В СПбГАСУ обсудили проблемы Арктической зоны
То, что такая конференция прошла именно в СПбГАСУ, неудивительно. В годы СССР Ленинградский инженерно-строительный институт (так до 1991 года назывался вуз) стал знаковым научным центром по освоению арктической зоны. Здесь разрабатывались технологии по строительству инфраструктурных объектов за полярным кругом, вуз готовил инженерные кадры, под руководством которых развивались города и поселки на Севере.
Сейчас СПбГАСУ продолжает арктические исследования, в том числе и фундаментального характера.
Один из ключевых вопросов, который обсуждался в рамках конференции, - как должна осваиваться арктическая территория, какая инфраструктура там необходима.
Как отметил в своем выступлении Федор Перов, кандидат архитектуры, заведующий кафедрой архитектурного проектирования СПбГАСУ, наша страна стоит сейчас на пороге смены моделей освоения арктических территорий.
По словам Федора Перова, изначально освоение Арктики носило локальный характер, лишь в прошлом веке за Полярным кругом начала строиться базовая инфраструктура, стали создаваться транспортные коридоры, появились рабочие поселки. Со временем за полярным кругом выросли и города, однако градостроительный подход к зоне Крайнего Севера тогда был точно таким же, как и к территориям средней полосы. Это хорошо видно по историческому центру арктических городов, например Воркуты или Инты. Там стоят такие же многоэтажки в стиле сталинского ампира, как и во многих других городах страны. Застройка городов массовым жильем сохраняла эти принципы. Естественно, в Арктике все эти дома утеплялись особым образом, применялись специальные строительные нормативы, но, подчеркивает Федор Перов, главная проблема в том, что это были капитальные строения.
Сейчас исследователи арктической инфраструктуры по всей стране следят за ситуацией в Воркуте, где реализуется программа управляемого сжатия - из-за закрытия угольных шахт население города стремительно сокращается. Из пустеющих домов в поселках воркутинского кольца людей переселяют в центр города. За 30 последних лет население города сократилось со 117 до 52 тысяч человек.
Может ли история Воркуты повториться с другими северными городами? Федор Перов этого не исключает: значительное количество арктических городов, которые сейчас считаются довольно процветающими, развиваются в одном векторе, в добывающем. И если политика декарбонизации кардинально затронет промышленность и необходимость в нефти и газе станет ниже, то эти города вполне могут повторить судьбу Воркуты.
Сейчас Воркуту пытаются избавить от угольной зависимости, развивая новые производства, но, учитывая состояние городской экономики, повысить инвестиционную привлекательность крайне сложно. "Нужно принимать превентивные меры", - говорит ученый, и уже сейчас диверсифицировать экономику процветающих северных городов. Кроме того, Перов обращает внимание на то, что нужно менять роль таких городов, важно строить там научные и образовательные центры, развивать культуру, туризм. Но ученый призывает смотреть в будущее реалистично и развивать инфраструктуру на Севере с учетом того, что экономический расклад на территории может в перспективе измениться.
Строительство капитальных объектов обходится дорого и в средней полосе. А на Крайнем Севере с учетом доставки строительных материалов на отдаленные территории и повышенных затрат на утепление конструкций суммы и вовсе оказываются космическими. Тем обиднее, когда здания на Севере оказываются покинутыми.
Федор Перов предлагает использовать модульные конструкции. Они уже активно применяются в армии для северных военных частей. Их используют на территориях Крайнего Севера в Финляндии и Норвегии. Модульные конструкции оказываются дешевле капитальных сооружений, а в случае если на территории уже нет необходимости в таком количестве объектов, конструкцию можно легко собрать и отвезти в другой регион.
Ряд докладов конференции были посвящены использованию возобновляемых источников энергии в Арктике. Затраты на коммунальную инфраструктуру на Крайнем Севере являются очень высокими для всех стран мира, тянуть обычные сети, как в средней полосе, зачастую оказывается экономически нецелесообразно. Зато в полярный день очень хорошо себя зарекомендовали, например, солнечные батареи, а суровые северные ветра могут дуть на пользу при широком распространении ветрогенераторов.
В числе обсуждаемых была и тема глобального потепления. Игорь Сахаров, доктор технических наук, профессор кафедры геотехники СПбГАСУ, отметил в своем докладе, что ситуация с изменением климата вызывает глубокую озабоченность у специалистов по мерзлым грунтам. Дело в том, что из-за повышения температуры грунт начинает таять и все инфраструктурные объекты оказываются под угрозой. В частности, по оценкам исследователя, одной из причин масштабной утечки дизельного топлива в Норильске в прошлом году могло стать именно таяние грунтов.
Мерзлым грунтом специалисты называют такой грунт, в составе которого присутствует лед. Как известно, вода меняет свое агрегатное состояние при нуле градусов. Температура мерзлого грунта в Воркуте составляет от 0,1 до минус 5 градусов. То есть даже при незначительном потеплении в этом городе на севере Коми физические характеристики грунтов могут значительно измениться, из мерзлого грунт станет талым.
Игорь Сахаров в своем выступлении привел пример с домами на сваях. В условиях вечной мерзлоты здание на сваях является самой популярной конструкцией. Так вот, при таянии грунтов несущая способность свай падает в пять раз, соответственно, возникнет риск разрушения зданий.
В опасности не только жилые и административные дома, но и все объекты инфраструктуры. В своем выступлении Игорь Сахаров привел в пример ситуацию с некоторыми дорогами в Забайкалье. Из-за того что летом тепло и очень солнечно, грунты там тают уже давно, из-за чего ровное дорожное полотно вспучивается.
Ученый полагает, что решать проблему таяния грунтов необходимо уже сейчас. В своем докладе Игорь Сахаров предложил два варианта. Первый - замораживать основание грунта. По словам исследователя, это относительно недорогая, но достаточно эффективная технология. Она способна решить проблему лишь на тех территориях, где масштабное таяние еще не началось. Там, где процесс уже пошел, ученый считает необходимым форсировать размораживание и укреплять объекты инъекциями цементного раствора.
Свои нюансы при использовании в арктических условиях есть и у транспортно-технологических машин, так называют всю строительную, дорожную грузовую технику, транспорт, имеющийся на предприятиях. Александр Пушкарев, доктор технических наук, профессор кафедры наземных транспортно-технологических машин (НТТМ) СПбГАСУ, обратил в своем докладе внимание на то, что в Арктике производственные базы находятся в большом удалении друг от друга, а также от логистических и ремонтных центров, техника при этом используется очень активно. Данные факторы предприятиям необходимо брать во внимание. Ученые кафедры НТТМ предложили ряд решений для эксплуатации машин в Арктике. По словам Пушкарева, компаниям имеет смысл создавать парки резервного транспорта, которые можно использовать в случае выхода из строя основных машин. Несмотря на то что покупка большого количества специальной техники обходится достаточно дорого, в конечном счете эти затраты оправдывают себя за счет снижения времени простоя.
Различные разработки, касающиеся строительства и промышленности в арктической зоне, имеются у многих исследовательских учреждений страны. Но, как отметила Наталья Михальченкова, доктор политических наук, руководитель Арктического проектного офиса СПбГУ, главная проблема состоит в том, что научные центры действуют разрозненно. Она подчеркнула важность объединения наработок на единой платформе, которое облегчит проведение совместных исследований, поиск информации, взаимодействие с промышленными компаниями. Вся мировая наука, занимающаяся Арктикой, движется в направлении объединения, интеграции. Исследования в северных широтах отличаются большими финансовыми и ресурсными затратами, а потому, объединяя усилия, ученые смогут действовать более целенаправленно и эффективно.