Архитектурно-планировочные принципы формирования зданий и сооружений нефтегазовых кластеров (на примере оренбургского газохимического комплекса)

Базовыми предприятиями Тюменского нефтегазового НПИК выбраны: ОАО «Запсибгазпром»; ЗАО «Сибгазаппарат»; ОАО «Тюменский завод пластмасс» и др. В формируемом кластере занято 229,7 тыс. чел. Ежегодно ВУЗами и СУЗами готовится свыше 5 тыс. выпускников. Важный аспект томского кластера нефтехимии – академгородок Сибирского отделения РАН. Подготовлена концепция инновационной Особой экономической зоны (192 га). Основными предприятиями нефтегазохимического комплекса Татарстана являются: Татнефть-НК-ойл; Нижнекамскнефтехим; Казаньоргсинтез и др. Запущены технопарковые зоны: технополис «Химград»(131 га); технопарк «Идея» (2 га); промышленный парк Алабуга (1200 га).

Автором также анализируются последние отечественные достижения в области строительства новых типов зданий, структур и сооружений нефтегазовых комплексов за последние 20 лет и делается важный акцент на современных российских подходах к их проектированию, которые в значительной мере соответствуют мировым тенденциям в этой области.

Центральное место в главе отведено исследованию процесса поэтапной трансформации архитектурно-планировочной структуры сложившегося промузла Оренбургского ГХК в постиндустриальный НПИК нефтегазохимии. На основе исторических хроник выделены 5 архитектурно-планировочных этапов развития Оренбургского ГХК в тесной взаимосвязи с Оренбургом.

I этап – открытие Оренбургского газоконденсатного месторождения и поиски путей размещения предприятий (до 1971). В соответствии с решением XXIV съезда КПСС институтом «ЮжНИИгипрогаз» (г. Донецк) было начато проектирование двух заводов – газоперерабатывающего (ГПЗ) и гелиевого (ГЗ). Был сформирован авторский коллектив: И.П. Закуцкий, А.М. Степанов, В.Д. Батозский, Л.М. Маркман, Л.И. Лепетюх и др. В 1968 году организуется база треста «Оренбургские газзаводы» (около 40 га) для снабжения строительства.

II этап – начало строительства Оренбургского ГХК (1971-1974). В 1971 году обустройство Оренбургского газоконденсатного месторождения объявлено Всесоюзной ударной комсомольской стройкой. Построена I очередь Оренбургского ГПЗ, куда вошли: здание заводоуправления; ремонтно-механический цех; бытовой корпус; центральная заводская лаборатория; пожарная часть; операторная подстанция; установки подготовки и очистки газа; компрессорные; насосные; технические ёмкости различного назначения, градирни и другое оборудование. Преимущественно это одноэтажные здания пролётного типа с металлическим каркасом или многоэтажные здания с железобетонным каркасом. Производственные, административно-вспомогательные здания выполнены с учётом типовых решений и максимально просты; шаг колонн принят кратным 6 м; наружные стены выполнены из керамзито-бетонных панелей. С 1972 года строится первая очередь Каргалинской ТЭЦ, и встают проблемы незрелости городской инфраструктуры.

III этап – выход Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения на максимальные мощности в условиях плановой экономики (1974 – 1991 гг.). Специалистами Оренбургского ГПЗ разведывается Карачаганакское нефтегазоконденсатное месторождение на севере Казахстана и строится сеть газопроводов, идущих и в Западную Европу. Вводится II очередь Каргалинской ТЭЦ (1975); запущен Оренбургский ГЗ (1978); «Завод бурового оборудования», формируется трест «Оренбургбургаз», расширяется база ПТОиК.

Город активно строится, развивается его транспортная инфраструктура: построено 2 профтехучилища с общежитиями на 1920 мест, учебный комбинат на 600 мест (конец 1970-х), открыт вечерний факультет МИНХ и ГП им. Губкина (1984), построено 3,5 млн. м2 жилья, ДК и С «Газовик» (1983), детский загородный лагерь «Самородово», 2 больницы, поликлиники, 6 детских садов.

IV этап – работа Оренбургского ГХК в критических условиях переустройства государства (1990-е гг.). В 90-е годы происходит распад производственных связей, вытеснение отечественного оборудования зарубежным; начата приватизация и дробление сложившихся производств.

В этот период активно развивается Оренбургский государственный университет. На его базе открыт ряд важных для ОГХК специальностей. Предприятия соцкультбыта, транспорта, ремонта и хранения, ранее являвшиеся подразделениями Оренбургского ГХК, становятся самостоятельными сервисными предприятиями (с 1997 года база ПТОиК становится в центром логистики). Выделяются также досугово-оздоровительные, торгово-бытовые и управляющие компании (ООО «Наш Городок», ООО «Озон» и др.).

V этап – формирование устойчивых перспектив развития Оренбургского ГХК комплекса и приспособление к рыночным условиям (с 1999 г.). В 2006 году Россия и Казахстан подписали соглашение о разработке Карачаганакского месторождения. В 2004 году разработано ТЭО крупных производств полиэтилена и широкой фракции лёгких углеводоров. Продолжается перегруппировка промрайонов города, диверсификация и реновация промышленных объектов – это гостиницы, торговые базы, офисы и сервисные предприятия. Кроме того, выделяются информационно-демонстрационные, офисные и рекреационные зоны за счёт перепланировки и уменьшения оборудования (бытовые корпуса, заводские лаборатории ОГПЗ и ОГЗ, операторные и т.д.).

С 2008 года ООО «Оренбурггазпром» преобразуется в ООО «Газпром добыча Оренбург». Реорганизация потребовала и нового бренда – 18-этажного здания, спроектированного финским архитектурным бюро ЭВАТА.

Автором проведён детальный анализ сложившейся типология зданий и сооружений Оренбургского ГХК и выделены с 1990-х годов новые здания и сооружения, свидетельствующие о его кластеризации: административно-деловые центры (бизнес-центр ТНК-BP, ООО «Газпром добыча Оренбург» и др.); интегрированные научно-производственные здания (ООО «Полимер», ЗАО «Стимул» и др.); дистрибьютерские центры; учебные центры (лекционно-компьютерные классы в корпусах ОГПЗ и заводской лаборатории); бизнес-инкубатор в Оренбурге; логистические центры (база ПТОиК и др.);

Подробный анализ трансформации российских нефтегазовых комплексов на примере Оренбургского ГХК со всей очевидностью раскрывает суть изменений в типологии промзданий и сооружений: прекращение роста промрайонов и их дробление; демонстрация продукции и выход на новые рынки; диверсификация производств; подключение логистики; рост технологичности производств; усиление административной и научно-инновационной деятельности; переход от обслуживания к дистанционному контролю процессов; создание среды для общения сотрудников.

Внутри существующих промышленных зданий появились новые зоны и помещения: информационно-демонстрационные холлы (административное здание ООО «Газпром добыча Оренбург», операторные ОГПЗ, здания заводоуправлений ОГПЗ и ОГЗ); места неформального общения (кафетерии, диванные группы и т.д.); комнаты отдыха в производственных корпусах (электромеханический цех, цех по ремонту КИП и А); сауны в бытовых корпусах; достройка универсальных промышленных зданий офисно-административными блоками (ЗАО «Стимул» и др.); обзорные галереи на производствах или выделение экскурсионных маршрутов (ОГПЗ, ОГЗ, дожимные компрессорные станции и т.д.); офисы и лаборатории стали использовать «открытую планировку» пространств; выросли административно-лабораторные помещения и сократились помещения технологических процессов и инженерии (центральная заводская лаборатория ОГПЗ, электромеханический цех, бытовые корпуса).

Обобщая материал 2 главы, автор разработал графическую теоретическую модель модернизации нефтегазового узла Оренбурга в постиндустриальный НПИК. Явные архитектурно-планировочные изменения в структуре промышленных зданий Оренбургского ГХК обусловили необходимость рекомендаций по их совершенствованию, а также по комплексной поэтапной модернизации промузла в нефтегазовый НПИК Оренбургской области.

В третьей главе «Направления совершенствования архитектурно-планировочной структуры зданий и сооружений нефтегазовых кластеров» на основе обобщения отечественных и зарубежных тенденций трансформации промышленных зданий и сооружений, изложенных в первой и второй главах, выделяются архитектурно-планировочные принципы формирования типологии зданий и сооружений нефтегазовых НПИК, представлена авторская архитектурная типология зданий и сооружений нефтегазовых НПИК и прогнозируются направления развития Оренбургского ГХК.

Взаимодействие двух систем – машины и человека — всегда лежало в основе промышленной архитектуры. Постоянно росло влияние факторов, обусловливающих присутствие в ней человека. В то же время тотальная автоматизация создаёт предприятия, полностью ориентированные на машины.

Бурное развитие в XX в. нефтегазовых производств сформировало, по мнению автора, ряд тенденций, характерных для отрасли и промышленной архитектуры в целом: поляризация на объекты-машины и объекты, ориентированные на человека; поляризация объектов на простые и сверхсложные; тотальная унификацию производственного пространства - от объекта-укрытия машин и механизмов (XIX вв.) к универсальному объекту-оболочке (конец XX в.); снижение роли конструктивного решения здания как фактора, определяющего его функцию; изменение архитектурно-планировочных схем зданий и структурообразующих элементов; не адекватность производству, а адекватность его изменениям; расширение форм организации промышленной архитектуры, снятие ограничений в их использовании; интегрированность и полифункциональность объектов.

Анализ этих тенденций и собственный творческий опыт позволили автору выдвинуть основные архитектурно-планировочные принципы построения зданий и сооружений, отвечающие процессам кластеризации (

рисунок 4 приложения Б):

1. архитектурно-планировочные принципы:

• высокая гибкость планировочных решений;
• интеграция офиса и лабораторий;

• «открытая планировка»;
• развитие комплекса ширококорпусных зданий (20 м и более);
• диверсификация образных решений зданий (брендинг, свет, цвет и т.д.);

2. производственно-технологические принципы:

• растущая плотность технологических операций;
• компактные автоматизированные диспетчерские посты;
• растущая плотность лабораторий;

3. информационно-коммуникационные принципы:

• организация производственных процессов как экспозиции;
• организация «точек перекрёстных контактов», стимулирующих общение (кафетерии, зимние сады, диванные группы, атриумы и т.д.);

4. экологические принципы:

• переработка и использование отходов производства (сир-лифты, биореакторы, мусоросортировочные заводы и др.);
• развитие «зелёные» технологий (энергоэффективность; безотходность; естественная вентиляция, возобновляемые источники энергии и т.д.).

На основе изложенных принципов автором переработана сложившаяся типология промзданий (Дятков, 2008) и представлена обновлённая авторская типология зданий и сооружений нефтегазовых НПИК:

1. Производственные здания и сооружения основных технологических процессов.
2. Производственные здания и сооружения эко-переработки.
3. Подсобно-производственные здания и сооружения.
4. Энергетические здания и сооружения.
5. Санитарно-технические здания и сооружения.
6. Транспортные здания.
7. Складские здания.
8. Мобильные универсальные промышленные здания.
9. Здания учебного назначения: учреждения подготовки кадров (учреждения профессионального образования с информационными центрами; центры дистанционного обучения); специализированные учреждения (научно-технические клубы и т.п.).
10. Здания и помещения здравоохранения.
11. Здания и помещения сервисного обслуживания населения: предприятия розничной и мелкооптовой торговли; предприятия питания; учреждения связи и доступа в Интернет; учреждения транспорта для населения (вокзалы всех видов транспорта; транспортно-пересадочные многофункциональные узлы).
12. Здания научно-исследовательских учреждений, проектных организаций с информационно-экспозиционными центрами.
13. Административно-деловые центры (штаб-квартиры корпораций и др.).
14. Здания кредитно-финансовых учреждений.
15. Многофункциональные здания (центры трансферта технологий; интегрированные научно-производственные здания; дистрибьютерские центры; интернет- и медиа-центры; информационно-демонстрационные центры; логистические центры).

Детальный анализ помог автору выявить типы зданий, ярко свидетельствующие о новом витке развития производств - кластерам: учреждения профессионального образования с информационными центрами; центры дистанционного обучения; компьютерные клубы; интернет- и медиа-центры; информационно-демонстрационные центры; дистрибьютерские центры; центры трансферта технологий; логистические центры; мобильные универсальные промышленные здания; интегрированные научно-производственные здания; производственные здания и сооружения эко-переработки.

Теоретическая модель адаптирована также и для условий реконструкции (

рисунок 5 приложения Б).

Автором проанализирован ряд градоформирующих факторов развития нефтегазового кластера в пределах Оренбургской агломерации, в результате чего представлено 5 наиболее вероятных сценариев развития территории:

1. «Регионально-ресурсный». В соответствии с теорией «хребтов» (Яковлев, 2008) благоприятными для проживания и отдыха являются низменные территории. Возвышенные территории подходят для промышленных и коммунально-складских зон. Высшие точки местности и межгородские автомагистрали – границы водоразделов – являются средоточием промышленности. Для Оренбурга предлагается концентрация производств вдоль автомагистралей, а селитебно-рекреационных функций – вдоль пойм рек.
2. «Экологический на основе безотходных технологий». Городской полигон ТБО в Оренбурге ограничивает рост города с севера. Для решения комплекса проблем необходимо строительство мусороперерабатывающего завода. Предлагается развитие в тесной взаимосвязи предприятий эко-переработки ТБО и нефтехимии, производств инновационных строительных материалов и товаров народного потребления, организации технопаркового ядра НПИК.
3. «Локализационный». В настоящее время в Оренбурге используется аэропорт «Центральный» в 30 км от города. Однако в южной части города расположена авиабаза ВВС России. Этот сценарий предполагает модернизацию аэродрома в гражданский аэропорт. Это приведёт к выгодной локализации города. Предполагается, что и нефтегазовый НПИК будет развиваться в направлении активного приложения общественно-деловых функций.
4. «Агробиотехнологический». Оренбуржье в значительной степени является аграрным регионом. Оренбург обладает соответствующей материально-технической и научно-образовательной базой. Предлагается осваивать зону западнее г. Оренбург и южнее Оренбургского ГПЗ, которая станет уникальным полигоном по селекции растений, разработке инновационных биоматериалов, внедрению продукции нефтегазового НПИК в хозяйственную жизнь города.
5. «Транспортно-логистический». В 2008 году Министерство транспорта РФ объявило о строительстве 6-полосной магистрали Санкт-Петербург–Актюбинск–восточный Китай. В России маршрут встречает Оренбургская область. Оренбург способен стать главным логистическим узлом на российском участке трассы. В этой связи в Оренбурге целесообразно развивать мощности нефтегазового НПИК в максимальной близости к ведущим магистралям.

На основе вышеперечисленных, автором рассматривается, как наиболее близкий к реализации, «оптимизированный» вариант, включающий отдельные их элементы. В качестве рекомендаций приведены варианты размещения новых типов зданий в структуре каждого из сценариев: научно-производственные здания и научно-исследовательские организации в зонах лёгкой инфраструктуры и научно-инновационных зон; логистические центры, складские комплексы и торговые центры вблизи магистралей; информационно-демонстрационные и центры экотехнологий и новых транспортных решений.

В ходе исследования автором собран обширный материал по работе предприятий Оренбурга. Автором по заданию МАУ «Архитектура и градостроительство» г. Оренбург разработаны рекомендации по выносу-объединению территорий промышленных предприятий нефтегазового сектора, для чего составлен их полный реестр и проведён детальный анализ.

Также даны рекомендации по модернизации типологии зданий и сооружений применительно к Оренбургскому нефтегазовому НПИК:

• по развитию желательной продукции нефтегазового НПИК в виде схемы с указанием предприятий, производящих те или иные группы товаров;
• по выносу-объединению территорий предприятий на базе 5 показателей: площадь занимаемой территории города; класс подъездной дороги; наличие ж/д путей; класс экологической вредности; принадлежность к промрайонам города;
• по достройке универсальных производственных, подсобно-производственных и складских зданий административно-бытовыми блоками и более гибкому функциональному использованию площадей внутри зданий;
• по развитию информационно-просветительских функций на производстве. Рекомендуется строительство информационно-демонстрационных зданий и зон при предприятиях или в виде мобильных павильонов в деловой части города;
• по развитию вторичной переработки как с перепрофилированием универсальных промышленных зданий, так и с новым строительством в виде мобильных зданий-оболочек. В Оренбурге востребованы мусоропере-рабатывающий завод, производства инновационных строительных материалов (утеплителей, стеновых панелей и т.д.) и сопутствующие производства;

• по приспособлению существующих промышленных зданий к внедрению энергосберегающих технологий с развитием зданий с искусственным микроклиматом и зданий-оболочек, снижение выбросов на производстве;
• по развитию логистической инфраструктуры. Рост перевозок в 2,5 раза к 2020 году потребует дополнительных 50-70 тыс. м2 складских площадей;
• по строительству многофункциональных научно-просветительских зданий и бизнес-центров. В рамках программ формирования технопарковых структур в Оренбурге многофункциональные здания центров трансферта технологий, дистрибьютерских и бизнес-центров способны стать проводниками инноваций.

Эти рекомендации могут быть приняты за основу обновления типологии зданий и сооружений подобных кластерных структур нефтегазового профиля.

Основные выводы и результаты исследования:

В результате исследования автору удалось решить важную для архитектурной науки задачу – предложить обоснованную версию обновлённой архитектурной типологии на основе выявленных архитектурно-планировочных принципов трансформации зданий и сооружений нефтегазовых НПИК (научно-производственных инновационных кластеров) и сделать следующие основные выводы: