инфраструктурных ограничений, благоустройству и повышению качества жизни.
Впрочем, создание качественной среды — лишь часть работы. Специалисты Минтруда подсчитали, что 72% женщин и почти 70% мужчин хотели бы иметь двух и более детей, а обеспечение их комфортным и доступным жильем поможет решиться на очередного ребенка. По словам первого замглавы Минтруда, важно в каждом регионе заложить демографические стимулы в виде снижения процентной ставки по кредиту при рождении очередного ребенка, содействия в погашении ипотеки и внедрении внеипотечных инструментов, в том числе с привлечением средств работодателей. До конца года каждый субъект должен представить на утверждение в Минтруд детальные программы по поддержке рождаемости, где будут прописаны конкретные меры по развитию инфраструктуры, поддержке семей с детьми, нуждающихся в улучшении жилищных условий, а также созданию качественной городской среды.
При этом дополнительное финансирование от федерального бюджета на развитие инфраструктуры в размере 75 млрд рублей получат регионы с низким уровнем рождаемости. В перечне их 41, а самый низкий коэффициент (ниже единицы при общероссийском 1,4) зафиксирован в Севастополе и Ленинградской области.
Мастер-план будущего
Стратегия преобразования российских городов и поселков найдет отражение в мастер-планах. По поручению президента Минстрой должен разработать 200 таких документов, также свет увидят планы комплексного социально-экономического развития и все необходимые инструменты для реализации задуманного.
«Очень важно и дальше направлять наши усилия на сокращение различий по уровню экономики и социальной сферы среди российских субъектов, создание центров роста в каждом регионе с учетом его потенциала: сельскохозяйственного, промышленного, логистического, чтобы обеспечить приток инвестиций и рост числа рабочих мест. Это поможет продолжить строительство современного жилья, детских садов, поликлиник, больниц, модернизировать инженерные сети, чтобы у граждан были равные условия для самореализации и высоких стандартов жизни», — подчеркнул Михаил Мишустин.
Как отметил министр строительства России Ирек Файзуллин, новый нацпроект «Инфраструктура для жизни» будет включать в себя эффективный механизм из сегодняшней программы «Формирование комфортной городской среды», а сейчас (в том числе на площадке Всероссийского форума «Развитие малых городов и исторических поселений») отрабатываются модели стандарта. Это эталонные образцы, к которым можно будет стремиться при разработке и реализации проектов жилой и многофункциональной застройки на свободных участках и преобразования застроенной территории.
«Сегодня — уникальный момент для малых и средних городов, потому что в мегаполисах создавать крупные семьи (и даже с одним ребенком) гораздо сложнее. Это то устойчивое конкурентное преимущество, тот базис, который нужно использовать, — соглашается директор по развитию городской среды ДОМ.РФ Антон Финогенов. — Когда люди принимают решение о месте для жизни, очень серьезное внимание уделяют экологической обстановке, вредным производствам рядом, автотранспортной ситуации. Это базовые конкурентные преимущества, которые необходимо использовать и при мастер-планировании, и в момент постановки задач планировщикам».
Спрос на обновленные села
Ожидается, что строительство жилья, социальной инфраструктуры и предприятий сделает территории малых населенных пунктов привлекательными не только для рождения и воспитания детей, но и для приезжих. По оценкам экспертов, в таких местах уровень рождаемости на 15% выше, и туда стремятся граждане из других регионов и даже стран.
«Городская среда — важный фактор народосбережения. Демография — это не только рождаемость, но и смертность, и миграция. В местах, где сделаны проекты правильно, мы видим и миграционные эффекты: сокращается скорость оттока населения, где-то наблюдается прирост, растут репродуктивные установки поведения, — говорит директор Центра геодемографии и пространственного развития Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова Александр Панин. — И сегодня, когда мощно звучит тема опорных населенных пунктов, важно переосмыслить малые города, потому что без них решить вопросы устойчивой системы опорной сети просто не получится».
Если в прошлом году еще были дискуссии о том, какие территории следует развивать (мегаполисы, агломерации или небольшие населенные пункты), то сейчас вопросов нет. Врачи и учителя малых городов получили финансовую поддержку, жители этих территорий имеют право на льготные условия по семейной ипотеке, продлен конкурс на преображение исторических поселений, запущена программа по сооружению спортивных площадок в малых городах. «Недавно вышел важный указ президента о поддержке людей, которые в других странах, разделяя наши ценности, притесняются. И речь идет не только о наших бывших соотечественниках, — обращает внимание губернатор Ивановской области Станислав Воскресенский. — Таким людям теперь будет оказываться поддержка по переселению в Россию. Как вы думаете, они поедут в крупные мегаполисы? Очень сомневаюсь. Как правило, это консервативные жители прежде всего малых городов Европы, и поедут они (я в этом убежден) именно в малые города России».
В целом в 2025 году начнут действовать новые национальные проекты «Семья», «Инфраструктура для жизни», «Продолжительная и активная жизнь», «Молодежь и дети». Их выполнение позволит в общей сложности построить тысячи новых школ, садиков, спортивных сооружений, провести большую реновацию объектов культуры и высшего образования, продолжить модернизацию жилищно-коммунального хозяйства и общественного транспорта, улучшение состояния автомобильных дорог и благоустройство территорий.