Проектирование инженерных систем: этапы и стоимость работ

Инженерные системы и сети — основа инфраструктуры любого объекта строительства, поэтому их проектирование — крайне сложный, ответственный и трудоемкий процесс. Ошибки, допущенные на данном этапе, приведут к серьезным проблемам в функционировании всего строения. Требования к комфортному «жизнеобеспечению» зданий постоянно растут, повышая затраты на инженерное оснащение. В настоящее время бюджет планирования коммуникационных сетей в среднем составляет от 25 до 40% всех издержек на проект.

Проектирование инженерных систем требуется не только при возведении зданий, но и при их реконструкции. Данный подход позволяет, например, вдохнуть новую жизнь в старые заводские корпуса, отданные под офисы или под жилье. Но система, будь то созданная с нуля или модернизированная коммуникационная сеть, будет выполнять свои задачи только в том случае, если она спроектирована опытными специалистами и с соблюдением действующих нормативов.

Этапы проектирования инженерных систем зданий и сооружений

Общая стоимость проектирования здания обычно складывается из трех статей:

• Разработка архитектурного плана.
• Выбор конструктивных решений.
• Проектирование внутренних и наружных инженерных систем.

Довольно высокая стоимость проектирования инженерных систем (до 40% бюджета) объясняется необходимостью привлечения большого количества специалистов из разных областей. Инженерные, или коммуникационные, сети включают в себя множество элементов — освещение, отопление, электроснабжение, тепловые сети, кондиционирование и т.д., и за каждый из них отвечает отдельный специалист. В среднем над проектированием инженерных систем работает коллектив из 17–20 человек (зависит от площади и сложности объекта). По завершении работ в рамках проектирования каждого из типов коммуникаций создается общий план инженерных систем.

Работы выполняются в соответствии с ГОСТами и СНиПами. При проектировании инженерных систем ряда общественных зданий следует учитывать также санитарные нормы и правила (СанПиН).

Этапы работ по проектированию в общем случае выглядят следующим образом:

• Разработка концепции проекта . На данном этапе принимаются основные проектные решения (тип каждой системы, место расположения оборудования, необходимость в специальных помещениях для тех или иных систем, выбор производителей комплектующих и т.д.). Этап включает презентацию концепции, ее обсуждение и корректировку. В этот период заказчик понимает, что он получит в итоге, сколько это будет стоить, как много энергии потребуется для обслуживания объекта, как будет организовано водоснабжение и т.п. В текущей экономической ситуации дополнительной сложностью является выбор оборудования, поскольку поставки его из-за рубежа частично приостановлены, а курсы валют нестабильны. Импортозамещение работает пока не на все 100%, особенно если речь идет о «зеленых технологиях». Проектировщикам приходится все это учитывать.
• Разработка тендерной документации и спецификации . Как правило, крупные заказчики и девелоперы выдвигают для проектных бюро требования по подготовке тендерной документации, в которой отражаются все основные проектные решения, а главное — спецификация, на основе которой выбирается монтажная компания.
• Разработка проектной документации . Документация включает в себя описательную и графическую части, спецификацию оборудования и материалов.

Проектная документация, которая разрабатывается на финальном этапе, является достаточной для согласования с органами государственного технического надзора, а также для выполнения всех видов монтажных работ по каждой системе.

Особенности проектирования внутренних коммуникаций

Перечень внутренних инженерных систем зданий достаточно широк:

• отопление;
• вентиляция (в том числе противодымная);
• кондиционирование;
• водопровод;
• канализация (в том числе ливневая);
• 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 др.

При этом порядок их проектирования обычно строго определен: начинают работы с создания проектов систем отопления, вентиляции, водоснабжения и канализации, а также противопожарных систем, заканчивают — проектированием систем электроснабжения и ИТП.

Проектирование внутренних инженерных систем также включает в себя и такие технологические составляющие, как радиофикация и телефонизация, прокладывание 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 внутренних сетей могут существенно повлиять на эффективность «функционирования» всего сооружения. Так, независимая разработка проектов разных коммуникационных систем может привести к серьезным проектным просчетам. Например, внушительные габариты инженерного оборудования приведут к существенному сокращению рабочей площади помещений, потолки из-за нагромождения коммуникационных сетей в верхней части помещений окажутся низкими, а ошибки в выборе системы кондиционирования могут стать причиной неоправданно высокой стоимости эксплуатации (например, при использовании чиллер-фанкойлов в небольших зданиях).

Одним из самых популярных и инновационных направлений на сегодняшний день являются «зеленые технологии» в инженерных системах. В их основе лежит использование природных источников энергии, экологичных материалов и др. На Западе все чаще при строительстве используются энергоэффективные технологии, которые обладают большей экологичностью, а также позволяют существенно снизить затраты на энергию при эксплуатации здания. Например, среди новейших направлений можно назвать следующие:

• система отопления на базе 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.

А также десятки экзотических технологий, таких как выработка энергии при наезде автомобилей на подвижные пластины, вмонтированные в полотно дороги, трубы световоды, охлаждение воздуха в воздуховодах, проходящих под землей, и т.п.

В России на данный момент существуют проблемы с внедрением «зеленых технологий», однако в последнее время наметились положительные изменения. В 2013 году было принято постановление Правительства РФ от 28.05.2013 № 449 «О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии на оптовом рынке электрической энергии и мощности», устанавливающее приоритетность использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Однако для полноценного внедрения ВИЭ и адаптации рынка к новым условиям необходимо время. На данный момент Россия достигла весомых результатов только в биотопливной отрасли, в частности, в области производства древесных гранул, которые экспортируются в Европу.

Другой тенденцией является 3D-проектирование инженерных систем. 3D-визуализация упрощает понимание проекта всеми заинтересованным сторонами, а также снижает риск допущения ошибок на этапе монтажа. Однако даже на Западе 85% инженеров пока предпочитают использовать 2D-программы. Частично этот факт объясняется тем, что стандарты на документацию созданы именно под данный формат. Легальным документом признается традиционный чертеж, а дорогостоящая 3D-модель пока имеет статус приятного дополнения к проекту. К тому же не все смежники, партнеры по разработке и поставщики оборудования готовы принимать информацию в виде 3D-моделей.

Проектирование наружных инженерных систем

Проектирование наружных инженерных систем осуществляется вслед за внутренними и находится в тесной взаимосвязи с ними. Специалисты выделяют две главные ошибки, которые могут полностью «загубить» проект наружных систем. Первая ошибка заключается в создании проекта без разработки технических условий, что бывает довольно часто. Вторая ошибка — разработка проекта наружных коммуникаций без учета проекта внутренних сетей. Наконец, проектировщики нередко упрощают проекты, отказываясь от детализации с целью сокращения временных затрат, что приводит к проблемам на этапе монтажа.

В целом проектирование наружных инженерных систем включает в себя сложнейший комплекс работ — прокладка тепловых коммуникаций, электрических сетей, водопровода и труб канализации, систем дренажа и водоотведения, газопровода, наружного освещения и сетей связи, которые выполняются последовательно. При этом должны учитываться характеристики почвы, особенности расположения здания и уже существующих коммуникационных сетей. Одна из самых сложных систем — канализационная. При ее проектировании принимается в расчет множество нюансов, в том числе объем отводимых ежедневно стоков. В зависимости от максимального и среднего количества выбирается тип канализационного накопителя. Не менее важными являются проекты наружного водоснабжения, электро- и теплоснабжения. В целом последовательность проектирования выстраивается исходя из взаимосвязи наружных систем с внутренними и друг с другом.

Сроки выполнения работ

В зависимости от площади и сложности объекта, налаженности взаимодействия между партнерами, уровня проектного бюро — проектирование инженерных систем может занять от нескольких дней до года. Не следует забывать, что затраты времени на работы этого типа не в последнюю очередь зависят от готовности клиента к диалогу с проектировщиками, а также степени взаимодействия проектировщиков систем разных типов между собой.

Если говорить более конкретно, то, например, комплексной проектной мастерской потребуется порядка 10 рабочих дней на составление монтажной схемы и 10 дней на создание проекта сооружения площадью до 300 кв. м. Для площади 300–600 кв. м потребуется 15 дней на монтажную схему и 20 — на проект. Для постройки площадью 600–1000 кв. м понадобится 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, согласно принятым нормам, 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. Конечно, здесь речь идет о проектировании масштабных инженерных систем, не ограничивающихся одним зданием. При проектировании инженерных систем отдельных сооружений сроки выполнения работ существенно ниже и составляют несколько рабочих дней.

Стоимость проектирования инженерных систем

В целом цены на проектные работы зависят от следующих факторов: назначение объекта, его характеристики (сложность форм, тип конструкции, площадь объекта, этажность) и, соответственно, особенностей инженерных сетей. Хорошая новость заключается в том, что, согласно современным тенденциям, оговоренный в договоре бюджет проекта не меняется даже при значительном изменении объема работ. Именно поэтому оценка стоимости будущих сетей является основной составляющей предпроектной работы.

К примеру, если общая стоимость проекта здания — 10 000 000 рублей, то разработка генплана, архитектурного и конструктивного разделов составят порядка 59% от общей стоимости, остальная сумма пойдет на разработку проекта инженерных систем.

Диаграмма ниже иллюстрирует стоимость монтажа каждой инженерной системы в процентах от общей стоимости.

Что касается строительства, то 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. Именно здесь наиболее наглядно проявляется тот факт, что класс здания определяется именно качеством инженерных систем. При строительстве складского помещения стоимость проектирования квадратного метра инженерных систем составит порядка 2000 рублей, для жилого дома экономкласса — 2500 рублей, бизнес-класса — 3000 рублей, офисного здания или торгового центра — 3000 рублей.

Многие компании размещают на своих сайтах онлайн-калькуляторы, с помощью которых можно примерно оценить стоимость проектирования инженерных систем для заданного объекта. Однако точную сумму смогут назвать только проектировщики после обсуждения с заказчиком всех деталей.

Услуги проектирования инженерных систем Москвы

В Москве сосредоточена четверть всех проектных ресурсов страны, объем столичного рынка проектирования составляет примерно $500 млн в год. Количество столичных проектных бюро колеблется в районе 1800–1900. Среди них и именитые проектные организации, и маленькие компании со штатом до пяти человек. Многие проектировщики работают дома, на фриланс-основе. Это, как правило, грамотные специалисты, однако они заинтересованы в потоке простых проектов, приносящих им деньги при минимуме общения с клиентом. Поэтому им можно поручать только отдельные узкие разделы проектов инженерных систем с понятными и неизменными техническими заданиями, а центром проектирования должна быть надежная организация. Проектные институты с сотнями сотрудников, оставшиеся «в наследство» от советских времен грешат бюрократическим формализмом, и здесь тоже не стоит рассчитывать на беспрепятственное общение со специалистами и соблюдение сроков проектных работ. Присутствуют на данном рынке и архитектурные компании, но часто цены на их услуги завышены ввиду популярности «имени». И наконец, еще одни представители этого сегмента услуг — комплексные проектные мастерские — частные компании с полным штатом архитекторов, конструкторов, инженеров, которые работают быстро, слаженно и оперативно, выполняя полноценные проекты в кратчайшие сроки по приемлемым ценам.

Проектирование инженерных систем — особенно важный этап в проектно-строительном процессе, именно от него во многом зависит функционирование всего здания в целом. Чтобы быть уверенными в том, что проект выполнен на 100% точно, нужно обращаться в проверенные бюро.