Automatyka budynków wczoraj i dziś. Przegląd nowych technologii
Przez ostatnie 25 lat w branży instalacyjnej dokonał się bardzo duży postęp technologiczny. Jednym z elementów, który w dużej mierze się do niego przyczynił jest automatyka budynków. Nowoczesne systemy sterowania są obecnie wykorzystywane praktycznie w każdej instalacji budynkowej. Automatyka zapewnia ich odpowiednią pracę i możliwość zarządzania nimi, ale co istotniejsze, pozwala na optymalizację działania poszczególnych instalacji. Prowadzi to m.in. do zwiększenia ich wydajności, jak i przekłada się na wzrost efektywności energetycznej całych obiektów.
Jubileusz 25-lecia Informatorów skłania do podsumowania dokonań branży instalacyjnej i refleksji nad jej przyszłością. W połowie lat 90. XX w. dostęp do nowych produktów i technologii nie był w Polsce tak łatwy jak obecnie, gdy w zasadzie ogranicza go jedynie wyobraźnia projektantów i możliwości finansowe inwestora. Przez ostatnie 25 lat zmieniło się niemal wszystko w wielu rodzajach instalacji, nie tylko pod względem materiałów, urządzeń, technologii, lecz także wzrostu świadomości użytkowników w odniesieniu do oszczędzania energii i ochrony środowiska.
Systemy automatyki budynków przynoszą więc wymierne korzyści finansowe, ale także tak ważne w dzisiejszych czasach – środowiskowe.
Automatyka budynków – co kryje się pod tym pojęciem?
Automatyka budynków to zaawansowane technicznie systemy sterowania różnego typu instalacjami budynkowymi, np. elektrycznymi, oświetleniowymi, wentylacji i klimatyzacji, ogrzewania czy bezpieczeństwa. Mogą być stosowane m.in. w dużych obiektach biurowych, przemysłowych i użyteczności publicznej, ale także w budynkach jednorodzinnych, gdzie umożliwiają realizację koncepcji tzw. inteligentnych domów. Głównym celem systemów automatyki jest zarządzanie pracą poszczególnych instalacji tak, aby te mogły zapewnić użytkownikom jak największy komfort i bezpieczeństwo, ale jednocześnie oszczędności wynikające ze zmniejszenia kosztów ich eksploatacji. Ponadto automatyka budynków umożliwia integrację i współpracę wszystkich systemów, zwiększając w ten sposób ich funkcjonalność.
Co umożliwia automatyka budynków w dużych realizacjach oraz inteligentnych domach?
Automatyka budynków może pełnić wiele funkcji, a dostępne na rynku urządzenia zapewniają praktycznie nieograniczone możliwości ich stosowania. Dlatego też ich funkcjonalność zależy jedynie od kreatywności projektanta oraz potrzeb inwestorów.
Do podstawowych funkcji, jakie może pełnić automatyka budynków, należą:
- sterowanie instalacją elektryczną, oświetleniem, roletami, żaluzjami,
- sterowanie ogrzewaniem, klimatyzacją i wentylacją,
- zarządzanie systemami bezpieczeństwa, takimi jak kontrola dostępu czy monitoring wizyjny,
- realizacja scenariuszy zdarzeń następujących o określonych porach doby lub po wydaniu takiego polecenia.
Polecany artykuł:
Automatyka budynków – sterowanie instalacją elektryczną, oświetleniem, roletami, żaluzjami
Systemy sterowania urządzeniami instalacji elektrycznej i oświetleniowej oferują szereg funkcjonalności. Najprostsze z nich zapewniają zarządzanie typu włącz/wyłącz, które pozwala na odcięcie zasilania od nieużywanych urządzeń elektrycznych (np. firmowych drukarek), czy elementów instalacji oświetleniowej (np. opraw oświetleniowych). Bardziej zaawansowane metody sterowania systemami oświetleniowymi pozwalają natomiast na regulację natężenia oświetlenia w pomieszczeniach oraz programowanie scenariuszy jego działania. Umożliwiają sterowanie oświetleniem w zależności od obecności użytkowników we wnętrzu (zarówno centralnie jego wyłączanie o określonej godzinie, np. po zakończonej pracy, jak i lokalnie, poprzez np. czujniki ruchu lub obecności), a także od czynników zewnętrznych, czyli regulację poziomu natężenia światła sztucznego w zależności od ilości światła naturalnego docierającego do pomieszczeń budynku przez okna. Nowoczesne systemy pozwalają na bardzo precyzyjne sterowanie światłem i jego barwą, co można wykorzystać do wdrożeń koncepcji Human Centric Lighting, czyli oświetlenia zgodnego z potrzebami człowieka, które odpowiada dobowemu rytmowi światła naturalnego – poprzez prawidłową kontrolę oświetlenia sztucznego można oddziaływać na emocje i samopoczucie ludzi, a nawet wydajność ich pracy.
Automatyka budynków – sterowanie ogrzewaniem, klimatyzacją i wentylacją
Systemy grzewcze i wentylacyjno-klimatyzacyjne w dużej mierze wpływają na komfort przebywania w budynkach oraz koszty jego eksploatacji. Są to jedne z najbardziej energochłonnych systemów, dlatego też odpowiednie sterowanie nimi pozwala na generowanie znacznych oszczędności eksploatacyjnych. Obecne na rynku systemy automatyki umożliwiają dostosowywanie temperatury w pomieszczeniach do ustalonych wartości, poprzez sterowanie pracą urządzeń i instalacji grzewczych oraz klimatyzacyjnych. Potrafią także zintegrować działanie rożnych źródeł ciepła i chłodu oraz zagwarantować ich właściwą współpracę. Podobnie jak w przypadku systemów oświetleniowych ich działanie może być uzależnione od obecności użytkowników obiektu czy przebiegu procesów produkcyjnych w obiektach przemysłowych i skorelowane z zewnętrznymi warunkami atmosferycznymi.
Zapewniają komfort poprzez odpowiednią wymianę powietrza i poziom temperatury, a jednocześnie zapobiegają przegrzewaniu pomieszczeń lub ich nadmiernemu wychłodzeniu. Automatycznie obniżą temperaturę podczas nieobecności użytkowników, wyłączą klimatyzację czy zmniejszą wentylację w pomieszczeniach, z których nikt nie korzysta. W ramach regulacji temperatury panującej w pomieszczeniu mogą także sterować roletami, zmieniając w zależności od potrzeb ilość docierającego do wnętrza promieniowania słonecznego (np. ograniczyć jego dostęp w okresie letnim by zapobiec wzrostowi temperatury we wnętrzu). Ponadto należy podkreślić, że systemy automatyki pozwalają na zarządzanie temperaturą w całym budynku, ale z możliwością jej dostosowania dla każdego pomieszczenia czy strefy osobno.
Automatyka budynków – zarządzanie systemami bezpieczeństwa
Zapewnienie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa obiektu jest równie ważne, co komfort osób w nim pracujących oraz koszty działania poszczególnych instalacji z nim związanych. Automatyka budynków pozwala zarządzać systemami kontroli dostępu, alarmowymi, monitoringu wizyjnego czy ochrony przeciwpożarowej. Umożliwia wykrycie zdarzeń istotnych z punktu widzenia bezpieczeństwa, ich rejestrację oraz odpowiednią reakcję na nie. Zaczynając od prostszych czynności, takich jak automatyczne otwarcie bramy wjazdowej czy inteligentne sterowanie ruchem na parkingach, a kończąc na precyzyjnych scenariuszach, w których instalacje oraz wiele wchodzących w ich skład elementów i urządzeń realizują zaprogramowane wcześniej działania, np. podczas ewakuacji osób po wykryciu pożaru.
Polecany artykuł:
Systemy zarządzania budynkiem BMS
Liczba instalacji, wchodzących w ich skład elementów czy funkcji jakie mogą w nich pełnić, zależy od wielkości obiektu i skomplikowania działań na jakie użytkownik chce mieć wpływ, ale i tak zazwyczaj jest duża, co może być problematyczne. Rozwiązaniami, które pozwalają na skoordynowanie ich pracy i integrację różnego rodzaju wspomnianych wcześniej systemów automatyki w jeden wspólny są systemy zarządzania budynkiem. Ponadto, monitoring i związany z nim dostęp do danych pochodzących z wielu instalacji, możliwość sterowania wchodzących w ich skład elementami, a co za tym idzie również wprowadzania zmian parametrów ich działania, pozwala także na pełne zarządzanie funkcjonowaniem całego obiektu. Dzięki temu BMS umożliwia ustalanie takich harmonogramów i scenariuszy działania systemów, które będą najbardziej optymalne dla budynku jako całości, a nie tylko z punktu widzenia pracy poszczególnych instalacji.
