Вы здесь

Интеллектуальные технологии: тенденции и перспективы

Версия для печати

Как вместо энергозатратных строить энергоэффективные здания – вопрос чрезвычайно актуальный в цивилизованном мире. Все более острая необходимость минимизировать энергопотребление и расходы на эксплуатацию зданий однозначно требует внедрения прогрессивных строительных технологий. В частности, интегрированных интеллектуальных систем управления, главные достоинства которых – ]]>оптимизация]]> среды обитания, снижение энергопотребления и в целом эксплуатационных расходов в течение жизненного цикла зданий и сооружений.

Масштабное применение они нашли в Беларуси на таких объектах, как Минск-Арена, Национальная библиотека, гостиницы “Европа”, “Виктория”, спортивные и медицинские комплексы, подтверждая высокую рентабельность и удобство эксплуатации сооружений.

1-я Международная научно-практическая конференция “Интеллектуальные здания и сооружения. Тенденции и перспективы”, посвященная автоматизированным системам управления инженерной инфраструктурой зданий, состоялась в Минске 10 июня. Она проведена по инициативе Главного управления научно-технической политики и лицензирования Министерства архитектуры и строительства редакцией журнала “Архитектура и строительство” при поддержке ОДО “Белпромтехнологии”, БНТУ, института НИПТИС. О том, что данная проблематика вызывает интерес и на протяжении уже ряда лет находится в поле пристального внимания руководителей министерства, свидетельствуют ряд предшествующих конференции совещаний, заседание “круглого стола” с привлечением специалистов данного направления деятельности, получившее освещение на страницах нашего издания (“АиС”, № 9, 2009).

– Мы четко и ясно понимаем, что достичь тех преимуществ, которые может дать современная автоматика, традиционными способами не удастся, – сказал на открытии конференции начальник Главного управления научно-технической политики и лицензирования Минстройархитектуры, кандидат технических наук Вячеслав Коньков. – Актуальность автоматизированных систем особенно возрастает и в связи с высотным строительством, принципиально меняющем требования к инженерным системам. Для того чтобы успешно двигаться в этом направлении – постепенно, в зависимости от существующих экономических возможностей, нужно быть в курсе развития интеллектуальных технологий, изучать опыт решения проблем, с которыми сталкиваются при их применении наши коллеги в других странах. Обстановка в этом секторе меняется динамично, и мы ожидаем, что сегодняшнее мероприятие – а подобные встречи необходимо проводить ежегодно – поможет определить стратегию и тактику, представит убедительные примеры практического воплощения “умных” решений на различных жилищно-гражданских объектах.

В конференции приняли участие более 100 человек. Кроме компаний-интеграторов интерес проявили специалисты не только столичных, но и региональных проектных институтов, представители инженерного корпуса строительных и строительно-монтажных организаций, специализированных трестов, фирм-застройщиков. И это, по мнению Вячеслава Конькова, свидетельство того, что из плоскости общих рассуждений проблема переходит в область конкретной работы.

Действительно, состоявшийся обмен мнениями и опытом по применению интеллектуальных и энергосберегающих технологий между отечественными и зарубежными специалистами такого уровня, как директор SAUTER Building Control International Мартин Бисмарк (Базель, Швейцария), директор Центра автоматизации зданий Владимир Максименко (Москва), директор департамента “Энергосбережение зданий” ООО “Сименс” Юрий Тарасенко (Москва) и др., оказался, по отзывам участников, весьма информативным и полезным. Рассмотрены актуальные и наиболее интересные направления в области автоматизации и диспетчеризации инженерных систем, используемые в нашей стране и за рубежом; технические и экономические аспекты их внедрения при возведении объектов недвижимости различного назначения, особенности проектирования, строительства и эксплуатации. Как признал руководитель одной из проектных организаций, работа на конференции помогла избавиться от определенной “зашоренности” и увидеть новые перспективные направления деятельности.

В один ряд со снижением стоимости строительства

Востребованность любого технического устройства сегодня, начиная с самого нижнего бытового уровня, определяется прежде всего его интеллектуальной составляющей. Именно она в ответе за такие параметры, как удобство эксплуатации, экономичность, многофункциональность ets… И за это современный покупатель, у которого уже в крови стремление к комфорту и техническим новинкам, всегда готов выложить более высокую цену, чем за аналоги, лишенные “интеллекта”.

Только у нас все еще почитают за счастье “крышу над головой” приобрести любую. И заплатив немалую цену за долгожданные квадратные метры, их обладатели в той или иной степени оказываются перед лицом ставших привычными для нас (может, так и надо?) проблем с вентиляцией и воздухообменом, сыростью и плесенью по углам, невозможностью отрегулировать интенсивность отопления – и полным безразличием к тому, что подаваемое в дома супердорогое тепло нередко тут же уходит в открытые форточки, щедро “отапливая” улицу, а на лестничных клетках день и ночь горят лампочки Ильича…

Что и говорить, старый жилой фонд – образец равнодушия как к цене эксплуатации, так и к среде обитания. За пренебрежение ими приходится платить очень дорого. Прежде всего высокими эксплуатационными издержками (около 35–40% топливно-энергетических ресурсов страны – расходы на содержание зданий и сооружений).

В Беларуси стараются решать эту проблему, практика энергоэффективного строительства набирает обороты. Проект первого экспериментального энергоэффективного дома в Минске реализован в 2007 г., второго – в Гродно – в 2009 г. Оптимизация затрат в них достигается за счет конструктивных новшеств и главным образом автоматизации управления микроклиматом в квартирах и системы диспетчерского управления. Эти технологии, по сравнению с типовыми проектами, позволяют существенно снизить энергопотребление, и опыт эксплуатации подтвердил эффективность данных технических решений.

Планируется, что к 2015 г. в Беларуси будет строиться 6 млн м2 жилья в энергоэффективном стандарте с расходом на отопление менее 40 кВт•ч/м2 в год. Но средний-то расход по республике в три раза больше – 90–110 кВт•ч/м2!

По всей видимости, энергосберегающие технологии, которые в массе своей непосредственно “завязаны” на средствах автоматизации, должны встать в один ряд со снижением стоимости строительства.

Максимальный комфорт при минимальных энергозатратах

В Европе автоматизация зданий – реальный инструмент управления энергоэффективностью, которая рассматривается как основной проектный и эксплуатационный показатель. Это направление является главным и в деятельности швейцарской компании Sauter – технологического лидера на мировом рынке автоматизации зданий и поставщика прогрессивных технических решений, обеспечивающих высокую работоспособность, защищенность инвестиций и энергетическую эффективность объектов. Традиционная сфера применения бренда – крупные и сложные объекты, но в последнее время Sauter с успехом приходит в “умный” дом, в каждом конкретном случае предлагая варианты интегрированного использования традиционных и возобновляемых видов энергии в соответствии с локальными условиями.

Такой подход компания с успехом реализовала при строительстве своего головного офиса в Базеле, об энергетическом концепте которого участникам конференции рассказал директор SAUTER Building Control International Мартин Бисмарк. Многофункциональное здание (логистика, производство, офисные помещения), построенное с использованием самых современных инженерных решений, собственных наработок и ноу-хау, потребляет 35 кВт•ч/м2/год.

Кроме конструктивных строительных элементов, влияющих на энергоэффективность: окна (дерево/металл с тройным стеклом), хорошая теплоизоляция и высокая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, принудительная вентиляция с обязательной рекуперацией отработанного воздуха, – в качестве дополнительного ресурса используется энергия грунтовых вод (температура около 14 °C) – подземного течения, проходящего под территорией застройки. За счет этого возобновляемого источника с помощью теплового насоса вода/вода (работающего до -2 °C наружной температуры) компенсируется 85% энергии на отопление здания и 100% – на охлаждение воздуха в помещениях и IT-установок.

Венцом инновационного решения является единая система автоматизации и диспетчеризации, выполненная на базе новой системы Sauter EY-modulo5, которая эффективно управляет микроклиматом в самых разных по назначению помещениях многофункционального здания. Тем самым при минимальных энергозатратах достигается максимальный комфорт.

Участники конференции ознакомились с новым поколением семейства контроллеров Sauter. EY-modulo5 – новейшие открытые эффективные многофункциональные BACnet-контроллеры. С их помощью полностью решаются задачи открытого, модульного управления зданием, не зависящего от платформы. Передовая технология базируется на открытом протоколе связи BACnet/IP через Ethernet и любую существующую IT-сеть. Sauter EY-modulo5 поддерживает полный обмен данными для управления всем комплексом функций здания – от точного управления кондиционированием воздуха, обработки алармов и функций пожарной безопасности до комфортного комнатного управления, интегрируемого и легко масштабируемого, – и все это в единой системе. Энергетическая эффективность уже запрограммирована в модуль.

Концепция распределенного интеллекта обеспечивает наибольшую эффективность каждого компонента системы автоматизации здания. Станции автоматизации имеют стандартные алгоритмы адаптации и функции оптимизации энергопотребления. Они автоматически приспосабливаются к новой ситуации, если в помещении меняются условия его использования. Таким образом, энергетические ресурсы точно распределяются в соответствии с потребностями между различными источниками энергии и потребителями.

Превосходство интеллекта в сложных решениях

Наступило ли время говорить о приходе интеллектуальных технологий в практику строительства – зависит от точки зрения. Но в крупных современных сооружениях с характерной для них мультиформатностью только автоматика способна наилучшим образом решить концептуальные задачи. Очевидно, что жизнедеятельность такого комплекса, как Минск-Арена, без автоматизированной системы управления инженерно-техническими системами (разработчики РУП “Институт Белгоспроект”, НП РУП “Квант-АС”) оказалась бы невозможной. В целом общее количество точек контроля и управления в АСУ ИТС составляет 8100 шт. (для сравнения: аналогичные системы Национальной библиотеки и Дворца Республики имеют соответственно 3200 и 3300 каналов ввода-вывода).

Сегодня грамотный инвестор не рискнет вкладывать средства в строительство без разработки концепции объекта недвижимости. И следовательно, без обращения к современным интеллектуальным и энергосберегающим технологиям. Но большинство собственников еще мало используют этот потенциал в максимальной степени. Одни – по причине полного непонимания методов и способов эффективного управления жизнеобеспечением зданий и энергоресурсами, другие – стереотипного ощущения дороговизны и трудоемкости.

По оценкам зарубежных и отечественных специалистов, озвученным на конференции, интеллектуальные компоненты инженерных систем и сетей здания составляют примерно 5–7% от общей стоимости всех систем и удорожают строительство 1 м2 здания на 5–15 долларов США. В то же время именно интеллектуальные системы позволяют ежегодно экономить до 5–7% затрат на электро-, тепло- и водоснабжение здания, а окупаются уже на 5-й год его эксплуатации. А с 6-го года интеллектуальное здание начинает приносить владельцам дополнительно 5–7% чистой ежегодной прибыли от всех эксплуатационных расходов.

Интеллектуализация зданий, по мнению директора ОДО “Белпромтехнологии” Виталия Давыдика, – довод не только в пользу экономии. Самое главное, что правильно спроектированное и оснащенное здание сохранит свою инвестиционную стоимость и останется привлекательным рыночным товаром намного дольше, чем то, которое не отвечает требованиям завтрашнего дня.

Сегодня любое современное здание, будь то жилой дом, медицинское учреждение, завод, торговый, офисный центр или спортивное сооружение, содержит солидный объем инженерного оборудования, число которого возрастает. Автоматические подсистемы, спроектированные независимо, порой препятствуют работе друг друга и могут даже усугублять последствия возможных аварий. Обилие подсистем диктует необходимость их взаимной увязки для безопасной и удобной работы. А на высотных объектах роль автоматизированных систем диспетчерского управления резко повышается, так как они становятся неотъемлемым элементом обеспечения безопасности их эксплуатации.

– Опыт и практика показывают, – убежден Виталий Давыдик, – что только комплексный подход к построению систем автоматизации и диспетчеризации зданий с учетом их специфики позволяет увеличить эффективность использования энергоресурсов, уменьшить затраты при проектировании, строительстве и эксплуатации. И соответственно, повысить их инвестиционную привлекательность.

К структурным элементам комплексной системы автоматизации зданий (отопление, вентиляция, кондиционирование; охранная сигнализация и контроль доступа, видеонаблюдение; пожарная сигнализация, пожаротушение, оповещение, дымоудаление; учет ресурсов; управление освещением), по мнению Дмитрия Соломахо (ООО “Сарус”), наступило время добавить систему строительного мониторинга. При возведении высотных сооружений для обеспечения их безопасной эксплуатации необходим непрерывный контроль параметров, характеризующих напряженно-деформированное состояние строительных конструкций.

Интеллектуальность объекта – и на этом следует сделать особый акцент – не в количестве, составе или объеме задействованных в нем систем, а в их оптимальном наборе. Большой спектр современных возможностей автоматизации предоставляет широкий выбор технически и экономически обоснованных решений, учитывающих специфику объектов: для медицинского центра, торгово-развлекательного комплекса или отеля различными будут объем и состав инженерных систем, а системы диспетчеризации всегда индивидуальны.

Дело за малым – их полноценной реализацией. Долгое и бесперебойное функционирование сооружению гарантирует только обеспечение полного инженерного менеджмента. Совершенно очевидно, что от специалистов компаний-инсталляторов требуется не только свободное владение всем спектром современных технологий, но и достаточный опыт в практическом осуществлении проектов.

ОДО “Белпромтехнологии” более 10 лет реализует проекты автоматизации и диспетчеризации инженерного оборудования зданий и является ведущим в стране предприятием по созданию данных систем “под ключ” (проектирование, изготовление, монтаж, наладка, обучение и сервисное обслуживание). Коллективом накоплен большой опыт по внедрению АСУЗ на различных типах зданий и сооружений – Центр радиационной медицины (Гомель), областная больница (Брест), УЗ “Городская клиническая больница скорой медицинской помощи”, гостиницы “Европа” 5*, “Westa”, бизнес-центр с гостиничным комплексом “Виктория” 4* (Минск), Дворец спорта “Виктория” (Брест), Бобруйск-Арена, Борисовский завод медицинских препаратов, завод медицинского оборудования “Уномедикал” (Фаниполь), ТЦ “Град”, гипермаркет Prostorе, бизнес-центры “Капитал”, “А-100” и др.

Влияние автоматизации на энергоэффективность зданий закреплено стандартом EN 15232

– Сегодня существуют тщательно разработанные и проверенные на практике стандарты энергоэффективности для зданий различных конструкций. Разработаны стандарты и для систем автоматизации. Технологии, способные резко сократить потребление тепловой и электрической энергии, существуют. Остается начать их использовать, – убежден директор департамента “Энергосбережение зданий” ООО “Сименс” (Россия) Юрий Тарасенко. – Автоматизация зданий в отличие от конструктивных мер – менее трудоемкое и гораздо более дешевое средство повышения энергоэффективности.

Различные здания обладают различными энергетическими характеристиками в зависимости от их потребности в тепловой и электрической энергии. В соответствии с Директивой по энергетическим характеристикам зданий, изданной Европейским союзом, разработаны специальные стандарты для основных инженерных систем: отопления – EN 15316–1 и EN 15316–4; охлаждения – EN 15243; ГВС – EN 15316–3; вентиляции – EN 15241; освещения – EN 15193.

Европейский комитет по стандартизации при активном участии специалистов фирмы “Сименс” разработал новый европейский стандарт EN 15232 “Влияние автоматизации на энергоэффективность зданий”. Он дает оценку качества здания по энергоэффективности и определяет 4 класса энергетических характеристик систем автоматизации: A – высокие, B – улучшенные, C – стандартные (используемые для сравнения), D – энергонеэффективные.

Для каждого из классов систем автоматизации во всех жилых и нежилых зданиях точно определены:

  • структурированный список приборов, средств и систем автоматики и их функций управления, влияющих на энергетические характеристики зданий;
  • метод определения минимальных требований к автоматическим функциям в различных классах зданий;
  • детальный метод эффективного воздействия автоматических функций на энергетические характеристики зданий;
  • упрощенный метод предварительного подсчета и оценки влияния этих функций на энергетические характеристики типовых зданий.

Для определения класса энергоэффективности по характеристикам системы автоматизации и расчета влияния ее на энергопотребление здания на основе стандарта EN 15232 “Сименс” разработал специальный инструмент – универсальную программу EPC Tool.

В России, – рассказал председатель комитета “Интеллектуальные здания и информационно-управляющие системы” НП “АВОК”, генеральный директор Центра автоматизации зданий (Москва) Владимир Максименко, – термин “интеллектуальное здание” и все, что с ним связано, проделал за последние годы огромный путь: от полного неприятия через спекуляции и вульгаризации, доказательства эффективности на конкретных объектах и просветительскую деятельность до практической реализации и востребованности. Из профессиональных аудиторий и маркетинговых компаний термин пришел в современные проектные организации.

Теперь уже никто не спорит об эффективности вложений в такие проекты. Выбор оборудования для их реализации широк. Появились специалисты, способные воплощать проекты на высоком уровне. Вопрос встал по-другому: как оценивать или сравнивать предлагаемые к реализации проекты и в конечном счете научиться разговаривать на одном языке заказчикам, проектировщикам, строителям и эксплуатационным организациям? Такая постановка вопроса однозначно потребовала рассмотрения существующей нормативной базы и путей ее совершенствования для приведения в соответствие с появившимися на рынке современными технологиями и оборудованием. Более 30 ведущих компаний – производителей оборудования и интеграторов объединили усилия для выработки единого терминологического аппарата и стандарта по интеллектуальному зданию. На базе НП “Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике” (НП “АВОК”) был создан комитет “Интеллектуальные здания и информационно-
управляющие системы”, который упорядочил терминологию, разработав ряд стандартов, и определил единые и понятные для всех правила игры.

В поиске путей противостояния энергетическому давлению многие страны концентрируют научный, технический и нормотворческий потенциал в этом направлении. Европейская комиссия, как известно, призвала к сокращению энергопотребления зданиями к 2012 г. с 40 до 30, а к 2020 г. – до 20%. Для достижения этой цели Европа бросает в сектор автоматизации зданий очень серьезные силы. Европейская ассоциация автоматизации зданий (eu.bac) начала сертификацию оборудования для инженерного оснащения и автоматизации зданий по более жестким, чем существующие, стандартам.

В Беларуси также законодательно определен комплекс правовых, экономических и организационных мер, направленных на стимулирование энергосбережения и повышение энергетической эффективности зданий и сооружений, доля которых в общем энергопотреблении наиболее высока и достигает 40%. Это накладывает на субъектов хозяйствования серьезную ответственность за их выполнение. Совсем недавно правительством страны принято решение, согласно которому предприятия, не справляющиеся с доведенным им заданием по экономии энергоресурсов, будут платить за излишне потраченную энергию по европейским ценам.

Свой вклад в формирование общественного мнения, популяризацию интеллектуальных энерго- и ресурсосберегающих технологий и мотивацию их применения, безусловно, внесла 1-я международная научно-техническая конференция. Министерство архитектуры и строительства, которому принадлежит инициатива, и строительная общественность глубоко осознают и проявляют готовность к восприятию новых идей, так как адаптация экономики к мировым ценам на энергоресурсы жизненно важна.

 

РЕКОМЕНДАЦИИ

участников 1-й Международной научно-практической конференции “Интеллектуальные здания и сооружения. Тенденции и перспективы”
(Минск, 10 июня 2010 г.)

1. В связи с ростом цен на энергоносители, ужесточением требований к среде обитания и качеству возводимых объектов применение автоматизированных систем управления инженерным оборудованием является для современных зданий обязательным условием. Удорожание стоимости, связанное с их внедрением, компенсируется уменьшением затрат по управлению и эксплуатации, технической поддержке сооружений на более рациональном и комфортном уровне в течение их жизненного цикла.

2. Основную часть расходов на содержание зданий и сооружений составляют расходы на тепловую и электроэнергию для отопления и горячего водоснабжения. Поэтому главная задача заключается в обеспечении инфраструктуры строящихся и модернизируемых объектов качественными, экономически обоснованными решениями по учету, управлению и эффективному потреблению энергетических ресурсов, подъема на современный уровень системы организации и технологии этих решений, их постоянного развития в соответствии с потребностями общества.

3. Автоматизированные системы учета и управления энергоресурсами играют сегодня приоритетную роль при эксплуатации зданий и дают наибольший эффект в разрезе энергосбережения за счет использования ресурсов возобновляемых источников (рекуперации тепла, энергии подземных вод, климатических условий и др.), дифференцированного потребления каждым квартиросъемщиком или арендатором. Особенно важным моментом является возможность построения таких систем на основе модульного принципа, что позволяет осуществлять их поэтапный ввод в эксплуатацию с последовательным наращиванием измерительных и вычислительных средств и исполняемых функций.

4. Необходимо более интенсивно использовать интерактивные системы управления недвижимостью, реализующие интеллектуальные алгоритмы оптимизации работы оборудования и уменьшающие энергопотребление зданий и сооружений. Такие системы должны быть максимально просты в обслуживании и позволять индивидуальную самонастройку для любых типов зданий и комплексов. Описание таких систем необходимо включить в перечень мероприятий по энергоэффективности при строительстве и реконструкции зданий и сооружений, что позволит собственникам недвижимости более активно их применять.

5. Назрела необходимость создания нормативно-технической базы в области автоматизированных систем управления зданий, гармонизированной с Директивами Евросоюза по энергоэффективности и стандартами минимально допустимого расхода энергии, позволяющей осуществлять мониторинг энергоэффективности зданий в соответствии с их функциями, а также оценку экологических показателей. Нужно подумать и о разработке эффективных стимулов для внедрения энергоэффективных технологий при строительстве зданий и сооружений в рамках партнерских отношений государства и бизнеса.

6. Участники конференции подчеркивают безусловную полезность и актуальность состоявшегося мероприятия, выражают заинтересованность в продолжении диалога. Ежегодное проведение конференций и семинаров по данной тематике будет способствовать дальнейшему повышению деловой активности отечественных и зарубежных специалистов, а также потребителей и производителей топливно-энергетических ресурсов в части разработки инновационных энергосберегающих проектов и взаимовыгодного обмена технологиями.


comments powered by HyperComments
Читайте также
29.12.2005 / просмотров: 5 564
Жизнь в эпоху стремительного развития и изменения технологий обрушивает на человека мощные информационные потоки и технические новшества одно...
10.01.2010 / просмотров: 5 364
Указ о строительстве многофункционального культурно-спортивного комплекса “Минск-Арена” Президент Республики Беларусь Александр Лукашенко...
02.08.2010 / просмотров: 10 103
1-я Международная научно-практическая конференция «Интеллектуальные здания и сооружения. Тенденции и перспективы» прошла в Минске в бизнес-...