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 России пока только набирает популярность модульное строительство. Отель «Игора. Времена года», спроектированный бюро Rhizome на территории всесезонного курорта «Игора» в Ленинградской области, собрал в 2023 году несколько архитектурных наград благодаря необычной архитектуре, применению деревянных конструкций и модульной технологии.
Отель «Игора. Времена года» располагается на 54-м километре Приозерского шоссе. Само строительство заняло девять месяцев, открылся отель в сентябре 2022 года.
В 2023 году отель получил Гран-при фестиваля «Архитектон» и победил в номинации «Лучший реализованный объект общественной функции» фестиваля. Объект также получил премию АРХИWOOD как лучшее общественное сооружение. Архитектурное бюро Rhizome награждено в рамках номинации «Проект туристического объекта или туристической инфраструктуры» конкурса креативных индустрий G8 Creative Awards.
Хотя отель отмечен «деревянной» премией АРХИWOOD, по мнению Павла Слепнева, генерального директора проектной мастерской «ПЕТЕРГОФ» (генеральный проектировщик), главная фишка — не деревянные конструкции, а модульное строительство: «Деревянные балки — не несущий конструктив здания, а пристройка к модульному зданию».
Свобода и гибкость
Для бюро Rhizome «Игора. Времена года» — очередной пример комбинирования пространственных модулей с конструктивом из клееной древесины, отмечает Евгений Решетов, партнер Архитектурного бюро Rhizome. По его словам, «Времена года» — это сотня видовых номеров, дополненных зданием ресепшн и лобби-бара.
«Будучи ограниченными высотой двух этажей и необходимостью разместить 200 постояльцев, мы сжали, изломали и искривили планировки корпусов. Мы расположили корпуса отеля на участке наподобие протяженной изгибающейся ленты. Так, чтобы из каждого номера открывался выразительный вид на поросший мхом еловый лес.
Используя современные и экологичные решения, мы стремились вступить в диалог с лучшими северными образцами архитектуры гостеприимства и здоровья середины XX века — будь то финский функционализм или советский модернизм. Отсюда — выбор примененных цветовых и формальных решений», — рассказал Евгений Решетов.
Все постройки на территории отеля сформированы из стандартных модулей площадью 20 кв. м и 40 кв. м, которые можно собирать по-разному — от обычного прямоугольного дома до сложных объемов.
Именно так собрана «змейка» корпусов, которая позволила сделать все номера видовыми.
В отеле — четыре корпуса, выносное лобби и отдельно административно-бытовой корпус — все не как в стандартном отеле, подчеркивает Павел Слепнев. По его словам, сложно выделить какие-либо нестандартные решения, их много. «Например, номера, которые состоят из двухэтажных модульных построек и снаружи — деревянная конструкция. Получается, что эта конструкция накрывает модули, то есть у нас идет двойная крыша: крыша модулей, потом полуметровое пространство, далее общая крыша, которая накрывает и модули, и террасу. Или, например, лобби сделано по совмещенной схеме: половина — из модулей, половина — традиционным способом», — поясняет Павел Слепнев.
Корпуса соединяет галерея, выполненная из клееной древесины. Поставщик — норвежская компания RamFjord. Между блоками корпусов расположены лестницы.
«Неординарным решением является само сочетание пространственных модулей на базе металлического каркаса с “обвесом” зданий из клееной древесины и деревянного погонажа. Это сочетание позволило как выполнить объект в логике высокой заводской готовности, так и избежать излишней скованности при оперировании ”кубиками” модулей номерного фонда. Дерево дает нужную свободу и гибкость», — пояснил Евгений Решетов.
Сборка проекта
Модульные технологии имеют целый ряд преимуществ. Например, не зависят от погодных условий, поскольку сборка модулей происходит заводским способом. После завоза на стройплощадку остается только правильно собрать готовые модули, что заметно сокращает сроки самого строительства.
Строительство отеля «Игора. Времена года» длилось меньше года. «Применение компонентов высокой степени заводской готовности сделало возможным производство и сборку отеля за девять месяцев», — говорит Евгений Решетов.
Генеральным подрядчиком выступил Опытный завод строительных конструкций из Гатчины.
«Выгода от модульных технологий — сроки и качество; отличие от традиционных технологий — возможность перекрывать большое пространство и решать нетиповые задачи», — утверждает Павел Слепнев.
Кроме того, модульная технология позволяет сохранять в относительной чистоте строительную площадку и не производить много шума. Это было важно, поскольку строительство велось на действующем курорте.
Возникали также сложности иного рода, касающиеся внутренней планировки отеля. Павел Слепнев пояснил: «По законодательству при эвакуации из номера надо попасть сначала в коридор, потом на закрытую лестничную клетку и только потом уже на улицу. А вариант эвакуации сразу на улицу из номера в нормах не прописан, поэтому пришлось идти за СТО и эту историю прописывать. Хотя решение, которое реализовано, более безопасно».
Но каких-либо чрезвычайных, выходящих за рамки обычного процесса проектирования и строительства нового объекта, сложностей в этом проекте не было, говорит Евгений Решетов. По его словам, проект «Игора. Времена года» является последовательным развитием методов и технологий, которые отработаны в предыдущих отельных проектах сети «Точка на карте».
«Команда проектировщиков и подрядчиков также была сработанной, все знакомы как с процессами, так и друг с другом», — уточнил он.
Назад, в будущее
Деревянное строительство на протяжении многих лет считалось уделом индивидуального строительства. Однако теперь появились нормы, которые позволяют строить не только частные домики.
Определенные требования к деревянному строительству, конечно, есть. «Главная специфика, разумеется, — в повышенном внимании к соответствию нормам пожарной безопасности здания, но, на наш взгляд, — проектная вводная, одна из многих, влияющих на проект, но не определяющих его. Важным моментом, разумеется, является понимание дерева как материала, его внутренней логики и свойств. Как в “сыром” виде, так и в виде изделий из клееной древесины. Эстетика работы с деревом для нас органична, мы не приходили в деревянную архитектуру из других дисциплин (железобетона или металла), для нас архитектурное проектирование с самого начала работы нашего бюро во многом и есть проектирование из дерева. Это наша стихия, наша среда», — говорит Евгений Решетов.
По его словам, в настоящее время уже работают новые нормативные документы, позволяющие реализовывать из древесины как жилые многоквартирные дома, так и общественные здания большой площади и емкости при соблюдении рационально необходимых подходов к проектированию и эксплуатации таких объектов. «К сожалению, пока не произошло взрывного роста в количестве реализованных проектов с использованием конструктива из клееной древесины, так как такие конструкции обычно дороже, чем более традиционные решения, а законодательного или общественного давления в разрезе экологичности, устойчивости и ограничения углеродного следа в строительстве в РФ пока не наблюдается; однако именно эти аспекты в первую очередь являются драйверами роста объемов строительства из возобновляемых источников в Европе и других передовых в отношении внедрения дерева в строительство странах», — заключил Евгений Решетов.
Новая транспортная магистраль М-12 «Восток» стала настоящим полигоном для апробации новых решений в дорожной отрасли. Здесь испытывают не только инновационные подходы в строительном процессе, но и технологии информационного моделирования на различных стадиях жизненного цикла объекта.
В соответствии с поручением первого заместителя министра транспорта Российской Федерации А. А. Костюка от 11 марта 2021 года технологии информационного моделирования (ТИМ) решено использовать при возведении нового участка скоростной магистрали М-12. В общей сложности уже оцифрованы строящийся обход городов Нижнекамск и Набережные Челны и реконструируемый участок существующей трассы М-7 «Волга» до границы между Республиками Татарстан и Башкортостан. Речь идет о 177 километрах дороги, 22 надземных пешеходных переходах, 16 мостах, 16 многофункциональных зонах, 16 транспортных развязках и 22 путепроводах. При этом одним из самых сложных искусственных сооружений является мост через реку Кама.
Концепция строительства обхода Нижнекамска и Набережных Челнов протяженностью чуть более 80 километров разработана с учетом перспективного развития скоростного маршрута М-12 на участке от Казани до Екатеринбурга. Будущая четырехполосная трасса автомобильной дороги категории IБ даст возможность автомобилям двигаться со скоростью до 120 км в час. Для обеспечения безопасности на участках примыканий в одном уровне и съездов транспортных развязок дорожники устраивают переходно-скоростные полосы, а также возводят путепроводы и мосты, устанавливают наружное освещение. Для электроснабжения объектов дорожной инфраструктуры здесь размещаются блочные комплектные трансформаторные подстанции, а в водоохранных зонах рек и ручьев специалисты оборудуют локальные очистные сооружения.
Информационная модель создана
«Была поставлена задача: все, что делается на стадиях “П” и ”Р”, объединить, чтобы можно было использовать в дальнейшем строительстве с переходом на эксплуатацию», — заявил Андрей Зенкин, заместитель главного инженера ФКУ «Волго-Вятскуправтодор», выступая на XI Международной специализированной выставке «Дорога».
С применением двух вендорных программ (S-info и clever) дорожники создали объединенную информационную модель. И теперь с ее помощью все участники процесса могут в динамике видеть ход выполнения строительно-монтажных работ. Другими словами, нажав на любой элемент в модели, можно перейти к привязанной документации, которая вышла из Главгосэкспертизы, а также изучить атрибутику документов, утверждающихся в процессе строительства. При этом доступ к информационной модели обеспечен как через браузер стационарного компьютера, так и с мобильного устройства.
В частности, на текущий момент уже проработано и в тестовом режиме происходит рассмотрение проектной и рабочей документации. Кроме того, вендоры создали возможность внесения изменений в раздел «Рабочая документация» и их согласования с применением электронной цифровой подписи.
Сейчас IT-специалисты работают над тем, чтобы участники процесса могли утверждать производство работ внутри системы. И по завершении наладки модуля каждый получит возможность изучить весь объем рабочей документации и подписать электронной цифровой подписью. При этом будет реализована возможность идентификации каждой подписи. Наведя курсор на QR-код, человек сможет получить подтверждение, что данный лист документа был подписан конкретной электронной цифровой подписью в определенный период времени.
Готовые акты журналов авторского надзора и строительного контроля уже формируются внутри системы. Цифровые документы также связаны с контрактной ведомостью, с выполнением КС и позволяют набирать в полуавтоматическом режиме практически весь необходимый перечень работ. После прохождения всех стадий согласования на документе собираются все электронные цифровые подписи, которые так же легитимны, как и живые.
Исполнительная документация пока загружается в сканированном pdf-формате, но в дальнейшем при развитии платформы появится возможность получать все данные в цифровом формате без бумажных носителей.
Формы КС-2 и КС-3 на текущий момент подписываются в полновесном формате. При этом участники видят, к каким документам привязаны все работы, как связаны с исполнительной документацией, контрактной ведомостью и журналом общих работ. Впрочем, в тестовом режиме на нескольких подрядчиках протестировано подписание КС внутри системы. И сейчас ведется работа над тем, чтобы документы автоматически выгружались в машиночитаемом виде и интегрировались с общей системой.
Как резюмировал Андрей Зенкин, на данный момент удалось осуществить взаимодействие между всеми участниками процесса: заказчиком, подрядчиком, исполнителями авторского надзора и строительного контроля, а также наладить прохождение всех документов в электронном виде, начиная с рабочей документации, которую загружает проектировщик. В тестовом режиме пройдены полные согласования томов рабочей документации с рассмотрением и отклонением замечаний, а также подписание всеми участниками процесса рабочей документации — вплоть до утверждения производства работ.
Со строгой отчетностью
Отдельное внимание разработчики уделили способам получения информации из ТИМ-модели для контроля работ на строительной площадке на основании данных, вносимых в систему подрядными и субподрядными организациями. Во-первых, создана возможность формировать отчеты автоматически по заранее настроенным шаблонам. Такой файл содержит в себе три блока: информацию о ходе разработки рабочей документации, об этапах проведения строительно-монтажных работ с разбивкой на плановые и фактические показатели в сравнении с различными периодами (за год, месяц или неделю), а также визуализацию хода выполнения работ в 3D-формате и с отображением в цифровой модели с добавлением хронологии строительства. Помимо этого, специалисты предоставили возможность оперативно получать аналитические выборки и представлять их в виде настраиваемых интерактивных дашбордов с обобщенной информацией в виде таблиц, графиков, диаграмм и фотоматериалов.
«Внедрение технологии информационного моделирования позволяет обеспечить безбумажное взаимодействие и обмен информацией абсолютно всех участников строительного процесса с использованием сводной цифровой информационной модели, которая помогает определять качество и объемы производимых работ в режиме реального времени. Кроме того, ТИМ повышает производительность труда за счет цифровизации производственных процессов в дорожной отрасли», — указал Иван Жевжиков, заместитель директора департамента цифровой трансформации ФАУ «РОСДОРНИИ».
Впрочем, уйти от бумажной документации на сегодняшний день удалось лишь частично. Дело в том, что не все государственные структуры уже перешли на «цифру».
«Как уже сказали, с Ростехнадзором у нас пока нет договоренности, поэтому, к сожалению, электронный вид не отменяет бумажного. Надо все сдавать и хранить. А что делать с исполнительной документацией? Ее надо в бумажном виде хранить в режиме ”постоянно”. Вопросов еще много», — обратил внимание Константин Могильный, руководитель «Автодор-Инжиниринг».
Работа требует средств
Еще один важный момент касается оплаты работ по содержанию и ведению информационной модели на этапах строительства и эксплуатации объекта. На текущий момент в сметы заложены только затраты, понесенные на стадиях «П» и «Р», так как работы идут с 2021 года, а учитывать стройку разрешили только в 2024 году согласно Приказу Минстроя России от 30 января 2024 года № 55/пр «О внесении изменений в Методику определения сметной стоимости строительства, реконструкции, капитального ремонта, сноса объектов капитального строительства, работ по сохранению объектов культурного наследия (памятников истории и культуры)». В состав значительного количества правок впервые вошел алгоритм расчета затрат застройщика, технического заказчика, лица, обеспечивающего или осуществляющего подготовку обоснования инвестиций, и (или) лица, отвечающего за эксплуатацию объекта капитального строительства; на формирование и ведение информационной модели при осуществлении строительства.
Метрика внедрения в деятельность субъектов инвестиционно-строительного цикла является одним из важнейших элементов использования технологий информационного моделирования. Утвержденные приказом положения позволяют отраслевым организациям использовать методологию определения затрат на технологии информационного моделирования при осуществлении строительства с учетом численности, заработной платы ТИМ-исполнителей, продолжительности строительства, коэффициента участия и индекса квалификации ТИМ-исполнителей, стоимости лицензии и поддержки ТИМ-системы, накладных расходов и сметной прибыли. «Работа по урегулированию вопросов ценообразования и сметного нормирования технологий информационного моделирования, а также по совершенствованию принципов и подходов к цифровой информационной модели будет продолжена», — подчеркнул Константин Михайлик, заместитель министра строительства и ЖКХ России.По заявлениям дорожников, на данный момент методика дает возможность покрывать около 70% понесенных затрат.
Иллюстрации: ФКУ «Волго-Вятскуправтодор», «С-ИНФО» и «Клевер»