Automatyka budynków – inteligentne usieciowienie pracy budynku
Wszystkie budynki komercyjne są obecnie wyposażane w automatyczne sterowanie budynkami. Ogrzewanie, oprawa oświetleniowa, klimatyzacja, technika chłodzenia i zaciemniania oraz technologia drzwi i okien są połączone w sieć i wzajemnie się ze sobą komunikują. Za pomocą inteligentnych systemów zarządzania budynkiem można wygodnie centralnie sterować komponentami przy ograniczonej ilości kontaktu fizycznego.
Cele: efektywność energetyczna, komfort i bezpieczeństwo
W przyszłości nie tylko samochody będą samodzielnie napędzane: również budynki stają się coraz bardziej zautomatyzowane. Samoczynnie regulują one ogrzewanie, wentylację i instalację klimatyzacji. W zależności od jasności zewnętrznej i obecności osób w pomieszczeniu, przełączają one oświetlenie na odpowiedni poziom. Podnoszą lub opuszczają żaluzje, a także otwierają i zamykają okna i drzwi. I robią to wszystko, odpowiadając dokładnie na potrzeby użytkowników lub mieszkańców, gdy poruszają się po budynku. Po wyjściu z budynku, zużycie energii zostaje automatycznie zredukowane do minimum, dostęp zostaje zablokowany, a system alarmowy aktywowany.
Ten rodzaj techniki automatyzacji jest obecnie instalowany we wszystkich nowych budynkach użytku publicznego i nieruchomościach komercyjnych. Można go także wykorzystać do optymalizacji istniejących już nieruchomości. Kluczowym zwrotem jest zdecydowanie automatyka budynków. Automatyzacja oznacza każdą czynność nie wykonywaną przez człowieka, która ma wpływ na urządzenie lub system. Automatyka budynków (BA) odnosi się do całości urządzeń wykorzystywanych do automatycznego sterowania, regulacji, monitorowania i optymalizacji w budynkach.
Oznacza to, że wszystkie czujniki, napędy nastawnika, elementy obsługowe, odbiorniki i inne jednostki techniczne w budynku są połączone w sieć. Automatyka budynku wykonuje następnie automatycznie określone procesy funkcjonalne w ramach techniki budynku, zgodnie z zalecanymi ustawieniami. Techniczne wyposażenie budynku, które często może być złożone, jest zatem skutecznie i centralnie zarządzane. Celem jest zwiększenie efektywności energetycznej, opłacalności i bezpieczeństwa użytkowania budynku oraz zapewnienie maksymalnego komfortu użytkownikom i mieszkańcom.
Struktura automatyki budynku jest zgodna z normą DIN EN ISO 16484
Poziom zarządzania monitoruje system i optymalizuje jego działanie za pomocą specjalnego oprogramowania – systemu zarządzania budynkiem. Oprogramowanie wizualizuje i zapisuje informacje oraz dane.
Poziom automatyki dotyczy zestawiania i oceny informacji. Polecenia sterowania przełączania i pozycjonowania są wysyłane z powrotem do poziomu terenowego. Jednak można je również przenieść na wszystkie inne poziomy z poziomu poleceń.
Poziom terenowy obejmuje wykonywanie wszystkich funkcji oraz pomiar i raportowanie danych. Dane te pochodzą z czujników (np. czujników temperatury, jakości powietrza, natężenia oświetlenia, czujników ruchu, zestyków okiennych, czujników prędkości wiatru, opadów) i napędów nastawnika (serwomotorów do zaworów i klap, przełączników i ściemniaczy do oświetlenia, napędów do żaluzji, okien i drzwi) oraz innych przycisków i przełączników.
W celu przesyłania informacji z czujników lub poleceń sterowania pozycjonowania do napędów nastawnika, urządzenia muszą być podłączone do wspólnej sieci.
Rozporządzenie UE w sprawie całkowitej efektywności energetycznej budynków
Rozporządzenie UE w sprawie całkowitej efektywności energetycznej budynków jest siłą napędową automatyki budynków. W końcu 40 procent całkowitego zużycia energii w UE przypada na sektor budynków. Zgodnie z rozporządzeniem UE należy poprawić ogólną charakterystykę energetyczną wszystkich budynków. Zależy to przede wszystkim od fasady termicznej i charakteru technicznego wyposażenia budynku. Obiekty te mogą być również dodatkowo ulepszone poprzez instalację systemu automatyzacji.
W ramach badań na uniwersytecie Biberach University of Applied Sciences („Zapewnienie efektywności energetycznej poprzez automatykę budynków zgodnie z DIN V 18599 i DIN EN 15232”) zbadano, ile energii mogą zaoszczędzić poszczególne funkcje systemu automatyzacji budynku. Wśród wyników badań stwierdzono, że zautomatyzowane oświetlenie w połączeniu z żaluzjami zewnętrznymi daje potencjał oszczędności rzędu 40 procent. Porównanie kosztów inwestycji i oszczędności daje w efekcie średni czas amortyzacji systemów automatyzacji budynków wynoszący od dwóch do dziesięciu lat.
Podsumowując, w badaniu stwierdzono, że automatyka budynku może w znacznym stopniu przyczynić się do jego efektywności energetycznej. Dlatego też potwierdzono naukowo, że normalne zachowania użytkowników często prowadzą do niepotrzebnie wysokiego zużycia energii.
Automatyka jako „idealny” użytkownik
„Idealni” użytkownicy musieliby wyłączać ogrzewanie podczas wentylacji pomieszczeń, a następnie zamykać okna tak szybko, jak to możliwe. Dodatkowo, musieliby włączać światło tylko wtedy, gdy pomieszczenie jest używane, a następnie używać tylko takiej ilości światła, jaka jest potrzebna. W nieużywanych pomieszczeniach, zwykle w nocy lub w dni wolne od pracy, wyraźnie obniżyłoby to temperaturę powietrza w biurach.
Ponieważ tego typu idealni użytkownicy występują niezwykle rzadko – tak naprawdę użytkownicy nieidealni zapominają o otwartych oknach i zostawiają je otwarte na noc – lukę tę można znacznie zlikwidować przy pomocy automatyki budynku. Dlatego też inteligentne budynki postępują w sposób bardziej energooszczędny niż ludzie.
Automatyczna wentylacja dla lepszego powietrza w budynku i wyższego poziomu higieny
Automatyka budynku może poprawić nie tylko współczynnik sprawności energetycznej, lecz także jakość powietrza w pomieszczeniach. Dzieje się tak dlatego, że inteligentne systemy okienne są połączone przez sieć z systemem zarządzania budynkiem i umożliwiają automatyczną, naturalną wentylację. Pozwala to na wentylację pomieszczeń i dopływ świeżego powietrza według potrzeb – odbywa się to całkowicie bezdotykowo dzięki inteligentnej automatyce okien. Dzięki temu użytkownicy unikają kontaktu fizycznego, a zatem eliminują ryzyko przenoszenia zarazków i wirusów. Kolejna zaleta: regularna wymiana powietrza poprawia jakość powietrza w pomieszczeniach – korzystnie wpływając na koncentrację i zmniejszając ilość aerozoli, a tym samym obniżając ryzyko infekcji wirusowych.
Inteligentny budynek i Inteligentny dom
Technologie inteligentnego domu to rosnący rynek. © Exorbitart / GEZE GmbH
Systemy inteligentnego budynku są jednak stosowane nie tylko w budynkach biurowych i przemysłowych, hotelach czy szpitalach. Wzrasta również zainteresowanie techniką automatyzacji dla domów. „Inteligentne domy” to te, w których sterowanie zasilaniem elektrycznym i zużyciem energii jest połączone w sieć z urządzeniami domowymi i oświetleniem.
Można również połączyć sieci domowe z elektroniką użytkową, systemami monitoringu i bezpieczeństwa, żaluzjami, systemami zamykania okien i samozamykaczy. Funkcje te można dostosować do indywidualnych potrzeb użytkowników, a tym samym zapewnić większy komfort. Pomagają również oszczędzać koszty i zasoby.
Dowiedz się więcej o inteligentnych budynkach
Czym jest BACnet?
BACnet (Building Automation and Control Networks) jest protokołem wysokiego rzędu dla automatyzacji budynków. Został opracowany w 1995 roku pod auspicjami Amerykańskiego Stowarzyszenia Inżynierów Ogrzewnictwa, Chłodnictwa i Klimatyzacji (ASHRAE). Celem było stworzenie niezależnego od producenta protokołu komunikacyjnego dla inteligentnych komponentów i systemów w automatyki budynków. Protokół jest dokumentowany w ISO 16484 część 5 od 2003 roku.
BACnet umożliwia stacjom automatyzacji różnych producentów wzajemną wymianę informacji bez konieczności ponoszenia kosztów licencji na specjalny sprzęt do transferu danych. BACnet stosuje się zatem w przypadku, gdy konieczne jest połączenie w sieci urządzeń kilku różnych producentów za pomocą protokołu.
Drzwi wejściowe do siedziby firmy Vector w Stuttgarcie
Inteligentne sterowanie budynkiem w nowej siedzibie firmy Vector
Rozwiązania sieciowe GEZE z BACnet przynoszą znaczne korzyści w zakresie planowania i obsługi:
- spersonalizowane cyfrowe rozwiązania połączenia sieciowego z BACnet
- centralne sterowanie ponad 180 drzwiami w systemie zarządzania budynkiem - jeszcze większy komfort i bezpieczeństwo podczas normalnego trybu pracy i w przypadku zagrożenia
- wielozadaniowa funkcjonalność i interakcja – widoczna w każdej chwili i z każdego miejsca
- Efektywność energetyczna: interakcja pomiędzy techniką drzwiową a systemem regulacji klimatu
- wsparcie podczas fazy budowy: Komunikacja między ekspertami z danych mechanizmów
Przejdź do studium przypadku kampusu IT firmy Vector w wykonaniu GEZE
Udana integracja: automatyka budynku za pośrednictwem GEZE Cockpit w siedzibie GAG w Kolonii
GEZE Cockpit z interfejsem BACnet zapewnia inteligentne połączenie sieciowe z systemem zarządzania budynkiem Priva w siedzibie GAG w Kolonii – a tym samym większą efektywność, bezpieczeństwo i wygodę.
Przejdź do obiektu referencyjnego GEZE dla siedziby GAG
System automatyzacji budynku GEZE Cockpit
System automatyzacji budynku GEZE Cockpit łączy wszystkie inteligentne komponenty technologii drzwiowej, okiennej i bezpieczeństwa
GEZE Cockpit jest pierwszym systemem automatyzacji budynku w zakresie inteligentnych drzwi, okien i technologii bezpieczeństwa. System automatyzacji budynku GEZE Cockpit pozwala połączyć w sieć, sterować centralnie i precyzyjnie monitorować elementy systemów automatyki z zakresu drzwi, okien i technologii bezpieczeństwa oferowanych przez GEZE i innych producentów. BACnet, najbardziej popularny standard komunikacji w automatyce budynku, umożliwia interoperacyjność. GEZE Cockpit można stosować jako niezależny system zarządzania budynkiem lub zintegrować z nadrzędnym systemem automatyzacji budynku.
Elementy sprzętowe systemu sterowania budynkiem składają się z wbudowanego systemu, na którym można zainstalować trzy różne pakiety oprogramowania GEZE o różnych funkcjach użytkowych. Wymiana danych pomiędzy GEZE Cockpit a produktami odbywa się poprzez moduł interfejsu IO 420 za pośrednictwem otwartego protokołu komunikacyjnego BACnet. Niezależnie od tego, czy używasz komputera PC, tabletu, czy smartfona: aplikacje dla GEZE Cockpit są oparte na przeglądarce internetowej i dlatego mogą być używane na każdym urządzeniu obsługującym protokół IP.
Oprogramowanie przeglądarkowe
GEZE Cockpit obsługuje aplikacje przeglądarkowe oprogramowania, dzięki czemu dostęp do informacji można uzyskać za pomocą dowolnego urządzenia kompatybilnego z IP – komputera, tabletu lub smartfona.
GEZE Cockpit
Wersję podstawową można zintegrować z nadrzędną technologią sterowania budynkiem w celu obsługi produktów GEZE. Aplikacje Cockpit VISU i VISU+ zamieniają je w niezależny system automatyzacji budynku. © Annika Feuss / GEZE GmbH
Moduł interfejsu IO 420
Wymiana danych pomiędzy GEZE Cockpit a zintegrowanymi drzwiami i oknami odbywa się za pośrednictwem modułu interfejsu IO 420. Protokół BACnet zapewnia współdziałanie. © GEZE GmbH
Wszechstronne wsparcie dla wszystkich zaangażowanych ekspertów
GEZE wspiera wszystkich ekspertów uczestniczących w każdym aspekcie projektowania okien i drzwi wielofunkcyjonalnych.
Architekci, metalowcy, projektanci bezpieczeństwa, specjaliści od ochrony przeciwpożarowej i instalacji elektrycznych oraz integratorzy systemów muszą być zaangażowani w proces planowania na możliwie najwcześniejszym etapie, aby zagwarantować właściwą współpracę poszczególnych systemów przy jednoczesnym zapewnieniu maksymalnych korzyści. Znormalizowane elementy połączenia sieciowego i indywidualne wsparcie projektu przez GEZE gwarantują wszystkim zainteresowanym niezawodność planowania.
Płynne i wielozadaniowe działanie
Otwarty protokół komunikacyjny BACnet umożliwia płynne i wielozadaniowe działanie. Oferuje on komponenty typu plug & play, pozwalające na szybkie podłączenie urządzeń i produktów. Umożliwia to interakcję systemów, gwarantuje szybką integrację z systemem komunikacji i zapewnia niezbędną elastyczność, nawet w przypadku zmian w planach w ostatniej chwili.
GEZE oferuje pomoc w utrzymaniu w należytym stanie, wsparcie i usługi szkoleniowe
GEZE Cockpit zapewnia użytkownikom budynków zauważalne oszczędności, a jednocześnie poprawia bezpieczeństwo budynku i znajdujących się w nim osób. Korzyści dotyczą również pracowników: GEZE Cockpit jest łatwy i komfortowy w użyciu: status drzwi, okien, systemów usuwania dymu i ciepła oraz dróg ewakuacyjnych można wygodnie kontrolować i bezpiecznie monitorować z dowolnego miejsca i w dowolnym czasie za pomocą każdego urządzenia wykorzystującego protokół IP.
