Эволюция изысканий: от тяжелого бурения — к цифровым двойникам
Рынок инженерных изысканий сегодня — это поле битвы между сжатыми сроками строительства и фундаментальной геологической достоверностью. О том, как не наступить на грабли техногенных грунтов и почему лазерное сканирование может спасти проект от переделок, — в нашем обзоре.
Инвестиционные проекты все чаще реализуются в стесненных условиях исторической застройки или на слабых грунтах, где ошибка изыскателя может стоить миллиарды. В ответ на эти вызовы компании переходят от «бумажной» геологии к цифровым двойникам. В новых подходах они видят не просто ресурс для ускорения, но в первую очередь гарантии обеспечения безопасности здания на десятилетия вперед.
О ресурсной базе и технологиях
Оснащение в изысканиях — это вопрос профессиональной честности. Николай Олейник, генеральный директор ЗАО «ЛенТИСИЗ», подчеркивает: заказчик платит не за метры бурения, а за достоверный прогноз. Компания исторически вкладывается в перевооружение: ее парк включает тяжелые установки УРБ для глубокого бурения (до 165 метров) и малогабаритные итальянские буровые Beretta, которые проходят в арки исторических зданий. Для полевых исследований грунтов применяется полный спектр оборудования — от статического зондирования (CPT) до дилатометра Марчетти, который позволяет получать данные о грунте in situ — на месте — с высокой точностью, не нарушая его структуру.
— Что касается программного обеспечения и цифровизации, здесь мы идем в ногу со временем: используем современные геодезические приборы, тахеометры, GNSS-приемники, — отмечает Николай Олейник.
Ключевой тренд последних лет — лазерное сканирование. Это не просто «фотография» местности, а готовый переход к цифровым двойникам, но с одной оговоркой: она должна применяться умно.
— Наземное сканирование дает миллионы точек, идеальную детализацию для сложных фасадов или промышленных объектов, — поясняет генеральный директор ЗАО «ЛенТИСИЗ». — Мобильное сканирование незаменимо для линейных объектов — дорог, трасс, где раньше приходилось ходить с вешкой неделями, а теперь мы получаем «облако точек» за пару проездов. А технология SLAM — это вообще прорыв для подземных сооружений и зданий, где нет спутникового сигнала.
Как отмечает генеральный директор ООО «РУСЭКО-СТРОЙПРОЕКТ» Александр Лапыгин, его компания также сфокусирована на цифровой точности, используя в работе технологию наземного лазерного сканирования с 2016 года. Это единственный метод, результаты которого можно хоть как-то проверить без сопоставимых с их получением трудозатрат.
— То есть, грубо говоря, «облако точек» можно сравнить с обмерным чертежом и найти в нем ошибки, а когда обмеры выполнены простой лазерной рулеткой и их результат зафиксирован карандашом на бумажке — сравнить обмерный чертеж просто не с чем, только заново перемерять, — подчеркивает он.
Руководители компаний отмечают экономический эффект от внедрения высоких технологий. Для «ЛенТИСИЗ» лазерное сканирование (наземное, мобильное, SLAM для подземных сооружений) — это способ ускорить и удешевить процесс для заказчика.
— Проектировщик получает не просто топоплан, а готовую трехмерную основу. Это исключает ошибки привязки и необходимость повторных выездов геодезистов, — говорит Николай Олейник.
Александр Лапыгин предупреждает, что сама по себе технология не удешевляет работу:
— Это не ускоряет и не удешевляет процесс ни для нас, ни для заказчика, но кардинально снижает риск ошибки при обмерах (для обмеров вручную этот риск составляет практически 100%) и, конечно, экономит время и трудозатраты на корректировку проектных решений в момент выхода подрядчика на стройплощадку.
Оценка рисков и работа в стесненных условиях
Такая компетенция, как опыт работы в экстремальных геологических и стесненных условиях, для «ЛенТИСИЗ» является «профессиональным ДНК». Вспоминая сложнейшие объекты, Николай Олейник приводит пример из собственной практики времен начала карьеры — гольф-клуб в Сестрорецке. — Там — торфы, слабые грунты, пылеватые пески. Заказчик не хотел тратиться на подъездные пути, а нам нужно было получить качественные образцы. Пришлось применять нестандартное оборудование, буквально вытаскивать керн из болота, не нарушая его структуру, — рассказывает он. — Такая «полевая закалка» потом очень помогает в управлении — сразу видишь, где технология дает сбой, а где объективные геологические сложности.
Сегодня же ключевой вызов — стесненные условия исторических дворов-колодцев в центре города. Выходом становится использование малогабаритной техники и накопленный кадровый потенциал.
— Минимизация рисков для нас — это комплексный подход. Мы сами себе обеспечиваем контроль: от геодезической разбивки до лабораторных испытаний и итогового отчета, — отмечает спикер.
Также Николай Олейник подчеркивает важность преемственности поколений, когда молодые инженеры перенимают опыт у ветеранов, работавших на ликвидации последствий Ташкентского землетрясения и аварии на Чернобыльской АЭС.
Контроль качества и взаимодействие с заказчиком
В «ЛенТИСИЗ» выстроена система трехуровневого контроля: полевой, лабораторный (на площади более 500 кв. м) и камеральная проверка. Здесь гордятся культурой взаимодействия, привитой еще в 1990-е годы при работе с иностранными партнерами.
— Мы стараемся не просто отдать отчет, а сопровождать проект, консультировать всех участников проекта на его последующих этапах, — поясняет Николай Олейник. — Если строители начинают работы раньше выдачи финального документа (а сейчас это частая практика из-за сжатых сроков), мы выезжаем на площадку, уточняем данные по факту, чтобы стройка шла без простоев. Главное, чтобы заказчик понимал: мы с ним в одной лодке, и наша репутация зависит от того, как поведет себя здание через 5, 10, 50 лет.
«РУСЭКО-СТРОЙПРОЕКТ» сделал ставку на формализацию процессов. Александр Лапыгин отмечает, что важнейший элемент контроля — построение системы управления проектом.
— Не зря придумали шаблоны, чек-листы и обязательный контроль в несколько этапов. Конечно, самые развитые системы такого контроля — в авиации, откуда они и распространились, — говорит он.
Компания опубликовала в открытом доступе совокупность чек-листов и описаний бизнес-процессов. Взаимодействие с заказчиками переведено в электронный вид (ЭДО, среда общих данных). Однако Александр Лапыгин признает, что рынок требует гибкости:
— По некоторым важным решениям по проекту мы готовы руководствоваться указанием представителя заказчика, данным устно или в мессенджере. При этом в обязательном порядке дублируем запросы по формальной процедуре, чтобы спустя месяц, но все же получить и формальный ответ, снижающий юридические риски.
Роль модульного оборудования в защите электросетей
Модульное оборудование играет ключевую роль в защите электросетей и управлении освещением, поэтому его выбор требует особого внимания.
В проекте жилого комплекса «Остров», было решено использовать надежное модульное оборудование от бренда EKF. В каждом корпусе комплекса установлены распределительные устройства (ВРУ) с системами управления освещением.
Для наполнения ВРУ выбраны устройства из двух линеек: PROXIMA и AVERES. Контакторы AVERES подходят для частых включений и могут выдерживать серьезные нагрузки. Оборудование этой премиальной линейки отличается высокими техническими характеристиками и предназначено для объектов с повышенными требованиями к безопасности и надежности электроснабжения.
Также в проекте использованы контакторы и автоматические выключатели из профессиональной серии PROXIMA. Эти устройства защищены от несанкционированного доступа специальными запатентованными опломбировочными шторками. Все модульные устройства легко монтируются и имеют расширенную гарантию.
На всех этапах проекта команда компании «Электрорешения», официального представителя бренда EKF в России, работала в тесном сотрудничестве с застройщиком.
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.