архитектура и строительство

Интеллектуальное здание. Выбор структуры

Термин "интеллектуальное здание" (ИЗ) в последнее время стал очень популярным. При этом разные компании трактуют его нередко по-своему. Наша формулировка, если кратко, звучит следующим образом. ИЗ - здание, которое обеспечивает оптимальную среду обитания, эффективную, с точки зрения затрат, в течение всего жизненного цикла здания - от проектирования до утилизации.

Растущие потребности российского рынка привели к тому, что на нем сегодня представлен широкий спектр производителей оборудования, реализующего различные функции ИЗ.

Многие из ведущих производителей этого оборудования претендуют на реализацию концепции "интеллектуального" здания в своей собственной интерпретации.

В такой ситуации полезно определить границы оптимального применения различных инженерных решений относительно различных трактовок концепции "интеллектуального" здания.

Требования к инженерным системам "интеллектуального" здания можно условно разделить на две группы: требования персонала, обслуживающего инженерные системы здания и требования пользователей инженерных систем - арендаторов помещений, людей, проживающих в здании и т.п. Первая группа определяет структуру систем жизнеобеспечения здания. Вторая группа - структуру систем управления комфортом и пользовательские интерфейсы общих инженерных систем здания.

Для реализации первой группы требований обычно применяют специализированные системы локальной автоматики, либо системы на базе универсальных промышленных контроллеров. Специализированные системы, как правило, ориентированы на управление конкретными технологическими процессами вентиляции, кондиционирования, отопления и т. д. Такое оборудование представляют на российском рынке, в частности, Landis&Staefa, Honeywell, Sauter, York. Основные алгоритмы управления процессами заложены в управляющем оборудовании. За счет специализации оборудования упрощается процесс управления подсистемами, однако это же делает более сложной интеграцию специализированного оборудования в единую систему централизованного мониторинга и управления. Применение такого оборудования целесообразно, когда в здании необходимо управлять большим объемом однотипного оборудования, например, вентиляционного или отопительного, а количество типов оборудования невелико. В этом случае алгоритм управления каждым типом оборудования - один. Стоимость управляющего оборудования распределяется на большее количество объектов управления, и затраты на всю систему становятся приемлемыми. Поскольку типов оборудования не много, интеграция их в централизованную систему управления - задача, решаемая вполне определенными средствами.

Системы управления комфортом реализуют вторую группу требований. Их обычно используют в масштабах квартиры, офиса или небольшого здания для обеспечения локального климат-контроля, управления освещением, жалюзи, некоторыми бытовыми приборами и мультимедийными приложениями. Шведский журнал Research Report (8/00 (3)), описывая многофакторные системы (Multi-Agent System), предложил четыре главные категории факторов в этих системах (MAS):

 факторы персонального комфорта, каждый из которых соответствует отдельной персоне, содержат персональные предпочтения и действуют в интересах персоны в MAS, создавая максимальный пользовательский уровень, другими словами, фактор не моделирует поведение персоны, но действует в ее интересах;

 факторы комнаты, каждый из которых соответствует и управляет отдельной комнатой с целью сохранить максимальное количество энергии; принимая в расчет предпочтения персон, находящихся в комнате, принимается решение, какой уровень параметров окружающей среды, например, температура или свет, приемлем;

 факторы параметров окружающей среды, каждый из которых контролирует и управляет отдельным параметром окружающей среды в отдельной комнате; они имеют доступ к сенсорам и исполнительным устройствам для считывания и изменения параметров: например, температурный фактор может считываться температурным сенсором и управляться радиатором в комнате; цель фактора окружающей среды - достигнуть и затем поддерживать уровень параметра, определенного фактором комнаты;

 фактор системы карточек персонального учета (бэджей) хранит, информацию о том, где в здании находится персона (т. е. бэдж) и поддерживает базу данных фактора персонального комфорта и их взаимодействие по отношению к персоне (бэджу).

Оборудование, реализующее эти функции, представлено, в частности, системами EIB, LON (SIEMENS, ABB и другие), BACnet, Х10 ("послушный дом", Х10) и e-control (Crestron). Среди этих систем "золотой серединой" можно считать EIB и LON, т. к. они имеют существенно более развитую логику функционирования и возможность блочного наращивания. По сравнению с Х10 последние названные системы принципиально надежнее и дешевле. Системы EIB в настоящее время переживают процесс бурного роста, о чем свидетельствует не только увеличение количества производителей оборудования EIB, но и качественные изменения в ассоциации EIBA. С 2001г. EIBA в рамках Konnex Association ассоциируется с Batibus Club International (BCI) и European Home Systems Association (EHSA) для интеграции трех существующих стандартов в один Европейский стандарт (2). 2000 г. для EIBA стал годом активного внедрения Internet-технологий в управление системами на базе EIB и интеграции EIB со структурированными кабельными системами.

Системы на базе универсальных промышленных контроллеров могут применяться как вместо специализированных систем, так и систем управления комфортом. За счет своей массовости они дешевле специализированных систем и более гибки, чем системы управления комфортом, однако они требуют разработки алгоритма их функционирования применительно к конкретной инженерной системе. Поэтому их место - автоматизация нестандартного оборудования и использование в качестве т.н. "proxy"-систем для мониторинга и управления разнородным инженерным оборудованием, которое по своим техническим характеристикам не обладает возможностью обмена информацией с внешними системами.

В России, в частности, широко известны универсальные промышленные контроллеры SIEMENS, ABB, SAIA Burgies Electronics и другие, например, контроллеры Logo и SIMATIC у SIEMENS, AС31 у ABB, PCDx у SAIA.

В литературе (6,7) периодически встречаются публикации на тему "Интернет-дом" или "Дом, интерьер и интернет", но они, скорее, напоминают рекламу компьютерного оборудования, нежели оптимальное инженерное решение, соответствующее данному в начале статьи определению.

Такое обилие инженерного оборудования в здании делает необходимой его взаимную увязку, так как без нее автоматические подсистемы здания могут начать работать "навстречу" друг другу, например, кондиционер может препятствовать работе системы отопления. В аварийных ситуациях отсутствие интеграции между подсистемами может даже усугубить последствия аварии. Избежать таких ситуаций позволяют автоматизированные системы диспетчерского управления (АСДУ). Основными преимуществами таких систем являются:

 оптимальное взаимодействие инженерных систем (единый алгоритм функционирования);

 непрерывный анализ состояния инженерных систем;

 оптимизация потребления энергоресурсов различными системами;

 изменение состава оборудования и/или его конфигурации без значительных затрат на модернизацию кабельной системы;

 применение типовых проектных решений, унификация оборудования и информационного обеспечения;

 масштабируемость.

Изложенное выше показывает, что каждая из рассмотренных систем не универсальна и имеет свою область применения. В этой ситуации целесообразно построение структуры управления ИЗ на базе набора систем, оптимальным образом связывающего инженерное оборудование конкретного объекта. При этом необходимо дополнить инженерное оборудование объекта и связать его единым аппаратно-программным обеспечением, позволяющим реализовать комфортную среду управления и мониторинга инженерных систем, как для обслуживающего персонала, так и для пользователей. Определенные перспективы в этом направлении создает применение современного протокола BACnet [8], однако в России он применяется пока крайне редко.

Очевидно, что компания, решающая задачу обеспечения полного инженерного менеджмента объектов заказчика, должна свободно владеть всем спектром современных технологий, используемых при реализации систем ИЗ и иметь достаточный опыт в практической реализации таких проектов.

В конечном счете, именно обеспечение полного инженерного менеджмента делает здание "интеллектуальным" и обеспечивает его долгое и эффективное функционирование.


Плиты перекрытия как один из вариантов перекрытия зданий. Общее представление и перекрытиях на стройке.Специальные горизонтальные конструкции, которые являются ограждающими и несущими элементами здания,...
Как выбрать постельное белье по составу и степени комфортностиВас загнало в тупик то колоссальное количество постельного белья, которое...
В каких случаях применяются аппараты для алмазного бурения бетона?Достоинствами алмазного сверления бетона являются отсутствие шума и вредных вибраций,...
Как разумнее решить проблему сточных водРаньше все отходы просто выливались на улицу, затем стали использовать...
Чем оживить интерьер дома с металлической мебелью?Выполненные из металла мебель и элементы декора имеют десятки неоспоримых...