Проблемы вентиляции и энергосбережения на подземных автостоянках

А. Л. Наумов, генеральный директор ООО «НПО ТЕРМЭК», вице-президент НП «АВОК»

Основное направление энергосбережения в системах вентиляции автостоянок – сокращение воздухообмена при обязательном соблюдении санитарно-гигиенических требований. Наиболее простое решение – регулирование воздухообмена по концентрации окиси углерода СО.

Так, ГОСТ 12.1.005–88 «Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» устанавливает ПДК на СО от 20 мг/м³ в автостоянках индивидуального личного пользования до 100 мг/м³ в рампах (при пребывании людей в помещении не более 30 мин). Вместе с тем, такие вредные компоненты продуктов сгорания двигателей автомобилей, как оксиды азота и серы, являются вредностями однонаправленного действия по отношению к оксиду углерода, и их учет должен был бы привести к увеличению требуемого воздухообмена.

С другой стороны, действуют требования двухкратного минимального воздухообмена (вне зависимости от высоты помещения). Есть и такая норма воздухообмена, как 150 м³/ч на одно машино-место.

При организации воздухообмена по концентрации вредностей важно определиться с режимом эксплуатации автостоянки. Количество одновременно работающих двигателей автомобилей от общего числа машино-мест в крупных автостоянках рекомендуется принимать для жилых зданий – 3%, для торговых комплексов – 5%, для спортивных и развлекательных комплексов в часы пик – 20%.

В зарубежной практике часто встречаются решения по использованию отработанного воздуха из административной (офисной) части зданий в качестве приточного для вентиляции подземной автостоянки. В этом случае режимы эксплуатации систем вентиляции офисной зоны и автостоянки синхронизированы.

Определенную сложность представляет удаление отработанного воздуха из подземных автостоянок. Решение по прокладке вытяжных воздуховодов в шахтах по зданию выше кровли представляется весьма спорным, особенно для высотных зданий. Более рационально обеспечить низкие вентиляционные выбросы во дворе, на некотором удалении от здания.

М.Г. Тарабанов, директор НИЦ «Инвент», вице-президент НП «АВОК»

Проблемы вентиляции подземных автостоянок начинаются с нормативных документов. В частности, расчет воздухообмена следует выполнять из условия разбавления СО до предельно допустимой концентрации (ПДК), однако значение ПДК можно принимать от 20 до 100 мг/м³, кроме того, есть еще два требования: 150 м³/ч на один автомобиль и не менее двукратного воздухообмена. Для иной автостоянки на 242 машино-места двукратный воздухообмен составил бы 51450 м³/ч, т.е. 213 м³/ч на один автомобиль, что на 42% больше, чем 150 м³/ч, и это при высоте помещения 3,5 м.

Такие же сомнительные данные приводятся и по режимам эксплуатации, например количество одновременно работающих двигателей от общего числа машино-мест для спортивных комплексов рекомендуется принимать 20%, но это означает, что автостоянка будет заполняться в течение 5 ч до начала футбольного матча и освобождаться тоже через 5 ч, что, конечно же, не соответствует действительности.

Ни на одной автостоянке за рубежом я не видел отсосов из верхней и нижней зоны, как требуют наши нормы, а ведь это дополнительные воздуховоды и дополнительные энергозатраты.

Таким образом, нам в первую очередь необходимо навести порядок в нормативной документации, причем на основе натурных обследований автостоянок различного назначения.

Выше Александр Лаврентьевич Наумов отметил, что в зарубежной практике используют воздух, удаляемый из офисной или торговой зоны здания, для притока в подземные автостоянки.

Специалистам НИЦ «Инвент» в результате активной работы с пожарными удалось применить такое решение в проекте крупного торгово-развлекательного центра на Варшавском шоссе в Москве*. Принципиальная схема системы вентиляции, реализованная в проекте, приведена на рисунке. Проект прошел согласование в экспертизе, т.е. его можно рассматривать как прецедент – естественно, если эти решения будут отражены в специальных технических условиях.

Полностью согласен с предложением А.Л. Наумова, что надо разрешить устройство подземных каналов для выброса удаляемого воздуха через наземные шахты, что особенно важно для высотных зданий.

Рисунок (подробнее) Принципиальная схема системы вентиляции автостоянок

А.А. Колубков, директор ООО ППФ «АК», вице-президент НП «АВОК»

Хочется обратить внимание на некоторые важные, на мой взгляд, моменты проектирования и эксплуатации подземных автостоянок, в первую очередь на нормативные требования и их интерпретацию проектировщиками и экспертными органами.

Начнем с пресловутого двухкратного воздухообмена в помещении стоянки автомобилей. Как определить требуемый воздухообмен на разбавление выделяющихся вредностей? Кажется, нет ничего проще: берем формулу из приложения 17 к СНиП 2.04.05–91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование» и делаем расчет. Указание на необходимость выполнения расчета содержится в определяющем документе – ОНТП 01–91 «Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта» с ограничением о значении воздухообмена не менее 150 м³/ч на одно машино-место.

При издании московских городских норм МГСН 5.01 «Стоянки легковых автомобилей» указанные требования приобрели следующий вид: «Расход вытяжного воздуха общеобменной вентиляции принимается по расчету, но не менее 150 м³/ч на одно машино-место при условии обеспечения кратности воздухообмена в час не менее двух».

Откуда взялась кратность 2? Составители норм своеобразно отнеслись к трактовке п. 4.58 СНиП 2.04.05 «Удаление воздуха из помещений системами вентиляции следует предусматривать из зон, в которых воздух наиболее загрязнен или имеет наиболее высокую температуру или энтальпию. При выделении пылей и аэрозолей удаление воздуха системами общеобменной вентиляции следует предусматривать из нижней зоны… в производственных помещениях с выделениями вредных или горючих газов или паров следует удалять загрязненный воздух из верхней зоны не менее однократного воздухообмена в 1 ч…»

Вспомнили и ВСН 01–89 «Предприятия по обслуживанию автомобилей», п. 4.8: «В помещениях хранения недвижного состава, включая рампы, удаление воздуха следует предусматривать из верхней и нижней зон помещения поровну; подача приточного воздуха в помещение должна, как правило, осуществляться сосредоточенно вдоль проездов».

Получается 1 крат из нижней зоны и 1 крат из верхней зоны.

Документ принят, и вот проектировщики Москвы принимают двухкратный воздухообмен с 1991 года, а проектировщики остальной части России считают на разбавление вредностей.

Абсурд закончился с принятием закона о техническом регулировании, отменившего действие территориальных норм, и с введением в действие с 1 июля 2000 года СНиП 21–02 «Стоянки автомобилей», который отменил требования ВСН 01–89 в части проектирования помещений и зданий для хранения легковых автомобилей.

Поэтому сейчас, если мы внимательно прочитаем хотя бы СНиП 21-02–99* «Стоянки автомобилей», п. 6.1*, то увидим следующее: «Инженерные системы автостоянок и их инженерное оборудование следует предусматривать с учетом требований СНиП 2.04.01, СНиП 2.04.02, СНиП 2.04.05, кроме случаев, специально оговоренных настоящими нормами. В автостоянках требования к системам вентиляции следует принимать по указанным документам как для складских зданий, относящихся по пожарной опасности к категории В…»

Вроде бы все ясно, но до сих пор по инерции в проекты закладывается двухкратный воздухообмен. Попытки разговаривать в экспертизе с проектировщиками на эту тему вызывают недоумение и возражения типа «ну мы же всегда так делали». И мы делали, когда упиралась экспертиза, и попадались, например, гаражи с высотой потолков 5–6 м с небольшим количеством автомобилей и расчетным воздухообменом по 700 м³/ч на одно машино-место.

Такие же неурядицы случались с требованиями экспертов о недопустимости применения воздушных отопительных агрегатов для отопления автостоянок со ссылкой о недопустимости устройства рециркуляции в производственных помещениях категории В. Но давайте опять вернемся к п. 6.1 СНиП 21-02–99*. Этот пункт не предполагает отнесения требований к системам отопления автостоянок как для складских помещений категории В. Тем более что рециркуляция, согласно СНиП 2.04.05, это подмес наружного воздуха к рециркуляционному, что никак не относится к принципу работы воздушных отопительных агрегатов. Так и получалось, что в тех городах, где экспертиза читает по-своему, воздушные отопительные агрегаты в стоянках под запретом, а в Москве, например, около 40% стоянок проходят экспертизу и строятся с такими системами отопления.

По-прежнему большая часть решений по устройству систем отопления стоянок принимается совмещенной с приточной вентиляцией.

Зададимся вопросом – а что наиболее энергозатратно? Конечно, проект проекту рознь, нет одинаковых планировочных решений, но тем не менее водяная система отопления наиболее экономична. При применении воздушного отопления появляются расходы на привод вентиляторов, а при совмещении с приточной вентиляцией необходим и 100%-ный резерв, как для круглосуточно работающего оборудования. Но нужна ли круглосуточная работа приточной вентиляции, даже с рециркуляцией в ночной период?

И тут начинается самое интересное. Мы по-прежнему считаем воздухообмен по СО, принимая в расчете удельные выбросы СО в 20,8 г/км по прогнозу на 2000 год для легковых автомобилей среднего класса по приложению 5 ОНТП-01–91, принятому в 1991 году! Хотя внутренний голос подсказывает, что порядок цифр за 20 лет сильно изменился.

Но выполнив требуемое и подобрав вентиляционное оборудование на расчетный расход (не на 2 крата), заложив в проект включение и отключение вентиляции по датчику СО, мы получаем по факту прерывистый режим работы из-за переизбытка воздуха. Мониторинг построенных объектов показывает, что вентиляция практически не включается. Нужен ли результат с такими затратами на оборудование, с проблемами электропитания и т.п.?

Побочный результат – замеченные случаи замерзания систем пожаротушения в зоне въезда–выезда при массовом движении утром или вечером, когда ворота практически открыты, а мощности завесы не хватает. Дает о себе знать и разрежение в 20% для подземных автостоянок. А так ли оно нужно? Кто-либо задавался вопросом, зачем перегревать приточный воздух на компенсацию этого дисбаланса?

Тут уместно сказать о расчетной температуре внутреннего воздуха в автостоянке. Почему именно +5 °C – потому что это принятая температура для дежурного отопления? А что будет, если она увеличится до +10 или +18 °C? Да ничего, увеличение расхода тепла на отопление составит 15–20%, но в абсолютных числах для подземной стоянки эта величина мизерна. Плюсы очевидны: кроме комфорта пользования уменьшается время прогрева двигателей, соответственно, выбросы и расход воздуха на вентиляцию, что многократно компенсирует увеличение температуры. Любители неотапливаемых подземных стоянок, подумайте о том, что, кроме замораживания фундаментов, вы замораживаете принудительной вентиляцией машины и, соответственно, заставляете наши любимые «жигули» прогреваться значительное время, выделяя вредности и включая вентиляцию. Порочный круг замыкается, а если вентиляция не обслуживается, то находиться в газовой камере не очень приятно.

Авторы СП 113.13330.2012 «Стоянки автомобилей. Актуализированная редакция СНиП 21-02–99*», можете ли вы ответить на поставленные вопросы? Почему у нас выходит практически одновременно две версии документов по стоянкам автомобилей: СП 113.13330.2012 и СП 154.13130.2013 «Встроенные подземные автостоянки. Требования пожарной безопасности» – а вопросы остаются? Может, не будем теперь делать вытяжку из верхней и нижней зон поровну? Нагретые выхлопные газы поднимаются вверх, поскольку они легче воздуха. Или изменим соотношение? Да, зачастую актуализация превращается в переписывание старых нормативов и является методом зарабатывания денег, но почему координаторы процесса не ставят таких задач перед разработчиками?

Именно поэтому выше в статье идут ссылки на ранее действовавшие нормы.

Если вернуться к теме круглого стола по вопросам энергоэффективности, безусловно, самый напрашивающийся вариант, который мы широко применяем в своих проектах,– это использование вытяжного воздуха из ИТП, офисных и торговых помещений в качестве приточного для автостоянок. По логике, почему бы и нет, только все приходится проводить через СТУ, поскольку помещения разнофункционального назначения и «так делать нельзя».

Органы пожарного надзора, если есть прецеденты, то, может, сделаем их нормой? Зачем тратить тепло на нагрев приточного воздуха, когда это тепло есть в выбросном воздухе?

Все-таки очень велика роль эксперта, поскольку его мнение зачастую приводило к тому, что инженерные решения в разных городах оказывались абсолютно противоположными, и, например, для гаража с несколькими пожарными отсеками в одном городе П требовали устройство ИТП в каждом отсеке, а городе М – одно ИТП для всех отсеков. И никто не делал анализ, а что требуют в городе Чугуеве. Почему-то трудно посмотреть со стороны и оценить экономическую целесообразность своих требований.

Из вопросов, не относящихся напрямую к энергоэффективности, но связанных с уменьшением затрат, следует рассмотреть вопрос с устройством подпора в тамбур-шлюзы помещений на территории автостоянки ИТП, насосных и других техпомещений. Если, например, ИТП обслуживает автостоянку, то подпор не нужен, если нет, то нужен. Нелогично! Давайте стараться применять и привыкать к требованиям п. 5.2.8 СП 154.13130.2013 и п. 6.11.9 СП 113.13330.2012 о возможности размещения на территории стоянок технических помещений без устройства тамбур-шлюза. Или это иллюзия и от подпора никуда не деться? Нет ответа.

Еще вопрос об устройстве воздушной сопловой завесы над противопожарными воротами I типа со стороны помещения хранения автомобилей взамен тамбур-шлюзов перед въездом в изолированные рампы с этажей. А если это ворота между пожарными отсеками в гараже-стоянке? С какой стороны ее ставить? Проектировщики знают, как зачастую трудновыполнимо это решение, опять же попавшее из МГСН 5.01. Трудно найти воздухозабор и протянуть воздуховоды к завесе, да и не всегда есть необходимая высота над воротами. Почему не попала в СП 113.13330.2012 и СП 154.13130.2013 запись о возможности устройства в этом случае более просто выполнимых дренчерных завес, проводить которые приходится через специальные технические условия?

Давно назрел вопрос с выпуском руководства по проектированию автостоянок. Не надо их смешивать со складами категории В. Нужны совместные усилия заинтересованных лиц, в том числе и с привлечением специалистов ВНИИПО, в выпуске данного документа, способного ответить на многие спорные вопросы!

Б.Б. Колчев, зам. начальника отдела огнестойкости строительных конструкций и инженерного оборудования ФГБУ ВНИИПО МЧС России

Многие современные здания проектируются со встроенными многоуровневыми подземными автостоянками. Площадь пожарного отсека в пределах одного этажа в соответствии с требованиями пожарной безопасности не должна превышать 3000 м², аналогичное значение установлено для дымовой зоны. В специально оговоренных случаях допускается превышение этих значений. Для противодымной защиты помещений таких объемов требуются системы приточно-вытяжной противодымной вентиляции, обеспечивающие удаление продуктов горения из помещений для хранения автомобилей и подачу наружного воздуха в нижнюю часть помещений – для возмещения удаляемого объема. Дополнительно предусматриваются системы приточной противодымной вентиляции для защиты эвакуационных лестничных клеток (для двух и более подземных этажей); для защиты лифтовых шахт, а также лифтовых холлов на этих этажах, в том числе парно-последовательно расположенных, при связи лифтом подземной автостоянки с двумя и более надземными этажами; для защиты тамбур-шлюзов, отделяющих помещения для хранения автомобилей от помещений другого функционального назначения (за исключением служебных и технических помещений, относящихся к автостоянке). Устройство общей рампы для двух и более этажей подземной автостоянки обуславливает необходимость ее противодымной защиты с устройством систем приточно-вытяжной противодымной вентиляции, обеспечивающих удаление продуктов горения из верхней части изолированной рампы и компенсацию удаляемого объема системами приточной противодымной вентиляции – с подачей наружного воздуха в нижнюю часть. Также требуется противодымная защита въездов–выездов в такие рампы с помощью тамбур-шлюзов или воздушных завес с сопловыми аппаратами.

В связи с большим количеством систем разного назначения имеет смысл функционально и конструктивно совмещать системы общеобменной и противодымной вентиляции, тем более что современные нормативные документы это допускают. Таким образом будут высвобождаться площади, занимаемые вентиляционным оборудованием, легче будет осуществлять прокладку вентиляционных каналов (в связи с их меньшим количеством), число отводов вентиляционных каналов уменьшится, что в конечном итоге приведет к снижению напорных характеристик вентиляторов и уменьшению электрической мощности двигателей – а это повышение энергоэффективности здания.

Излишне говорить, что описанные технические решения дадут положительный эффект только при качественном выполнении проектных, монтажных и пусконаладочных работ.

Редакция приглашает заинтересованных специалистов высказать свое мнение по обсуждаемой теме, otvet@abok.ru

* М. Г. Тарабанов, А. В. Копышков, Н. А. Королева «Энергоэффективные системы вентиляции и кондиционирования воздуха крупного торгового центра». АВОК, № 1, 2013.