Система вентиляция. 
Управление инженерным оборудованием здания

Центральная система приточной вентиляции должна обеспечивать заданный объем и температуру приточного воздуха.

Система электроснабжения Для организации контроля над входными параметрами электросети, а также для определения загрузки электрощитов предусмотрено использовать микропроцессорные универсальные счетчики электроэнергии ЦЭ6823М/ЦЭ6850М, концерн «Энергомера», Ставрополь. Это позволяет иметь значения токов и напряжений по трем фазам, а также знать фактическое энергопотребление и строить срезы потребления электроэнергии с различной частотой усреднения.

Система диспетчеризации

В качестве системы управления верхнего уровня предусмотрено использование SCADA системы TRACE MODE 6, разработка «АдАстрА», г. Москва. Данная система имеет развитые возможности по созданию интерфейсов пользователя, имеет встроенные возможности по созданию, ведению и просмотру журналов событий, а также большой ассортимент поддерживаемого оборудования. Является лучше из отечественных разработок в области диспетчеризации.

Учитывая тот факт, что доля стоимости систем жизнеобеспечения современного здания составляет в общей стоимости объекта от 30 до 50%, принципиальное и своевременное решение этого вопроса будет отражаться не только на стоимости здания в будущем, но и на текущих расходах по обслуживанию и ремонту систем здания, на размерах ежемесячных платежей за коммунальные услуги и степени комфорта работающих в здании людей.

Ниже кратко изложены технические, эксплуатационные, экономические и экологические аспекты концепции «Интеллектуальное здание».

Технические аспекты концепции «Интеллектуальное здание».

В проектируемом здании устанавливаются более 20 разнородных систем жизнеобеспечения, которые отличаются не только назначением и выполняемыми функциями, но и принципами работы: электрические, механические, транспортные, электронные, гидравлические и т. д. Каждая из этих систем поставляется производителем, как правило, в виде комплекта оборудования, на базе которого можно создать законченное решение с собственной системой контроля и управления. Для того чтобы все эти разрозненные инженерные системы работали в едином комплексе, осуществляли между собой обмен данными и контролировались и управлялись из единой диспетчерской, главным звеном интеллектуального здания является система управления зданием (англ.: Building Management System — BMS).

Система управления зданием, которую в России называют еще и системой автоматизации и диспетчеризации инженерного оборудования, является ядром интеллектуального здания и представляет собой аппаратно-программный комплекс, осуществляющий сбор, хранение и анализ данных от различных систем здания, а также управление работой этих систем через сетевые контроллеры (процессоры).

Рисунок 1.1 — Структура интеллектуального здания В максимальной конфигурации система управления зданием осуществляет централизованный мониторинг оборудования и управление следующими инженерно-техническими системами и комплексами:

• — Системы гарантированного и бесперебойного электроснабжения;
• — Система электрораспределения;
• — Системы освещения (комнатные, коридорные, фасадные и аварийные);
• — Система вентиляции;
• — Система отопления;
• — Система горячего и холодного водоснабжения;
• — Системы канализации и дренажные системы;
• — Система оперативной связи и видеоконференций;
• — Система воздухоподготовки, очистки и увлажнения;
• — Система холодоснабжения
• — Система кондиционирования и климат — контроля;
• — Система контроля загазованности;
• — Транспортные системы;
• — Системы учета и контроля расходования ресурсов;
• — Система охранно-пожарной сигнализации;
• — Система противопожарной защиты и пожаротушения;
• — Система охранного видеонаблюдения;
• — Система контроля и управления доступом;
• — Система управления паркингом;
• — Метеорологическая система;
• — Система часофикации;

Все эти инженерные системы подключаются к системе управления зданием как одновременно, так и поэтапно. Отладка оптимальных алгоритмов работы инженерии и системы управления интеллектуального здания осуществляется в первые месяцы работы в здании людей, поскольку BMS должна накопить определенный объем информации о привычках людей и режимах работы инженерии здания. Программное обеспечение BMS уже настроено на прием, обработку и систематизацию данных о работе различных инженерных систем. Оно имеет интерфейсы для работы с сетевыми контроллерами и интерфейсы отображения информации о работе каждой системы интеллектуального здания.

Аппаратно-программная система управления зданием, являющаяся ядром интеллектуального здания, управляет системами жизнеобеспечения и контролирует инженерные точки здания. Через распределенные сетевые процессоры она объединяет все системы жизнеобеспечения интеллектуального здания в единую отказоустойчивую архитектуру.

Экономические аспекты концепции «Интеллектуальное здание».

Применение системы управления зданием удорожает общую стоимость инженерии здания примерно на 20 долларов США на 1 квадратный метр общей площади здания.

В то же время, применение BMS и ресурсосберегающего оборудования позволяет:

• — Вписаться в ограниченные энергомощности и исключить расходы на строительство дополнительной подстанции и прокладку силовых кабелей, особенно в центральных частях города, где муниципальные власти ограничивают владельцев зданий в объемах энергопотребления;
• — Сократить расходы на дорогостоящие ремонт и замену вышедшего из строя оборудования, продлить срок его службы за счет постоянного мониторинга параметров инженерных систем и своевременного проведения наладочных работ при выявлении отклонений параметров систем от нормы.
• — Снизить на 20% ежемесячные коммунальные платежи (вода, тепло, канализация, электроснабжение) за счет работы систем в наиболее экономном режиме и автоматического перевода инженерии здания из дневного в ночной режим работы (когда автоматически отключается освещение, кондиционеры, снижается температура отопительных батарей в комнатах, персонал которых покинул здание).
• — Сократить в 3 раза расходы на службу эксплуатации, поскольку большинство систем будет работать в автоматическом режиме, что снижает расходы на ремонт или замену дорогостоящего оборудования, вышедшего из строя по причине халатности персонала или ошибок оператора.
• — Исключить расходы на интеллектуальную надстройку систем здания при расширении числа инженерных систем и их модернизации за счет использования возможностей открытой архитектуры системы управления здания.
• — Снизить заболеваемость сотрудников за счет создания комфортных условий для их работы и, как следствие, сократить расходы на реабилитацию сотрудников и страховые выплаты.

Эксплуатационные аспекты концепции «Интеллектуальное здание».

Помимо значительного снижения численности персонала, обслуживающего инженерные системы здания, за счет максимальной автоматизации процессов управления и контроля работы систем жизнеобеспечения, владелец интеллектуального здания может рассчитывать на получение следующих выгод:

• — Увеличится в 2 раза срок бесперебойной работы инженерных систем за счет автоматического поддержания оптимальных условий работы оборудования.
• — При возникновении аварийных ситуаций операторы, осуществляющие контроль работы оборудования, будут иметь полную информацию о работе каждой системы и рекомендации BMS по выбору оптимального и наиболее безопасного выхода из ситуации. При этом большая часть задач будет решать автоматика здания.

При появлении сбоев в работе оборудования BMS будет своевременно информировать службы эксплуатации, отвечающие за работу данного оборудования, а также главную службу эксплуатации и смежные подразделения. Иными словами, если оператор системы электроснабжения уснул на рабочем месте и BMS не видит его реакции на тревожные сообщения, то она отправляет тревогу главному диспетчеру.

Расходы на техническое обслуживание оборудования и инженерных систем будут минимальными; поскольку мониторинг параметров всех систем осуществляется круглосуточно и при своевременном вызове сервисных бригад, случаи серьезного ремонта оборудования будут исключены.

Все действия автоматики и операторов систем протоколируются BMS, поэтому вероятность возникновения ситуаций коллективной безответственности за остановку или сбой в работе оборудования близка к нулю.

Экологические аспекты концепции «Интеллектуальное здание».

Использование энергосберегающего оборудования, интеллектуальных систем управления и экологически чистых технологий поддержания комфортных условий в помещениях интеллектуального здания позволят:

• — Создать безопасные для здоровья и экологически чистые условия работы сотрудников компании или, например, фирм-арендаторов помещений бизнес — центра;
• — Снизить число заболеваний сотрудников за счет обеспечения тех климатических условий в помещениях (температура, влажность воздуха и освещенность рабочих мест), которые наиболее комфортны для их обитателей, поскольку BMS отслеживает привычки людей по каждому помещению в отдельности;
• — Повысить престижность работы в компании, работающей в интеллектуальном здании, а также конкурентные преимущества для бизнес — центра по сравнению с другими центрами;
• — Снизить расходы компании на восстановление работоспособности персонала, страховые выплаты и лечение заболеваний.

Согласно оценкам зарубежных и российских специалистов, интеллектуальные компоненты системы жизнеобеспечения здания: система управления зданием, блоки интеграции инженерных систем, ПО, интеллектуальные контроллеры и процессоры — составляют примерно 5% от общей стоимости всех систем и увеличивают стоимость строительства 1 кв. м. интеллектуального здания на 20 долларов США. В то же время, именно эти компоненты, отличающие интеллектуальное здание от обычного, позволяют сократить расходы на строительство здания, ежегодно экономить до 20% расходов на электро-, теплои водоснабжение здания и окупаются уже на 3-ий год его эксплуатации. В последующие годы интеллектуальное здание начинает приносить его владельцам чистую прибыль в размере 5−7% от всех эксплуатационных расходов на здание. Эти экономические показатели во многом и определяют повышенный интерес инвесторов и владельцев к таким темам, как интеллектуальные здания и энергосберегающие технологии.

Что даст владельцу здания наличие системы управления Современная система управления зданием даст полностью использовать функциональный потенциал оборудования для управления климатическими, осветительными и другими инженерными системами здания за счет гибкой настройки взаимодействия между элементами системы.

Поскольку система управления зданием подразумевает исполнение управляющих функций интеллектуальной автоматикой здания, влияние человеческого фактора снижено, что позволяет значительно сократить расходы на эксплуатацию и ремонт оборудования в течение всего жизненного цикла здания, а также исключить выход из строя дорогостоящего оборудования.

Интеллектуальная система управления зданием вкупе с энергосберегающим оборудованием позволяет снизить ежегодные коммунальные платежи не менее чем на 15−20%, Несмотря на то, что первоначальные инвестиции в здание, оснащенное системой управления автоматикой, выше, чем в обычное здание, опыт показал, что управляемое электроникой здание гораздо более экономично в течение всего жизненного цикла. Средний срок службы системы управления зданием составляет не менее 10 лет с учетом замены неисправных и выработавших свой ресурс компонентов. Среднее время наработки на отказ для системы управления зданием составляет не менее 10 000 часов, а среднее время восстановления работоспособности — 0,5 часа.