Мировые тенденции и перспективы развития строительства интеллектуальных зданий в России

В. А. Максименко, ученый секретарь комитета НП «АВОК» «Интеллектуальные здания и информационно-управляющие системы», директор по маркетингу ООО «МИКРОС Инжиниринг»;

Р. В. Вроблевский, член комитета НП «АВОК» «Интеллектуальные здания и информационно-управляющие системы», директор отдела автоматизированных систем управления ЗАО «ЙОРК Интернэшнл»

Говоря об интеллектуальном здании, приходится каждый раз четко определять рассматриваемый предмет. Интеллектуальное здание (ИЗ) – это интегральное понятие, включающее в себя широкий спектр составляющих, находящихся в неразрывной связи между собой. Поэтому формирование исчерпывающего определения ИЗ представляется весьма сложной задачей из-за большого количества составляющих и разнообразия их взаимосвязей. К тому же, с практической точки зрения, эта задача, вероятно, не самая актуальная.

Для конкретной ситуации удобно формирование частных определений, рассматривающих ИЗ в одной четко ограниченной области с определенным набором существенных взаимосвязей с другими.

Так, с точки зрения задач, решаемых системами автоматизации и управления зданиями с одной стороны и определяемых ими потребительских качеств с другой стороны: интеллектуальным можно назвать здание, которое обеспечивает оптимальную среду обитания, адаптивную и эффективную, с точки зрения затрат, в течение всего жизненного цикла здания – от проектирования до утилизации.

Оптимальная среда обитания – адаптивная среда, обеспечивающая удовлетворение всех индивидуальных требований, предъявляемых к каждому типу помещения, в зависимости от его назначения.

Индивидуальные требования – требования к составу и качеству предоставляемых в помещении сервисов, уровням температуры, влажности, освещенности, газового состава, аэрозольных примесей и взвешенных частиц, шума и электромагнитных излучений, скорости воздушных потоков и кратности воздухообмена, детерминированных по времени суток, дням недели, времени года, текущему состоянию внешней среды и т. п., с учетом функционального назначения помещения.

Функциональное назначение помещения – производственное, жилое, офисное, спортивно-оздоровительное, торговое, складское и т. п. Функциональное назначение помещения в свою очередь подразделяется на подтипы, которых может быть несколько уровней, например производственные помещения: для кондитерского производства, для машиностроительного производства, включающего химическое машиностроение, легкое машиностроение и т. п.

Эффективность – достижение минимально возможных совокуп-ных затрат при полном соблюдении индивидуальных требований.

Это определение позволяет сформировать подходы к оценке проектов и разработке нормативных документов по системам автоматизации и управления зданиями.

В этой публикации данное определение – точка зрения, с которой будут рассматриваться мировые тенденции и перспективы развития строительства ИЗ в России.

В современных ИЗ системы автоматизации и управления зданиями занимают ключевое место, обеспечивая взаимосвязь всего инженерного оборудования и систем здания.

В ряде исследований последних лет [1] показана устойчивая тенденция к возрастанию доли стоимости и объема инженерных систем и систем автоматизации в общей стоимости строительных объектов.

Развитие этой тенденции к настоящему моменту привело к качественному изменению места и роли систем автоматизации и управления зданиями с одной стороны и концепции взаимной увязки инженерного оборудования объектов и организационно-технических решений по эксплуатации с использованием систем автоматизации и управления зданиями с другой стороны.

В современных зданиях, насыщенных инженерным оборудованием, системы автоматизации и управ-ления зданиями начинают выполнять функции обеспечения инженерной безопасности эксплуатации здания, интеграции инженерных систем и, в конечном счете, определяют уровень устойчивости функционирования всего объекта.

В то же время, системы автоматизации и управления зданиями формируют базу для создания новых сервисов для пользователей в рамках объекта. Это находит выражение в повышении потребительской привлекательности ИЗ, выражающейся, в частности, в снижении страховых рисков за счет повышения устойчивости ИЗ к различным дестабилизирующим факторам и снижении расходов на эксплуатацию, т. е. в повышении эффективности ИЗ [2] по сравнению с традиционными решениями.

Развитая инженерная и информационная инфраструктура ИЗ позволяет реализовать качественно новый уровень предоставления услуг в рамках ИЗ, что существенно повышает его потребительскую ценность.

Говоря о российском рынке ИЗ, следует отметить, что сегодня он сосредоточен преимущественно в Москве, Санкт-Петербурге и ряде крупных индустриальных центров.

Однако в последние годы прослеживается тенденция продвижения в регионы. Дешевая рабочая сила и энергоносители замедляют продвижение технологий ИЗ на российский рынок, однако конкуренция на рынке недвижимости делает их все более востребованными.

По данным ряда исследований, ежегодный рост рынка ИЗ составляет 20–25 %.

Вместе с тем, экономический рост последних лет, вкупе со старением существующей энергосистемы страны, ведет от избытка электроэнергии в прошлом к ее дефициту в будущем, что, в свою очередь, создает предпосылки более широкого внедрения энергосберегающих технологий и алгоритмов управления, которые, в первую очередь, обеспечиваются системами автоматизации зданий.

Интересно, что на настоящий момент наибольший интерес к внедрению таких технологий проявляется в регионах, тогда как в крупных индустриальных центрах на первый план выходят требования к надежности и функциональности.

С другой стороны, растущие требования пользователей зданий, появление и развитие управляющих компаний, деятельность которых состоит в повышении эффективности управления объектами недвижимости, также приводят к необходимости использования современных систем автоматизации зданий и внедрения концепции ИЗ.

Доля оборудования отечественных производителей среди реализованных проектов систем автоматизации зданий, по данным компании «МидЭкспо», составляет около 15 % и сосредоточена преимущественно в секторах рынка пожарной охраны и систем контроля доступа. В меньшей степени отечественные производители представлены также в секторах автоматизации отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, освещения и электроснабжения.

Наиболее популярными объектами для внедрения интеллектуальных технологий является коммерческая недвижимость (торговые центры, офисные здания, банки, гостиницы), государственные здания (вокзалы, аэропорты, спортивные и культурные учреждения), а также объекты домашней автоматизации.

Большую работу в части популяризации современных технологий ИЗ и создания нормативной базы проектирования проводят российские ассоциации и специализированные организации (НП «АВОК», «МидЭкспо»). В своей деятельности они широко используют современный мировой опыт.

Одним из последних мероприятий, организованных НП «АВОК», стал специальный проект «Интеллектуальное здание» в рамках выставки «SHK Moscow 2005»*.

На этом мероприятии ведущие компании, такие как SIEMENS, YORK International, Cisco Systems, Andover Controls, Techem, Lonix, ряд отечественных производителей и интеграторов показали свои практические решения в области ИЗ, реализованные на объектах различного назначения.

Важным моментом, отражающим мировые тенденции развития систем автоматизации и управления зданиями, является стандартизация – нормативная база, обеспечивающая создание ИЗ.

В этой части необходимо отметить, в частности, разработки таких организаций, как ISO, VDI и ASHRAE.

Серия стандартов ЕN ISO 16484-X Building Automation and Control Systems (BACS) разрабатывается комитетом ISO/ТС205, рабочей группой 3 и определяет принципы построения систем автоматизации современных зданий.

В качестве одной из частей этого стандарта был принят разработанный американской ассоциацией ASHRAE открытый протокол BACnet**, описывающий взаимодействие систем здания. Эти документы дают терминологическую базу, применяемую в системах автоматизации, описывают аппаратные средства, функции и другие вопросы, возникающие при проектировании и внедрении систем автоматизации и управления зданиями. В соответствии с этими документами, базовыми рекомендуемыми протоколами являются открытые протоколы EIB, LON и BACnet.

Следует отметить, что в системах автоматизации и управления зданиями практически все ведущие производители оборудования автоматизации переходят на открытые протоколы или обеспечивают совместимость с ними через шлюзы.

Эта тенденция очень ярко проявилась на международной выставке во Франкфурте-на-Майне «Light & Building 2004» [3], в решениях, представленных такими производителями, как ABB, SIEMENS, SAUTER, Phoenix-Contact, Beckhoff и другими компаниями.

Более того, на объединенном стенде BACnet, кроме приведенных компаний, о совместимости в рамках протокола BACnet заявляли компании Honeywell, YORK International, Delta Controls, Belimo, Johnson Controls, Kieback&Peter и ряд других. У многих производителей реализована возможность обмена данными через Ethernet.

Таким образом, налицо переход от закрытых протоколов к открытым и обеспечению совместимости оборудования различных производителей для его возможной интеграции в единую систему.

Одной из причин, вызвавших такую тенденцию, является необходимость обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации современных объектов, использующих технологии ИЗ.

Технологическая насыщенность таких объектов требует использования автоматизированных систем управления для минимизации «человеческого фактора» и достижения приемлемых экономических показателей эксплуатации таких объектов.

В последние годы в России, как и во всем мире, развивается строительство объектов, оснащенных современными системами автоматизации и управления зданиями.

Более того, сегодня от единичных примеров происходит переход к широкому строительству высотных многофункциональных комплексов, которые изначально ориентированы на использование технологий ИЗ. Среди подобных примеров – известные проекты «Новое кольцо Москвы» и «Москва-Сити».

С начала реализации таких проектов выявилось отсутствие нормативной базы, обеспечивающей строительство таких объектов. Эти пробелы восполняются различными программами. В их числе и разработка серии стандартов НП «АВОК» «Системы автоматизации и управления зданиями», использующие подходы, заложенные как в традиционной российской нормативной базе, так и в последних зарубежных разработках, в частности, в серии стандартов ЕN ISO 16484-X Building Automation and Control Systems – BACS.

Эти стандарты касаются, прежде всего, терминологии и обеспечения качественных параметров зданий. Интересная работа идет в МЧС и ВНИИПО по созданию документов, касающихся пожарной безопасности зданий и безопасности в чрезвычайных ситуациях.

Интерес и потребность в освоении открытых протоколов автоматизации вылился в создание российских центров EIB и LON в Москве.

В рамках технологий автоматизации активно применяются беспроводные решения на базе Wi-Fi, GSM и других технологий.

Активно используются интернет-технологии для контроля и управления инженерным оборудованием объектов.

Ограничения по подводимым мощностям и ресурсам делают необходимым использование энергосберегающих технологий и алгоритмов управления, которые успешно реализуются на базе систем автоматизации.

Российские специалисты успешно демонстрируют свои передовые разработки в этих областях на российских и международных выставках, причем многие из них носят инновационных характер.

Таким образом, интеллектуальное здание в России из идеи постепенно превращается в технологию. В этом направлении сегодня имеется ряд нерешенных проблем, частично упомянутых выше.

Однако определилось направ-ление движения – от уникальных проектов к системному подходу и открытым технологиям.

Более того, в России есть компании и специалисты, накопившие определенный опыт и способные эффективно двигаться в этом направлении.

Литература

1. Материалы специального проекта НП «АВОК» «Интеллектуальное здание» в рамках выставки «SHK-2005».

2. Efficiency of Public Buildings. Prof. Rainer Hirschberg, Department of Building Installations, Aachen University of Applied Sciences/VDMA/VBI 2004.

3. Материалы выставки «Light & Building 2004».

* Подробный отчет о специальном проекте «Интеллектуальное здание» читайте в журнале «АВОК», 2005, № 5, с. 90–92 и на сайте НП «АВОК» в Интернете: https://www.abok.ru/party/2005/shk/report.rar.

** BACnet (Building Automation and Control Network) – протокол обмена данными для систем автоматизации жизнеобеспечения зданий. BACnet разработан Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) и является зарегистрированным товарным знаком ASHRAE. В России BACnet официально представляет комитет НП «АВОК» «Интеллектуальные здания и информационно-управляющие системы», при участии которого создается отдельная ассоциация «BIG-RU» (BACnet Interest Group Russia) – www.bacnet.ru.