Тепло для Петербурга: как цифровые решения помогают модернизировать городскую энергосистему
Обеспечение надежного теплоснабжения в условиях мегаполиса — задача колоссальной сложности. Перед энергетиками стоят амбициозные цели: апгрейд устаревших фондов, переход на экологичные виды топлива и — что особенно актуально — импортозамещение в сфере критически важного программного обеспечения.
Уже сегодня российские компании, отвечающие за теплопотребление, активно используют передовые методы для диагностики и обслуживания сетей — дроны и роботы. Осваивают 3D-печать запчастей для замены недоступных импортных компонентов, разрабатывают собственные инновационные продукты.
Реконструкция тысяч километров сетей и автоматизация котельных (перевод на безлюдный режим и погодозависимое регулирование для точной подачи тепла и экономии ресурсов), по мнению экспертов, требуют современных эффективных подходов к планированию и внедрения цифровых инструментов.
Например, акционерное общество «Топливно-энергетический комплекс Санкт-Петербурга» (АО «ТЭК СПб») — одна из ведущих компаний Северо-Запада, обеспечивающая теплом почти половину Петербурга (48% рынка), активно наращивает усилия в области модернизации и переоборудования производств, осваивает новые технологии в содружестве с отечественными разработчиками. Это позволяет предприятию успешно конкурировать на рынке.
Инновации в действии
Одним из ключевых направлений модернизации стала оптимизация проектной деятельности. После тщательного анализа отечественного рынка программного обеспечения в этой сфере АО «ТЭК СПб» был выбран российский комплекс для информационного моделирования (BIM) — Model Studio CS от компании «СиСофт Девелопмент» — разработчика ПО для автоматизации проектных работ и бизнес-процессов на основе технологии информационного моделирования (ТИМ).
Как известно, в состав Model Studio CS входят ряд программных модулей, которые можно применять комплексно или по отдельности в зависимости от задач автоматизированного проектирования конкретных объектов. Специалисты «ТЭК СПб» выполнили первый пилотный проект в этой технологии и остались довольны его результатом.
Испытательным полигоном для новой ТИМ-платформы стала реконструкция центрального теплового пункта (ЦТП). В качестве инструмента управления 3D-проектом была применена база данных CADLib Проект. Это позволило одновременно работать в едином информационном пространстве как с самой комплексной трехмерной моделью проектируемого объекта, так и с документацией, спецификацией, календарным планом и другой необходимой информацией.
Проектировщики разных специальностей взаимодействовали между собой, используя специализированные модули для архитектурных и строительных решений, железобетонных конструкций, тепломеханического оборудования и трубопроводов, систем электроснабжения, вентиляции и кабельного хозяйства.
— Пилотный проект по реконструкции ЦТП доказал эффективность для задач ТЭК, — констатирует Надежда Евстигнеева, ведущий инженер отдела проектирования АО «ТЭК СПб». — Во-первых, это оптимизация процессов: значительно сократилось время согласований между смежными специалистами. Возможность параллельной работы команды в едином информационном пространстве положительно сказалась на эффективности координации. Во-вторых, встроенные инструменты поиска коллизий позволили находить и устранять противоречия в проекте на этапе разработки, а не на стройплощадке. И наконец автоматизация рутины значительно снизила трудозатраты на формирование документации и спецификаций.
По мнению специалиста, в целом централизованное управление изменениями во всех связанных разделах проекта повысило его качество. В ближайших планах — внедрение программного комплекса Model Studio CS в работу предприятия.
— Без высокотехнологичного подхода к проектированию сегодня невозможно эффективно решать задачи модернизации в таких ключевых отраслях экономики, как энергетика и строительство инфраструктуры, — подчеркнула Надежда Евстигнеева.
В условиях непрерывной деятельности
Успех пилотного проекта по реконструкции ЦТП — результат сотрудничества АО «ТЭК СПб» с петербургской компанией «Ромбит», специалисты которой обладают всей полнотой знаний по лицензированию и прайс-листу разработчика ПО.
Авторизованный партнер «СиСофт Девелопмент» осуществляет на территории Российской Федерации не только распространение комплексной системы информационного моделирования Model Studio CS для 3D-проектирования объектов промышленного и гражданского строительства, но и обеспечивает ее комплексное внедрение и техническую поддержку. Спектр услуг включает модификацию (локализацию, кастомизацию, доработку), реверсивный инжиниринг, настройку, конфигурирование, техническую поддержку и удовлетворение других потребностей, возникающих при внедрении отечественного программного продукта.
Опыт «Ромбит», накопленный командой за годы работы, особенно ценен в условиях импортозамещения, когда пользователи вынуждены переходить на отечественные цифровые инструменты, не останавливая производство. Специалисты компании выстраивают этот процесс максимально плавно, минимизируя сбои в текущей работе. IT-трансформация происходит практически в «фоновом» режиме, что критически важно в условиях непрерывной деятельности ТЭК.
Кадры для цифровой трансформации
Компания-интегратор не только предоставляет необходимые ресурсы, но и обучает специалистов эффективному использованию инструментов как в текущей работе, так и в перспективе развития.
Помощь в изучении и использовании Model Studio CS получают пользователи в различных областях деятельности: инженеры, бухгалтеры, снабженцы, руководители, секретари и другой персонал проектной организации.
Собственный учебный центр АО «ТЭК СПб» играет важнейшую роль в подготовке и переподготовке специалистов для цифровой трансформации. Только за прошлый год здесь прошли обучение более 150 сотрудников. Особый акцент делается на освоении нового отечественного ПО.
— Нам нужно научить коллег работать с новым программным обеспечением в связи с импортозамещением. В 2025 году мы планируем обучить уже 200–250 специалистов, — отметила Ольга Ситникова, заведующая учебным центром АО «ТЭК СПб».
В будущее — с ТИМ-технологиями
Российские предприятия продолжают работать в соответствии с национальными проектами и целями. Например АО «ТЭК СПб» до 2033 года планирует провести модернизацию сотен котельных и ЦТП, реконструировать и построить 4 тыс. км тепловых сетей, полностью уйти от использования мазута в качестве резервного топлива.
В современных условиях критически важны усилия научных, конструкторских и проектных подразделений по осуществлению новых разработок и их внедрению в области импортозамещения. Цифровые инструменты, такие как BIM-технологии, безусловно, становятся неотъемлемой частью этого пути, позволяя повышать эффективность, снижать издержки и обеспечивать надежное тепло для миллионов жителей города.
По мнению экспертов, освоение отечественных программных решений — важный шаг к технологической независимости и устойчивому развитию энергосистемы.
Фасад безопасного детства
Новые школы и детсады все чаще возводятся с применением современных алюминиевых фасадных конструкций.
Проектировщики и строители все чаще обращаются к алюминию как к универсальному материалу фасадных систем. Его используют в виде алюминиевых конструкций в облицовке стен и декорировки, а также в сочетании со стеклом и другими материалами. По мнению ряда экспертов, в настоящее время АФК становятся неотъемлемой частью современных архитектурных решений, в том числе при создании объектов образовательной инфраструктуры.
В надежных стенах
По словам начальника отдела продукта и аналитики Группы ЦДС Натальи Кукушкиной, алюминиевые конструкции присутствуют на рынке достаточно давно и постепенно завоевали популярность в сегменте жилья высокого класса, где ценятся оригинальная архитектура, разнообразие фасадных решений, количество материалов, применяемых на фасаде, сложность геометрии. На стандартных объектах такие решения если и применяются, то в ограниченном количестве, в качестве вспомогательного материала для выделения отдельных элементов фасада, например первого этажа или входной группы. Но необходимо помнить, что в девелопменте, как и в других областях, мода на тот или иной материал может меняться со временем. Алюминиевые конструкции не относятся к числу распространенных фасадных решений для социальных объектов ввиду их высокой себестоимости. Они могут использоваться на каких-то уникальных проектах — знаковом лицее, крупном спортивном комплексе или выставочном центре. В то же время для массовой инфраструктуры, которая по нормативам должна быть в каждом квартале, такой материал, скорее, пока нетипичен.
С такими выводами не согласны другие эксперты. Они отмечают, что реализация множества архитектурных проектов за последнее время с применением алюминиевых фасадных конструкций удешевилась. Кроме того, в отношении образовательных учреждений растущий интерес к АФК продиктован прежде всего с нормативной точки зрения, по закону к ним предъявляются отдельные повышенные требования пожарной безопасности.
Руководитель мастерской фасадных решений Генпро Кирилл Садеков сообщил, что помимо очевидных преимуществ в виде негорючести, АФК имеют и ряд других особенностей. Например, алюминий не нуждается в дополнительной обработке защитными составами, поскольку при контакте с атмосферой образуется оксидная пленка. Она препятствует дальнейшему взаимодействию металла с окружающей средой, тем самым защищает его от коррозии на протяжении всего срока службы. Также металл довольно легкий, что упрощает и монтаж, и требования к фасадной подсистеме по несущей способности, что сказывается на экономической составляющей проекта. Часто путают алюминиевые панели и алюминиево-композитные панели. Композитные панели при некоторых преимуществах в части экономики и других технических особенностей на данный момент не обеспечивают повышенные требования для высотных зданий и зданий категорий функциональной пожарной опасности Ф1.1 и Ф4.1. Поэтому на подобных зданиях применение АФК максимально оправданно.
«В последнее время увеличивается число проектов с фасадами из алюминия. Он применяется как на детских садах и школах, так и в жилых зданиях, общественных зданиях, административных. АФК, являясь универсальным решением в техническом плане, предлагает практически неограниченную свободу по визуальным возможностям фасадов», — добавил он.
По данным Алюминиевой Ассоциации, отмечает главный архитектор проекта архитектурного отдела MARKS GROUP Валентин Шевелев, срок службы подсистем из алюминиевых сплавов в среднеагрессивных средах более 50 лет, что в два раза выше, чем у систем из оцинкованной стали с полимерным порошковым покрытием при сопоставимой стоимости. Стоимость подсистем из алюминиевых сплавов на 30% меньше, чем подсистем из нержавеющей стали с сопоставимыми сроками службы. Фасадные кассеты, получаемые методом гибки из алюминиевого проката толщиной 1,5–3 мм, имеют гарантию на отсутствие признаков коррозии 50 лет. Пластичность и легкость алюминия позволяет создавать фасадные элементы самой разнообразной формы и реализовывать нестандартные архитектурные решения.
«Количество зданий с применением алюминиевых фасадных конструкций непрерывно увеличивается благодаря тому, что они позволяют воплотить архитектурные решения, отвечающие современным тенденциям к повышению качества архитектурного облика объектов социальной инфраструктуры. И с дальнейшим развитием архитектурной отрасли применение АФК будет получать все большее распространение», — уверен эксперт.
Ключевое свойство АФК — это легкость алюминия, считает директор по развитию ECOOKNA GROUP Игорь Пашанин. Благодаря этому нагрузка на несущие стены и фундамент здания минимальна. Это упрощает монтаж на большой высоте. Сам процесс монтажа напоминает сборку конструктора: на стену крепится каркас, утеплитель, а затем на него быстро навешиваются готовые панели. Кроме того, алюминий не ржавеет, фасад служит 50 и более лет без необходимости ремонта или покраски. Система вентилируемого фасада с утеплителем и воздушным зазором работает как термос, сохраняя тепло зимой и прохладу летом: «Однозначно АФК стали чаще применять при строительстве социальных объектов, и эта тенденция только растет. Раньше школы, больницы и детские сады были типовыми и довольно безликими. Сейчас подход изменился. Добавлю, что при строительстве соцобъектов обязательно противопожарное остекление. Для него используется исключительно алюминий. Только он и сталь способны противостоять распространению огня».
И цвет, и свет...
Наша компания, отмечает генеральный директор компании «АФК Лидер» Александр Савельев, является производителем фасадных панелей и ламелей из алюминия, которые благодаря своим свойствам становятся все более востребоваными при возведении объектов социальной инфраструктуры, таких как детские сады, школы и образовательные центры. Алюминиевые панели и ламели, помимо положительных технологических характеристик, связанных с обеспечением безопасности, долговечностью, простым монтажом, энергоэффективностью, придают фасадам особенную эстетичность и яркую выразительность. Благодаря широкому диапазону различных форм, которые могут сочетаться как между собой, так и с другими облицовочными материалами (стекло, камень, дерево), современные школы и детские сады становятся удивительными архитектурными произведениями, радующими взгляд и поднимающими настроение как взрослым, так и детям. А возможность комбинирования разных оттенков и текстур делает каждое здание индивидуальным и необычным.
«Вот, для примера, один из наших интересных проектов — отделка алюминиевыми ламелями фасада нового учебного корпуса “Технопарк” Государственного морского университета в Новороссийске. Изначально к нам обратились за ламелями из композитных материалов, но мы предложили использовать алюминиевые ламели с обоснованием всех их преимуществ. Мы создали целый ансамбль из ламелей с запилом индивидуального изготовления с переменным сечением от 100 до 300 мм. Это было непросто, но результат того стоил. Ламельная композиция органично и впечатляюще смотрится на масштабном витраже», — подчеркнул Александр Савельев.
В тренде — и алюминиевые конструкции с сочетанием стекла. Заместитель директора по маркетингу и продажам «Алютех Санкт-Петербург» Сергей Чирков отмечает, что витражные конструкции с использованием алюминиевого профиля сегодня становятся неотъемлемой частью проектирования социальных объектов. Их применение позволяет не только создать уникальный архитектурный облик здания, но и обеспечить оптимальное освещение внутренних помещений, что особенно важно для учреждений социального назначения. Само витражное остекление перестало быть чем-то сложно проектируемым и дорогостоящим, а преимущества, которые дает алюминиевый профиль, при создании светопрозрачных фасадов, стали повседневным спасением во многих сложных проектах. Эти факты и привели к наличию алюминиевых витражей практически в каждом социальном объекте: атриумы, спортивные залы, бассейны и т. д.
«В данное время мы заканчиваем совместную работу над проектом на набережной Невской губы, это школа на 1650 мест. В нем воплощены все современные технологические решения, и алюминиевые витражные конструкции не стали исключением. В проекте применены решения по остеклению зенитных фонарей, теплых алюминиевых окон, внутренних перегородок, противопожарных конструкций, витражей спортивных залов, атриумов, входных групп. Это будет не просто школа, а украшение данной локации и замечательный пример для многих компаний, проектирующих подобные социальные проекты в нашей стране», — резюмирует Сергей Чирков.
Создавая мосты
В России активно ведется строительство современных мостов-гигантов. Государственная поддержка и передовые технологии способствуют успешной реализации этих проектов.
За последние шесть лет в России ввели в эксплуатацию более 1,8 тыс. мостов и путепроводов в рамках национального проекта «Безопасные качественные дороги». В их числе — мосты-гиганты протяженностью более тысячи метров.
Напомним, самым длинным мостом в России и одним из крупнейших в Европе считается Крымский. Его протяженность составляет 19 км, был открыт в 2018 году. Это один из самых значимых проектов в сфере транспортной инфраструктуры России, обеспечивающий непрерывное сообщение между Крымом и остальной частью страны.
За последнее десятилетие были введены в эксплуатацию в России и другие мосты-гиганты, меньшие в сравнении с Крымским по протяженности, но также важные для развития региональной, федеральной и международной транспортной инфраструктуры. Так, в 2024 году были открыты мост через Волгу в обход Тольятти (общая протяженность 3750 м), мостовой переход в районе Уфы (2670 м), мост через Суру в Чувашии (2416 м), мост через Каму на обходе Нижнекамска на строящемся продолжении трассы М-12 «Восток» (1300 м) и др.
В рамках национального проекта «Безопасные качественные дороги» до 2030 года планируется построить более 100 мостов общей протяженностью более 40 км, включая и мосты-гиганты. Самым большим из них должен стать 12-километровый мост через Волгу на южном обходе Саратова, который станет вторым по протяженности после Крымского.
Государственный интерес
По словам главного инженера АО «Институт “Стройпроект”» (входит в ГК «Нацпроектстрой») Бориса Суровцева, рост числа знаковых объектов, в том числе больших мостов, напрямую связан с общим ростом инвестиций в дорожно-строительную отрасль, а именно: в крупные государственные проекты федеральных трасс и развитие ГЧП-договоров в регионах. За последние 25 лет в России реализовано огромное количество таких объектов. Выделить особые в определенной степени затруднительно. Но, конечно, это Крымский мост, мосты-гиганты на Дальнем Востоке. Интересные проекты – Живописный мост в Москве, Бугринский мост в Новосибирске.
«Как житель Санкт-Петербурга я не могу не отметить проект Западного скоростного диаметра. Совершенно уникальный проект и для своего времени, и в целом. Из реализуемых сейчас объектов особо выделяется мост через реку Лену в Якутии. Проект во всех смыслах выдающийся, мост с такими рекордными параметрами в настолько суровых условиях строительства, пожалуй, не имеет никаких даже приближенных мировых аналогов. И еще долгое время, полагаю, не будет их иметь», — считает эксперт.
Мосты-гиганты действительно сейчас активно строятся в России, подтверждает главный эксперт направления «Дороги и мосты» ГК «Нацпроектстрой» Сергей Минаев. Из построенных компаниями НПС за последние два года можно отметить мосты через Волгу около Казани на обходе Тольятти, через Каму на обходе Нижнекамска: «Чтобы построить мосты такого уровня, необходимо объединять ресурсы — как денежные, так и технические. Например, сейчас в Перми строится внеклассный железнодорожный мост через Каму. В этом задействованы ресурсы сразу четырех мостоотрядов компаний, входящих в НПС».
Директор по развитию ГК ПСК Рубен Чинарьян считает, что упор на строительство мостов-гигантов — это, безусловно, непосредственное решение высшего руководства страны. «Мы в ПСК хорошо помним, какое внимание Владимир Путин, а также Дмитрий Медведев уделяли строительству вантовых мостов во Владивостоке. С тех пор тренд на мосты-гиганты уже 15 лет идет только по нарастающей. Нам как производителю приятно, когда президент страны открывает вантовый мост через Оку в Муроме и слышит от строителей М-12 положительный отзыв о нашей скользящей опалубке. В целом незначимых мостов в стране не строится, это всегда очень продуманные проекты», — добавляет он.
Ускорить процесс
По мнению экспертов, ускорить реализацию проектов помогают новые технологии в проектировании и строительстве мостов, использование инновационных методов работ, принятие нестандартных решений.
Одно из главных достижений последних лет — это ускоренный рывок в развитии информационных систем, рассказывает Борис Суровцев. BIM-технологии прочно вошли и закрепились на всех этапах жизненного цикла сооружений, в том числе в мостостроении. «Также можно отметить, что постепенно в РФ начали разрабатываться стали повышенной прочности, в том числе отлажено производство высокопрочной проволоки, необходимой для вантовых систем. Большое развитие получили системы мониторинга, диагностики строительных конструкций. Развивается и заводское производство мостовых конструкций — как металлических, так и железобетонных. Надо понимать, что мосты относятся к очень сложным инженерным сооружениям как с точки зрения проектирования, так и строительства. Для реализации таких объектов требуется очень высокая квалификация специалистов».
Схожие выводы делает и Сергей Минаев. Принципиально новые технологии относятся, скорее, к теме проектирования — в первую BIM-технологии. Новшества непосредственно в строительстве есть, но, видимо, это развитие уже имеющихся технологий сварки и резки металла, контроля за состоянием сооружений, использования более современной и эффективной техники. «В частности, при строительстве мостов через Волгу применялось такое новшество, как плавучий бетонный завод. Он позволил вести непрерывное бетонирование русловых опор. Разработаны и применяются новые типы опускных ящиков и скользящей опалубки».
Внедрение новых технологий в массовое мостовое строительство, полагает Рубен Чинарьян, — это во многом бюрократический и организационный процесс, где много и долго необходимо взаимодействовать с профильными институтами. «Так, очень важный итог 2024 года — введение нового ГОСТ 34278-2024 по механическим муфтовым соединениям, которые все больше заменяют сварку. Похожие процессы происходят и в других отраслях строительства, например, в 2024 году вместе с Госкорпорацией “Росатом” мы доработали СТО СРО-С 60542960 00011-2024 ”Требования к механическим соединениям арматуры железобетонных конструкций при строительстве”».
В ходе реализации проектов довольно часто требуется внедрение новых производственных решений для достижения наилучших результатов, отмечает генеральный директор ООО «Мостмеханика» Григорий Яблочков. В частности, это произошло при строительстве моста через Суру. «Основной особенностью при выполнении работ было совместное с заказчиком БТС-Мост решение по изменению проектного решения по технологии надвижки пролетного строения моста суммарным весом 10 500 тон и длиной 930 метров. Выполнив анализ вспомогательных конструкций, нам удалось существенно сократить их объем за счет применения прядей из высокопрочного каната и тросовой гидравлической системы, при этом обеспечить достаточно высокие скорости движения не менее 15 м/час, в том числе в зимний период», — подчеркнул он.
Светотехнический расчет
После завершения строительства моста не менее важно обеспечить его качественную эксплуатацию. На ряде мостов-гигантов нашей страны установлены опоры освещения нашей компании, отмечает коммерческий директор АО «АМИРА» Андрей Ермаченков. В их числе — Президентский мост через Волгу в Ульяновске, Николаевский и Высокогорский мосты через Енисей в Красноярском крае, Красный Дракон через Иртыш в Ханты-Мансийске, мост через Кольский залив в Мурманске. На мостовых сооружениях, эстакадах и подъездных дорогах используются разные опоры — чаще обычные граненые конические силовые и несиловые. К примеру, для моста через Суру в Чувашии установлены 200 таких опор. Они удобны тем, что при относительно небольшом весе устойчивы к ветровым и климатическим нагрузкам; легки в монтаже; цинковое покрытие защищает изделие от коррозии, продлевая срок службы опоры и сохраняя ее внешний вид.
«Но не всегда на мостах используется именно это решение для освещения. Для Высокогорского моста через Енисей, например, выбрали граненые изогнутые опоры, продолжая линию подъездной дороги. Таким образом, сложился единый ансамбль, где ряд изогнутых, арочных опор плавно перетекает в конструкцию моста. В целом особых сложностей в области освещения мостов нет. В плане импортозамещения и нормативной базы все отрегулировано, много крупных российских производителей, способных сделать грамотный светотехнический расчет. Как правило, производственные мощности крупных производителей и квалификация их сотрудников позволяет воплотить в жизнь любые идеи проекта», — резюмирует он.
