Наука задаст тон строительству
Власти пересматривают подход к реализации масштабных проектов, предлагая науке занять определяющее место, и если не диктовать, то предлагать инновационные и экономически выгодные решения проектировщикам. Ожидается, что в будущем научно-технологическое сопровождение стоимостью в 2% от общей цены контракта станет эффективным инструментом контроля и развития.
Первая ласточка
Сегодня новый подход к научно-технологическому сопровождению обкатывают при создании высокоскоростной железнодорожной магистрали между Москвой и Санкт-Петербургом. Уже в концессионном соглашении прописано обязательное участие научно-технологического эксперта. Более того, через него проходит вся проектная документация, прежде чем попасть на рассмотрение в ФАУ «Главгосэкспертиза».
«Что в итоге получилось: были проведены многоуровневые научные исследования, даже на этапе специальных технических условий; разработаны новые стандарты, которых ранее не существовало; организована работа научно-технологического контура и созданы специальные группы экспертов по всей стране, которые вошли совместно в консорциум Российского университета транспорта, Российской академии транспорта и Российской академии наук, — говорит президент Российской академии транспорта Александр Мишарин. — Получили два результата. Первый — оптимизация решений, которые были предложены проектными организациями. Цифры колоссальные: первые 100 километров — минус 100 миллиардов рублей при тех же технических условиях».
Напомним: высокие скорости движения предъявляют высокие требования к самой магистрали. Основная задача — обеспечить уплотнение и устойчивость трассы, не допустив просадки даже на два сантиметра на всем протяжении в течение следующих десяти лет активной эксплуатации. Сложности вызывает и то, что дорога пойдет по территориям, где колебание температур фиксируется на уровне до минус 40 градусов по Цельсию. Для ответов на подобные запросы отрасли ученые предложили особые решения, часть которых вводится в конструкцию эстакад.
Второй положительный результат связан с активизацией научной мысли и воспитанием специалистов нового поколения. Так, ученые ПГУПС озвучили результаты своих исследований, посвященных обеспечению надежности и долговечности проектируемых мостов в рамках реализации проекта высокоскоростной магистрали Москва — Санкт-Петербург и проблемам расчетов конструкций на прогрессирующее разрушение на симпозиуме Международной ассоциации инженеров-мостостроителей IABSE в Японии. Речь идет о применении новых материалов для строительства и ремонта искусственных сооружений, рациональном управлении ресурсами при содержании парка и мониторинга технического состояния мостовых конструкций с использованием широкого спектра измерительного оборудования и искусственного интеллекта. Как отмечают участники симпозиума, полученные знания и материалы непременно найдут отражение в учебном процессе и позволят сориентировать направления научных исследований в ключе актуальных мировых проблем мостостроения, а приобретенные профессиональные контакты дадут возможность расширить географию исследований.
При РУТ (МИИТ) активную работу ведет Первая инженерная школа «Академия ВСМ», где молодые ученые изучают вопросы создания и работы высокоскоростных магистралей. «Нам нужны конструкторы во всех областях: по подвижному составу, по системам связи, строительству и так далее. Растить инженеров необходимо в сотрудничестве с нашими производственными компаниями, научными институтами и другими университетами», — отмечает директор Центра компетенций ВСМ Передовой инженерной школы «Академия ВСМ» при РУТ (МИИТ) Олег Покусаев.
Эксперимент пойдет в масштаб
Ожидается, что в будущем подобный подход будет распространен на все масштабные проекты — особенно те, что пойдут в реализацию в рамках нового национального проекта «Эффективная транспортная система». В частности, научно-технологического сопровождения требуют работы на территориях Севера и Арктики, в условиях сложного рельефа и при возведении крупных мостовых сооружений. Для решения этих задач предлагается создать Центр научно-технологического сопровождения на базе Российской академии транспорта.
Нормативная база для введения нового инструмента контроля в виде научно-технологического сопровождения уже создана. Связь науки, образования, проектирования и строительства заложена в основу Указа президента России о национальных целях развития РФ на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года, Указа президента России о Стратегии научно-технологического развития РФ и утвержденной Транспортной стратегии РФ на период до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года. Сейчас законодатели дорабатывают проект Федерального закона «О технологической политике в РФ», который требует изменений для внедрения научно-технологического сопровождения. Также корректируется Градостроительный кодекс в части уточнения перечня уникальных и технически сложных объектов, направленных на реализацию национального проекта «Эффективная транспортная система». В ближайшее время увидит свет и Концепция научно-технологического развития транспортного комплекса Российской Федерации, предложенная федеральным Минтрансом. В конце мая этого года документ был принят президиумом Российской академии наук, а сейчас находится на утверждении правительства.
По мнению авторов концепции, наука должна опережать действительность: видеть задачи будущего, оценивать их и предлагать инновационные подходы заранее. «Главное — заглянуть в завтрашний день, потому что прикладная позиция — ”мы имеющимися методами ответим на все вопросы” — в перспективе проиграет. Только фундаментальная наука и глубинные исследования, опережающие наши технологии, дадут эффект и снимут нагрузки, которые возникают при решении современных транспортных задач. Я верю в силу наших ученых, мы активно сотрудничаем с Российской академией наук, и Минтранс открыт для новых идей», — подчеркивает заместитель министра транспорта Российской Федерации Константин Пашков.
В качестве одного из позитивных примеров эффективного взаимодействия ученых, проектировщиков и строителей можно назвать советский период, когда логистическая сеть страны росла именно под влиянием научной мысли. Академик Владимир Николаевич Образцов был уверен, что развитие дорог превратит молодую Россию в великую державу, и настаивал на создании крупных многопрофильных железнодорожных узлов, которые и сегодня являются удачным решением многих транспортных проблем. Исследователь буквально видел будущее и его задачи. Возможно, именно поэтому за полгода до начала Великой Отечественной войны Владимир Николаевич предложил решение для эффективной работы станций в военное время.
Два процента от стоимости проекта
Дискуссии идут вокруг цены услуг по научно-технологическому сопровождению. В представленных документах говорится о 2% от стоимости контрактов. Авторы указывают, что в будущем затраты получится покрыть за счет финансово-экономических эффектов, возникающих при научно-технологическом сопровождении проекта на различных этапах жизненного цикла. И именно за этим активно наблюдают в процессе реализации высокоскоростной магистрали Москва — Санкт-Петербург.
В Москве и Петербурге — множество зданий-памятников, локации, застроенные старыми домами. Многие из них нуждаются в реставрации. Это длительная, технически сложная и дорогостоящая работа, требующая особой тщательности на каждом этапе.
В Москве действуют несколько программ, в рамках которых ремонтируются и реставрируются старые здания. Так, реализуется программа капитального ремонта жилого фонда. В апреле президиум правительства Москвы утвердил программу капремонта многоквартирных домов на текущий год и ближайшую перспективу. В планах 2025 года — 2 тыс. домов. При этом в программу включены 364 объекта культурного наследия (ОКН).
Памятники реставрируются за счет городского бюджета, бюджетов министерств РФ, частных инвесторов и меценатов. С 2020 года Москва выделяет субсидии на реставрационные работы в жилых домах-памятниках. Применяется индивидуальная разработка проектов с использованием современных технологий и строгого контроля качества. Городские субсидии позволяют сохранить исторический облик зданий и единство размера взносов жильцов. По такой схеме восстановлено свыше 30 памятников, сообщает официальный портал мэра и правительства Москвы. В 2025 году планируется завершить работы почти на 150 объектах культурного наследия.
В Петербурге программа реставрации зданий-памятников работает с 2022 года. Уже отреставрированы 32 здания. В текущем году предполагается завершить работы на 26 объектах и начать еще на девяти. Всего до 2030 года в Петербурге планируется отреставрировать 255 фасадов исторических многоквартирных домов.
Отдельная программа реализуется на Невском проспекте. Она стартовала в 2024 году. До 2027 года планируется отремонтировать и отреставрировать фасады и крыши 85 зданий.
Бюджет проекта — 2,5 млрд рублей. Следующий этап программы — фасады на Московском проспекте и выходящие на набережную Невы.
Персональный подход
Безусловно, у реставрации фасадов зданий есть отличия от обычного ремонта. Например, стоимость реставрационных работ, как правило, в три раза дороже нового строительства, поскольку предполагает целый комплекс действий: ликвидация ветхих элементов, расчистка, исследования, а также подготовка самостоятельного проекта.
Александр Шумилкин, руководитель ООО АБ «АСГАРД», описал последовательность работ: «Архитектурные решения каждого ОКН индивидуальны. Необходимо установить состав исторических отделочных материалов, их цветовую гамму. Утраченные лепные элементы восстанавливают по сохранившимся фрагментам или архивным фотографиям. При сохранении хотя бы части архитектурного декора необходим их тщательный замер для последующей докомпоновки с подбором соответствующих материалов. Фигурная кладка и глазурованные элементы, как правило, требуют ручной работы».
По его словам, необходимо применять 3D-сканирование для максимально точного выполнения ремонтно-реставрационных работ с применением по возможности аутентичных материалов либо — если их найти не удалось — с заменой современными, отвечающими требованиям производства реставрационных работ.
Как отмечает Александр Урушев, генеральный директор компании АРЛИФТ, основное отличие при работе с обычными и историческими фасадами — повышенные требования к бережному отношению к архитектурным элементам и минимизации повреждений. Компания АРЛИФТ применяет для работ технику, которая специально создана для сложных задач и может работать как снаружи здания, так и внутри помещений. «Наши мини-краны оснащены двигателями внутреннего сгорания для уличных работ и электромоторами для реставрации внутри зданий, где шум и выхлопы недопустимы.
Прорезиненные гусеницы бережно относятся к деликатным поверхностям — мрамору, брусчатке, тротуарной плитке, насыпной дорожке. Вакуумные захваты позволяют аккуратно монтировать стекла, плиты и металлические листы без деформаций, при этом грузоподъемность оборудования достигает 2500 кг», — уточнил он.
По словам Александра Урушева, поскольку реставрация исторических объектов часто требует более тщательной подготовки и согласований, это влияет на продолжительность и бюджет работ. «Тем не менее благодаря широкому ассортименту подъемников — от ножничных до телескопических и мачтовых — мы подбираем оптимальное оборудование с учетом особенностей площадки и задач заказчика, что помогает эффективно управлять процессом», — добавил он.
Сергей Тимофеенко, коммерческий директор ООО «Завод подъемников», ключевыми отличиями от работы на типовых зданиях считает несколько моментов. Во-первых, сроки. «Работы на исторических фасадах занимают больше времени из-за необходимости бережного демонтажа, ручной обработки деталей и согласований с органами охраны культурного наследия», — пояснил он.
Второй момент — стоимость: использование специализированного оборудования, ручного труда и дорогих материалов (например аутентичных растворов) увеличивает затраты.
В-третьих, это учет архитектурных элементов. Как заявил Сергей Тимофеенко, исторические здания часто имеют сложный рельеф (лепнина, карнизы, скульптуры), что требует применения подъемников с повышенной маневренностью и плавностью хода.
Кроме того, важная минимизация воздействия на фасад здания. «Ограничения по нагрузке на старые конструкции исключают использование тяжелой техники, поэтому предпочтение отдается компактным самоходным подъемникам с малым давлением на грунт», — отметил Сергей Тимофеенко.
По его словам, если учесть перечисленные моменты и использовать современные самоходные подъемники, сроки реставрации и издержки на дорогостоящих специалистов сокращаются.
Индивидуальные решения
Как правило, исторические здания располагаются в центре города. А в Петербурге, например, дома в центре плотно пристроены друг к другу. Это создает сложности при реставрации фасадов — участникам процесса нужны в каждом случае индивидуальные решения и схемы работы.
«В таких городах, как Москва и Петербург, реставрация исторических фасадов часто связана с ограничениями по пространству и сложными условиями работы. В этом случае на первый план выходит компактность и маневренность техники. Например, самый маленький кран АРЛИФТ имеет ширину всего 78 см и может пройти через стандартный дверной проем, что позволяет работать даже в узких дворах-колодцах», — указывает Александр Урушев.
По его словам, также важна адаптация техники к разным поверхностям: ровный асфальт или замусоренная строительная площадка требуют разных решений.
Как отмечает Сергей Тимофеенко, для решения сложных задач производители предлагают оборудование с рядом адаптаций. Так, регулируемые опоры позволяют работать на неровных поверхностях (например брусчатка у старинных зданий) без риска повредить основания. Применяются также узкие и раздвижные шасси, позволяющие работать в арках, узких улочках, и другая техника. «Например, при реставрации одного московского особняка использовался коленчатый подъемник с поворотной корзиной и системой “мягкого старта”, чтобы избежать резких движений при работе рядом с лепниной», — рассказал Сергей Тимофеенко.
Замысловатые сложности
Реставрация — сложный и трудоемкий процесс. Причем сложности встречаются на всех этапах работ.
Например, на этапе обследования состояния объекта основная сложность — обнаружить все дефекты и создать полную картину картины как в графическом, так и в текстовом формате. Необходимо выявить подлинные строительные материалы ОКН, а для этого необходим подбор исторических сведений по объекту либо объектам-аналогам, указал Александр Шумилкин.
По его словам, на втором этапе — назначения этапов выполнения работ с соблюдением всех необходимых технологических решений, подготовкой рекомендаций по их соблюдению — необходим щадящий демонтаж поздних наслоений без повреждения аутентичных элементов. Укрепление конструкций часто осложняется запретом на современные методы и применение современных материалов.
Третий этап — проектирование с необходимостью соблюсти исторический облик объекта, что нередко сочетается с необходимостью приспособления здания для современного использования. «Необходим индивидуальный подход к каждому объекту, к особенностям его архитектурных и конструктивных решений. Реставраторы сталкиваются с нехваткой аналоговых материалов и необходимостью индивидуальных решений для каждого объекта», — уточнил Александр Шумилкин.
«Как представитель проектной организации скажу в первую очередь о сложностях на этапе обследования и проектирования. Исторические фасады, как правило, находятся в плотной городской застройке, а также бывают затенены деревьями, что усложняет выполнение их обмеров практически любым способом. Выполнение обмеров вручную — по умолчанию метод неточный и к таким фасадам обычно не применяется, а вот лазерное сканирование и фотограмметрия уже чувствительны к расстоянию до фасада (от сканера) и к наличию перед ним растительности — и для сканера, и для фотоаппарата. Обмеры всегда нужны “срочно”, поэтому летом некогда ждать осени, чтобы опала листва, а зимой некогда ждать, пока растает снег на карнизах. Все это снижает точность обмерных работ относительно возможной к достижению», — рассказал Александр Лапыгин, генеральный директор ООО «РУСЭКО-СТРОЙПРОЕКТ».
По его словам, есть сложности при организации доступа инженеров-обследователей во внутренние дворы, на чердаки, крыши и на соседние здания, а сегодня — запрет на обследования с помощью БПЛА во многих регионах. Это оставляет возможность лишь ручного фотографирования, что более трудозатратно, а иногда делает фотограмметрию неприменимым методом обмеров.
На этапе проектирования возникают проблемы программного обеспечения. «Универсальные программы для достижения сразу всех целей проектов реставрации отсутствуют, поэтому разные программы используются для разных задач, и большое количество времени требуется для передачи данных из одного ПО в другое. При конвертации часть данных неизбежно теряется, что тоже влияет на конечный результат», — отметил Александр Лапыгин.
Еще одна проблема, как ни странно, — борьба с коррупцией, которая заставляет ведомства придерживаться установленного законом срока на согласования в 30 дней. При этом через 30 дней вместо согласования заявитель может получить отказ и должен скорректировать проект. Результаты историко-культурной экспертизы не спасают ситуацию — у каждого эксперта может быть свое мнение, поэтому акты экспертизы приходится переделывать. «То есть пока система работает явно не так, как должна. Ну а пока таким образом тянется время, фасады продолжают разрушаться, все увеличивая объем реставрационных работ», — заключил Александр Лапыгин.
На круглом столе в Великом Новгороде эксперты обсудили вызовы строительства высокоскоростной магистрали (ВСМ) Санкт-Петербург — Москва. Завод «Полипласт» в Кингисеппе гарантирует надежность своих решений для одного из самых амбициозных инфраструктурных проектов.
Крупнейшее предприятие по синтезу добавок для бетона не только в России, но и в Европе с 2003 года наращивает мощности, создает R&D-центры, усиливает инженерную поддержку на объектах и адаптирует продукты под самые экстремальные условия.
Ключевые вызовы
Опыт участия в крупных строительных и логистических проектах, среди которых «Газпром Арена» и масштабные морские порты Северо-Запада, позволяет «Полипласту» с уверенностью преодолевать сложности, связанные со строительством ВСМ в Северо-Западном регионе.
Климатические условия — перепады температур, высокая влажность, морозные зимы — требуют бетона с повышенной морозостойкостью (F500 и выше). Логистика и дефицит сырья диктуют необходимость поставки миллионов тонн инертных материалов (щебень, песок) при ограниченных ресурсах региона. Соблюсти сжатые сроки — укладка 6 млн м³ бетона за три года — можно только при условиях бесперебойных поставок и стабильного качества. К тому же существуют технологические требования, определяющие долговечность конструкций на магистральной стройке: сохранение подвижности смеси до шести часов, устойчивость к динамическим нагрузкам и другие.
Как отметил Иван Махлаев, директор по продажам и маркетингу «Полипласт Северо-запад», ключевым вызовом становится не только состав бетона, но и транспортная доступность сырья, стабильность поставок и мощность региональных карьеров.
— Мы не можем сегодня ограничиваться взаимодействием только с производителями бетона, а должны выстраивать работу и с «золотым треугольником»: заказчик — проектировщик — подрядчик. Только так можно избежать ошибок и задержек, — подчеркнул он.
От лаборатории до объекта
Как отмечают эксперты, в условиях жестких сроков и сложного климата недостаточно просто поставить добавки, нужен комплексный подход, сочетающий передовые технологии с практической реализуемостью.
Компания «Полипласт» осуществляет инженерную поддержку клиентов на каждом этапе — от лабораторных испытаний до работы на объекте.
— Мы не просто продаем добавки — мы создаем отраслевые решения. Наша задача — чтобы каждый куб бетона на ВСМ соответствовал нормативам даже в экстремальных условиях, — отмечает Олег Трубецкой, руководитель отдела продаж по СЗФО «Полипласт Северо-запад».
Научно-исследовательская база предприятия позволяет проводить лабораторные испытания на соответствие ГОСТ 7473-2022 и адаптировать состав под разные участки трассы с учетом климата и нагрузок.
Система многоступенчатого контроля качества гарантирует соблюдение жестких требований к морозостойкости (F500), прочности и подвижности смесей.
Выездные технические специалисты на объектах проводят мониторинг параметров бетона в реальном времени. Таким образом может происходить оперативная корректировка составов.
Производственные мощности предприятия обеспечивают стабильные поставки в сжатые сроки.
Технический сервис, предоставляемый компанией Полипласт, - неотъемлемая часть совместной работы, включающий в себя: подбор оптимального решения, его адаптации к местным сырьевым материалам, отработка технологии производства и последующее сопровождение при реализации проекта.
Новости о проектах «Полипласт Северо-запад» — в Telegram-канале «ПолиПрактика».