Инженерные системы многоэтажного жилого дома премиум-класса

И. А. Агафонова, руководитель отдела ООО «НПО Термэк»

А. Ю. Милованов, главный инженер проекта, ООО «НПО Термэк»

Н. В. Шилкин, канд. техн. наук, профессор МАРХИ

Вентиляция

Вентиляция автостоянок и рампы

В помещениях автостоянки на –2-м и –3-м этажах воздухообмен определен из расчета разбавления вредных примесей, возникающих в воздухе вследствие работы двигателей машин.

Раздача воздуха на автостоянках предусмотрена сосредоточенными струями вдоль проездов. Удаление воздуха осуществляется по воздуховодам из верхней и нижней зон в равных количествах. Вытяжные решетки, обслуживающие нижнюю зону, устанавливаются на стояках-опусках на высоте 0,3 м от пола. Вытяжка из верхней зоны осуществляется сосредоточенно. В местах присоединения стояков к магистралям предусматриваются регулирующие заслонки (дроссель-клапаны).

Приточные и вытяжные установки на автостоянке являются автономными для каждого этажа и каждой пожарной зоны. Работа вытяжных установок сблокирована с работой приточных установок. Включение систем производится автоматически по сигналу от датчиков СО при повышении уровня ПДК.

Вытяжные установки, обслуживающие автостоянку и рампы, располагаются в вентиляционных камерах на –1-м этаже. Вытяжка с этажей автостоянки осуществляется с помощью вытяжных установок, оснащенных резервными электродвигателями с частотными преобразователями.

Забор воздуха для приточных установок производится через воздухозаборные шахты с решетками, установленными на высоте не ниже 2 м от уровня земли. Первичная обработка наружного воздуха в приточных установках для помещений хранения автомобилей и рампы включает в себя очистку от пыли, нагрев воздуха, шумоглушение.

Вентиляция технических помещений – 1-м этаже

Для технических помещений на –1-м этаже предусмотрена механическая общеобменная приточно-вытяжная вентиляция. Воздухообмен принят по нормируемым кратностям. Подача воздуха производится в верхнюю зону, удаление воздуха – из верхней зоны. Приточная установка, обслуживающая технические помещения, располагается в вентиляционной камере на –1-м этаже. Для удаления воздуха из технических помещений предусмотрена вытяжная система, работа вытяжной установки сблокирована с работой приточной установки.

Вентиляция общественных помещений 1-го этажа

Воздухообмен общественных помещений 1-го этажа определен по нормативным кратностям и санитарной нормы подачи наружного воздуха 60 м³/час на 1 человека. Заполнение помещений принято из условия по 6 м² на 1 человека.

Приточные установки располагаются в вентиляционных камерах на –1-м этаже на отметке 1,5 м. Забор воздуха осуществляется с фасада.

От каждой приточной установки предусматриваются самостоятельные воздуховоды для обслуживания соответствующих помещений общественного блока на первом этаже.

Принципиальная схема холодоснабжения (фрагмент)

Приточные установки включают в себя:

• заслонку;
• комбинированный фильтр класса F5;
• секцию водяного подогрева воздуха;
• вентилятор;
• шумоглушители на входе и выходе.

Для удаления воздуха из помещений 1-го этажа предусмотрены механические системы вытяжной вентиляции. Вытяжные установки размещаются в вентиляционных камерах на –1-м этаже, выброс воздуха производится по вытяжным каналам в выгороженных шахтах на кровлю. Работа вытяжных установок сблокирована с работой приточных установок. Для санузлов помещений арендаторов на 1-м этаже предусмотрены отдельные вытяжные системы.

Наружные ограждающие конструкции

Наружные ограждающие конструкции проектируемого здания выполнены с учетом требований СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Коэффициенты теплопередачи для ГСОП 4551 °С•сут./год равны: наружные стены: R = 3,0 Вт/(м2·0С); покрытие: R = 4,4 Вт/(м2·0С); окна: R = 0,64 Вт/(м2·0С); двери: R = 0,74 Вт/(м2·0С); светопрозрачные наружные ограждения: R = 0,54 Вт/(м2·0С).

Вентиляционные камеры и воздуховоды

Особое внимание уделено отделке помещений вентиляционных камер. Стенки и потолок вентиляционных камер облицованы специальным перфорированным металлическим листом, под который уложен слой звукопоглощающего материала. В результате достигнуты высочайшие показатели звукопоглощения: даже внутри вентиляционной камеры достаточно тихо.

Воздуховоды приточно-вытяжных систем выполняются из тонколистовой оцинкованной стали плотными класса герметичности В с нормируемым пределом огнестойкости.

Система вытяжных воздуховодов в жилой части здания принята со спутниками, подключаемыми к сборному вертикальному коробу под потолком вышележащего этажа. Удаление воздуха из кухонь и совмещенных санузлов верхнего этажа осуществляется индивидуальными вытяжными вентиляторами через самостоятельные каналы. Вытяжные воздуховоды выполняются из тонколистовой оцинкованной стали толщиной не менее 0,8 мм и прокладываются скрыто в шахтах. Для первичной наладки предусматриваются дроссель-клапаны на спутниках.

Транзитные воздуховоды и коллекторы в пределах обслуживаемого пожарного отсека предусматриваются с пределом огнестойкости EI30, за пределами пожарного отсека – с пределом огнестойкости EI150.

Принципиальная схема отопления

Для противопожарной защиты на воздуховодах общеобменной вентиляции устанавливаются огнезадерживающие нормально открытые клапаны:

• при выходе из приточных вентиляционных камер;
• на поэтажных ответвлениях от вертикальных коллекторов;
• на воздуховодах, обслуживающих пожароопасные помещения.

Противопожарные клапаны, устанавливаемые на воздуховодах, пересекающих противопожарные преграды и ограждающих строительные конструкции, предусматриваются с пределами огнестойкости:

• EI30 – при нормируемом пределе огнестойкости преграды REI45;
• EI60 – при нормируемом пределе огнестойкости преграды REI60;
• EI90 – при нормируемом пределе огнестойкости преграды REI150 и более.

Распределение приточного воздуха в помещениях производится через настенные регулируемые решетки. Воздуховоды приточных и вытяжных систем и систем подпора выполняются из оцинкованной стали, систем дымоудаления из черной тонколистовой стали толщиной 1,2 мм на сварке.

Холодоснабжение

Для поддержания комфортных климатических условий в жилых помещениях квартир и арендуемых помещениях на первом этаже предусмотрена система кондиционирования воздуха с переменным расходом хладагента (VRF).

Изначально в здании планировалась централизованная система холодоснабжения: предусматривался один наружный блок, от него опускался стояк и на каждом этаже осуществлялся отвод в квартиры. Дальше разводку уже должен был делать сам собственник. Но затем это решение поменяли, предусмотрев индивидуальное холодоснабжение каждой квартиры, чтобы жилец мог индивидуально платить за электричество и самостоятельно регулировать, нужен ему холод или нет. Для каждой квартиры на кровле устанавливается свой наружный компрессорный конденсаторный блок VRF-системы. Фреонопровод подключается, во-первых, к секции охлаждения приточной установки, во-вторых, вводится в квартиру и дальше глушится – при необходимости сюда могут быть подключены квартирные фэнкойлы. Таким образом реализуется поквартирное холодоснабжение, индивидуальное для каждой квартиры. Если квартира не используется, ее система холодоснабжения отключается, экономится электроэнергия и снижаются эксплуатационные затраты.

Для каждой квартиры предусмотрена самостоятельная VRF-система. Наружные блоки VRF-систем расположены на эксплуатируемой кровле здания в специально выделенной зоне над зоной мест общего пользования, что обусловлено требованиями шумозащиты. Для этой же цели установлены шумозащитные экраны, препятствующие распространению шума от работающих установок.

Разводка фреонотрубопровода с установкой запорной арматуры и прокладкой управляющих кабелей выполняется до квартир. Установка внутренних блоков и разводка трубопроводов в пределах квартиры выполняется владельцами квартир по индивидуальным проектам. Отвод конденсата от внутренних блоков предусматривается к дренажным стоякам или стоякам канализации с разрывом струи через сифон с гидрозатвором. Электроснабжение холодильной системы производится за счет электрических мощностей, отпускаемых на квартиру.

Для помещений общественного блока на первом этаже предусмотрено индивидуальное кондиционирование посредством мультизональных VRF-систем, способных как охлаждать, так и нагревать воздух в режиме теплового насоса.

Индивидуальная приточная установка для каждой квартиры располагается в лифтовом холле, снабжена воздухоохладителем (секция испарителя), которая подключается к той же VRF-системе, что и для внутренних блоков квартиры. В местах расположения воздухоохладителей подведены фреонопроводы с установкой запорной арматуры.

Все фреонопроводы систем кондиционирования изолируются тепловой изоляцией для предотвращения образования конденсата.

Деление на пожарные отсеки

Здание разделено на два пожарных отсека. Первый пожарный отсек включает в себя два уровня автостоянки с однопутной рампой и технические помещения: ИТП, насосная, водомерный узел, электрощитовая, вентиляционные камеры на –3-м, –2-м и –1-м этажах. Второй пожарный отсек включает надземные этажи – с первого по шестой. Деление здания на пожарные отсеки по вертикали осуществляется противопожарными перекрытиями.

Теплоснабжение

Источник теплоснабжения объекта – наружные тепловые сети. Подключение к наружным тепловым сетям предусматривается в помещении ИТП по независимой схеме. Индивидуальный тепловой пункт расположен на –1-м этаже. Предусмотрено разделение на контуры теплоснабжения с отдельными теплообменниками и циркуляционными насосами для систем:

вентиляции (параметры теплоносителя 95/70 °C);

отопления подземной части здания (параметры теплоносителя 95/70 °C);

отопления жилой части здания и блока общественных помещений (параметры теплоносителя 85/60 °C).

Система теплоснабжения воздухонагревателей приточных установок и воздушно-тепловых завес (ВТЗ) двухтрубная, тупиковая, с нижней разводкой магистралей. Магистральные трубопроводы теплоснабжения прокладываются под потолком –1-го этажа.

Поквартирная разводка отопления 2-го этажа (фрагмент)

Для гидравлической балансировки систем теплоснабжения на ответвлениях предусмотрена установка ручных балансировочных клапанов. Удаление воздуха из разводящих магистральных трубопроводов осуществляется с помощью автоматических воздухоотводчиков со встроенным затвором, установленных в верхних точках магистрали.

Магистральные трубопроводы системы теплоснабжения изолируются теплоизоляционным материалом (минватой) с предварительным покрытием трубопроводов грунтом. Трубопроводы в местах пересечения перекрытий, внутренних стен и перегородок прокладываются в гильзах из негорючих материалов с заделкой отверстий и зазоров негорючим материалом, обеспечивающим предел огнестойкости ограждения. Компенсация тепловых удлинений трубопроводов осуществляется за счет углов поворота трассы. Учет потребляемой тепловой энергии осуществляется в ИТП.

Отопление

Для обеспечения нормативного температурного режима в здании предусматривается система водяного отопления с насосной циркуляцией. Подключение системы отопления к тепловым сетям предусмотрено по независимой схеме. Предусмотрены отдельные системы отопления для помещений различного функционального назначения.

Для подачи тепла в квартиры в здании реализована система отопления с двухтрубными стояками, проходящими в лифтовом холле. Там же установлены распределительные гребенки с приборами индивидуального поквартирного учета тепловой энергии. Внутри квартиры применяется лучевая разводка с трубами из сшитого полиэтилена в гофротрубе, замоноличенными в стяжку пола.

Система водяного отопления жилой части здания (2–6-й этажи) и общественных помещений первого этажа двухтрубная, с поэтажной поквартирной разводкой трубопроводов с параметрами 85–60 °C. Используются поэтажные поквартирные распределительные коллекторы. Поэтажные коллекторы подключены к вертикальным двухтрубным стоякам, которые, в свою очередь, подключаются к магистральным трубопроводам, прокладываемым под потолком –1-го этажа.

Распределительные коллекторы оборудованы запорной и дренажной арматурой, автоматическими балансировочными клапанами, фильтрами и контрольно-измерительными приборами. Учет потребления тепловой энергии на каждую квартиру в жилой части здания и общественные помещения на 1-м этаже осуществляется тепловыми счетчиками.

Трубопроводы поэтажной разводки от распределительных коллекторов к отопительным приборам в помещениях выполнены из молекулярно-сшитого полиэтилена (PEX) и прокладываются в гофрированной трубе в стяжке пола. Система отопления в квартирах принята лучевая с дополнительным распределительным шкафчиком в квартире. Отопление помещений надземной части здания предусмотрено стальными панельными радиаторами с нижней подводкой.

Для технических помещений, помещений автостоянки, лестничных клеток принята двухтрубная система водяного отопления с нижней разводкой магистралей с попутным и тупиковым движением теплоносителя. Параметры теплоносителя 95–70 °C по отопительному графику в зависимости от температуры наружного воздуха. Магистральные трубопроводы системы отопления подземной части здания прокладываются под потолком –1-го этажа.

Отопление лестничных клеток предусматривается отдельными вертикальными стояками с установкой настенных отопительных приборов с боковой подводкой. Отопительные приборы устанавливаются открыто на высоте 2200 мм от пола лестничного марша.

Отопление технических помещений, кроме помещений автостоянок, осуществляется посредством радиаторов с боковой подводкой. Для помещений автостоянок применены воздушно-отопительные агрегаты.

Все отопительные приборы оборудованы местными терморегулирующими вентилями с термостатическим элементом и запорно-спускными кранами, позволяющими выполнять ремонтные работы на приборе без отключения стояка и слива воды. В общественных зонах здания и лестничных клетках отопительные приборы оснащаются терморегуляторами, защищенными от неавторизованного доступа.

Выпуск воздуха предусматривается через краны Маевского, расположенные на нагревательных приборах и посредством автоматических воздухоотводчиков, устанавливаемых в верхних точках системы.

Магистральные трубопроводы и главные стояки системы отопления выполняются из стальных электросварных и водогазопроводных труб, которые прокладываются по подземным этажам и в шахтах.

На ветвях магистральных трубопроводов и главных стояках предусматриваются балансировочные клапаны для гидравлической увязки систем, а также запорная и дренажная арматура для отключения отдельных участков системы при обслуживании и ремонте. Для аварийного и централизованного слива воды из отдельных участков системы отопления предусмотрены дренажные линии с отведением ее в приямки на –3-м этаже или трапы на –1-м этаже здания.

Магистральные трубопроводы покрываются антикоррозийной грунтовкой и теплоизолируются. В качестве материала для теплоизоляции труб, прокладываемых в подземной части здания, используется минвата. Трубопроводы в местах пересечения перекрытий, внутренних стен и перегородок прокладываются в гильзах из негорючих материалов. Заделка зазоров и отверстий в местах прокладки трубопроводов предусматривается негорючим материалом, обеспечивающим нормируемый предел огнестойкости ограждений.

Для дежурного отопления электрощитовых приняты электронагреватели.

Для предотвращения врывания холодного наружного воздуха в здание предусмотрено устройство воздушно-тепловых завес. Водяные ВТЗ устанавливаются на въездных воротах в рампу подземного паркинга (вертикальные завесы). Электрическая ВТЗ устанавливается на входе в места общего пользования на первом этаже, а  для офисов на 1-м этаже ВТЗ устанавливаются арендаторами.

Противопожарные мероприятия

Для обеспечения безопасной эвакуации людей в начальной стадии пожара, а также для предотвращения возможности распространения пожара и в соответствии с требованиями нормативных документов в здании предусмотрена система противодымной защиты здания, которая включает в себя следующие элементы:

• системы дымоудаления из помещений для хранения автомобилей;
• системы дымоудаления из коридоров на надземных этажах;
• системы подпора воздуха в лифтовые шахты;
• системы подпора воздуха в объемы лестничных клеток (лестничные клетки типа Н2);
• системы подпора воздуха в тамбуры-шлюзы перед лестничными клетками в подземных этажах (Н2 + Н3);
• системы подпора воздуха в тамбуры-шлюзы перед лифтами в подземных этажах;
• системы подпора воздуха в объемы пожарных отсеков автостоянки для компенсации удаляемого при пожаре дыма;
• системы подпора воздуха в объемы коридоров на надземных этажах для компенсации удаляемого при пожаре дыма;
• системы подпора воздуха в пожаробезопасные зоны для маломобильных групп населения (МГН);
• отключение систем общеобменной вентиляции пожарного отсека, в котором произошел пожар.

Системы дымоудаления из помещений подземных и надземных этажей запроектированы с устройством шахт дымоудаления до уровня кровли здания и выбросом дыма вверх.

Лестничные клетки надземной части здания незадымляемые типа Н2 с подачей воздуха в верхнюю зону лестничной клетки. Лестничные клетки, обслуживающие подземные этажи здания, незадымляемые типа Н3, подпор воздуха в тамбуры-шлюзы при них осуществляется отдельными вентиляторами.

Таблица 1 Основные показатели проекта

Наименование помещения Объем, м3 Расход тепловой энергии, кВт/Гкал/час на отопление на вентиляцию на ВТЗ общий Автостоянка, тех. этаж 12 140 37,90/0,032 116,51/0,1002 86,64/0,0745 203,15/0,1747 Жилая часть 23 620 292,30/0,251 43,22/0,0372 – 43,22/0,0372 Помещения без конкретной технологии (БКТ) 12,70/0,011 30,94/0,0266 – 30,94/0,0266 Итого 35 760 324,90/0,294 190,67/0,1639 86,64/0,0745 277,31/0,2384

Двойные тамбуры-шлюзы перед лифтами на этажах подземной автостоянки обеспечены подпором воздуха. В первые (ближайшие к лифтам) тамбуры-шлюзы воздух поступает через нормально закрытые противопожарные клапаны от отдельной системы. Первые тамбур-шлюзы перед лифтами на –2-м и –3-м этажах одновременно являются пожаробезопасными зонами для мобильных групп населения (МГН). Для системы подпора воздуха в пожаробезопасные зоны предусматривается установка, оборудованная электрическим калорифером. Система подобрана на создание избыточного давления при закрытой двери (на неплотности в притворах). При оsткрытии двери в пожаробезопасную зону автоматически включается в работу вентилятор, обеспечивающий подпор воздуха в тамбур-шлюз (второй со стороны лифтов), рассчитанный на скорость в 1,5 м/сек в проеме двери. Подпор воздуха в тамбуры-шлюзы со стороны входа из автостоянки предусматривается отдельными системами, с установкой в тамбуры-шлюзы клапанов избыточного давления.

Пожаробезопасные зоны для МГН в надземной части здания предусмотрены в выгороженных помещениях перед лестничными клетками. Для систем подпора воздуха в пожаробезопасные зоны для МГН в жилой части здания предусмотрены установки с электроподогревом и вентиляторами, подобранными на создание избыточного давления при закрытой двери.

Каждый пожарный отсек оборудован самостоятельными системами противодымной защиты.

При срабатывании датчиков пожарной сигнализации предусмотрены автоматическое отключение систем общеобменной приточно-вытяжной вентиляции и включение в работу систем дымоудаления и подпора. Эти системы также могут быть включены вручную посредством соответствующих кнопок пуска.

В соответствии с требованиями СП 7.13130.2013 предусмотрены также следующие мероприятия:

• устройство автономных систем вентиляции и противодымной защиты для каждого пожарного отсека;
• выполнение коллекторов, транзитных участков воздуховодов, шахт противодымной защиты здания с нормируемым пределом огнестойкости;
• прокладка воздуховодов, обслуживающих автостоянки через жилые этажи в самостоятельных шахтах, имеющих нормируемый предел огнестойкости;
• установка при пересечении воздуховодами противопожарных преград противопожарных клапанов с нормируемым пределом огнестойкости.

В местах пересечений инженерными коммуникациями (в том числе и в коммуникационных шахтах) междуэтажных перекрытий, противопожарных преград (стен, перегородок, перекрытий) пустоты заполняются негорючим материалом с пределом огнестойкости, соответствующим пределу огнестойкости пересекаемой конструкции, а на воздуховодах предусмотрена установка противопожарных клапанов (подробнее см. в разделе о воздуховодах настоящей статьи). Для систем вытяжной противодымной вентиляции предусмотрены следующие мероприятия:

• установка вентиляторов с пределом огнестойкости 2,0 ч/400 °С на кровле;
• применение воздуховодов из негорючих материалов класса В согласно ГОСТ Р ЕН 13779 толщиной не менее 0,8 мм с пределом огнестойкости не менее:
• EI 150 – для транзитных воздуховодов и шахт за пределами обслуживаемого пожарного отсека,
• EI 45 – для вертикальных воздуховодов и шахт в пределах обслуживаемого пожарного отсека при удалении продуктов горения непосредственно из обслуживаемых помещений,
• EI 30 – в остальных случаях в пределах обслуживаемого пожарного отсека;
• применение нормально закрытых противопожарных клапанов с пределом огнестойкости не менее:
• ЕI 45 – при удалении продуктов горения непосредственно из обслуживаемых помещений,
• ЕI 30 – для коридоров и холлов при установке клапанов на ответвлениях воздуховодов от дымовых вытяжных шахт;
•  установка клапанов с электроприводом у вентиляторов.

Для систем приточной противодымной вентиляции предусмотрены следующие мероприятия:

• установка вентиляторов в отдельных от вентиляторов другого назначения помещениях, с ограждающими строительными конструкциями требуемого предела огнестойкости;
• применение воздуховодов из негорючих материалов класса В согласно ГОСТ Р ЕН 13779 толщиной не менее 0,8 мм с пределом огнестойкости не менее:
• EI 120 – при прокладке канала приточной системы, защищающей шахту лифта с режимом «перевозка пожарных подразделений»,
• EI 60 – при прокладке канала подачи воздуха в незадымляемую лестничную клетку,
• EI 30 – при прокладке воздухозаборных шахт и приточных каналов в пределах обслуживаемого пожарного отсека;
• установка клапанов с электроприводом у вентиляторов;
• приемные отверстия для наружного воздуха размещаются на расстоянии не менее 5 м от выбросов продуктов горения системы противодымной вытяжной вентиляции;
• установка противопожарных нормально закрытых клапанов с пределами огнестойкости:
• EI 120 – при подпоре в шахты лифтов с режимом «Перевозка пожарных подразделений»,
• Е 30 – при подпоре в шахту лифта, незадымляемую лестничную клетку.

Включение систем дымоудаления опережает запуск приточных систем не менее чем на 20 секунд. Для управления системами противодымной защиты предусмотрены автоматический и ручной режимы. В автоматическом режиме включение осуществляется от пожарной сигнализации или автоматических установок пожаротушения.

Автоматизация

Системы теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха оснащаются средствами автоматического регулирования, дистанционного управления и контроля. Основные функции, выполняемые средствами автоматизации:

• регулирование температуры воздуха в помещениях;
• регулирование температуры приточного воздуха;
• защита калориферов первого подогрева от замораживания;
• поддержание требуемых температурных графиков теплоносителей для калориферов первого подогрева;
• поддержание стабильного гидравлического режима в системах теплоснабжения;
• поддержание температуры и концентрации СО в рабочей зоне автостоянок;
• экономия энергетических ресурсов.

Предусматривается местный и дистанционный контроль над основными параметрами систем, сигнализация об их работе или аварийном состоянии оборудования.

Управление системами и контроль над работой приточных и вытяжных систем выводятся на локальные диспетчерские пункты управления.

^*И. А. Агафонова, А. Ю. Милованов, Н. В. Шилкин "Многоэтажный жилой дом с гибридной вентиляцией"