Технологии «города будущего». Как устроена инженерная инфраструктура Иннополиса

Летом 2015 г. в Республике Татарстан состоялось официальное открытие нового города – Иннополиса, призванного стать центром российской IT-индустрии. Его строительство заняло немногим более двух лет. Сейчас в «городе будущего» несколько улиц и больше тысячи жителей. К 2030 г. он займёт территорию площадью 1200 га, а его население вырастет до 155 тысяч человек. Сегодня Иннополис признан одним из первых действующих территориально-инновационных кластеров, которые в недалёком будущем станут основой экономической и научной жизни страны. Поэтому всё в городе – от зданий технопарка до коммунальных сетей – выполняется по последнему слову техники и в полном соответствии с мировыми требованиями и стандартами.

Здесь будет город заложен

Решение о строительстве города-спутника Казани было принято правительствами РФ и Республики Татарстан в 2012 году. Уже тогда планировалось, что Иннополис станет «территорией будущего» и основу его экономики составит высокотехнологичная индустрия. Здесь организована особая экономическая зона (ОЭЗ) – для привлечения российских и зарубежных инвесторов, а также развития перспективных стартапов. Строительство города ведётся в три этапа, по реализации каждого планируется создать по 20 тысяч рабочих мест.

Генеральный план Иннополиса был разработан компанией RSP Architects Planners & Engineers под руководством Лиу Тай Кера, бывшего главного архитектора Сингапура. Благодаря его прогрессивным идеям новые здания органично вписались в окружающий ландшафт. Архитектура города, который возводится в одном из живописнейших мест Татарстана – Верхнеуслонском районе – подчёркивает близость к природе.

Сегодня в Иннополисе уже построены 16 многоквартирных жилых домов, медицинский центр, школа и детский сад. Интеллектуальным центром наукограда стал первый корпус технопарка ОЭЗ «Иннополис» и федеральный ИТ-университет, созданный в сотрудничестве с одним из ведущих учебных заведений США Carnegie Mellon. Сейчас в вузе учатся 352 человека, но в перспективе число студентов может вырасти до 5000. В январе 2016 г. при университете был открыт лицей-интернат для одарённых детей. По данным Министерства информации и связи Республики Татарстан, вложения в строительство первой очереди Иннополиса составили около 26 млрд рублей [1].

В городе уже создана вся необходимая инженерная инфраструктура, которая будет расширяться по мере увеличения застройки: возведены электростанция и котельная, обеспечено водоснабжение, устроена канализация. Одной из ключевых задач при строительстве объектов Иннополиса стал выбор насосного оборудования, так как от последнего зависят не только надёжность работы сетей и комфорт жителей, но и общая энергоэффективность «города будущего». Именно поэтому в коммунальных и инженерных системах были смонтированы насосы GRUNDFOS. «Выбор насосного оборудования производился в процессе проектирования на основании ТЭП и технологического процесса, в котором предполагается использование того или иного оборудования, – комментирует Диана Пермякова, советник генерального директора по связям с общественностью АО «Особая экономическая зона «Иннополис». – Новое оборудование как правило, работает исправно, анализ работоспособности систем удастся провести в ходе дальнейшей эксплуатации. На данный момент обращений в адрес компании «ГРУНДФОС» направлено не было».

Остановимся подробнее на решениях, реализованных в новом городе Татарстана.

Энергоэффективное тепло для Иннополиса

Теплоснабжение всех объектов нового города осуществляется от автоматической модульной котельной мощностью 32 МВт, которая была введена в эксплуатацию в 2015 году вместе с первой очередью Иннополиса. До этого строительную площадку временно обеспечивали теплом четыре блочно-модульных пункта суммарной мощностью 8,76 МВт [2].

Котельная расположена на территории энергоцентра наукограда, в ней смонтированы четыре отопительных агрегата, работающих на газе: два мощностью по 10 МВт и два – по 6 МВт. В аварийных ситуациях предусмотрено использование дизельного топлива. За подготовку, отпуск и транспортировку теплоносителя отвечает оборудование серии TP компании GRUNDFOS, ведущего мирового производителя насосов. Модели изготовлены из чугуна, а для обеспечения устойчивости к перекачиваемой среде на проточную часть оборудования нанесено коррозионностойкое катафорезное покрытие.

«Котельная Иннополиса стала образцом применения современных технологий. В частности, большое внимание при её оборудовании уделялось энергоэффективности. Именно поэтому были выбраны современные насосы с электродвигателями высокого класса КПД – IE3, – рассказывает Роман Марихбейн, руководитель по развитию бизнеса Департамента промышленного оборудования ООО «ГРУНДФОС». – Оборудование соответствует международным стандартам, в частности, директиве Евросоюза EuP [3], но при этом выпускается в России, на заводе «ГРУНДФОС Истра». Это позволяет сократить логистические и временные затраты, а также иметь в наличии комплектующие для проведения сервисных работ».

Котельная полностью автоматизирована: всё оборудование включено в систему удалённого контроля и диспетчеризации. Для обеспечения надёжного и бесперебойного функционирования объекта также были построены вспомогательные здания и сооружения. К ним относятся два контрольно-пропускных пункта; два подземных резервуара для пожаротушения и два – для сырой воды; подземный резервуар ливневых стоков; наземный резервуар минерализованных стоков; резервное топливное хозяйство из четырёх наземных и одного подземного резервуара; эстакада трубопроводов; кабельная эстакада и эстакада дизельного топлива.

Сама схема отопления в жилых и общественных зданиях Иннополиса реализована на основе горизонтальной двухтрубной разводки с возможностью индивидуального регулирования в каждом помещении. Такие сооружения потребляют в среднем на 30–50% ресурсов меньше, чем дома с традиционными системами отопления. В итоге снижается нагрузка на генерирующие мощности, тепловые сети, уменьшается расход топлива, растут темпы и возможности застройки и развития городской инфраструктуры.

Надёжное водоснабжение нового города

Как отмечают специалисты, задействованные в проектировании и строительстве Иннополиса, в ходе работы им пришлось столкнуться со множеством сложностей. И это не удивительно, ведь реализуемый проект – уникальный и многосторонний. Так, например, город имеет непростой выход к водным ресурсам, а непосредственно на его территории нет подземных источников. Изначально рассматривались два варианта решения вопроса: водоснабжение населённого пункта из ближайших подземных источников в районе реки Свияги или водозабор из Волги. Технико-экономический анализ от компании «ГипроНИИавиапром», занимавшейся проектированием инфраструктуры города, показал, что второй способ является наиболее целесообразным [4].

На объекте была проведена и большая работа по выбору трасс, расположения насосных станций первого и второго подъёмов, очистных сооружений, в том числе канализационных. Обычно решение подобных задач занимает от полугода до полутора лет, но в Иннополисе их выполнили за три месяца. Выдержать высокий темп, как и в случае с котельной, помогли поставки инженерного оборудования российских производителей. Например, для насосной станции второго подъёма, подающей воду потребителям, были выбраны установки повышения давления GRUNDFOS Hydro MPC на базе насосов CRE со встроенными преобразователями частоты. Работу оборудования контролирует система управления Control MPC с контроллером CU352. Последняя позволяет автоматически регулировать подачу насосов, регулируя её в соответствии с текущим графиком водопотребления. Таким образом удаётся минимизировать пиковые нагрузки, что существенно продлевает срок эксплуатации сетей.

Особенности инженерных систем для «зданий будущего»

Безусловно, инженерная «инновационность» нового города не ограничивается общими коммунальными сетями: у жилых и общественных объектов есть системы жизнеобеспечения, которые также оснащены по последнему слову техники. Особый интерес представляет семиэтажный административно-деловой центр им. А.С. Попова. В здании круглой формы общей площадью 43 000 м2 реализована система холодоснабжения с применением уникальной разработки под названием «замкнутая водная петля». Это решение создано специально для кондиционирования больших коммерческих сооружений с открытой планировкой, таких как корпус технопарка. Преимущество «водной петли» заключается в рекуперации. В замкнутой трубе, опоясывающей корпус технопарка, циркулирует вода с постоянной температурой, для поддержания которой используются специальные тепловые насосы. Они, в свою очередь, при необходимости забирают «лишнее» тепло из помещений, требующих охлаждения, и отправляют его туда, где необходим обогрев.

За движение хладагента в системе и его доставку к «конечным» точкам отвечают насосы GRUNDFOS серии NB с оптимизированной проточной частью, благодаря этому оборудование может перекачивать большие объёмы хладагента в кратчайшие сроки. Так же как модели линейки TP и установки повышения давления Hydro MPC, насосы NB выпускаются на заводе «ГРУНДФОС Истра». Оборудование подвергается статической балансировке в соответствии с классом 6,3 стандарта ISO 1940-1, а рабочие колёса насосов проходят гидравлическую балансировку.

Развитие Иннополиса продолжается – впереди ещё два этапа строительства. Но на этом процесс не остановится – «городу будущего» и дальше потребуются новые инновационные инженерные решения. А для других регионов России IT-столица станет примером экономической и технической модели, которую можно будет использовать и в последующих подобных проектах.