Как работает водопровод и канализация в небоскребах Москва-Сити

Москва-Сити, или Московский международный деловой центр (ММДЦ), представляет собой комплекс современных небоскребов в центре столицы, символизирующий экономический рост России. Эти высотные здания, достигающие сотен метров, оснащены сложными инженерными системами, включая водоснабжение и канализацию, которые обеспечивают комфорт тысячам жителей и работников. В этой статье мастер сантехник расскажет, как эти системы спроектированы и функционируют, с учетом специфики высотного строительства.

Кто и когда проектировал небоскребы Москва-Сити

Идея создания делового квартала в Москве возникла в начале 1990-х годов, когда страна переходила к рыночной экономике. Первые планы появились в 1991 году по инициативе архитектора Бориса Ивановича Тхора, который предложил преобразовать промышленную зону недалеко от Экспоцентра в современный бизнес-центр, вдохновленный примерами вроде La Défense в Париже или Wall Street в Нью-Йорке. Тхор, выпускник Московского архитектурного института (МАРХИ), работал в то время в Москомархитектуре и видел в этом проекте возможность создать "город в городе" с офисами, жилыми апартаментами и инфраструктурой.

В 1992 году проект получил официальное одобрение от московских властей, и был образован специальный комитет под руководством Тхора. Главным и бессменным куратором, а также главным архитектором всего комплекса стал Геннадий Львович Сирота, окончивший МАРХИ в 1971 году и имеющий опыт работы в Моспроекте. Сирота координировал общую концепцию, обеспечивая единство стиля и инфраструктуры, несмотря на то что отдельные башни проектировали разные команды.

Строительство началось в 1995 году с закладки фундамента для первого объекта — "Багратион" (мост и торговый центр), но активная фаза развернулась в 2000-х. К проекту привлекли международных специалистов: например, башню "Федерация" (состоящую из "Восток" и "Запад") спроектировали немецкие архитекторы Сергей Чобан и Петер Швегер из бюро Tchoban Voss Architekten в сотрудничестве с российскими коллегами. Высота "Востока" — 374 метра, и строительство велось с 2004 по 2017 год.

Башня "Эволюция" (246 метров) была разработана британским архитектором Тони Кеттлом из RMJM и российским Филиппом Никандровым, строительство началось в 2011 году и завершилось в 2015-м.

"Меркурий-Сити" (339 метров) — работа американского бюро Frank Williams & Associates под руководством Фрэнка Уильямса, с участием голландца Эрика ван Эгераата, возведение шло с 2005 по 2013 год.

Комплекс "Нева Тауэрс" (бывший "Ренессанс Тауэрс") спроектирован американским бюро HOK International и российским SPEECH, строительство стартовало в 2013 году, завершение — в 2020-м.

"Око" (354 метра) — проект американцев из Skidmore, Owings & Merrill (SOM), известных Бурдж-Халифой, работы велись с 2011 по 2015 год.

"Империя" (239 метров) разработана NBBJ (США) и российскими архитекторами, строительство — 2006–2011 годы.

"Евразия" (309 метров) — работа Swanke Hayden Connell Architects (США), возведение с 2007 по 2015 год.

"Капитал Сити" (бывший "Город Столиц") спроектирован голландским бюро Erick van Egeraat Associated Architects, строительство — 2005–2009 годы.

"Башня на Набережной" — турецкая Enka под руководством Инана Вехби и Остюрка Олджея, завершена в 2007 году.

В 2020-х продолжается строительство: например, "Гранд Тауэр" (283 метра) по проекту Werner Sobek (Германия), начатое в 2013 году, планируется к завершению в 2025-м. Общий план эволюционировал: изначально 16 участков, сейчас более 20 объектов, с привлечением инвесторов вроде Capital Group, Enka, Potok и других. Проект курирует правительство Москвы, а координацию ведет ОАО "Сити".

Особенности проектирования систем водоснабжения и канализации высотных зданий

Проектирование водоснабжения и канализации в высотных зданиях, таких как в Москва-Сити, требует учета гидравлических, противопожарных и экологических факторов. Согласно СНиП 2.04.01-85* и СП 253.1325800.2016.

Где же взять столько пресной воды для небоскребов Москва-Сити

Пресная вода для Москва-Сити поступает из городской системы Мосводоканала, питаемой поверхностными источниками: Москва-река (70%) и Волга (30%), с притоками в Московской, Смоленской и Тверской областях. Вода собирается с площади свыше 50 тыс. км², проходит очистку на четырех станциях (Западная, Северная, Восточная, Рублевская), включая озонирование и угольные фильтры.

Для комплекса проложены дюкеры через Москву-реку, обеспечивающие подачу: в 2020 году ввели новый дюкер 2Д400 для строящихся объектов. Суточный расход на башню — тысячи кубометров, но рециркуляция снижает потребление.

В небоскребах, таких как "Империя", вода входит в здание через два независимых ввода от магистральных трубопроводов. Это обеспечивает резерв: если один ввод выйдет из строя, второй продолжит работу. Вода сразу проходит через фильтры и счетчики в подвальном этаже (обычно на -1 или -2 уровне).

Как поднять воду в небоскребах Москва-Сити

Подача воды на верхние этажи в таких высотных зданиях — это сложная инженерная задача, поскольку естественного давления из городской водопроводной сети недостаточно для подъема воды на высоту свыше 30–40 метров. Если пытаться подать воду напрямую с земли на вершину, потребовались бы трубы с очень толстыми стенками, способные выдерживать огромное давление, что сделало бы систему неэффективной, дорогой и опасной (риск разрыва труб). Поэтому в небоскребах Москва-Сити используется каскадная (зональная) система подачи воды, где вода поднимается поэтапно с помощью насосов, промежуточных резервуаров и автоматизированных систем управления. Эта система обеспечивает надежную подачу холодной, горячей воды, а также воды для пожаротушения.

Пример зонирования водопроводной системы в башне "Империя":

• Первая зона. Насосы в подвале поднимают воду до 22-го технического этажа (высота около 80–90 метров).
• Вторая зона. С 22-го этажа вода перекачивается до 32-го этажа.
• Дальше. До 43-го, 54-го и так далее, вплоть до верхних этажей (в более высоких башнях, как "Федерация", зоны доходят до 70-го этажа и выше).
• На вершине (например, 50–52 этажи в некоторых зданиях) может быть финальный резервуар.

Насосы:

• Типы. Используются центробежные насосы высокой мощности, часто от производителей вроде Wilo (в Москва-Сити установлено около 1000 насосов Wilo для воды, отопления, вентиляции и кондиционирования). Они работают в группах: основной насос + резервный + "жокей" (малый насос для поддержания давления).
• Расположение. В подвале (первый технический этаж) — главная насосная станция. На промежуточных технических этажах (каждые 10–15 этажей) — дополнительные станции.
• Работа. Насосы включаются автоматически по датчикам давления. Например, если давление падает, сначала запускается жокей-насос, затем основные. Производительность: до нескольких сотен литров в секунду, в зависимости от зоны.
• Энергия. Насосы электрические, с резервным питанием от дизель-генераторов (на случай отключения света).

Резервуары:

• Функция. Хранят воду для буферизации (чтобы насосы не работали постоянно) и обеспечивают гравитационную подачу в нижележащие этажи зоны.
• Расположение и дизайн. На технических этажах (например, 22-й, 32-й и т.д.). Резервуары — металлические параллелепипеды объемом тысячи литров, с автоматическим контролем уровня (поплавки или датчики). Вода заполняется насосами снизу, а сверху распределяется гравитацией.
• Гравитация на финише. В верхней части зоны вода течет вниз под собственным весом, как в обычном доме, — это экономит энергию.

Распределение воды внутри здания:

• Трубы. Общая длина трубопроводов в одной башне — до 139 км (включая воду, отопление). Трубы — стальные или пластиковые, с антикоррозийным покрытием. Диаметр уменьшается к верхним этажам (от 200–300 мм в подвале до 50–100 мм наверху).
• Холодная и горячая вода. Раздельные контуры. Горячая подогревается в теплообменниках на технических этажах.
• Давление и регуляция. В каждой квартире/офисе — редукторы давления для стабильного напора (2–4 атмосферы). Система мониторит утечки.

Система пожаротушения (связана с водоснабжением):

• Сплинклеры и дренчеры. Автоматические. Сплинклеры — на потолках, активируются теплом (капсула лопается при 68–72°C, вода льется). Дренчеры — для создания водяных завес у выходов, активируются электромагнитными клапанами по сигналу "Пожар!".
• Вода для пожара. Отдельные резервуары (минимум 30–60 минут запаса) и насосы. В подвале — мощные пожарные насосы.

Автоматизация и управление:

• Диспетчерская. В подвале — центр управления с компьютерной моделью здания. Датчики (давление, уровень, температура) передают данные в реальном времени. Система BMS (Building Management System) координирует все.
• Резерв и безопасность. Дублирование насосов, генераторы, автоматическое переключение. В случае аварии зоны изолируются.

Как отвести воду в небоскребах Москва-Сити

Система канализации в высотных зданиях, таких как небоскрёбы делового комплекса Москва-Сити, представляет собой сложную инженерную конструкцию, адаптированную для зданий высотой от 200 до 374 метров (например, Башня Федерация — 374 м, ОКО — 354 м, Меркурий — 339 м). В отличие от низкоэтажных зданий, где канализация работает преимущественно на гравитации, в небоскрёбах учитываются высотные эффекты: ускорение потока под действием гравитации, образование вакуума и необходимость в вентиляционных системах.

Система канализации строится по принципу "стопки зданий", где здание делится на вертикальные зоны (каскады) по 10–25 этажей, разделённые техническими этажами. Это позволяет избежать проблем с чрезмерным ускорением стоков и потерей гидрозатворов (сифонов) в сантехнике.

Основные компоненты:

• Основной элемент отвода воды в небоскрёбах - это стояк. Он подразделяется на две части, мокрый и сухой. "Мокрый" стояк (диаметр 100–150 мм): По нему отводятся сточные воды (фекальные, бытовые, из кухонь и ванных). Вода и отходы падают под действием гравитации, ускоряясь до 4–7 м/с после первых 15–20 метров падения. Чтобы предотвратить чрезмерное ускорение, на технических этажах устанавливают перемычки (горизонтальные отводы или компенсаторы), которые замедляют поток и разбивают его на сегменты. "Сухой" стояк (диаметр 100 мм): Вентиляционный, соединённый с "мокрым" крестовинами. Он предотвращает образование вакуума: когда вода падает по "мокрому" стояку, она увлекает воздух, создавая разрежение (до -0,1–0,3 атм), которое может высосать воду из сифонов и привести к запахам или засорам. Вентиляционный стояк выравнивает давление, выводя воздух на крышу или в атмосферу.
• Горизонтальные отводы и коллекторы. На каждом этаже стоки из квартир/офисов (из унитазов, раковин, душевых или ванных) собираются в горизонтальные трубы (диаметр 50–100 мм), уклоном 1–2% для самотёка. Эти трубы подключаются к стоякам под углом 90° или 45° (чтобы минимизировать турбулентность). В технических зонах (каждые 10–15 этажей) горизонтальные коллекторы объединяют потоки и перенаправляют их в нижние сегменты.
• Технические этажи и зоны. Небоскрёбы делятся на "каскады" (например, по 20 этажей), с техническими этажами (2–3 этажа высотой), где размещены насосы, резервуары и перемычки. Здесь стоки "замедляются", перемычки создают горизонтальные петли или расширения, предотвращая "свободное падение" на всю высоту. Это критично, так как в здании высотой 300 м скорость потока могла бы достичь 20–30 м/с без контроля, вызывая разрушения труб.
• Отвод дождевой и талой воды (ливневая канализация). Отдельная система. С крыш и балконов вода собирается в воронки и отводится по ливневым стоякам (диаметр 100–200 мм) в подземные коллекторы. В Москва-Сити, учитывая климат (дождь, снег), ливневка интегрирована с городской сетью: вода фильтруется от мусора и сбрасывается в Москву-реку или городскую канализацию. Конденсат от кондиционеров (до 100 000 л/сутки в жаркое время) собирается в отдельные дренажи и отводится аналогично. 
• Насосы и принудительный отвод. В подвалах и на нижних уровнях (где гравитация недостаточна) используются фекальные насосы (например, в системах типа Grundfos или аналогичных). Они перекачивают стоки в городскую магистраль. В небоскрёбах Москва-Сити подвалы часто уходят на 5–10 м ниже уровня земли, так что насосы обязательны для отвода из паркингов и технических зон.
• Контроль и автоматика. Всё управляется компьютерной системой (BMS — Building Management System). Датчики давления, уровня и потока мониторят систему в реальном времени. В случае засора (например, от жира или мусора) срабатывают датчики, и обслуживание проводится специалистами (в Москва-Сити — компаниями вроде ВБ-Сервис или аналогичными). Регулярное обслуживание включает промывку труб и инспекцию эндоскопами.

Процесс отвода воды шаг за шагом:

• Сбор стоков на этаже. Вода из санузлов стекает в горизонтальные трубы под уклоном.
• Вход в стояк. Подключается к "мокрому" стояку; вентиляция через "сухой".
• Вертикальный спуск. Гравитация ускоряет поток; перемычки на техэтажах замедляют.
• Подвал/коллектор. Стоки собираются в горизонтальном коллекторе, насосы перекачивают в городскую канализацию.
• Очистка. В городской системе — механическая, биологическая очистка перед сбросом в реку.

Особенности обслуживания и ремонта систем водоснабжения и канализации высотных зданий

Обслуживание включает регулярные осмотры, замену фильтров и профилактику засоров. В высотках — автоматизированный мониторинг: датчики давления, счетчики воды. Ремонт — по графику: насосы заменяют в тех этажах, канализацию чистят гидродинамикой.

Доступ к зонам — через технические этажи, безопасность — ключевой фактор, с соблюдением техники безопасности. В Москва-Сити обслуживает специализированная служба, с резервными системами для минимизации простоев.

Заключение

Системы водоснабжения и канализации в небоскребах Москва-Сити — пример инженерного совершенства, сочетающего надежность, эффективность и инновации. От идеи Бориса Тхора в 1991 году до современных башен, эти конструкции обеспечивают жизнедеятельность мегаполиса, подчеркивая важность устойчивого развития в урбанистике. В будущем такие системы будут эволюционировать с акцентом на экологию и цифровизацию.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Качество водопроводной воды в Московской области в 2025 году