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.

Проектирование наружных систем - ключевой этап, который следует за внутренними системами и представляет собой сложный комплекс работ. Эти системы взаимосвязаны друг с другом, и определенные ошибки на этапе проектирования могут привести к серьезным проблемам. Эксперты выделяют две основные ошибки, которые следует избегать при проектировании наружных инженерных систем. Первая — создание проекта без разработки технических условий. Вторая — разработка проекта наружных коммуникаций без учета проекта внутренних сетей. Кроме того, проектировщики должны избегать упрощения проектов, чтобы избежать проблем на этапе монтажа.

Проектирование наружных систем включает прокладку тепловых коммуникаций, электрических, водопроводных и канализационных труб, систем дренажа и водоотведения, газопроводов, систем наружного освещения и сетей связи. Также необходимо учитывать характеристики почвы, а также расположение здания и уже установленных коммуникационных сетей. Одной из самых сложных систем является канализационная, которая требует учета множества факторов, включая объем отводимых стоков. В зависимости от максимального и среднего количества, выбирается тип канализационного накопителя. Важными также являются проекты наружного водоснабжения, электро- и теплоснабжения. При проектировании следует учитывать взаимосвязь наружных систем с внутренними и друг с другом, то есть последовательность проектирования должна строиться на основе этой взаимосвязи.

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