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.
Российские регионы все активнее включаются в проект «Умный город». Подключаются телекоммуникационные компании, используется опыт Японии и Франции.
«Умный город» входит в нацпроект «Цифровая экономика Российской Федерации». Главный принцип его реализации: «умный город» – «умная улица» – «умный дом».
Стандарт проекта «Умный город» Министерство строительства и ЖКХ РФ утвердило в марте 2019 года. На него ориентируются города-участники проекта диджитализации городского хозяйства.
Минстрой РФ собирается до 2024 года в рамках проекта «Умный город» трансформировать города с агрессивной средой в экологичное и комфортное для жизни пространство. Центр городского управления станет интеллектуальным – единый пульт, диспетчерская служба города будет оснащена электронной базой актуальных сведений о параметрах функционирования города. Предполагается, что работа пульта синхронизируется со всеми экстренными службами и организациями, отвечающими за работу городской инфраструктуры. Также частью идеологии является вовлечение граждан в решение вопросов городского развития посредством цифровых платформ, внедрение систем интеллектуального учета ресурсов и многое другое.
Smart city от финансов
Крупнейший игрок финансового рынка страны, Сбербанк, уверенно вписался в реализацию проекта. Причем не только в части обеспечения безналичного пространства горожан. Банк активно трансформируется в экосистему, развивает нефинансовые сервисы для физических и юридических лиц, и по направлению smart city банку есть что предложить. Среди предложений Сбербанка можно найти как комплексный пакет решений для «Умного города» с нуля, так и отдельные компоненты, которые интегрируются в уже существующую систему. Дочерние компании банка специализируются в том числе на разработках в области цифровых технологий.
В числе основных приоритетов в рамках программы банк называет «комфортную среду граждан» и предлагает сервис «Активный горожанин» и интеллектуальный центр городского управления. Эти решения позволяют вовлечь граждан в обсуждение вопросов городского развития, создавать электронные обращения, которые информируют региональные органы власти о появившейся проблеме (яма на дороге, открытый люк, разрушен забор, сосульки на кровле и т. п.), а главное, контролировать в автоматическом режиме исполнение заявок потребителей и устранение аварий.
Немаловажен вопрос безопасности среды. Внедряются аналитические системы мониторинга состояния зданий, обнаружение объектов, предоставляющих потенциальную опасность и многое другое. Безопасная «умная остановка» оснащена системой видеонаблюдения и тревожной кнопкой, здесь можно зарядить гаджеты и мониторить передвижения общественного транспорта в режиме онлайн. Датчики и встроенные элементы, которыми оснащены объекты, позволяют вести мониторинг экологической обстановки, погодных условий.
Также у Сбербанка и его дочерних компаний есть собственные решения по управлению транспортом и движимыми объектами, управлению объектами коммерческой, жилой и муниципальной недвижимости, контролю потребления и качества ресурсов, управлению освещением. Структуры банка стремятся к реализации проектов, финансируемых не только из бюджета, но и к реализации энергосервисных контрактов.
В планах Минстроя – внедрить в ЖКХ интеллектуальные системы учета расходования коммунальных ресурсов, в том числе с онлайн-передачей данных. Этот сервис у Сбербанка также в работе. «Умное ЖКХ» можно отнести к более глобальным системам, которые при постоянном мониторинге работы всех показателей позволяет выявлять зоны нерационального использования ресурсов и минимизировать их. Сервис аккумулирует данные, анализирует их и усовершенствует работу всех систем на базе искусственного интеллекта.
Решение «Цифровой двойник» города или квартала позволяет создать в виртуальном пространстве копию инфраструктуры объекта, на которой можно тестировать нововведения, не нарушая работы основной системы. Также в случае какого-либо чрезвычайного происшествия этот двойник позволяет быстро восстановить работоспособность действующей инфраструктуры.
Старт «пилотов»
К июлю текущего года 62 субъекта РФ утвердили паспорта проекта «Умный город».
В рамках ПМЭФ-2019 подписано несколько соглашений. В частности, соглашение о развитии Пушкинского района Петербурга с использованием технологий «умного города» – между Смольным, УК «СТАРТ Девелопмент», Университетом ИТМО и ПАО Сбербанк.
На V Восточном экономическом форуме подписаны соглашения о сотрудничестве в сфере цифровизации и развития комфортной среды в «умных городах» между ПАО Сбербанк и Правительствами Кемеровской, Амурской и Магаданской областей, Приморского края.
Пилотный проект запускается в Сыктывкаре в Республике Коми по нескольким направлениям: внедрение смарт-систем в ЖКХ, формирование комфортной и безопасной жилой среды, цифровизация строительства и территориального планирования, развитие транспортных систем.
Мнение
Сергей Колесников, BIM Integration Manager, AECOM (Санкт-Петербург):
– Что могут дать BIM-технологии «умному городу»? В идеальном «умном городе» технологии постоянно самосовершенствуются за счет непрерывной обработки поступающих данных о жизни города и образуют симбиоз с процессом планирования и организации городского пространства: они встречают жителей, образуя единую экосистему, отвечая за все аспекты жизни человека – от передвижения на общественном транспорте, сокращения энергоресурсов до переработки мусора.
Современный город сегодня невозможно представить без смарт-проектирования. Применение BIM позволяет моделировать и рассчитывать износ и возможные разрушения зданий в процессе будущей эксплуатации; проектировать их реконструкцию, ремонт или снос; при проектировании здания в виртуальном режиме координировать и согласовывать информацию из различных источников, заранее проверять функциональную пригодность и эксплуатационные качества зданий, управление жизненным циклом строительных объектов, прилегающих территорий и инфраструктуры. Это позволяет своевременно выявлять риски, связанные с фактическим строительством сооружения, и корректировать проект под будущее окружение.
BIM-модели – кирпичики для развития «умных городов» и урбанизации, интеграция с геопространственными технологиями и сервисами позволяет превращать совокупность BIM-моделей отдельных зданий в цифровые модели городов с «умной» бизнес-аналитикой, качественными сервисами, повышающими уровень комфорта жителей города, и системами принятия ситуационных решений в реальном времени.
Стоит отметить, что и инфраструктура смарт-сити влияет на все ее составляющие, уже сейчас отдельные сервисы «умных городов» дают BIM-технологии невероятные возможности для анализа и позволяют нашим специалистам выпускать проект, вписываемый в городскую инфраструктуру максимально продуманным, и делать применяемые решения – умными.
В Ленобласти компания Henkel открыла завод по выпуску сухих строительных смесей. Немецкие производители считают, что предприятие поможет им закрепить свою долю в данном сегменте на рынке СЗФО.
В городе Тосно Ленинградской области 11 сентября немецкий химико-промышленный концерн Henkel открыл завод по производству сухих строительных смесей (ССС). Он расположился на территории действующего предприятия по выпуску бытовых и промышленных клеев, в том числе под брендом «Момент».
Инвестиции в проект составили 10 млн евро. Предприятие будет выпускать 26 видов продукции под торговой маркой CERESIT. Объем производства составит 80 тыс. т продукции в год с перспективой увеличения до 125 тыс. т. Уровень локализации сырьевых компонентов (песок, щебень и т. д.) составит более 90%. На заводе будут работать в две смены около 45 сотрудников.
Новое производство ССС для Henkel – шестое в России. В настоящее время аналогичные заводы открыты в Коломне, Ставрополе, Ульяновске, Челябинске и Новосибирске.
Представители немецкого концерна считают, что новая производственная точка поможет им закрепить свое присутствие в сегменте ССС на рынке Северо-Запада. По их словам, на данный момент они входят в топ-5 компаний по объемам реализуемой продукции в данном сегменте в СЗФО. Ориентироваться в продажах предполагается как на строительные и дорожные организации, так и на частных лиц, реализация смесей для которых будет проходить через DIY-торговые сети.
По словам корпоративного старшего вице-президента строительного направления подразделения Adhesive Technologies компании Henkel Марка Дорна, выбор новой локации в производстве ССС неслучаен. В Ленобласти компания успешно работает 25 лет, в регионе и в соседнем Петербурге идет активное строительство, кроме того, комфортна инвестиционная обстановка. Новое предприятие оптимизирует внутренние логистические потоки и сократит время доставки продукции потребителям.
Первый заместитель председателя Комитета экономического развития и инвестиционной деятельности Ленобласти Антон Финогенов отметил, что появление такого производства усиливает конкурентные преимущества 47-го региона и всего СЗФО в строительной отрасли.
«Сухие строительные смеси – это тот продукт, где логистическое плечо очень важный компонент себестоимости. Соответственно, данный фактор будет способствовать дальнейшему развитию здоровой конкуренции в среде производителей. Для нас очень важно, чтобы хорошие ценовые условия на материалы были в промышленном, жилищном и индивидуальном строительстве», – подчеркнул он.
Напомним, в настоящее время в Петербургской агломерации открыты производства ССС компании «Крепс», «Петролит», «Ремикс», YES, Knauf и др. Потребление сухих строительных смесей, отмечали некоторые предприниматели, после 2014 года «просело» и только в прошлом году начало вновь расти. В настоящее время покупателями наиболее востребованы универсальные бюджетные смеси.
Александр Зайцев, генеральный директор Henkel Bautechnik (подразделение компании, выпускающее материалы для ремонта и строительства), сообщил, что с начала года в целом по России рынок сухих смесей прибавил 2–3%.
«Для нашей отрасли это позитивно. По итогам второго полугодия мы ожидаем небольшую просадку, но все же останемся в плюсе. Более качественная положительная динамика должна вернуться в начале следующего года. Все игроки рынка заинтересованы сделать свой продукт более качественным и удобным в использовании. Конкуренция в данном направлении будет расти», – добавил он.