«Капля металла» для спортивных достижений
В 2025 году Екатеринбург получил новую достопримечательность. Для посетителей открыла двери не просто крупнейшая на Урале крытая спортивная площадка, но и одно из самых технологичных сооружений мирового уровня в России — «УГМК-Арена» на 15 тысяч зрителей.
«УГМК-Арена» стала олицетворением современного комплексного подхода к проектированию. Авторы использовали и BIM-технологии и сценарное моделирование при различных режимах эксплуатации, и проводили климатические расчеты, и решали непростые вопросы акустики многофункциональных пространств — словом, делали все возможное для создания объекта мирового уровня. Но — обо всем по порядку.
За весь комплекс проектных работ — от архитектурно-концептуальных решений в сотрудничестве с немецким бюро HPP Architekten до комплексной координации и разработки всех разделов с применением BIM-технологий, которые позволили объединить архитектурные, конструктивные, инженерные и эксплуатационные аспекты в едином цифровом контуре, отвечали специалисты «ГОРПРОЕКТ».
Как отмечает заместитель генерального директора компании «ГОРПРОЕКТ» и руководитель проекта «УГМК-Арена» Сергей Смирнов, для компании участие в создании многофункциональной ледовой арены стало важным этапом, подтверждающим статус лидера в проектировании уникальных и технически сложных объектов. «Сложность проекта — в его амбициозности. Мы предусмотрели более двенадцати сценариев использования площадки, особое внимание уделили акустическим параметрам проекта, интегрировали мультимедиа системы, медиафасад, спортивное освещение и ТВ-инфраструктуру в единую медиаплатформу. В процессе реализации проекта были решены инженерные вопросы, связанные с разработкой фундамента на сложных скальных грунтах, проведением испытаний для интеграции уникальных проектных решений, было выполнено компьютерное моделирование микроклимата, моделирование движения посетителей, детальная проработка сценариев навигации и многое другое», — рассказывает Сергей Смирнов.
При первом взгляде на сооружение внимание каждого привлекает сетчатый металлический каркас медного оттенка с интегрированным медиафасадом площадью более 16 тыс. квадратных метров. Как отмечает управляющий партнер компании «Крес» Михаил Гуреев, впервые для подобного объекта была обоснована возможность устройства медиафасадов. Также к «изюминкам» проекта стоит отнести двухъярусную трибуну с прогулочными зонами и межэтажным перекрытием с ложами. Уникальным техническим решением стала и защита помещения основного зрительного зала (чаши арены) высотой более 21 метра с помощью роботизированных лафетных стволов.
«Бесспорно, ледовая арена в Екатеринбурге — амбициозный проект не только для региона, но и в масштабах России. Имея в портфеле опыт реализации аналогичных сложных многофункциональных спортивных комплексов, наша компания подошла к проектированию объекта с выверенным концептуальным представлением обеспечения пожарной безопасности. Тесное сотрудничество с проектной командой позволило решить сложный вопрос устройства наружного пожаротушения с применением сухотрубов в объеме стилобатной части здания. Также хотелось бы отметить реализацию трансформируемых (телескопических) трибун, обеспечивающих многофункциональность зрительного зала для различных сценариев использования арены», — делится Михаил Гуреев.
Надежная основа
Для создания подконструкции фасада и вентиляционных камер, покрытия, мостиков обслуживания и второстепенных конструкций покрытия вместе с конструкцией покрытия тренировочного поля общим весом более 7,5 тыс. тонн «Инженерно-строительный центр УГМК» обратился к «НТЗМК». «У нашего завода уже был опыт участия в строительстве подобных объектов, поэтому сложностей при изготовлении конструкций не возникало. Но, как и в каждом объекте, здесь были свои особенности, — рассказывает заместитель главного технолога ООО “НТЗМК” Евгений Шафаров. — В данном случае это было изготовление гнутых элементов фасада. Для обеспечения точных геометрических размеров элементов в отделе главного технолога были разработаны маршрутно-технологические карты. За этапами сборки и сварки производился постоянный контроль».
Еще одна особенность проекта заключалась в посекторной поставке металлоконструкций на строительную площадку в центре Екатеринбурга. Зона для складирования готовых изделий в городе оказалась небольшой, а монтажная организация настаивала в поставке металлоконструкций строго согласно графику и в полном объеме. Производственно-диспетчерский отдел еженедельно предоставлял отчеты о стадиях изготовления заказа на заводе и производил сверки поставленных изделий, в этом и заключался новый опыт работы для предприятия. ООО «НТЗМК» справился с поставленной задачей, конструкции доставлялись своевременно и в полной комплектации, что наилучшим образом сказалось на организации работы на предприятии, этот опыт был использован и в дальнейшем.
Неординарное здание потребовало нестандартных решений и в части защиты конструкций от влаги. «Задача с устройством гидроизоляции фундамента на площади более 10 тыс. квадратных метров с гарантированной защитой от протечек была решена устройством ремонтнопригодной системы с двухслойной ПВХ-мебраной толщиной в 2 миллиметра. Такое решение обеспечивает 100%-ную защиту от протечек. На крыше стилобата площадью 18 тыс. квадратных метров смонтированы системы “ТН-Кровля Барьер АВТО”, а эксплуатируемая часть кровли на площади 6 тыс. квадратных метров защищена системой “ТН-Кровля Тротуар”», – говорит руководитель технической службы Общего центра обслуживания корпоративных клиентов ТЕХНОНИКОЛЬ Юрий Гасанов, добавляя, что отвечающие высочайшим требованиям объекта решения компании были использованы при устройстве систем для фундамента, кровли и стилобата.
Отметим, что прочные железобетонные и стальные конструкции оснащены системой мониторинга, которая позволяет в режиме реального времени отслеживать состояние всех несущих элементов здания.
Источник: пресс-служба ООО «НТЗМК»
Ставка на многофункциональность
Ледовая арена стала домашней для местного хоккейного клуба «Автомобилист». Однако заложенный потенциал — намного шире. Сложная внутренняя организация «УГМК-Арены» позволяет принимать соревнования высочайшего уровня — вплоть до чемпионатов Европы и мира как минимум по одиннадцати видам спорта. При желании площадку можно легко трансформировать для проведения состязаний по фигурному катанию, баскетболу, гандболу, мини-футболу, волейболу, боксу, восточным единоборствам, керлингу или спортивной гимнастике. Более того, арена спокойно превращается в огромный концертный стадион или в площадку для проведения деловых конгрессов и форумов высокого уровня. Именно поэтому разработчики уделили особое внимание освещению и акустике. В общей сложности при строительстве здания использовано 224 световых прожектора и 188 акустических кластеров.
«Наиболее сложной задачей стало выполнение акустических требований к основной кровле над ареной площадью более 13 тыс. квадратных метров, которая, помимо тепло- и гидроизоляции, является элементом акустики зала. Совместно со специалистами объекта мы нашли эффективное решение путем интеграции в конструкцию системы “ТН-Кровля СМАРТ ПИР” слоев из ЦСП», — вспоминает Юрий Гасанов.
Не обошли стороной и вопросы безопасности посетителей. Внутри и по периметру арены использованы 1345 камер видеонаблюдения.
Отдельного внимания заслуживают и вопросы благоустройства, ведь ледовая арена расположилась в самом сердце столицы Урала. Участие в разработке соответствующего проекта принимала Проектно-строительная компания «Эверест». «Наша задача заключалась в комплексном проектировании и согласовании проектной документации, начиная со стадии концепции благоустройства территории и моделирования транспортных потоков до этапа получения заключения государственной экспертизы, — говорит директор ПСК «Эверест» Юлия Гареева. — Сложность и уникальность проекта заключались в нескольких аспектах: масштаб и комплексность, высокие требования к решениям и согласованиям, динамичность условий. Это был не просто объект, а целый кластер, включающий саму арену, транспортную и пешеходную логистику разных целевых групп, инженерные сети и благоустройство значительной территории в центре города. Работать в центре крупного мегаполиса с большим количеством существующих коммуникаций в стесненных городских условиях — это наша компетенция, наработанная за 15 лет деятельности компании. Взаимодействие в тандеме с иностранным проектным бюро «ЭсЭндПи» позволило привнести креативность решений и создать идентичность данной территории.
В результате многофункциональная ледовая «УГМК-Арена» получила уютную, современную среду, включая многоуровневое освещение с индивидуальными опорами, радиальные решения амфитеатров, зоны отдыха для разных групп населения и даже площадку очистных сооружений дождевых стоков, выполненную в едином контексте набережной с функциями рекреации.
1 ноября 2023 года состоялась конференция «ТИМИ-2023 Санкт-Петербург. Технологии информационного моделирования и инжиниринга», организованная компанией «НИП-Информатика» при поддержке «СиСофт Девелопмент» и «Нанософт». В ее работе приняло участие около 200 представителей строительных компаний, проектных институтов, вузов, специалистов сметного дела и строительной экспертизы.
По мнению исполнительного директора АРПП «Отечественный софт» Рената Лашина, информационное моделирование сегодня находится в топе цифровой повестки государства. Это связано с необходимостью достижения технологического суверенитета в ближайшие 2-3 года, поскольку большинство иностранных производителей ПО для информационного моделирования ушло с российского рынка.
«Наша компания столкнулась с непростой проблемой: за ограниченное время заменить импортное программное обеспечение, не теряя при этом функциональности», – обозначил ключевую задачу российских разработчиков САПР Илья Ивахов, начальник отдела САПР ПГС «НИП-Информатика».
Компания «СиCофт Девелопмент», которая в течение 15 лет развивает это направление, сейчас выступает лидером в разработке САПР- и ТИМ-решений. Об этом говорят масштабы распространения ее программных продуктов: свыше миллиона лицензий, более 35 тысяч предприятий-клиентов и 400 тысяч рабочих мест. Не случайно лейтмотивом конференции стала программа Model Studio CS на платформе nanoCAD и практика ее применения в промышленном и гражданском строительстве. Один из наиболее популярных продуктов Model Studio CS Строительные решения включает средства 3-мерного проектирования по разделам АР, КР, графическую САПР-платформу nanoCAD, библиотеку элементов в поставке с ПО, подсистемы генерации чертежей и спецификаций на основе российских стандартов. По сравнению с первой версией 2014 года программа увеличила перечень команд с 12 до 127 и постоянно обновляется благодаря практикам с такими партнерами, как Газпром, Росатом, Роснефть и другими ведущими компаниями.
Руководитель проектов Александр Коростылев рассказал собравшимся о комплексной BIM-cистеме Model Studio CS, области ее применения, замещении иностранных программных продуктов, а также о планах и приоритетах развития программного комплекса Model Studio CS и единой информационной платформе CADLib на период до 2025 года. Среди них – поддержка ОС на базе Linux, датацентричная технология, оптимизация алгоритмов обработки больших моделей и многое другое. Другие специалисты компании подробно остановились на функционале АРМ операторов BIM-моделей, методике подготовки экспресс-смет, комплексном решении NS Project для цифровизации процессов проектирования.
В отличие от зарубежных вендоров отечественные разработчики готовы адаптировать продукт под конкретные требования, а их взаимодействие с заказчиком можно назвать командной работой. К примеру, с «ГЭХ Теплостройпроект» у «СиСофт Девелопмент» сотрудничество по разработке и внедрению автоматизированного проектирования тепловых сетей длится с 2017 года. «Во-первых, компания решила вложить усилия в создание критически необходимого для нас инструмента, которого изначально не было в Model Studio CS, – отмечает руководитель департамента технической политики, методологии и стандартизации Александр Можаев. – Во-вторых, при выборе платформы нас склонили в пользу nanoCAD, а не AutoCAD, поэтому 2022-й не стал для нас неожиданностью».
С подобными прикладными кейсами выступило несколько заказчиков, что говорит о широком потенциале отечественных САПР.
Российские программные продукты далеко не первый год заменяют зарубежное ПО, и с каждой новой версией разработчики зачастую предлагают по-настоящему инновационные решения. Например, специалисты «Нанософт разработка» представили первые в России smart-нормативы для проверки информационных моделей через алгоритмизацию семантического анализа. Другие разработки компании – обработка данных 3D-сканирования с помощью модульной платформы ReClouds или автоматизация поиска нормативных нарушений в цифровой модели – также вызвали большой интерес участников конференции.
«Мероприятие в Санкт-Петербурге стало живой площадкой общения в силу того, что в городе и в Ленинградской области растет пул компаний, влившихся в цифровую трансформацию, – подвел итоги конференции директор представительства ГК «СиСофт» Александр Белкин. – Здесь мы познакомились с интересными практиками выбора и внедрения софта и вновь пополнили свое портфолио темами, которые могут стать перспективными направлениями развития».
В России начинают испытывать золошлаки в дорожном строительстве.
Правительство Российской Федерации в соответствии с положениями федерального проекта «Экономика замкнутого цикла» и отраслевыми программами, связанными с вовлечением вторичных ресурсов в промышленный оборот и строительство, планирует запустить процесс, направленный на масштабное использование золошлаков ТЭЦ при возведении зданий и объектов транспортной инфраструктуры. Сейчас на пилотных участках дорог специалисты используют или планируют к использованию золошлаковые материалы (ЗШМ), чтобы детально изучить их техническую и экономическую эффективность, а по итогам испытаний оценить эксплуатационные характеристики дорожной одежды из золошлаков. Ожидается, что результаты исследований лягут в основу нового предварительного национального стандарта (ПНСТ) в части применения вторсырья.
Существующая нормативная база давно позволяет применять шлаки в дорожном строительстве. Например, для зол-уносов документы, регламентирующие их применение, появились еще в 1975 году, а в 2013-м к ним добавились рекомендации Росавтодора, изложенные в ОДМ 218.2.031–2013 «Методические рекомендации по применению золы-уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве». Однако на практике проекты с использованием этих материалов встречаются достаточно редко.
Сегодня есть намерение изменить ситуацию, так как применение вторсырья становится все актуальнее. «Личное мое мнение – тема очень перспективна, особенно в дорожном строительстве, ‒ заявил заместитель Председателя Правительства РФ Марат Хуснуллин во время выступления в Совете Федерации. ‒ Это даст возможность использовать более дешевые материалы, более качественные. Тему надо «толкать», я ее поддерживаю». По словам вице-премьера, для запуска массового использования необходимо урегулировать нормативную базу, наладить взаимоотношения между всеми участниками процесса и провести работу с подрядчиками. Собственно, эти процессы сейчас идут полным ходом.
Новый взгляд на золошлаки
Тема получила развитие прошлой осенью, когда в ходе работы X Международной специализированной выставки-форума «Дорога 2022» с предложением о сотрудничестве с Росавтодором выступили представители Сибирской генерирующей компании (СГК). Ежегодно на собственных производственных площадках она образует более 8,5 млн тонн золошлаковых отходов, и представители компании выразили намерение поставлять дорожникам не отходы, а конкретный материал для использования.
Устные договоренности были оформлены Меморандумом о взаимодействии, и в настоящее время перешли в плоскость разработки и утверждения проектов и опытных испытаний. Вблизи золошлакоотвалов СГК строители подобрали пилотные объекты, на которых приступили к изучению возможностей различных видов материала. «Не секрет, что характеристики золошлаков на каждом из предприятий могут быть различными. Соответственно и подходы для их применения должны быть разными. По большому счету нам надо показать дорожникам, как работать с данным материалом», ‒ отметил начальник Управления научно-технических исследований, информационных технологий и хозяйственного обеспечения Росавтодора Сергей Гошовец.
В целях комплексного подхода к вовлечению золошлаковых материалов в дорожное строительство специалисты Росавтодора подготовили, согласовали и утвердили план мероприятий (дорожную карту) по расширению применения золошлаковых материалов, а также дорожно-строительных технологий и материалов. Для того чтобы мероприятия согласно дорожной карте имели конкретные результаты, к работе были привлечены генерирующие компании, научно-исследовательские отраслевые институты, ТК 418 «Дорожное хозяйство», ППК «Российский экологический оператор», Национальная ассоциация развития вторичного использования сырья (АРВИС). Были сделаны запросы в регионы по планам применения ЗШМ на опытных участках, получена информация о потенциальных объектах, на которых возможно использование золошлаковых материалов.
В настоящее время уже сформирован перечень перспективных объектов, на которых можно провести технико-экономическое сравнение вариантов проектных решений применения ЗШМ при разработке и экспертизе проектной документации в регионах Российской Федерации.
Проекты находятся в разной степени готовности, и это во многом зависит от генерирующих компаний, которые отвечают за состояние золошлаковых отвалов, а также от позиции региональных властей, которые заинтересованы в сокращении объемов хранения ЗШМ.
Важно отметить, что все задействованные организации согласились с необходимостью системного и вдумчивого подхода. Нельзя допустить, чтобы проекты готовились наспех, ведь это может привести к технологическим ошибкам, а значит, будет иметь негативный эффект как для дорожного хозяйства, так и для решения экологических проблем, связанных с применением вторичных ресурсов.
Требуется глубокая проработка проектов с учетом характеристик и особенностей ЗШМ на различных объектах генерации, а также логистических, технологических и иных аспектов. Логистические цепочки, способствующие вовлечению вторичных ресурсов в дорожное строительство, могут быть определены при разработке конкретных проектов с учетом экономической, технологической и технической целесообразности приоритетного применения местных материалов и вторичных ресурсов.
Таким образом, Росавтодор в рамках своих полномочий проводит работу по созданию условий для вовлечения вторичных материалов в хозяйственный оборот в сфере строительства.
Пилотные проекты
Осенью 2023 года СГК предоставила золы-уносы в объеме 100 тонн с расположенной неподалеку Барнаульской ТЭЦ-3 для реконструкции 200-метрового участка трассы Павловск ‒ Колыванское ‒ Ракиты ‒ Топчиха. Дорожники Алтайского края включат вторсырье в состав вяжущей смеси, заменив часть цемента на золы-уносы с модификаторами, увеличивающими прочность материала, а затем с помощью ресайклера восстановят и стабилизируют дорожное полотно по всей толщине. Как поясняет Сергей Голиков, руководитель дорожных проектов СГК, используемая зола бурого угля обладает вяжущими свойствами и позволяет улучшить показатели бетонной смеси при замене до 30% цемента.
На Кузбассе, где нет песчаных карьеров, специалисты предлагают испытывать шлаковый песок фракцией 1–5 мм с Томь-Усинской ГРЭС на опытном участке стратегической автодороги Шарап ‒ Восточный. Согласно результатам совместных исследований СибАДИ и СГК материал может стать хорошей заменой естественному песку, а за счет сокращения расходов на логистику обеспечит экономию при строительстве данного объекта до 100 млн рублей. Ожидается, что строительные работы начнутся до конца текущего года.
«Мы представили коллегам-дорожникам все необходимые расчеты, и уже в этом году должен быть выполнен опытный участок дороги с применением нашего материала, ‒ говорит директор по реализации золошлаковых материалов СГК Петр Саньков. ‒ Если он подтвердит свои качественные характеристики и экономическую целесообразность, можно рассчитывать, что значительная часть дороги может быть построена с использованием этого техногенного песка».
Рассматривается возможность применения золошлаковых материалов Новосибирской ТЭЦ-5 в рамках третьего этапа реконструкции Чуйского тракта. На сегодняшний день материал прошел необходимые испытания, которые подтвердили возможность его применения в земляном полотне.
Еще один вариант использования золошлаков для устройства насыпи дорожники планируют испытать в Новосибирске при реализации проекта по строительству подъезда к Плющихинскому жилому массиву по улице Доватора. В данном случае дорогостоящий покупной грунт предлагается заменить на более выгодный золошлак. По данному проекту выполнено технико-экономическое обоснование, доказывающее техническую и экономическую эффективность решения.
В Хакасии при реконструкции улицы Белых Облаков в пригороде Абакана было предложено применять крупнообломочный золошлак, имеющий согласно исследованиям СибАДИ способность к набору прочности. Однако сейчас определяется экономическая целесообразность реализации этого проекта ввиду наличия в регионе дешевых природных материалов.
ФАУ «РОСДОРНИИ» ведется работа с правительством Томской области. Специалисты субъекта РФ разработали региональную программу по повышению объемов использования ЗШМ, в том числе на объектах дорожной инфраструктуры. Решение этого вопроса позволит определить возможность применения золошлаковых отходов Северской ТЭЦ.
Уральским филиалом ФАУ «РОСДОРНИИ» проводилась работа по испытаниям грунтов и подбору рецептов смесей с ЗШМ для применения на пилотных объектах дорожной инфраструктуры в Свердловской, Кемеровской и Томской областях, а также в Республике Бурятии.
Методика использования золошлаков
Классификация золошлаков вместе со способом применения каждого из видов вторсырья будет прописана в нормативном документе, над которым сегодня работает Ассоциация «Р.О.С.АСФАЛЬТ» вместе с Сибирской Генерирующей Компанией. Новый ПНСТ в области применения золошлаков в дорожном строительстве планируется создавать в четыре этапа, а с основными тезисами участники отрасли смогут ознакомиться в июле 2024 года. К этому времени золошлаки различных видов уже применят при строительстве пилотных проектов.
Отметим, что при изучении вторичных ресурсов специалисты намерены внимательно следить не только за качеством строительства, но и оценивать экономический эффект от использования данного материала. Это важно, ведь к месту работ шлаки будут доставлять из расположенных неподалеку золоотвалов. Для некоторых пилотных объектов цена может составить 1 рубль за 1 кубометр при условии загрузки золошлаков на отвалах. Такие расценки действуют уже не первый год, что выгодно выделяет материал из общего списка крупнотоннажных материалов для строительства. Однако важно учесть, что золошлаки должны отвечать требованиям к дорожным материалам и быть стабильными по качеству. И их подготовка к использованию порой влечет за собой значительные затраты.
По словам Петра Санькова, положительный эффект от использования золошлаков, полученный при работе над пилотными проектами, позволит пробить стену непонимания и распространить применение вторсырья в сфере дорожного строительства. При этом речь не идет о том, чтобы обязать подрядчиков применять золошлаки на каждом объекте. Использовать материал предлагается только там, где это оправдано экономически. Например, при реконструкции дороги вблизи золоотвала. Если говорить про хранилища золошлаковых материалов СГК, то они расположены в Новосибирске, Красноярске, Абакане и Барнауле.
Ожидается, что на следующих этапах испытаний к работе подключатся и другие теплогенерирующие компании, чтобы дополнить базу данных исследований. Согласно дорожной карте по расширению применения золошлаковых материалов, а также дорожно-строительных технологий и материалов АРВИС является ответственной организацией за формирование перечня поставщиков золошлаков, которые соответствуют требованиям к дорожно-строительным материалам, для последующего использования органами управления дорожным хозяйством федерального и регионального подчинения и проектными организациями.
Изученные золоотвалы специалисты АРВИС наносят на интерактивную карту, размещенную на официальном сайте Минэнерго России. Сервис включает данные о расположении золоотвалов, физико-технические свойства указанной золы, химический состав и возможности ее применения и отгрузки.
