Проектирование инженерных систем: этапы и стоимость работ
Конструкции зданий, независимо от их вида, должны включать в себя инженерные системы и сети. Поэтому проектирование этих систем является сложным, ответственным и трудоемким процессом. Каждая ошибка, допущенная в процессе проектирования, может привести к серьезным проблемам в функционировании всего здания. Кроме того, в настоящее время существуют повышенные требования к комфортабельности зданий, которые повышают затраты на инженерное оснащение. На данный момент бюджет на планирование коммуникационных сетей составляет в среднем от 25 до 40% от всех издержек на проект.
Необходимость проектирования инженерных сетей возникает не только при возведении зданий, но и при их реконструкции. Такой подход позволяет, например, сделать новое использование старых заводских зданий, переведенных под офисы или жилые помещения, менее затратным. Однако, независимо от того, создается новая система или модернизируется уже имеющаяся, она будет выполнять свои функции только в том случае, если ее разработка выполнена опытными специалистами и в соответствии с действующими нормативами.
Проектирование здания — это ответственный и многоступенчатый процесс, состоящий из трех основных этапов: разработка архитектурного плана, выбор конструктивных решений и проектирование внутренних и наружных инженерных систем. Общая стоимость проектирования здания формируется из указанных трех статей.
Наиболее затратным этапом является проектирование инженерных систем, стоимость которого может достигать до 40% общего бюджета проекта. Это связано с необходимостью привлечения специалистов различных профилей — для создания инженерных сетей требуется комплексное решение множества задач, связанных, например, с освещением, отоплением, электроснабжением, тепловыми сетями, кондиционированием и другими аспектами, за каждый из которых отвечает отдельный эксперт.
Коллектив, занятый проектированием инженерных систем, обычно состоит из 17-20 специалистов, а точное число зависит от площади и сложности объекта.
При проектировании инженерных систем следует руководствоваться ГОСТами, СНиПами и санитарными нормами и правилами (СанПиН). Кроме того, необходимым условием является разработка концепции проекта, на этом этапе принимаются основные решения, например, тип каждой системы, место расположения оборудования, необходимость в специальных помещениях, выбор производителей комплектующих и т.д. Заказчик на этом этапе получает конкретное представление о будущем объекте, его стоимости, затратах энергии и организации инженерных систем.
Следующим этапом является разработка тендерной документации и спецификации, которые включают в себя все основные проектные решения, а самое главное — спецификацию, по которой выбирается монтажная компания.
В заключительной стадии происходит разработка проектной документации, включающей графическую и описательную части, спецификацию оборудования и материалов. Проектная документация является достаточным элементом для согласования с государственным техническим надзором, а также для выполнения всех видов монтажных работ по каждой системе.
Особенности проектирования внутренних коммуникаций
При проектировании зданий внутренние инженерные системы играют важную роль. В их числе отопление, вентиляция, кондиционирование, водопровод, канализация, пожаротушение, пожарная сигнализация, ИТП (индивидуальные тепловые пункты), электроснабжение, освещение, охранная сигнализация, видеонаблюдение, система контроля и управление доступом.
Порядок проектирования систем определяется строго. Работы начинаются с создания проектов систем отопления, вентиляции, водоснабжения, канализации и противопожарных систем. Заканчиваются они проектированием систем электроснабжения и ИТП.
Проектированию подлежат также технологические составляющие коммуникаций, такие как радиофикация, телефонизация, прокладывание телевизионных кабелей и линий локально-вычислительной сети, часофикация, автоматизация и диспетчеризация, разработка АСКУЭ (автоматизированная система контроля и учета электроэнергии) и др.
Правильное проектирование внутренних коммуникаций является ключевым фактором для эффективного функционирования сооружения. Неправильное проектирование может привести к серьезным просчетам. Например, независимая разработка проектов разных коммуникационных систем может привести к существенным ошибкам. Габариты инженерного оборудования могут сократить рабочую площадь помещений, а ошибки в выборе системы кондиционирования могут стать причиной неоправданно высокой стоимости эксплуатации здания.
Сегодня наиболее популярным и инновационным направлением являются "зеленые технологии". Они основаны на использовании природных источников энергии и экологичных материалов. В Западных странах строятся сооружения, обладающие большим потенциалом энергоэффективности. Здания оснащаются системами отопления на базе теплонасосных установок, использующих низкопотенциальную тепловую энергию земли, естественной вентиляцией, системой кондиционирования с использованием "холодных потолков" и "балок", солнечными коллекторами, энергосберегающими светильниками, автоматикой, управляющей освещением, вентиляцией, кондиционированием и т.д.
Однако в России есть проблемы с внедрением "зеленых технологий". На данный момент Россия достигла значительных результатов только в биотопливной отрасли, в частности, в области производства древесных гранул, которые экспортируются в Европу.
В ЕС действует энергетическая стратегия, согласно которой странам ЕС необходимо обеспечить 40-процентное сокращение выбросов парниковых газов и увеличение доли возобновляемой энергии к 2030 году.
Кроме того, в настоящее время 3D-проектирование инженерных систем все более популярно. Это позволяет упростить проект и уменьшить риск допущения ошибок на этапе монтажа. Однако на данный момент, даже на Западе, большинство инженеров используют 2D-программы. Это связано с тем, что стандарты на документацию созданы именно под данный формат, а также не все смежники и партнеры по разработке готовы принимать информацию в виде 3D-моделей.
Применение энергосберегающих технологий может увеличить стоимость проекта на 20-30%, однако такие сооружения все же являются крайне востребованными, несмотря на более высокую арендную ставку.
Подготовка проекта наружных инженерных систем – неотъемлемая часть работы, предшествующей внутреннему проектированию, и тесно связана с ним. Однако, как отмечают эксперты, неисправления двух главных ошибок могут превратить существование проекта в настоящий кошмар. Первой ошибкой является создание проекта без качественной разработки технических условий, что происходит довольно часто. Вторая ошибка - это разработка проекта наружных коммуникаций без согласования с проектом внутренних систем. При этом проектировщики часто не учитывают детали проектной документации, и следствием такого упрощения может стать появление проблем на стадии монтажа.
Проектирование наружных инженерных систем представляет собой комплекс задач, который включает в себя прокладку тепловых коммуникаций, электроснабжения, водопровода, трубопроводов канализации, систем дренажа и водоотведения, газопроводов, наружного освещения и телекоммуникационных сетей. При этом важно учитывать характеристики почвы, расположение здания и уже существующие коммуникационные сети. Особенно сложна система канализации, при ее проектировании необходимо учитывать множество программных аспектов, включая объем отводимых ежедневно стоков. Их объем определит тип канализационного накопителя, а также тип системы водоснабжения, электро- и теплоснабжения. В целом, последовательность проектирования строится с учетом взаимодействия наружных систем с внутренними и друг с другом.
Сроки выполнения работ на проектирование инженерных систем зависят от площади и сложности объекта, уровня проектного бюро и налаженности взаимодействия между партнерами. Они могут варьироваться от нескольких дней до года. Важно помнить, что время выполнения работ этого типа в значительной степени зависит от готовности клиента к диалогу с проектировщиками и степени взаимодействия проектировщиков систем разных типов между собой.
Если говорить о конкретных сроках, то, к примеру, для комплексной проектной мастерской потребуется порядка 10 дней на составление монтажной схемы и 10 дней на создание проекта сооружения площадью до 300 кв. м, для площади 300–600 кв. м — 15 дней на монтажную схему и 20 дней на проект, для площади 600–1000 кв. м — 25 и 40 дней соответственно. Для зданий свыше 2000 кв. м сроки определяются индивидуально.
В городском строительстве используются нормы продолжительности проектирования объектов строительства. В Москве, например, продолжительность проектирования водопроводных сетей протяженностью 100 погонных метров с диаметром труб до 300 мм составляет 4 месяца (включая проектную и рабочую документацию). Аналогично — для газопроводов и канализационных сетей. На тепловые сети норма составляет 5 месяцев. Однако, если речь идет о проектировании инженерных систем отдельных сооружений, то сроки выполнения работ существенно ниже, и составляют несколько рабочих дней.
Стоимость проектирования инженерных систем зависит от назначения объекта, его характеристик (сложности форм, типов конструкции, площади объекта, этажности) и особенностей инженерных сетей. Оценка стоимости будущих систем является основной составляющей предпроектной работы. Цены на проектные работы включают генплан (6%), архитектурный раздел (27%), конструктивный раздел (26%), отопление, вентиляцию, кондиционирование, дымоудаление (7%), водоснабжение и канализацию, пожаротушение (6%), электроснабжение и освещение (6%), слаботочные системы (4%), автоматику и диспетчеризацию (2%) и специальные разделы (16%). Общая стоимость проекта делится примерно следующим образом: генплан, архитектурный и конструктивный разделы — 59%, проект инженерных систем — остальная сумма.
При строительстве на инженерные системы приходится порядка 20–25% от общей стоимости возведения здания. Самый низкий процент (20%) — у жилых домов экономкласса, самый высокий (25%) — у объектов бизнес-класса. Это связано с тем, что качество инженерных систем определяет класс здания. Стоимость проектирования квадратного метра инженерных систем для жилого дома экономкласса составит около 2500 рублей, бизнес-класса и офисного здания или торгового центра — около 3000 рублей, для складского помещения — порядка 2000 рублей.
Многие компании предоставляют онлайн-калькуляторы на своих сайтах, чтобы пользователи могли примерно оценить стоимость проектирования инженерных систем для заданного объекта. Тем не менее, точную сумму смогут назвать только проектировщики после обсуждения с заказчиком всех деталей. Диаграмма наглядно иллюстрирует стоимость монтажа каждой инженерной системы в процентах от общей стоимости.
В Москве находится 25% всех проектных ресурсов России, а рынок проектирования столицы оборачивается примерно в 500 миллионов долларов в год. Количество проектных бюро в Москве составляет около 1800-1900, включая как крупные проектные организации, так и компании, где работает не более пяти человек. Многие инженеры-проектировщики работают на фрилансе, и хоть они являются профессионалами своего дела, они заинтересованы в простых проектах, которые не требуют много времени на общение с клиентами, принося при этом хороший доход. Поэтому на них можно поручать только отдельные разделы проектов инженерных систем с четко обозначенными техническими заданиями, но не полноценную работу над проектом, которую должна выполнять надежная проектная организация.
Проектные институты с сотнями сотрудников, созданные еще за советский период, имеют проблемы с бюрократическим формализмом. Работа с ними может быть затруднительной, в то время как архитектурные компании могут завышать цены на свои услуги исходя из популярности своего бренда. Также на рынке существуют комплексные проектные мастерские - частные компании, где работают архитекторы, конструкторы и инженеры. Они работают быстро, слаженно и оперативно и выполняют полноценные проекты в кратчайшие сроки по приемлемым ценам.
Проектирование инженерных систем является одним из самых важных этапов в процессе проектирования и строительства зданий, и именно от правильности этапа зависит функционирование всего здания. Чтобы быть уверенным в качестве и точности проекта, необходимо обращаться только в проверенные бюро.
Фото: freepik.com