Krok po kroku

Budynek inteligentny

Koncepcja inteligentnego budynku narodziła się w połowie lat 80 jako wspólny projekt koncernów informatycznych i lotniczych, obejmujący organizację nowoczesnej sieci korporacyjnej w scentralizowanym przedsiębiorstwie. Sieć taka miała zapewnić pracownikom firmy otrzymywanie w czasie rzeczywistym kompletu zaktualizowanych danych i możliwość dokonywania na nich potrzebnych operacji, dostosowanych do aktualnych potrzeb i wymagań rynku. Jednocześnie sieć musiała być tak zaprojektowana, aby mogła być na bieżąco modernizowana i przystosowywana do aktualnie istniejących możliwości zintegrowanego transferu dźwięku, obrazu i danych. Powyższe założenia wymagały stworzenia odpowiedniego otoczenia, opartego na zintegrowanych systemach zarządzania energią, klimatyzacją, wentylacją i ogrzewaniem, systemach ochrony, bezpieczeństwa i kontroli dostępu, ochronie przeciwpożarowej, zarządzania telekomunikacją i węzłami teleinformatycznymi, a także rozbudowane systemy sygnalizacji, specjalizowanych pod kątem wykrywania różnego typu zdarzeń.

W inteligentnym budynku występuje integracja tych systemów, polegająca na tym, że każdy system dysponuje informacją o zmianie stanu innego systemu i reaguje na te zmiany w odpowiedni sposób. Jeżeli na przykład czujka wykryje w budynku obecność dymu to nie tylko włączy się alarm przeciwpożarowy, lecz także zostanie wysłany odpowiedni sygnał do systemu obsługującego wentylację, klimatyzację i urządzenia zapobiegające rozprzestrzenieniu się pożaru, oraz zaalarmowana zostanie straż pożarna.

Integracja taka jest możliwa dzięki zastosowaniu jednolitego sprzętu i oprogramowania, dzięki któremu można analizować stan poszczególnych części budynku i jego otoczenia. Trwałość i niezawodność systemu zapewnia rozproszenie węzłów systemowych. Pozwala to również na nieprzerwaną pracę wszystkich systemów, dzięki wyposażeniu sterowników w procesory i pamięć, w której przechowywane są potrzebne dane dotyczące zakresu ich pracy.

Pojęcie Budynku Inteligentnego jest często kojarzone z nowoczesnymi centrami biznesu, jednak jak wykazuje statystyka, ta kategoria obejmuje niewiele ponad 10% budynków inteligentnych. Reszta przypada na rozmaite obiekty przemysłowe i coraz częściej na budynki mieszkalne. Instalacje stosowane w tych ostatnich różnią się jedynie skalą, zakresem kontroli i działania.

Dom mieszkalny jest miejscem, w którym spędza się znaczną część życia, dlatego dużą wagę przywiązuje się zarówno do jego wyglądu, wystroju wnętrza, funkcjonalności, bezpieczeństwa i niskich kosztów eksploatacji.

Ważnym zadaniem systemów działających w budynku inteligentnym jest ograniczenie dostępu do jego wnętrza dla osób niepowołanych. Skutecznym rozwiązaniem jest zastosowanie zamków drzwiowych z kontrolą dostępu. Kontrola taka odbywa się za pomocą klucza lub karty dostępu, na których zapisane są odpowiednie informacje, analizowane przez urządzenie elektroniczne. Zgubienie klucza lub karty przez któregoś z mieszkańców nie powoduje konieczności wymiany zamka, wystarczy usunąć prawo dostępu dla danego klucza. Przekręcenie klucza w zamku może powodować wysyłanie sygnału do urządzeń kontrolujących oświetlenie, urządzenia klimatyzacyjne i alarmowe, które zadziałają według zaprogramowanego scenariusza.

Czujniki ruchu, wykrywające obecność osób przebywających w domu, mogą współpracować z urządzeniami sterującymi natężeniem oświetlenia lub sterownikami żaluzji, w zależności od pory dnia, aktualnych warunków nasłonecznienia, zgodnie z zaprogramowanym wcześniej scenariuszem. Sterowanie oświetleniem ma duże znaczenie w nocy, gdy rozespani, chcemy uniknąć efektu oślepienia przy korzystaniu z łazienki czy WC. Gniazdka elektryczne w budynku inteligentnym mogą być również sterowane, przez co uzyskuje się możliwość uruchamiania i wyłączania dowolnych urządzeń AGD i RTV o określonej porze lub w wyniku zdefiniowanego wcześniej zdarzenia. System inteligentnego sterowania umożliwia również włączenie sprzętu audiowizualnego w momencie wejścia domownika do domu, pozwala także na automatyczne wyciszenie sprzętu w momencie, gdy dzwoni telefon.

Wychodząc z domu, poprzez przekręcenie klucza w zamku drzwi wejściowych można odciąć dopływ prądu do wszystkich lub do części gniazdek i w ten sposób uniknąć problemów związanych z pozostawieniem włączonego żelazka czy piekarnika.

Ważnym elementem jest automatyczne sterowanie bramą garażową z dowolnego miejsca w domu lub z samochodu, sprzężone z oświetleniem podjazdu i wnętrza garażu. Sterowanie może odbywać się za pośrednictwem pilota, umieszczonego przy kluczykach samochodowych, który również może sterować alarmem samochodowym.

Inteligentny system może sterować również oświetleniem w ogrodzie, automatycznie uruchamiać urządzenia zraszające, zapewniając dostarczenie roślinom odpowiedniej ilości wody przy uwzględnieniu aktualnej temperatury powietrza i intensywności opadów atmosferycznych.

Integracja sterowania oświetlenia z systemem alarmowym umożliwia automatyczne włączanie światła w nocy, gdy czujnik alarmowy wykryje ruch w obrębie posesji. Kamery rozmieszczone w różnych punktach wewnątrz i na zewnątrz budynku mogą w razie potrzeby przekazywać i nagrywać obraz na dowolny odbiornik telewizyjny. Systemy alarmowe stosowane w budynkach inteligentnych korzystają ze wszystkich możliwości standardowych systemów alarmowych a stan każdego czujnika jest na bieżąco monitorowany przez system. W okresie dłuższej nieobecności domowników możliwa jest symulacja ich obecności, poprzez odtwarzanie w różnych porach dnia wcześniej nagranych czynności takich jak włączanie lamp, czy uruchamianie rolet, co powoduje znaczne zwiększenie bezpieczeństwa posesji.

Inteligentne sterowanie zapewnia w każdym pomieszczeniu indywidualną temperaturę niezależną od warunków zewnętrznych. Kontrolę temperatury w pomieszczeniach sprawują termostaty lub kontrolery klimatyzatorów, współpracujące z czujnikami temperatury wewnętrznej i zewnętrznej. Takie rozwiązanie zapewnia wysoki komfort ogrzewania przy jednoczesnej oszczędności energii. W budynkach inteligentnych ogrzewanie łączone jest w jedną całość z instalacją klimatyzacyjną i wentylacją. Ciepło może być wytwarzane we własnych kotłowniach lub pobierane z sieci miejskiej. Stosuje się najczęściej mieszane układy grzewcze. W dużych pomieszczeniach można zastosować ogrzewanie podłogowe, w mniejszych zakłada się grzejniki konwektorowe.

Dr inż. Jerzy Madej