Inteligentní budova (I)

1. ÚVOD

Profil inteligentní budovy

Termín "inteligentní budova" má svůj původ v USA, kde byl poprvé použit zhruba před deseti lety 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.

Označení "inteligentní budova" převzali později Japonci, kteří tímto pojmem označili koncepci integrace počítačových systémů řízení technologického zařízení budovy, telekomunikací a automatizace administrativy.

Postupně se po celém světě zrodila celá řada dalších definicí pojmu "inteligentní budova", více či méně se odlišujících podle toho, zda jejich autor kladl důraz na technickou či systémovou stránku věci. Ve všech je však obsaženo základní hledisko - multidisciplinární přístup k projektu stavby tak, aby byly optimálním způsobem splněny požadavky jak vlastníka budovy, tak i jejích uživatelů.

Obsah pojmu "inteligentní budova" lze výstižným způsobem popsat následující formulaci:
Inteligentní budovy jsou objekty s integrovaným managementem, tj. se sjednocenými systémy řízení (technika prostředí, komunikace, energetika), zabezpečení (kontrola přístupu, požární ochrana, bezpečnostní systém) a správy budovy (plánování, pronájem, leasing, inventář). Optimalizací těchto složek a vzájemných vazeb mezi nimi je zabezpečeno produktivní a nákladově efektivní prostředí. Inteligentní budova pomáhá vlastníkovi, správci i uživateli realizovat jejich vlastní cíle v oblasti nákladů, komfortu prostředí, bezpečnosti, dlouhodobé flexibility a prodejnosti. Inteligentní budova uspokojuje současné potřeby vlastníka a nájemce budovy a může být jednoduše přizpůsobena jejich rostoucím nárokům v budoucnosti, umožňuje úspory pořizovacích i provozních nákladů.

K základním požadavkům vlastníků a uživatelů budov patři především:
vlastník - investor

minimalizace nákladů na energii minimalizace provozních nákladů minimalizace nákladů na opravy a rekonstrukce

uživatel - nájemce

flexibilita pronajatých prostorů kvalita prostředí budovy přispívající ke zvýšení produktivity práce

Inteligentní budova - to je koncepce přístupu k řešení. Zatímco jednotlivé výrobky a technologie bývají rychle překonány modernějšími, koncepce vycházející z trvalých potřeb uživatelů i vlastníků zůstává.

Na realizaci "inteligentní budovy" se proto musí v tomto duchu podílet všichni účastníci - investor, architekt, inženýři projekčního týmu, případně i budoucí uživatel, a to již od samého počátku projektu.

2. Integrace systémů, význam systémového integrátora
Provoz moderní administrativní či jiné veřejné budovy zajišťuje řada systémů - řízení vytápění, chlazení a vzduchotechniky, řízení osvětlení, řízení energetické soustavy budovy včetně náhradních zdrojů, řízení výtahů, požární signalizace (EPS), přístupový (kartový) systém, zabezpečovací systém, uzavřený televizní okruh a případně další systémy.

Jednotlivé systémy a zařízení mají své výrobce a dodavatele, kteří často vybavují tyto systémy autonomní automatikou zajišťující optimální provoz zařízení s rozsáhlými možnostmi diagnostiky provozních a poruchových stavů. Automatika systémů je zpravidla založena na mikroprocesorové technice, prakticky každý takový elektronický výrobek má své vlastní rozhraní pro připojení sériové sběrnice pro komunikaci s osobním počítačem na pracovišti obsluhy, odkud lze efektivně řídit a monitorovat činnost zařízení. Bezchybná činnost každého z těchto celků v autonomním režimu je samozřejmou podmínkou.

Pro funkci budovy jako celku je však nutný přenos informací mezi jednotlivými systémy - např. při požárním poplachu se spustí požární ventilace, vypne ostatní vzduchotechnika, uvedou se do požárního režimu výtahy, osvětlí se evakuační trasy a odblokují únikové východy. Dalším příkladem může být ovládání osvětlení nebo klimatizace jednotlivých prostorů podle stavu jejich obsazenosti, který je vyhodnocen přístupovým systémem, nebo aktivace příslušného okruhu CCTV při narušení objektu signalizovaném zabezpečovacím systémem. Přitom je třeba si uvědomit, že přenos dat mezi systémy elektronickou cestou je operativnější a vzniká při něm méně chyb než při komunikaci pracovníků obsluhy jednotlivých systémů.

Vazba mezi systémy může být realizována diskrétními signály přenášenými mezi vstupním a výstupním zařízením jednotlivých systémů. Tyto signály nesou konkrétní informaci, jejíž význam je předem definován již v projektu. Počet takto přenášených informací je fyzicky omezen počtem vstupních a výstupních kanálů, které mají jednotlivé systémy k dispozici, pozdější rozšíření je obtížné vzhledem k nutnosti zásahu do hardware systémů včetně realizace nových kabelových propojení. Pro komfortní komunikaci s každým ze systémů je pak nutné nasazení vlastního PC na pracovišti obsluhy.

Skutečné propojení činností jednotlivých systémů v rámci "inteligentní budovy" lze realizovat integrací, tj. propojením systémů prostřednictvím komunikačních kanálů. Tuto propojitelnost lze dosáhnout několika způsoby:

využitím brány (gateway), tj. jednotek, které překládají komunikační protokol a data jednoho dodavatele do protokolu a dat jiného dodavatele sdílenými protokoly, které jsou výsledkem spolupráce dvou nebo více dodavatelů vyvíjejících společný protokol, umožňující obousměrnou komunikaci jejich zařízení aplikací standardů, universálních protokolů, vyvinutých sdruženími výrobců a normotvornými organizacemi. Výrobce, který je ve shodě s daným standardem, se potom může připojit na zařízení kteréhokoliv jiného výrobce pracujícího s tímto standardem. V současné době je rozpracována řada takových standardů, např. BACnet (Building Automation and Control Network), LON (Local Operating Networks) a podobně.

Tato propojitelnost a otevřenost jednotlivých systémů přináší uživateli nezávislost na konkrétním dodavateli, interakci jednotlivých systémů umožňující zvýšení komfortu, bezpečnosti a produktivity, možnost využití sdílených komunikačních médií a společnou správu informací z jednotlivých systémů na jednom operátorském pracovišti ve společném grafickém prostředí. Přitom množství a konkrétní význam přenášených informací a povelů mezi jednotlivými systémy jsou určovány programovými prostředky a je proto možné je dle potřeb uživatele modifikovat. U rozsáhlejších objektů musí být samozřejmě možné v případě požadavku uživatele vybavit toto operátorské pracoviště několika pracovními stanicemi, na které bude dle kompetencí jednotlivých operátorů ovládání a monitorování jednotlivých oblastí rozděleno.

K tomu, aby bylo možné plně využít možností vyplývajících ze vzájemné integrace jednotlivých systémů, je nezbytné, aby se jejich propojením zabýval tzv. systémový integrátor. Ten garantuje komunikaci mezi jednotlivými systémy takovým způsobem, že všechna data popisující chování budovy budou na centrálním pracovišti obsluhy dostupná ve stejném komfortu, umožňujícím efektivní provoz a správu budovy.

Vzhledem k tomu, že dominantní úlohu mezi systémy existujícími v budově má obvykle řídící systém technologických zařízení (BAS - Building Automation System), přísluší úloha systémového integrátora právě dodavateli tohoto systému.

Důležitým kritériem při volbě řídícího systému je proto skutečnost, zda tento systém a jeho dodavatel mohou úlohu systémového integrátora zvládnout.