Высотные здания в Москве водоснабжение, вентиляция и холодоснабжение

Открыл конференцию президент НП «АВОК» Ю. А. Табунщиков.

Есть сторонники и противники высотных зданий. Первые – это специалисты, которым довелось увидеть здание мэрии в Лондоне, «Ворота Рейна» в Дюссельдорфе или всем известное здание «Коммерцбанка». Противники – это те, кто видел плохие здания или знает о них понаслышке.

Первым выступил вице-президент НП «АВОК» М. Г. Тарабанов.

Основная проблема это необходимость выбора принципиального конструктивного решения высотного здания. Первый вариант – здания с техническими этажами. Второй – здания с поэтажным расположением вентиляционных систем и систем кондиционирования. И третий – комбинированный вариант, при котором частично применяется централизованное оборудование, а часть установок расположена на каждом этаже.

Какие решения предпочтительней? Мы считаем, что по­этажная компоновка систем. Поскольку в ней наименьшая протяженность воздуховодов – они расположены в пределах этажа. Это минимум занимаемой площади и идеальный вариант с точки зрения монтажа: намного удобней монтировать на каждом этаже небольшие системы и не быть привязанным к подготовке всех остальных этажей. Причем это не только наше мнение. Ю. А. Табунщиков упомянул здание мэрии в Лондоне – у него поэтажная планировка, на каждом этаже расположены вентиляционные камеры. И англичане особо отметили, что такая компоновка позволяет значительно сэкономить занимаемые площади.

Кто возражает против таких решений? В первую очередь инвесторы и архитекторы. Первые говорят, что много маленьких установок стоит дороже, чем одна большая. Хотя это ошибочное мнение, поскольку затраты надо считать в комплексе. Если посчитать суммарную стоимость всего оборудования, то получится, что поэтажная планировка дешевле.

Еще противники утверждают, что много установок плохо для эксплуатации здания, т. к. снижается надежность системы. Конечно, когда установок много, то вероятность отказа выше, но последствия отказа несоизмеримы. Если производительность системы 6000 м³/ч, то при ее отключении останутся без вентиляции 100 человек, а если 120000 м³/ч – то 2000 человек. Как говорят, комментарии излишни. К тому же чинить небольшие установки гораздо проще. Поэтому я считаю, что доводы о меньшей надежности небольших систем абсурдны.

По поводу схемы с техническими этажами. Наши расчеты показали, что расстояние между ними должно быть 50 м – это оптимальная величина. При высоте пожарного отсека 50 м нужны кондиционеры производительностью 20–25 тыс. м³/ч. Это удобные установки с точки зрения монтажа и эксплуатации. А если увеличить высоту пожарного отсека, то, соответственно, потребуются более мощные кондиционеры, со всеми вытекающими проблемами.

И еще такой ньюанс: в нормах не написано, что один или два кондиционера должны работать на один приточный канал. В наших проектах мы устанавливаем по два кондиционера, и если один из них выйдет из строя, то мы сможем на время ремонта подать по 30–35 м³/ч наружного воздуха на каждого человека. А если стоит один кондиционер производительностью 50–60 тыс. м³/ч, то о последствиях я уже говорил: без вентиляции останется 2000 человек.

Особое внимание при проектировании высотных зданий необходимо уделять системам холодоснабжения, но, к сожалению, этот раздел практически отсутствует в СНиПе и в МГСН. Авторы этих документов никак не хотят или не могут понять, что кондиционирование воздуха не может существовать без холодоснабжения. Мы попробовали решить эту проблему и опубликовали в журнале «АВОК» № 8/2007 статью, в которой редложили новую редакцию главы «Холодоснабжение», но пока этот материал в СНиП не включен.

Сегодня в некоторых высотных зданиях применяют системы чиллер-фэнкойл и VRV с воздушным и водяным охлаждением наружных блоков. По нашему мнению, наиболее целесообразны децентрализованные системы чиллер-фэнкойл и VRV с водяным охлаждением. Эти системы позволяют утилизировать до 60 % внутренней теплоты за счет оборотной воды в холодной период года, что очень важно, т. к. почти на всех наших объектах не было возможности расположить сухие охладители.

Специалисты обсудили и другие проблемы вентиляции. Например, случаи когда из-за пластиковых окон и уплотнений в здании полностью отсутствует естественное проветривание. Поступило предложение предусмотреть в строительных нормах на этот случай дополнительные мероприятия. Собравшиеся дискутировали по поводу обязательности применения принудительной вентиляции, кондиционирования и других дополнительных удобств, предлагая оставить «уровень комфортности» на усмотрение хозяина. Особенно если здание находится вдали от напряженной транспортной магистрали, а значит, в нем можно открывать окна. Практически в 40–50 % зданий можно обойтись без механической обработки воздуха и внедрить гибридные системы. Однако были и возражения, поскольку в таком случае нужно совершенно иначе проектировать систему отопления. Если нет механического притока подогретого воздуха, то отопительная система должна быть мощнее более чем в два раза.

Затем с докладом выступил вице-президент «АВОК» А. Л. Наумов.

Сейчас у нас в работе три многофункциональных высотных здания: «Меркурий Сити-тауэр», «Рубин» с киноконцертным залом и здание мэрии на Арбате. Все эти здания сложные. Я хотел бы сделать акцент на тех проблемах, которые приходится решать с заказчиками, инвесторами, службами технадзора и экспертизой, где возникают разночтения, связанные с многообразием опыта строительства высотных зданий во всем мире.

Главная проблема – это классификация зданий с точки зрения инженерного обеспечения. Что такое здание повышенной категории, первой категории, здание бизнес-класса, класса «А»? Есть критерии, сформулированные риелторами: где здание расположено, как к нему подъехать, сколько парковочных мест, какая высота потолков.

А с точки зрения комфортности инженерных систем четкой классификации нет. Во всех высотных зданиях присутствуют интеллектуальные системы, и наши электронщики могут заложить в них тысячи функций, однако они не знают алгоритма работы инженерных систем – кондиционирования, отопления, вентиляции. И практически нет попыток составить алгоритм для взаимосвязанного функционирования этих систем в режиме энергоэффективности. Системы работают автономно. Из-за этого расходы энергии возрастают многократно!

На мой взгляд, нам необходим документ, возможно стандарт «АВОК», который квалифицировал бы системы инженерного обеспечения по степени комфортности.

Водоснабжение высотных зданий

Обеспечить водой высотное здание и трудней, и дороже, чем обычную типовую новостройку. А главное, возникает много спорных вопросов из-за несовершенства нормативной базы. Любовь Народицкая главный специалист по водоснабжению и канализации ППФ «Александр Колубков» По расчету водоотведения отсутствуют нормативные расчетные расходы по пластмассовым самотечным трубам диаметром больше 100 мм. Приходится брать данные у производителей о пропускной способности труб при присоединениях стояков (гидравлический режим меняется от того, как сбрасывается вода в стояк). Но все это должно быть оговорено в СНиПе. Однако в существующих нормативных документах есть расчетные расходы только на старые чугунные трубы. Нет конкретики в МГСН, поэтому возникает много спорных вопросов, например, на большинстве спроектированных нами и находящихся в эксплуатации высотных домах установлены насосные станции внизу зданий для обслуживания каждой зоны, причем ряд объектов работает с рабочим давлением у насосных установок в 24 атм. без проблем. А Мосэкспертиза от нас требует, чтобы через каждые 100 м стояли накопительные баки. А баки – это объекты весьма проблематичные для эксплуатации. Очень сложно обеспечивать их должное санитарное состояние и не допустить попадания чего-либо в питьевую воду. На моей памяти в такой бак попала крыса, а воду подавали на детскую молочную кухню... Почему экспертиза настаивает на баках? Из-за слабого напора на верхних этажах? Нет, там совершенно иная ситуация. Здание разделяют по зонам. На каждую зону (45–50 м) устанавливается по три насоса (два рабочих, один резервный). Поэтому о слабом напоре речь не идет. По мнению экспертизы, сложно эксплуатировать трубы под высоким давлением. Экспертиза настаивает на баках, чтобы уменьшить давление в трубопроводах. Они требуют, чтобы давление не превышало 10–15 атм. А в наших зданиях давление получается порядка 24 атм. (для зданий высотой в 200 м). Хотя, конечно, здесь предусмотрены трубы, арматура и насосы, рассчитанные на работу при 40 атм. Трубы при этом используются обыкновенные водогазопроводные и стальные бесшовные в зависимости от диаметра (по ГОСТ 3262, например, рабочее давление труб 55 атм.). Но все равно экспертиза считает, что давление в сети следует уменьшить, предусмотрев накопительные баки. Скажите, пожалуйста, вы проектируете пластиковые водопроводы для систем канализации в высотных зданиях? Хотя нормативы и допускают применение пластиковых труб с ограничениями в стояках для высотных зданий, мы не закладываем их в проекты. Они очень шумные, есть и проблемы с точки зрения пожарной безопасности. А вот на горизонтальных разводках мы применяем пластиковые трубы. Нужно отметить, что при высоте этажа более 3,35 м уже по технологии нет возможности применять полипропиленовые трубы без установки компенсационных муфт и дополнительных креплений. При этом обязательна установка противопожарных манжет, которая в данном случае делает применение пластиковых труб нерентабельным. Кроме того, противопожарная манжета пропускает пожар вниз, и трубы после пожара придется менять, что достаточно проблематично. Немаловажен и тот фактор, что при их горении выделяются токсичные вещества. Для пожарной безопасности вы используете гильзы или муфты? Конечно, мы закладываем их в проект. Хотя у нас уже есть достаточно съемок, где показывается, как, несмотря на муфты, распространяется пламя. Особенно через канализационные трубы. В этом отношении, конечно, лучше всего использовать чугун, который мы и закладываем в проекты.

Александр Колубков руководитель фирмы К счастью, мы еще не пришли к массовому строительству таких жилых зданий, где нужны были бы баки. Как правило, их ставят в офисных зданиях, которые обычно выше, чем жилые. Там предусмотрены технические этажи для установки большого количества инженерного оборудования, вот там можно ставить баки и сделать другую схему водоснабжения. А в жилых зданиях такой возможности нет: баки не ставим, поскольку считаем, что они там просто не нужны.