Проектирование инженерных систем: этапы и стоимость работ

Успех любого строительного объекта зависит от инженерных систем, которые являются его основой. Однако проектирование таких систем является сложным и ответственным процессом, который требует к тому же большого количества времени и усилий. В случае допущения ошибок на этапе проектирования, возможны серьезные проблемы при дальнейшей эксплуатации конструкции. В настоящее время уровень требований к комфортности и жизнеобеспечению зданий постоянно растет, что повышает затраты на инженерное оборудование. В среднем, расходы на планирование коммуникационных сетей составляют от 25% до 40% всех затрат на строительный проект.

Хочется отметить, что проектирование инженерных систем необходимо не только при возведении новых зданий, но и при реконструкции уже существующих. Это стало возможным благодаря использованию новых технологий, позволяющих создавать комфортные рабочие и жилые условия в старых зданиях. Но независимо от того, создается система с нуля или ее модернизируют, успех ее работы зависит от компетентности специалистов, проектирующих коммуникационные сети, а также от того, насколько они смогут следовать действующим нормативам и стандартам.

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

В зданиях присутствуют различные внутренние инженерные системы, которых достаточно много:

• Отопление
• Вентиляция (включая противодымную)
• Кондиционирование
• Водопровод
• Канализация (включая ливневую)
• Пожаротушение (водяное, пенное, порошковое, газовое)
• Пожарная сигнализация, противопожарные мероприятия
• ИТП (индивидуальные тепловые пункты)
• Электроснабжение, защита от молний, заземление
• Освещение
• Охранная сигнализация и видеонаблюдение
• Система контроля и управление доступом и прочее.

Порядок проектирования систем строго определен, начинают работы с создания проектов систем отопления, вентиляции, водоснабжения и канализации, а также противопожарных систем. Проекты систем электроснабжения и ИТП разрабатываются в конце.

Также проектирование включает технологические компоненты, такие как радиофикация и телефонизация, прокладка телевизионных кабелей и линий локально-вычислительной сети, часофикация, автоматизация и диспетчеризация, разработка АСКУЭ (автоматизированная система контроля и учета электроэнергии) и т.д.

Ошибки при проектировании могут сильно повлиять на эффективность всего сооружения. Например, независимая разработка проектов разных коммуникационных систем может привести к серьезным ошибкам в проектировании. Помещения могут уменьшиться из-за габаритов инженерного оборудования, а некоторые помещения могут иметь низкие потолки из-за нагромождения коммуникационных сетей в верхней части. Ошибки в выборе системы кондиционирования могут стать причиной неоправданно высокой стоимости эксплуатации.

Однако, наиболее популярным направлением в настоящее время являются "зеленые технологии" в инженерных системах, основанные на использовании природных источников энергии, экологичных материалов и др. В Западных странах все чаще используются энергоэффективные технологии, которые повышают экологичность и позволяют снизить затраты на энергию при эксплуатации здания. Например, система отопления на основе теплонасосных установок, использующих низкопотенциальную тепловую энергию земли, естественная вентиляция, система кондиционирования с использованием "холодных потолков" и "балок", солнечные коллекторы, энергосберегающие светильники, автоматика, управляющая освещением, вентиляцией, кондиционированием от датчиков движения или объема, отслеживающая протечки и т.п.

В России на данный момент есть проблемы с внедрением "зеленых технологий", но в последнее время наблюдается положительная тенденция. В 2013 году было принято постановление Правительства РФ № 449, которое устанавливает приоритетность использования возобновляемых источников энергии. Однако для полноценного внедрения возобновляемой энергетики и адаптации рынка к новым условиям нужно время.

Также тенденцией становится 3D-проектирование инженерных систем. 3D-визуализация помогает понять проект всем заинтересованным сторонам и снижает риск ошибок на этапе монтажа. На Западе до сих пор 85% инженеров предпочитают использовать 2D-программы, потому что стандарты на документацию созданы именно под данный формат, а дорогостоящая 3D-модель имеет статус приятного дополнения к проекту.

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.

В зависимости от объема и сложности строительства, времени взаимодействия между партнерами, уровня проектного бюро и готовности клиента к диалогу с проектировщиками, проектирование инженерных систем может занять от нескольких дней до года. Существенное влияние на затраты времени на работы такого типа оказывают также степень взаимодействия проектировщиков систем разных типов между собой.

Например, для составления монтажной схемы и создания проекта сооружения площадью до 300 кв. м комплексной проектной мастерской потребуется около 10 рабочих дней. Для площади 300–600 кв. м потребуется 15 дней на монтажную схему и 20 на проект, а для зданий площадью 600–1000 кв. м - 25 и 40 дней соответственно. Для зданий свыше 2000 кв. м сроки определяются индивидуально.

При городском строительстве используются нормы продолжительности проектирования объектов строительства. В Москве, например, продолжительность проектирования протяженности водопроводных сетей с диаметром труб до 300 мм составляет 4 месяца (включая проектную и рабочую документацию). Аналогично — для газопроводов и канализационных сетей, а на тепловые сети - 5 месяцев. Сроки выполнения работ для проектирования инженерных систем отдельных сооружений значительно ниже и составляют несколько рабочих дней.

Цены на проектные работы зависят от назначения, характеристик объекта (сложности форм, тип конструкции, площадь объекта, этажность) и особенностей инженерных сетей. Однако, оговоренный в договоре бюджет проекта не меняется даже при значительном изменении объема работ. Именно поэтому оценка стоимости будущих сетей является основной составляющей предпроектной работы.

На инженерные системы приходится 20–25% от общей стоимости возведения здания. Стоимость проектирования каждой инженерной системы составляет, в зависимости от типа здания, порядка 2000-3000 рублей за кв. м. Многие компании рассчитывают стоимость работ, используя онлайн-калькуляторы, но точную сумму смогут назвать только проектировщики после обсуждения всех деталей с заказчиком.

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