Защо са необходими нови правила за строителство в Арктика, Siberian Science News
Експертите оцениха влиянието на затоплянето върху стабилността на сградите във вечната замръзналост и казаха какви технологии се използват за строителство на север.
Глобалното затопляне и размразяването на вечно замръзналите почви е една от причините Министерството на строителството на България да възнамерява да създаде нови разпоредби за строителство в Арктика до 2020 г. Друга причина е необходимостта от въвеждане на нови правила за експлоатация на сгради в райони с вечна замръзналост, тъй като техногенните фактори пряко влияят върху стабилността на основите.
Отрицателна температура - пермафрост
Има мнение, че съществуващите строителни норми в Арктика стават неефективни поради глобалното затопляне. "Има действащи стандарти, но те не отговарят на съвременните изисквания за безопасност в контекста на изменението на климата. Смята се, че вечната замръзналост е вечна замръзналост, но не е така. Трябва да се разработят нови подходи", каза пред ТАСС Али Керимов, директор на Норилския изследователски център за изследване на вечната замръзналост Ecofoundation. Тази компания проектира сгради за арктически условия от 50-те години на миналия век (когато започва изграждането на съвременния Норилск).
Други експерти казват, че климатът в Арктика се променя от половин век и през това време нищо ужасно не се е случило със сградите - само ако сградите са били използвани неправилно. Според Дмитрий Шестернев, ръководител на лабораторията по инженерна геокриология в Института по вечнозамръзнала земя на Сибирския клон на Руската академия на науките, в зоната на вечно замръзналата земя в България температурата се повишава от 60-те години на миналия век – в зависимост от региона температурата се повишава до 0,02 градуса по Целзий, средната годишна температура на почвата варира от минус 13 до минус 3 градуса.
„Глобалензатоплянето на климата има малък ефект върху промяната в качеството на сградите, построени върху пилоти. Ако сградата започне да се руши, това са или грешки в проектирането и проучването, или неправилна експлоатация“, каза Шестернев.
Според Владимир Оленченко, ръководител на лабораторията по геоелектрика в Института по петролна геология и геофизика на Сибирския клон на Руската академия на науките, през последните 30 години температурата на вечната замръзналост вече се е повишила с 1,5-2 градуса, но проблемите с почвата често са причинени от човешкия фактор. "В Забайкалския край, например в Чита, вечната замръзналост се разпадна. Но това не доведе до масово унищожаване на къщи. Констатираните деформации бяха свързани с оперативни грешки - вечната замръзналост беше разтопена от изтичане на вода", каза Оленченко.
Александър Рязанов, заместник-генерален директор по проектиране и проучване на АО "Фундаментпроект", каза пред ТАСС, че конструкциите обикновено се проектират за 30-50 години експлоатация и през този период почвите няма да се топят. „Дори при затопляне на климата през следващите десетилетия, температурата ще остане в отрицателния диапазон. Затоплянето няма да се случи изведнъж. Ние направихме изчисления за находището Нови Уренгой и видяхме, че след 30 години затоплянето може да започне да засяга само конструкциите, докато техногенният фактор се оказа много по-силен“, каза Рязанов.
Технологии на стража на вечната замръзналост
Експертите са съгласни, че съществуващите строителни технологии са в състояние да защитят сгради и конструкции от извънредни ситуации, свързани с размразяването на почвите. Затоплянето трябва да се опасява много по-малко сериозно, отколкото техногенните въздействия върху вечно замръзналата земя.
Според експерта на Fundamentproekt е важно да се подходи отговорно към избора на места за строителство - вечната замръзналост не е непрекъсната, а се редува с размразени зони. „Обикновено на северте изграждат структури с вентилирано подземие върху пилоти, за да запазят вечната замръзналост. Ако такава сграда е поставена върху размразена зона, купчините ще започнат да се изтласкват от земята чрез издигане поради замръзване. Има случаи, когато е необходимо да се строи без вентилиран подземен - с подове на земята, и тогава топлината отива директно в земята. Ако построите сграда върху вечна замръзналост, тогава, разбира се, има опасност почвата да се деформира в процеса на размразяване и да се появи слягане“, каза Александър Рязанов.
Експертите смятат, че основните проблеми на строителството на север са изчисляването на поведението на вечно замръзналите почви и работата на конструкциите. "Топлинният баланс на повърхността се променя, някъде вечно замръзналите почви се размразяват, някъде се преохлаждат. Има примери за мащабна деформация на почвите, например по време на добива на нефт. Кладенците имат много голям ефект върху вечната замръзналост и в резултат на това те се провалят, възникват аварии", отбеляза Рязанов.
За запазване на вечната замръзналост има специални инсталации, които замразяват почвата, които предпазват основата от деформация, обясниха от ТАСС във Фундаментпроект. Също така в тундрата се използват насипи за строителство, които се издухват от ветровете.
Полярната строителна компания (част от групата на Норилски никел) разказа пред ТАСС за решенията, които се използват за строителство в Арктика. „Ние правим фундаменти на базата на скална основа или пилотни основи на основата на вечно замръзнали почви, като състоянието на вечно замръзналата почва е задължително запазено. Конструкциите са изработени от стомана, устойчива на ниски температури, а напоследък за ограждащи конструкции се предпочитат олекотените сандвич панели, които запазват топлинния контур на сградата. За подобряване на експлоатацията на сградите, компанията ремонтира значителна сума средства годишно,“ -каза представител на полярната строителна компания.
Нови изисквания - нови разпоредби
Арктическите региони са стратегически важни територии за България и мащабните проекти изискват нови регулации в строителството. По предложение на Министерството на строителството на България Министерството на икономическото развитие включи в държавната програма за развитие на Арктика проект за създаване на актуализирани правила за строителите. Експерти от Министерството на строителството казват, че причинените от човека въздействия коренно променят термичното състояние на скалите на арктическата зона и това води до развитие на опасни процеси, които увеличават риска от деформация или пълно разрушаване на носещите конструкции на сградите. До 2020 г. трябва да бъдат разработени нови разпоредби, Министерството на строителството е готово да проведе набор от научни изследвания за работа.
„Предложихме да проведем редица изследователски работи в рамките на държавната програма за развитие на Арктика, да подготвим основа за разработване на нормативна и техническа документация. До 2020 г. трябва да получим определени резултати от тестове и да започнем да издаваме документация. Сега има достатъчно научен персонал, те са готови да участват в тази работа. Нормативната рамка, която съществува от съветско време, очевидно не е достатъчна за решаването на онези сериозни и стратегически важни проекти, които сега започват да се развиват в Арктика“, заместник-министър на строителството на България Елена Сиера каза пред ТАСС.
Както каза за ТАСС заместник-ръководителят на Министерството на икономическото развитие Александър Цибулски, инициативата на Министерството на строителството вече е включена в проекта на държавна програма за развитие на Арктика. „В програмата има цял раздел, посветен на провеждането на изследователска работа по организацията на строителството в условията на вечна замръзналост“, каза той.
Подготвителната работа ще включва проучване на замръзнали почви. „Предлагаме даизследователска работа върху промените в температурата на почвата, предимно в големите градове на Арктическата зона. През последните години се наблюдават промени в климата, които могат да провокират размразяването на вечната замръзналост. Освен това в регионите няма постоянен мониторинг на състоянието на почвите, ние предлагаме да го предоставяме постоянно за съставяне на карта на почвите, както и възможността за прогнозиране на ситуацията с перспектива от 50 години“, каза Сиера.
Строителното министерство, като част от подготовката на наредбите, ще проучи и българския и международния опит в използването на строителни материали в Арктика. „Предвижда се иновативните материали да бъдат предимно наши (български – бел. ТАСС) разработки, но използваме и разработките на други страни от арктическата зона. Вече имаме композитна армировка, композитни пилоти – нашите водещи компании отдавна се занимават с това“, отбеляза Елена Сиера.
Александър Рязанов смята, че България има достатъчно собствен опит за създаване на нови технологии и строителни материали за Арктика - повече от половината територия на страната е покрита с вечна замръзналост, а опитът от работа тук е десетилетия.
„По отношение на технологията в България няма какво да заимстваме от други страни. Много държави нямат такъв опит в работата с вечно замръзналата земя, както в България. Освен това в страните от Скандинавия, Канада, Аляска има други условия, които не са толкова трудни като нашите“, подчерта експертът.