Российская компания «Инженерные системы и коммуникации — И.С.К.-групп» выполнила проектирование, поставку оборудования и материалов, монтажные и пусконаладочные работы системы вентиляции и кондиционирования для многофункционального торгово-досугового центра (далее МТДЦ) у станции метро «Варшавская» в Москве.
Автор: С. ЗВЯГИНЦЕВА, начальник отдела проектирования ООО «Инженерные системы и коммуникации — И.С.К.-групп» (группа компаний ЗАО «Евроклимат»)

Центр имеет общую площадь 35 тыс. м2, размеры в плане 98,4 × 63,7 м, и состоит из двух блоков — «А» и «Б». Вестибюль станции метро «Варшавская» встроен в здание МТДЦ, поэтому в комплекс можно войти из метро, из подземного перехода, и непосредственно с улицы. Фасады здания облицованы панелями различного цвета и геометрической формы. Здание имеет необычное остекление: небольшие окна неправильной формы и большие, выступающие над фасадом как поток воды, «кристаллы». Внутренний дизайн центра оригинален и не похож на другие здания сходного назначения. В частности, были использованы элементы, соответствующие стилю, в котором работает испанский архитектор Гауди. Блок «А» включает в себя четыре подземных этажа, три из которых занимают автостоянки с двумя изолированными рампами на въезд и выезд. На верхнем подземном уровне расположен супермаркет «Цезарь-парк» с помещением загрузки и вспомогательными помещениями, а также три надземных этажа, где находятся сдаваемые в аренду торговые площади. Торговые помещения имеют стеклянные стены, установленные под разным углом к полу. Этажи блока «А» имеют общий атриум с ескалаторами и панорамным лифтом.Кровля атриума стеклянная. В этом же блоке размещены пять кинозалов со вспомогательными помещениями, кафе и баром. На кровле блока «А» предусмотрена надстройка с административными помещениями заказчика.

Блок «Б» состоит из трех надземных этажей с торговыми помещениями, залом игровых автоматов и блоком питания. Блок питания представляет собой двухсветное пространство, завершающееся кровлей из металлических конструкций со стеклом. В нижней части на отметке 8,7 м расположились восемь предприятий быстрого питания с общим залом для посетителей. Для каждого предприятия огорожены вспомогательные помещения, горячие цеха, а помещения для раздачи блюд сообщаются с залом. Места для посетителей предусмотрены также на антресолях.

Комплекс оснащен системами общеобменной вентиляции, противодымной защиты, системами кондиционирования на базе центральных кондиционеров, фанкойлов, сплит-систем, системами холодоснабжения. Работы на объекте выполнены в объеме «shell and core».

Работа в авральном режиме

Процесс проектирования МТДЦ оказался трудным. Главная проблема заключалась в том, что проектирование проводилось одновременно со строительством здания. Это произошло потому, что предыдущие проектировщики раздела «Отопление и вентиляция» не справились с разработкой рабочей документации, и завершать работу пришлось другим. Строительство здания уже было развернуто, поэтому чертежи отдавали в монтаж по мере строительной готовности.

Были рассчитаны тепловоздушные балансы и сделан заказ оборудования производителям. Заказ оборудования без чертежей предполагает свои проблемы: надо решить, каким будет исполнение установок (правое или левое), определить направление выходных патрубков для присоединения к вентоборудованию воздуховодов, что возможно только при детальной проработке на чертежах. Вся работа выполнялась эскизно. Одновременно разрабатывались чертежи венткамер, площади и места расположения которых были определены в архитектурно-строительной проектной части, что облегчило задачу.

Заказчик затребовал обозначить расположение и размеры отверстий под воздуховоды и трубопроводы в монолите, т.к. резать отвертрудоемкий и дорогой процесс.

Чертежи каждого этажа перед выдачей на стройку согласовывались со смежниками — специалистами других инженерных систем: электроснабжения, водопровода и канализации, водяного пожаротушения, слаботочных систем, а также с конструкторами и архитекторами, технологами, пожарным надзором, службой эксплуатации. И только после этого заказчик дал разрешение на производство работ.

По завершении подготовки подземных автостоянок планы с разводкой воздуховодов общеобменной и противодымной вентиляции по трем подземным уровням были переданы монтажникам.

Системы вентиляции и дымоудаления для автостоянок

Подземные этажи, как правило, имеют небольшую высоту. Чтобы решить проблему прокладки воздуховодов и обеспечить необходимые высоты под воздуховодами, была создана разветвленная сеть приточных и вытяжных воздуховодов, что позволило сделать их высоту минимальной (h = 150, 200 мм).
Кроме того, расположение приточных и вытяжных вентсистем на обслуживаемых этажах с противоположных сторон решило другую проблему, и количество пересечений воздуховодов получилось минимальным. Для снижения шума при работе вентиляторов в венткамерах установки были заказаны в шумоизолированных корпусах с вентиляторами на виброизоляторах с гибкими вставками и шумоглушителями на входе и выходе.

Общеобменная приточно-вытяжная вентиляция стоянок обеспечивает не менее чем двукратный воздухообмен в час, что позволяет растворять газовые выбросы от машин до предельно-допустимых концентраций в рабочей зоне. Кроме того, предусмотрена система дымоудаления из стоянок и подпор воздуха при пожаре в тамбур-шлюзы, отделяющие лестничные клетки от стоянок, и в шахты лифтов с перетеканием через огнезадерживающие клапаны в лифтовые холлы на подземных этажах. Над въездными и выездными воротами установлены противопожарные воздушные завесы. Выполнить воздуховоды подпора воздуха в тамбур-шлюзы лестничных клеток оказалось сложно из-за небольшого размера тамбуров. В итоге было принято решение сделать плоские воздуховоды с огнезащитным покрытием вплотную к перегородкам, которые архитекторы закрыли гипсокартоном, а вверху врезали противопожарные клапаны. Таким образом, было обеспечено пространство для прохода людей.

В изолированные рампы на въезд и выезд также предусмотрена подача свежего воздуха и удаление воздуха из нижней и верхней зон поровну самостоятельными системами. Движение машин по рампам происходит вокруг центрального круглого ствола. В круглом стволе расположились индивидуальный тепловой пункт, обслуживающий автостоянку, и венткамеры. Для установки вентсистем, обслуживающих рампу, использованы все свободные уголки ее конструкции. Удаление дыма из двух изолированных рамп решено путем создания подпора воздуха в нижней части рамп при открытии ворот.

Вентиляция подземного супермаркета

Следующим этапом стало проектирование системы верхнего подземного уровня, где расположен супермаркет «Цезарь-парк». В связи с тем, что конденсаторы холодильных прилавков вынесены на улицу, теплопоступлений от их работы в зале не будет, а от прилавков поступает холод, заказчик выдал задание на проектирование только приточно-вытяжной вентиляции без кондиционирования.

В соответствии с технологическим заданием был выполнен расчет воздушно-тепловых балансов. Основная трудность, встретившаяся на пути, — небольшая высота помещения (3 м), поэтому план воздуховодов выполняли и корректировали не раз. Поначалу было решено сделать подвесной потолок, но когда определилась его высота, стала очевидна несостоятельность такого подхода. В итоге были проведены в проходах между прилавками плоские приточные воздуховоды с отверстиями, затянутыми сетками. Это позволило зрительно увеличить высоту помещения.

Плоские воздуховоды приводят к увеличению скорости движения воздуха в них, следовательно, к большим потерям давления и большему шуму, создаваемому вентиляторами.

Это повышает расход электроэнергии. Через весь зал супермаркета был проложен транзитный воздуховод дымоудаления из помещения загрузки сечением 1700 × 500 мм с некрасивым огнезащитным покрытием, т.к. шахта, предусмотренная в архитектурно-строительной части проекта, находится с одной стороны зала, а помещение загрузки — с противоположной. Перенести транзитный воздуховод в другое место не представлялось возможным, и конструкцию «зашили» гипсокартоном. Воздуховоды дымоудаления из зала для посетителей и коридоров вспомогательных помещений супермаркета были проведены со стороны, где нет приточных и вытяжных воздуховодов. Над входами в зону эскалаторов атриума и в супермаркет из подземного перехода предусмотрены воздушные противопожарные завесы.

Обеспечение наземных уровней МТДЦ

Все коммуникации систем вентиляции и кондиционирования для торговых арендуемых площадей на трех надземных этажах проведены за подвесным потолком коридоров с ответвлениями в каждое помещение.

Высота этих этажей достаточна для того, чтобы выделить на запотолочное пространство в пределах 600–700 мм. Для вентиляционной системы, обслуживающей торговые помещения блока «Б», вентиляционная камера была предусмотрена в блоке «А» у первой оси. Перенести ее в другое место было невозможно, поэтому транзитный воздуховод через блок «А» сечением 1600 × 450 мм получился очень длинным, что может ухудшить вентиляцию торгових помещений блока «Б».

Длинные сети воздуховодов — плохое решение, т.к. увеличиваются потери давления, что ведет к необходимости повышения напора. Это в свою очередь увеличивает шум и расход электроэнергии. Кроме того, длинные сети сложно увязываются. В данном случае такое решение получилось из-за непроработанности проекта здания в целом. При разработке архитектурно-строительных чертежей необходимо учитывать требования специалистов раздела «ОВ» по размещению венткамер, шахт, высоты запотолочного пространства и даже расположению помещений, которые системы вентиляции обслуживают.

Для торговых помещений предусмотрена вентиляция, совмещенная с кондиционированием и воздушным отоплением в дополнение к отоплению нагревательными приборами. В торговые помещения от центральных кондиционеров подается свежий воздух, охлажденный до 16 °C летом и нагретый до 22 °C зимой, в количестве, которое обеспечивает санитарную норму свежего воздуха на одного человека. Санитарная норма свежего воздуха ассимилирует только часть теплоизбытков. Для удаления оставшейся теплоты предусмотрена установка за подвесным потолком фанкойлов, в которых внутренний воздух помещений проходит очистку в фильтрах и охлаждение в воздухоохладителях летом.

Установку фанкойлов и разводку воздуховодов выполняют арендаторы. Управление этими приборами происходит автономно с настенных пультов управления. При разработке проекта системы дымоудаления на данных уровнях также присутствовали трудности. Сначала предполагалось использовать стекло атриума, а именно предусмотреть автоматические, дистанционно открываемые фрамуги по сигналу о пожаре. Однако этому помешали архитектурные особенности остекления. После консультаций с представителями пожарного надзора решили выполнить дымоудаление из коридоров торговых этажей. Причем нормально закрытые противопожарные клапаны установлены на воздуховодах дымоудаления при выходе из шахт, а удаление дыма из коридоров во время пожара производиться через отверстия в воздуховодах, затянутых сетками. Это позволило разместить воздуховоды за подвесным потолком вместе с другими коммуникациями. Установка клапанов дымоудаления за подвесным потолком занимает много места и требуется большее их количество, поэтому инженеры разместили их при выходе из шахт.

Подпор воздуха во время пожара предусмотрен во все шесть лестничных клеток, а также в тамбур-шлюз при входе в торговый центр из вестибюля метрополитена. Такое решение позволит компенсировать удаление дыма притоком свежего воздуха во время пожара.

Наращивание мощностей кинозалов

Для вентиляции четырех кинозалов предусмотрено четыре центральных кондиционера в венткамере на кровле и четыре вытяжные системы, установленные открыто на кровле блока «А». Единственное место для венткамеры было над кинозалами, что, конечно, является не самым лучшим вариантом: вибрации и шум от работающего вентоборудования когут мешать работе заведения. Были выполнены все возможные мероприятия по шумозащите зрительных залов: «плавающие полы», фундаменты с виброзащитой, центральные кондиционеры в шумоизолированном корпусе, в венткамерах установлены виброизолирующие основания под вентагрегатами, гибкие вставки и шумоглушители на воздуховодах.

Для зданий, подобных МТДЦ, существует проблема: на арендуемые площади приходять арендаторы с другим назначением помещений и другими технологическими требованиями в сравнении с предполагаемыми изначально. Так произошло и в нашем случае. Центр выгодно расположен — станция метро пропускает большой людской поток. Работы по основному проекту еще не закончились, а все площади уже сдали в аренду. Поэтому проектирование велось не только одновременно со строительством и монтажными работами, приходилось также корректировать проект по мере аренды площади. Все эти изменения нужно было вносить быстро в документацию по вентиляции и кондиционированию и передавать на стройку.

Например, с приходом арендатора увеличилось количество зрителей в четырех кинозалах, был организован еще один кинозал, вспомогательные помещения, кафе, бар. Вышли из положения следующим образом: запроектировали на кровле и выполнили две дополнительные венткамеры и вытяжные системы.

В другом случае на торговой площади в блоке «Б», предусмотренной общим проектом, арендатор решил создать зал игровых автоматов с административными помещениями. Но это совершенно другие расходы воздуха, тепла и холода, чем для торгового павильона. Был выполнен новый расчет воздушно-тепловых балансов и приняты следующие решения: в административные помещения подача и удаление воздуха производится от систем, предусмотренных общим проектом. Для зала игровых автоматов установлен во вновь организованной венткамере на кровле блока «Б» кондиционер, в котором свежий воздух проходит очистку в фильтре, охлаждение в летний период до 24 °C и нагрев в теплообменнике зимой до 20 °C. Охлаждение воздуха происходит в воздухоохладителе центрального кондиционера фреоном, поступающим от наружного блока MSAT-71, открыто установленного на стене венткамеры.

Для создания комфортных условий во всех помещениях игрового зала предусмотрено кондиционирование:
o в административных помещениях — мультисплит-система (наружный блок на кровле здания и пять внутренних канальных блоков);
o в зале игровых автоматов — фанкойлы за фальшпотолком, в которые поступает охлажденная до 7–12 °C вода от чиллера.

Вентиляция и кондиционирование блока питания

Изменять первоначальный вариант систем коммуникаций пришлось и в блоке питания. В связи с тем, что сначала технологические задания по проектированию систем для закусочных отсутствовали, в зал для посетителей рассчитали подачу свежего воздуха, охлажденного до 16 °C летом и нагретого до 22 °C зимой, а для самих закусочных спроектировали по одной вытяжной системе.

Дымоудаление из двухсветного пространства зала было организовано с естественным побуждением через воздушные утепленные клапаны с электроприводом. Эти клапаны можно будет использовать в летний период для проветривания верхней зоны.

Когда арендаторы блока питания передали нам свои технологические задания, стало ясно: возникли новые проблемы. Появились отгороженные от общего зала горячие цеха и вспомогательные помещения с большим количеством технологического оборудования, дополнительные места для посетителей на антресолях зала. Пришлось значительно переделать первоначальные решения, без изменения остались только торговые площади блока «Б». Заново выполнили расчет воздушно-теплового баланса по блоку питания.

Общий объем вытяжки в блоке питания принят на 10% больше объема общего притока для предотвращения распространения запахов. Удаление воздуха предусмотрено в основном из рабочей зоны вспомогательных и горячих цехов закусочных по заданию арендаторов (местными отсосами и общеобменной вытяжкой) и частично из верхней зоны зала для посетителей.

В дополнение к центральному кондиционеру, предусмотренному общим проектом, были запроектированы три обычные приточные установки, обслуживающие горячие цеха, вспомогательные помещения и антресоли, вытяжные системы местных отсосов из горячих цехов и общеобменная вытяжная вентиляция из зала. Приточные установки разместили во вновь организованных двух венткамерах на кровле блока «Б», вытяжные системы — открыто на кровле.

Чтобы снять значительные теплоизбытки от технологического оборудования, обслуживающего персонала и горячей пищи, в закусочних предусмотрены сплит-системы с расположением наружных блоков открыто на кровле. Для ассимиляции теплоизбытков и создания комфортных условий для посетителей на антресолях задействованы фанкойлы.

Таким образом, на кровле площадью 6300 м2 почти не осталось свободного места, хотя с улицы наблюдателю оборудования не видно. Уже при монтаже вытяжных систем на кровле пришлось поднимать вытяжные вентиляторы, чтобы их не засыпало снегом.

На комплексе установлены центральне кондиционеры и приточные установки типа НС фирмы Clivet (Италия) и вытяжные системы типа КВ фирмы Rover (Германия).

Конечный результат

Установка дополнительных приточных и вытяжных систем привела к тому, что потребовалось увеличить количество подаваемой электроэнергии. Заказчик в настояний момент занимается этой серьезной проблемой. Общее количество свежего воздуха, которое подается в комплекс от 28 приточных систем, составляет 222 тыс. м3/ч, 68 вытяжных установок удаляют 234 тыс. м3/ч воздуха. Противодымную защиту комплекса осуществляют 11 систем дымоудаления с общим количеством воздуха 202 тыс. м3/ч и 16 систем подпора с общимрасходом воздуха 198 тыс. м3/ч. Поскольку проектирование проходило в сложных условиях, с постоянными корректировками, пришлось создать много различных систем холодоснабжения. Первичным источником холода для воздухоохладителей центральных кондиционеров и фанкойлов, обслуживающих торговые помещения, кинозалы, зал для посетителей блока питания, административные помещения заказчика, является открыто установленная на кровле холодильная машина Clivet WSAT 3.450 LN (Qхол = 1000,7 кВт) с воздушным охлаждением конденсаторов осевыми вентиляторами в малошумном исполнении.

Затем, для холодоснабжения воздухоохладителей дополнительно установленных центральных кондиционеров для комплекса кинозалов была смонтирована холодильная машина с встроенным гидромодулем с воздушным охлаждением и в малошумном исполнении Clivet WSAT-404 LN (Qхол = 95,5 кВт).

Для холодоснабжения воздухоохладителя центрального кондиционера, обслуживающего зал игровых автоматов, предусмотрен наружный фреоновый блок на кровле блока «Б» Clivet MSAT-71 (Qхол = 23 кВт).

Для холодоснабжения внутренних блоков административных помещений, зала игровых автоматов установлен наружный блок Qхол = 16 кВт. Холодоснабжение фанкойлов, обслуживающих антресоли блока питания, осуществляет холодильная машина со встроенным гидромодулем с воздушным охлаждением конденсаторов Clivet WSAT-404 LN Qхол = 95,5 кВт. На кровле предусмотрена также установка фреоновых наружных блоков сплит-систем с суммарным расходом холода примерно 100 кВт, обслуживающих вспомогательные помещения закусочных. Суммарный расход холода для кондиционируемых помещений комплекса составляет примерно 1236,7 кВт.

Очень трудным моментом в проектировании комплекса была разработка системы отвода конденсата от воздухоохладителей центральных кондиционеров, фанкойлов и внутренних блоков сплит-систем. Здание комплекса имеет прямоугольную форму, большую площадь, подземная часть расположена только под блоком «А», санузлов в центре мало, а в блоке «Б» присутствуют санузлы с напорной канализацией, в которую дренажные трубопроводы врезать нельзя.

Отвод конденсата лучше выполнять самотеком, чем с использованием дренажных насосов. Но при самотеке должен быть обеспечен уклон трубопроводов не менее 0,01 м. При таком уклоне и больших расстояниях до мест врезок нельзя уложиться в пространстве за фальшпотолком. Решили эту проблему следующим образом:
o во-первых, использовали все стояки бытовой и ливневой канализации;
o во-вторых, организовали самостоятельные дренажные стояки;
o в-третьих, использовали кровлю для слива конденсата от фанкойлов антресолей и административных помещений заказчика, расположенных в надстройке на кровле.

Проектирование вентиляции, кондиционирования и холодоснабжения в больших многофункциональных комплексах безусловно, интересная задача. Однако во избежание серьезных проблем лучше иметь четкое продуманное техническое задание от заказчиков и, конечно, выполнить проект до начала строительства.