Инженерные системы современного здания.
1. Несколько слов о терминологии.
2. Три ключевых причины комплексной автоматизации.
3. Экономия от внедрения систем автоматизации.
4. Автоматизация инженерных систем здания.
5. Задачи, решаемые автоматизацией инженерных систем современного здания.
6. Дополнительные функциональные возможности, предоставляемые интегрированными инженерными системами.
7. Проблемы, затрудняющие развитие строительства интеллектуальных зданий.
Несколько слов о терминологии.
Sustainable Building (жизнеудерживающее здание), Energy-efficiency Building (энергоэффективное здание), Intelligent Building (интеллектуальное здание), Bioclimatic Architecture (биоклиматическая архитектура), Healthy Building (здоровое здание) - это направления в архитектуре и инженерии зданий, которые до настоящего времени не имеют строгих определений, научные основы только создаются, но сами направления реализованы в развитых странах в большом числе строительных объектов, в застройках районов городов и сельских мест.
Необходимо заметить, что "интеллектуальное здание" - не очень точный перевод английского термина "intelligent building". В данном контексте слово "intelligent" (буквально - "разумный") следует понимать скорее в смысле умения распознавать определенные ситуации и каким-либо образом на них реагировать.
Определение «ИЗ» от Комитета НП «АВОК» «Интеллектуальные здания и информационно-управляющие системы»:
Интеллектуальным можно назвать здание, которое обеспечивает оптимальную среду обитания, адаптивную и эффективную, с точки зрения затрат в течение всего жизненного цикла здания — от проектирования до утилизации.
НП «АВОК» - некоммерческое партнерство инженеров по вентиляции, отоплению, кондиционированию воздуха и строительной теплофизике.
Иначе говоря, Интеллектуальное Здание представляет собой совокупность инженерно-технических решений и организационных мероприятий, направленных на создание высокоэффективной экономичной Системы Управления Зданием (Building Managment Systems), максимально отвечающей потребностям пользователей и владельцев этого Интеллектуального здания.
Три ключевых причины комплексной автоматизации:
• Серьезное снижение расходов на содержание здания…
• Обеспечение комплексной защиты жизни и здоровья людей, предотвращение серьезных аварий, значительное снижение ущерба от них…
• Обеспечение комфортных условий работы в офисе, повышение производительности труда, имидж…
Экономия от внедрения систем автоматизации:
• Управление климатом снижает затраты - на 8...12%
• Управление освещением и электроснабжением снижает потребление энергии - на 5...10%
• Автоматизация диспетчерской службы, мониторинг снижает расходы на эксплуатацию - в 3,5 раза!
• Экономия расходов на содержание здания - 20...30%
• Снижение страховых взносов
Автоматизация инженерных систем здания.
Одним из основных компонентов интеллектуального здания является комплекс систем для автоматизированного управления эксплуатацией здания. Т. е. комплекс программно-аппаратных средств, основной задачей которого является обеспечение надежного и гарантированного управления всеми инженерными системами здания. Такая система способна за счет полной неразобщенной информации от всех эксплуатируемых подсистем, будь то пожарно-охранная, система теленаблюдения, ЛВС, телефония, водоснабжение, электропитание, кондиционирование и т. д., принять правильное решение и выполнить соответствующее действие, проинформировать соответствующую службу о событии.
Весьма существенно, что такая система открыта для дальнейших накладываемых на нее функций и добавления интеллектуальности.
По своему назначению инженерные системы здания делятся на:
1. Системы жизнеобеспечения
2. Системы обеспечения безопасности
3. Информационные системы
Задачи, решаемые автоматизацией инженерных систем здания
Системы управления инженерными сетями зданий включают в себя:
• Системы диспетчеризации зданий и сооружений «BMS»
• Система безопасности здания «BSS»
• Системы управления вентиляцией и кондиционированием воздуха
• Системы управления холодо- и теплоснабжением
• Системы управления водоснабжением и канализацией
• Системы управления электроснабжением и освещением
Системы управления инженерными сетями зданий позволяют решать большой круг задач по обеспечению комфортных условий работы и высокому уровню безопасности сотрудников:
• непрерывный централизованный контроль и управление инженерными системами здания из диспетчерского пункта;
• улучшение условий труда сотрудников посредством автоматизированного управления микроклиматом и освещением в помещениях в зависимости внешних условий и режима функционирование здания;
• эффективное функционирование инженерных систем и оперативное принятие решений при аварийных ситуациях;
• наличие полной и объективной информации о текущем состоянии всех инженерных систем здания и режимах их работы;
• повышение надежности работы систем за счет своевременной локализации аварийных ситуаций;
• объективный анализ работы оборудования, действий инженерных служб и подразделений охраны при нештатных ситуациях за счет документирования принятых решений в автоматизированных базах данных;
• повышение капитализации и престижности здания;
• уменьшение риска финансовых потерь благодаря повышению уровня безопасности;
• сокращение затрат при модернизации инженерных и информационных систем здания.
Ключевой системой управления инженерными сетями зданий является центральный диспетчерский пункт.
Диспетчерский пункт (состав):
• Ситуационный центр
• Станция мониторинга среды
• Станция комплексной системы безопасности и управления ЧС
• Станция мониторинга оборудования
• Станция управления сценариями и оборудованием
• Станция учета ресурсов
• Станция планирования технического обслуживания
Диспетчеризация инженерных систем
Решаемые задачи:
• Отображение сенсоров, датчиков и исполнительных устройств на плане комплекса.
• Отображение состояния сенсоров и исполнительных устройств.
• Передача автоматических и ручных команд от датчиков и сенсоров к исполнительным устройствам.
• Информация о текущем состоянии датчиков и сенсоров, включая температурные тренды, динамику изменения питающего напряжения и т.п.
• Оповещение оператора об аварийных или предаварийных состояниях в случае отклонений параметров от заданных значений, через текстовые или звуковые сообщения с выводом на экран монитора плана помещения, где произошла авария.
• Ведение мониторинга состояния системы в режиме 24х365 (24 часа в сутки и 365 дней в году).
• Отображение сенсоров, датчиков и исполнительных устройств на плане комплекса.
• Отображение состояния сенсоров и исполнительных устройств.
• Передача автоматических и ручных команд от датчиков и сенсоров к исполнительным устройствам.
• Информация о текущем состоянии датчиков и сенсоров, включая температурные тренды, динамику изменения питающего напряжения и т.п.
• Оповещение оператора об аварийных или предаварийных состояниях в случае отклонений параметров от заданных значений, через текстовые или звуковые сообщения с выводом на экран монитора плана помещения, где произошла авария.
• Ведение мониторинга состояния системы в режиме 24х365 (24 часа в сутки и 365 дней в году).
Срок окупаемости системы автоматизации и диспетчеризации по различным оценкам составляет от 3 до 5 лет.
Заказчик определяет системы, которые он хочет видеть автоматизированными. Например, в разделе управления инженерным оборудованием могут автоматизироваться приточные и вытяжные установки, индивидуальный тепловой пункт, поддержание и контроль температуры во вторичных контурах систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, холодильные машины.
Эффективное использование энергии обеспечивается грамотной реализацией поставленных задач.
Экономический эффект достигается за счет:
• Снижение затрат на ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ.
• Снижение затрат на ЭКСПЛУАТАЦИЮ инженерных систем.
 |
Распределение затрат в течении 40-ка летнего периода жизненного цикла офисного здания при традиционном подходе к проектированию здания. |
|
|
Распределение затрат в течении 40-ка летнего периода жизненного цикла офисного здания при использование концепции Интеллектуального здания при проектировании здания. |
|
Стоимость совокупного владения
|
|
Вопрос – Ответ:
Сколько стоит автоматизация здания?
– Системы автоматизации зданий разного уровня могут обходиться 30 - 400 USD за м2;
– Системы автоматизации зданий разного уровня могут обходиться 30 - 400 USD за м2;
или
– Системы автоматизации зданий составляют до 10% стоимости всех инженерных систем здания.
Как быстро это окупается?
– С учетом стоимости электроэнергии от 6 мес. до 5-ти лет.
Еще раз – инженерные системы современного здания это:
- Противостояние пожару:
- пожарная сигнализация;
- оповещение о пожаре, обнаружение CO2, эвакуация;
- автоматическое пожаротушение (газовое, водяное, пенное, порошковое);
- дымоудаление.
- Безопасность:
- интегрированные системы безопасности;
- охрана периметров;
- охранная сигнализация;
- управление доступом;
- охранное и технологическое видеонаблюдение.
- Управление информацией:
- ЛВС здания, Wi-Fi зоны;
- организация доступа к ресурсам Интернет;
- ЦОД (центр обработки данных);
- телефония, видеоконференцсвязь;
- телевидение, радиотрансляция;
- часофикация.
- Учет ресурсов: электричество, вода, тепло и холод, газ, топливо.
- Управление и мониторинг:
- электроснабжение, отопление, вентиляция, кондиционирование.
- эскалаторы, лифты, управление транспортным трафиком, парковки.
- Техническое обслуживание.
- Энергоэффективность.
Дополнительные функциональные возможности, предоставляемые интегрированными инженерными системами:
Освещение:
Уровень освещенности в доме и во дворе устанавливается в зависимости от Ваших индивидуальных требований, времени дня и других факторов.
• Включение источников света на неполную мощность (от 0 до 100%), в том числе и люминесцентных.
• Плавное (с различной скоростью) включение и выключение светильников, в том числе и люминесцентных.
• Автоматическое включение и выключение светильников в зависимости от наличия людей в помещении.
• Включение и выключение источников света с нескольких мест (количество мест неограниченно).
• Создание световых сцен (разная освещенность, скорость и последовательность включения и выключения светильников).
• Автоматическое переключение освещения на экономичный режим работы в ночное время.
• Реализация функции «центральное выключение».
• Постановка сложных световых решений для различных потребностей (разные варианты освещения конференц зала) и их включение при помощи одной кнопки.
• Поддержание постоянной освещенности в помещениях в зависимости от естественного освещения.
• Автоматическое включение групп светильников при наступлении сумерек и их выключение с рассветом.
Отопление:
В соответствии с Вашими потребностями, система обогрева может устанавливать в каждой группе помещений свой индивидуальный температурный режим и управлять им с учетом времени суток и дня недели.
• Автоматическое отключение отопления в помещении при его проветривании.
• Перевод систем в различные режимы нажатием одной кнопки.
• Автоматическое включение системы таяния льда на крыше при обледенении.
Вентиляция:
В зависимости от Ваших пожеланий, а также состава воздуха (датчик СО2), включает вентиляторы. Это чрезвычайно важно для функционирования дома в режиме оптимального энергопотребления.
Жалюзи:
Управление жалюзи, рольставнями и шторами осуществляется с учетом освещенности помещения, времени суток и Ваших предпочтений.
• Управление подъемом, опусканием и поворотом ламелей из различных мест (количество мест не ограничено).
• Возможность центрального (или группового) управления.
• Автоматическая регулировка в зависимости от яркости и направления солнечного света.
• Автоматическая установка в заданные положения при включении световых сцен.
• Автоматическое закрытие рольставней при включении света в темное время суток.
• Автоматическое закрытие рольставней и сворачивание тентов при сильном ветре.
• Автоматическое управление в зависимости от освещенности, погодных условий и времени суток.
Кондиционирование:
Система позволяет оптимизировать работу системы вентиляции и управления жалюзи, снизить потребление энергии и, тем самым, создать в помещении приятные и комфортные для жизни человека условия.
Открытие окон:
Когда Вы уходите из дома или отправляетесь спать, система предупреждает Вас обо всех незакрытых окнах и дверях, в том числе, и о воротах гаража.
Сигнализация и мониторинг:
Данная система активируется и деактивируется на основе KNX/EIB. Реализация функций может осуществляться не только через шину, но и при дистанционном управлении приборами.
• Автоматическое уведомление о внештатных ситуациях (аварии, вторжении и т.п.) посредством телефонной связи, электронной почты.
• Автоматическое реагирование на внештатные ситуации и производство необходимых действий (например: перекрытие подачи воды, газа, отключение электроэнергии, включение вентиляции).
• Использование цветных графических планов помещений на экране монитора компьютера для управления системой.
• Использование информационных дисплеев (в том числе, выполненных в дизайне выключателей) для получения данных о работе устройств, их включения и выключения.
• Доступ к системе через Internet, телефонную сеть.
• Дистанционное управление с помощью ИК-устройств или радиопультов.
Управление потреблением энергии:
Система может осуществлять контроль пиковых нагрузок - в момент скачка напряжения в сети приборы автоматически отключаются.
За счет этого Вам гарантирована безопасность.
Управление по времени:
Освещение, система отопления, вентиляция и другие приборы легко могут управляться с помощью таймеров.
Существующие проблемы, затрудняющие развитие строительства «ИЗ»
Недостаточно информации из независимых источников об опыте строительства интеллектуальных зданий.
Расходы на энергоресурсы пока что позволяют не экономить на них.
Зарплаты обслуживающего персонала не так велики, что позволяет содержать большой штат работников.
Инвесторы не всегда бывают заинтересованы во внедрении систем интеллектуального здания.
Инженерные системы современного здания
