Технологии подземного строительства стали активно развиваться еще в ХХ веке – для размещения военных производств во время Второй мировой войны (например, в Германии, Швеции, Японии) и далее для создания секретных стратегических объектов в период Холодной войны (прежде всего, в США и СССР). Целью такого строительства была защита от возможных атак. Позже
развитие строительных технологий и материалов позволило проектировать и сооружать подземные объекты и для решения других задач – безопасности, сохранения экологии и оптимизации городского пространства в условиях его ограниченности. Ведь под землей можно строить необходимые для мегаполисов социально-бытовые, торговые, культурные сооружения, транспортно-пересадочные узлы, объекты энергетики. Такие проекты стали реализовываться в разных странах мира – в Китае, России, США, Канаде, Японии, Норвегии, Швеции, Швейцарии и других странах.
В последние годы мировая геополитическая напряженность и новые методы ведения боевых действий вновь подвели государства к осознанию
уязвимости их промышленности (и экономики в целом) в случае вовлечения в военные конфликты. Поэтому вопрос переноса критически важных производств (и не только военного назначения) под землю снова обретает актуальность в целях обеспечения национальной безопасности. И
уже к 2050 году рядом ведущих мировых держав этот перенос будет осуществлен.
Основными факторами расширения подземного промышленного строительства станут:
- Необходимость защиты критически важных производств (объектов ВПК, энергетики, логистики, сложной электроники, машиностроения) от внешних воздействий. Подземные сооружения сложнее разрушить при бомбардировках, ядерных ударах или других угрозах, а также сложнее обнаружить со спутников и самолетов-шпионов.
- Возможность использования существующих свободных подземных пространств – подземные заводы могут размещаться в бывших шахтах, горных выработках или других подземных структурах, что снижает затраты на новое строительство, прежде всего, за счёт экономии стройматериалов на один метр строительного объема при использовании в качестве несущих конструкций пород горного массива (по сравнению с наземным строительством).
- Существенная экономия расходов на этапе эксплуатации подземного завода. В частности, можно говорить об отсутствии расходов на оплату стоимости земельного участка. Кроме того, у подземного объекта могут быть ниже расходы на текущий ремонт ввиду отсутствия кровли, стен и окон, ведь ограждающие и несущие конструкции имеют природное происхождение.
- Экономия энергозатрат на отопление и кондиционирование воздуха по сравнению с наземными зданиями и сооружениями из-за сохранения на глубине постоянных температурно-влажностных параметров воздуха, а это упрощает отопление, вентиляцию и кондиционирование. Напримре, на подземных объектах может не требоваться отопление ряда технических помещений; оборудование и двигатели не страдают от холодного пуска; не замерзают спринклерные системы пожаротушения, поэтому под землей более эффективно осуществляется утилизация тепла и сглаживаются пики потребления электроэнергии.
- Снижение рисков техногенных катастроф и их последствий. Подземное размещение оправдано для опасных и экологически «грязных» промышленных и энергетических объектов, на которых в последнее время участились крупные техногенные аварии и катастрофы: аварии на АЭС, взрывы резервуаров сжиженных газов, разлив нефтепродуктов из наземных резервуаров, прорывы дамб отстойников вредных веществ и пр. Кроме того, расположение под землей АЭС позволит решить проблему их консервации по окончанию срока службы.
- Высокая степень пожаростойкости и взрывозащищенности. В отличие от наземных зданий и сооружений в подземных сооружениях возможно локализовать возникший пожар путем отсечения отдельных участков и ограничения доступа в них воздуха. Не горят и не поддерживают горения и горные породы, в которых может быть сооружен подземный объект.
- Необходимость экономии пространства в условиях плотной городской застройки и дефицита свободных площадей, невозможность строительства наземных объектов, например, в горных регионах.
Помимо сферы ВПК, для подземного размещения особенно подойдут
высокоточные и
прецизионные производства (приборостроение, производство электроники, оптических компонентов), где критически важно отсутствие вибраций и внешних шумов, а грунт отлично гасит колебания, что повышает качество сборки и снижает риск брака. Также под землю уйдут производства с требованиями
повышенной безопасности и защиты, с
опасными или взрывоопасными технологиями. Под землю всё активнее будут переноситься
логистические и
складские подразделения производственных комплексов. Наконец, всё более выгодным будет перенос под землю производств
с энергоемкими процессами, ведь благодаря тепловой инерции грунта можно снизить нагрузку на системы отопления и кондиционирования.
Безусловно, подземное строительство промышленных объектов пока сопряжено с рядом трудностей, таких как высокая с целом стоимость и сложность строительства, связанная со спецификой инженерных решений и коммуникаций; сложная логистика; опасность затоплений и обрушений в отдельных регионах из-за возможной нестабильности грунта; инженерно-геологические ограничения и необходимость адаптации инфраструктуры. Однако перенос производств под землю позволит решить ряд экономических, экологических и инфраструктурных задач. И те страны, которые первыми сумеют максимально эффективно преодолеть данные вызовы, получат явные преимущества в защите своей национальной безопасности.