Исследовательский потенциал: как в России возрождают некогда одну из самых лучших в мире технологических баз строительной науки
НИИСФ
В необычном помещении прошли в этом году XIII Академические чтения «Актуальные вопросы строительной физики. Энергосбережение. Надежность строительных конструкций и экологическая безопасность», посвященные памяти академика РААСН Г.Л. Осипова. Расположенный на территории Научно-исследовательского института строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) павильон, где состоялась конференция, представляет собой новый экспериментальный стенд, который будет запущен в июле.
Стенд был спроектирован специалистами НИИСФ и сооружен с помощью ведущих промышленных компаний, выпускающих строительные материалы и конструкции. Он предназначен для наблюдения и исследования поведения ограждающих конструкций здания в годовом натурном режиме. В проекте участвовали более 20 компаний. Павильон размерами 9 на 25 метров и высотой 9 метров установлен на монолитной плите. С его помощью будут исследоваться все ограждающие элементы конструкций здания, в том числе фундамент, ограждающие элементы стен и крыши. В фундаментную плиту стенда заложено более 100 датчиков температуры и влажности, данные с которых записываются в постоянном режиме. Элементы непрозрачных ограждающих конструкций стен выполнены из блоков пенобетона разных марок, кирпича и дерева, а также в виде различных металлоконструкций. Конструкция стен и крыши позволяет демонтировать участки стены и возводить вместо них новые фрагменты, необходимые для исследований.
Светопрозрачная часть здания выполнена таким образом, что в нее можно устанавливать любые конструкции стеклопакетов со стеклами различной степени солнцезащиты и энергоэффективности. На всех стеклопакетах в процессе исследований будут размещаться датчики температуры, данные которых будут записываться, а затем анализироваться в лабораторных условиях. При этом будет оцениваться влияние проходящих через конструкцию стеклопакетов тепловых потоков на внутреннюю и внешнюю среду. Оригинальна и конструкция покрытия плоской крыши павильона — она имеет в своем составе 12 конструкций с различным сочетанием теплоизоляционных и изолирующих систем. В каждый слой крыши вживлены датчики, собирающие информацию в постоянном режиме. Предполагается, что все элементы ограждающих конструкций будут подвергаться наблюдениям в течение от года до полутора лет. Полученная информация будет использоваться производителями строительных материалов и конструкций для их совершенствования и улучшения технических характеристик, а также для внесения изменений в нормативную базу.
Открывший пленарное заседание конференции член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, директор НИИСФ Игорь Шубин представил и другие созданные в этом году уникальные экспериментальные установки. Так, новая климатическая камера с увеличенными размерами светопрозрачного проема стала шестой в составе линейки больших климатических камер НИИСФ и не имеет аналогов в мире. На созданных до нее стендах можно было испытывать ограждающие конструкции высотой не более 3 метров. С появлением конструкций, требующих проведения исследований не только светопрозрачной части, но и ряда дополнительных элементов, например, различных открывающихся устройств, а также устройств для вентиляции и архитектурных элементов, появилась потребность в более вместительных камерах. Новая камера позволяет подвергать испытаниям элементы размером 4 на 5 метров, ее температурный диапазон составляет от -40 до +40 градусов.
Третьей дебютировавшей на конференции новинкой стал экспериментальный стенд для оценки воздухопроницаемости и водопроницаемости фасадных конструкций зданий. Долгое время подобные исследования нередко приходилось проводить за рубежом, поскольку имеющаяся в НИИСФ установка размером 4 на 6 метров не всегда отвечала требованиям заказчиков. В сотрудничестве с концерном «КРОСТ» российские физики построили камеру, позволяющую оценивать фасады размером 6 на 12 метров. Таким образом, появилась возможность испытывать конструкцию четырехэтажных зданий площадью более 70 квадратных метров.
Были представлены и новые установки для оценки технической теплоизоляции, в числе которых установки для определения максимальной рабочей температуры плоских изделий, теплопроводности и максимальной рабочей температуры цилиндров, а также по определению диффузного влагопоглощения в лаборатории теплоизоляционных строительных материалов. Отрадно, что в НИИСФ за последние два года была создана и одна из самых современных в стране лабораторий для изучения проблем водоснабжения и водоотведения.
В то же время Игорь Шубин отметил, что в целом по стране объем финансирования, направляемый на ежегодное пополнение нового оборудования для строительной науки, крайне незначителен. Если, например, в Индии в 2021 году на это было выделено 2 млрд долларов США, в Штатах — 2,5 млрд, а в Китае — все 5 млрд, то в России на эти цели было направлено всего 0,0003 млрд долларов. Из 30 НИИ Минстроя СССР, находившихся в Москве в ХХ веке, выжили лишь пять институтов, из которых государство финансирует всего два научных учреждения в области фундаментальных исследований, одно из которых — НИИСФ. С ликвидацией большинства таких институтов были утрачены многие экспериментальные стенды. Теперь, когда уменьшилась возможность испытаний за рубежом, необходимо возрождать некогда одну из самых лучших в мире приборных баз строительной науки.
В работе конференции приняли участие ученые из 29 российских городов — от Калининграда до Владивостока — и из девяти зарубежных стран. Конференция показала большой интерес отраслевых специалистов к вопросам строительной физики. Очень активно и остро прошли специализированные секции по шести направлениям строительных наук, в которых участвовало более 400 специалистов отрасли.
Кстати:
В рамках Академических чтений, посвященных памяти академика РААСН Г.Л. Осипова, прошел конкурс на лучшую дипломную работу, научную публикацию и научную работу среди молодых ученых, студентов, бакалавров и магистров. На него было представлено более 40 работ. Победители были отмечены медалями, дипломами и денежными премиями на общую сумму полмиллиона рублей. Все участники конкурса получили памятные призы.
