Инфраструктура и пространство управления

В статье "Создание и проектирование умного здания" [1] была рассмотрена эволюция терминологии в области систем автоматизации инженерного оборудования зданий и современные задачи, которые решают эти системы. В данной статье обсудим вопросы достижения максимальной эффективности работы автоматизированных зданий и роль в этом вопросе инфраструктуры и формирования управляющих воздействий.

При рассмотрении эффективности работы зданий одно из ведущих мест занимает их энергоэффективность. Это вызвано тем, что потребление энергии зданиями составляет, по данным различных источников, 30–40% мирового потребления энергии, при этом вклад зданий в эмиссию углекислого газа – почти 40% [2].

Как повысить энергоэффективность зданий?

Можно отметить два основных пути повышения энергоэффективности зданий:

1) путем капитальных затрат – замены, модернизации оборудования и ПО, добавления новых решений;

2) с помощью эксплуатационных улучшений. 

Капитальные затраты изначально подразумевают большие вложения, причем экономический эффект от них приведет к небольшому увеличению прибыли.

Эксплуатационные улучшения связаны прежде всего с оптимизацией расходов, учетом экологических требований, приведением всего эксплуатируемого оборудования к единому формату обмена данными и соблюдению требований по устойчивому развитию. На практике требования к улучшениям сводятся к простым и понятным задачам, с которыми службы эксплуатации сталкиваются в своей практической деятельности. Желательно, чтобы оборудование сообщало о необходимости обслуживания и были известны сроки выхода оборудования из строя, методы поддержания его бесперебойной работы. Нежелательно отвлекать людей на проверку исправного оборудования, создавать излишний шум и волнение, тратить время на собрания и обсуждения и т.д.

Из такой постановки задачи вытекает необходимость постоянной и глубокой аналитики данных, поступающих от оборудования. Это требует доступа к данным, их осмысления и понимания порядка их использования.

Умное управление

Ландшафт меняется, и здания сами по себе станут намного умнее. Но они настолько разумны, насколько разумно то, как мы используем полученные данные для принятия лучших решений [3].

В результате цифровизации умного управления достигается повышение производительности управляющей команды, обеспечиваются цифровой мониторинг и управление эксплуатацией, снижение эксплуатационных расходов, воздействия на окружающую среду и высокие финансовые показатели. На практике система отслеживает состояние оборудования и формирует сообщения для персонала, его обслуживающего, что существенно сокращает время обслуживания и аварийность.

В части повышения энергоэффективности в последнее время активно используются системы управления энергопотреблением здания – BEMS (Building Energy Management System). Однако проблема состоит в том, что большинство управляющих зданиями используют менее 50% своих текущих возможностей. Плохой контроль за отоплением, вентиляцией, охлаждением и освещением является причиной чрезмерного потребления энергии во многих зданиях. При этом BЕMS является основным методом интеграции широкого спектра систем инженерных коммуникаций. Умное здание – это здание, начинающее предвидеть ваши потребности. Это жизнь в машине, которая заботится о вас [4].

На пути к автономному зданию

В реальности сегодня около 1/3 энергии в зданиях тратится впустую, что соответствует примерно 15% всей мировой энергии. В частности, это обусловлено использованием старых технологий и методов управления. Кроме того, большинство построенных зданий будут использоваться через 25 лет, спрос на энергию, по прогнозам, к 2050 г. увеличится на 50%, а чтобы достичь снижения энергопотребления, существующим зданиям потребуется резкое изменение производительности.

Наиболее распространенные причины повышенного энергопотребления – это изношенность оборудования, его эксплуатация в ручном режиме, проблемы с использованием датчиков, отсутствие инвестиций на эксплуатацию, отсутствие контроля качества воздуха и интеграции с BEMS.

Выходом из такой ситуации является организация непрерывного цикла измерения параметров в рамках BEMS (вы не можете управлять тем, что не измеряете), инвестирование ресурсов в запланированные изменения и реинвестирование полученной от улучшений экономии в новые улучшения, определение начального базового уровня состояния системы, анализ производительности и выбор областей для развития [5].

В результате может быть реализовано автономное здание, в котором обеспечивается чуткое управление, используются интеллектуальные датчики, предиктивное управление, непрерывный ввод в эксплуатацию, адаптивность к изменениям и самодиагностика.

Список литературы

1. В. Максименко. Создание и проектирование умного здания // Системы безопасности. 2023. № 2. С. 119.
2. The National Human Activity Pattern Survey (NHAPS), 2001.
3. Кен Брутон. Лекция по инженерной аналитике данных, UCC.
4. Smart Buildings Show, October2022 ExCel London. Using your BMS to Maximise the Potential of the Built Environment: Optimising, Expanding & Going Further… TREND.
5. Peter Ducker. Managing Oneself. 2008.

Опубликовано в журнале "Системы безопасности" № 3/2023

Все статьи журнала "Системы безопасности"
доступны для скачивания в iMag >>

Фото: kartinkin.net