Высотная гостиница на Краснохолмской стрелке

Т. И. Садовская, главный специалист ФГУП «СантехНИИпроект»

Проект гостиницы выполнен в 2003 году «Товариществом театральных архитекторов» (архитекторы и конструкторы Ю. П. Гнедовский, В. Д. Красильников, Д. С. Солопов, М. М. Гаврилова, Н. С. Захаров, С. А. Белов, С. Я. Сыроежкина). Технологические решения в гостинице принимались при консультации английской фирмы «WOОDS BAGOT», специализирующейся на проектировании гостиниц.

Архитектурно-планировочное решение гостиницы представляет объем, разделенный на стилобатную и высотную части, принята композиция прямоугольного и круглого объемов. Верхняя отметка гостиницы — 170 м.

В стилобатной 4-этажной прямоугольной части здания размещаются вестибюль-атриум, рецепция, бар, рестораны, комнаты переговоров и конференц-залы, административные помещения и фитнес-центр с бассейном; в цокольном этаже — блок обслуживания гостиницы и загрузочная ресторанов; в подземном этаже — автостоянка и технические помещения. Ведущей функциональной группой высотной части здания являются гостиничные номера общей площадью каждый от 40 до 230 м². На 34-м этаже размещается бар с прекрасным обзором всей Москвы.

Фасады высотной части гостиницы облицовываются природным камнем светло-серого цвета, заполнение оконных проемов и простенков выполняется из золотистого трехслойного зеркального стекла. Здание гостиницы запроектировано с каркасом из монолитного железобетона. Наружные стены представляют эффективную трехслойную конструкцию, состоящую из монолитного железобетона или легких газобетонных блоков, минераловатного утеплителя, воздушной прослойки и облицовки из гранита. Общая площадь здания 32 500 м².

Строительство гостиницы осуществляется турецкой фирмой «Энка ИНШААТ ви САНАЙИ А. Ш.». В настоящее время ведутся внутренние отделочные работы и монтаж инженерных систем. Проект систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, тепло-, холодоснабжения, водопровода и канализации, а также противодымной защиты выполнен ФГУП «СантехНИИпроект» в 2003 году (инженеры Т. И. Садовская, В. Н. Доронина, М. Я. Рыжик, С. С. Амирджанов).

Таблица 1 Расчетные параметры наружного воздуха

Система Холодный период года Теплый период года t, °C I, кДж/кг j, % t, °C I, кДж/кг j, % Кондиционирование воздуха –28 –27,7 50 30 59,6 43 Вентиляция –28 –27,7 50 22,6 49,4 62 Отопление –28 –27,7 50

Средняя температура отопительного периода – 3,1 °C Продолжительность отопительного периода – 214 дней Расчетная скорость ветра в холодный период года – 4,9 м/с Расчетное барометрическое давление – 99,3 кПа (745 мм рт. ст) Градусо-сутки отопительного периода для жилой части здания – 5 370 ГСОП

Многоэтажные высотные здания представляют сложную аэродинамическую систему, воздушный режим в которых меняется в зависимости от принятых объемно-планировочных решений, воздухопроницаемости окон, дверей, шахт, перекрытий, температуры наружного и внутреннего воздуха, направления и скорости ветра. В результате ветрового воздействия у стен высотного здания могут возникать мощные турбулентные потоки с различными скоростями, завихрениями по высоте, неоднородные по фасадам разной ориентации и по высоте здания. В этих условиях особо значимой становится правильная оценка аэродинамического и шумового режимов здания, обеспечение в нем комфортного воздушно-теплового и акустического климата. Очевидно, конфигурация, высота и вынос пристроенной стилобатной части к высотной части здания будут снижать первичную скорость ветрового потока, обеспечивая бесприпятственный подход к зданию. В то же время пристроенная часть здания со стороны транспортного потока Садового кольца должна обеспечить зону акустической тени для номеров, ориентированных на магистраль, оказывающую воздействие сильного шума (90—95 дБА) и загрязнений от транспорта. Учитывая дефицит функционально полноценной территории вокруг здания, пристроенный объем имеет эксплуатируемую кровлю: частично используемую для организации отдыха, частично — для установки инженерного оборудования.

Рисунок 1. (подробнее) Структурная схема систем отопления

Здание рассматривалось как единая система, все элементы которой (наружные ограждения, форма, ориентация, уровень теплозащиты, системы инженерного обеспечения) энергетически взаимосвязаны. Теплоэнергетическое воздействие наружного климата на здание (воздействие солнечной радиации, ветра, вихревых потоков) минимизировано. При цилиндрической форме высотной части здания гостиницы сокращаются поверхности наружных ограждений здания, ориентированные на каждую из сторон света, снижаются суммарные поступления тепла от солнечной радиации летом и теплопотери зимой по сравнению со зданиями квадратной или прямоугольной формы.

Таблица 2 Параметры внутреннего воздуха

Наименование помещения Холодный период года Теплый период года t, °C j , % t, °C j , % Номера гостиницы 22 ± 2 40 ± 7 23 ± 2 50 ± 7 Конференц-зал, комнаты переговоров 21 ± 2 40 ± 7 23 ± 2 52 ± 7 Вестибюль, бар, рестораны 22 ± 2 не нормируется 24 ± 2 не нормируется Фитнес-центр:   Помещение бассейна 1 °С выше температуры воды не более 55 % 1 °С выше температуры воды не более 55 % Тренажерный зал 22 ± 2 не нормируется 22 ± 2 не нормируется

Проведено компьютерное моделирование воздушного режима высотной части гостиницы, при котором учитывалось изменение скорости ветра и температуры наружного воздуха по высоте, геометрия здания. На основании выполненных расчетов уточнены потери тепла через наружные ограждения, влияние воздушного режима на инфильтрацию и эксфильтрацию воздуха через наружные ограждения. Подобраны высокоэффективная теплоизоляция наружных ограждений, светопрозрачные ограждающие конструкции с улучшенными теплотехническими характеристиками, обеспечивающими требуемый уровень теплозащиты по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита здания».

Рисунок 2. (подробнее) Структурная схема систем вентиляции с 5 по 30 этажи

В высотных зданиях очень важно правильно распределить потоки приточного и вытяжного воздуха. Чтобы исключить распространение запахов, загрязняющих веществ из помещений, где они выделяются, исключить неуправляемые воздушные потоки, предусматривается шлюзование входов в здание, на лестничные клетки и в лифтовые холлы, повышенная герметизация междуэтажных перекрытий шахт, устройство воздушно-тепловых завес на входах в здание. В помещениях ресторанов, кухонь, прачечной, автостоянки предусматривается отрицательный дисбаланс по расходам приточного и вытяжного воздуха (превышение вытяжки над притоком). В номерах гостиницы предусматривается баланс расходов приточного и вытяжного воздуха в расчетном режиме. В действительности, большую часть времени будет создаваться положительный дисбаланс, т. к. система вытяжки в каждом помещении работает только при включении света в ванной; в вытяжных системах устанавливаются вентиляторы с переменным расходом воздуха, производительность которых изменяется по давлению воздуха перед вентилятором в зависимости от количества включенных вытяжных устройств.

Рисунок 3. (подробнее) Устройство индивидуальных шумоглушителей на приточных и вытяжных воздуховодах перед воздухораспределителем и рециркуляционной решеткой

Вентиляторы вытяжных систем из помещений с резко выраженными запахами или вредностями размещаются на верхнем техническом этаже (30-й этаж). Воздуховоды этих систем, проходящие через здание, находятся под разрежением, выполняются плотными, огнестойкими.

Большое внимание уделяется чистоте и качеству воздуха — как к параметрам микроклимата, определяющим комфортность и безопасность проживающих. Забор наружного воздуха выбран в местах, исключающих попадание загрязняющих веществ дыма и газа от автомашин; запроектирована двухступенчатая очистка наружного воздуха в воздушных фильтрах, дополнительная очистка и омагничивание воды, используемой для увлажнения воздуха.

Теплоснабжение, отопление

Теплоснабжение систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения осуществляется от городских тепловых сетей, от двух раздельных источников через центральный тепловой пункт, размещенный в подземном и на 4-м техническом этажах. Общий расход тепла — 4 590 кВт.

Внутренние системы присоединяются к тепловым сетям по независимой схеме через две группы теплообменников со 100 % резервированием поверхности нагрева теплообменников и насосов: одна группа — для систем вентиляции и кондиционирования воздуха, другая — для систем отопления. Для теплоснабжения приточных установок и воздушно-тепловых завес запроектированы двухтрубные системы с параметрами теплоносителя 110—65 °С.

Таблица 3 Допустимые уровни звукового давления в основных помещениях

Помещения и территории Уровни звукового давления L (эквивалентные уровни звукового давления) в дБ в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами, Гц Уровни звука, Lа, и эквивалентные уровни звука, Lа экв., дБА 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Номера с 7 до 23 ч 59 48 40 34 30 27 25 23 35 c 23 до 7 ч 51 39 31 24 20 17 14 13 25 Рестораны, бары 75 66 59 54 50 47 45 43 55 Администра- тивные 71 61 54 49 43 42 40 38 50 Конференц-зал, залы совещаний 63 52 45 39 35 32 30 28 40 Территории, непосредственно примыкающие к зданиям гости- ницы с 7 до 23 79 70 63 59 55 53 51 49 75 С 23 до 7 71 61 54 49 45 42 40 39 65

В стилобатной части здания (0—4 этажи) приняты системы отопления — водяные двухтрубные горизонтальные со стальными радиаторами и автоматическими радиаторными терморегуляторами у нагревательных приборов, параметры теплоносителя 80—65 °С.

В высотной части гостиницы предусматривается воздушное отопление вентиляторными доводчиками, т. к. заказчик не допускает прокладку трубопроводов и приборов в помещениях номеров. Вентиляторные доводчики устанавливаются в подшивном потолке над входом каждого номера. Системы теплоснабжения доводчиков двухтрубные с балансировочными и регулирующими клапанами у каждого доводчика, параметры теплоносителя 80—65 °С. Система воздушного отопления малоинерционна и обеспечивает быстрый нагрев и равномерную температуру во всем объеме помещения.

С целью повышения теплового комфорта и предотвращения обратной радиации от больших остекленных поверхностей окон при низких температурах наружного воздуха в помещениях номеров под окнами в полу устанавливаются электрические конвекторы. Электрическая система отопления может также использоваться как резервная при аварийном прекращении подачи тепла от городской теплосети. В номерах предусматривается также электрообогрев полов и зеркал ванных комнат. Предусмотрено зонирование систем водяного отопления и теплоснабжения вентиляторных доводчиков: первая зона — с 0 по 17 этаж, вторая зона — с 18 по 34 этаж. Гидростатическое давление в системах каждой зоны не превышает рабочее давление используемых нагревательных приборов и арматуры. Структурная схема систем отопления приведена на рис. 1.

В помещениях вестибюля-атриума, бассейна с большой поверхностью остекления используются вентиляторные конвекторы, устанавливаемые по периметру остекления в полу. Достаточно сильные потоки нагретого воздуха, поднимающегося от конвекторов, настилаются на остекление, предотвращая выпадение конденсата.

Для систем горячего водоснабжения приготовление горячей воды осуществляется по двухступенчатой смешанной схеме с использованием сетевой обратной воды. Системы горячего водоснабжения разделены на три зоны. По заданию на проектирование устанавливаются электробойлеры, обеспечивающие подачу горячей воды летом при проведении профилактических работ в теплосети или при аварийном прекращении подачи тепла от городской теплосети.

Кондиционирование воздуха

Кондиционирование воздуха предусмотрено во всех помещениях здания, за исключением помещений автостоянки, технических, подсобных и т. п.

Системы кондиционирования обеспечивают поддержание заданных параметров микроклимата в помещениях в пределах принятых расчетных параметров наружного воздуха, приведенных в табл. 1.

Для холодного периода года приняты расчетные параметры наружного воздуха (параметры Б по СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» с обеспеченностью 0,92). Однако в части здания с гостиничными номерами, в которых предусматриваются две (воздушная и электрическая) системы отопления, заданная температура воздуха в помещениях может обеспечиваться даже при абсолютной минимальной температуре наружного воздуха для Москвы, то есть с обеспеченностью 1.

Для повышения надежности (вероятности безотказной работы систем) в теплый период года приняты более высокие параметры, чем параметры Б по СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Параметры внутреннего воздуха для основных помещений приведены в табл. 2. Круглогодичное поддержание относительной влажности воздуха предусматривается для номеров гостиницы, залов совещаний и переговоров.

Таблица 4 Удельные показатели проекта

Наименование Единица измерения Количество Общая площадь здания м3 29 500 Строительный объем здания м3 127 670 Приточный воздух м3/(ч•м2) 6,67 Расход тепла: на отопление на вентиляцию и кондиционирование кВт•ч/м2 Вт/м2 Вт/м2 75,0 28,5 84 Расход холода Вт/м2 45,53 Установочная мощность кВт•ч/м2 0,0092

Качество приточного воздуха обеспечивается соответствующей обработкой наружного воздуха в приточных установках: двухступенчатая очистка в воздушных фильтрах класса ЕU3, EU5, нагрев зимой, охлаждение летом и при необходимости увлажнение воздуха паром. Используются пароувлажнители, т. к. в них исключена возможность биологических образований (водорослей, бактерий, грибков).

В номерах гостиницы параметры микроклимата могут устанавливаться индивидуально, по желанию проживающих, что позволит обеспечивать комфортные условия для гостей, приезжающих из стран с разными климатическими условиями.

Для обеспечения повышенных требований к микроклимату в номерах гостиницы предусматривается комбинированная система кондиционирования воздуха.

Центральная система обеспечивает подачу воздуха в каждый номер в объеме минимального расхода наружного воздуха и достаточного для устранения остаточных запахов при смене постояльцев, от мебели, покрытий стен, полов и др. В каждый номер (общей площадью 40 м²) подается приточный воздух в объеме не менее 100 м³/ч. Удаляется воздух через ванную комнату в объеме 90 м³/ч.

Система охлаждения с вентиляторными доводчиками обеспечивает ассимиляцию тепло-, влагоизбытков. Вентиляторные доводчики размещаются за подшивным потолком, подача наружного воздуха осуществляется в смесительную коробку, подача приточного воздуха — в горизонтальном направлении, забор рециркуляционного воздуха — через решетку в подшивном потолке. Принята четырехтрубная система тепло- и холодоснабжения доводчиков. Гостиничные номера имеют большую (более 60 %) площадь остекленной поверхности окон, в холодный период года (февраль, март и апрель месяцы) в солнечные дни существенно увеличиваются теплоизбытки за счет солнечной радиации. При этом в помещения с фасадами, ориентированными на разные стороны света, требуется подача как горячей, так и холодной воды.

Поддержание заданной температуры в номере обеспечивается регулирующими клапанами на трубопроводах, изменяющих подачу горячей или холодной воды по датчику температуры воздуха в помещении. В каждом помещении устанавливаются настенный пульт, с помощью которого пользователь может менять параметры микроклимата в своем номере. Кроме того, возможно управление доводчиком из диспетчерской — установка пониженной температуры воздуха в ночное время, на время отсутствия клиентов, отключение вентиляторных доводчиков и т. д. Структурная схема вентиляции приведена на рис. 2.

Рисунок 4. (подробнее) Пожарные отсеки здания

В помещениях ресторанов, баров, а также залов совещаний и переговоров запроектированы центральные системы кондиционирования воздуха с зональными доводчиками для отдельных помещений и переменным количеством воздуха, поступающего в обслуживаемые помещения в зависимости от теплоизбытков или заполняемости помещений.

Особое внимание уделяется акустическому комфорту в здании. Требования к допустимому шуму, вибрации и звукоизоляции ограждающих конструкций установлены для зданий категории А (высококомфортные условия) согласно МГСН 2.04-97 «Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции» и задания на проектирование.

Допустимые уровни проникающего шума для основных помещений приведены в табл. 3.

Шумовой режим в высотном здании складывается из шумов внешнего (мощные ветровые потоки, транспортные шумы) и внутреннего происхождения (систем вентиляции, отопления, водоснабжения, канализации, лифты и др). Внешний аэродинамический шум может привести к усилению шума внутри здания. Поэтому необходимо было обеспечить требования по звукоизоляции ограждающих конструкций, определить дополнительные мероприятия по защите от проникания шума и вибрации от работающего отопительно-вентиляционного оборудования в помещения гостиницы и на прилегающую территорию: подбор оборудования с улучшенными акустическими характеристиками; шумоглушители на воздуховодах приточных и вытяжных установок для защиты от шума обслуживаемых помещений и прилегающей территории застройки; установка оборудования на виброизоляторах, в шумозащищенных секциях; соединение трубопроводов и воздуховодов с оборудованием через гибкие вставки; звукоизоляция помещений для оборудования; плавающие полы для установки оборудования и др.

Для номеров гостиницы предусматривается дополнительно устройство индивидуальных шумоглушителей на приточных и вытяжных воздуховодах перед воздухораспределителем и рециркуляционной решеткой (рис. 3).

Холодоснабжение

Холодоснабжение кондиционеров, вентиляторных доводчиков осуществляется от холодильной станции, размещаемой на открытой площадке на покрытии над 4-м этажом.

Принята схема с тремя контурами циркуляции холодоносителя. В первом контуре осуществляется охлаждение 40 % раствора этиленгликоля холодильными машинами, во втором и третьем — охлаждение холодоносителя воды до заданных параметров (7—12 °С). Система холодоснабжения вентиляторных доводчиков — двухтрубная, двухзонная по высоте (с 5 по 19 этаж и с 20 по 34 этаж).

Расчетная холодильная мощность холодильных машин определена по заданию на проектирование с учетом 30 % запаса. Общий расход холода составляет 950 кВт.

Устанавливаются две полностью автоматизированные холодильные машины с воздушным охлаждением конденсаторов, каждая с 4-мя двухвинтовыми компрессорами, что обеспечивает большую надежность работы машин, возможность регулирования производительности от 10 до 100 % и оптимизацию потребления электроэнергии при изменении тепловых нагрузок. В качестве холодильного агента принято нетоксичное, озонобезопасное, пожаро- и взрывобезопасное вещество R14а. С целью уменьшения шума холодильные машины оснащаются шумоглушащими устройствами и вентиляторами конденсаторов с пониженным числом оборотов.

Во избежание передачи вибрации и шума через строительные конструкции и холодильные машины и насосы устанавливаются на виброамортизаторы, трубопроводы соединяются с оборудованием посредством резиновых компенсаторов.

Противодымная защита при пожаре

К зданию гостиницы предъявляются особые требования по пожаробезопасности.

Здание оборудуется полным комплексом средств противопожарной защиты и проектируется по «особой степени огнестойкости». Для многоэтажной высотной части здания предусматривается устройство площадки для транспортно-спасательной кабины пожарного вертолета на кровле (отм. 134.000).

Для пожарной безопасности здание по вертикали разделяется на три пожарных отсека; отделенные противопожарными преградами с пределом огнестойкости REI 180: подземная автостоянка, стилобатная часть (с 0 по 4 этаж) и верхняя гостиничная часть (с 5 по 36 этаж) (рис. 4). Для каждого пожарного отсека предусмотрены автономные инженерные коммуникации (отопление, противопожарный, хозяйственно-бытовой и производственный водопровод, противодымная и общеобменная вентиляция, противопожарная автоматика).

Для эвакуации людей при пожаре предусматривается удаление дыма механическими системами противодымной вытяжной вентиляции из автостоянки, дизельной, трансформаторной, из коридоров без естественного освещения подземной, стилобатной и высотной частей здания.

Удаление дыма из вестибюля — атриума — организуется через автоматически открывающиеся фонари.

Подача наружного воздуха при пожаре организуется в лифтовые шахты, вестибюль-атриум, в тамбур — шлюзы в автостоянке, а также на всех этажах в тамбур — шлюзы лестничной клетки типа НЗ.

Для предотвращения распространения дыма при пожаре устанавливаются огнезадерживающие клапаны в местах пересечения: транзитными воздуховодами противопожарной преграды, разделяющей пожарные отсеки; воздуховодами ограждающих конструкций шахт; в местах пересечения приточными и вытяжными воздуховодами стен, отделяющими номер от коридора.

Структурная схема противодымной защиты показана на рис. 5.

Рисунок 5. (подробнее) Структурная схема противодымной защиты

Расход продуктов горения (дыма) рассчитан с учетом пожарной нагрузки и температуры удаленного дыма соответствующего помещения. Системы противодымной вентиляции выполняются раздельными для каждого пожарного отсека. За пределами обслуживаемых пожарных отсеков транзитные шахты дымоудаления и общеобменной вентиляции имеют ограждающие конструкции с пределом огнестойкости не менее предела огнестойкости пересекаемых противопожарных преград.

Комплексная безопасность инженерного оборудования

Комплексная безопасность систем инженерного оборудования и противодымной защиты при пожаре оценивается как надежность обеспечения заданных параметров микроклимата в обслуживаемых помещениях в пределах расчетных норм наружного воздуха, а также надежность функционирования и долговечность системы.

Системы отопления гостиницы могут поддерживать заданную температуру воздуха в помещениях в пределах расчетных параметров наружного воздуха с обеспеченностью 0,92.

В период необеспеченности, т. е. при температуре наружного воздуха ниже —28 °С, будет наблюдаться понижение температуры внутреннего воздуха, но не ниже допустимой. Мощность дополнительной электрической системы при отоплении (см. раздел отопление) при совместной работе с основной воздушной системой отопления позволяет обеспечивать заданную температуру воздуха в помещениях при снижении температуры наружного воздуха до минимально возможной температуры с обеспеченностью 1.

В теплый период года холодильные установки, холодопроизводительность которых рассчитывалась при параметрах по таблице t = 30 °С; I = 59,6 кДж (кг), позволяют существенно уменьшить периоды необеспеченности.

В системах вентиляции и кондиционирования воздуха надежность обеспечения заданных параметров повышается путем установки резервных электродвигателей для вентиляторов (холодный резерв), сдвоенных насосов с автоматическим включением резервного насоса при отключении основного насоса.

С целью повышения надежности функционирования систем и долговечности систем принимается отечественное и импортное оборудование, материалы специализированных фирм-поставщиков, обладающих достаточным опытом, имеющих представительство и сервисные центры в Москве, обладающих наибольшими сроками на отказ при долговечности не менее 10—12 лет для оборудования и не менее 25 лет для материалов.

Применение автоматизированной системы управления технологическим оборудованием (АСУ СО) систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, тепло-, холодоснабжения и противодымной защиты при пожаре обеспечивает:

- мониторинг систем инженерного оборудования;

- оптимизацию процессов управления и регулирования, проведение технологических процессов обработки воздуха по энергосберегающим схемам, заложенным в программе;

- повышение надежности работы систем автоматизации и инженерного оборудования;

- возможность быстрого обнаружения аварии в технологическом оборудовании, арматуре и трубопроводах.

Принятые решения, с одной стороны, потребовали более высоких инвестиций в строительство, но с другой — позволяют обеспечивать повышенные комфортные условия в здании, уменьшить эксплуатационные расходы на инженерные системы, повысить надежность систем инженерного обеспечения.

 

Тел. (095) 366-23-62