ЦПТИ СПРОЕКТИРОВАЛ ЦКП «СКИФ» И ДЕЛИТСЯ ОПЫТОМ
АО «Центральный проектно-технологический институт» (входит в топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») участвует в реализации беспрецедентного в масштабах новой России проекта — строительстве Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов». Подробнее об опыте ЦПТИ при проектировании ЦКП «СКИФ» в интервью изданию рассказал первый заместитель генерального директора АО «ЦПТИ» Сергей Вохмяков.
Расскажите о работе над проектом Центра коллективного пользования «СКИФ».
Подготовка к участию в проекте началась заранее, до заключения контракта в 2019 году. Проект нас очень заинтересовал, а сроки были сжатые. Поэтому, когда участие ЦПТИ стало очевидным, мы сразу приступили к организации работ.
На данный момент команда наших инженеров разработала проектную документацию на 28 зданий и сооружений, включая основные объекты ускорительно-накопительного комплекса: здание инжектора, накопителя и два отдельных здания экспериментальных станций. Их общая площадь составляет 67 тыс. кв. метров, что соответствует 10 футбольным полям. Проектная документация получила положительное заключение ФАУ «Главгосэкспертиза России».
Вся работа ведется с применением ТИМ. Это большое преимущество, например, сейчас проектировщики выпускают рабочую документацию в Красноярске, а строители в Кольцово могут выгружать готовые чертежи и сразу брать их в работу. На самой строительной площадке работает наша команда авторского надзора.
Источники синхротронного излучения не создавались в России уже более 30 лет. И на момент подбора исполнителя ни одна отечественная проектная организация не могла иметь опыт проектирования прямых аналогов. Стали искать компанию, которая выполняла работы, соразмерные по объему и сложности. Наш институт — единственный, кто подошел по всем критериям и был готов взяться за работу. В итоге в марте 2020 года распоряжением Правительства России АО «ЦПТИ» назначили генеральным проектировщиком ЦКП «СКИФ».
Говоря о проекте СКИФ, эксперты отмечают, что он будет не только высокотехнологичным, но и очень красивым...
Главные объекты комплекса — здание накопителя и административный корпус. Они являются архитектурной доминантой ансамбля. Эти здания различны по форме, но стилистически продолжают друг друга.
Первое, что видят гости СКИФа, — это административный корпус. Мы эффектно оформили его фасад сочетанием больших площадей витражного остекления и матовых панелей.
Здание накопителя имеет круглую выпуклую форму и напоминает летающую тарелку. По внешнему периметру здания расположены лаборатории, они имеют сплошное ленточное остекление.
Облик получился технологичным, футуристичным, но при этом органично вписывается в окружающую среду сибирской природы. На мой взгляд, таким и должен быть современный научный объект, чтобы он стал центром притяжения лучших ученых со всего мира. Дизайн СКИФа принес нам победу в международном архитектурном конкурсе «Евразийская премия» в номинации «Промышленные здания и сооружения».
Как была организована работа над проектом?
Большой объем работы в сжатые сроки предполагает участие большой команды профессионалов. В общей сложности над проектом в ЦПТИ трудятся более 100 человек. Все участники проекта, в том числе технический заказчик, застройщик, генподрядчик, работают в среде общих данных. Наши программисты обеспечили информационную безопасность в этом «облаке», что позволяет нам эффективно взаимодействовать и оперативно отрабатывать возникающие вопросы.
Разумеется, выстроили конструктивные рабочие отношения со всеми участниками проекта — это Институт катализа им. Г.К Борескова СО РАН с его обособленным филиалом ЦКП «СКИФ», Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера, «Концерн «Титан-2», ООО «ИНТЭКС», НИУ МГСУ и ФАУ «Главгосэкспертиза России».
Объект уникален и находится на контроле двух министерств — Министерства науки и высшего образования и Министерства строительства и ЖКХ РФ. В итоге всем участникам пришлось действовать в интересах проекта, и мы достигли синергии, что принесло неоценимый опыт.
Были и сложности. Несмотря на то что проектная документация получила положительное заключение, организация, выполняющая научно-техническое сопровождение строительства, поставила под сомнение утвержденные проектные решения.
Чтобы решить проблему, необходимо было в кратчайшие сроки провести расширенные геологические изыскания, включая специальные исследования грунтов, выполнить геотехнические расчеты в специализированном расчетном ПО. Опыта выполнения подобных работ у нас до этого не было. Как говорится, глаза боятся, а руки делают.
К решению этой задачи мы привлекли ведущие российские организации: НИЦ «Строительство», «Геоцентр МГУ», «Петромоделинг ЛАБ», «Подземпроект». Многие вопросы приходилось решать нестандартно. Например, нужно было обеспечить отбор, хранение и транспортировку из Новосибирска в Москву более 600 образцов грунта, не нарушив природную структуру, не допуская ударов и замораживания. Методом проб и ошибок мы пришли к решению выполнять доставку самолетом. И таких решений было много на всех этапах. По итогам окончательных геотехнических расчетов, выполненных независимо НИЦ «Строительство» и НИУ МГСУ, были подтверждены величины максимальных осадок, указанные изначально в проектной документации, и работы были возобновлены.
Расскажите подробнее о цифровой информационной модели СКИФа и для чего она нужна?
Цифровая модель визуализирует объект, позволяет оценить архитектурные и конструктивные решения, обнаружить и исключить коллизии, сводит огромный объем информации об объекте в базу данных с возможностью удобной выгрузки.
Например, у нас была задача обеспечить вибро- и термостабильность ускорительно-накопительного комплекса. Примерно в 20 км от комплекса проходит Транссибирская магистраль. Особенности местности таковы, что вибрация распространяется на большие расстояния. Человек ее почувствовать не может. А электронный пучок в накопителе может, он же тоньше человеческого волоса. Микроскопические колебания земли влияют на качество и результаты научных исследований. Наличие ЦИМ позволило выбрать оптимальные технические решения, чтобы обеспечить зданию накопителя максимальную вибрационную стабильность. А температура внутри помещений с технологическим оборудованием не должна колебаться более чем на полградуса Цельсия, независимо от погодных условий, иначе это влияет на траектории электронного пучка в накопителе и синхротронных лучей на экспериментальных станциях. С помощью ЦИМ мы смогли оперативно и точно спроектировать систему, которая поддерживает заданную температуру.
Если оснастить объект специальными датчиками, которые будут следить за его состоянием, и загружать полученные данные в информационную аналитическую систему, получится цифровой двойник. Программа разработает график обслуживания и ремонта, заранее просчитает возможность возникновения нештатной ситуации, укажет возможные причины.
Над какими новыми проектами ЦПТИ работает или планирует начать работать?
Национальный проект «Наука и университеты» подразумевает строительство серии объектов класса «мегасайенс». И так как ЦПТИ уже имеет релевантный опыт, мы надеемся на участие в их реализации.
В части ускорителей, например, мы уже задействованы в проекте нового научного комплекса, который объединит в себе источник синхротронного излучения и рентгеновский лазер на свободных электронах.
Сейчас в институте, помимо традиционного направления ПИР, развивается направление инжиниринга, которое выполняет конструирование и изготовление нестандартного оборудования, а также направление вывода из эксплуатации и рекультивации земель, выполняющее и строительно-монтажные работы. Пока эти три направления относительно независимы, но в перспективе должны стать единым организмом, позволяющим выполнять проекты под ключ.
Справка.
ЦКП «СКИФ» — источник синхротронного излучения поколения «4+» и энергии 3 ГэВ.
Создается в рамках нацпроекта «Наука и университеты». Позволит изучать материю на атомарном уровне и получать новые фундаментальные знания в области биологии, химии, медицины и в других областях науки. Запуск первой очереди экспериментальных станций запланирован на 2024 год.
Автор: Олег Соловьев