Instalacje inteligentne w budynkach(2), elektryka
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
1
Instalacje inteligentne w budynkach
Instalacje inteligentne w budynkach
dr inŜ. Piotr Grad
grad@utp.edu.pl
Materiały szkoleniowe dla członków Kujawsko-Pomorskiej Izby InŜynierów Budownictwa
Bydgoszcz – Toruń – Włocławek, 14-15 marca 2008 r.
© 2008 Piotr Grad grad@utp.edu.pl
2
Instalacje inteligentne w budynkach
Spis treści
1.
Wstęp
2.
Definicja inteligentnego budynku
3.
Realizacja techniczna systemu zarządzania duŜych i małych inteligentnych
budynków
4.
Charakterystyka tematyki inteligentnego budownictwa w odniesieniu do
duŜych obiektów o charakterze handlowym lub/i biurowym
5.
Warunki niezbędne do wdraŜania nowoczesnych technologii zarządzania
budynków modernizowanych
6.
System zarządzania konserwacją urządzeń HVAC duŜych obiektów
7.
Tradycyjne systemy regulacji temperatury a problemy eksploatacji obiektów
związane z technologią i jakością ich wykonania
8.
Wielopunktowe monitorowanie temperatury z wykorzystaniem elementów
instalacji inteligentnego budynku
9.
Przyczyny migracji od tradycyjnego sterowania systemu HVAC i oświetlenia
do systemów IBMS
10.
Zintegrowany system bezpieczeństwa inteligentnego budynku
11.
Korzyści płynące z integracji systemów w ramach IBMS
12.
Wymagania dotyczące funkcji systemu zarządzania inteligentnymi
budynkami IBMS
13.
Problemy integracji systemów w ramach IBMS
14.
Bibliografia
© 2008 Piotr Grad grad@utp.edu.pl
3
Instalacje inteligentne w budynkach
1. Wstęp
Celem niniejszej pracy jest przedstawienie członkom Kujawsko-Pomorskiej Izby
InŜynierów Budownictwa wybranych informacji dotyczących technologii związanych
z automatyką budynkową oraz filozofii leŜącej u podstaw rozwiązań wykorzystywanych
przy projektowaniu instalacji tzw. inteligentnych budynków. Ze względu na róŜnorodność
stosowanych w tej dziedzinie technologii, praca ta ma charakter ogólny i abstrahuje od
konkretnych rozwiązań implementacyjnych.
Niniejsza praca jest kompilacją fragmentów wykładów autora z
Instalacji
budynkowych
(Architektura
i
Urbanistyka,
WSG),
Systemów
strukturalnych
(Teleinformatyka, UTP), skryptu pt.
Inteligentne budynki
(w przygotowaniu) oraz prac
autora publikowanych na konferencjach naukowych. Autor podjął niniejszą tematykę,
poniewaŜ ma nadzieję, Ŝe w ten sposób przyczyni się do popularyzacji tej technologii
w Regionie.
2. Definicja inteligentnego budynku
Inteligentny budynek to zaawansowany technicznie obiekt wyposaŜony w system
czujników (sensorów) i elementów wykonawczych (aktorów) oraz zintegrowany system
zarządzania
IBMS
(
I
ntegrated
B
uilding
M
anagement
S
ystem)
znajdującymi
się
w budynku instalacjami. W instalacje inteligentne mogą być wyposaŜone zarówno
duŜe
budynki: biurowce, markety, budynki uŜyteczności publicznej, uczelnie, szpitale, centra
rozrywki, domy wielorodzinne (apartamentowce), obiekty przemysłowe, a takŜe
małe
budynki: niewielkie biura, sklepy i domy jednorodzinne (rezydencje).
Zadaniem zintegrowanego systemu zarządzania budynku jest zapewnienie
wydajnego i taniego w eksploatacji środowiska pracy, rozrywki i odpoczynku, poprzez
optymalizację struktury, usług i zarządzania oraz dzięki wzajemnym relacjom pomiędzy
nimi. Integracja informacji pochodzącej od róŜnych systemów budynkowych umoŜliwia
maksymalizację funkcjonalności, komfortu, bezpieczeństwa oraz minimalizację kosztów
eksploatacji i modernizacji [16].
© 2008 Piotr Grad grad@utp.edu.pl
4
Instalacje inteligentne w budynkach
3. Realizacja techniczna systemu zarządzania
duŜych
i
małych
inteligentnych
budynków
W tradycyjnym podejściu do instalacji budynkowych stosuje się niezaleŜne
zarządzanie pracą poszczególnych podsystemów budynkowych m.in. takich, jak systemy
sterowania urządzeniami grzewczymi, wentylacyjnymi i klimatyzacyjnymi HVAC
(
H
eating,
V
entilation,
A
ir
C
onditioning)
, sterowanie oświetlenia, Ŝaluzji, systemu
sygnalizacji włamania i napadu, kontroli dostępu, telewizji przemysłowej. Rozbudowa lub
modyfikacja takich systemów zarządzania (sterowania) pociąga za sobą stosunkowo duŜe
nakłady. Instalacje te tworzą w budynku skomplikowaną sieć okablowania, utrudniającą jej
konserwację, modernizację i serwisowanie. W inteligentnych budynkach występuje
zintegrowany system zarządzania instalacjami budynkowymi umoŜliwiający koordynację
funkcjonowania zarządzanych urządzeń i pozwalający na ich elastyczną konfigurację
i modernizację, bez konieczności powaŜnych modyfikacji okablowania, nie pociąga ona
zatem za sobą duŜych nakładów pracy i kosztów.
Obecnie większość powstających
duŜych
obiektów komercyjnych jest wyposaŜona
w instalacje inteligentne lub przynajmniej ich namiastki. W wielu przypadkach takie
systemy występują obligatoryjnie w dokumentacji obiektów juŜ na etapie procedury
występowania o pozwolenie na budowę. Stosowanie systemów zarządzania w duŜych
budynkach jest nie tylko wymogiem formalnym, ale jest takŜe uzasadnione ekonomicznie,
a czas zwrotu nakładów z nimi związanych jest stosunkowo krótki.
Zupełnie inaczej sytuacja przedstawia się w przypadku
małych
budynków. Istnieje
stosunkowo niewiele standardów oferujących rozwiązania dla tego segmentu rynku m.in.
EIB/KNX, LCN, Lexel IHC. Niestety koszt wymienionych rozwiązań jest stosunkowo
wysoki
(szczególnie
w
przypadku
EIB/KNX),
co
jest
najistotniejszą
barierą
upowszechniania się tej technologii. Rozwiązania o mniejszych moŜliwościach
technologicznych takie, jak Lexel IHC, są znacznie tańsze, ale za to bardzo słabo
promowane i przez to mało popularne.
© 2008 Piotr Grad grad@utp.edu.pl
5
Instalacje inteligentne w budynkach
4. Charakterystyka tematyki inteligentnego budownictwa w odniesieniu do duŜych
obiektów o charakterze handlowym lub/i biurowym
Współczesne czasy stawiają coraz trudniejsze zadania przed projektantami
systemów zarządzania budynków. Ze względu na złoŜoność interakcji umieszczonych
w takich obiektach instalacji budynkowych, nazywa się je często inteligentnymi
budynkami. Wysokie ceny energii elektrycznej oraz innych nośników energii zmuszają do
tworzenia efektywniejszych systemów sterowania ogrzewania, klimatyzacji i wentylacji.
Mają one zapewnić komfortowe warunki Ŝycia i pracy w obiektach, bez względu na
zmieniające się warunki zewnętrzne, przy moŜliwie niskim zuŜyciu energii.
Silna konkurencja i duŜa róŜnorodność wśród firm udostępniających w swoich
obiektach powierzchnie biurowe oraz mieszkalne sprawia, Ŝe elementem przyciągającym
potencjalnego klienta, staje się równieŜ inteligencja budynku, gwarantująca przy rozsądnej
eksploatacji, relatywnie niŜsze koszty najmu, w stosunku do obiektów starszych
technologicznie. Dla niektórych klientów istotny jest nie tylko aspekt ekonomiczny
eksploatacji budynku, ale równieŜ komfort i bezpieczeństwo, jakie wiąŜe się z integracją w
takim obiekcie wielu współpracujących ze sobą systemów. Niepokoje wywołane
konfliktami zbrojnymi i poczuciem zagroŜenia aktami terroru, a takŜe ciągle wysoka
przestępczość sprawiają, Ŝe np. istotne z punktu widzenia gospodarki narodowej obiekty
zamieniają się w istne fortece, naszpikowane kamerami, czujkami, detektorami, pętlami
indukcyjnymi i innymi urządzeniami mającymi udaremnić moŜliwe akty terroru, czy
chociaŜby wandalizmu.
ChociaŜ koszt związany z zaprojektowaniem, zakupem, instalacją i uruchomieniem
zintegrowanego systemu zarządzania budynku IBMS w danym obiekcie wydaje się duŜy,
sięga on typowo od kilku do kilkunastu procent całej inwestycji, to w zaleŜności od
przeznaczenia i charakteru budynku, zwraca się on w przypadku obiektów handlowych i
biurowych w ciągu kilku lub kilkunastu lat. Dlatego naleŜy nakłaniać inwestorów do
uwzględnienia systemu IBMS w projektach nowych obiektów i sprzeciwiać się próbom
cięć budŜetu inwestycji, skierowanym przeciwko tym systemom, poniewaŜ podnosi to
koszt eksploatacji danego obiektu.
© 2008 Piotr Grad grad@utp.edu.pl
[ Pobierz całość w formacie PDF ]