Алюминиевая сторона Олимпиады

Олимпийский факел из анодированного алюминиевого листа. На заднем плане – основной олимпийский стадион «Фишт».

В России потребление алюминия на душу населения в 8–10 раз меньше, чем в других промышленно развитых странах. И это удивительно хотя бы потому, что алюминий во всем мире приобретает все большее и большее распространение в производстве строительных конструкций, в различных отраслях промышленности и техники (авиационной и автомобильной промышленности, приборостроении, машиностроении, электротехнической промышленности).

Мало того, существуют разработки бронированных листов для танков из алюминия! Точнее, из сплавов на его основе. Вообще сплавов на основе «крылатого металла»  больше тысячи. Основные легирующие добавки – магний, кремний, железо, скандий… Есть такие сплавы, которые можно прокатывать в проволоку диаметром меньше человеческого волоса. Неслучайно, например, компания РУСАЛ, крупнейший в мире производитель алюминия, инвестировала с 2003 по 2013 год в проекты НИОКР около 182 млн долл. Суммарный экономический эффект от внедрения разработок - более 1,4 млрд долл.

Добавьте к этому, что алюминий экологически безопасен и имеет целый ряд преимуществ в использовании: прочность, легкость, долговечность, антикоррозионная стойкость. Изделия из алюминия можно эксплуатировать в широком интервале температуры: от –70°С до +120°С. Они хорошо противостоят коррозии в самых суровых погодных условиях: в морском климате, в дождь, снег, в сильную жару и ветер. Срок эксплуатации изделий из алюминия – около 100 лет.

И тем не менее, повторим, в России использование этого уникального металла меньше на порядок, чем на Западе. В чем дело?

«Сделать алюминий более доступным, если угодно - ввести моду на алюминий у населения – это сейчас тренд, – поясняет коммерческий директор группы компаний «Реалит» Сергей Любишкин. – Легкость, сочетающаяся с прочностью; возможность создавать сложные сопрягаемые узлы – это главное достоинство алюминия и сплавов на его основе».

Надо заметить, что завод алюминиевых профилей «Реалит» расположен в первом наукограде страны  Обнинске Калужской области и входит в пятерку лидеров российских предприятий, специализирующихся на экструзии алюминиевых профилей. Страшное слово  «экструзия» на самом деле знакомо каждому: ближайший аналог – прокручивание мяса через мясорубку. Так что любая хозяйка, готовящая котлеты, непременно использует технологию экструзии.

На «Реалите» делают более 3 тысяч видов алюминиевых профилей в год.

В промышленных же условиях продавливание алюминиевой заготовки через матрицу – процесс, в полном смысле слова, наукоемкий. Достаточно сказать, что точность изготовления матрицы – микронная (10–6 м). Чтобы достичь такого уровня, нужен не только высококвалифицированный персонал. В этом производстве мелочей нет: наливные полы в цехах «Реалита» тоже влияют на качество, чтобы при транспортировке заготовок и продукции не было «боя». То же самое – цвет стен и освещенность, все подбирается продуманно – не должно быть темных углов. Качество профиля, его химический состав, режим экструзии – все это задачи, требующие очень хорошего инженерного и конструкторского обеспечения. Зато в итоге современный алюминиевый профиль для оконных рам гарантированно держит геометрию 100 лет. (Тот же «Реалит» только архитектурных профилей выпускает более 350 видов).

А был в истории завода один «маленький, но очень ответственный» заказ: на «Реалите» изготовили подарочные коробки для медалей зимних Олимпийских игр 2014 года в Сочи.

Вообще сочинская Олимпиада в некотором роде стала помимо грандиозного спортивного праздника и праздником на «алюминиевой улице». Фактически ни один олимпийский объект не обошелся без использования этого металла. И это подтвердило на практике все те достоинства алюминия, о которых говорилось 

Цилиндрические алюминиевые слитки диаметром 152–203 мм и длиной 7 м – исходный материал для экструзии.

выше.

Например, ледовый дворец «Большой», который стал основным хоккейным стадионом во время Игр-2014, по мысли архитекторов, должен был напоминать замерзшую каплю росы. Как этого добиться? Полусферическая крыша-мембрана как бы «висит» в воздухе (на ней установлено около 20 тыс. светодиодов, причем система освещения разрабатывалась с таким расчетом, чтобы не сбивать навигацию пролетающих птиц – экологическое требование). На самом деле она опирается на конструкцию из алюминиевых стеклопакетов. АО «Татпроф» – крупнейшая в России компания, занимающаяся экструзионным производством алюминиевых конструкций,  специально для этого разработала уникальный профиль. И это была полноценная научно-исследовательская разработка.

Многофункциональный комплекс «Большой» признан одним из восьми самых значимых архитектурных проектов России в 2012 году. Фото автора

Во-первых, все объекты в Олимпийском парке Сочи, согласно техническому заданию, должны выдерживать сейсмическую нагрузку в 7 баллов. Во-вторых, конструкция профиля должна отводить  внешнюю влагу и внутренний конденсат, оставаясь герметичной. В-третьих, отвечать условиям коррозионной стойкости в условиях морского климата (50 лет). Было испытано четыре варианта, отвечающих всем этим требованиям. В итоге реализован не просто набор стеклопакетов, но «светопрозрачная система», сертифицированная по международному стандарту энергоэффективности.

А вот санно-бобслейная трасса, к слову, самый сложный комплекс из всех олимпийских объектов: 1,5-километровый желоб с системой охлаждения плюс очень нестабильный грунт – единственный объект, который должен был выдерживать 8-балльное землетрясение. И над всей трассой – алюминиевая кровля, покрытая поликарбонатом.

Стропильные фермы, обрешетка, опорные ворота, различные фасадные системы (причем разноцветные)… В олимпийских объектах очень широко использованы алюминиевые конструкции. Однако парадокс: нагрузка от алюминиевых конструкций в среднем в три раза меньше, чем в случае применения аналогичных стальных; но до сих пор у нас в стране нет полноценных норм применения алюминия в несущих конструкциях. Стандартное объяснение – применение алюминия удорожает строительство.

«Не надо сравнивать тонну стали и тонну алюминия по стоимости, – подчеркивает руководитель отдела объектовых продаж АО «Татпроф» (Набережные Челны), кандидат технических наук Дмитрий Рачков. – 15-процентное удорожание от применения алюминиевых конструкций через 30 лет эксплуатации дает уже «плюс». Включите затраты на установку, эксплуатацию, утилизацию… Впрочем, утилизация – это не про алюминий».

По мнению Дмитрия Рачкова, «разработка новых нормативных документов поможет использовать алюминий не только как отделочный материал, но и как несущие конструкции». Алюминиевая ассоциация сейчас предметно этим занимается. И алюминий, как олимпийский металл, – важный прецедент при решении этого вопроса.

Обнинск – Сочи – Москва