Здания аэровокзальных комплексов (АВК) по своим архитектурным и инженерным решениям непросты для всех специалистов. Данный тип объектов относится к зданиям повышенной категории ответственности. Поэтому проектные решения, допустимые для типовых объектов коммерческой недвижимости (например, торговых центров, ТЦ), в случае с АВК являются неприемлемыми из-за жестких нормативных требований к надежности и безопасности.

Системный подход к проектированию АВК обеспечивает команда профильных специалистов. Среди этих специалистов выделяется инженер-теплотехник. Его задача рассчитать такие коэффициенты сопротивления теплопередаче, чтобы внутри здания и пассажирам, и гостям, и обслуживающему персоналу было комфортно, стены не были толщиной в метр, а декоративные растения в зоне вылета не превратились в сосульки. Все это инженер-теплотехник учитывает при разработке энергетического паспорта здания.

Чтобы справиться с поставленной задачей, инженер по теплотехнике должен владеть строительной теплофизикой и свободно ориентироваться в смежных разделах: уметь читать архитектурные (АР) и конструкторские чертежи (КР), самостоятельно выполнять часть расчетов раздела отопления и вентиляции (ОВ).
Разобраться в работе инженера-теплотехника нам помогает главный специалист отдела проектирования технологических решений «Аэропроекта» Ольга Селецкая.


– Ольга, добрый день! В АВК используется большой объем светопрозрачных конструкций. Какие подходы позволяют инженеру-теплотехнику снизить теплопотери от стекла в помещениях аэровокзала?
– Все начинается с расчета коэффициентов сопротивления ограждающих конструкций стен, кровли и пола. Небольшой запас по тепловой мощности, учитываемый коэффициентами, оптимизирует потребление десятков киловатт на отоплении. Кроме этого, увеличение толщины теплоизоляционного слоя снижает теплопотери.

– Как влияет солярный фактор (коэффициент пропускания общей солнечной энергии) стеклянных фасадов АВК? Можно ли сравнить с ТЦ?
– Однозначно ответить затруднительно, так как солярный фактор зависит от географических и климатических условий расположения аэропорта. Возьмем регионы с низкой облачностью. Здесь большой процент остекления является дополнительным источником тепла, который компенсирует высокие теплопотери через стекло. Эту компенсацию инженер учитывает при расчете класса энергетической эффективности АВК.
А вот в современных ТЦ процент остекления фасадов достаточно низкий. Поэтому при проектировании ТЦ солярному фактору могут не уделять столько внимания.

– Какие «подводные камни» при прохождении ГГЭ поджидают инженера для зданий типа АВК? Какие теплотехнические расчеты проверяются жестче?
– Абсолютно все расчеты должны быть прозрачны и проверяемы. Главное – сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, коэффициенты теплотехнической однородности ограждающих конструкций, удельная теплозащитная характеристика здания и теплоусвоение поверхности полов. За каждой цифрой скрыт многоуровневый расчет, учитывающий множество параметров, начиная с физических характеристик материала и заканчивая положением здания относительно сторон света.

– Можете ли Вы привести примеры «специфических объектов» внутри АВК, которые создают нестандартные температурно-влажностные режимы?
– Самое специфичное – это тепловыделение от механизмов оборудования по перемещению багажа. Они весьма значительные.

– Как повышенный класс ответственности здания влияет на выбор теплоизоляционных материалов и систем фасадного остекления? Возможно ли здесь применять типовые решения?
– Повышенный класс ответственности здания устанавливает маркер для проверяющих организаций, что каждая мелочь имеет значение. Для теплотехника все здания, как и комфорт людей внутри зданий, важны. Поэтому к выбору теплоизоляционных материалов подходим ответственно: учитываем горючесть, экологичность, а также смотрим на логистику материалов до строительной площадки. К сожалению, типовые решения не помогут – все здания АВК уникальны. На это влияет и климат, и рельеф, и набор отдельных функциональных зон внутри здания.

– Как в расчетах Вы учитываете специфику работы АВК в режиме 24/7, пиковые нагрузками во время прилета и вылета крупных рейсов?
– Учитываем каждый источник тепловыделения – тепловыделения от пассажиров, от освещения, от работы техники по обслуживанию пассажиров и персонала, от работы вентиляции в круглосуточном режиме.

– Ольга, известно, что АВК проектируются на 50 и более лет. Расскажите, как проектировщику рассчитать теплотехническую надежность узлов на 50 лет вперед?
– Все решения проектировщика должны соответствовать строительным нормам, поскольку основные расчеты для теплозащиты уже давно прописаны, базируются на законах физики и проверены временем.

– Нормативное регулирование не стоит на месте. Есть ли риск, что заложенные сегодня теплотехнические параметры фасада аэровокзала морально устареют через 20-30 лет из-за ужесточения норм по энергоэффективности? Как заложить гибкость в проект?
– Это маловероятно. Современные российские нормы довольно жесткие. Однако, теплотехнические параметры могут ухудшиться за счет естественного износа. Вместе с этим, соблюдение требования по безопасной эксплуатации здания – своевременные осмотры, проверки, ремонты, замены поврежденных элементов – могут расширить предел эксплуатации и более 50 лет.

– Архитектура АВК часто требует выноса элементов наружу. Как на практике Вы учитываете разрывы теплового контура и минимизируете влияние мостиков холода?
– Как правило, используются термовкладыши. Это минимизирует отвод тепла (что заметно на нижеприведенных рисунках). Утепление выносных балок, колонн, балконов – это тоже помогает.
Давайте посмотрим на примере. Например, в АВК есть выносной балкон. Первый вариант на рисунке 1 – балкон не утепляется, и нету термовкладышей.


Справа на рисунке шкала градиента температур. Красный цвет – самая высокая температура внутри здания. Для нашего примера это расчетная температура +21°С. Синий цвет – температура снаружи здания, минимальная расчетная -36°С. Температура точки росы, при которой на внутренней стене образуется конденсат, в нашем примере составляет 11,62°С.
На рисунке 1 видно, что угол, образованный плитой балкона и стеной внутри здания, – желтого цвета, что по шкале примерно 6°С.
Теперь посмотрим на рисунок 2. Здесь узловые точки расчета более наглядно показывают, что этот узел не проходит по теплотехнике. Требуются либо архитектурные, либо конструктивные изменения, чтобы исключить точку росы.



Теперь внимание на рисунки 3 и 4. Здесь можно посмотреть на вариант с использованием термовкладыша.



Видите, угол стены и балконной плиты сместился в красную зону спектра. На рисунке с температурными узлами заметно смещение изолиний, и сосредоточение их в утеплителе. Измерение в температуре в проблемной точке составляет +19°С, что выше температуры точки росы.
Однако не всегда возможно и целесообразно (с точки зрения конструктивных решений) вносить какие-то элементы в несущие конструкции. Поэтому остается вариант с утеплением выносных элементов.

На рисунке 5 показана схема утепления плиты снаружи.


На рисунке 6 показаны изолинии утепленного балкона и узловые точки. Измерение температуры в контрольной точке показывает +12,3°С, что выше температуры точки росы.


Таким образом, современные средства проектирования позволяют инженеру и посчитать, и проверить температуры в выбранных точках, и наглядно увидеть оптимальный вариант по теплотехнике.

– Какие маркеры в архитектурных чертежах сразу настораживают инженера-теплотехника?
– Обычно это толщина утеплителя, отсутствие утепления отдельных элементов (типа, парапета), разрыв теплового контура.

– Не секрет, что металлические включения в разделе КР (несущие кронштейны, связи) – это главный враг теплотехника службы эксплуатации в АВК. Как построить работу с конструкторами, чтобы вовремя выявлять все скрытые теплопроводные включения?
– Слаженное и тесное сотрудничество с конструкторами –залог сильных и точных решений.

– Допустим архитектор кардинально меняет концепцию фасада аэровокзала на поздних стадиях. Сколько времени уходит на полный перерасчет теплотехники АВК и как автоматизировать этот процесс?
– На перерасчет коэффициентов и толщин утеплителя, которые нужно выдать смежным разделам – потребуется несколько дней. Полный перерасчет всего тома – дольше.
Допустим, архитектор делает фасад АВК более «холодным» – например, увеличивает площадь остекления. Тогда, опираясь на предыдущую теплотехническую модель, смотрим, что можно улучшить, чтобы не пересчитывать мощности отопления и вентиляции. Можем подбирать стекло с более высоким коэффициентом сопротивления теплопередаче. Или, при изменении ограждающих конструкций, можно применить утеплитель с более низкой теплопроводностью. При этом физические свойства выбранного материала – горючесть, плотность, жесткость – должны устраивать смежные разделы.

– Ольга, спасибо, что поделились опытом и содержательные ответы. Желаем Вам новых высот в работе!