Как будут жить полярники на «Востоке»: все об устройстве современной полярной станции

25 Января 2021
Технологии Партнерский материал
mainImg
Компaния:
представительство компании ROCKWOOL на Архи.ру
Контакты:
Московский офис ROCKWOOL:
109028, Серебряническая наб.,29, БЦ Silver City
reception.reception@rockwool.com
0 Антарктическая станция «Восток» построена в 1957 году. За прошедшее время она пережила две реконструкции, три консервации, а к настоящему времени изношена на 90% и занесена снегом. В 2019 году на заседании Попечительского совета Русского географического общества был представлен проект создания нового зимовочного комплекса. [1] Его инфраструктура рассчитана на экстремальные условия эксплуатации и обеспечивает полную безопасность полярников.
  • zooming
    Станция «Восток»
    Предоставлено компанией ROCKWOOL
  • zooming
    Проект нового зимовочного комплекса
    Предоставлено компанией ROCKWOOL

История одного проекта

Новый комплекс предполагается расположить на снежной поверхности ледяного плато Центральной Антарктиды в 1410 км от станции Мирный и в 1260 км от ближайшего морского побережья. Толщина ледяного покрова здесь – 3700 м. Зимой температура опускается до -89 °С, летом поднимается до -36 °С, а среднегодовое давление воздуха – 468 мм рт. ст (при норме 760 мм рт. ст).
Изначальный проект станции, предложенный немецкой компанией Ramboll, пришлось переработать. При пересмотре документации выяснилось, что архитектурно-планировочное решение противоречит нормам РФ и не устраивает людей, которые будут жить и эксплуатировать станцию.

«В частности, в иностранном проекте были применены горючие материалы для отделки стен и потолков, не учтено огромное выделение статического электричества, что влечет за собой выход из строя всей электронной техники. В связи с этим, конструкции стен, полов и потолков были полностью переделаны. Организованы выходы на кровлю для обслуживания оборудования, а также предусмотрены механизмы для подъема грузов на станцию», – уточняет Елена Фокина, главный архитектор проекта станции «Восток».

Новый проект разработал авторский коллектив компании «Запсибгазпром». В результате от первоначальной идеи осталась только модульная система из пяти блоков.

«Модульность конструкции обусловлена необходимостью автономной работы каждого из блоков в случае непредвиденной ситуации. Для этих же целей было разнесено расположение резервных дизель-генераторов для обеспечения жизнедеятельности. Был учтен печальный опыт, связанный с заносом уже существующей станции. Новый зимовочный комплекс “Восток” представляет собой цепочку мобильных блоков на гидравлических опорах, которые дают возможность поднимать и опускать модули в зависимости от количества выпавшего снега. По аналогичной схеме, например, выполнена станция Halley VI», – говорит Елена Фокина.

В модулях станции расположены лаборатории с новейшим научно-исследовательским оборудованием, медблок с возможностью проведения полостных операций, общественные помещения, включающие в себя бильярдную, тренажерный зал, сауну, курительную комнату и др., технологические помещения кухни и технические помещения. Также в отдельных модулях располагаются основной и резервный энергоблоки – настоящее «сердце» станции, дающее жизнь всем окружающим системам.
  • zooming
    1 / 3
    Предоставлено компанией ROCKWOOL
  • zooming
    2 / 3
    Предоставлено компанией ROCKWOOL
  • zooming
    3 / 3
    Модули зимовочного комплекса станции «Восток», вид сверху
    Предоставлено компанией ROCKWOOL

 
Подробнее о модулях новой станции «Восток» [1]

Главное здание представляет собой прямоугольный в плане объем. Общий размер здания 13,49 х 139,89 м. Максимальная высота блоков А и D – 14,05 м, блоков В и С – 17,47 м. За отметку +0.000 принята отметка низа металлического контейнера.

Блок А: законсервированный блок с температурным режимом -40 °С. Включает в себя шесть резервуаров хранения дизельного топлива, аварийный генератор и насосную станцию.

Блок В: жилые, медицинские, общественные и административные помещения на отметках 0.000 и +3.400, технические помещения на отметках -2.720 и +6.480

Блок С: жилые и общественные помещения на отметках 0.000 и +3.400, технические помещения на отметках -2.720 и +6.480

Блок D: технические помещения. Блок-модуль состоит из шести резервуаров для хранения дизельного топлива, помещения аварийного генератора, насосной станции, а также трех холодных и двух теплоизолированных складов.

Блок Е: технические помещения и гараж.

Помимо основного здания, в непосредственной близости находятся два блок-модуля, соединенных трубопроводами с основным зданием для питания генераторов на станции.


Энергетический центр станции «Восток»

В главном энергоцентре зимовочного комплекса антарктической станции «Восток» установлены четыре дизель-генераторных установки (ДГУ) мощностью 200 кВт каждый. Предусмотрено еще два резервных дизель-генератора аналогичной мощности. Все оборудование выпущено российской компанией КамАЗ и Баранчинским заводом. Предполагаемая расчетная станции составит 146 кВт. Эту мощность способна обеспечить одна машина при 75%-ой загрузке. Энергоцентр рассчитан на 25-30 лет безаварийной работы, но тем не менее, на станции сделали резервный, полностью идентичный основному, комплекс оборудования. Если что-то пойдет не по плану, полярники точно будут снабжены электроэнергией и теплом в течение всей зимовки. [3] Также на новой станции предполагается использование солнечных батарей для дополнительного получения энергии.

«Все инженерное оснащение станции организовано таким образом, чтобы потребности в энергоресурсах при эксплуатации были минимальны. В инженерных системах особое место занимают решения по утилизации тепла. При проектировании был выполнен расчет годового потребления топлива, учитывающий абсолютно всех потребителей энергии на станции», – дополняет Маргарита Выборнова, руководитель группы ОВ и ВК проектного подразделения ЗАО «Запсибгазпром».
Энергоцентр зимовочного комплекса антарктической станции «Восток»
Предоставлено компанией ROCKWOOL


Тепло и безопасность на новой станции

Несмотря на экстремальные климатические условия, в которых предстоит работать зимовочному комплексу, внутри станции поддерживается комфортная для проживающих температура – в помещениях можно ходить в футболках. Все инженерные системы станции автономны и компьютеризированы.

«Отопление и теплоснабжение станции осуществляется за счет котлов на дизельном топливе и энергии, вырабатываемой дизель-генераторами, с применением специализированного комплекса утилизации тепла от дымовых газов и корпуса ДГУ и использованием полученного тепла в системе теплоснабжения», – рассказывает Маргарита Выборнова.

Дополнительно предусмотрена электрическая система отопления – теплые полы и конвекторы. Чтобы работа систем отопления и теплоснабжения была максимально эффективной, и комфортная атмосфера поддерживалась в помещениях длительное время, стены каждого узла превратили в эффективные многослойные системы утепления. Для этого модули по периметру изнутри изолировали несколькими слоями каменной ваты ROCKWOOL, которая заполнила все пустоты в конструкции. Также выполнено наружное утепление каменной ватой. Для стен и потолков выбраны материалы ВЕНТИ БАТТС, для полов – плиты серии РУФ, в отдельных местах уложен утеплитель ЛАЙТ БАТТС.

«Благодаря теплотехническим характеристикам каменной ваты, такое решение обеспечивает максимальную эффективность – теплоизоляция превращает каждый отдельный модуль в своеобразный «термос», который хранит тепло даже в условиях Антарктиды. При этом натуральное происхождение и содержащийся в материалах воздух позволяют конструкциям «дышать» без образования разрушительного конденсата. Выбранный материал долговечен и надежен. Его срок службы превышает 50 лет, и в течение этого времени каменная вата сохраняет свою форму и исходные теплотехнические характеристики. Это чрезвычайно важно в условиях столь отдаленной эксплуатации станции – в случае проявления строительных дефектов, у компаний не будет возможности оперативно эвакуировать людей и пересмотреть принятые решения», – поясняет Андрей Петров, ведущий инженер компании ROCKWOOL.
Сборка модулей зимовочного комплекса станции «Восток»
Предоставлено компанией ROCKWOOL

Снаружи слои утеплителя защищены фасадными панелями, а изнутри – негорючими стекломагниевыми листами. Суммарная толщина наружных стен достигает 650 мм. Такое решение не просто помогает создать и поддержать комфортную для полярников температуру, но и обеспечивает их максимальную безопасность. К сожалению, ранее действовавшая станция «Восток» известна печальным событием – в апреле 1982 года из-за короткого замыкания случился пожар, унесший за собой жизнь одного из полярников. Строение станции – домик из деревянных щитов, обшитый снаружи алюминием, а изнутри пенопластом (для звукоизоляции) сгорел всего за 15 минут. Полностью вышли из строя основные и резервные дизель-генераторы, пропал свет, обесточились научные приборы, остыли батареи. Экспедицию спасли усилия геофизиков, которым удалось запустить найденный на свалке дизель-генератор. Зимовщики не просто выжили, но и продолжили свои эксперименты. [4] Это уникальный случай, но повторение подобного недопустимо. Именно поэтому все системы на станции проверены по несколько десятков раз, а стены тепло- и звукоизолированы негорючим материалом, волокна которого выдерживают температуры свыше 1000 °С, в критической ситуации сдерживая распространение огня.
zooming
Контрольная сборка в г. Гатчина. Фасад нового зимовочного комплекса станции «Восток»
Фотография © Ольга Стефанова /Предоставлена компанией ROCKWOOL


Вентиляция станции

С системами отопления неразрывно связаны системы приточно-вытяжной вентиляции. Они заслуживают отдельного внимания, ведь большинство существующих программ подбора оборудования просто не рассчитаны на крайне низкие температуры внешнего воздуха, а барометрическое давление в них задано постоянно равным 101,325 кПа. Для грамотных расчетов и подбора оборудования нужно было кропотливо учитывать каждый параметр, отличный от стандартного.
«Из особенностей для данных систем можно выделить использование в приточных установках калориферов преднагрева наружного воздуха до температуры -50 °С для недопущения замерзания теплообмеников пропиленгликоля, тэновый подогрев всех возможных клапанов и жалюзийных решеток, соприкасающихся с наружным воздухом», – говорит Маргарита Выборнова.

Первая ступень нагрева воздуха от наружной температуры до -50 °С электрическая, далее воздух греют до +20 °С пропиленгликолем. Автоматические системы климат-контроля позволяют затем нагреть поступающий воздух до +35 °С.

Для объекта было разработано специальное оборудование Aircut:
  • Вентиляционные установки с системой утилизации тепла;
  • Узлы регулирования для воздухонагревателей;
  • Вентиляторы;
  • Воздушно-тепловые завесы;
  • Воздушные клапаны с тэновым подогревом и канальные элементы.
Вентиляционные установки для зимовочного комплекса станции «Восток»
Предоставлено компанией ROCKWOOL

Важно, что установки сверхкомпактные и расположены в техническом модуле, то есть, строительство дополнительного узла не потребовалось. Кроме того, поставленное оборудование отличается высокой энергоэффективностью – общее годовое потребление тепловой и электрической энергии ниже, чем у типовых устройств на 37%. [5]

«Все воздуховоды и трубопроводы дополнительно изолированы навивными цилиндрами из каменной ваты ROCKWOOL 100 и базальтовыми матами WIRED MAT 80, а для огнезащиты систем вентиляции смонтированы негорючие решения ALU1 WIRED MAT 105 с покрытием неармированной алюминиевой фольгой. Такой комплекс решений обеспечивает надежную защиту и изоляцию трубопроводов, существенно сокращая тепловые потери, а также сохраняет долговечность труб, препятствуя образованию на них конденсата», – комментирует Роман Бочков, менеджер по развитию направления «Техническая изоляция и огнезащита» компании ROCKWOOL.
Изоляция технических систем на новой станции «Восток"
Предоставлено компанией ROCKWOOL


Сопутствующие системы

Работу станции и комфорт пребывающих полярников обеспечивает множество других инженерных систем. Так, питьевую воду в Антарктике добывают изо льда, затем фильтруют и очищают.

«Согласно Мадридскому Протоколу по охране окружающей среды к Договору об Антарктиде сточную воду также необходимо очищать, чтобы она не загрязняла окружающую среду. На все эти мероприятия тратится большое количество энергии, поэтому экономия воды жизненно важна для станции. В зимний период предполагается расход всего 500 л в сутки на 15 человек. “Черные” канализационные стоки проходят очистку в системе очистки хозяйственно-фекальных стоков, откуда очищенная техническая вода поступает на доочистку станции “серых” стоков, или пускаются на технические нужды. Сухой остаток собирается в контейнеры для последующего вывоза с территории континента», – делится деталями Маргарита Выборнова.
  • zooming
    Условия, в которых жили российские полярники
    Предоставлено компанией ROCKWOOL
  • zooming
    Условия, в которых жили будут жить российские полярники
    Предоставлено компанией ROCKWOOL

Прочие твердые отходы также предполагается складировать и вывозить из Антарктиды.

Все конструкции нового зимовочного комплекса изготовил и собрал «Опытный завод строительных конструкций» в Гатчине. Комплекс разобрали на 133 блок-модуля, погрузили на атомный лихтеровоз «Севморпуть» и отправили на юный континент. Однако, в октябре 2020 года возникли сложности с транспортировкой модулей, поэтому доставку грузов перенесли на 2021 год. Предполагается, что после запуска нового комплекса в «зимний» период, то есть с февраля по октябрь, на станции будет проживать до 15 человек, а «летом», с ноября по январь – 35 человек. Благодаря принятым техническим и инженерным решениям, люди смогут находиться на станции десять месяцев в году без сообщения с внешним миром.

Список литературы:
  1. На попечительском совете РГО обсудили актуальные проекты общества. Источник: Русское Географическое общество. Ссылка: www.rgo.ru/ru/article/na-popechitelskom-sovete-rgo-obsudili-aktualnye-proekty-obshchestva (дата обращения: 09.04.2021)
  2. Евгений Белкин, Как устроена новая станция «Восток» – интервью с главным архитектором проекта. Источник: Техносфера. Россия, канал Яндекс.Дзен. Ссылка: zen.yandex.ru/media/id/5a8fcb9ba86731ba0472e70f/kak-ustroena-novaia-stanciia-vostok-interviu-s-glavnym-arhitektorom-proekta-5fa4344a47a34812ceb0f124 (дата обращения: 09.04.2021)
  3. Екатерина Дзюба, Новая полярная станция «Восток»: из Гатчины – в Антарктиду. Источник: Гатчинская Правда.ру. Ссылка: gtn-pravda.ru/2020/09/02/novaja-poljarnaja-stantsija-vostok-iz-gatchini--v-antarktidu.html (дата обращения: 09.04.2021)
  4. Г. Лятиев, Погорельцы шестого континента. Источник: Наука и жизнь. Ссылка: www.nkj.ru/archive/articles/5790/ (дата обращения: 09.04.2021)
  5. Вентиляционные установки для Антарктической экспедиции «Восток 2». Источник: сайт компании AirCut. Ссылка: aircutklima.com/articles/ventilyatsionnye-ustanovki-dlya-antarkticheskoy-ekspeditsii--vostok-2-/ (дата обращения: 09.04.2021)

 
zooming
Предоставлено компанией ROCKWOOL

Поставщики, технологии

25 Января 2021

ROCKWOOL: другие статьи и новости
В реконструированных кинотеатрах столицы будет тепло...
На протяжении нескольких последних лет в Москве активно реконструируют кинотеатры, построенные в советскую эпоху. Чтобы здания соответствовали современным нормам пожарной безопасности и энергоэффективности, для утепления фасадов использовали материалы из каменной ваты ROCKWOOL.
Полярная тихоходка
Зимовочный комплекс антарктической станции «Восток» рассчитан на экстремальные климатические условия и психологический комфорт исследователей.
Технологии и материалы
Искусство быть невидимым
Архитекторы Александра Хелминская-Леонтьева, Ольга Сушко и Павел Ладыгин делятся с читателями своим опытом практики применения новаторских вентиляционных решеток Invisiline при проектировании современных интерьеров.
«Донские зори» – 7 лет на рынке!
Гроссмейстерские показатели российского производителя:
93 вида кирпича ручной формовки, годовой объем – 15 400 000 штук,
морозостойкость и прочность – выше европейских аналогов,
прекрасная логистика и – уже – складская программа!
А также: кирпичи-лидеры продаж и эксклюзив для особых проектов
Дома из Porotherm
на Open Village 2022
Компания Wienerberger приглашает посетить выставку
Open Village с 16 по 31 июля
в коттеджном поселке «Тихие Зори» в Подмосковье. Этим летом вы сможете увидеть 22 дома, построенных по различным технологиям.
Вопрос ребром
Рассказываем и показываем на примере трех зданий, как с помощью системы BAUT можно создать большую поверхность с «зубчатой» кладкой: школа, библиотека и бизнес-центр.
Тульский кирпич
Завод BRAER под Тулой производит 140 миллионов условного кирпича в год, каждый из которых прослужит не меньше 200 лет. Рассказываем, как устроено передовое российское предприятие.
Стильная сантехника для новой жизни шедевра русского...
Реставрация памятника авангарда – ответственная и трудоемкая задача. Однако не меньший вызов представляет необходимость приспособить экспериментальный жилой дом конца 1920-х годов к современному использованию, сочетая актуальные требования к качеству жизни с лаконичной эстетикой раннего модернизма. В этом авторам проекта реставрации помогла сантехника немецкого бренда Duravit.
Своя игра
«Новые Горизонты» предлагают альтернативу импортным детским площадкам: авторские, надежные и функциональные игровые объекты, которые компания проектирует и строит уже больше 20 лет.
Клуб SURF BROTHERS. Масштаб света и цвета
При создании концепции освещения в первую очередь нужно задаться некой идеей, которая будет проходить через весь проект. Для Surf Brothers смело можно сформулировать девиз «Море света и цвета».
Преодолевая стены
Дом Skarnu apartamentai строился в самом сердце Старой Риги. Реализовать ключевые для архитектурного образа решения – наклонную и рельефную кладку – удалось с помощью системы BAUT.
Решения Hilti для светопрозрачных конструкций
Чтобы остекление было не только красивым, но надёжным и безопасным, изначально необходимо выбрать витражную систему, подходящую для конкретного объекта. В зависимости от задач, стоящих перед архитекторами и конструкторами, Hilti предлагает ряд решений и технологий, упрощающих работу по монтажу светопрозрачных конструкций и обеспечивающих надежность, долговечность и безопасность узлов их крепления и примыкания к железобетонному каркасу здания.
Квартира «в стиле Дружко»
Дизайнер Александр Мершиев о ремонте для телеведущего Сергея Дружко и возможностях преобразования пространства при помощи красок Sikkens.
Потолки для мультизадачных решений
Многообразие функциональных потолочных решений Knauf Ceiling Solutions позволяет комплексно решать максимально широкий спектр задач при создании комфортных, эстетически и стилистически гармоничных интерьеров.
Внутри и снаружи:
архитектурные решения КНАУФ АКВАПАНЕЛЬ®...
Системы КНАУФ АКВАПАНЕЛЬ®, включающие цементную плиту, обладают достоинствами, которые проявляют себя как в процессе монтажа, так и при отделке, и в эксплуатации. Они хорошо подходят для нетиповых решений. Вашему вниманию – подборка жилых комплексов с разнообразными примерами использования данной технологии.
Во всем мире: опыт использования систем КНАУФ АКВАПАНЕЛЬ®...
Разработанная компанией КНАУФ технология АКВАПАНЕЛЬ® отвечает высоким требованиям к надежности отделочных решений, причем как в интерьере, так и на фасадах. В обзоре – о том, как данная технология применяется за рубежом на примере известных – общественных и жилых – зданий.
Сейчас на главной
Квартиры вместо контор
Бюро Qarta Architektura разработало проект превращения памятника чешского функционализма – бывшего здания Пенсионного управления в Праге – в жилой комплекс.
Градсовет 10.08.2022
Градостроительный совет рассмотрел проект санатория в Репино, подготовленный бюро «А.Лен». Эксперты высоко оценили архитектурное решение, но посчитали объем зданий избыточным для курортной территории.
Изнутри наружу: павильоны вечности
Реконструкция пакгаузов нижегородской Стрелки – они открылись в начале июня как концертный и выставочный залы – стала, без преувеличения, событием года в области как культуры, так и архитектуры. Их история кажется нам образцовой с точки зрения обнаружения, исследования и охраны памятника инженерной мысли XIX века. В то же время решение по приспособлению и экспонированию конструкций пакгаузов, предложенное Сергеем Чобаном – очень смелое, нетривиальное и актуальное. На грани временного, временнОго и вечного.
Островок тишины
На курорте Циньхуандао открылся еще один музей – теперь по проекту Wutopia Lab. Он служит «островком тишины» на оживленном морском побережье.
Паркинг – ворота
Пекинское бюро MAD спроектировало «перехватывающий» гараж на 1500 машин для инновационного района Милана. Строительство начнется в этом сентябре.
Голова героя
В центре Тираны началось строительство жилой башни в форме бюста национального героя Албании Скандерберга. Авторы проекта – MVRDV.
Высотный конструктор
Один из проектов заказного конкурса для ЖК на севере Москвы. Архитекторы АБ «Крупный план» предложили простую стереометрическую пару 100-метровых башен, объединенных общим пластическим сюжетом, простым, построенном на лаконичном контрасте, но в то же время фактурном. Интересен и овал внутреннего двора, «вырезанный» на кровле стилобата.
Безудержный оптимизм
MVRDV совместно с индийским бюро StudioPOD превратили заброшенные пространства под одной из эстакад перенаселенного мегаполиса Мумбаи в завлекательную зеленую площадку для всех жителей района.
Аспекты счастья
Архстояние 2022 с девизом «Счастье есть?» получилось как всегда веселым фестивалем, но самые заметные объекты какие-то иронические, критичные и грустные, – зато все остальные, окружающие их, сосредоточились на том, чтобы наделить посетителей простой человеческой радостью. Выступили Тотан Кузембаев, Александр Бродский и другие.
Алюминий и бронза
KAAN Architecten спроектировали две башни в комплексе De Zalmhaven в гавани Роттердама: они дополняют расположенное там же самое высокое здание Нидерландов.
Рамы для города
UNStudio победили в конкурсе на проект жилого комплекса в центре города Яссы на северо-востоке Румынии.
Платок Марьям
Специальный приз международного конкурса на эскизный проект соборной мечети в Казани, посвященной 1100-летию принятия ислама в Волжской Булгарии, получили студенты Казанского архитектурно-строительного университета. Их предложение отсылает к традиционной татарской архитектуре.
Уникальность — норма жизни
Жилой дом UNIC в Париже, построенный по проекту пекинского бюро MAD, предлагает действительно уникальный, качественно иной уровень взаимодействия между человеком, архитектурным объемом, природой и городом.
Градсовет Петербурга 27.07.2022
Градсовет обсудил «средневековый» жилой квартал у Пулковского водохранилища, гостиницу а-ля рюс в деревне Шуваловка, а также гостиницу напротив Финляндского вокзала, которая восстанавливает структуру утраченной части доходного дома Павла Сюзора.
Учеба и жизнь
Представлены финалисты Премии Стерлинга-2022 – главной архитектурной награды Великобритании.
Блеск металла
В Чэнду завершен ансамбль Спортивного парка Дунъаньху по проекту gmp: в 2023 там пройдет 31-я Всемирная летняя универсиада.
Архсовет Москвы–76
Архитектурный совет Москвы горячо поддержал новый проект Юрия Григоряна для ТПУ Парк Победы, в котором измененные высотные ограничения позволили предложить тонкую стройную башню 300-метровой высоты. После обсуждения некоторых нюансов как эксперты, так и МКА единодушно пожелали проекту качественной реализации, пообещали следить за ней и поддерживать.
Архстояние 2022: четыре главных проекта
Фестиваль ландшафтных объектов «Архстояние» в этом году пройдет в Никола-Ленивце с 29 по 31 июля. Все три дня художники, архитекторы, перформеры и музыканты будут рассуждать на тему «Счастье есть?», а зрители смогут стать соавторами этого процесса.
Культура отдыха
В новом корпусе санатория «Клязьма», проект которого выполнило бюро «Крупный план», эстетика советского модернизма соединяется с современными представлениями об отдыхе.
Пещера горного короля
Офис в особняке Глазовского переулка соединяет серьезность горнодобывающей компании и креативный настрой команды: камень, дубовые столы и кожаные кресла соседствуют с невесомыми светильниками, зеленью и стеллажами для коллекций.