Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Když jsou budovy chytré

08.04.2008  |  zdroj: HN  |  125× přečteno      vytisknout článek

Termín "inteligentní budova" se zrodil na přelomu 80. a 90. let minulého století v USA

Poprvé byl tento pojem použit na počátku 90. let k definici vzájemně propojených technických prostředků, poskytovaných služeb a prostředků správy velkých budov navržených tak, aby jako celek co nejvíce uspokojovaly potřeby uživatelů i vlastníků budovy. Módní pojem "inteligentní budova" převzali později Japonci, kteří jím označili koncepci integrace počítačových systémů řízení technologického zařízení budovy, telekomunikací a automatizace administrativy.

Pro vyjádření jeho obsahu se objevila postupně řada různých formulací, které se od sebe liší víceméně v detailech podle toho, na jakou stránku systému kladl autor větší důraz - zda např. na spíše technickou, nebo naopak systémovou podstatu. Společným znakem je však hlavně to, že vesměs všechny definice respektují a obsahují jako základ multidisciplinární pojetí. K obecněji uznávaným patří např. hodnocení použité firmou Johnson Controls, které tyto objekty charakterizuje jako "budovy s integrovaným managementem", tj. se sjednocenými systémy řízení (technika prostředí, komunikace, energetika), zabezpečení (kontrola přístupu, požární ochrana, bezpečnostní systém) a správy budovy (údržba, plánování, pronájem, inventář) včetně odpovídajících služeb (telefonní centrála, poštovní a kancelářské služby, úklid). Optimalizací těchto složek, zajištěnou účelným sdílením informací na základě obousměrné datové komunikace (údaje ze senzorů, data obsažená v řídicím systému atd.) a vzájemných vazeb mezi nimi je zabezpečeno produktivní a nákladově efektivní prostředí. A to od počáteční fáze, resp. projektu stavby, až po její rutinní provoz. Koncepce inteligentní budovy klade důraz hlavně na to, aby jednotlivé systémy budovy byly vzájemně provázány.

Vše propojeno - a s přehledem

Zmíněná získaná data má obsluha k dispozici v přehledném grafickém prostředí s využitím multimediálních technologií spojujících datovou, hlasovou a videokomunikaci. Nezřídka se používají i nové metody názorné vizualizace, data jsou filtrována systémem tak, aby obsluha nebyla zahlcena množstvím informací, ale prioritu mají především ty, která jsou relevantní v dané situaci. Tím má k dispozici výkonný nástroj k efektivnímu, pružnému a přehlednému řízení celého objektu. Podstatné je, že data získaná v jednom ze systémů lze využít i pro činnost ostatních kde mohou přímo nastartovat požadovanou odpovídající akci - Např. pokud senzory vyhodnotí riziko požáru, systém aktivuje nejen požární ventilaci a vypne prvky, které by mohly situaci komplikovat, ale automaticky uvede do zvláštního režimu další systémy v budově (nouzový režim pro výtahy, evakuační osvětlení, otevření nouzových východů apod.) a připraví objekt k evakuaci.

Za hlavní parametry, na které se soustřeďují projektanti a provozovatelé těchto moderních budov, patří: z hlediska investora či vlastníka hlavně minimalizace nákladů na energii, provozních nákladů a výdajů na opravy a rekonstrukce, z pohledu uživatele (nájemců) pak snaha o co největší flexibilitu prostor uvažovaných k pronájmu, tak aby je bylo možné bez větších problémů a s minimem nákladů přizpůsobovat požadavkům různých uživatelů, a v neposlední řadě i kvalita prostředí budovy přispívající ke zvýšení produktivity práce. Pro vlastníka či provozovatele je prioritní hlavně dokonalý přehled o stavu probíhajících procesů v objektu a snadné ovládání a servis, umožňující úspory energií a provozních nákladů. Pro uživatele je důležitý zase komfort prostředí a podpora široké nabídky různých funkcí a služeb, které mu umožňuje technická a technologická infrastruktura budovy.

Podstatným faktorem je vzájemná kompatibilita jednotlivých systémů, protože ve většině případů každý z nich zajišťuje jiný specializovaný výrobce či dodavatel. Proto je jednou z nejdůležitějších fází projektu inteligentní budovy výběr systémového koordinátora, který bude zastřešovat projekt při jednání s dodavateli a provozovateli či vlastníkovi objektu garantovat dobrou vzájemnou součinnost všech systémů. Tím je často dodavatel hlavního řídicího systému technologických zařízení, vzhledem k tomu, že právě tento systém má v rámci komplexu různých technologických řešení a subsystémů uplatněných v budově, rozhodující úlohu.

Na rozdíl od dřívějších dob, kdy specializovaní dodavatelé nabízeli většinou vlastní proprietární systémy, lze dnes požadovanou kompatibilitu zajistit díky standardizovaným systémům a jejich prvkům poměrně jednoduše - dodržením příslušných komunikačních standardů. Za hlavní jsou dnes považovány: LonTalk, Ethernet, Internet (TCP/IP), Modbus. Současný vývoj řídicích automatů jednoznačně směřuje k tzv. IP controllerům, které budou pracovat na jednom komunikačním protokolu založeném velmi pravděpodobně na bázi Ethernet/Internet. Právě nástup technologie LONWorks s komunikačním protokolem LonTalk, kterou uvedla na trh počátkem 90. let americká firma Echelon, přinesla zásadní změnu do konceptu řešení distribuovaných řídicích systémů a sítí díky decentralizované koncepci. Byla vyvinuta proto, aby umožnila začlenit do jediného řídicího systému zařízení různých výrobců, a na rozdíl od jiných síťových systémů je koncipována tak, že inteligence je distribuována až do každého jednotlivého prvku systému.

Energie, její efektivní využití a úspory - alfa a omega moderních budov

Základní technologie a procesy, jež lze v budovách ovládat, jsou podle firmy Schneider Electric, která patří mezi hlavní dodavatele systémů pro vybavení budov, zejména vytápění, vzduchotechnika, klimatizace, osvětlení, bezpečnost a ochrana zdraví osob, kontrola a ovládání vstupů do objektů a místností, pohyblivá zařízení (např. výtahy), odběr a spotřeba elektrické energie i dalších typů médií, a samozřejmě hlavní technická zařízení budov - například trafostanice, úpravny vody, dieselagregáty, UPS a podobně.

Důležitým prvkem ve vybavení inteligentních budov je proto elektroinstalace - jak jinak, také označovaná jako inteligentní. Ta umožňuje připojit kontrolní prvky úniku plynu nebo vody, elektronické dveřní zámky a ovládání zařízení a spotřebičů, a to i dálkově, prostřednictvím např. mobilního telefonu. Sem patří hlavně ovládání a regulace osvětlení (např. automatická regulace osvětlení podle přítomnosti osob, denní doby, centrální vypínání a zapínání spotřebičů atd., v případě obytných domů třeba simulace přítomnosti jako bezpečnostní prvek, nebo ovládání žaluzií, markýz, rolet a garážových vrat. Pro administrativní a průmyslové objekty (ale nejen pro ně) je zejména z hlediska možných úspor energie důležité řízení kotelen, regulace vytápění a klimatizace po jednotlivých místnostech, regulace tepelných čerpadel, kontrola a řízení spotřeby energie, dálkový odečet elektroměrů, měřičů tepla. Při tom lze využít řady automatizovaných systémů a funkcí, jako jsou např. různé časové programy. Správa spotřebičů a celého systému se provádí jednoduše ovládacími panely, v některých případech lze různé subsystémy ovládat i vzdáleně telefonem či dálkovým ovladačem.

Řešení zaměřená na optimální využívání energie technologických zařízení budov se zaměřují na dvě hlavní oblasti: první je vytápění, chlazení, a vzduchotechnika, druhou pak osvětlení.

V obou případech jsou součástí inteligentních budov systémy, které dokáží energii jak šetřit, tak ji i vyrábět, a zásobovat jí různá zařízení. Uplatňují se např. tepelná čerpadla, sofistikované klimatizační a ventilační systémy apod., na střechách a v okolí budov a areálů najdeme často jako jejich součást fotovoltaické panely, které přeměňují sluneční energii na elektřinu.

Budiž světlo - ale s mírou...

U osvětlení jsou kromě využívání energeticky úsporných zdrojů uplatňují se nové zdroje jako LED osvětlení, halogenové žárovky, úsporné zářivky apod., umožňující volit různé druhy optimálního osvětlení pro různé účely - využívány i aplikace časových programů pro řízení osvětlení chodeb a schodišť, automatickou regulaci osvětlení podle intenzity denního světla. K úsporným řešením, která se uplatňují v moderních budovách, patří i vytvoření více světelných okruhů v daném prostoru tak, aby mimo hlavní provozní dobu bylo možné prostřednictvím řídícího systému snížit úroveň osvětlení.

Prostřednictvím řídícího systému lze nastavit časové programy např. pro zapínání a vypínání zásuvek pro kopírovací přístroje, úklidové mechanismy a další funkce.

K důležitým funkcím řídícího systému budovy patří rovněž sledování hodnoty technického maxima, smluvně dohodnutého s dodavatelem elektrické energie. Systém zabezpečuje dodržování (nepřekročení) této hodnoty. Systém porovnává v určených intervalech skutečnou a ideální spotřebu a při překročení přípustné hodnoty odpojí některý z méně důležitých spotřebičů podle předem definované tabulky priorit. Regulační algoritmy umožňují odpínání zátěží nejen podle okamžité spotřeby, ale i podle jejího trendu, tj. podle očekávané spotřeby na konci čtvrthodiny.

Řízení vnitřního klimatu je v budově řešeno s ohledem na vnější povětrnostní podmínky a využíváním systémů s proměnným průtokem vzduchu podle skutečné potřeby ve větraných prostorech (VAV boxy). K úspoře energie může výrazně pomoci i snižování spotřeby pravidelným krátkodobým vypínáním zařízení, neboť většina zařízení je výkonově dimenzována pro nejhorší možný případ - např. ventilátory VZT jednotek mohou být podle Schneider Electric vypnuty na 10 minut každou hodinu, aniž by se to projevilo na kvalitě prostředí. Energii lze šetřit řízením výkonu zdrojů tepla a chladu podle okamžité potřeby na odběr, rozložením celkového výkonu zdrojů tepla a chladu do více výkonových stupňů, aby bylo možné respektovat časově proměnné požadavky na jejich výkon

Bezpečnost ve všech patrech

Kromě technologií zaměřených na úspory energií a úsilí o zásobování energií v co největší míře, jak je to možné, z vlastních energetických zdrojů, je dalším klíčovým faktorem řešení bezpečnostní problematiky. Vzhledem k tomu, že většina inteligentních budov ve firemním sektoru jsou několikapatrové vícepodlažní budovy, v řadě případů mnohaposchoďové mrakodrapy, kde je bezpečnost jejich obyvatel otázkou číslo jedna, je mimořádná pozornost věnována i jejich zabezpečení - a to jak proti kriminalitě či vstupu neoprávněných osob, tak pro případ požáru apod.

Evakuace z výškových budov není jednoduchá záležitost, a proto je mimořádná pozornost věnována protipožárním opatřením. Při stavbě moderních budov jsou používány speciální nehořlavé a ohnivzdorné materiály, a objekty jsou protkány sítí senzorů, které hlídají riziko požáru. Ty přicházejí ke slovu, pokud zaregistrují kouř nebo teplotu převyšující programem povolené hodnoty, a aktivují vnitřní automatické protipožární systémy, které obvykle dokáží zdolat rizika menších požárů vlastními silami během krátké chvíle. Pokud k požáru dojde, a je nad síly protipožárního vybavení budovy nebo by toto riziko hrozilo, přicházejí ke slovu speciální záchranné evakuační systémy. I ty prodělaly v posledních letech právě v souvislosti s moderními konstrukcemi značný vývoj a dokáží účinně dostat z ohrožené budovy značný počet lidí ještě než dorazí hasiči.

V Izraeli zase vznikly záchranné systémy, umožňující rychlou evakuaci osob z výškových budov - a to jak skupinovou, tak individuální, pomocí flexibilních "skládacích" kabin, nebo jednoduchých závěsných postrojů, které mohou být umístěny přímo v kancelářích a během okamžiku připraveny k použití. Systém, který vyvinula izraelská společnost YYY v podobě jakéhosi několikapatrového "skládacího výtahu" upevněného na střeše výškové budovy, umožňuje rychlý únik z ní - v případě nebezpečí se rozvine na přesné pozice u oken, jimiž ohrožení lidé nastoupí do kabinek a postupně jsou spuštěni do bezpečí na zem. Podobný systém vyvinula pod názvem Spider další izraelská firma Moseroth. Je určen pro postupnou vícenásobnou samostatnou evakuaci jednotlivců z výškových budov. Zařízení zkonstruované z ocelových kabelů může být instalováno stabilně na podlaze nebo na zdi místnosti, takže je vždy připraveno posloužit v případě ohrožení budovy v důsledku požáru, přírodní katastrofy, technické havárie apod.

Digitální oči bdí

Další kategorií spojenou s projektováním a provozem inteligentních budov jsou bezpečnostní dohledové systémy - většinou jde o uzavřené kamerové TV okruhy CCTV, které monitorují provoz na klíčových místech a prostorách v budově i jejím okolí a vyhodnocují potenciální rizika. V řadě případů jsou napojeny i na přístupové systémy budov, které umožňují povolit vstup jen oprávněným osobám a v některých případech i sledovat jejich pohyb po budově - což se uplatňuje zejména v objektech se speciálním bezpečnostním režimem. Zde stojí za pozornost hlavně uplatnění nejnovějších technologií založených na biometrii, bezkontaktních technologiích apod., kde klasické přístupové karty nahrazují už moderní produkty typu bezkontaktních čipových karet obsahujících podrobné údaje o uživateli, stejně jako prvky umožňující jednoznačnou identifikaci a verifikaci osob s vysokou přesností jako snímače otisků prstů, rozpoznávání identity pomocí oční duhovky, obličeje apod.

Komunikační systémy - ať už v podobě strukturované inteligentní kabeláže či bezdrátových sítí - jsou stěžejním prvkem technologické infrastruktury moderních budov. Kromě přenosu dat ze sítě senzorů, jimiž jsou inteligentní budovy osazeny, jsou základem pro systémy, v nichž se uplatňují pokročilé digitální technologie, které nahrazují dřívější telefonní a telekomunikační služby. IP telefonie, e-mail a instant messaging vystřídaly klasické telefony, faxy a dálnopisy, které měly omezené možnosti, a jejich místo zaujala multifunkční komunikační zařízení, která umožňují přenášet nejen hlas, ale i obrazová data. A co je hlavní - za zlomek ceny, kterou představovaly dřívější provozní náklady analogových systémů. Díky internetové telefonii a z ní odvozených systémů tak už není problém nejen v rámci budovy, ale i vzdálených poboček (a to dokonce na globální úrovni) komunikovat zcela zdarma, což přináší výraznou úsporu nákladů

V některých administrativních budovách - jako je např. nový objekt společnosti Price Waterhouse Cooper v Praze už není ani systém klasických kanceláří, ale zaměstnanec si prostě rezervuje na požadovanou dobu určité místo v budově, kde má po příchodu k dispozici internetové připojení a "virtuální" pracoviště se všemi funkcemi a službami, kterou pro danou práci potřebuje. Stačí mu jen si připojit svůj počítač...

Od inteligentních budov k inteligentním městům

V současné době lze sledovat kromě rostoucího podílu uplatňování moderních technologií a materiálů při výstavbě IB i další trend: posun od solitérních projektů inteligentních budov jako state-of-art svého druhu k celým urbanistickým komplexům tohoto charakteru, tvořeným většími soubory objektů doslova prošpikovaných moderními technologiemi, které jim dávají nové možnosti, a to dokonce až na úrovni měst. Skutečný boom zažívají arabské státy, které mohutně investují své ropné zisky právě do výstavby supermoderních objektů a městských aglomerací, v nichž se uplatňují nejmodernější technologie a systémy nejen v oblasti stavebnictví, ale i komunikace apod. Typickým příkladem je nyní např. mohutná výstavba ve Spojených arabských emirátech, kde v Dubaji vyrůstají nejen nejvyšší a nejmodernější mrakodrapy doslova prošpikované technologickými zázraky, ale i celá města na moři. Byla vyvinuta nová řešení např. pro výtahy, důležité hlavně pro stále vyšší budovy. Podílejí se na nich mj. i české firmy - např. v nejvyšší současné budově v Dubaji najdete výtahy z břeclavské firmy Otis, která pro mrakodrap vyrobila speciální rychlovýtahy. V Dubaji připravuje nyní se svým týmem proslulý britský architekt Norman Foster i projekt ekologického čistého města "Masdar City", které nebude produkovat žádné škodlivé emise. Dopravu budou zajišťovat elektromobily, zásobování energií solární elektrárny apod. A nejde o žádnou sci-fi - první "bezemisní" čisté město má vyrůst už během následujících dvou let.

Nicméně inteligentní budovy už nejsou jen doménou zahraničních velkoměst. Řada objektů, které odpovídají parametrům pro toto označení, už stojí i v českých městech, jsou často součástí nově budovaných průmyslových parků a logistických areálů či výzkumných a technologických center, ale např. i hotelových komplexů. K nejnovějším patří např. nyní otevřený čtyřhvězdičkový Clarion Congress Hotel Prague společnosti CPI Hotels, který patří k technologicky nejlépe vybaveným hotelům ve střední Evropě. Pro hlasovou komunikaci byl v Clarion Congress Hotel Prague nainstalován nejpokročilejší telefonní systém společnosti Cisco Systems. Hotel tak svým zákazníkům poskytne uživatelsky velmi příjemné hotelové telefony s barevným displejem a dotykovou obrazovkou, které kromě klasického telefonování umožňují ovládat či objednávat nejrůznější služby v přímém napojení na jejich poskytovatele. Takovými službami mohou být například rezervace míst v restauracích, on-line předpověď počasí, stav hotelového účtu, buzení, pokojové video, informace o odletech letadel nebo třeba hlídání dětí v hotelových pokojích s použitím IP kamery. Kvalitní pevná i bezdrátová datová infrastruktura bude zároveň poskytovat flexibilní a spolehlivou platformu pro účastníky kongresů a výstav. Součástí hotelového vybavení je i vysokorychlostní internetové připojení, které je přístupné každému hostu okamžitě po připojení síťového kabelu v pokoji. Host prostřednictvím internetového prohlížeče vstoupí do prostředí specializované obslužné aplikace, a může se rozhodnout pro požadovanou variantu služby a okamžitě používat internet bez nutnosti další konfigurace.

V ČR už vzniklo i specializované pracoviště zaměřené na systémy inteligentních budov: Fakulta aplikované informatiky Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně provozuje novou laboratoř integrovaných technologických a řídících systémů v budovách, kde se studenti učí, jak projektované objekty dobře tepelně zajistit. Letos k ní přibude druhá, zahrnující jejich technické zabezpečení. "Inteligentní budova představuje jakousi koncentraci moderních technologií pro zlepšení funkčnosti objektů," uvedl děkan fakulty Vladimír Vašek.

AUTOR: Josef Vališka
šéfredaktor časopisu Technik

Další informace najdete v dubnovém vydání měsíčníku Technik


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
Ekologický oskar
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist