Опубликовано: 06.09.2018
Summary:
Описание:Недостаток опыта реального проектирования систем автономного теплоэнергоснабжения, завышение нагрузок, ошибки в оптимальном выборе параметров, схем и оборудования источников тепловой и электрической энергии могут привести к дискредитации самой идеи, неоправданным финансовым и временным потерям. Решить данную проблему позволяет выполнение предпроектной проработки вариантов схем инженерного обеспечения районов комплексной застройки.
М. А. Шарипов , заместитель генерального директора ОАО «СантехНИИпроект»
Недостаток опыта реального проектирования систем автономного теплоэнергоснабжения, завышение нагрузок, ошибки в оптимальном выборе параметров, схем и оборудования источников тепловой и электрической энергии могут привести к дискредитации самой идеи, неоправданным финансовым и временным потерям. Решить данную проблему позволяет выполнение предпроектной проработки вариантов схем инженерного обеспечения районов комплексной застройки.
На сегодняшний день системы автономного и индивидуального теплоснабжения от пристроенных крышных котельных, настенных теплогенераторов заняли равноправное положение в ряду с традиционными централизованными системами. Практически, доказательство права существования, безопасности применения таких систем осталось в прошлом. А несомненные достоинства автономного теплоснабжения иногда приводят к нецелесообразному использованию, без учета всех факторов конкретного объекта или района застройки. Кроме того, рост инфраструктурных ограничений, в частности в обеспечении комплексной застройки электроэнергией, приводит к необходимости учета требований утилизации тепла в случае местного производства электроэнергии. Недостаток опыта реального проектирования систем автономного теплоэнергоснабжения, завышение нагрузок, ошибки в оптимальном выборе параметров, схем и оборудования источников тепловой и электрической энергии могут привести к дискредитации самой идеи, неоправданным финансовым и временным потерям. Решить данную проблему позволяет выполнение предпроектной проработки вариантов схем инженерного обеспечения районов комплексной застройки.
К сожалению, предпроектная проработка вариантов инженерного обеспечения районов комплексной застройки не предусмотрена действующим законодательством в сфере проектирования. В соответствии с Градостроительным кодексом, единственным документом, определяющим схему инженерного обеспечения территории застройки, является проект планировки территории, в составе которого должна быть разработана схема вертикальной планировки и инженерной подготовки. Как показывает практика, на этом этапе не уделяется достаточного внимания детальной проработке схемы инженерной подготовки. Как правило, в проект планировки закладываются традиционные решения, не обеспечивающие оптимального использования финансовых, временных, материальных и природных ресурсов. Такому положению существует вполне логичное объяснение. Во-первых, инженерная подготовка территории застройки является именно обеспечением, т. е. вспомогательным мероприятием по отношению к основным, архитектурно-строительным, решениям; во-вторых, разработка проекта планировки осуществляется организациями, специализирующимися на комплексном градостроительном планировании. В таких организациях как правило нет специалистов, обладающих достаточной квалификацией для выбора оптимального варианта схем инженерной подготовки с учетом всех значимых факторов. Это приводит в лучшем случае к необходимости корректировки проекта планировки, в худшем – к срыву сроков строительства или отказу от строительства в принципе. Все это значительно увеличивает затраты инвестора и ведет к повышению уровня финансовых и репутационных рисков.
В соответствии с п. 7 раздела I «Положения о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию» «необходимость разработки требований к содержанию разделов проектной документации, наличие которых согласно настоящему Положению не является обязательным, определяется по согласованию между проектной организацией и заказчиком такой документации». Таким образом, заказчик с целью минимизации финансовых, временных и репутационных рисков и принятия обоснованного решения по инженерному обеспечению застройки вправе заказать разработку предпроектных вариантов (концепций) инженерного обеспечения. Выполнение данного вида работ должно начинаться после определения основных параметров застройки, т. е. в середине этапа проекта планировки, таким образом, чтобы к моменту разработки схем вертикальной планировки и инженерной подготовки заказчик на основании предпроектной проработки вариантов инженерного обеспечения мог выбрать оптимальный вариант.
Ниже рассмотрим только варианты схем теплоснабжения, а также в связи с дефицитом электроэнергии и необходимостью ее производства непосредственно на территории застройки частично и схемы электроснабжения. Однако не менее интересны и полезны результаты осуществления предпроектных вариантов схем водоснабжения, водоотведения и ливневой канализации, выполняемые партнерами ОАО «СантехНИИпроект» – фирмой ПСК ИНСО – в рамках проекта застройки Рублево-Архангельское.
Автономный источник энергии в Куркино, 4 МВт |
За последние годы институт ОАО «СантехНИИпроект» выполнил несколько работ такого характера: для экспериментального жилого района Куркино в Москве, застройки Рублево-Архангельское, микрорайона Южный по проекту застройки «Большое Домодедово», в Московской области, для района Платоновский лес в Туле.
Концепция автономного теплоснабжения экспериментального жилого района Куркино в настоящий момент находится на стадии завершения строительства, этот проект получил высокую оценку у представителей органов государственной власти, бизнес-сообщества и населения. В 2005 году данный проект получил первую премию в конкурсе Национальная экологическая премия в номинации «Экоэффективность».
Основной целью предпроектной разработки вариантов является предоставление заказчику максимально возможного объема обработанной информации с рекомендациями специалистов для выбора оптимального варианта схемы теплоснабжения. Ключевыми параметрами выбора являются минимальная величина капитальных вложений в целом, минимальная стоимость эксплуатации, максимальная экологическая эффективность и надежность. В состав документации, выполняемой институтом в рамках проработки вариантов схем теплоэнергоснабжения застройки, входит:
1. Техническое задание на выполнение работы;
2. Пояснительная записка с описанием основных технических, экономических, экологических характеристик вариантов;
3. Приложения (таблицы, схемы).
Важнейшим этапом работы является составление технического задания на выполнение предпроектной проработки вариантов теплоэнергоснабжения. В нем указываются предполагаемые варианты, которые выбираются на основании местных условий, пожеланий заказчика, плотности застройки, категории жилья и др. В качестве основных рассматриваются следующие схемы:
1. Традиционная централизованная система теплоснабжения от РТС, с магистральными тепловыми сетями и регулированием в ИТП зданий.
2. Автономная система теплоснабжения на базе встроенных, пристроенных, крышных источников тепла, с квартальными тепловыми сетями и регулированием в ИТП зданий от пристроенных котельных для нескольких объектов или непосредственно в котельных для встроенных, пристроенных или крышных котельных на одно здание.
3. Индивидуальная система теплоснабжения для коттеджной застройки или таунхаузов, а также поквартирная система теплоснабжения для многоэтажных жилых домов на основе настенных двухконтурных газовых котлов.
В случае дефицита электроэнергии в районе застройки в схеме теплоснабжения рассматривается также несколько вариантов утилизации тепла от производства электроэнергии. Так, для экспериментального жилого района Куркино были рассмотрены три варианта: от двух РТС, четырех мини-ТЭС и автономная система от пристроенных и крышных котельных.
Для Рублево-Архангельского были рассмотрены варианты централизованного производства тепла на ТЭЦ для всей застройки, автономных источников тепла и электричества для каждого микрорайона и комбинированный вариант электроснабжения от ТЭЦ на весь район с тепловыми сетями для прилегающей застройки и автономными источниками тепла для остальной части.
В пояснительной записке приводятся исходные данные для разработки, в том числе климатические, геологические, экологические условия, возможность подключения к существующим тепловым, газовым и электрическим сетям, требования по обеспечению резервным и аварийным топливом, основные технико-экономические и социальные параметры застройки, существующие и проектируемые нагрузки. Так как данная стадия предпроектных проработок не имеет законодательного регулирования, ее можно проводить до получения официальных технических условий на основании предварительных технических условий или договоренностей с организациями-поставщиками коммунальных услуг.
Далее идет описание каждого варианта теплоэнергоснабжения, и приводятся основные технические и экономические характеристики варианта, в том числе размер капитальных затрат по годам строительства, стоимость эксплуатации, срок окупаемости, надежность и экологическая безопасность, потребность в земельных и других природных ресурсах. Все результаты расчетов даны в приложениях в виде таблиц и на схемах с указанием трассировок основных магистралей, размещением объектов инженерной инфраструктуры для каждого варианта (котельные, ТЭЦ, тепловые сети, газопроводы, ГРП, ПС, ТП и др.). Расчет капитальных вложений производится на основании укрупненных показателей или по проектам-аналогам. В конце пояснительной записки дается всесторонний анализ всех вариантов с учетом экономических, технических, экологических показателей, на основании которого рекомендуется один из рассмотренных вариантов.
Жилой дом с поквартирным теплоснабжением, Серпухов |
Отдельно представлен раздел «Газоснабжение». Как правило, для крупных районов комплексной застройки рекомендуется осуществлять подключение от двух независимых газопроводов, схема газоснабжения внутри района строится на базе нескольких кольцевых газопроводов с целью обеспечения максимальной надежности в обеспечении топливом источников тепла. К сожалению, обеспечение источников тепла при использовании автономной системы теплоснабжения резервным топливом представляет значительные затруднения. Использование в качестве такого резерва мазута или солярки сводит на нет все преимущества, получаемые за счет децентрализации, а применение хранилища сжиженного природного газа влечет значительные затраты. В Куркино было предложено использовать единое хранилище сжиженного природного газа для всего района, однако данное предложение не было реализовано. В любом случае при сравнении показателей надежности централизованной и автономной систем необходимо принимать во внимание характеристики всех звеньев цепи, от топливоснабжения до тепловых сетей. Как показывает опыт эксплуатации и статистика, аварии на тепловых сетях происходят как минимум на порядок чаще, чем на газопроводах.
Для района Куркино была выбрана система автономного теплоснабжения на базе пристроенных, отдельно стоящих и крышных котельных мощностью от 0,4 до 8 МВт. В основном были использованы пристроенные котельные мощностью 4–5 МВт, электроснабжение от сетей Мосэнерго. Для Рублево-Архангельского был рекомендован комбинированный вариант – электроснабжение всего района от ТЭЦ электрической мощностью 64 МВт и тепловой – 120 МВт, остальная часть застройки обеспечивается теплом от крышных котельных мощностью 0,4–3 МВт и индивидуальных теплогенераторных для коттеджей, вилл и таунхаузов. Для Платоновского леса в Туле был выбран вариант крышных котельных.
Основными факторами, влияющими на выбор того или иного варианта, являются:
величина капитальных вложений с учетом распределения по срокам строительства, стоимости земли, занимаемой инженерными сооружениями; стоимость эксплуатации, срок окупаемости, необходимость привлечения эксплуатирующей организации или создания собственной. Вопросы передачи на баланс инженерных сооружений; требования обеспечения экологической безопасности и надежности систем теплоснабжения; требования к категории жилья, сохранению ландшафта территории, эстетической привлекательности района.В каждом конкретном случае имеется свое уникальное сочетание этих факторов, кроме того, их влияние может изменяться с течением времени. Так, например, при выборе варианта для экспериментального жилого района Куркино одним из важнейших аргументов в пользу автономной системы теплоснабжения была низкая надежность и большие потери для централизованной системы. Однако сейчас, при внедрении современных технологий прокладки трубопроводов с ППУ-изоляцией, полимерных труб, использовании количественно-качественных методов регулирования отпуска тепла и погодозависимых автоматизированных ИТП, надежность централизованных систем повысилась, потери снизились, и на первый план выходит увеличение стоимости земли, повышение плотности застройки. Для застройки Рублево-Архангельское пришлось отказаться от варианта поквартирного теплоснабжения в связи тем, что планировалось строительство жилья категории бизнес- и элиткласса, и заказчик был категорически против размещения настенных котлов в квартирах.
Кроме того, в процессе выполнения предпроектных проработок возможно рассмотрение вопроса использования альтернативных источников тепла, таких как солнечные коллекторы, тепловые насосы и др. Например, при использовании автономных источников электроснабжения применение тепловых насосов позволит повысить уровень равномерности нагрузки на генерирующие мощности. В схеме теплоснабжения второй очереди микрорайона Южный будет рассмотрен вопрос применения установки тепловых насосов на очистных сооружениях микрорайона.
Безусловно, предпроектная проработка вариантов теплоэнергоснабжения не дает ответов на все вопросы, возникающие в процессе строительства. На основе выбранного варианта ОАО «СантехНИИпроект» предлагает заказчику разработку ранее законодательно существовавшей стадии «Схема инженерного обеспечения», в которой более детально выполняются расчеты выбранного варианта, определяются технические характеристики зданий и сооружений схемы инженерного обеспечения, выполняются детальные трассировки магистралей с указанием диаметров и других важных характеристик, приводятся тепломеханические схемы источников тепла, уточняются экономические параметры. Такое построение процесса выполнения проектных работ для районов комплексной застройки позволяет повысить качество проектирования, а соответственно, и качество конечного продукта – места нашего проживания.
Актуальность именно такого порядка выполнения проектных работ показывает рост числа запросов от заказчиков на выполнение предпроектных вариантов теплоэнергоснабжения многофункциональных комплексов, т. е. экономия достигается и при меньших масштабах строительства.