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.
Дворец здоровья
Одним из самых крупных медицинских объектов, введенных в эксплуатацию в 2023 году, стал новый лечебно-диагностический комплекс Московского клинического научного центра (МКНЦ) имени А. С. Логинова на шоссе Энтузиастов. На сегодняшний день это одно из лучших учреждений страны по оказанию медицинской помощи онкологическим больным.
Новый лечебно-диагностический комплекс МКНЦ имени А. С. Логинова был торжественно открыт 14 июня 2023 года в присутствии заместителя председателя Правительства РФ Татьяны Голиковой и мэра Москвы Сергея Собянина, который назвал его дворцом здоровья.
Многопрофильный центр
Московский клинический научный центр имени А. С. Логинова работает с 2013 года на базе ЦНИИ гастроэнтерологии и городской клинической больницы № 60. Это многопрофильное медицинское учреждение, в котором оказывают помощь по 19 направлениям с приоритетом онкологии. МКНЦ относят к шести якорным онкологическим стационарам страны, он пользуется репутацией ведущего центра абдоминальной роботической хирургии (высокотехнологичных операций на органах брюшной полости).
Старые здания МКНЦ построены в 1950–1970-х годах и не подлежат реконструкции. В связи с этим мэр Москвы Сергей Собянин принял решение о строительстве нового корпуса, которое продлилось всего три года.
«Над объектом работало более 5 тысяч человек. Это проектировщики, строители, медицинские технологи, работники сервисных и сетевых организаций, — рассказывает руководитель Департамента строительства города Москвы Рафик Загрутдинов. — Каждый из них вложил часть своей души».
«Для выполнения данной задачи с учетом новых стандартов оказания онкологической помощи потребовалась слаженная работа всей команды – руководства больницы, департамента строительства, заказчика, строителей, дизайнеров, технологов и генерального проектировщика», — добавляет Дмитрий Вишняков, директор проекта в компании «Метрополис», которое выполняло функции технического заказчика и генерального проектировщика строительства.
Новый лечебно-диагностический комплекс МКНЦ имени А. С. Логинова на шоссе Энтузиастов представляет собой 8-этажный корпус плюс подземный этаж с въездной рампой, а также два КПП со стороны шоссе. Корпус общей площадью 76 000 м2 поделен на функциональные блоки, каждый из которых занимает от одного до трех этажей. Весь комплекс состоит из 25 отделений, технологически связанных между собой.
Онкобольные здесь получают медицинскую помощь всех видов: от диагностики до высокотехнологичного лечения и реабилитации в стационарных и амбулаторных условиях. Высококвалифицированные врачи проводят лечение случаев раковых заболеваний, в том числе хирургическое.
Архитектурная концепция
В новом комплексе обеспечен комфорт как для пациентов, так и для медицинских работников.
«Мы руководствовались известным принципом Healing Architecture, что можно перевести на русский язык как "архитектура, способствующая эффективному лечению и выздоровлению"», — поясняет Штеффен Зендлер, основатель и управляющий партнер компании Sendler&Company GmbH, разработавшей архитектурную концепцию и предпроектную документацию.
По архитектурно-планировочным решениям комплекс отличается от многих больниц с их длинными темными коридорами, по которым долго ходишь в поисках нужного кабинета или палаты.
Здесь предусмотрены широкие коридоры, обеспечены наиболее короткие пути между нужными помещениями, спроектированы большие окна, чтобы максимально использовать дневной свет, обустроены уютные дворы.
«Мы понимаем, что сюда приходят люди с серьезными заболеваниями и перед врачами часто стоят очень сложные профессиональные задачи, — продолжает Штеффен Зендлер. — Поэтому нужно было организовать максимально удобное и комфортное пространство, которое дает позитивный эффект, необходимый пациентам для скорейшего выздоровления, а врачам — для того чтобы справляться со своей непростой работой».
«Нужно было не просто спроектировать новую больницу, а создать объект нового уровня, — подчеркивает Дмитрий Вишняков, — где все продумано с точки зрения архитектуры, конструкций и инженерии, и, более того, созданы особенные условия для комфорта и настроения, чтобы у пациентов изменилось отношение к посещению больницы. Ведь настоящий современный объект здравоохранения — это место, где не болеют, а выздоравливают».
Особенности проекта
Генеральный проектировщик объекта ООО «Метрополис» не только руководил процессом разработки документации, в котором было задействовано более 130 организаций, но и самостоятельно выполнил многие проектные работы.
«Компания "Метрополис" приняла участие в разработке всех стадий проекта, — рассказывает Дмитрий Вишняков, — включая сопровождение и адаптацию концепции, разработку проектной и рабочей документации, авторский надзор. Мы разработали конструктивные, инженерные решения, спецразделы, занимались проектированием внутриплощадочных сетей и организации строительства. В пиковое время над проектом трудилось более 150 специалистов нашей компании».
Из особенностей проекта следует отметить различие технологических, планировочных и инженерных решений на каждом этаже, что увеличивало количество коммуникаций и усложняло их конфигурацию. К традиционным инженерным системам добавилось медицинское газоснабжение и пневмопочта.
Первая предусматривает централизованную систему разводки кислорода, закиси азота, углекислого газа, вакуума, сжатого воздуха давлением 4,5 и 8 бар, а также централизованный отвод анестезирующих газов. В помещениях, где требуется применение медгазов, обеспечен контроль состава воздуха. При отклонении содержания кислорода от нормативного срабатывает сигнализация.
С помощью пневмопочты на 8 линий и 58 станций передаются не только документы, но и образцы биоматериалов, взятые на анализ. Это повышает оперативность работы лабораторий и общую эффективность клинической работы.
Объект проектировался с применением BIM-моделирования. Для этого использовано шесть программных комплексов.
«Общий объем информационной модели объекта составил 7 гигабайт, объем проекта 11,5 гигабайта, а количество элементов — 1,1 миллиона. Вся документация велась в среде общих данных (СОД), практически без бумаг. Это позволило более 130 организациям, задействованным в проекте, упростить коммуникацию», — отметил Рафик Загрутдинов.
Уровень детализации элементов моделей проекта на стадии рабочей документации достигает LOD 400.
Проект сыграл важную роль в развитии современных технологий разработки документации по стране в целом.
«По итогам договоренностей с заказчиком АНО "РСИ" и Департаментом строительства города Москвы проект стал пилотным по рассмотрению в BIM-модели в государственной экспертизе и получил положительное заключение», — добавил Дмитрий Вишняков.
За BIM-модели лечебно-диагностического комплекса МКНЦ им. А. С. Логинова компания «Метрополис» заняла 1-е место на VI Всероссийском конкурсе «ТИМ-ЛИДЕРЫ 2021/22» в номинации «Информационное моделирование объектов общественного назначения». И это не единственная награда, которую получил проект.
Высокие медицинские технологии
В наши дни трудно переоценить значение для здоровья человека сложной медицинской техники. Поэтому, по словам Рафика Загрутдинова, «важно было оснастить медучреждение и 18 операционных всем необходимым оборудованием экспертного класса, которое проектировщики подбирали вместе с врачами, с главными специалистами в области онкологии».
Современное оборудование позволит обеспечить эффективную диагностику и лечение стационарных и амбулаторных пациентов.
Новый лечебно-диагностический комплекс позволит лечить онкобольных с помощью лучевой терапии, раньше такой возможности у МКНЦ им. А. С. Логинова не было.
Более совершенное хирургическое лечение обеспечивается за счет оборудования операционных наркозными аппаратами, анестезиологическими мониторами и транспортными аппаратами с возможностью проводить искусственную вентиляцию легких. Также операционные оснащены уникальной системой мониторинга микроклимата для контроля бактериологической чистоты воздуха.
Для эффективной диагностики закуплены три магнитно-резонансных и пять компьютерных томографов, три рентген-комплекса (на два и три рабочих места), три ангиографические установки, две рентген-установки типа «C-дуга», УЗИ-аппараты, эндоскопическое и лабораторное оборудование.
Также новый комплекс оснащается суперсовременной патоморфологической лабораторией мощностью свыше 10 тысяч исследований в сутки, включающей отделение онкогенетики для выявления пациентов с наследственными формами рака.
Что касается амбулаторных онкобольных, то они смогут пройти все необходимые исследования и консультации, включая однофотонную эмиссионную и позитронно-эмиссионную компьютерную томографию за минимальное количество посещений.
Для всех — пациентов, их родственников и сотрудников комплекса — созданы максимально комфортные условия пребывания. Палаты оснащены многофункциональными кроватями с электроприводом, кнопками вызова медперсонала, системой кондиционирования и вентиляции, душем и санузлом. Продумано все — вплоть до специальных комнат для общения с врачами и психологами, а также уютных зон ожидания. Предусмотрена возможность совместного пребывания больных с родственниками.
«Умная» эксплуатация
«Умные» технологии эксплуатации зданий и сооружений на основе передовых IT-решений сегодня все активнее применяются в жилых домах и квартирах, не говоря уже о высокотехнологичных объектах.
В новом лечебно-диагностическом корпусе МКНЦ им. А. С. Логинова «умная» эксплуатация осуществляется за счет информационного моделирования и системы Explo-IT, разработанной компанией «Гаскар Групп».
На стадии проектирования была сформирована цифровая информационная модель объекта (ЦИМ). Затем во время строительно-монтажных работ ее дополнили, а после их окончания она была интегрирована в процессы непрерывной эксплуатации и встроена в единый технический комплекс управления инженерной инфраструктурой.
«В итоге мы получили "цифровой двойник", т. е. цифровой паспорт объекта с актуальными данными по всем инженерным коммуникациям, системам и оборудованию, — поясняет заместитель генерального директора ООО «Гаскар Групп» Александр Гелик. — Регистрация дефектов на этапе приема-передачи объекта в эксплуатацию, формирование план-графика регламентного обслуживания, управление заявками и инцидентами, а также закупками расходных материалов — лишь несколько процессов, которые были автоматизированы. ЦИМ регулярно пополняется новыми данными в ходе эксплуатации».
Система автоматизации оказалась сложной из-за масштаба объекта с множеством инженерного оборудования. Кроме того, он социально значимый и требует особого внимания к безопасности пребывания людей и бесперебойного жизнеобеспечения.
Комфортная среда
Концепция объекта подразумевает создание для него комфортной городской среды, которая должна благотворно влиять на состояние здоровья пациентов.
С этой целью ООО «Метрополис» выполнило проект благоустройства территории, уникальный по своему решению. Впервые участок, прилегающий к медицинскому учреждению, станет городским парком.
Вокруг корпуса разобьют скверы для тихого отдыха и ожидания, обустроят внутренние дворы и главную площадь, предусмотрят площадки с навесом, парковки для велосипедов и автомобилей. Персоналу комплекса создадут условия для занятий спортом и активного отдыха в свободное время. Проектом предусмотрены площадка для игровых видов спорта, тренажерная зона, столы для настольного тенниса и игры в шахматы.
Парковую зону оснастят скамейками, украсят малыми архитектурными формами, обеспечат удобными проездами для внутрибольничной логистики и тротуарами для пешеходов.
«За этот проект наша компания получила экологическую премию правительства столицы в номинации "Лучший проект комплексного благоустройства природных и озелененных территорий города Москвы"», — сообщил Дмитрий Вишняков.
Ценный опыт
Возведение уникального объекта — это всегда важный шаг в развитии строительного комплекса в целом. Наработанные в процессе создания нового комплекса МКНЦ имени А. С. Логинова технологические приемы, ноу-хау, технические решения обязательно пригодятся для реализации последующих строительных проектов.
«Опыт разработки крупного и значимого медицинского объекта дает хорошую базу для реализации других объектов в области здравоохранения. Он, безусловно, полезен и будет применяться в работе над другими масштабными проектами», — предсказал Рафик Загрутдинов.
Подтверждение его слов не заставило себя ждать.
«Опыт, полученный нашей командой проектировщиков, уже применяется для разработки документации других объектов здравоохранения, — заявил Дмитрий Вишняков, — таких как городская клиническая больница им. С. П. Боткина, ИКБ № 1, детская городская клиническая больница святого Владимира, международный медицинский кластер в Сколково, есть запросы и на создание других объектов».
Проверено наукой: сэндвич-панели ТЕХНОНИКОЛЬ Ц-XPS прослужат полвека
Экструзионный пенополистирол Сэндвич ТЕХНОНИКОЛЬ Ц-XPS может эффективно эксплуатироваться на протяжении пятидесяти лет. Такое заключение выдал по результатам испытаний НИИ строительной физики РААСН (Российской академии архитектуры и строительных наук).
Именно в НИИСФ была разработана уникальная методика для оценки долговечности и надежности различных типов полимерной теплоизоляции. Методика получила официальный статус, будучи закрепленной в ГОСТ Р 58950–2020.
Содержащийся в ГОСТ метод позволяет оценить, в течение какого срока проверяемый материал будет сохранять заявленные свойства. Эксперты измеряют, как меняются теплофизические характеристики полимерной теплоизоляции (теплопроводность в сухом состоянии, эксплуатационная теплопроводность, термическое сопротивление) в ходе эксплуатации. Для этого они моделируют экстремальные условия, в которых применяется полимерная теплоизоляция.
Метод достаточно прост и прозрачен: образцы материала многократно проходят циклы, симулирующие климатические воздействия. Образцы опускают в воду. В увлажненном виде их сначала замораживают, а потом дают оттаять. Два таких цикла, включающих замораживание и оттаивание, приравниваются к году эксплуатации утеплителя.
Плиты Ц-XPS прошли испытания, имитирующие эксплуатацию на протяжении 15, 30 и 50 лет. Сэндвич-панели ТЕХНОНИКОЛЬ Ц-XPS сохранили свои теплофизические характеристики на заявленном уровне. Ученые НИИСФ РААСН подтвердили: срок эффективной эксплуатации материала составляет 50 лет.
В ТЕХНОНИКОЛЬ долговечность считается одним из главных показателей выпускаемых компанией материалов. «Для нас дело принципа, чтобы срок эксплуатации материалов соответствовал сроку «жизни» сооружений, в которых они используются, — объясняет Дмитрий Михайлиди, Директор по развитию направления «Полимерная Изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ. — Сэндвич-панели ТЕХНОНИКОЛЬ Ц-XPS используются в строительстве и капитальном ремонте, включая такие ответственные участки, как утепление крыш под наплавляемой рулонной гидроизоляцией, теплоизоляция парапетов и чердаков. Все эти участки не прощают промахов. Мы гордимся тем, что панели Ц-XPS заслуженно получили такую высокую оценку экспертов. В надежности и долговечности материала можно не сомневаться».