УДК 69.055

Разработка организационных алгоритмов принятия проектных решений при строительстве тепловых сетей

Кирьякова Анастасия Николаевна – магистрант Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета.

Аннотация: Общие затраты на жизненный цикл сетей централизованного теплоснабжения и охлаждения в значительной степени зависят от конструктивного выбора мест прокладки труб, материалов, диаметра, изоляции и последующих потерь при перекачке и нагреве, что создает сложный компромисс между первоначальными капиталовложениями и будущими эксплуатационными расходами. Конкуренция целей минимизации первоначальных капитальных затрат с будущими эксплуатационными расходами характерна для многих крупных инфраструктурных проектов. В работе проведен анализ алгоритма принятия решений по теплоснабжению на региональном уровне.

Ключевые слова: источник тепловой энергии, теплопотребление, бесканальная проходка, непроходные каналы.

Система теплоснабжения — транспортирующая система тепловой энергии, способствующая обеспечению теплом населения, включающая комплекс мероприятий по выработки, транспортировке и распределению тепла. Система как правило состоит из трех основных элементов: источник, раздающий тепловую энергию, сами сети теплоснабжения, и элементы местных систем абонентских вводов на местах [1].

Эффективная энергетическая политика должна быть сосредоточена на двух основных аспектах: сокращении потребления энергии и более эффективном использовании доступных источников. С этой точки зрения централизованное теплоснабжение (ЦТ) является важным ресурсом для достижения экологической устойчивости и энергоэффективности современных городов. В широком смысле, ЦТ относится к централизованному производству тепловой и, возможно, электрической энергии и ее распределению среди сети пользователей, что позволяет добиться гораздо более высокой эффективности затрат на производство и техническое обслуживание по сравнению с индивидуальным производством конечными пользователями [2-4]. За последние десятилетия ЦТ достигло значительного распространения не только в России, Северной Европе, но и в странах Центральной и Южной Европы, Северной Америке и Японии. Например, в Италии с 2000 по 2010 год число городов, имеющих сети централизованного теплоснабжения, увеличилось с 27 до 104, протяженность труб увеличилась с 1000 до примерно 3000 км, а выработанная тепловая и электрическая мощность более чем удвоилась, достигнув 7700 ГВтч [5]. Это соответствует ежегодной экономии в размере 1,3 млн тонн CO2. Аналогичную тенденцию роста можно обнаружить в других странах, таких как Китай - с 147 000 км труб и 338 ГВтч - и Канада, где Dalkia обслуживает 19 городов с общей протяженностью DH около 30 мм² [5]..

Для принятия организационных решений по организации ЦТ, рассмотрим сведения об использовании ресурсов, возобновляемых источников энергии и вторичных энергетических ресурсов, которые сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Алгоритм проектных решений

№	Источник	Статус
1	Применение возобновляемых источников энергии и вторичных энергетических ресурсов	Не предусмотрено
2	Сведения о земельных участках, которые изымаются для соответствующих государственных (муниципальных) нужд и потребностей, а помимо этого о тех земельных участках, в отношении которых устанавливается сервитут, публичный сервитут и (или) заключается договорное соглашение об аренде (субаренде).	На охранную зону тепловой сети устанавливается публичный сервитут. Для этого владельцем сетей подается ходатайство в Администрацию г. Екатеринбурга.
3	Сведения о категории земель, на которых планируется размещение (или уже размещен) объекта капитального строительства (далее – КС).	Территория, где расположена проектируемая теплотрасса, относится к категории земель муниципальной собственности г. Екатеринбурга.
4	Сведения об использовании в проекте изобретений и о результатах проведенных патентных исследований.	В проекте не применялись схемные, конструктивные, строительные и иные решения, которые нарушают (или могли бы нарушить) авторские права, которые в свою очередь закреплены соответствующими патентами. Незарегистрированных технических решений, которые могли бы составить предмет изобретения или открытия, в проекте нет. Патентная чистота используемой арматуры обеспечивается фирмами-поставщиками и производителями.
5	Сведения о компьютерных программах, используемых при проведении расчетных мероприятий.	Расчеты напряжений, предельных нагрузок на опоры, перемещений трубопроводов, а помимо этого расчет конструктивных размеров трубопроводов выполнены по программе «СТАРТ 4.79 R3», лицензия № 1089. Приведенная программа присутствуют в «Перечне сертифицированной программной продукции».
6	Сведения о предполагаемых затратах, необходимых для сноса зданий и сооружений.	Все решения, принятые в рамках проекта, не требуют сноса или вывода из эксплуатации зданий и сооружений объектов КС, включая жилье, предполагающее переселение граждан (жильцов). Описание принципиальных проектных решений, которые обеспечивают максимальную надежность линейного объекта, а помимо этого последовательность его строительства, этапность проведения строительных работ и сроки ввода в эксплуатацию.

Обеспечение надежности.

Основным требованием к объектам теплоснабжения является их надежность, способность системы централизованного теплоснабжения, включая источники, обеспечивать для потребителей в течение отопительного и летнего периодов требуемые режимы, параметры и качеств о теплоснабжения, что особенно важно для районов с длительным отопительным периодом и низкими отрицательными температурами [6].

Критерии надежности (вероятность безотказной работы, коэффициент готовности, живучесть) определяются в целом для тепломагистрали и не могут быть рассчитаны для отдельного участка.

Надежное теплоснабжение потребителей обеспечивается следующими техническими решениями (рис. 1).

Рис. 1. Технические решенния обеспечения надежности

Проектной документацией учтены все требования, предусмотренные ФНП ОРПД, СП 124.13330.2012 [7] и другими нормативными документами [8-11]. После сдачи смонтированной теплотрассы в эксплуатацию дальнейшая ее надежная и безопасная работа полностью зависит от выполнения эксплуатационным и ремонтным персоналом требований промбезопасности и других, предусмотренных упомянутыми выше нормативными документами.

Все элементы трубопровода и арматура, диаметр которой составляет ≥200 мм, обязательно должны быть выполнены в полном соответствии с требованиям, утвержденными и закрепленными в ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением».

Идентификационные признаки объекта КС, которые предусмотрены и закреплены в ФЗ «Технический регламент безопасности зданий и сооружений», а помимо этого сведения о категории и классе линейного объекта.

Расчетные параметры теплоносителя в точке подключения сведены в таблицу 2.

Таблица 2. Технические парарметры теплоносителя

№	Технический параметр	Величина
1	Температура в трубопроводах отопления	150/70°С
2	Рабочее давление	1,6 МПа (16 кгс/см²
3	Категория трубопроводов	I
4	Категория надежности теплоснабжения проектируемого объекта	II
5	Класс опасности производственного объекта по №116-ФЗ	III

Таким образом, системы централизованного теплоснабжения и охлаждения предоставляют энергетические услуги нескольким пользователям, заменяя распределенные внутри здания системы охлаждения и обогрева. Эти централизованные системы могут сократить выбросы парниковых газов и потери первичной энергии при производстве тепловой энергии путем замены низкоэффективного оборудования в отдельных зданиях на высокоэффективное центральное оборудование, позволяющее рекуперировать тепло и обеспечивающее работу оборудования с максимальной эффективностью.

Список литературы

Башмаков И. А. Анализ основных тенденций развития систем теплоснабжения России //Новости теплоснабжения. – 2008. – Т. 2. – С. 6-9.
Bordin C., Gordini A., Vigo D. An optimization approach for district he
Gustavsson L. District heating systems and energy conservation—Part II //Energy. – 1994. – Т. 19. – №. – С. 93-102.
Nitsch J., Krewitt W., Langniss O. Renewable energy in Europe //Encyclopedia of Energy. – 2004. – Т. 5. – С. 330.
Werner S. International review of district heating and cooling //Energy. – 2017. – Т. 137. – С. 617-631.
"Градостроительный кодекс Российской Федерации" от 29.12.2004 N 190–ФЗ (ред. от 28.04.2023)
Тепловые сети. СП 124.13330.2012. М.: Стандартинформ, 2020; М.: ФГБУ "РСТ", 2022
ПРОЕКТ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА. Общие требования. СТО СРО-П 60542948 00060—2021. М.: Стандартинформ. 2021.
ГОСТ 21.705-2016 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации» М.: Стандартинформ, 2016
Правила по охране труда в строительстве, реконструкции и ремонте»: утв. Приказом Министерства труда и социальной защиты от 11.12.2020 г. №883 н. URL: https://docs.cntd.ru/document/573191722 (дата обращения: 30.04.2022).
Безопасность труда в строительстве. СНиП 12–03–2001. М.: Стандартинформ, 2010.