Anketa: Riadiace systémy v TZB

Ak hovoríme o riadiacich systémoch TZB, mali by sme si ujasniť, čo je vlastne ich prioritnou funkciou a čo sa sleduje ich nasadením. Zároveň si treba uvedomiť, že bez sústavnej starostlivosti a optimalizácie nemôže ani najlepší riadiaci systém dlhodobo zastrešiť všetky pôvodne očakávané funkcie. Potom sa bude možno v praxi lepšie dariť zosúladiť návrh, realizácia a prevádzka takýchto systémov. Aký majú na to názor naši respondenti?

1.  Aké sú vaše skúsenosti s reálne fungujúcimi riadiacimi systémami TZB v oblasti obytných a komerčných budov? Spĺňajú očakávania (aj po čase), s ktorými boli inštalované? Či už z hľadiska technického, užívateľského, finančného, z hľadiska dosiahnutých úspor, zefektívnenia prevádzky a podobne. Sú medzi týmito pohľadmi rozdiely? Ak sa očakávania nenapĺňajú, darí sa v praxi identifikovať dôvody tohto stavu a prijímať adekvátne opatrenia?

2.  Čo si myslite o nasadzovaní prvkov/princípov smart-meteringu a smart-gridu s cieľom zvýšenia kvality riadiacich systé­mov a dosiahnutia lepšieho manažmentu spotreby zdrojov? Ide o účinné nástroje, ak zoberieme do úvahy pomer reálnych prínosov a vstupných nákladov?

3.  Riadiace systémy sú v ostatnom čase dôležitým prvkom pri riešení kvalitného vnútorného prostredia. Stotožňujete sa s názorom, že v mnohých prípadoch vlast­ne táto časť TZB iba napráva chyby nesprávneho architektonického konceptu? A že vhodne zvolený architektonický návrh by ju mohol výraznejšie zjednodušiť?

Ing. Stanislav Števo, PhD.
Ústav riadenia a priemyselnej informatiky
Fakulta elektrotechniky a informatiky STU

1.  V každej budove sa – či už v menšej alebo vo väčšej miere – uplatňujú jednotlivé systémy TZB, ktoré sú nezávislé od koncepcie riadenia. Štatistiky ukazujú, že väčšina Európanov trávi v budovách viac ako 95 % času, takže sa dá povedať, že s riadením TZB sa stretávame denne bez ohľadu na to, či posudzujeme jeho kvalitu alebo nie. Pre mňa ako riešiteľa koncepcie riadiacich systémov TZB predstavuje riadenie TZB v oblasti obytných a komerčných budov dva samostatné svety, v ktorých sa kladie dôraz na rozličné aspekty funkcionalít riadenia TZB. Či už ide o hľadisko technickej realizácie, reálnych úspor, užívateľského ovládania alebo zefektívnenia prevádzky komerčných budov, každý riadiaci systém je tak­povediac jedinečný a reflektuje jedinečné požiadavky zadávateľa projektu ako aj nasadených technológií TZB, ktoré sa majú riadiť. Vo všeobecnosti však môžem konštatovať, že hľadisko technickej realizácie riadenia TZB je úzko spojené s hľadiskom úspor a zefektívnením prevádzky. A práve tento aspekt sa odvíja od kvality architektonického konceptu v spojení so správne navrhnutými technológiami TZB.

2.  To, že máme online údaje o tokoch energie do objektu a dokážeme ovládať akékoľvek zariadenie (každý spotrebič, zásuvku, iné zariadenie), nám ponúka nesmierne možnosti z pohľadu riadenia ako aj manažmentu spotreby zdrojov. Uplatnením týchto princípov dostávame kvalitné informácie o fungovaní jednotlivých častí TZB budovy, ako aj o tom, ako sa správajú jej užívatelia, takže sa ľahšie aplikujú „učiace sa“ algoritmy, fuzzy riadenie, prediktívne riadenie a podobne, čo v konečnom dôsledku môže priniesť relatívne vysoké úspory. Pri bezporuchovej prevádzke je pomer ceny a úspor pravdepodobne ďaleko za hranicou návratnosti. Situácia sa však dramaticky mení v prípade poruchy, keď sa napríklad vznik prasknutého potrubia zistí až pri vystavení veľkej faktúry (pri odpočte raz za rok). Pri smart-meteringu sa dá tento stav odhaliť v podstate okamžite, čo umožní predísť neželaným stavom (v tomto prípade zaplavenie) a v konečnom dôsledku ušetriť financie. Návratnosť riadiacich systémov sa tak znižuje.

3.  V princípe súhlasím s položenými otázkami. Pri južne orientovanej zasklenej fasáde bude klimatizácia pravdepodobne dosť vyťažená, hrozí dokonca, že často nebude ani dostatočne výkonná. Potom sa len ťažko dá hovoriť o riadení či optimalizácii a úsporách. Takýto príklad by sme mohli uviesť pre každú oblasť základných technológií TZB. Z pohľadu riadenia vykurovania bude dobre orientovaná a zateplená budova so správne navrhnutou hmotou vykazovať diametrálne odlišné dynamické charakteristiky ako podobná budova so zlým architektonickým konceptom. Riadiace systémy dokážu principiálne v oboch prípadoch nastaviť vykurovací systém tak, aby sa dosiahli rovnaké podmienky vnútornej kvality vzduchu, v prvom prípade to však pôjde určite jednoduchšou cestou.

Inými slovami, v budove, ktorá je zle koncepčne navrhnutá, s nevhodne nadimenzovanými technológiami TZB už samotné riadenie veľa vecí nevylepší, skôr len zachráni dôsledky zmienených chýb. Na riadiace systémy sa často kladú protichodné požiadavky (vysoký komfort, nízka cena, maximálne úspory, jednoduchosť a podob­ne), preto by sa návrh konceptu budovy mal realizovať tzv. integrálnym plánovaním, pri ktorom sa do samotného architektonického konceptu premietnu nielen požiadavky investora a architekta, ale aj technológa TZB a riadiacich systémov.

Ing. Ladislav Piršel, PhD.
Slovenská rada pre zelené budovy

1.  Podľa mojich skúseností sa venuje málo pozornosti odskúšaniu funkčnosti zariadení pri ich uvádzaní do prevádzky. Ide najmä o súhru riadiaceho systému, resp. riadiacich systémov a riadených zariadení, ako aj harmonizáciu viacerých systémov navzájom. Často sa pritom objednávateľ, budúci prevádzkovateľ a zhotoviteľ nezhodnú v tom, čo si predstavujú pod deklarovanými požiadavkami na funkčnosť. Ako keby hovorili iným jazykom, akoby možnosti systémov predbehli schopnosť zúčastnených navzájom zrozumiteľne komunikovať. Z toho potom vznikajú situácie, keď už po odovzdaní hotového diela generálnemu dodávateľovi, zvyčajne bez chýb, treba po jeho uvedení do prevádzky meniť nastavenia systémov, dorábať snímače, prípadne prerábať zapojenia – a to všetko s predstavou, že by to malo byť súčasťou reklamácie. Vyžaduje si to vyrovnanú kompetenciu a empatiu na všetkých stranách. Ak nepríde k dohode, tak, samozrejme, nasledujú sklamania a frustrácia – či už z (neúplnej) funkčnosti, alebo nevyváženého pomeru medzi cenou a prínosom na strane zákazníka, či z finančného nevyrovnania záväzkov na strane zhotovovateľa.

Prihováram sa preto za viac vzájomnej komunikácie, rozmýšľania, plánovania a za dôkladnejšie počiatočné prípravy v zmysle známeho porekadla Dvakrát meraj a raz rež, ktoré možno v tomto prípade preformulovať na: Dôkladne sa priprav, navzájom si odsúhlas potreby a možnosti, všetko naplánuj a až potom konaj, na záver skontroluj, čo si urobil, a vyhodnoť, ako to skutočne (nie na papieri) funguje. Ďalej dôkladne zaškoľ toho, kto bude so systémom pracovať, a spíš podrobný protokol, v akom stave zariadenie odovzdávaš a ako sú splnené požiadavky objednávateľa, resp. prevádzkovateľa. Vlastníci či prevádzkovatelia systémov podceňujú podľa mojich skúseností potrebu kontinuálneho sledovania efektívnosti prevádzky a pravidelného preverovania funkčnosti systému, jeho pravidelnú údržbu a vyhodnocovanie, do akej miery existujúce nastavenie vyhovuje meniacim sa prevádzkovým požiadavkám. Niekedy sa potom objavuje názor, že ak je systém v záruke, netreba sa oň starať a všetko bude fungovať samo, alebo sa to vyrieši reklamáciou, ktorá bude mať skôr charakter korektívnych opatrení. To, samozrejme, nemôže fungovať a systém prevádzkovaný takýmto spôsobom nebude podávať optimálne výkony.

2.  Necítim sa byť odborníkom v tejto oblasti, preto vyjadrím skôr názor informovaného laika. Každá nová technológia prináša ďalšie možnosti, ale na druhej strane aj náklady. V prípade smart-meteringu a smart-gridu ide o vyhodnocovanie parametrov výroby, dodávky a spotreby elektriny a ich prispôsobovanie nielen meniacim sa prevádzkovým, ale aj ekonomickým potrebám. Zúčastneným subjektom má priniesť zefektívnenie výroby, dodávky a spotreby elektriny a zníženie nákladov a emisií. Ako každý zber dát, aj tento so sebou prináša riziká ich zneužitia, nesprávneho vyhodnotenia a využitia. Monitorovanie spotreby je veľmi súkromná záležitosť. Na druhej strane treba povedať, že k nemu dochádzalo aj v minulosti a vyskytuje sa aj teraz, len si to neuvedomujeme. Podstatne sa mení frekvencia sledovania, ktorá umožní monitorovať detailný časový priebeh spo­treby. Veľa distribučných spoločností už zaviedlo odpočty na diaľku, čo predchádza zavedeniu smart-meteringu a smart-gridu. Zostáva len veriť a dúfať, že ich výhody budú prevažovať nad negatívami. Každá nová technológia prináša aj nové, dovtedy nepoznané riziká. Bolo to tak pri zavedení telegrafu, telefónu, platobných kariet, mobilných telefónov či internetu. Napriek tomu si fungovanie spoločnosti bez nich dnes už len ťažko vieme predstaviť. Zrejme to tak bude aj so smart-meteringom a smart-gridom, pri ktorých ide jednoducho o ďalší vývojový stupeň.

3.  Tak, ako si dnes už len ťažko vieme predstaviť autá bez celého radu elektronických podporných systémov (ABS, ESP, ASR, BLIS a pod.), ktoré sú prvkami aktívnej bezpečnosti vozidiel, tak by bolo naivné domnievať sa, že pri komplikovaných budovách s náročnými technológiami si vystačíme bez systémov, ktoré ich pomáhajú sledovať, ovládať a riadiť. Na druhej strane, ako pri autách nie sú inštalované elektronické systémy zárukou, že len vďaka elektronickým prvkom aktívnej bezpečnosti nebude dochádzať autonehodám,
tak ani využitie riadiacich systémov v budovách samo osebe nepovedie k vyššej efektívnosti a kvalite prevádzky budovy. „Bláznivý“ vodič sa napriek celému radu inštalovaných elektronických systémov rýchlo, a niekedy žiaľ aj kruto, presvedčí, že zákony fyziky platia pre všetkých. Je preto trochu naivné domnievať sa, že to bude v prípade riadiacich systémov v budovách inak. Máte však pravdu v tom, že už len skutočnosť inštalácie zložitých technológií v budovách zvádza ku klamlivej predstave, že si môžeme voči prírode/okoliu a užívateľom dovoliť čokoľvek. Aby som sa vyjadril tak trochu matematickým jazykom: V takom prípade sa s limitne zaručenou istotou blížime pre svoju aroganciu k vážnym problémom – či už prevádzkovým alebo ekonomickým. Som zástancom toho, že architektúra spolu s vhodne vybranými tvarmi a stavebnými konštrukciami musí rešpektovať danosti prostredia, v ktorom má byť stavba umiestnená, ako aj potreby účelu, na ktorý sa má využívať, a len to, čo sa nedá hospodárne vyriešiť architektúrou a stavebnými konštrukciami, má na seba prevziať technika prostredia, ku ktorej patrí aj riadiaci systém. Túto úlohu má prevziať technika prostredia preto, že to dokáže vyriešiť hospodárnejšie. Hospodárnosť je však kategória, ktorá sama osebe hovorí len málo o tom, ako stavba vplýva na svoje okolie a užívateľov.

Bolo by v súčasnosti preto primerané hovoriť o tom, aké rozdelenie úloh medzi architektúru a stavebné konštrukcie na jednej strane a medzi techniku prostredia na druhej strane je trvalo udržateľné, t. j. aké rozdelenie úloh bude pri uspokojovaní dnešných potrieb čo najmenej na úkor uspokojovania potrieb v budúcnosti. To však znamená totálnu zmenu paradigmy toho, čo je prio­ritné pri navrhovaní. Chceme ukázať prírode, že to dokážeme a stavať si pomníky (v prenesenom, ale aj v plnom význame tohto slova), alebo sa stať symbiotickou súčasťou prírody? Prístup typu „všetko dokážeme vyriešiť technikou prostredia, ide len o to, akou a koľko jej budeme potrebovať,“ je pre mňa prístupom z minulého storočia. A na záver odpovede ešte jeden komentár – zlú alebo nefungujúcu techniku prostredia možno vymeniť, ale zle navrhnutú stavbu môžeme už len zbúrať, čo je oveľa nákladnejšie. Toto je pre mňa hlavný dôvod, prečo má byť prioritný kvalitný architektonický a konštrukčný návrh, a nie naopak.

Ing. Mário Lelovský
Media Control, s. r. o.

1.  Z našej doterajšej praxe máme skúsenosť, že efektivita nasadenia riadiaceho systému (RS) TZB je priamo úmerná týmto parametrom – vstupom:

• Má investor alebo užívateľ skutočne záujem o maximálne využitie benefitov, ktoré mu nasadenie RS poskytuje, a zaujíma sa o ne?
• Zohľadnili sa benefity RS dostatočne už pri projektovaní celého komplexného riešenia TZB ?
• Využíva sa RS dostatočne pri činnosti jednotlivých podsystémov/technológií TZB alebo sa RS nasadil iba ako „kozmetický doplnok“?
• Vyhodnocuje niekto priebežne prínos RS k efektívnosti fungovania celého TZB a ideálne: Je niekto vôbec odmeňovaný za to, že sa šetrí???

Ak sú splnené aspoň dva z týchto paramet­rov, potom je nasadenie RS určite prínosom. Ak sú splnené všetky parametre, po­tom je úspora výrazná a všetci sú spokojní.

2.  Myslím si, že reálna, t. j. jednoducho prezentovateľná úspora nákladov, je najdôležitejším parametrom pre investora a akékoľvek vyhodnocovanie by malo smerovať k tomuto cieľu.

3.  To, že sa k nám občas dostane „architektúra“, v ktorej sa nedá bývať, je realitou a je na nás a na našej profesionálnej hrdosti (ale tiež sile), aby sme zvládli úpravu konceptu. Technické vybavenie budovy by nemalo naprávať chyby architekta, ale už pri riešení projektu na ne poukázať a navrhnúť riešenia. Ak však architekt alebo investor nie je prístupný ku korekcii projektu (aby optimalizoval náklady na prevádzku a príjemné užívateľské prostredie), potom je na nás, ako sa s týmto zadaním vyrovnať v zmysle Ja si chcem postaviť pomník a ty to vyrieš! A vďaka najmodernejším technológiám, zariadeniam a riadiacim systémom, pri primeranej cene to, samozrejme, aj naprojektujeme a …zrealizujeme.

prof. Ing. Dušan Mudrončík, PhD.
Ústav aplikovanej informatiky, automatizácie a matematiky
Materiálovotechnologická fakulta STU v Trnave

Pretože odpoveď na prvú otázku ankety bude stručná, využijem priestor na komentár k zámerom ankety.

Riadiace systémy TZB sa ako všetky ostatné systémy riadenia realizujú podľa presne stanovených postupov, ktoré zabezpečujú celý životný cyklus riadiaceho systému. Samozrej­me, že máme na mysli profesionálnych dodá­vateľov RS, ktorí vlastnia certifikáty kvality, majú spracované vnútorné smernice na zabezpečovanie životného cyklu RS a primeraný počet referencií v oblasti ich pôsobenia.

Povedané veľmi zjednodušene – životný cyklus RS je schéma, ktorá obsahuje:

• špecifikáciu používateľských požiadaviek, t. j. čo používateľ od systému očakáva,
• funkčnú špecifikáciu, ktorej obsahom je to, čo bude systém naozaj robiť,
•   konfigurovanie hardvéru a softvéru RS (v súčasnosti nejde o programovanie, ale o zostavovanie aplikácií využívaním predprogramovaných modulov),
• modulárne a integračné testovanie systému,
• akceptačné testovanie u dodávateľa (FAT – Factory Acceptance Tests), jeho cieľom je verifikácia funkčnej špecifikácie,
• akceptačné testovanie u zákazníka (SAT – on Site Acceptance Tests), pri ktorom ide o validáciu používateľských požiadaviek.

Všetky uvedené etapy musia priebežne preskúmať obe strany. Celý cyklus musí byť dokumentovaný, dokumentácia má často rozsah niekoľko stoviek, extrémne až tisícok strán. Vo zvláštnych prípadoch sa aplikačný softvér (vrátane operačného systému) zálohuje na troch miestach.

1.  Podľa mňa by bola v tomto prípade namieste skôr otázka o skúsenostiach s dodávateľmi RS TZB. V oblasti IB sa už pred viac ako dvomi desaťročiami etablovali na slovenskom trhu svetové firmy, u ktorých sa predpokladajú dostatočné záruky kvalitného riešenia. V rámci tejto otázky treba zdôrazniť, že v súčasnosti parametre hardvéru a aplikačného firmvéru ďaleko prekonávajú špecifikácie používateľa. Bežne sa pri hardvéri so softvérom využíva menej než 20 % možností, ktoré poskytujú. Záverom treba poznamenať, že ak sa vyskytnú nezhody v riešení RS, je to vec výberu nevhodného projektanta a dodávateľa RZ TZB.

2.  Treba si položiť otázku, čo je to spotreba zdrojov (v energetike je definovaná ako vlastná spotreba, čo však nesúvisí s touto otázkou). Ale k veci. Akékoľvek meranie v rámci energetického manažmentu má zmysel, keď sa realizuje spätná väzba a znižovanie spotreby je motivované. V administratívnych budovách je to úloha manažmentu. V obytných budovách je to inak, informácia a motivácia musia byť na úrovni bytovej jednotky. Platí zásada: nižšia spotreba = nižšie náklady na domácnosť. Inak sa namiesto priškrtenia regulačného ventilu otvorí okno.

(Ďakujem svojmu kolegovi Ing. Kopčekovi za cenné konzultácie v tejto veci.)

3.  Z definície pojmu IB/ID by malo byť
zrejmé, že architektonické riešenie nie je pod­statné. To znamená, že atribút ID môže získať aj staré múzeum, kostol či staré obydlie niekde na samote. Podstata je v tom, že pojem inteligencia sa dnes spája najmä so znižovaním nákladov na prevádzku objektu, čo nie je presné. Skôr platí, že požiadavky na inteligenciu sa, ak je to možné, spĺňajú s minimálnou spotrebou. Ako príklad uveďme vykurovaný príjazd do domu. Riešenie obsahuje dôkladnú spodnú tepelnú izoláciu, vymedzenie presnej šírky vykurovanej stopy, a najmä inteligentné určovanie času činnosti.

Samozrejme, v prípade nových projektovaných objektov prispieva architektonické riešenie k efektívnejšiemu splneniu funkcií ID/IB. Na druhej strane, táto väzba sa v súčasnosti oslabuje vývojom dostupných bezdrôtových (wireless) technológií.

Ing. arch. Ingeborg Vodrážková
Slovenská sporiteľňa

1.  Budem odpovedať na základe konkrétnych skúseností: Staršie riadiace systémy TZB v budovách našej spoločnosti síce plnia svoju funkciu riadenia požadovaných parametrov (dodržanie nastavenej teploty, časové programy spúšťania systémov, resp. ich útlmov), ale, samozrejme, nie sú také sofistikované a užívateľsky príjemné ako moderné systémy. Aj z energetického hľadiska nie je staršie riadenie také úsporné, ako pri nových systémoch. Staršie riadiace systémy jednotlivých oblastí TZB sú autonómne, preto treba obzvlášť dohliadať na správne nastavenie požadovaných parametrov (napríklad aby sa nechladili vykurované priestory).

Správna funkčnosť starších riadiacich systémov je podmienená vykonávaním odborného servisu jeden- až dvakrát do roka a pravidelnou kontrolou správneho nastavenia požadovaných hodnôt.
 
2. Z hľadiska spotreby energie je v našom prípade najvýznamnejšou položkou elektrická energia. Preto veľmi oceňujeme inštaláciu fakturačných priebehových me­račov elektrickej energie zo strany distribučných spoločností, predovšetkým VSE distribúcia. Privítali by sme, ak by aj ostatné distribučné spoločnosti nasadili aspoň také tempo inštalácie priebehových meračov ako táto distribučná spoločnosť.

    Pätnásťminútové priebehové odpočty nám dávajú základnú informáciu o spotrebe, predovšetkým mimo otváracích hodín ob­chodných miest. Na základe našich doterajších skúseností vieme, akú spotrebu by sme mali v týchto časoch očakávať. Zvýšená spotreba indikuje zbytočne zapnuté technológie TZB alebo spotrebiče a slúži ako základný nástroj na bližšiu analýzu nadspotreby. V objektoch, kde máme takéto zariadenia nainštalované, sa nám podarilo výrazne znížiť spotrebu energie.
 
3.    S názorom, že časť TZB iba napráva chyby nesprávneho architektonického konceptu, súhlasíme. Týka sa to predovšetkým niektorých novostavieb a rekonštrukcií starších budov z 90. rokov. Dodatočne nainštalované TZB síce mikroklimatickú situáciu zlepší, ale na úkor zvýšenia spotreby energie. Vhodne zvolený architektonický návrh nielenže môže zjednodušiť inštaláciu technických zariadení, a tým aj výrazne znížiť investičné náklady, ale má aj výrazný vplyv na prevádzku, jej zložitosť a predovšetkým finančnú náročnosť. V tejto oblasti vidíme veľký priestor na spoluprácu medzi architektmi a jednotlivými profesiami. Jedným z hlavných problémov je fakt, že objekt sa po kolaudácii odovzdá do užívania investorovi a projektanti, resp. architekti alebo odborné profesie majú len málokedy spätnú väzbu z prevádzkovania navrhnutej budovy. Nám sa veľmi osvedčila skutočnosť, že už pri projektovaní, a hlavne výstavbe našej centrály, bola do procesu zainteresovaná aj budúca správcovská spoločnosť, ktorá ovplyvnila riešenie niektorých detailov s vplyvom na ekonomiku prevádzky.

(sf)
Foto: archív respondentov, ČVUT

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.