Inteligentná budova nemusí byť popretkávaná najnovšími technológiami

Inteligentná budova nemusí byť popretkávaná najnovšími technológiami

Viac než 15-tisíc odkazov v slovenčine a takmer 350-tisíc v angličtine – to je približná odpoveď internetového vyhľadávača na položku inteligentná budova. Pri mnohých odkazoch však ide len o synonymum pre budovy, ktoré sú popretkávané najnovšími technológiami a systémami. „Ani zďaleka to tak nemusí byť,“ odpovedá Ing. Ladislav Piršel, PhD., generálny riaditeľ Systems & Services Slovensko a konateľ spoločnosti Johnson Controls International, spol. s r. o.



Pre mnohých je inteligentná budova naozaj taká, ktorá obsahuje najnovšie technológie a systémy. Prečo sa domnievate, že tieto budovy nemajú samozrejmý nárok na označenie inteligentné?

Tak ako v prípade ľudskej inteligencie, keď neplatí automaticky rovnosť medzi ňou a množstvom absolvovaných ročníkov či semestrov v procese vzdelávania, nemusia ani najnovšie technológie a systémy automaticky prepožičať inteligenciu budove. Na pojem inteligentná budova by sa dalo nazerať aj ako na označenie budovy, ktorá sa navrhla a prevádzkuje inteligentne – teda s rozumom. Priznám sa, že mne je tento pohľad bližší. Patrím medzi zástancov názoru, že technické vymoženosti majú len dopĺňať kvalitný návrh v oblasti situovania budovy v prostredí, jej vnútornej dispozície a výberu adekvátnych vlastností stavebných konštrukcií a materiálov.

Čo teda prináša pojem inteligentná budova?

Obchodnú príležitosť, inžiniersku výzvu, možnosť vytvoriť alebo prevádzkovať vnútorné prostredie, ktoré bude ešte lepšie uspokojovať očakávania a potreby jeho užívateľov a ktoré uspokojí investorov. Znamená to súčasne veľa úskalí a priznám sa, že niekedy aj váhaní, do akej miery a ako ďaleko ísť s predstavou, že technické riešenie dokáže nahradiť skutočnú inteligenciu živých bytostí. Aj keď sa my – realizátori, dodávatelia a prevádzkovatelia – dostávame na javisko často až v štádiu, keď si projektanti a investori myslia, že majú celkom jasno v tom, čo chcú. Takže náš manévrovací priestor je pomerne zúžený.

Skúsme sa v tomto priestore zorientovať – v čom treba hľadať inteligenciu budov?

Ak hovoríme o inteligentnej budove alebo o jej inteligencii, tak máme na mysli schopnosť jej systémov a riadenia technológií vyťažiť dôležité informácie z vybraného množstva možných pozorovaní. Súčasne môžeme využiť tieto informácie na predvídanie potrebných zásahov do algoritmov riadenia techniky prostredia a ďalších systémov. A to tak, aby užívateľov budovy neobťažovali meniace sa poveternostné podmienky a podmienky jej užívania.

Poďme v analýze inteligentnej budovy ešte ďalej a pomenujme jej základné vlastnosti.

Zodpovedajúci komfort v prostredí, bezpečnosť, vysoká energetická účinnosť a produktivita obsluhy pri jej prevádzke. Na prvý pohľad sa to zdá byť málo, ale v skutočnosti sú to pre budovy vysoké nároky. Patria k nim aj ďalšie atribúty – individuálne ovládanie, automatické riadenie prevádzkových technológií a účinné systémy zberu a vyhodnocovania informácií.

Ako by mohla vyzerať budova s najvyššou inteligenciou?

Taká budova by si vyžadovala počas jej prevádzky čo najmenej zásahov tak zo strany užívateľov, ako aj samotných technických zariadení alebo jej obsluhy. V maximálnej miere by využívala vlastnosti stavebných materiálov na minimalizáciu potreby zásobovania energiami. Bolo by plusom, ak by to dokázala bez technológií a systémov.

Tu sa však dostávame na pôdu energeticky efektívnych budov. Ako to súvisí s inteligentnými budovami?

Na prvý pohľad je to problematika odlišná, ale v skutočnosti to spolu súvisí. Spomeňme si na definíciu inteligencie ako schopnosti riešiť problémy za okolností sprevádzaných neurčitosťou. Jedným z takýchto problémov súčasnosti je zabezpečenie dlhodobého prístupu k dostatočnému množstvu energetických zdrojov. Len administratívne budovy predstavujú plochu 5,1 až 5,6 miliardy m2 vnútorného prostredia a spotrebúvajú o 30 % viac energií, než by museli. Mali by sme preto využívať inteligenciu našich budov na to, aby sme zabezpečili trvalú udržateľnosť našej existencie. A trvalá udržateľnosť nie je nič iné ako „uspokojovanie súčasných potrieb bez robenia kompromisov v schopnostiach budúcich generácií uspokojovať ich potreby“ (Brundtland Commission, 1983).

Medzi výrazné črty architektúry však určite patrí aj snaha provokovať…

Určite, aj architektúra chce prírode dokázať, že technicky sa dá všetko. Je len otázkou, či by sme to z hľadiska udržateľnosti našej existencie aj mali robiť.

Stačí teda orientácia na nízku energetickú náročnosť, aby sme hovorili o inteligentnej budove?

To určite nie. Chcem len naznačiť, že je scestné hovoriť o inteligentnej budove, ak nie je splnená podmienka jej šetrnosti k životnému prostrediu. A to najmä vtedy, keď sa navrhla tak, že skôr ohrozuje princíp trvalej udržateľnosti, než aby ho podporovala. Je to rovnako zavádzajúce, ako hovoriť o vysokej inteligencii niekoho, kto má k dispozícii rýchly prístup k databázam a superrýchly počítač, ale pritom nevie, načo sú. Ten, kto si kúpi rýchle športové auto, ešte nemusí byť vynikajúci vodič, ktorý môže úspešne pretekať. Šetrnosť budovy k životnému prostrediu je pre mňa len nevyhnutná podmienka na to, aby sa mohla uchádzať o označenie inteligentná. Ak túto podmienku nespĺňa – a to aj napriek tomu, že je prepchatá modernými technológiami a systémami – bude len mimoriadne technicky vyspelá.

Inteligentná budova by mala reagovať nielen na meniace sa vnútorné a vonkajšie prostredie, ale aj na meniace sa podmienky jej prevádzkovania. Čo to zabezpečuje?

Zvyčajne prepojenie viacerých systémov. Nejde len o sústredenie sa na systémy vykurovania, vetrania a klimatizácie, ale aj ich prepojenie so systémami, ktoré regulujú prístup do jednotlivých zón. Tie sa starajú o monitorovanie bezpečnosti jej užívateľov. Ďalšie prepojené systémy zabezpečujú ich transport, primerané osvetlenie vnútorných a vonkajších priestorov a sprostredkúvajú tiež informácie užívateľom, obsluhe a majiteľovi budovy.

Z vašich slov vyplýva, že ide o nákladné a zložité systémy. Ako sa navzájom riadia?

Komunikácia medzi jednotlivými rôznymi systémami sa v súčasnosti rieši tzv. otvorenými protokolmi, ako je napr. BACnet. V prípade otvorených protokolov dokážu medzi sebou komunikovať systémy nielen rôzneho druhu, ale aj rôznych výrobcov.

Skúste to konkretizovať.

Predstavme si to na príklade internetu. Tu tiež medzi sebou dokážu komunikovať počítače rôznych výrobcov, dokonca s rôznymi operačnými systémami a rôznych veľkostí. V skutočnosti ani nevieme, aké konkrétne technické zariadenie nám odovzdáva informácie alebo poskytuje požadovanú službu.

Nebýva pri otvorenom protokole vo výhode dodávateľ, ktorého si investor vybral ako prvého?

Nie, lebo v jednotlivých etapách umožňuje otvorený protokol realizovať tender bez toho, aby mal investor zviazané ruky z predchádzajúceho výberu. To mu zároveň dáva oveľa lepšie šance na dosiahnutie skutočnej súťaže konkurentov. Samozrejme, že aj otvorený protokol stojí niečo navyše. Ale inteligencia je aj o možnosti rozhodovania sa v budúcnosti.

V úvode nášho rozhovoru ste rozlišovali inteligentné a technicky vyspelé budovy. Ku ktorým by ste priradili tie, ktoré pri rozhovore uvádzame ako najznámejšie príklady?

Tieto budovy sú skutočne výnimočné prekonávaním doteraz poznaných hraníc. Určite sú technicky vyspelé, pretože integrácia riadiacich systémov a mimoriadne inžinierske zvládnutie technológií výstavby a techniky prostredia umožnili, aby takéto budovy vôbec vznikli a mohli sa obývať. Na druhej strane mi takéto prípady pripomínajú starú grécku povesť o Daidalovi a Ikarovi. Preto by som odpoveď na túto otázku nechal na čitateľov. A, mimochodom, napriek tomu, že Daidalos a Ikaros podľa povesti rozhnevali bohov, ktorí ich potrestali, ľudstvo sa naučilo lietať.

Nie je inteligencia aj o prekonávaní limitov?

Použitie inteligencie pri návrhu, stavbe a prevádzke budov vidím v inom, než v prekonávaní rekordov a limitov doteraz technicky možného. Prínosná je v jej celoplošnom použití s orientáciou na trvalú udržateľnosť našej existencie. A vôbec nezáleží na tom, či je to veľká alebo malá budova, či ide o rodinný dom, školu, obchodné centrum, nemocnicu, alebo administratívnu budovu. Všade je priestor na jej využitie. Potom už len ide o to, aby sme si správne stanovili ciele.
 

Známe príklady inteligentných budov


Realizované
Brengelovo Centrum, Milwaukee, USA
– súčasť centrály spoločnosti Johnson Controls. Dostavba s rekonštrukciou má 12 000 m2, celkový administratívny komplex približne 43 000 m2. Hlavným zadaním bolo redukovať energetické potreby a nezvyšovať počet personálu potrebného na údržbu komplexu. Po rekonštrukcii a dostavbe stúpla produktivita personálu údržby na 14 864 m2 na jedného pracovníka v plnom úväzku. Špecifická spotreba energií na štvorcový meter sa znížila o 20 %. To vynieslo budove ako jednej z prvých nových budov označenie Silver v programe LEED® U. S. Green Building Council, čo je obdoba našej energetickej certifikácie (LEED® je program Leadership in Energy & Enviromental Design).

Základom úspechu bola vzájomná integrácia systémov riadenia vykurovania, ­vetrania, klimatizácie, osvetlenia, zabezpečovacieho a protipožiarneho systému a umožnenie individuálneho ovládania stavu prostredia zamestnancom od stola – aby si na dosiahnutie osobného komfortu mohli nastaviť teplotu, osvetlenie, prietokové množstvo vzduchu a akustické charakteristiky prostredia. Dôležitou súčasťou je informačný systém, ktorý zbiera a uchováva údaje o spotrebách energií a požadovaných výkonoch a sprístupňuje ich obsluhe formou správ, analýz nákladov a vývojových trendov. Tieto slúžia na ďalšiu optimalizáciu prevádzky zo strany samotnej obsluhy a na dohadovanie podmienok dodávky médií pre budovu. Výsledkom prijímania ďalších úsporných opatrení bolo, že budova Brengelovho Centra sa stala vôbec prvou z existujúcich budov, ktoré sa reklasifikovali na stupeň Gold energetickej certifikácie U. S. Green Building Council (vyšší stupeň je už len Platinum). Celkové úspory na energetických a prevádzkových nákladoch sa očakávajú vo výške 4,2 mil. amerických dolárov za 10 rokov.

Rekonštrukcia budovy Reichstagu, Berlín – samotný návrh vnútorného usporiadania budovy s jej unikátnou sklenenou kopulou počítal s maximálnym využitím prirodzeného vetrania pri klimatizovaní zasadacej sály. Rokovacie sály výborov využívajú optické tieniace prvky, ktoré obmedzujú vstup slnečného žiarenia, ale neblokujú prirodzené osvetlenie sál. Pod budovou sú skryté zásobníky na uchovávanie tepla vyprodukovaného kogeneračnou jednotkou v období, keď je tepla nadbytok, ako aj zásobníky chladu, ktoré sa nabíjajú v zimnom období, aby sa využili v čase, keď treba chladiť vnútorné priestory. Ide o vzorový príklad inžinierskeho umu a šetrnosti k životnému prostrediu.

Národná banka Slovenska, Bratislava
– so 111 metrami ide o jednu z najvyšších budov na Slovensku. Sú v nej poprepájané systémy na riadenie vykurovania, vetrania a klimatizáciu s riadiacim systémom na vnútorné osvetlenie a ovládanie tieniacich žalúzií. Predpokladom vysokej produktivity obsluhy je sústredenie ­informácií do dispečerských velínov.

Vo výstavbe
Veža Federácie (Federation Tower), Moskva – má byť najvyššou vežou v Európe. Bude sa skladať z 2 veží, vyššia z nich bude mať výšku 506 metrov so stožiarom a celkom 423 000 m2 vnútornej plochy. Ide o multifunkčný komplex s administratívnymi, gastronomickými a obchodnými priestormi, bytmi a hotelom. Výstavba začala v roku 2004 s plánovaným ukončením v 2008. Architektúra riadiacich systémov, ktoré sú navzájom prepojené, sa postavila na otvorenom protokole BACnet a zaujímavosťou je, že každá z veží má ako riadiaci systém použitý iný produkt (kombinácia Metasys od Johnson Controls vo veži B a systém Sauter vo veži A). Celkový rozsah integrovaných riadiacich systémov je viac než 100 000 dátových bodov.

Burj Dubai, Dubaj – je ešte ambicióznejší projekt. S výstavbou sa začalo v roku 2004 a ukončenie sa plánuje na september 2009. Definitívna výška sa neurčila a je dobre stráženým tajomstvom, ktoré sa odhalí až v septembri 2009. Doteraz presiahla 636 m a Burj Dubai je už vyše roka najvyššou budovou na svete. Je tiež príkladom integrácie mnohých systémov a unikátnych inžinierskych riešení.

Ľudo Petránsky
Foto: Archív Johnson Controls, Daniel Schwen, Dano Veselský