Строить быстрее и лучше: что поможет интенсифицировать отрасль на нынешнем этапе?

От истории к современности

Выступивший следом президент РААСН, ректор МАРХИ Дмитрий Швидковский рассказал об истории и перспективах архитектурного образования в нынешних условиях. По его словам, развитие архитектурной и строительной высшей школы современного типа в мире шло быстрее, чем в России, в связи с чем государству пришлось проходить этот путь невероятно быстро. «Уже к 1780-м годам мы сравнялись в технологиях строительства и архитектурной стилистики с ведущими странами Западной Европы, — заметил президент РААСН. — Наши соотечественники проявили удивительную способность к стремительному обучению. Предполагаю, что это национальное свойство сохранилось, и мы должны на него опереться в новых, теперешних условиях». Очень важно, по его словам, что образование и наука не были отделены друг от друга, а развивались совершенно параллельно в органической связи в этой области с самого начала в течение трех веков.

В XX веке происходила кристаллизация выделенных направлений подготовки архитекторов и строителей, что было неизбежно и необходимо и таковым остается. Но все-таки нужно подумать, как остановить деградацию инженерных знаний будущих архитекторов, что, к сожалению, происходит, и художественных компетенций у студентов-строителей. Иначе это будет серьезно отражаться на качестве жизненной среды.

«В то же время, конечно, процесс дальнейшей специализации и подготовки строителей, архитекторов всех направлений должен продолжаться, оставаясь стержнем русской архитектурной школы, достигшей высокого мирового уровня», — подчеркнул Дмитрий Швидковский. Это отмечают и отечественные, и иностранные исследователи совершенно официально, полагая, что такая система является сейчас уникальной — в том смысле, что ее надо сохранять.

Сейсмика — это серьезно

Следующий доклад «Совершенствование норм сейсмостойкого строительства России на основе анализа мировых практик нормирования» был подготовлен заместителем гендиректора ЗАО «Горпроект», академиком и вице-президентом РААСН Владимиром Травушем и руководителем Дирекции научно-технических проектов НИУ МГСУ Олегом Кабанцевым, который и выступил от имени дуэта авторов, представив результат двухлетней работы — доклад большой группы специалистов университета.

Были проанализированы все наиболее значимые нормативные документы стран, ведущих активное строительство в весьма опасных районах. «Анализ показал, что нашим условиям, нашему строительному комплексу, нашим пространствам, которыми обладает Российская Федерация, в наибольшей степени соответствуют нормы Соединенных Штатов, — сказал докладчик, — потому что эти нормы столь же универсальны, учитывают такое же большое разнообразие условий, в которых генерируется сейсмическое воздействие, и столь большой же объем строительства».

Европейские нормы, Еврокод 8, в принципе, близок к нормам США, но его нельзя применить к нашим условиям только потому, что этот Еврокод носит в большей степени рекомендательный характер, а ключевые компоненты нормирования разрабатываются в конкретных странах, уровни которых весьма существенно отличаются друг от друга.

В США применена очень важная новая характеристика, на которую в России практически никогда не обращали внимания, но при детальном анализе поняли, что именно она и обеспечивает надежность расчетного прогноза сейсмостойкости, — это ограничение расчетных относительных смещений этажей. Подход США дает сначала расчетные модальные реакции объекта, а потом получаются расчетные реакции объекта строительства. В отечественных нормах наоборот — даются модальные сейсмические нагрузки, а потом получаются модальные реакции. Казалось бы, никакой разницы нет, но на самом деле она есть, если делать это пошагово и учитывать, что вручную сегодня никто не работает. Подбор модальной реакции — это, как правило, некоторый вычислительный процесс. Американцы написали просто почему? Потому что это очень хорошо алгоритмизируется и это самая удобная форма. И это надо учитывать.

Что уже сделано в этой области? Сотрудники Института физики Земли провели анализ, обработали приблизительно две трети сейсмоопасных районов и подготовили их карты в пиковых ускорениях, скоростях и амплитудах спектров реакции. На них представлены районы Северного Кавказа и Алтае-Саянского региона, но, если амплитуда спектров реакции для Кавказа построена, то для Алтая еще нет.

«Зеленый» бетон не зеленого цвета

Заведующий лабораторией химических добавок и модифицированных бетонов НИИЖБ имени А. А. Гвоздева НИЦ «Строительство», академик РААСН Семён Каприелов представил доклад «Современные модифицированные бетоны. Эффективность технологий и конструкций в контексте «зеленого» строительства».

Говоря о «зеленых» технологиях, академик напомнил, что это не только снижение углеродного следа от неблагоприятных для природы производств, но и безотходные технологии, а также еще и благоприятные условия труда, производительность, безопасность и гигиена.

В последнее время появились новые специальные бетоны — высокопрочные тяжелые бетоны классов от Б-60 до Б-100. Это новое поколение материалов — высокопрочных и сверхвысокопрочных. Эти тяжелые и особо тяжелые бетоны, включая дисперсно-армированные, предназначены для радиационной защиты. В их числе высокопрочные, с особыми свойствами, повышенной трещиностойкостью фибробетоны. Появились бетоны сверхнизкой проницаемости и с компенсированной усадкой. Еще одна интересная тема — малоцементные бетоны. Как правило, такие современные бетоны содержат минимизированные для конкретных условий и для конкретных конструкций расходы цемента.

И, наконец, появились высокопрочные легкие бетоны классов B-60, B-70. Это совсем недавняя, последняя разработка, причем они обладают еще и управляемым модулем упругости.

Все эти бетоны уже производятся в промышленных масштабах с разными физическими и механическими свойствами и предназначены для разных конструкций. Но их объединяют два фактора: первый — как правило, все эти бетоны самоуплотняющиеся, второй — в основе структуры бетонов модифицированный цементный камень.

«Каким образом эти бетоны связаны с экологией? — задал вопрос Семён Каприелов. — Хочу обратить внимание: это самоуплотняющиеся бетоны». Для них характерна высокая производительность работы, что актуально сегодня, а также высокое качество материала, под которым подразумевают не только высокие классы бетонов, но еще и особые свойства — низкую проницаемость, повышенную коррозионную стойкость, низкий уровень вибрационного и шумового воздействия. В плане экологии это одно из самых грязных производств: тонна произведенного портландцемента — это выброс около тонны парниковых газов.

Чтобы бороться с его последствиями, есть долговременные, но очень дорогие и серьезные меры. Есть и кратковременные меры — утилизация отходов, — которые пытаются внедрять в НИИЖБ имени А. А. Гвоздева. Это целый план мероприятий плюс производство малоцементных бетонов, но самое главное — внедрение модификаторов бетона: по многолетней статистике использование 1 тонны таких модификаторов способствует экономии 2,5-3 тонн цемента. «Делать вообще бетоны и конструкции из них так, как мы делали лет 30 назад, просто неприлично, — сказал Семён Каприелов. — Неприлично делать бетоны, в которых расход цемента превышает 450 килограммов на тонну». По его словам, надо использовать больше модифицированных бетонов, а также материалов с одновременной утилизацией отходов — таких как золы, золошлаковые смеси, отходы металлургических производств, вплоть до золы от рисовой шелухи.

Интересные доклады предоставили на симпозиуме и иностранные участники заседания: ректор НАО «Рудненский индустриальный университет» из Казахстана Нурбек Сапарходжаев, иностранный член РААСН, д. т. н., профессор, заведующий кафедрой технологии бетона и строительных материалов Брестского государственного технического университета Виктор Тур, иностранный член РААСН, профессор Нямдорж Сэтэв из Монголии, а также докладчики из Алжира, Индии и Китая.