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.
Дать вторую жизнь
Процесс внедрения масштабной и максимально возможной переработки строительных отходов в стране пока замедляется недостаточным уровнем господдержки, отсутствием эффективно работающих законодательных механизмов и стандартов.
В России ежегодно образуется более 80 млн тонн строительных отходов. При этом только четверть от этого объема отправляется на переработку и производство вторичных стройматериалов.
По мнению экспертов, тормозит процесс внедрения масштабной и максимально возможной переработки строительных отходов множество факторов. В том числе слабая господдержка таких проектов на местах, нехватка федеральных норм и отраслевых стандартов, которые могли бы регулировать и стимулировать данный формат утилизации таких отходов. Для реформирования сферы обращения со строительными отходами Правительство РФ приняло программу «Применение вторичных ресурсов, вторичного сырья из отходов в сфере строительства и жилищно-коммунального хозяйства на 2022–2030 годы». Но в целом пока в настоящее время обращение со строительными отходами регулируется субъектами Федерации. В силу различных причин большинству регионов страны решить «мусорную» проблему достаточно сложно.
Региональный фактор
Во – первых, считает заместитель генерального директора ГК «Арасар» Антон Тарасов, как и для всей нашей страны, необходимо разделить Москву с Московской областью и все остальные регионы. И если в этих двух регионах ситуация с переработкой и последующим вовлечением строительных отходов уже весьма на высоком уровне и приближается к самым высоким стандартам, то в других регионах все намного печальнее, хотя государство и явственно показывает, что заинтересовано в экологичном тренде.
«Поэтому в целом ситуацию можно оценивать сдержанно и оптимистично. Ситуация в Петербурге и ЛО не сильно отличается от остальных регионов и очень отстает от Москвы, к сожалению. У нас все еще много компаний, которые занимаются демонтажом и безответственно относятся к экологии, бережливому производству и устойчивому развитию», – добавил он.
Схожие выводы делают и другие эксперты. «В настоящее время в России ситуация с утилизацией строительных отходов очень острая. Предприятий, имеющих лицензию на утилизацию строительных отходов, недостаточно, в итоге они не справляются с тем объемом, который необходим для строительной индустрии. В ряде регионов РФ проще вывезти отходы на размещение (на свалку) и заплатить плату за негативное воздействие, чем на утилизацию, так как стоимость за утилизацию очень высока», – отмечает главный эколог ООО «ГЕОИЗОЛ» Татьяна Шевченко.
Размещение и утилизация строительных отходов производятся на лицензированных полигонах, напоминает генеральный директор ГК «ПРАЙД» Антон Шевченко. Практически в каждом городе России есть по несколько полигонов.
Что касается нашего региона, то почти все полигоны расположены на территории Ленинградской области, на территории Санкт-Петербурга полигонов нет. Большинство полигонов практически исчерпали свои мощности и нуждаются в рекультивации.
Также на территории Санкт-Петербурга и ЛО есть лицензированные предприятия по утилизации строительных отходов. Но мощности действующих компаний для переработки образующегося строительного мусора, конечно, недостаточно. Однако компании готовы наращивать свои производственные потенциалы, если им будет обеспечен сбыт полученной продукции. При поддержке государства и региональных властей, – уверен он, – проблема может быть решена эффективно и в короткие сроки».
Между тем у почти образцовой и показательной Москвы и Московской области есть свои сложности с утилизацией строительных отходов. По словам коммерческого директора KSD Group Андрея Сарина, их собственный полигон по переработке отходов расположен в 9 км от МКАД. Он оснащен экологичным оборудованием и полностью соответствует всем стандартам.
«Стратегия на 2024 год – увеличение доли переработанных отходов на нашем полигоне с 95 до 99%. Ввиду нашего расположения заказчик может экономить в два раза свои издержки. Но на данный момент мы сталкиваемся с городскими нормативами на вывоз отходов на расстояние от объекта свыше 50 км. И это является достаточно частым условием для застройщика, что в свою очередь несет за собой повышение стоимости на логистику, транспортные расходы, увеличение сроков и т. д. Мы считаем, что необходимо более индивидуально подходить к вопросам нормативов и учитывать все факторы, такие как соответствие стандартам на перерабатывающих полигонах и возможность работать в рамках экономической целесообразности при соблюдении всех экологических нормативов», – считает Андрей Сарин.
Федеральный аспект
Если говорить о нормативной базе, продолжает тему Татьяна Шевченко, то в настоящее время отдельные законы и подзаконные акты, формулирующие требования по обращению со строительными отходами, отсутствуют. Есть ряд статей в федеральных законах, в которых отражены требования в области охраны окружающей среды при архитектурно-строительном проектировании, строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства. Также в Федеральном классификационном каталоге отходов (Приказ Росприроднадзора от 22.05.2017 № 242 «Об утверждении Федерального классификационного каталога отходов») глава 8 посвящена отходам строительства и ремонта. Чтобы повысить долю переработки строительных отходов, отмечает эксперт, нужно разработать методы переработки для каждого вида отхода и получения из него продукции.
По словам управляющего партнера ГК «ПРАЙД» Алексея Шевченко, обращение со строительными отходами до сих пор почти не регламентируется законодательством, а его оборот остается теневым. В настоящее время отсутствует определение понятия «отходы строительства и сноса» в федеральном законодательстве: «Необходимо разработать электронный контроль за всеми этапами обращения со строительными отходами (на примере Московского региона), что позволило бы навести порядок в обращении с ними и ликвидировать несанкционированные свалки. Одновременно эти меры позволили бы увеличить степень переработки отходов строительства и сноса с получением вторичной продукции и прекратить размещение таких отходов на полигонах. В связи с тем что субъекты Российской Федерации не имеют права вносить собственные инициативы по обращению с отходами, то распространение положительного опыта Московского региона в области обращения со строительными отходами по всей стране как начального этапа перехода к экономике замкнутого цикла на данный момент не представляется возможным. Для решения этой проблемы Минприроды разработало законопроект, который наделяет регионы компетенцией по сбору, вывозу и утилизации отходов строительства, ремонта и благоустройства».
Для того чтобы повысить долю переработки строительных отходов, добавляет Алексей Шевченко, необходимо применять рециклинг строительных отходов, который экономически выгоден и позволяет перерабатывать мусор и вторично запускать его в производственный цикл. Вторичные стройматериалы, полученные в результате рециклинга, можно ввести в гражданский оборот, использовать в собственных проектах, что позволяет уменьшить их себестоимость, снизить экологическую нагрузку на окружающую среду, значительно уменьшая количество не перерабатываемых отходов.
Тема законодательного регулирования утилизации строительных отходов, отмечает Антон Тарасов, поднималась на 4-м Российском Демонтажном Форуме (РДФ), прошедшем в ноябре в Москве. Специалистам он советует посмотреть материалы данного мероприятия. Вопросам утилизации строительных отходов было уделено большое внимание, тем более что на форуме присутствовали представители Министерства строительства и Министерства экологии.
«В целом повышать долю переработки строительных отходов не только можно, но и нужно. ГК «Арасар» уделяет этому вопросу большое внимание, и на своих объектах мы стараемся минимизировать процент строительного мусора, который утилизируется. В некоторых случаях процент переработанных строительных отходов достигает у нас 97%. В принципе при наличии желания и ответственности все, что необходимо компании, – это вложиться в специализированное оборудование, например дробильно-сортировочные комплексы для переработки железобетона или шредеры для переработки древесины. Мы уже это сделали и продолжаем вкладываться в технику и оборудование, поэтому любой заказчик, обращающийся к нам, может быть уверен в ответственном отношении к экологии и окружающей природе», – резюмирует Антон Тарасов.
Исследования доказали: потенциальный срок службы материала LOGICBASE V-SL составляет не менее 150 лет
Эксперты ТЕХНОНИКОЛЬ совместно со специалистами АО «ЦНИИПромзданий» провели исследования по определению химической стойкости ПВХ-мембран LOGICBASE V-SL и V-ST. Они подтвердили высокую устойчивость полимерных мембран к химически агрессивным средам.
Без устройства систем подземной гидроизоляции бетонным и железобетонным конструкциям угрожают различные виды химической и биологической коррозии. На них воздействуют химические вещества, содержащиеся в подземных водах и почве – например, хлориды, встречающиеся практически во всех типах грунтовых вод. Поэтому ПВХ-мембраны, применяемые в качестве гидроизоляционного слоя для защиты бетонных и железобетонных конструкций, должны обладать высокой химической устойчивостью.
Одними из главных показателей физико-механических характеристик полимерных мембран на основе ПВХ являются их прочность на одноосное растяжение в продольном/поперечном направлении и прочность на многоосное растяжение. Однако из-за воздействия химических веществ в подземных водах и почве деформативно-прочностные свойства материалов со временем могут измениться.
Эксперты ТЕХНОНИКОЛЬ совместно со специалистами АО «ЦНИИПромзданий» провели исследование по определению химической стойкости ПВХ-мембран LOGICBASE V-SL и V-ST для прогнозирования изменения их потенциального срока службы на реальных объектах.
Для испытания гидроизоляционного материала на деформативно-прочностные свойства по ГОСТ 31899-2 (прочность при растяжении и относительное удлинение) и ГОСТ 2678 (изменение массы, гибкости и водонепроницаемости) были подготовлены контрольные образцы-лопатки. Испытательные образцы из полимерных мембран погружали в растворы агрессивных химических веществ сроком на 30÷120 суток.
Выдерживание образцов в химических средах было выполнено в соответствии с методикой ГОСТ Р 56910 с небольшим изменением. Если по его «классическим» требованиям гидроизоляционные материалы полностью погружаются в химическую среду, то в процессе проводимых исследований испытательной жидкостью воздействовали только на одну сторону покрытия. Именно такое воздействие происходит в естественных условиях эксплуатации гидроизоляционных материалов при защите ими подземных конструкций зданий и сооружений.
В рамках испытаний использовались следующие химические среды: гидрокарбонат натрия NaHCO3 (3%-ый раствор), гидроксид натрия NaOH (1%-ый раствор), насыщенные растворы гидроксида кальция Ca(OH)2 и хлорида натрия NaCl, сернистая кислота H2SO3 (6%-ый раствор), серная кислота H2SO4 (0,5%-ый раствор). Отдельно стоит отметить новизну подхода: в ходе исследования учитывались практически все наиболее распространенные химические вещества, встречающиеся в подземных водах. Кроме того, были включены и соединения, воздействующие на ПВХ-мембрану при ее контакте с бетоном – например, щелочной компонент Са(ОН)2.
После воздействия испытательными жидкостями производился контроль изменения физико-механических характеристик материала (прочности на растяжение, относительного удлинения, потери массы и т.д.).
Исследования наглядно демонстрируют высокую химическую стойкость полимерных мембран LOGICBASE одновременно с сохранением их высокой прочности на разрыв.
Потенциальный срок службы рулонного гидроизоляционного материала LOGICBASE V-SL определен (оценен) расчётами и составляет не менее 150 лет, а материала LOGICBASE V-ST – не менее 100 лет, что значительно выше, чем у традиционных гидроизоляционных материалов. Подобные показатели позволяют применять эти материалы для гидроизоляции подземных частей зданий и сооружений, в том числе зданий и сооружений повышенного уровня ответственности – высотных объектов, объектов атомной энергетики или при строительстве тоннелей.