Využití moderních technologií při návrhu budov budoucnosti
Při stavbě nových budov i při modernizaci stávajících zařízení je stále větší význam kladen na ekologičnost budovy a její energetickou efektivitu. Moderní budovy potřebují výkonný mozek, který dokáže inteligentně řídit mnoho systémů a tisíce datových bodů, které systémy obsahují. Společnost Schneider Electric nabízí integrovaný přístup, který tyto systémy sjednocuje do jednotné podnikové sítě, díky které mají provozovatelé budov jednodušší rozhodování o krocích nezbytných pro zvýšení efektivity, zatímco nájemníci a uživatelé budov si mohou užít vyššího komfortu a pohodlí.
Monitoring spotřeb
Podle statistik Mezinárodní energetické agentury (IEA) spotřebují budovy přibližně 40 % veškeré světové energie. Zatímco někomu se to může zdát jako závratné číslo, pro ty, kteří v současnosti vlastní nebo provozují budovy a platí účty za energie, to není žádné překvapení.
Středem pozornosti vlastníků a provozovatelů budov jsou v současnosti manažerské a automatizační systémy, jejichž úkolem je snižovat energetickou spotřebu při zachování zdravého a produktivního prostředí uvnitř budovy. Ač se během posledního desetiletí obor managementu budov snaží zavádět opatření ke zlepšení energetické efektivity, k ideálu energetické efektivity staveb vede ještě stále dlouhá cesta.
V rámci popularity koncepce „internetu věcí“, kdy se online snažíme získat užitečné informace, dokáží nové systémy budov vygenerovat enormní množství dat. Organizace však stále mají problém přeměnit tato data ve využitelný plán pro zlepšení a zefektivnění provozu budov. Některé z těchto problémů (výzev) spojených s využitím dat generovaných „internetem věcí“ pomáhají vyřešit nové technologie, adaptované na dlouhými roky prověřené otevřené protokoly. Jejich vzájemné propojení představuje revoluci v řízení budov a v tom, jak uživatelé a správci budov komunikují se samotnou budovou.
Výhoda využití otevřených protokolů
Otevřené protokoly zajišťují, že jednotlivá zařízení v systému budovy splňují rozeznávané komunikační standardy (jazyky), jako je BACnet®, LonWorks® a Modbus®. Tyto známé a hojně využívané jazyky dovolují zařízením a systémům od rozdílných dodavatelů komunikovat a pracovat společně, pro dobro uživatele budovy.
Zatímco otevřené protokoly poskytují mnoho výhod, existují samozřejmě i jistá omezení. Aby spolu jednotlivá zařízení mohla komunikovat, musel být v minulosti vždy využit stejný „jazyk“ – protokol. Pokud tedy například byl v budově instalován HVAC systém, který využíval protokol BACnet, instalace nejnovějšího a nejmodernějšího ovládacího zařízení, které využívá jako svůj protokolový jazyk LonWorks, by nebyla možná, protože by zařízení nebyla vzájemně kompatibilní. Kvůli těmto komplikacím museli majitelé a provozovatelé budov implementovat rozdílné systémy běžící na různých protokolech, čímž byl samozřejmě zkomplikován management budovy a energetická efektivita budovy jako celku se zhoršila.
Integrace jakožto strategie pro chytřejší management budov
Jednou z nejúčinnějších strategií pro zlepšení obsluhy řízení budov je integrace dříve nespolupracujících systémů. Implementace integrovaného řídicího systému budov, který se chová jako univerzální překladatel, umožní monitoring a centralizované ovládání všech zařízení a systémů budovy, bez ohledu na protokol, kterým nativně komunikují. Informace o okolním prostředí, jako třeba data o počasí nebo energetické náklady, mohou být do systému díky webovým službám integrovány také. Tento daleko sofistikovanější a efektivnější proces zajistí optimalizaci kritických funkcí budovy, včetně požární bezpečnosti, HVAC systému, osvětlení a monitoringu energetické spotřeby.
Integrovaný řídicí systém budovy
Integrace systémů mění také pohled na provoz budov. Majitelé budov a manažeři mají nyní přístup k datům ze všech systémů současně a v reálném čase. Tím dochází nejen k výraznému zkrácení času, který zabere diagnóza a oprava problémů, ale centralizovaná integrace nabízí také nový úhel pohledu na to, jak spolu jednotlivé systémy spolupracují a komunikují. Díky tomu mají manažeři možnost optimalizovat obsluhu budovy jako celku. Monitoring integrovaného systému navíc zjednodušuje odhalení trendů a osvědčených postupů a oblasti, kde je naopak potřeba se zlepšit – což by bylo v případě individuálně spravovaných systémů nereálné.
Využitelnost integrované strategie je vidět na příkladu správy škol v Davisu v Utahu, USA. Energeticky uvědomělý školský výbor chtěl implementovat robustnější systém energetické správy budov, který by co nejlépe využíval již existující zařízení a systémy při začlenění nových technologií pro zlepšení hospodářských výsledků. S 59 základními školami, 16 gymnázii, 340 mobilními školami a 11 středními školami s celkovou užitnou plochou přes milion čtverečních metrů nebyl kraj schopen vyměnit všechny systémy současně, vzhledem k omezenému času a rozpočtu. Aby tento problém vyřešil, rozhodl se výbor zvolit řešení SmartStruxure™ od Schneider Electric, díky čemuž bylo možné propojit všechny již existující systémy různých dodavatelů, pracujících s různými protokoly, do jediného, uživatelsky přívětivého systému, a to vše za pouhé tři týdny. Řešení umožnilo okresu Davis mít poprvé v historii kompletní, holistický přehled o všech budovách, které provozuje, díky čemuž šlo jednoduše porovnat energetickou efektivitu a zaměřit se na nedostatečně výkonné zařízení (budovy) pro maximalizaci jejich energetických úspor.
S využitím tohoto řešení mají jednotliví manažeři budov v celém okrese Davis přístup k dashboardu s daty o jejich budově v reálném čase. K těm se mohou dostat jak přes klasickou pracovní stanici v budově, tak přes standardní webový prohlížeč nebo dokonce přes mobilní aplikaci. Grafické rozhraní poskytuje využitelné informace, vizualizaci trendů spotřeby a systémy reportingu a hodnocení, které zajistí chod všech budov s maximální efektivitou.
Školská zařízení v okrese Davis již nyní těží z technologií, které pomáhají zlepšovat procesy a snižovat energetickou spotřebu a útratu z nepotřebných provozních nákladů. V letních měsících například dříve běžela klimatizace ve všech hlavních kancelářích každý den, aby byla místnost pohodlně obyvatelná pro případ, že ji zaměstnanci budou muset využívat. S novým systémem se mohou zaměstnanci nalogovat na portál, který jim umožní zapnout klimatizaci před jejich příjezdem a vypnout ji, jakmile odjedou – takže klimatizace běží pouze po nezbytně nutnou dobu při zajištění stále stejného komfortu.
Dalším příkladem může být například VOX Telecom, jedna z nejvýznačnějších telekomunikačních společností poskytujících řešení pro datovou, internetovou, telefonní a vizuální komunikaci a cloudová řešení v Johannesburgu v Jižní Africe. Společnost hledala řešení pro optimalizaci své energetické spotřeby, bojovala však s problémem začlenění některých oddělených systémů, limitovaného přístupu k monitoringu spotřeby a neoptimální tarifní struktuře.
VOX Telecom – monitoring
V rámci několika fází byl VOX Telecom schopen implementovat plně integrované řešení. Během první fáze instalovala společnost měřící moduly pro získání potřebných dat o spotřebě, které byly důležité pro klíčová rozhodnutí o dalších investicích, a software, který poskytl klíčová data z měření, detailní reporty o kvalitě energie, spotřebních vzorcích a verifikaci účtů. Jakmile byla tato fáze ukončena, VOX Telecom byl schopen vypočítat efektivitu spotřeby energie datových center (data center power usage effectiveness (PUE)), která společnosti umožnila porovnat spotřebu se standardy v rámci celého odvětví. Na základě těchto informací se mohl podnik rozhodnout, která datová centra upřednostnit při modernizaci.
Ve finální fázi projektu bylo instalováno SmartStruxure™ řešení od Schneider Electric, které propojilo všechny oddělené rozličné systémy a poskytlo společnosti jednotné, lehce ovladatelné rozhraní pro monitoring, správu a ovládání celé firmy. Výsledkem bylo signifikantní snížení energetické spotřeby a lepší tarifní struktura (tariff structure) VOX Telecomu. Společnost v současnosti plánuje nasazení stejného systému (stejných opatření) v dalších regionálních pobočkách.
Stupňovatelnost řešení pro budoucnost
Odstupňované řešení umožňuje majitelům a manažerům budov postupné začleňování nových technologií pro kontinuální zajištění efektivnější správy budov. Tento agilní přístup umožní manažerům budov pracovat s dnešními omezenými rozpočty a současně demonstrovat ROI ospravedlňující pokračující investice. Tento přístup lze nastartovat i s něčím tak jednoduchým jako je přidání nových bezdrátových prostorových regulátorů pro zvýšení spokojenosti uživatelů při současném snížení energetické spotřeby. Měřící moduly mohou být přidány pro získání informací o aktuální spotřebě, zatímco integrovaný řídicí systém budovy sesbírá veškeré dostupné data z nových i starých systémů budovy, poskytujíc tak přehled o funkcích celé budovy společně se strategiemi, jak jednotlivé procesy optimalizovat. Systém pak může být nasazen v rámci celého podniku a eventuálně spravován pokročilou cloudovou technologií.
Přizpůsobení a personalizace
Nové trendy v managementu budov se více a více soustředí na koncového uživatele, kterému se snaží poskytnout „osobnější“ prostředí. Manažerské přístupy ke správě budov se mohou do značné míry lišit, ty nejpůsobivější modely se však vždy objevují, pokud může organizace pracovat takovým způsobem, jakým sama chce, spíše než se přizpůsobovat přístupu „jednotné řešení pro všechny“.
Volbou řídicího systému budovy, který může být uzpůsoben typu budovy (nemocnice, škola nebo kancelářské prostory), a personalizován podle typu uživatele (CEO, technik údržby nebo uživatel) je zajištěno, že budova je optimalizována na každé úrovni funkcionality. Například, C-level nemocniční vedoucí vyžaduje pouze ucelený přehled o spotřebě energie pro reporting nadřízeným, zatímco správce budovy v datovém centru potřebuje vidět energetickou spotřebu každého jednotlivého chladiče a současně mít možnost ovládat celý systém chladičů jako celek. Uživatelé budov jako jsou školy nebo kancelářské budovy mohou být navíc zapojeni do energetického spoření tím, že uvidí vizualizaci celkové spotřeby ve společných prostorách, která motivuje k zodpovědnému chování.
Součástí nového řešení řídicího systému budov ve školních zařízeních v okrese Davis je i poskytování informací o energetické spotřebě všem školám, díky čemuž mohou uživatelé budov vidět informace o specifické budově a její spotřebě. Paralelně s tím mohou provozní budov vidět a spravovat energetickou spotřebu ve všech zařízeních v každé škole. Ředitelé škol si mohou zpřístupnit ovládání klimatizace na dálku, zatímco údržba vidí pouze upozornění pro zařízení, u kterých je potřeba provádět údržbu. Školy mohou dokonce využít řídicí systém jako edukační nástroj díky přístupu k dashboardu s informacemi o energetické spotřebě ve společných prostorách, kde se mohou učitelé dostat k jednotlivým měřením a využít energetickou správu budov v rámci výuky.
Vedle těchto scénářů je také důležité si zapamatovat, že přizpůsobení a personalizace hraje důležitou roli v bezpečnosti a zabezpečení budov. Řídicí systém ovládá kritické systémy budov a může doslova zachránit život v případě jejich selhání. Řídicí systém budovy musí zajistit, že pouze oprávněné osoby mají přístup k ovládání systémů a vést detailní audit o tom, kteří uživatelé a z jakých důvodů do systému vstupují.
Topologie SmartStruxure řešení
Závěr
Posun blíže k otevřeným protokolům vytváří příležitosti pro integraci doposud nespolupracujících systémů budov. Nové technologie mohou být instalovány pro optimalizaci správy budov při zlepšení využití zdrojů bez potřeby vytržení a nahrazení existujících systémů. Modernizace s odstupňovaným přístupem umožňuje manažerům budov postupné přidávání nových technologií, čímž mohou zároveň demonstrovat ROI systémových vylepšení při posunu k plně integrovanému řídicímu systému. Tyto technologie umožňují správcům budov, majitelům i uživatelům lepší využití, pochopení a zlepšení řízení budov.
Zdroj informací
- “FAQ: Energy Efficiency.” International Energy Agency. Web. 2013. http://www.iea.org/aboutus/faqs/energyefficiency/
Společnost Schneider Electric je světovým expertem v ovládání energie. Svým zákazníkům a partnerům v oblastech průmyslu, energetiky, infrastruktury, IT a stavebnictví poskytuje řešení a služby pro bezpečné, spolehlivé a efektivní využívání elektrické energie.
