докладом на тему "Современные тенденции в строительных

67-я Всероссийская научная конференция по проблемам архитектуры и строительства
Современные тенденции
в строительных науках
и разработки ученых КГАСУ
Проректор по НИР КГАСУ
Д.т.н., проф., чл.-корр. АН РТ
Сулейманов Альфред Мидхатович
07.04.2015 г.
КГАСУ:
85 лет КГАСУ и 125 лет строительному образованию в
Республике Татарстан
КГАСУ сегодня представляет собой современный образовательный и научноинновационный центр с мощным творческим потенциалом, богатой историей и
славными традициями, осуществляющий подготовку квалифицированных
кадров для архитектурно-строительной, жилищно-коммунальной и дорожнотранспортной отраслей Республики Татарстан и Поволжья, а также обеспечивающий их научное сопровождение и конкурентоспособное развитие.
КИКС-КИИКС-КИИГС-КИСИ-КГАСА-КГАСУ
Архитектурно-строительная наука не воспринимается, как:
 приоритет, в том числе в грантовых программах и в рамках
подготовки специалистов;
 высокотехнологичная наукоемкая отрасль;
 полноправный представитель в академической научной среде.
Наукоемкость отрасли промышленности определяется
2 факторами – затраты на НИОКР и объём производства продукции:
Наукоемкость (Н) = Vзатрат на НИОКР / V пр-ва продукции
Для строительной отрасли вполне закономерен низкий уровень
наукоемкости (по сравнению с IT-технологиями, медициной,
авиацией и др.), т.к. при незначительном уровне затрат на НИОКР
объём производимой и потребляемой продукции огромен.
Такой подход приносит значительный ущерб:
• как существующей сегодня архитектурно-строительной школе
(мы лишены возможности использовать ряд государственных
механизмов, программ, проектов);
• так и нашей образовательной системе (в перечне базовых
нормативных затрат наши студенты значительно дешевле
студентов приоритетных специальностей – 63,5-77,5 тыс.руб.
против 125,7 тыс.руб. на бакалавриат).
«Мы занимаемся созданием и интеллектуальным
управлением жизненным циклом безопасной и
эффективной в отношении человека и природы среды
жизнедеятельности»
ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО
Согласно паспорту специальности 05.23.22 Градостроительство, планировка сельскохозяйственных
населенных пунктов:
- Градостроительство охватывает разработку научных основ
архитектурно-планировочной организации городов и сельских
поселений, районной планировки, территориальных систем
расселения в регионах и стране, имеющих целью улучшение
функциональных, социальных и эстетических параметров среды
обитания и жизнедеятельности людей, населяющих города и
сельские местности, а также сохранение и устойчивое развитие
окружающей среды в интересах живущих и последующих
поколений.
Пути решения проблем градостроительного плана в РТ:
1). Пересмотр правил землепользования и застройки.
2). Корректировка Генерального плана, разработанного в 2007
году.
3). Казань должна быть полицентричной.
4). У нас огромная акватория, но нет набережных.
5). Транспортные проблемы.
При этом:
 Организаций, занимающихся научно – обоснованным
территориальным развитием у нас нет. К сожалению, в Казани
специалистов в этой области всего два-три человека.
 Нехватка градостроителей – страшная угроза не только г. Казани,
но и всей страны. Как уже неоднократно в СМИ выступал
профессор Дембич А.А. «мы живём в рамках ручного управления
развитием территорий».
Существует острая необходимость создания Урбанистического центра
при нашем университете, располагающим квалифицированным
кадровым составом в этой области (градостроители, урбанисты,
архитекторы, дорожники, экономисты и др.)
Урбанистический центр при КГАСУ
Проект комплексного развития Адмиралтейской слободы
АРХИТЕКТУРА. КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ
Принципы, основанные на современном
методе «симбиотической архитектуры»,
позволяющем закрепить особенности
местного, регионального и национального
своеобразия Татарстана, как перекрестка
двух цивилизаций – Европы и Азии, были
предложены
нашим
архитектором,
академиком Айдаровым С.С.
АРХИТЕКТУРА. КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ
АРХИТЕКТУРА. КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ
АРХИТЕКТУРА. КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ
Живая традиция татарской архитектуры через века
национальный романтизм:
использование местных средневековых форм
и местных строительных материалов
Ханский мавзолей
В Булгаре, 14 век.
Базарная мечеть в Казани,
1849 г.
Казань. Ресторан Булгар, конец 20 века.
АРХИТЕКТУРА. КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ
Национальные особенности – черты, присущие архитектуре данного
народа.
Начало 20 века:
Татарские дома Казани
АРХИТЕКТУРА. КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ:
Старая деревянная Казань в работах арх., доцента Айдарова Р.С.
АРХИТЕКТУРА. КУЛЬТУРНОЕ НАСЛЕДИЕ:
Старая деревянная Казань в работах арх., доцента Айдарова Р.С.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ:
Подземное строительство и геомеханика в строительстве
Научно-техническое сопровождение проектирования оснований и
фундаментов многофункционального жилого комплекса «RUMI»
с подземной автостоянкой по адресу: ул. Ф.Амирхана НовоСавиновского района г. Казани.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ:
Подземное строительство и геомеханика в строительстве
Футбольный стадион Казань Арена
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Под руководством проф. Кузнецова И.Л. и при участии сотрудников
кафедры МКиИС выполнен уникальный проект:
«Исследование, поиск и расчет оптимального конструктивного решения
навеса на объекте «Казань-Арена», с разработкой рабочей док-ции в
стадии КМ стальных конструкций временного навеса и трибун».
СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ:
Актуальные проблемы, стоящие перед Республикой Татарстан:
 недостаточная номенклатура строительной продукции, производимой в
РТ, в том числе из добываемого в регионе сырья;
 ввоз (до 47%) строительных материалов и изделий (цемент-100%,
стальная арматура-100%, высокопрочный заполнитель-100%, химические
добавки, сухие строительные смеси и т.д.);
 фактическое отсутствии специализированной отрасли – «строительная
химия»;
 отсутствие реального использования наноматериалов и нанотехнологий
в строительстве.
СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Разработки ученых КГАСУ (профессора: Абдрахманова Л.А.,
Изотов В.С., Низамов Р.К., Рахимов Р.З., Хозин В.Г. и др.)
 составы и технологии альтернативных видов вяжущих с
использованием местного сырья (ЦНВ, шлакощелочные,
ангидритовые, гипсоцементные и др.);
 высокопрочный песчаный бетон марки 800 и выше;
 полимерная композитная арматура (базальто-, стекло-,
углепластиковая) на модифицированных эпоксидных и
гибридных связующих;
 древесно-полимерные композиты на основе ПВХ;
 суперпластификатор «АРОС» и др. комплексные добавки
для цементных бетонов;
 Центр нанотехнологий строительных материалов НИЦ
«Нанотех-СМ».
СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Внедрение данных разработок обеспечит:
 расширение номенклатуры строительной продукции на основе
сырьевой базы РТ, а также промышленных отходов;
 отказ от ввоза основных строительных материалов (цемента – до 50%,
стальной арматуры – до 50%, высокопрочного заполнителя – до 100%);
 создание собственной промышленной отрасли «строительная химия»;
 получение высокопрочных бетонов до М2000, полимерных
строительных композитов и покрытий с повышенной долговечностью.
ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО:
Разработки ИТС КГАСУ
Дорожные одежды с
использованием
укрепленных грунтов для
сельских автодорог
ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО:
Разработки ИТС КГАСУ
Применение ПКА при
строительстве бетонных
аэродромных покрытий в
аэропорте «Казань»
ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО:
Разработки ИТС КГАСУ
Моделирование
транспортного потока
г. Казани с использованием
программно-технических
средств
«Зеленое» строительство в Республике Татарстан
Руководители направления - д.т.н., проф. Строганов В.Ф.; д.т.н., проф. Куприянов В.Н.
Улучшение качества природной среды и условий жизни человека, формирование
сбалансированной экологически ориентированной модели развития экономики входит в число
основных задач, предусмотренных «Концепцией долгосрочного социально-экономического
развития РФ на период до 2020 года», утвержденной Постановлением правительства РФ от
17.11.2008 №1662-р. В качестве одного из направлений экологической политики в ней
рассматривается создание эффективного экологического строительного сектора и развитие
«зеленого» строительства.
«Зеленое» строительство - (ecodevelopment, green building) – это
теория и практика проектирования, строительства и
эксплуатации зданий с использованием «зеленых» стандартов,
экологических подходов, материалов, технологий, целью
которой является снижение уровня потребления
энергетических и материальных ресурсов при одновременном
сохранении или повышении качества зданий и комфорта их
внутренней среды.
Реализация проекта Центра компетенций по «зеленым» стандартам лежит в русле
концепции устойчивого развития территории Республики Татарстан и посвящена вопросам
развития кадрового потенциала РТ в области «зеленого» строительства, обеспечения
научно-методической поддержки внедрения «зеленых» стандартов на территории РТ.
Центр компетенций по «зеленым» стандартам при КГАСУ: основные цели,
задачи, функции
Формирование компетенций,
Образовательный
развитие кадрового
центр
потенциала РТ
Исследование, испытание и
анализ новых
ресурсосберегающих технологий
и материалов
Проведение экспертной и оценочной
деятельности на соответствие
проектов и объектов недвижимости
требованиям «зеленых» стандартов
Демонстрация решений и
передовых технических
новинок в области
ресурсосбережения
Организация и участие в научнопрактических мероприятиях,
конкурсах и выставках
соответствующей направленности
Научный
центр
Орган
сертификации
Единый Центр компетенций
по «зеленым» стандартам при
КГАСУ
Демонстрационный
центр
Центр
популяризации
«зеленых» стандартов
-Обеспечение научно-методической
поддержки внедрения «зеленых»
стандартов на территории РТ;
-Трансляция государственных
инициатив в области
ресурсосбережения в
строительстве;
-Формирование
ресурсосберегающего сознания.
Центр компетенций по «зеленым» стандартам при КГАСУ: структура
Центр компетенций по «зеленым» стандартам при
КГАСУ
Наука
Образование
Учебные
программы
Консультирование
Подготовка
специалистов
бакалавров,
магистров,
аспирантов КГАСУ
Переподготовка, доп.
образование,
повышение
квалификации
Взаимодействие с
проектными
организациями,
девелоперскими
компаниями
Сертификация
Разработки на
базе кафедр
КГАСУ
Разработки
КГАСУ
совместно с
заинтересованными
компаниями
Демо-центр
Популяризация
По
По
российским международ
ным
стандартам
стандартам
Демонстрацион
ный зал
(павильон)
Обучение специалистовоценщиков
Лаборатории
КГАСУ
Аккредитация в системе
стандарта
Участие в выставках,
конкурсах,
конференциях по
ресурсосбережению и
энергоэффективности
Научный центр: разработки ученых КГАСУ для «зеленого» строительства
Исследование качественных характеристик воздухообмена в помещениях
Разработан метод оценки количественных показателей качественных характеристик воздухообмена.
За основу принят метод CFD моделирования с использованием пакетов прикладных программ ANSYS: FLUENT
и GAMBIT, что позволяет получить как численные значения показателей качества воздухообмена, так и
визуализацию воздухообмена по объему квартиры.
Исследование температуры начала конденсации в
произвольном сечении наружных стен любых конструкций
Исследование инсоляции жилых помещений
Расчетная методика позволяет скорректировать
объемно-планировочные решения помещений
(включая ориентацию), тип применяемого стекла,
а также размеры светопроемов.
Центр сертификации по «зеленым» стандартам
Центр компетенций по
«зеленым» стандартам имеет
возможность проводить
сертификацию объектов
недвижимости по
международным и российским
«зеленым» стандартам
Демонстрационный центр: проекты ученых КГАСУ по «зеленому» строительству
Умная школа с интеграцией энергоэффективных систем. Эскизный проект
Общий вид интерьера «умной школы»
Единый воздушный объем позволяет
оптимизировать микроклимат всего
здания
Вид офисного пространства
Сочетание естественного света и
энергосберегающих светильников
Вид со стороны внутренней лестницы на шоу-рум
Северная сторона защищена блоком
технических помещений и тамбуром
Вид на учебный класс
Находясь в классе ученики могут видеть
техническое и энергоэффективное
оборудование за стеклянными дверьми.
Выставочный центр «WorldSkills Arena»
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ
СООРУЖЕНИЙ
Руководитель направления – д.т.н., проф. Сулейманов А.М.
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ РАЗВИТЫХ СТРАН
ОТ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
ЕЖЕГОДНЫЕ МИРОВЫЕ ПОТЕРИ ОТ КОРРОЗИИ СОСТАВЛЯЮТ 2.2 ТРЛН. $
Страна
Прямые потери от
коррозии,
млрд. $
%
ВВП
Год
оценки
США
5.5
2.1
1949
США
82
4.2
1975
США
296
3.1
1998
США
468
3.0
2011
Индия
0,32
-
1960
Швеция
0,06- 0,08
-
1960
Финляндия
0,05-0,06
-
1965
ФРГ
6 ,0
3.0
1967
Великобритания
2,1
3.5
1970
Япония
9.2
1.8
1974
Австралия
0,550
1.5
1973
Кувейт
1,0
5.2
1987
СССР
6.7
2.0
1969
Использованы данные статей «Now is the
Time" George F. Hays, World Corrosion
Organization и «Corrosion Cost and Preventive
Strategies in the United States»
и доклада ген. дир. ФГУП«ВИАМ», академика
РАН Каблова Е.И. на Гидроавиасалоне-2014
В настоящее время на территории РФ функционирует около 45 тыс. потенциально
опасных объектов
объектов. Наиболее крупные промышленные предприятия созданы более
70 лет назад, износ их производственных фондов составляет 80
80--90%.
Около половины магистральных трубопроводов эксплуатируется более 50 лет; примерно
200 водохранилищ - более 50 лет и до сих пор остаются без требуемой реконструкции и
ремонта.
В стране эксплуатируется более 65 тыс. гидротехнических сооружений различного
назначения. При этом около 10% гидротехнических сооружений бесхозны!
Около 30% не имеют службы эксплуатации, более 63% гидротехнических сооружений
находится в эксплуатации от 20 до 50 лет, 17% - более 50 лет,
около 300 сооружений эксплуатируются свыше 100 лет!
Авария на Саяно-Шушенской ГЭС
3 из 10 генерирующих гидроагрегатов были полностью уничтожены
* Использованы
материалы статьи: К.И. Еремин, Е.Л. Алексеева, С.А. Матвеюшкин, Ю.В. Березкина. Экспертиза,
36
мониторинг, электронная паспортизация зданий и сооружений // ЭНИ «Единая стройэкспертиза»
Показатели промышленной аварийности в РФ примерно в 100 раз превышают
аналогичные показатели в странах Евросоюза из-за высокого износа оборудования,
отсутствия современных систем предупреждения о чрезвычайных ситуациях и
оповещения населения о возможных угрозах.
Аварии в российской системе ЖКХ – это хроническое заболевание.
О старении всех коммуникаций, построенных еще в советские времена, россиянам
"напоминают" каждую зиму. Районы и целые города остаются без воды и тепла.
* Использованы
материалы статьи: К.И. Еремин, Е.Л. Алексеева, С.А. Матвеюшкин, Ю.В. Березкина. Экспертиза,
37
мониторинг, электронная паспортизация зданий и сооружений // ЭНИ «Единая стройэкспертиза»
Методы испытания на климатическую устойчивость
материалов и изделий
Натурные испытания на климатических
станциях
Ускоренные испытания в
лабораторных условиях
Комбинирование натурных и
ускоренных методов испытания
 (t ) +  (t ) = 1
1
1
2
2
 , t - поврежденность и время старения материала,
соответственно, в натурных(1) и лабораторных(2)
условиях
Методы испытания на климатическую устойчивость
материалов и изделий
Натурные ускоренные испытания
на климатических станциях
Натурные испытания
комбинированные с
механическими нагрузками
Принципы разработки методов ускоренных
климатических испытаний
В основе методов ускоренных климатических испытаний (УКИ)
лежит принцип трансформации энергетических значений
эксплуатационных факторов, ответственных за старение и
разрушение материалов и изделий, в адекватные лабораторные
режимы ускоренных испытаний
Установки для моделирования воздействия
эксплуатационных факторов в лабораторных условиях
Установки для моделирования воздействия
эксплуатационных факторов в лабораторных условиях
Опыт внедрения методов прогнозирования
долговечности материалов и конструкций

Методика и установка прогнозирования долговечности
внутренней обшивки космической станции «Мир»
(Заказчик - НПО «Энергия»)
Опыт внедрения методов прогнозирования долговечности
материалов и конструкций

Методика и установка прогнозирования долговечности
воздухоопорных сооружений
(Заказчик - Загорский филиал НИИРП)
Опыт внедрения методов прогнозирования
долговечности материалов и конструкций

Методика определения
гарантийного срока
хранения спасательных
плотов типа ПСН
(Заказчик - Уфимский завод
РТИ им. М.В. Фрунзе)
Опыт внедрения методов прогнозирования
долговечности материалов и конструкций

Расчет срока службы ВПП
аэропорта Казань
(Заказчик - ФГУП Администрация
гражданских аэропортов
(аэродромов)

Методика прогнозирования
долговечности пневматических
локаторов
(Заказчик - НПО «Вектор»)
Проект климатической станции в РТ (лагерь «Меша» КГАСУ)
Благодарю за внимание!