Как архитекторы формируют научный облик России

Говоря о современной архитектуре, чаще всего вспоминаются жилые небоскребы или концептуальные музеи, однако сегодня развивается и другое, более сложное направление – строительство высокотехнологичных исследовательских комплексов. В их число входят специализированные испытательные центры и грандиозные проекты класса мегасайенс, без которых невозможны прорывы в физике, атомной энергетике, медицине и ряде других отраслей. Проектировщикам и инженерам таких зданий необходимо учитывать микровибрации земли, требования к чистоте помещений и интеграцию уникального оборудования. В материале разберем, какие сейчас реализуются строительные проекты, формирующие российскую науку и архитектурную индустрию будущего.

Установка класса мегасайенс «СИЛА» – гибрид синхротрона и лазера

Исследовательская установка «СИЛА» («СИнхротрон-Лазер») на базе НИЦ «Курчатовский институт» строится в подмосковном наукограде Протвино. Особенность этого уникального научного комплекса – сочетание источника синхротронного излучения четвёртого поколения (с энергией пучка 6 ГэВ) и рентгеновского лазера на свободных электронах (ЛСЭ). Такой гибрид позволит учёным исследовать материю на уровне отдельных атомов.

«Вы разгоняете частицы до немыслимых энергий, практически до световой скорости, сталкиваете их и моделируете то, что произошло 14 млрд лет назад, — как образовались атомы, молекулы, потом кварки и так далее. Это фундаментальная физика, понимание существа материи», — рассказывает президент НИЦ Михаил Ковальчук.

«Сердцем» объекта станет круглое здание основного накопительного кольца, с которым будет сопряжен линейный ускоритель лазера. Архитекторам необходимо объединить две совершенно разные мегаустановки в одну инфраструктуру. Сложность возникает и в том, что сочетание лазерных и синхротронных пучков требует нанометровой точности, а просадка грунта или перекос зданий может привести к нарушению работы установки.

Комплекс будет состоять из синхротронной зоны, включающей в себя 46 постоянно работающих экспериментальных станций, и лазерной, объединяющей 6 станций. Благодаря этому в научном комплексе смогут работать учёные разных направлений: от биологов до металлургов. Площадь установки займёт приблизительно 190 тысяч квадратных метров. Сейчас комплекс находится в стадии активного строительства, однако его завершение и ввод в эксплуатацию займут порядка 10 лет.

Источник: наука.рф

Синхротрон «РИФ» – форпост науки в условиях Тихого океана

Если в Подмосковье архитекторы опираются на стабильные материковые грунты, то в Приморском крае проектная мысль столкнулась с вызовами природы. На острове Русский в кампусе Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) готовится к строительству синхротрон «РИФ» («Российский источник фотонов»). Как и «СИЛА», он относится к установкам мега-класса.

Проект предполагает возведение корпуса площадью около 20 тысяч квадратных метров. Планируется строительство 10 экспериментальных станций, но в синхротроне их возможно реализовать до 30. В первую очередь будут созданы станции фотоэлектронной спектроскопии с анализом спиновых и магнитных состояний, спектроскопии рентгеновского поглощения и визуализации, оборудованная особо мощными томографами.

Однако главная особенность «РИФа» именно в его расположении. Остров Русский отличается муссонным климатом, высокой влажностью, солёным воздухом и, что самое опасное, высокой сейсмической активностью. Чтобы обезопасить сверхчувствительный синхротрон, архитекторы адаптировали проект к сложным климатическим условиям. Конструкции комплекса должны защитить лаборатории от морской соли, тайфунов и колебаний земли. Возведение масштабно финансируемых объектов на территориях с таким климатом – ответственная задача, требующая глубоких знаний в проектировании и инженерии.

Источник: НИЦ «Курчатовский институт»

Снежинский центр испытаний ЭКБ – проверка радиацией

В России строятся не только мегасайенс-проекты, но и специализированные центры. В уральском закрытом городе Снежинске на площадке РФЯЦ-ВНИИТФ, которая входит в госкорпорацию «Росатом», развернулось строительство Центра испытаний электронной компонентной базы (ЭКБ).

Цель этого комплекса – имитация суровых условий открытого космоса: агрессивной космической радиации, тяжелых ионов и других видов излучений. Это поможет устраивать краш-тесты для отечественной микроэлектроники. Прежде чем отправить плату или чип на орбиту или установить в атомный реактор, их нужно сертифицировать и проверить на прочность.

В задачи архитекторов центра входит проектирование защитных бункеров, которые будут удерживать радиацию внутри испытательных залов. При этом рядом с ними необходимо создать помещения, где учёные смогут безопасно для здоровья анализировать электронику после облучения. 

Источник: «Росатом»

Развитие научной инфраструктуры

Современные научные объекты с каждым годом становятся всё сложнее, отвечая высоким технологическим требованиям. Каждый такой комплекс представляет собой инженерную систему, где решения проектировщиков напрямую влияют на возможность проведения исследований. Поэтому архитекторам недостаточно владеть знаниями в строительстве: необходимо понимать специфику научного оборудования, учитывать требования физиков, инженеров и других профильных специалистов.

«В течение последних лет на отечественные исследования и разработки направляется всё больше ресурсов. В прошлом году они превысили 2 трлн рублей. Их объём нужно существенно наращивать. Президент поставил цель, чтобы в ближайшие пять лет они достигли 2% ВВП», — отметил Председатель Правительства РФ Михаил Мишустин.

Сегодня в России реализуются научные проекты различного масштаба. Однако их объединяет одна задача – создание инфраструктуры, которая будет соответствовать мировому уровню исследований. Проектируя как мегасайенс-комплексы, так и специализированные испытательные центры, архитекторы вносят вклад в развитие отечественной науки и укрепление технологического суверенитета страны.