Инженерные системы высотного здания

Высотными принято называть здания высотой более 75 м (более 25 этажей). Проектирование и строительство высотного здания требует учитывать ряд факторов: расположение и геологию участка, обеспечение необходимой устойчивости и прочности сооружения, проблемы вертикальных коммуникаций, аэродинамику, ряд вопросов, связанных с безопасностью и надежностью постройки, а также средства спасения при чрезвычайных ситуациях, прежде всего при пожарах.

В последние годы в Москве активно строятся высотные здания. в том числе жилые комплексы «Алые паруса» и «Эдельвейс». В Петербурге осваивается строительство 29–30-этажных зданий как жилого («Монблан», «Золотая гавань»), так и коммерческого назначения.

Высотное домостроение является привлекательным для инвесторов, а также позволяет более эффективно использовать городские территории. С архитектурной точки зрения такие здания обладают высокой выразительностью и могут выступать доминантами при формировании архитектурного облика застройки территорий. Вместе с тем при наличии тенденции к возведению высотных зданий федеральные нормы для их проектирования и строительства отсутствуют, и до настоящего времени такие здания проектировались и строились по специальным техническим условиям, то есть индивидуальным регламентам и нормативам, утверждаемым на федеральном уровне для каждого конкретного случая. Следует отметить, что Госстроем России совместно с правительством Москвы создана нормативная база, включающая разработку московских городских строительных норм (МГСН) на проектирование многофункциональных высотных зданий и целого ряда рекомендаций, охватывающих разные аспекты проектирования таких зданий. В Санкт-Петербурге важнейшим документом, регламентирующим вопросы проектирования и строительства высотных зданий, является ТСН «Жилые и общественные высотные здания».

Большинство современных зданий, строящихся по индивидуальным проектам, являются многофункциональными комплексами. Для потребителей организуются самостоятельные системы инженерного обеспечения – холодного и горячего водоснабжения, бытовой и производственной канализации. При этом для зданий высотой более 10–12 этажей характерным является еще и зонирование систем с целью создания оптимальных условий функционирования санитарно-технических приборов. Насыщенность здания инженерным оборудованием за последние годы возросла многократно – только количество прокладываемых магистральных трубопроводов, относящихся к системам холодного и горячего водоснабжения, может достигать 15 штук.

Кроме того, практически все инженерные коммуникации подключаются к системе диспетчеризации здания, что требует применения приборов и оборудования с приемом – выходом электронного сигнала. Насосы, задвижки, локальные очистные сооружения сегодня работают без непосредственного участия человека, в зависимости от режима эксплуатируемой системы в конкретный момент времени (по давлению в системе водоснабжения или количества загрязнений в стоках). Непосредственно у потребителей коммунальных услуг в последние годы также возросло количество устанавливаемого оборудования. Помимо счетчиков воды, в современных квартирах монтируются индивидуальные краны первичного пожаротушения, оснащенные быстроразъемной головкой и шлангом.

Размещение возросшего количества инженерных коммуникаций и оборудования требует иного принципа его размещения и режима эксплуатации. Традиционный подход по размещению трубопроводов под потолком или вдоль стен коридора в подвале здания к современным высотным комплексам не подходит. Для нормального размещения всех инженерных коммуникаций здания необходимо выделение специальных технических коридоров, достаточно широких и высоких, обеспечивающих не только размещение, но и качественное обслуживание коммуникаций. В случае применения специального оборудования еще на стадии эскизного проектирования требуется совместная работа архитекторов и инженеров по выделению отдельных технических помещений по его установке.

Приборы, материалы, и технические решения, приемлемые для обычных зданий, не всегда могут использоваться при строительстве многоэтажных комплексов. Сегодня накоплено еще слишком мало информации, чтобы делать категорические выводы по работе того или иного оборудования, и тем ценнее опыт эксплуатационных служб, привносимый в проектные решения. Привлечение служб эксплуатации инженерных систем в проектную группу для экспертизы принимаемых решений должно стать обязательной практикой.


Тем не менее уже сегодня можно отметить вопросы, требующие пристального внимания проектировщиков и характерные для систем водоснабжения и канализации. В первую очередь, это касается надежности проектируемых систем. Безопасность и надежность – вот основные критерии оценки применяемых материалов и оборудования, обеспечивающих эксплуатацию инженерных систем по срокам, сопоставимым со сроком эксплуатации здания. Во-вторых, необходимо учитывать особенности работы систем водоснабжения и канализации в высотных многоэтажных зданиях. Для систем водоснабжения характерным является применение повысительных насосов, и, следовательно, обязательно необходимо предусматривать мероприятия по предотвращению гидравлического удара при включении или выключении насосов. Одним из наиболее эффективных способов борьбы с гидроударом является установка сетевых мембранных баков большого объема, которые позволяют сгладить пиковые повышения давления в сети за счет распределения его во времени. При проектировании систем канализации необходимо предотвратить срыв гидрозатворов у санитарных приборов. В условиях высотного строительства это требует дополнительных расчетов на пропуск по стокам канализации не только сточных вод, но и дополнительных воздушных потоков, так как возможно образование зон вакуума в верхней и средней частях стояка и зоны повышенного давления в его нижней части.

Казалось бы, многоэтажные дома должны отражать самые современные тенденции в проектировании и строительстве, ориентированные на повышение качества жизни. Системы водоснабжения и отопления таких объектов должны обеспечивать высокий уровень качества питьевой воды, абсолютную надежность (безаварийность) всех систем, минимальные затраты в процессе их эксплуатации (ресурсо- и энергосбережение). Вместе с тем реальная ситуация на рынке внушает опасения.

«Ну о каком уровне этих показателей и, соответственно, качестве жизни можно говорить, если упомянутые системы продолжают строиться, как и при царе Горохе, на основе стальных труб, собираемых в трубопроводы технологиями XIX века, то есть посредством сварки. Уже в процессе строительства они успевают проржаветь настолько, что это невозможно скрыть ни под какой краской. А если же к этому еще добавить «суперсовременную идею» совмещения питьевого водоснабжения с пожарным водопроводом, то это уже просто песня, но уже не о качестве жизни в таких домах, а скорее похожая на реквием», – комментирует д.т.н, профессор, генеральный директор ООО «Вефа Грин» А.В. Гаас.

Следует отметить, что в Москве уже 10 лет назад начали строиться 24–26-этажные дома, где все трубопроводные системы были выполнены из полипропилена от лучших мировых производителей. В таких домах для всех квартир монтировались общие стояки, вынесенные за пределы квартир и размещенные в специальных коробах. Как правило, в одном подъезде находилось по четыре таких «общих» стояка. В этих же коробах был размещен и пожарный водопровод, разумеется, «раздельный». «Судя по всему, этот опыт москвичей для питерских проектировщиков и строителей оказался неинтересным. И они продолжают идти своим путем», – отмечает А.В. Гаас.

Увеличение этажности ненамного усложняет монтаж и обслуживание внутренних инженерных систем. Если говорить о трубопроводах из полипропилена, то дополнительных сложностей практически не возникает. Здесь требуется монтировать просто трубу больших диаметров и дополнительно подсоединять насосное оборудование, то есть выполнять стандартные операции.

Закладывая системы водоснабжения и отопления при проектировании, важно использовать материалы и комплектующие, отвечающие мировым стандартам качества. Необходимо терпеливо разъяснять заказчикам, инвесторам, строительным компаниям и будущим жильцам целесообразность их применения. Как ни парадоксально, стоимость строительства жилья при этом практически не увеличивается, удорожание составляет десятые доли процента, что практически не отражается на стоимости квадратного метра жилья. При этом появляются принципиально новые возможности и преимущества перед традиционно применяемыми сегодня материалами и технологиями.

Учитывая, что материалы для трубопроводных систем должны отвечать мировым стандартам качества, многие монтажные организации отдают предпочтение продукции европейских производителей. Предложения на рынке материалов и оборудования могут удовлетворить спрос в любой ценовой нише. К примеру, на рынке Санкт-Петербурга присутствуют материалы трубопроводных систем от нескольких лучших мировых производителей – они могут успешно применяться в многоэтажном строительстве. Однако до тех пор, пока основным критерием выбора поставщика является низкая стоимость, высококачественные, а значит, недешевые материалы массово применяться не будут.

Наболевшая проблема отечественной стройиндустрии – качество выполнения монтажных работ. Известна масса случаев, когда в руках неквалифицированных специалистов высокотехнологичный материал становится обыкновенным ширпотребом, и уже неважно, у кого он приобретен, каким стандартам качества соответствует. Результат можно спрогнозировать заранее: высоким он не будет по объективным причинам.

С приходом на российский рынок высокотехнологичных материалов и оборудования вопрос квалификации кадров в строительной отрасли получил особую актуальность. Обучение новейшим технологиям – долгосрочный и недешевый процесс, не каждая компания готова пойти на затраты, связанные с освоением современных материалов и технологий. На многих строительных объектах города трубопроводные системы монтируются гастарбайтерами, которых даже с натяжкой сложно назвать «специалистами-профессионалами» по монтажу современных инженерных систем. Компании-застройщики не отрицают, что монтажное оборудование впервые попадает гастарбайтерам в руки непосредственно на объекте, и совершенно нет времени, чтобы его освоить. «При этом им поручается выполнение очень ответственных операций «с последействием». Многие из них даже не догадываются о том, какие «бочки с порохом» они могут оставлять после себя будущим жильцам. Но такова сегодня «строительная жизнь», – комментирует А.В. Гаас.

По мнению специалистов проектных организаций, к современному проектированию необходимо подойти с «ясной» головой, необходимым запасом знаний и достовернейшей информацией о материалах, которые будут применяться в проекте. При этом две составляющие – надежность и безопасность строительных конструкций, а не их себестоимость, должны находиться на первом плане. Отечественные специалисты в силах запроектировать систему, которая будет жизнеспособна, однако рационально ограничить число организаций, занимающихся высотным строительством, – вплоть до жесткого административного контроля. Общество должно четко осознавать, что от надежности инженерных систем, в том числе систем безопасности, напрямую зависит жизнь людей, находящихся в помещениях выше 16-го этажа. Здесь особенно важно учитывать предыдущий опыт – как положительный, так и отрицательный. На сегодняшний день проект высотного здания зачастую согласовывается у тех экспертов, которые сами ни разу не проектировали выше 9-го этажа.

По мнению проектировщиков, материалы различных ценовых категорий могут успешно применяться в строительстве – все определяет техническое задание и уровень сложности объекта. Например, полипропиленовые трубы, выпускаемые на ЗАО «Стройполимер», комплектуются турецкими фитингами и при этом успешно применяются в жилищном строительстве. Хотя, как показывает практика, в ситуации «труба плюс чужой фитинг» гарантировать безопасность и жизнеспособность системы невозможно.

Желание некоторых производителей обнародовать только нужную информацию чревато неприятными последствиями. Например, в сертификатах в качестве производителя указывается европейская страна, при этом мелкую надпись «Сделано в Турции» можно увидеть, лишь с пристрастием рассматривая саму трубу. Подобное желание обмануть заказчика и проектировщика чревато повышением аварийности на ответственных объектах, в том числе – многоэтажных и высотных зданиях.

Сегодня при строительстве внутренних инженерных систем жилых зданий в Москве все чаще применяются медные трубы. Безусловно, сказывается опыт Запада и новые веяния российской моды. В Санкт-Петербурге активному применению данного материала мешает не только его высокая стоимость, но и физико-химические свойства мягкой невской воды, поэтому самым распространенным материалом продолжает оставаться полиэтилен и металлопластик.

В любом случае выбор материала и технологии для монтажа инженерных систем высотного здания должен производиться в соответствии с его индивидуальными особенностями. Важно, чтобы конструкция была спроектирована и смонтирована в соответствии с требованиями надежности и безопасности, что предполагает тесное и доверительное взаимодействие заказчика, проектировщика, поставщика материалов и оборудования, а также квалифицированной монтажной организации.

ЗАО «ССМО «ЛенСпецСМУ»

Директор службы инженерного обеспечения №1 А.С. Зверев

При позонной системе отопления с нижней разводкой в 25-этажных зданиях давление на выходе из ИТП достигает 9,5 атм. (95 м в.ст.) и t=85 °С. Не все трубы и радиаторы по сертификатам соответствуют данным параметрам. Поэтому проводится дополнительная работа по отбору материала для монтажа инженерных систем в высотных зданиях.

В случае двухзонной системы отопления (1-я зона – 1–12 этаж, 2-я зона – 13–25 этаж) возникают проблемы разводки трубопроводов под потолками жилых этажей. Та же проблема возникает при прокладке двухзонной системы горячего водоснабжения и двух- или трехзонной системы холодного водоснабжения.

При поквартирной разводке системы отопления на подающем и обратном стояках может происходить выравнивание давлений, что, в свою очередь, нарушает работу системы. Для устранения данной проблемы устанавливаются автоматические балансировочные клапана ASV-PV, ASV-M.

Используемые материалы и оборудование:

- насосы и автоматика Wilo, Grundfos, Siemens, Danfoss;

- запорная и регулирующая арматура Broen, Naval, Danfoss, Tecofi, Tour&Anderson;

- радиаторы Vogel, Kermi;

- трубы для ГВС:

полипропиленовые

трубы Banniger,

оцинкованные трубы (при централизованном теплоснабжении);

- трубы для ХВС:

полипропиленовые

трубы Banniger,

оцинкованные трубы.

Корпорация «Строймонтаж»

Начальник производственно-технического отдела И. Н. Лавриченко:

Основные сложности монтажа внутренних инженерных сетей в высотных зданиях заключаются в отсутствии нормативной базы для инженерного обеспечения высотного домостроения и опыта монтажа внутренних инженерных коммуникаций высотных зданий.

По материалам сайта: http://www.vestnik.info