«Интеллектуальное здание» в России начала XXI века
С развитием информационных технологий и инженерных систем жизнеобеспечения, повышением качества строительства в целом концепция «Интеллектуального здания» приобретает реальные черты и становится самостоятельным направлением.
Современное здание представляет собой сложный организм, состоящий из множества систем (отопление, кондиционирование, сигнализация, бесперебойное электропитание, информационные технологии и др.). Эти системы призваны создать комфорт, обеспечить надежность, безопасность, а также сбережение всех ресурсов, учитывая и экологическую обстановку в соответствии с международными стандартами. Инженерные системы — это сложные технологические комплексы. Только при высоком уровне системной интеграции и проектирования на предварительной стадии возможно объединение этих комплексов в единый организм под названием «Интеллектуальное здание».
Диспетчеризация, учет ресурсов, энерго- и ресурсосбережение, повышение рыночной стоимости здания — таким становится содержание проектов на сегодняшний день. И эти темы актуальны не только в строительстве крупных административных и офисных комплексов, но и в коттеджном строительстве, и в жилых комплексах элитного класса.
Когда речь заходит о строительстве разветвленных и многофункциональных комплексов, а также о высотных зданиях, тема компьютерной диспетчеризации выходит за рамки обеспечения комфорта и уровня элитности здания и становится насущной необходимостью с точки зрения обеспечения безопасности здания. В первую очередь безопасности технологических систем. У нас в стране еще в советские времена были хорошо проработаны системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). Специалисты в этой области легко осваивают новое оборудование и комплексные подходы, связанные с тематикой «Интеллектуального здания».
Интегрированное управление
Система управления домом (Home Automation) или зданием (Building Management System) состоит из нескольких уровней. Информация от датчиков (освещенности, давления, утечки газа, задымленности) поступает на специализированные полевые контроллеры. В них записаны программы обработки сигналов от датчиков. Информация от этих контроллеров, распределенных по всему зданию, собирается на центральный процессор и систему визуализации, диспетчеризации и принятия решений. Команды с центрального устройства поступают в обратном порядке на полевые контроллеры и исполнительные механизмы (приводы, задвижки, клапаны). В каждом проекте элементы системы подбираются индивидуально, прикладное программное обеспечение пишется с учетом технического задания.
Интегрированные системы управления позволяют объединить всю автоматику дома в единый комплекс, действия составляющих которого взаимосвязаны. Сложные сценарии взаимодействия систем складываются в логические цепочки, которые затем программируются в исполнительные и управляющие устройства. Командами с одного пульта можно управлять аудио/видео техникой, шторами, освещением, контролем климата и др.
Одной из основных задач, решаемых «Интеллектуальным зданием», является безопасность. Только понимается она при этом несколько шире, чем набор таких традиционных систем, как охранно-пожарная сигнализация, видеонаблюдение и контроль доступа. Трансляция сигналов тревоги и сценарии реагирования интеллектуальных систем на возможные вторжения — в каждом подобном случае требуется разработка концептуальных подходов к безопасности объекта. Экологическая безопасность и действия автоматики при авариях инженерных систем тоже должны занимать не последнее место в этом списке.
С учетом индивидуальных требований проектируются и устанавливаются (Custom Installations) системы домашнего кинотеатра, мультизонные аудио- и видеосистемы (multiroom), оснащаются залы заседаний и совещаний, выполняются работы по акустическому дизайну помещений, подбору аудиосистем класса hi-end. Акустические колонки могут встраиваться в стены или декорироваться под ландшафтный дизайн.
Сегодня современный дом практически интегрируется в глобальное информационное пространство. Компьютерная сеть, телефония, радиодоступ по технологии DECT, быстрый доступ в Интернет, спутниковое ТВ, WAP (Wireless Application Protocol) — сервисы удаленного управления и мониторинга состояния домашних систем — всё это должно быть подчинено пожеланиям и нуждам обитателей современного дома, будь то жилой дом или учреждение. Подобные Интернет-технологии позволяют отслеживать его состояние на расстоянии тысяч километров от объекта.
Эксплуатация здания
В ходе эксплуатации здания очень важно контролировать работу всех систем из единого центра управления. Это позволяет оптимизировать затраты на эксплуатацию и профилактику и в итоге экономить на содержании здания. Сегодня уже на этапе строительства у здания появляется владелец, который заинтересован в грамотной эксплуатации всех инженерных систем, их диспетчеризации и мониторинге. Ему важно, чтобы эти системы проработали как можно дольше и эффективнее. В их функциональности заложен успех бизнеса владельца здания, так как такие системы позволяют строить отношения с жильцами и прогнозировать расходы и доходы от эксплуатации здания.
Для владельца здания необходимо интегрированно учитывать и точно тарифицировать все услуги, потребляемые жильцами здания, будь то квартиры или офисы. «Интеллектуальные» системы автоматизации зданий позволяют установить различные настройки параметров для разных помещений здания. Автоматизированная система управления дает возможность учитывать такие параметры, как время суток, время года, специальное расписание, условия работы конкретного арендатора и назначение помещения.
Стандарты
Building Management System (BMS) или Building Automation and Control System (BACS) — так принято обозначать системы управления зданием. На международном уровне процесс стандартизации систем ведется организацией ISO в рамках разрабатываемого стандарта ISO 16484. Некоторые основные части этого стандарта уже опубликованы. В начале 2004 г. ISO объявила о принятии технологии BACNet в качестве основной, объединяющей отдельные элементы «Интеллектуального здания». В качестве «полевых» систем (fieldbus) были определены протоколы EIB и LON. Пояснить это можно таким образом. «Полевые» системы непосредственно управляют приводами, датчиками, исполнительными устройствами отопления, вентиляции, освещения и других систем. EIB и LON — это распределенные системы, то есть в них нет центрального управляющего устройства, выход из строя которого парализовал бы работу системы в целом. EIB — Европейская инсталляционная шина; она учреждена как промышленный стандарт ведущими производителями электрооборудования (ABB, GIRA, Siemens). LON — порождение американской ассоциации Echelon. Первоначально эта программа решала прежде всего вопросы управления климатом. Сегодня обе системы получили широкое распространение во всем мире. Номенклатура выпускаемых изделий и количество фирм-производителей, поддерживающих эти стандарты, во многом повлияли на решение ISO. В самом деле, в ходе исполнения проекта можно ориентироваться на продукцию разных фирм и делать этот выбор, исходя из многих причин. При этом конфигурация и блок-схема системы остается неизменной.
BACNet — это уже стандарт управления на высоком уровне, то есть он минимально привязан к особенностям используемого оборудования и предполагает интеграцию на уровне общепринятого протокола TCP/IP. В этой связи он требует наличия разнообразных «шлюзов» и «адаптеров» для интеграции. Легко понять, что подобная интеграция обходится очень дорого заказчику. Именно поэтому стандарт BACNet еще достаточно экзотичен для нашей страны. Тем не менее и американская ассоциация производителей BACNet, и ее европейский аналог, и фирмы, активно участвующие в работе над этим протоколом (Siemens, Sauter и др.), интересуются российским рынком и представляют свою продукцию в ходе специализированных конференций и семинаров или через дистрибьюторов.
В России работу по гармонизации стандарта ISO 16484 ведет комитет Ассоциации инженеров по вентиляции, отоплению и кондиционированию (АВОК), объединивший ведущие компании, работающие на этом рынке. Уже опубликована первая часть стандарта, и в процессе стандартизации наша страна не намного отстает от общемирового процесса. Увидел свет англо-русско-немецкий словарь терминов. Готовится к публикации альбом типовых решений, который поможет проектировщикам, интеграторам и заказчикам лучше ориентироваться в существующих системах и их возможностях.
С 2004 г. в России заработала Ассоциация «EIB Россия», объединившая производителей (ABB, Siemens, Gira) и компании, имеющие статус EIB Partner. На начало осени 2004 г. Ассоциация насчитывала более десяти компаний-участниц. Сертифицирован Учебный центр в Москве. Это значительно упрощает обучение новых специалистов. Занятия в центре проводятся почти ежемесячно для небольших групп из 5–6 человек.
Комфорт, безопасность, ресурсосбережение
Индивидуальность заказчика (объекта) диктует главенство и значимость трех составляющих: комфорта, безопасности и ресурсосбережения. Техническое задание на такой проект формируется не сразу. Как правило требуется несколько раз в спокойной обстановке обсудить все варианты, рассказать о возможностях системы, узнать больше об архитектурной концепции здания и предполагаемом уровне инженерных систем.
Подобное предпроектное исследование имеет смысл вести либо в самом начале строительства, либо еще раньше, когда только сформирован архитектурный проект здания (или жилого дома). Только в этом случае можно говорить о хорошей проработке проекта и сознательном выборе варианта его реализации. По сути дела, разрабатывается несколько концепций:
• управление инженерным оборудованием дома;
• комплексная безопасность (включая информационную и экологическую);
• аудио- и видеосистемы в доме;
• телекоммуникации (телефония, ТВ, Интернет).
Не следует думать, что «Интеллектуальный дом» — это только удел элитного жилья. Любой среднебюджетный загородный дом постоянного проживания может быть оснащен такими системами без «неподъемных» капитальных затрат. В перспективе нескольких лет его хозяин неоднократно убедится, что все эти затраты были ненапрасными.
Современное строительство невозможно без новых технологий и инженерных инноваций.
В конце марта 2004 г. во Франфуркте (Германия) проходила выставка ISH-2003, посвященная системам водоснабжения и отопления. Это событие общеевропейского масштаба случается раз в два года. Примечательно, что впервые в рамках этой выставки подводились итоги конкурса «Архитектура + Технологии». Его лауреатами стали проекты зданий, в которых наиболее полно выразился союз инженера и архитектора. В этих проектах на первый план выходит концепция энергосбережения, комфортности и многофункциональности внутреннего пространства здания, дерзкие (но оправданные) архитектурные решения. Авторами этих проектов на равных правах являются и архитектор, и главный инженер.
Здесь уместно заметить, что для правильного развития современной концепции «Интеллектуального здания» в этот процесс должны быть вовлечены и архитекторы, и строители, и дизайнеры, и инженеры. Только тогда можно добиваться существенных результатов. И этот результат определяется не в размерах выделенного бюджета, а в разумности и продуманности предложенных решений.
Реализовать современную концепцию «Интеллектуального здания» под силу инжиниринговой компании с высоким уровнем профессионализма, способной осуществить интеграцию, проектирование и исполнение проектов, подбирая эффективное оборудование, используя алгоритмы оптимизации, опыт и знания как строительной специфики, так и высоких технологий. Так пусть же на российском рынке всё больше появляется подобных специализированных, компетентных компаний и всё больше интересных проектов попадает в фокус общественного внимания.
| Автор: О. Е. Павлов Дата: 24.11.2004 Журнал Стройпрофиль 8-04 Рубрика: интеллектуальное здание Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |