Страна взяла курс на модернизацию экономики, в основе которого лежит развитие научно-технических исследований и материального производства за счет новых цифровых технологий. Главной движущей силой модернизации являются кадры – высокообразованные технические специалисты, ученые и инженеры. Однако сегодня российское научно-инженерное сообщество требует укрепления. Его усиление и стремительное развитие будет способствовать начатым процессам.
Основная функция инженеров – интеллектуальное обеспечение политики модернизации путем строительства заводов, организации новых производств, разработки конкурентных технологий, поиска новых возможностей.
В связи с этим повышается актуальность вопроса об общественно-социальном статусе инженера в России, оценке его труда и творчества. С каждым днем растет значимость общественной задачи по активизации труда рядовых инженеров. А общество вновь нуждается в результатах деятельности инженеров.
События, развернувшиеся в нашей стране в период с середины 80-х до середины 2000-х годов, привели к накоплению деструктивных явлений в инженерно-технической и научно-исследовательской деятельности, которые в совокупности стали причиной не просто глубокой стагнации, но деградации и разрушения инженерного потенциала страны.
Динамика строительных работ: инженерные сети | Строительство ПКТБ «Совэлмаш»
Только активизировав инженерную, научно-техническую и исследовательскую деятельность, возвысив социальный статус инженера, разработав новую модель инженерного обучения можно обеспечить основные условия успешной модернизации экономики России.
Для этого необходимо оценить существующие проблемы, детально разобрать их и обсудить. В этом и заключается одна из целей деятельности РСИ.
В традициях российского инженерного сообщества заложены высокие стандарты естественнонаучного образования, сочетающиеся с практической работой и служением своей стране. Основа этого заложена в военных корнях происхождения инженерной профессии, что обуславливает такие основные качества инженера, как личная скромность, дисциплинированность, ответственность за порученное дело, исполнительность и чувство долга. Это является важной основой для нового развития инженерного сообщества.
Прорыв в инженерной деятельности в России произошел в 30–40 годах XX века, когда, благодаря индустриализации, произошел стремительный скачок в развитии тяжелой промышленности, было построено нескольких тысяч новых заводов. После Великой отечественной войны обострилось соперничество между СССР и США в развитии вооружений и военной техники. Все это привело к высоким достижениям в ряде промышленных отраслей: металлургии, станкостроении, авиации, космосе.
Резкий промышленный рост привел к увеличению потребностей в количестве квалифицированных кадров, что вызвало рост числа инженерных ВУЗов, научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро и опытно-конструкторских производств. Стремительно расширялась база применения возможностей инженерным сообществом. Вместе с этим само инженерное сообщество столкнулось с серьезным историческим вызовом.
ГЕНИАЛЬНЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ
К началу 80-х годов с одной стороны стал наблюдаться избыток в инженерных кадрах, с другой стороны в соревновании с США Советский Союз потерпел неудачу. Последующий развал страны привел к падению объемов промышленного производства, ликвидации научно-исследовательских и промышленных предприятий: на месте заводов и научных институтов стали появляться офисные здания и торговые центры.
Таким образом, с одной стороны увеличилось количество инженеров, с другой стороны резко сократилась их востребованность. Из-за разделения территории страны на отдельные государства, разделилась и промышленная база, произошло разрушение хозяйственных связей, нарушилась кооперация промышленного производства. В итоге сократилось количество рабочих мест для инженеров и конструкторов.
Общий результат разрушения экономики – резкое падение объемов промышленного производства, обесценивание труда инженеров, и, как следствие, их низкий социальный статус и резкое снижение личных доходов.
Однако решающей причиной падения престижа профессии и стагнации стало отсутствие возможности вести творческую интеллектуальную работу, используя современную конкурентоспособную материально-техническую базу. Это обстоятельство окончательно поставило крест на развитии инженерного дела и сформировало условия для массового оттока научно-инженерных кадров сначала из отрасли, а затем и из страны. Начался процесс известный как «утечка мозгов».
Таким образом, к началу 1995 года сформировались следующие устойчивые негативные явления в научно-инженерном сообществе:
Однако мы понимаем, что это не единственные негативные факторы, есть и другие, имеющие большее или меньшее значение. Ситуация, сложившаяся с инженерными кадрами и развитием инженерного дела, подлежит тщательному изучению, сбору материалов, анализу и публичному обсуждению. На этой основе должна быть выработана единая комплексная программа развития научно-инженерного сообщества России.
На информационном портале Российского союза инженеров мы выстраиваем систему обмена информацией и постановки актуальных проблем, начиная с публикации данной статьи. Мы приглашаем всех заинтересованных лиц, инженеров, социологов и политологов, отраслевых экспертов принять свое участие. Мы приглашаем Вас на всеобщее публичное обсуждение.
Мы надеемся, что в результате общения мы сформируем список основных проблем развития научно-инженерного сообщества и подготовим программу по их разрешению.
Источник: xn——flclaefgadgbl2ccdgivqface04a.xn--p1ai
Состояние и проблемы инженерного обеспечения городов
Задачи обеспечения эффективного функционирования инженерных систем городов сегодня, в условиях крайне низкого уровня их безопасности и практически полного отсутствия гарантированного запаса прочности и производительности, входят в число приоритетных задач градостроительства. Задачи эти носят технический, организационный, а по многим позициям и социальный характер.
Бурное новое строительство (не только жилищное, но и обслуживающих объектов — торговых комплексов, складов, гаражей и пр.), последовавшее после долгих лет стагнации и разрухи в большинстве крупных и средних городов России, создало серьезные технические, инженерно экологические проблемы, решать которые приходится большинству сегодняшних руководителей городов.
Проблемы инженерного благоустройства и безопасности функционирования инженерных систем требуют решения с учетом роста уровня потребления коммунальных услуг, требований к их качеству.
Современный уровень жизни горожан сегодня немыслим без полного набора инженерного благоустройства и жилья и городской среды в целом, в т.ч. и кварталов усадебной застройки — канализования, стабильного обеспечения электроэнергией, благоустроенного озеленения и пр.
Сфера услуг формирует все больший набор специфических в инженерном отношении объектов — на_пример, крупных торговых, развлекательных и офисных комплексов, имеющих очень высокие показатели выхода полезной площади на 1 кв. м территории и, соответственно, высокие требования к качеству инженерного обустройства.
Все эти проблемы носят системный характер и требуют самого серьезного рассмотрения в градостроительном проектировании — разделы по развитию инженерной инфраструктуры являются важной составной частью проекта генерального плана любого города и являются предметом первоочередного рассмотрения как эксплуатационными городскими службами, так и экспертными органами.
Такое особое возрастающее внимание к проектным решениям в части развития инженерного обеспечения развития городов обусловлено не только обостряющимися проблемами технического состояния инженерных сетей и сооружений, но и необходимостью перехода к согласованному планированию развития городского хозяйства как единого инженерного комплекса.
Решение отраслевых инженерных проблем должно быть взаимоувязано и рассматриваться в контексте с развитием всех элементов инженерных систем: водоснабжение + водоотведение + защита городских территорий от подтопления; инженерное обустройство берегов городских рек + строительство очистных сооружений ливневой канализации в прибрежной части. И список таких сложных смежных инженерных задач исчисляется в некоторых городах десятками.
При этом согласованное решение инженерного благоустройства городов подчас некому осуществлять — каждое ведомство отвечает за определенный тип работ, и учет взаимовлияния разных видов инженерного строительства на территориях никто не ведет. В качестве характерного примера таких просчетов можно привести типичную ситуацию: точечные решения по инженерной подготовке строительных площадок без учета общей детальной схемы инженерной подготовки территории, усугубленные утечками из сетей водоснабжения, привели к развитию обширных зон подтопления городских территорий — а это вода в подвалах, сырость, неблагоприятная экология. И таких примеров можно привести множество — практически каждый горожанин так или иначе сталкивается с инженерными проблемами не только в своей квартире, но и в своем квартале, на своей улице.
Общий план развития города — генеральный план — должен сопровождаться планом развития инженерного комплекса. Вместе с тем, даже крупные города зачастую не имеют необходимого комплекта проектных документов по развитию городского хозяйства. Отраслевой подход должен быть дополнен разработкой программных документов комплексного характера — и это требование находит решение в программах комплексного развития системы инженерной инфраструктуры города.
Такие программы для городов являются одним из важнейших инструментов реализации федеральных программ в области жилищного строительства, развития коммунального комплекса.
Активно развивающиеся в последний период механизмы государственно-частного партнерства создают возможности для реализации не только локальных инженерных задач по модернизации, реконструкции городских инженерных сетей и сооружений, но и для решения крупных дорогостоящих проектов строительства новых сооружений.
Комплекс городского инженерного хозяйства, как правило, включает в себя инженерные системы, обеспечивающие жизнедеятельность потребителей (населения, коммунально-бытовых, промышленных предприятий), расположенных непосредственно в городе и в его пригородной зоне, территория которой принадлежит, как правило, уже другому муниципальному образованию. Такие связи обусловлены единым процессом энергоснабжения, водоснабжения, водоотведения и требуют рассмотрения инженерных решений с учетом интересов развития пригородных территорий.
Нередко задачи благоустройства городов противоречат интересам муниципальных образований на пригородных территориях — размещение полигонов твердых бытовых отходов, отстойников и пр. И эти задачи также требуют согласованных решений не только технического, но и социального и политического характера в рамках как соответствующей документации территориального планирования, так и программы комплексного развития системы инженерной инфраструктуры.
Основной целью такой программы является создание условий для приведения инженерной инфраструктуры в соответствие со стандартами качества, обеспечивающими комфортные условия проживания и улучшение экологической обстановки на территории. Стратегически программа комплексного развития системы инженерной инфраструктуры должна решать вопросы инженерного обеспечения нового строительства объектов жилищного фонда, соцкультбыта, земельных участков, отведенных под перспективную застройку.
Город должен иметь гарантированный резерв инженерных мощностей для устойчивого развития. Одним из наиболее значимых эффектов комплексного подхода к решению задач инженерного обеспечения городов является улучшение экологической ситуации.
Аспектов этого процесса много, в число наиболее типичных для городов можно включить следующие:
* ликвидация встроенных, в том числе угольных, котельных, реконструкция водогрейного оборудования котельных позволят обеспечить снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, соблюдение нормативов промышленной безопасности объектов;
* выполнение работ по реконструкции тепловых магистралей с прокладкой предварительно изолированных труб повысит надежность тепловых сетей, существенно уменьшит потери теплоносителя и ликвидирует один из источников подтопления городских территорий;
* мероприятия по увеличению объема сточных вод, подвергаемых очистке и обеззараживанию, повышению эффективности работы очистных сооружений, ликвидации аварийных выпусков неочищенных сточных вод городской канализации направлены на предотвращение загрязнения городских водоемов;
* строительство полигона по хранению и утилизации отходов производства и потребления с обустройством площадок для захоронения отходов позволит решить проблему хранения, захоронения и утилизации отходов.
Учитывая проблемы дефицита земельных ресурсов в пределах городских территорий, внедрение технологий по сортировке и прессованию отходов позволяет уменьшить их объем, продлить срок эксплуатации полигона.
Многолетняя практика проектирования крупных городов «РосНИПИурбанистики», основанная на анализе проблем функционирования инженерных систем, не раз доказала: только комплексный системный подход к решению инженерных задач города позволяет избежать серьезных инженерно-экологических проблем, повысить уровень комфортности и безопасности проживания.
Источник: studbooks.net
Проблемы инженерных систем в особых условиях Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»
ПЛАНИРОВАНИЕ / PLANNING / УПРАВЛЕНИЕ / MANAGEMENT / ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ / ORGANIZATION AND EXPLOITATION OF ENGINEERING NETS / ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ / ENGINEERING SYSTEMS / ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ / DESIGN AND EXPLOITATION OF WATER PASSING SYSTEMS / СЕВЕРНАЯ СТРОИТЕЛЬНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ЗОНА / NORTHERN BUILDING AND CLIMATE ZONE
Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Поспелова И.Ю., Данилец Т.А., Поспелова М.Я.
Приведены основные принципы модернизации, проектирования и эксплуатации инженерных сетей в условиях северной строительно-климатической зоны . Разработаны и классифицированы условия модернизации существующих и разработки новых решений, технологий и конструкций. Описаны принципы приспособления конструкций сооружений к неравномерным просадкам оснований при их оттаивании в процессе эксплуатации объектов. Приводятся возможные пути рационального использования климата и мерзлотных факторов. Рассматриваются экономически оправданные мероприятия для обеспечения бесперебойного и безаварийного функционирования систем жизнеобеспечения. Предлагаются способы использования особенностей мерзлотно-гидрологического режима, позволяющие создавать ресурсосберегающие технологии.
Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Поспелова И.Ю., Данилец Т.А., Поспелова М.Я.
Проблемы градостроительной политики и условия внедрения новых решений в малых городах (на примере г. Тулуна)
PROBLEMS OF ENGINEERING SYSTEMS IN SPECIAL CONDITIONS
In the article we presented the main principles of modernization, design and exploitation of engineering systems in the conditions of Northern building and climate zone . We developed and classified conditions of modernization of existing solutions and the conditions to develop new solutions, technologies and constructions, described the principles of adjusting the building constructions to unequal basis contraction while melting during the process of objects exploitation. We show the possible ways of rational use of climate and cryosolic factors and economically proven events to provide constant and trouble free functioning of life sustaining systems. In the article we offer the ways to use the peculiarities of cryosolic and hydrologic refime which allows to create resource-saving technologies.
Текст научной работы на тему «Проблемы инженерных систем в особых условиях»
уборочной машины типа BobCat — 224 тыс. руб.; затраты на электроэнергию — 310 тыс. руб.; услуги грузовика-самосвала — 279 тыс. руб.
Таким образом, применение снегоплавильной установки дает возможность сэкономить до 10%.
1. Храменков С. В., Пахомов А. Н., Богомолов М. В., Данилович Д. А., Ромашкин О. В., Пупырев Е. И., Корецкий В. Е. Системы удаления снега с использованием городской канализации // Водоснабжение и санитарная техника. 2008. № 10. С. 19-30.
2. Строительные нормы и правила Российской Федерации. Строительная климатология СНиП 23-01-99: утв. Госстроем России 11.06.99. дата введ. 01.01.00. М.: Госстрой России, 2000. 57 с.
5. Судникович В.Г., Авиво Ю.А. Определение параметров оптимизации системы водоотведения автотранспортных предприятий // Вестник ИрГТУ. 2012. № 2. С. 59-63.
Информация об авторах
Матосов Юрий Юрьевич, аспирант кафедры «Инженерных коммуникаций и систем жизнеобеспечения», тел.: 89149041359; Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Судникович Вера Геннадьевна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Инженерных коммуникаций и систем жизнеобеспечения», тел: (3952) 40-51-42, 89025610609; Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Information about the authors
Matosov Iu.Iu., Post-graduate, Department engineering services and life-support systems, tel.: 89149041359; Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk,
Sudnikovich V.G., Candidate of Technical Sciences, associate professor, Department engineering services and life-support systems, tel.: (3952) 40-51-42, 89025610609, Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.
ПРОБЛЕМЫ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ И.Ю. Поспелова, Т. А. Данилец, М.Я. Поспелова
Приведены основные принципы модернизации, проектирования и эксплуатации инженерных сетей в условиях северной строительно-климатической зоны. Разработаны и классифицированы условия модернизации существующих и разработки новых решений, технологий и конструкций. Описаны принципы приспособления конструкций сооружений к неравномерным просадкам оснований при их оттаивании в процессе эксплуатации объектов. Приводятся возможные пути рационального использования климата и мерзлотных
факторов. Рассматриваются экономически оправданные мероприятия для обеспечения бесперебойного и безаварийного функционирования систем жизнеобеспечения. Предлагаются способы использования особенностей мерзлотно-гидрологического режима, позволяющие создавать ресурсосберегающие технологии.
Ключевые слова: планирование; управление; организация и эксплуатация инженерных сетей; инженерные системы; проектирование и эксплуатация систем водоснабжения; северная строительно-климатическая зона.
PROBLEMS OF ENGINEERING SYSTEMS IN SPECIAL CONDITIONS I.Iu. Pospelova, T.A. Danilec, M.Ia. Pospelova
In the article we presented the main principles of modernization, design and exploitation of engineering systems in the conditions of Northern building and climate zone. We developed and classified conditions of modernization of existing solutions and the conditions to develop new solutions, technologies and constructions, described the principles of adjusting the building constructions to unequal basis contraction while melting during the process of objects exploitation. We show the possible ways of rational use of climate and cryosolic factors and economically proven events to provide constant and trouble free functioning of life sustaining systems. In the article we offer the ways to use the peculiarities of cryosolic and hydrologic refime which allows to create resource-saving technologies.
Key words: planning; management, organization and exploitation of engineering nets; engineering systems; design and exploitation of water passing systems; Northern building and climate zone.
Мерзлотно-климатический фактор является определяющим в работе инженерных систем. Он подлежит обязательному учету при проектировании сетей, сооружений и диктует необходимость модернизации существующих и разработки новых решений, технологий и конструкций. Кроме этого, он обуславливает стоимость и технико-экономические показатели проектирования и эксплуатации как всей системы, так и ее составных объектов [1, 2].
На основании изученной статистики по эксплуатации сетей выведены следующие положения, влияющие на сроки модернизации систем, а также на успешное безаварийное функционирование. Основными принципами проектирования сетей и систем в зоне вечной мерзлоты являются:
— учет и всесторонняя оценка факторов, определяющих особые требования к устройству и эксплуатации систем водоснабжения на Севере: вечномерзлые грунты, их льди-стость, суровый резко континентальный климат, своеобразный гидрологический режим водоисточников, снегозаносы и др.;
— технически обоснованные и экономически оправданные мероприятия по защите от воздействия вечной мерзлоты и холода всей системы водоснабжения: от источника до потребителя;
— реализация резервов удешевления строительства водопроводных сооружений и снижения затрат на их эксплуатацию: снижение металлоемкости, компактность и блокировка сооружений, сокращение доли привозных материалов, конструкций, реагентов, рационализация технологий и сооружений;
— максимальное внедрение эффективных конструктивных решений и технологий (укрупнение узлов и элементов заводского изготовления, домонтажная теплогидроизоля-ция труб; блочно-пакетные поставки оборудования), методов производства работ (создание специализированных монтажно-наладочных организаций, централизация производства укрупненных узлов, серийный выпуск специальной арматуры) и т. д.;
— широкое использование местных строительных материалов (дерево, камень, местные фильтрующие материалы, теплоизоляционные композиции из местных вермикулитов, диопсидов и пр.);
— обязательный учет и использование опыта водоснабжения и водоотведения в северной строительно-климатической зоне, оценка результатов научных исследований и конструкторских проработок (любое, даже эффективное решение, может оказаться неприемлемым в мерзлотно-гидрологических условиях);
— необходимость учета реальной, постоянно существующей угрозы перемерзания любых элементов систем водоснабжения и водоотведения, которые независимо от их мощности, типа и конструкций большую часть года находятся в среде низких отрицательных температур. Нужны определенные меры по выполнению тепловых потерь сооружениями и трубопроводами условиям теплового баланса транспортируемой или сохраняемой воды от водоисточника до потребителя (циркуляция и подогрев, соответствующая арматура, теплоизоляция, электрообогрев сетей и сооружений и др.);
— обеспечение постоянного контроля и поддерживание оптимального теплового режима всех элементов систем водоснабжения, особенно при малых расходах.
При проектировании водоснабжения на Севере должны также учитываться дороговизна и дефицит электроэнергии, малая обеспеченность кадрами, неустойчивые транспортные связи, характер производства, застройка поселений, мощность предприятий, условия водоотведения, мощность и особенности режима источников, уклад жизни населения и т.д.
Системы водоснабжения специальных очистных сооружений обязательно имеют тепловые пункты (котельные, бойлерные и др.), задачей которых является обеспечение требуемых тепловых режимов сетей и сооружений за счет подогрева воды непосредственно на водозаборе, в пунктах хранения и обработки воды, «тепловое сопровождение» водопроводов и др.
Инженерные изыскания дают не только исходные материалы для проектирования, но и являются его составной частью, влияя непосредственно на качество и сроки проектирования, выбор схем и типов сооружений, их экономичность, надежность и долговечность. Важно правильно оценить геокриологические (инженерно-мерзлотные) свойства и особенности грунтов с прогнозом их изменения в зависимости от принятого принципа строительства сооружений. Последний должен быть определен уже на стадии инженерных изысканий.
Принцип сохранения мерзлого состояния грунтов оснований на весь период строительства и эксплуатации сооружений назначается при слое мерзлоты более 10 м, ее устойчивом температурном режиме, малых габаритах и незначительных тепловыделениях сооружений.
Целесообразен принцип приспособления конструкций сооружений к неравномерным осадкам оснований при их оттаивании в процессе эксплуатации объектов водоснабжения, если ожидаются большие тепловыделения, неустойчив температурный режим мерзлоты и относительно малы равномерно распределенные в грунтах ледовые включения.
Подобные мерзлотные условия вызывают при оттаивании небольшие осадки грунтов, исключающих их разжижение и выдавливание из-под сооружений. Это особенно важно при создании водохранилищ, прудов, резервуаров и т.п., когда под объектом сложно сохранить мерзлоту, а предварительное оттаивание грунтов обходится дорого. Необходима осторожность, если противофильтрационные элементы выполняются из полимерных пленочных экранов, которые легко разрываются при осадках оттаявших грунтов в основаниях.
Принцип предпостроечного оттаивания грунтов оснований применим, если нельзя сохранить их мерзлыми, при высокой льдонасыщенности, неравномерной в плане и профиле, то есть если реальна большая и неравномерная осадка грунтов при общем их слое —
до 10 м. Это наблюдается при крупноскелетных грунтах (возможно и на мелкозернистых) при естественном их дренировании. Наиболее реальная технология инженерной подготовки площадок по этому принципу — предпостроечное оттаивание основания и одновременный намыв грунта средствами гидромеханизации.
Выбор принципа использования мерзлых грунтов в качестве оснований водопроводных сооружений — ответственная задача.
Для целей водоснабжения важной частью инженерных изысканий является геокриологическая съемка, в задачи которой входят выявление генезиса, криогенной текстуры и физических свойств грунтов, специальное изучение оснований (наличие термокарста, солифлюкций, трещин, заполненных льдом, пучения, таликов, наледей и т.д.). Геокриологическая съемка сопровождается геофизической разведкой, бурением скважин, проходкой шурфов с отбором проб грунтов и воды на исследования. Глубины скважин зависят от мощности мерзлоты: до 30 м она вскрывается скважинами полностью для нахождения верхней (под деятельным слоем) и нижней границы вечномерзлой толщи, а при мощности более 30 м скважины проходят до 20-26 м от подошвы деятельного слоя. К сожалению, эти требования на практике выполняются редко.
Важнейшая характеристика мерзлоты — ее температурный режим, изучаемый сетью специальных режимных скважин (термических), в том числе в акваториях водоисточников и близ сооружений, позволяющих оценить влияние сооружений (водоемов) на грунты. Правила оборудования таких скважин изложены в инструктивной литературе. При мерз-лотно-геологическом изучении грунтов под объекты водоснабжения важен учет опыта изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации подобных сооружений на соседних участках (районах) со сходными условиями.
Объем мерзлотно-геологических исследований зависит от сложности, мощности проектируемых водопроводных объектов, стадии проектирования, района Севера (характер мерзлоты, мощность, термический режим, устойчивость во времени, виды и масштаб мерзлотных явлений и процессов, географическая зона — северная, центральная или южная). Северная зона — районы сплошного распространения вечной мерзлоты — занимает территорию выше геоизотермы равной -5°С. Центральная зона (между геоизотермами -5, -1°С определяется прерывистым расположением вечной мерзлоты. Южная зона располагается между геоизотермами равными 0,-1°С, для нее характерно островное распространение вечномерзлых толщ.
При изысканиях под объекты водоснабжения выявляются геокриологические особенности мерзлоты в полевых условиях: генезис, литология мерзлых толщ, их мощность и площадь распространения, криогенная текстура, льдистость, формы ледяных включений, мощность и состав пород деятельного слоя, наличие и типы подземных вод, их состав и др. Кроме того, в полевых условиях определяют физические, теплофизические и механические свойства вечномерзлых грунтов.
При наличии схем водоснабжения в зоне мерзлоты следует учитывать:
— мерзлотно-гидрологические, гидрогеологические условия организации водоснабжения и прогноз их изменения, мерзлотно-гидрологические характеристики водоисточников и т.д.;
— преимущественное использование подземных или подрусловых вод, особенно для первоочередного строительства. Создание водохранилищ при невозможности получения воды из естественных поверхностных источников правомерно лишь при соответствующих технико-экономических обоснованиях;
— максимальное использование существующих сооружений, их реконструкцию и интенсификацию (прокладка дополнительных водопроводов, замена традиционных технологий более прогрессивными, интенсификация работы сооружений и др.);
— возможность развития водопроводов и сооружений с обеспечением наиболее эффективного использования капиталовложений без перебоев подачи воды при выполнении реконструкции и расширении систем;
— наиболее целесообразную при минимизации затрат энергии на защиту элементов системы от перемерзания компоновку сооружений в плановом и высотном отношениях, обеспечивающую на основе технико-экономических сравнений наиболее экономичные решения;
— все технологические (количество водопотребителей, объемы и режимы водопо-дачи, требуемые напоры, качество воды и пр.) и местные мерзлотно-климатические и гидрологические условия, диктующие выбор источников, способы и конструкции прокладок водопроводов, степень обработки и подогрева воды и др.;
— требование приближения источников водоснабжения и энергообеспечения к потребителям.
Схемы водоснабжения и отдельные элементы на Севере могут быть весьма различными в зависимости от мерзлотно-климатических условий и технико-экономических соображений [3]. Основополагающими при этом являются водоисточник, его расположение относительно потребителя, хозяйственно-строительные возможности водообеспечения. Мощность и режим водоисточников определяют не только схему водоснабжения, но и конструкции всех сооружений, условия и стоимость их строительства и эксплуатации. Правильный выбор схем водоснабжения дает значительные резервы для экономики капиталовложений, материальных и трудовых затрат.
Для поселений является целесообразнее добыча вод, а также фильтрационных вод из водохранилищ на перемерзающих реках. Сложнее получить поверхностные воды неза-регулированных источников. В настоящее время все больше увеличивается ориентация на специально создаваемые водохранилища, пруды и водоемы-копани.
При выборе воды из любых источников должны учитываться возможность резкого сокращения их глубин и расходов, высокая вероятность перемерзания. Наиболее надежны схемы, базирующиеся на комбинированных водозаборах с приемом, поверхностных и подрусловых вод. Эти схемы и наиболее экономичны, так как упрощается водоочистка и можно широко использовать более доступные поверхностные источники, несмотря на необходимость в ряде случаев их регулирования.
Различия схем водоснабжения обусловлены надежностью водоисточников, набором сооружений, степенью соответствия условиям эксплуатации, сложностью обеспечения теплового режима элементов системы. Схемы водоснабжения из перемерзающих рек с забором воды из подрусловых отложений или из искусственно созданных фильтрующих слов с регулированием поверхностного и подруслового стока наиболее распространены и перспективны на Севере для относительно малых объектов. Водохранилища здесь не только аккумулируют поверхностный сток, но и обводняют подрусловые водо-вмещающие отложения, улучшая гидротерметику отбора и очистки воды. Эти схемы испытаны временем, некоторые из них эксплуатируются свыше 40 лет.
За счет подрусловых вод надежно решается водоснабжение даже крупных городов в различных зонах Севера (Якутск, Алдан, Тында и др.).
Примеры организации водоснабжения в условиях ограниченных водных ресурсов и крайней их неравномерности распределения в году иллюстрируют простые схемы, в которых отражается малый зимний сток.
Создание запасов воды на бессточный период (ноябрь-май) обеспечивается устройством пруда-копани, оборудованного системой фильтрующих сооружений для очистки забираемой воды, и ледохранилища в качестве резервного источника. Водозабор в течение года осуществляется из пруда, вода из ледохранилища отбирается при расплавлении льда с помощью пара, теплой воды или электрокабелей.
Широко распространены на северо-востоке страны схемы организации водоснабжения крупных предприятий и поселков из водохранилищ на перемерзающей реке. В качестве дополнительного источника создают водоемы-копани, из которых подпитываются основные водохранилища. Создание водохранилищ часто нецелесообразно из-за неблагоприятных мерзлотно-гидрологических условий. Водозаборы чаще всего выполняются в
виде фильтрующих ряжей. Забираемая вода очищается и обеззараживается на очистных станциях, сблокированных с насосами станциями II подъема, тепловыми пунктами и резервуарами. Очищенная вода подается лишь на хозяйственно-питьевые нужды. На технологические цели вода от фильтрующих водозаборов идет без очистки.
Суровый климат, вечная мерзлота, особенности мерзлотно-гидрологического и гидрогеологического режима водоисточников позволяют создавать ресурсосберегающие технологии. Возможными путями рационального использования сурового климата и мерзлотных факторов являются:
1. Использование льда для теплоизоляции сооружений и водопроводов в холодный период года. Высокие теплоизоляционные свойства льда, наносимого на наружные поверхности сооружений и трубопроводов, позволяют ограничиться их минимально необходимой стационарной теплоизоляцией, то есть снизить их термическое сопротивление и стоимость. Доказано, что обледенение внутренних поверхностей водонапорных башен и резервуаров обеспечивает защиту от перемерзания всей воды в емкостях. Используется в качестве меры теплозащиты внутритрубное оледенение водоводов, получившее солидное теоретическое обоснование и аппаратурное обеспечение.
В последние годы разработаны теоретические основы и технические средства получения пористого льда для теплозащиты больших площадей (акваторий водозаборов, подрусловых береговых отложений и пр.) и создание больших массивов льда. Отработана технология ускоренного наморажимания льда методами дальнострунного дождевания. На базе серийных насосных станций СНП-50/80 (СНП-75/100) в Сибирском НИИ гидротехники и мелиорации разработана установка для ускоренного намораживания льда различной плотности. Плотность фирнового льда обеспечивается от 0,2-0,3 до 0,6-0,75 г/ см .
2. Создание ледовых подпорных сооружений для водоснабжения, обводнения (плотины, дамбы, льдохранилища и пр.) и накопления запасов воды практически апробировано в сельских районах Якутии в 1984-1985 годы. Глухая ледовая плотина с напором до 6,0 м изо льда плотностью 0,6-0,7 г/см с предотвращением фильтрации через ее тело имеет полимерный пленочный экран. Без дополнительных мероприятий по теплоизоляции ледовая плотина устойчиво работала 2025 суток, обеспечив заполнение паводковыми водами ближайших озер, стариц и обводнение прилегающих пастбищ.
3. Регулирование русел водотоков и их насосного режима в зимнее время. Оно предусматривает управление подледным потоком, защиту берегов и островов от размыва, регулирование наносов и пр. с помощью струенаправляющих дамб и шпор, возводимых изо льда за счет естественного холода, струенаправляющих элементов, устанавливаемых на поверхности льда и др.
4. Использование естественного холода вечномерзлых недр и атмосферы при строительстве водопроводных сооружений: укрепление оснований сооружений замораживающими установками-термосифонами, промораживание таликов и плывунов, выморозка котлованов под водозаборы и береговые колодцы, создание противофильтрационных мерзлотных завес и др. Широкое распространение получили в практике северного строительства замораживающие установки С. И. Гапеева, применяемые и для решения задач водоснабжения.
5. Создание в вечномерзлых массивах полостей (емкостей) для хранения запасов хозяйственно-питьевых вод, консервации сточных вод и жидких отходов, хранения реагентов и т. д. Горные выработки, образуемые, как правило, средствами гидромеханизации, достигают значительных объемов. Существуют методики теплотехнического расчета таких полостей при различных наполнениях водой, а также условий замерзания водных масс или поддержания их в жидком состоянии.
6. Охлаждение оборотных и циркуляционных вод с использованием ресурсов холода вечномерзлых толщ.
На основании изученного и представленного материала, можно сделать вывод, что суровый климат, наличие вечномерзлых грунтов и особенности мерзлотно-
гидрологического и гидрогеологического режима водоисточников не являются только негативными характеристиками функционирования инженерных систем. В данных условиях с успехом можно находить пути рационального использования климата и мерзлотных факторов и применять экономически оправданные мероприятия для обеспечения бесперебойного и безаварийного функционирования систем жизнеобеспечения. Предлагаемые способы использования особенностей мерзлотно-гидрологического режима позволяют создавать ресурсосберегающие технологии.
1. Вдовин Ю. И. Водоснабжение населенных пунктов на Севере. Л.: Б.и., 1980.
2. Лютов А. В. Строительство и эксплуатация водоводов надземной и канальной прокладки на Севере. Л.: Б.и., 1976. 112 с.
3. Макотрина Л.В., Селех Е.В., Кузнецов И.Б. Строительство и реконструкция сетей водоснабжения и водоотведения в условиях города Иркутска // Вестник ИрГТУ. 2013. № 10. С. 164-167.
Информация об авторах
Information about the authors
Источник: cyberleninka.ru
Проблемы инженерных коммуникаций в малоэтажном строительстве
Человека, уставшего от духоты многоэтажных городских коробок, все больше тянет к природе. Хочется переселиться в собственный домик где-нибудь в пригороде. Желательно с садиком. Бассейном. С прочими благами цивилизации. Насколько осуществимы эти мечты? Какие проблемы возникают?
Редакция «Томского вестника» – «Томских новостей» продолжает разговор, начатый на предыдущем круглом столе («ТН», 9 марта, «ТВ», 14 марта). На этот раз мы пригласили представителей организаций и фирм, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность домостроения. То есть тех, кто помогает сделать жилище теплым, светлым, комфортным.
В круглом столе принимали участие:
Светлана Пахоменко, начальник ПЭО – заместитель начальника управления ЖКХ, строительства, транспорта и связи администрации Томского района
Олег Булатов, директор ТПФ «Служба спасения бетона»
Владимир Емельянов, директор ООО «Электрификация»
Ринат Ибрагимов, директор ООО «Завод «Полиалпан»
Александр Карпанин, сотрудник департамента городского хозяйства мэрии Томска
Николай Молчунов, генеральный директор ООО «ТПК «Галактика»
Виталий Скрипко, директор группы компаний «Ависэр»
Любовь к электричеству
Владимир Емельянов: – За последние годы мы накопили богатый опыт организации электроснабжения индивидуальных участков и коттеджных поселков, один из которых – известный поселок Слобода Вольная. Это интересное и перспективное направление, и мы намерены его развивать. Томский район вообще является флагманом строительства малоэтажного жилья в регионе.
Это объясняется транспортной доступностью и наличием некоторой инженерной инфраструктуры, к которой можно привязаться. Но в чем здесь трудности? У энергетиков они прежде всего связаны с техническими условиями присоединения к сетям. Это и затратно, и проблемно.
В Томском районе потребители на выделенных под строительство участках, как правило, не имеют возможностей для подключения к существующим сетям. Районные сети за длительный период безвременья пришли в упадок, изменилось и территориальное распределение нагрузок по району.
В случае введения дополнительных мощностей в технические условия, а в последующем в проекты закладываются расходы на реконструкцию существующих сетей. То есть если вы хотите в энном месте иметь полную инфраструктуру по электроснабжению, то, пожалуйста, покрывайте расходы (либо их часть), которые понесет ТРК.
А поскольку дома чаще всего строятся на территориях, далеких от инфраструктуры, где нет столба, за который можно зацепиться, дополнительные расходы выливаются застройщикам в копеечку. Километр новой линии обходится в зависимости от удаленности территории застройки и мощности индивидуальных и коллективных потребителей от 1 млн рублей и выше. Соответственно, затраты на электрификацию, если поселок не включен в инвестиционную программу, ложатся на собственников участков. Похожие проблемы и у смежников, работающих по газификации и водоснабжению территорий.
Домик под Томском
Светлана Пахоменко: – Желание иметь домик в пригороде Томска велико. Однако объекты инженерной инфраструктуры Томского района построены более 30 лет назад и сейчас находятся в аварийном состоянии. Администрация в решении данного вопроса действует в трех направлениях. Во-первых, обеспечение благоприятных условий для постоянных жителей населенных пунктов района.
За последние годы заменено более 50 км водопроводных сетей, реконструировано или построено 25 новых котельных. Более 6 тыс. населения перешли в категорию с более высокой степенью благоустройства.
Сейчас немногие жители района носят воду из колонок или колодцев, у большинства вода проведена в дом, более 3 тыс. домовладений обеспечено автономными источниками газового теплоснабжения… Во-вторых, предоставление возможности желающим построить жилой дом в населенных пунктах района по индивидуальным проектам. Застройщиками, как правило, выступают жители района или потенциальные жители, а финансирование работ на объектах инженерной инфраструктуры осуществляется на условиях софинансирования – как за счет средств консолидированного бюджета, так районного и местного бюджетов, а также частных инвестиций.
В настоящее время ведутся работы по малоэтажной застройке в населенных пунктах Зональная Станция, Зоркальцево, Корнилово, Кисловка, Кафтанчиково, Губино, Мирный. При этом строительство объектов инженерной инфраструктуры в мкр. Мирном, пос. Мирном ведется преимущественного за счет средств консолидированного бюджета.
В таких микрорайонах выделяются участки и льготникам Томского района и Томска. И, наконец, третье направление – застройка малоэтажных микрорайонов единым заказчиком-застройщиком. Строительство жилых домов коттеджного типа осуществляется по утвержденному проекту. Это микрорайоны с повышенной степенью благоустройства и с не самым дешевым жильем.
При этом строительство объектов инженерной инфраструктуры осуществляется в рамках целевых программ, федеральных и областных. На территории района реализуются проекты по строительству микрорайона Снегири в районе Кайдаловки, начаты работы по строительству объектов инженерной инфраструктуры в мкр. Новоспасском в Коларове, в планах – строительство объектов инженерной инфраструктуры в мкр. Серебряный Бор в районе Кайдаловки.
Без грибка и плесени
Олег Булатов: – Сегодня вопросы гидроизоляции очень актуальны. Здоровье строения в первую очередь зависит от здоровья основания. Это касается и цокольной части зданий, резервуаров технической и питьевой воды, септиков. Если идет фильтрация воды в цокольную часть здания, то происходит намокание конструкций, а это и грибок, и порча отделки и т.д.
Мне бывает искренне жаль людей, которые потратили средства и время на строительство, но не предусмотрели защиту от воды. А ведь многие вопросы можно было элементарно решить на стадии строительства. Скажем, ввод трубы через строительную конструкцию: гидропрокладку положил – все!
Чтобы впоследствии для ремонта гидроизоляции не пришлось убирать отделку и штукатурку, необходимо еще на стадии проектирования самому разобраться, по какому пути идти. Я чаще всего рекомендую монолитную цокольную часть, это проще, дешевле, надежнее. Ниже нулевой отметки должен быть только бетон! Технологии защиты бетона у нас есть.
Они позволяют защитить объект на весь срок службы. Технологии проникающей гидроизоляции позволяют обрабатывать конструкцию с любой удобной стороны. Принцип действия основан на способности химически активных компонентов глубоко проникать в тело бетона и создавать мощный запирающий слой.
Например, обработка изнутри цокольной части здания дает 100-процентный эффект защиты от грунтовых вод и других агрессивных сред. Простота применения материалов системы «Пенетрон», высокая эффективность и относительно невысокая цена делают их просто незаменимыми. «Пенетрон» давно и успешно применяется в индивидуальном строительстве в Аникине и Апреле, Геологе и Снегирях и на многих других объектах Томска и области. Мы не просто занимаемся вопросами гидроизоляции строительных конструкций, а стремимся донести эту технологию как до заказчиков, так и подрядчиков. Одно из наших новых направлений – использование уникального жидко-керамического теплоизоляционного материала Изоллат. У него очень широкий спектр применения (фасады, внутренние стены, окна и т.д.), а срок эксплуатации такого покрытия не менее 15 лет.
Умное жилище
Николай Молчунов: – Наша компания занимается монтажом оборудования для автоматического управления ресурсами малоэтажного дома (в том числе и городских квартир) – освещением, контролем климата, системой охраны, управлением и распределением по комнатам аудио-, видеоконтента, управлением приусадебной инфраструктурой. Все это в комплексе называется «умный дом».
Система монтируется так, чтобы домом можно было управлять дистанционно или автоматически. Сегодня многими это воспринимается как статусная штука, а не как предмет первой необходимости. Если провести некоторую аналогию, то можно вспомнить, что лет десять назад статусной была такая обыденная сегодня вещь, как плоскопанельный телевизор или компьютер.
Думаю, что лет через пять-шесть «умный дом» станет таким же обыденным явлением, как компьютер с Интернетом. Да, застройщик, решивший установить систему «умный дом», возможно, переплатит процентов 20–30 по сравнению с обычной проводкой, но он получит очевидные неоспоримые преимущества.
Можно установить индивидуальный график температур в каждой комнате, чтобы было комфортно каждому члену семьи. Можно автоматически регулировать температуру: понижать ночью, когда все спят, и повышать днем, когда бодрствуют. При этом достигается заметная экономия. Установлено, что при понижении температуры отопления всего на один градус экономия электроэнергии составит 7–8%.
Можно поставить автоматические выключатели освещения. Это еще один источник экономии. Защитить дом от протечек и других бытовых неприятностей. Уехать в отпуск и управлять домом на расстоянии через Интернет. За сравнительно небольшие дополнительные вложения люди получают совершенный продукт и жилье, достойное современного человека.
Я уверен, что за такими домами будущее.
И красиво, и тепло
Ринат Ибрагимов: – Мы считаем, что в малоэтажном домостроении наиболее востребованными должны быть материалы и технологии, повышающие энергоэффективность. Но надо перестать оценивать только первоначальные вложения и перейти к анализу эксплуатационных затрат.
Продолжающееся увеличение цен на энергоресурсы и тарифов на электроэнергию и транспорт выдвинуло задачи повышения теплозащитных свойств и снижения веса жилых домов. В этих условиях для заказчиков все большее значение приобретает приведенная общая стоимость жилья, включающая единовременные капитальные затраты и затраты на эксплуатацию за весь срок службы дома.
Снижение энергопотребления в индивидуальных жилых домах достигается путем повышения уровня теплозащиты наружных стен. В нашем регионе дальнейшее развитие малоэтажного строительства целесообразно сориентировать на преимущественное использование многослойных ограждающих конструкций с эффективными долговечными утеплителями и фасадами (без мокрых процессов).
Фасадные теплосберегающие панели системы «Полиалпан», которые производит наш завод по немецкой технологии, на сегодняшний день востребованы во многих регионах России, и с каждым годом спрос на нашу продукцию увеличивается. Уникальность фасадной системы заключается в том, что облицовочные панели выполняют сразу две функции – красивого фасада и утеплителя, повышая теплозащиту до 40%. Система «Полиалпан» может применяться на разных конструкциях наружных стен – кирпичных, деревянных, из пеногазобетона, а также при каркасном домостроении. В позапрошлом и прошлом годах мы сделали несколько коттеджей в Академгородке, Сосновом Бору, Тимирязевском, Апреле и т.д. В текущем году из этих поселков к нам пришли уже десятки людей.
Хорошо зимой и летом
Виталий Скрипко: – Большой процент тепла в доме теряется за счет удаления воздуха, вентиляции. В Европе давно существуют программы по энергосбережению. А у нас до последнего времени этому уделялось мало внимания.
Сейчас российские производители подтянулись, стали выпускать вентиляционные установки с рекуперацией КПД установок с роторными рекуператорами (рекуператор воздуха – это устройство, в котором утилизируется тепло отходящих газов) – более 50%, это процент прямой экономии энергии, затраченной на нагрев и охлаждение воздуха. То есть около половины тепла удаляемого воздуха они возвращают обратно в помещение, подогревая приточный воздух.
Если на200 кв. м площади рассчитывать однократный воздухообмен, что является минимумом для жилых помещений, при высоте потолков3 м получаем700 куб. м воздуха в час, стоимость установки обойдется чуть больше 100 тыс. рублей. Затраты не такие уж огромные по сравнению с общими затратами на строительство дома. И окупится за 3–4 года.
Мне кажется, застройщикам стоит присмотреться к установкам энергосбережения с рекуперацией тепла, благодаря которым обеспечивается комфорт в помещениях, что очень важно как для здоровья и хорошего самочувствия обитателей жилища, так и для всех строительных конструкций. Монтаж установок не очень сложный. В некоторых случаях его могут произвести даже малоквалифицированные рабочие.
А у нас – газ!
Александр Карпанин: – В городе существует программа развития инженерной инфраструктуры, в которую включены все потребности и задачи, которые надо выполнить по строительству. Но в связи с ограниченностью ресурсов администрации приходится определять наиболее приоритетные вопросы.
Так, остро стоит вопрос, связанный со строительством сетей централизованного водоснабжения частного сектора МО «Город Томск». В 2012 будут построены сети водоснабжения в д. Киргизке, пос. Восточном, пос. Мясокомбинат. В ближайшее время планируется начать строительство сетей газоснабжения по программе газификации Томска и его окрестностей, рассчитанной до 2017 года.
Программа еще уточняется, однако уже точно можно сказать, что будут подводить к городу магистральные газопроводы со стороны Черной Речки и со стороны пос. Апрель. Планируется построить газозаправочную станцию в конце Иркутского тракта, будет газифицироваться Московский тракт. В планах по централизованному водоснабжению – мкр. Юбилейный в с. Дзержинском, пос.
Росинка, пос. Озерки. Интерес к малоэтажному строительству устойчиво растет. Особенно это заметно по пос. Росинка (ВИРИОН). Много участков выделено в пос. Народном (рядом со Светлым), в д. Киргизка, но там участки без коммуникаций.
Люди намерены строить сами и хотят, чтобы им хотя бы электроэнергию подвели. В пос. Народном ОАО «ТРК» будет строить подстанцию. В с. Дзержинском, с. Тимирязевском проблема электроснабжения должна решиться в текущем либо следующем году.
Деликатное сооружение
«Сложно решается проблема строительства систем канализации, – говорит Александр Карпанин. – Люди как копали выгребные ямы, так и продолжают копать. В пос. Апрель выдача земельных участков приостановлена до решение вопроса с централизованным канализованием. Та же проблема в Науке. Хотя у Науки появился просвет в связи с подведением мощных коммуникаций к южной площадке ТВЗ.
Возможно, участки малоэтажных домов удастся к ним подключить. По остальным районам – только выгребные ямы или локальные очистные септики».
Куда гражданину податься?
Человек накопил энную сумму денег и решил построить дом. Каков алгоритм его действий? Где он может получить информацию об участках?
Александр Карпанин: – В мэрии существует единое окно по выдаче технических условий. Если человек не хочет бегать и сам все узнавать, он может обратиться туда с запросом. У нас в регламенте записано, что мы обязаны предоставлять такую информацию.
Светлана Пахомова: – Можно прийти к нам и задать все интересующие вопросы. У нас есть порядок выдачи технических условий соответствующими ведомствами. Алгоритм выдачи технических условий отработан. Мы только нынче выдали больше тысячи технических условий.
Администрация города Томска:
г. Томск, пр. Ленина, 73, каб. 11, окно 9; тел. 58-40-26.
Время работы с 14.00 до 17.30 в будние дни.
ООО «Электрификация»:
г. Томск, ул. Татарская, 37/1; тел./факсы: (38-22) 51-31-44, 51-01-93, 51-25-00;
Источник: tomsk-novosti.ru