«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.
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.
Практическая конференция «Технологии информационного моделирования и инжиниринга» вызвала огромный интерес у представителей бизнеса. Было много специалистов из строительной отрасли. В определенной степени мероприятие можно назвать знаковым, так как оно проходило почти сразу после введения очередного пакета санкций США, предписывающих иностранным компаниям не оказывать услуги в сфере ИТ и облачных сервисов в России.
Организаторами конференции выступили «СиСофт Девелопмент», разработчик программного комплекса Model Studio CS и «РОМБИТ», партнер-эксперт отечественного разработчика.
Среди прочих на конференцию пришли девелоперы, проектировщики, архитекторы, представители органов власти. И это неслучайно. Можно сказать, одномоментно строительная отрасль лишилась всего программного обеспечения, которое использовала многие годы.
С 12 сентября 2024 года американским технологическим компаниям запрещено оказывать консультационные и проектные услуги в России. Запрет распространяется на всех юридических и физических лиц России. Более того, оказывать ИТ-услуги для России не могут лица, находящиеся на территории США, а также американские граждане и организации, которые живут за пределами Америки. Санкции распространяются и на иностранцев, живущих и работающих в нашей стране. Можно сказать, с этого момента любой зарубежный софт, используемый на территории страны, частично или полностью прекратит свою работу.
Самым распространенным программным обеспечением в строительной отрасли долгие годы была система автоматизированного проектирования AutoCAD. Разработчик — американская компания Autodesk. У представителя заокеанского бизнеса есть еще один продукт для информационного моделирования зданий (BIM технологии). Это Revit. На рынке активно используется и более узкое ПО: Sketchup, Civil 3D, Tekla Structures, Sap2000, Procore и другие программы. Однако это все зарубежные продукты, подпадающие под санкции. Поэтому для представителей российской архитектурно-строительной сферы огромный интерес вызвало обсуждение отечественной системы 3D-проектирования Model Studio CS. Особенно это касалось уже накопленного опыта при проектировании тепловых пунктов, кабельных хозяйств и других гражданских объектов.
«Мы рады, что на ТИМИ-2024 к диалогу присоединились не только промышленные предприятия, но и крупные застройщики. Прошедшая конференция — это очередная ступень нашей работы на пути расширения использования российского инженерного программного обеспечения на предприятиях реального сектора экономики и, как следствие, импортонезависимости от иностранных решений», — сказал генеральный директор компании «РОМБИТ» Игорь Титаренко.
3D российской действительности
Участники конференции с интересом знакомились с отечественными разработками. А если говорить о строительной отрасли, здесь интерес вызвала система 3D-проектирования Model Studio CS. Это информационная среда, в которой аккумулируются все необходимые данные в режиме реального времени. Специалисты назвали важным аспектом работы системы возможность настройки атрибутивной информации элементов. После чего дерево проекта позволяет быстро находить все нужные элементы. Помимо создания 3D и 2D-элементов, система позволяет настраивать уровень детализации и создавать немоделируемые элементы, которые не отображаются графически, но содержат информацию, выводимую в спецификациях.
Сейчас Model Studio CS уже используется при реализации крупных проектов строительства — от прокладки метрополитена до строительства жилых домов — и помогает управлять на всех этапах работ. Не менее важным оказался и тот факт, что система учитывает все требования отечественного законодательства.
Ведущий инженер отдела проектирования ГУП «ТЭК СПб» Надежда Евстигнеева рассказала: «При внедрении системы Model Studio CS в компании рассчитывали добиться сразу нескольких результатов. Во-первых, оптимизации бизнес-процессов и выявления ошибок на ранних стадиях проектирования. Это давало снижение затрат на строительство и последующую эксплуатацию. Этого удалось добиться за счет визуализации проекта, эффективного планирования и минимизации непредвиденных работ». Эксперт также отметила сокращение сроков проектирования за счет параллельной работы специалистов и сокращения времени взаимодействия.
По словам ведущего инженера тепломеханического отдела проектирования компании «НордЭнергоИнжиниринг» Анастасии Кожаровой, для выбора программного обеспечения были заданы несколько параметров. Софт должен быть отечественным, иметь интуитивно понятный интерфейс и предоставлять комплексное решение. Не менее значимо было требование для быстрого обучения персонала.
«На данный момент 75% рабочей и проектной документации в компании выпускается на основании 3D-модели, выполненной в Model Studio CS», — констатировала Анастасия Кожарова.
Внедрение комплекса проходило в несколько этапов. Сначала были проведены аудит и обучение. Процесс внедрения системы начался с пилотного проекта. После чего были прописаны стандарты и регламенты. И уже тогда начался переход на работу Model Studio CS.
Со своей стороны, руководитель отдела внедрения инженерного ПО компании «РОМБИТ» Сергей Устинов добавил, что протокол перехода на Model Studio CS предполагает и подбор программного обеспечения, исходя из потребностей предприятий, а также возможность технического сопровождения работы системы.
Своими силами
Стоит сказать, что у участников конференции очередной пакет введенных санкций не вызвал особого пессимизма. Скорее, даже наоборот. Все с огромным воодушевлением слушали доклады о возможностях российского программного обеспечения и переходе на отечественный софт. Тем более что за последние годы российская ИТ-индустрия совершила огромный рывок вперед. По словам руководителя проектов по внедрению компании «СиСофт Девелопмент» Александра Корыстылева, на отечественном рынке программного обеспечения отечественные разработки уже занимают более 50% рынка. И доля продолжает увеличиваться.
Из выступлений участников конференции можно было сделать вывод: наиболее активными пользователями отечественного софта оказались экономические гиганты и предприятия — лидеры из разных отраслей. Объясняется это просто. Во-первых, таким образом компании минимизируют судебные риски, так как обязаны пользоваться исключительно лицензионными продуктами. Во-вторых, защищают себя от других непредвиденных ситуаций, которые могут случиться в будущем. Однако главным был другой посыл: отечественный софт позволяет подстраивать программное обеспечение под потребности любого бизнеса и конкретно взятого предприятия.
«Мероприятие стало отличной площадкой для обмена опытом и знаниями о современных технологиях информационного моделирования. Наша цель — помочь специалистам в их профессиональном развитии и предоставить им возможность познакомиться с новыми подходами и инструментами», — сказал заместитель директора департамента внедрения «СиСофт Девелопмент» Александр Белкин.
С поддержкой
Использование технологий информационного моделирования давно стало обязательным для гражданского строительства. Если говорить о Санкт-Петербурге, в нашем городе инновационный подход задолго стал визитной карточкой строителей и проектировщиков. Современное программное обеспечение помогает архитекторам, инженерам и строителям создавать точные и эффективные проекты, управлять ресурсами и координировать работу больших команд.
Однако, как выясняется, многие до последнего оттягивали переход на отечественное программное обеспечение. Хотя о необходимости такого шага все говорят давно. Например, весной этого года председатель правительства России Михаил Мишустин на конференции «Цифровая индустрия промышленной России-2024» говорил, что к 2030 году 80% российских предприятий должны перейти на отечественный софт. Для этого федеральные власти разрабатывают меры поддержки, так как переход на отечественное ПО может потребовать значительных затрат. Особенно для крупных проектов. Поэтому правительство намерено компенсировать бизнесу до половины затрат на внедрение отечественного инженерного и промышленного программного обеспечения. Кроме этого, рассматривается возможность предоставления дополнительных преференций организациям, которые отдают предпочтение отечественным разработкам. Среди прочего речь идет о выдаче кредитов по льготной ставке на модернизацию программного обеспечения.