W dużych obiektach – m.in. komercyjnych i użyteczności publicznej – coraz częściej znajduje zastosowanie nowoczesna automatyka budynkowa. Tą nazwą określa się sieć urządzeń, które sterują instalacjami znajdującymi się w obiekcie, co usprawnia funkcjonowanie całej infrastruktury technicznej w budynku. Bogata oferta rynkowa inteligentnych systemów pozwala na optymalne dostosowanie rozwiązania do potrzeb danego projektu: wielkości obiektu oraz jego przeznaczenia.
Automatyka budynkowa: rodzaje systemów
Rozwiązania inteligentne stosowane w dużych obiektach, takich jak budynki biurowe, handlowe, szpitale, banki czy hotele, sprowadzają się do trzech podstawowych grup systemów, które stale ze sobą współpracują.
Do pierwszej z nich należą te zapewniające bezpieczeństwo w obiekcie, wśród których można wyróżnić systemy: sygnalizacji pożarowej, kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła, oddymiania dróg ewakuacyjnych, tłumienia i gaszenia pożaru oraz dźwiękowy system ostrzegawczy itd. Ważną rolę pełnią także systemy sygnalizacji włamania, kontroli dostępu, telewizji dozorowej oraz monitoringu jakości powietrza czy wentylacji garaży podziemnych.
i
W skład drugiej grupy wchodzą systemy monitorowania i sterowania instalacjami technicznymi budynku. Są to zarówno systemy zasilania i sterowania energią elektryczną, jak i sterowania komfortem.
Jeśli chodzi o zasilanie i sterowanie energią elektryczną, odpowiedzialne za te zadanie są systemy: opomiarowania i rozliczania, okablowania i monitorowania instalacji technicznych, sterowania oświetleniem wewnętrznym i zewnętrznym, a także system rozdzielni, fotowoltaiczny oraz zasilania awaryjnego.
Z kolei za komfort w obiekcie odpowiadają systemy sterowania: wentylacją i klimatyzacją, ogrzewaniem, oświetleniem i zacienianiem (żaluzje), źródłami ciepła i chłodu oraz nagłośnieniem użytkowym. Ważną rolę odgrywają tu również systemy transportu poziomego i pionowego, systemy audio-wideo, a także obsługujące parkingi.
Trzecim rodzajem inteligentnych rozwiązań jest system teleinformatyczny, na który składają się: sieci komputerowe, urządzenia transmisji danych, centrale telefoniczne, połączenia z zewnętrznymi sieciami komputerowymi, a także system bezpieczeństwa informatycznego, transmisji obrazu i głosu oraz okablowania strukturalnego i urządzeń aktywnych.
i
Inteligentny, bo zintegrowany
Budynek można nazwać inteligentnym dopiero wtedy, gdy wszystkie systemy w nim występujące są zintegrowane. Innymi słowy to w zintegrowanym systemie kryje się inteligencja budynku. Założeniem integracji systemów jest połączenie zarządzania funkcjami, które do tej pory były realizowane osobno. Ma ono na celu zbieranie informacji i umożliwienie wymiany danych oraz kontaktu wszystkim systemom znajdującym się w budynku. Sterowanie automatyką obiektu jest możliwe dzięki zapoznaniu się ze wszystkimi zebranymi danymi i przeanalizowaniu zależności, które zachodzą między systemami. Jak wyjaśnia Artur Pollak, prezes zarządu APA Group, inżynier procesów automatyki budynkowej i przemysłowej, dzisiaj nowoczesnym można nazwać taki budynek, który w pełni wykorzystuje najnowsze technologie oparte na internecie rzeczy (internet of things – IoT). Dzięki temu łączy ze sobą elementy infrastruktury i umożliwia zbieranie danych ze wszystkich urządzeń. Pobierane są nawet informacje z pozoru nieistotne. Jednak zestawione ze sobą, tworzą kompleksowy obraz sytuacji, na podstawie którego można wyciągać wnioski i na bieżąco wprowadzać korekty.
i
Sterowanie automatyką obiektu jest więc możliwe dzięki zapoznaniu się ze wszystkimi zebranymi danymi i przeanalizowaniu zależności, które zachodzą między systemami. W praktyce oznacza to, że każdy z nich dysponuje informacją o zmianach stanu innego systemu, a ponadto odpowiednio na nie reaguje. Przykładowo, jeżeli czujka wykryje w obiekcie obecność dymu, to oprócz tego, że włączy się alarm przeciwpożarowy, zostanie również wysłany odpowiedni sygnał do systemu obsługującego wentylację, klimatyzację i urządzenia zapobiegającego rozprzestrzenianiu się pożaru, a także zostanie zaalarmowana straż pożarna.
System, który zarządza innymi
W wyniku zespolenia wszystkich systemów możliwe jest zdalne zarządzanie instalacjami w budynku oraz optymalizacja ich pracy przez cały okres eksploatacji. Cel ten można osiągnąć, stosując BMS (Building Management System) – zaawansowane technicznie rozwiązanie umożliwiające efektywne zarządzanie instalacjami oraz urządzeniami w budynku, takimi jak podsystem zasilania i sterowania energią elektryczną oraz system sterowania komfortem. Informacje płynące z całego budynku BMS gromadzi w jednym miejscu i pozwala na reagowanie w czasie rzeczywistym na zmiany warunków zewnętrznych i wewnętrznych, by zapewnić optymalne zużycie energii i mediów, a także poprawić funkcjonalność, zwiększyć bezpieczeństwo oraz komfort.
i
System BMS odczytuje, archiwizuje oraz przetwarza dane pobrane z poszczególnych instalacji. Na ich podstawie może sterować w sposób zautomatyzowany. Wszelkie anomalie lub awarie są zgłaszane odpowiednim służbom w trybie natychmiastowym – służą do tego alarmy na monitorze, sygnały dźwiękowe, wiadomości e-mail czy sms. Przesłane komunikaty mogą zawierać informacje o prawdopodobnych przyczynach powstania awarii lub instrukcje, według których należy postępować w zaistniałej sytuacji. Do rozwiązania BMS podłącza się wszystkie najważniejsze instalacje oraz urządzenia, m.in. centrale wentylacyjne, rozdzielnice elektryczne, układy klimatyzacyjne.
Do innych inteligentnych rozwiązań należy także SMS (Security Management System), który odpowiada za systemy bezpieczeństwa i ich sprawne funkcjonowanie, a także BMCS (Building Management and Control System), który dodatkowo analizuje zebrane dane i jest połączony z EMS (Energy Management System), sterującym energią elektryczną. Warto dodać, że BMCS jest rozwiązaniem globalnym, które zarządza systemami BMS i SMS. Do jego zadań należy gromadzenie i analiza informacji z całego obiektu oraz wymiana danych między wszystkimi współpracującymi systemami i podsystemami.
i
Korzyści
Zastosowanie w dużych obiektach rozwiązań inteligentnych obejmujących zintegrowane ze sobą instalacje, systemy i produkty wiąże się z wieloma korzyściami. Podstawową, bo odczuwalną przez osoby przebywające w budynku, jest zwiększony komfort, związany z działaniem systemów wentylacji i klimatyzacji. Sam obiekt staje się też miejscem bardziej bezpiecznym dzięki wprowadzeniu rozbudowanych systemów ochrony dostępu i kontroli.
Innymi zaletami są także: niezawodność funkcjonowania obiektu wynikająca ze stałego monitoringu, możliwość natychmiastowego reagowania na drobne usterki i usuwanie ich na bieżąco, szybszy i bardziej ekonomiczny obieg informacji, a także obniżenie kosztów eksploatacji budynku dzięki racjonalizacji zużycia energii, wody oraz innych mediów. Ważnym aspektem jest również optymalizacja kosztów rozbudowy obiektu, możliwa dzięki modułowości, otwartości, kompatybilności oraz elastyczności wszystkich systemów.
i
Kilka uwag dotyczących wyboru
Zdaniem Artura Pollaka z firmy APA Group przy wyborze odpowiedniego systemu ważne jest, aby brać pod uwagę te, które tworzą duże zbiory danych i stosują zaawansowane algorytmy sztucznej inteligencji. Tylko takie są w stanie efektywnie przetworzyć informacje i doprowadzić do poprawy komfortu i bezpieczeństwa, a w szczególności zwiększenia efektywności energetycznej. Najważniejsze decyzje dotyczące rodzaju instalacji i systemów w budynku inteligentnym powinny być podejmowane jak najszybciej – najlepiej w początkowej fazie planowania inwestycji. Na późniejszych etapach projektowania możliwe jest wprowadzanie zmian, jednak wiąże się to z dodatkowymi kosztami i niepotrzebnie wydłuża czas realizacji.
i
Podstawą dobry projekt
Nowoczesny budynek to zespół kilkudziesięciu złożonych systemów instalacyjnych powiązanych ze sobą w sposób wielopoziomowy. Każdy z nich wymaga specjalistycznej obsługi, rzetelnej dokumentacji oraz określenia wzajemnego współdziałania. Aby duży obiekt mógł optymalnie funkcjonować, konieczna jest integracja tych systemów w jeden – wspólnie monitorowany i mający jednolitą i spójną dokumentację. Gwarantem sukcesu jest uwzględnienie w procesie inwestycyjnym rozwiązań składających się na inteligencję budynku.
Aby zrealizować nowoczesny obiekt, w którym planowane jest wdrożenie inteligentnych rozwiązań, a przy tym wszystkie są ze sobą połączone, konieczny jest kompleksowy, zintegrowany projekt budowlany. W związku z tym, że systemy techniczne inteligentnego budynku wchodzą w ciągłą interakcję, wymieniając między sobą informacje, zintegrowany projekt wszystkich branż wyposażenia technicznego budynku jest niezwykle ważną częścią składową całego przedsięwzięcia. Już na etapie projektu muszą być ze sobą skoordynowane funkcje wszystkich zaplanowanych systemów, instalacji i produktów. Tylko w ten sposób możliwe jest uzyskanie jak największych korzyści dla użytkowników, inwestorów czy administratorów obiektu.
i
i
i
i
i
i
