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.
У нас не заржавеет. Научный подход рассеивает подозрения
Нержавеющая сталь приобрела заслуженную популярность в строительстве и архитектуре. Она используется в конструктивных элементах зданий, во внешнем декоре и убранстве интерьеров. В буквальном смысле блестящие архитектурные объекты с фасадами из листовой нержавейки известны на весь мир. Среди них — концертный зал Уолта Диснея (США, Лос-Анджелес) и музей Гуггенхайма (Испания, Бильбао).
Не блеском единым!
Состав нержавеющей стали совершенствовался более ста лет: сплав с добавлением 12,8% хрома, полученный британцем Гарри Брирли в 1913 году, современные специалисты отнесли бы лишь к категории «медленно ржавеющих». Сегодня «нержавеющей» может считаться только сталь с процентным содержанием хрома не менее 17%. Именно такой минимальный процент этого химического элемента гарантирует антикоррозийные свойства нержавейки и ее знаменитый стойкий блеск. Но красота нержавеющей стали не была бы столь востребована, если бы не подкреплялась ее высокими функциональными возможностями. Прочность, долговечность, податливость к механической обработке, хорошие теплотехнические показатели, стойкость к коррозии — вот не менее важный список неоспоримых преимуществ нержавейки. Главное — выбрать оптимальный вариант из 250 известных марок с разными техническими свойствами.
Лучший выбор для фасада
Нержавеющая сталь активно используется как материал навесных фасадных систем (НФС). При выборе этого материала для НФС необходимо учитывать несколько важнейших условий. Сталь должна
- поддерживать нормативную (не менее 50 лет!) долговечность фасадной системы даже в агрессивной среде;
- иметь широкую номенклатуру различных толщин;
- хорошо поддаваться механической обработке;
В 90% случаев современные фасадостроители останавливают выбор на ферритной стали 12 х 18 (по ГОСТ 5632) или AISI 430 (по ASTM 240). Она прекрасно зарекомендовала себя даже в создании фасадов высотных зданий, а также сооружений с эксклюзивными архитектурными решениями или возводящимися в сложных климатических условиях.
На долговечность не влияет!
По иронии судьбы именно функциональные возможности марки AISI 430 в последнее время подверглись наибольшим сомнениям со стороны участников строительства. Их настораживал желтый налет в местах присоединения кронштейнов к внутренней поверхности зданий. Разработчики и производители НФС давно знают, что это не коррозия, а лишь визуальный эффект. Развеять сомнения скептиков смогла научная экспертиза.
Как известно, лучшие специалисты по нержавеющей стали находятся в НИТУ «МИСиС». Именно они провели оценку коррозийной стойкости образцов на основе углубленного лабораторного анализа элементов подсистем ДИАТ. Действительно, в зонах царапин и задиров были обнаружены незначительные следы ржавчины. Но они, как сказано в заключении (№ 067/18-501-10/1 от 10.06.2024), «не влияют на долговечность несущих конструкций навесной фасадной системы, так как в течение полутора суток под слоем ржавчины вновь происходит образование пассивной пленки, что приводит к самоторможению коррозионного процесса». Также в заключении утверждается, что «обнаруженные коррозионные повреждения не влияют на общую долговечность подсистемы из стали 430, которая составляет не менее 50 лет».
Эстетика диктует выбор
Дополнительная экспертиза показала, что потемнение ржавчины возникает при окислении поверхности и при воздействии агрессивных сред. Например, в местах соприкосновения терморегулирующих паронитовых прокладок, в производстве которых используют серную кислоту, с металлическими креплениями НФС. Такие потемнения являются лишь внешним проявлением взаимодействия материалов и никак не изменяют их основные свойства, однако ради сохранения блеска нержавейки можно подобрать парониту альтернативу. Например, сделать прокладки из ПВХ пластика, как поступили в компании ДИАТ. Этот материал не изменяет цвет при соприкосновении с металлом, по своим свойствам не уступает парониту и уже прошел успешное тестирование на практике.
Демонтаж: путь эволюции
Индустрия демонтажных работ в настоящее время проходит ощутимые технологические изменения. По словам специалистов ГК «АРАСАР», двигателем преобразования отрасли являются сами участники рынка.
В сравнении с настоящим временем, около двух десятилетий назад и ранее многие демонтажные работы были более трудоемкими и длительными по времени. Изменения в отрасли начались после внедрения в работу новых технологических решений и совершенствования спецтехники.
Пионерами внедрения инновационных практик демонтажа являются отраслевые компании Запада и ряда стран Юго-Восточной Азии. Однако и некоторые российские участники рынка сейчас начинают использовать собственные новаторские решения, меняющие принцип проведения работ. По словам экспертов, трансформация отрасли связана также с ростом интереса бизнеса к рециклингу и повторному использованию строительных материалов. Специалисты внедряют методы, позволяющие сохранять и перерабатывать ценные ресурсы. В ближайшие годы технологии демонтажа продолжат прогрессировать, будет меняться и сам подход к работе. В том числе на отрасль будут влиять цифровизация и 3D-моделирование.
Эволюция технологий демонтажа происходила прямо на наших глазах, рассказывает основатель ГК «АРАСАР» Александр Штарёв. За последние 20 лет серьезно усовершенствовались экскаваторы и то навесное оборудование, которым они могут работать, увеличилось количество операций, производимых ими, мощность, высота, на которой можно производить работы. Расширилось количество производителей. Внедрились и распространились алмазные технологии, появился лазер.
Основные факторы, которые влияют на внедрение новых решений, — это безопасность, скорость производства работ, рассказывает Александр Штарёв. К примеру, сейчас распространен механизированный демонтаж при помощи экскаваторов. Если компания использует специализированную современную технику со специальным навесным оборудованием, то это, безусловно, уже передовые методы работы. Также популярны у участников рынка взрывные технологии и алмазные технологии резки железобетона. Говоря о географических особенностях, можно отметить, что в менее развитых странах, пожалуй, еще можно встретить шар-бабу. Также там гораздо выше, чем у нас, процент ручного труда. В России сравнительно недавно появились технологии ГДШ и даже лазер для дистанционного демонтажа.
Основатель ГК «АРАСАР» признается, что пока далеко не все заказчики интересуются методом проведения демонтажных работ. Многие из них безответственно относятся к выбору подрядчиков на такие сложные и опасные работы, уделяя внимание в первую очередь цене. К чему это приводит — можно было увидеть на примере несчастного случая при демонтаже СКК в Санкт-Петербурге.
Двигателем же внедрения новых технологий у нас всегда выступают сами подрядчики, специализирующиеся на демонтаже, которые хотят производить работы безопаснее и быстрее, подчеркивает Александр Штарёв. «Наша компания использует все известные технологии, да и в целом на рынке мы известны как новаторы. Именно мы первыми в Европе, а может, и мире применили установку дистанционной лазерной резки для промышленного демонтажа аварийных металлоконструкций с расстояния в 60 метров. Также мы являемся пионерами внедрения алмазных технологий и одной из старейших компаний в этом направлении демонтажа в нашей стране. Суть этой технологии в том, что специальными пилами железобетон режется как масло на части, и затем эти части аккуратно снимаются краном. В перспективе, я думаю, будут развиваться лазерные технологии, а также больше будет использоваться цифровое построение моделей для прогнозирования демонтажа, оптимизации и максимальной безопасности производства работ», — резюмирует основатель ГК «АРАСАР».