Функциональные здания

Директива внесла изменения в предыдущие директивы об энергетической эффективности зданий (2010/31/EU) и об энергоэффективности (2012/27/EU), установив требование оснастить к 2025 году крупные нежилые здания системами автоматизации и управления. В данном случае границей, определяющей «крупные здания», служит фактическая номинальная мощность систем кондиционирования воздуха или объединённых систем кондиционирования и вентиляции, которая должна превышать 290 кВт. В директиве Европейский парламент и Совет уделили особое внимание преимуществам автоматизации и управления зданиями для энергосбережения. Европейский союз стремится создать устойчивую энергетическую систему к 2050 году и декарбонизировать фонд зданий, на который приходится около 36% всех выбросов CO2. Поэтому системы автоматизации и управления должны контролировать, регистрировать и анализировать использование энергии в зданиях, позволяя в любой момент адаптировать его. Для снижения энергопотребления также рекомендуется выявлять потери эффективности и своевременно информировать лицо, ответственное за инженерные системы или управление зданием. Наконец, ключевое значение имеет применение «открытых» систем. Системы должны обеспечивать обмен данными с инженерными установками и другим оборудованием внутри здания, а также совместимость с технологиями, системами и устройствами разных производителей

Однако всё чаще освещение используют также для подчёркивания архитектурных особенностей здания внутри и снаружи. Свет оказывает эмоциональное и биологическое воздействие, влияя на самочувствие, настроение и здоровье людей. Это объясняется тем, что свет регулирует внутренние биологические часы человека. Концепция HCL, Human Centric Lighting, исходит из этого принципа и ставит человека в центр проекта освещения здания. Её цель – максимально приблизить освещение помещений к воздействию естественного света, при необходимости дополняя его искусственным светом подходящей интенсивности и цветовой температуры. Сегодня реализовать принцип HCL в полноценной системе освещения функционального здания стало возможно и целесообразно благодаря регулируемым по интенсивности и цвету источникам света, таким как светодиоды последнего поколения, и устройствам управления автоматизацией здания. В результате искусственный свет поддерживает биологический ритм людей, проводящих весь день внутри зданий, улучшает их самочувствие и здоровье, помогает сосредоточиться на работе

Именно для этого предназначены системы автоматизации зданий. Согласно стандарту EN 15232, на этапе проектирования можно оценить энергосбережение, достигаемое за счёт внедрения всё более высоких уровней автоматизации, и отнести здание к одному из четырёх установленных классов энергоэффективности: от A, наиболее эффективного, до D, наименее эффективного. Класс A: здания с высокими энергетическими показателями, оснащённые системами управления и автоматизации (BACS), а также системами управления инженерными установками (TBM), которые обеспечивают высокую точность и полноту автоматического управления. Класс B: здания с высокими показателями энергоэффективности, оснащённые системами управления и автоматизации (BACS) и системами управления инженерными установками (TBM), позволяющими осуществлять централизованное управление

Такая модель позволяет управлять данными на протяжении всего жизненного цикла здания с помощью многомерных виртуальных моделей, создаваемых в специальных программах. Ekinex готова к эпохе BIM. Библиотека изделий BIM доступна для скачивания в формате Autodesk Revit® 2016/2019 на сайте www.ekinex.com. Программа ekinex BIM Content Creator представляет собой современный конфигуратор номенклатуры изделий, которая будет расширяться в будущем. Главное преимущество методики BIM – трёхмерное представление на этапе проектирования. Оно ускоряет процессы, сокращает сроки выполнения работ и позволяет раньше выявлять ошибки и неточности. Более эффективный обмен информацией и точный контроль всех задействованных процессов также помогают сдерживать затраты и заранее планировать техническое обслуживание. BIM представляет собой стандартный процесс для всех зданий и внедряется в европейское законодательство после включения требований директивы 2014/24/EU о государственных закупках. Директива предусматривает использование BIM в закупочных процедурах государств – членов Европейского союза. В Италии директива была внедрена декретом № 560 от 1 декабря 2017 года, который установил порядок и сроки постепенного внедрения электронных методов и инструментов моделирования для строительства и инфраструктуры. Декрет предусматривает обязательное применение методики BIM с 1 января 2019 года для объектов стоимостью свыше 100 миллионов евро. В период с 2019 по 2025 год в Италии планируется поэтапно ввести обязательное применение BIM для всех контрактов на новые государственные объекты. Дополнительная информация Директива 2014/24/EU Европейского парламента и Совета от 26 февраля 2014 года о государственных закупках. Министерский декрет № 560 от 01.12.2017 года, Италия

Одновременно эти меры сделали здания герметичными и вновь привлекли внимание к вентиляции и воздухообмену в замкнутых помещениях. При этом работа вентиляционных установок может требовать значительного количества энергии, поэтому необходима развитая система управления. Простого управления по времени недостаточно: его можно рассматривать лишь как общее условие для составления расписания работы. Чтобы обеспечить высокое качество воздуха при низком энергопотреблении, рекомендуется измерять один или несколько параметров окружающей среды и автоматически регулировать объём подаваемого в помещения свежего воздуха. Этот принцип известен как вентиляция по потребности, или DCV. В здании, оснащённом системой автоматизации ekinex, доступно множество параметров окружающей среды, например температура, относительная влажность, концентрация CO2 или TVOC, присутствие людей в помещении, дата и время, работа других функций шины и так далее. В зависимости от требований эти параметры можно использовать по отдельности или связывать с логическими функциями. При таком расширенном управлении энергосбережение достигается по двум направлениям: сокращается время работы вентиляционных установок и уменьшается объём свежего воздуха, который перед подачей в помещение требуется обработать с помощью нагрева, охлаждения, увлажнения и осушения. Управление по значению CO2 или TVOC? Выбор параметра управления воздухообменом зависит прежде всего от назначения помещений. При значительной или непредсказуемой изменчивости числа людей, например в переговорных комнатах, классах или небольших торговых помещениях, чаще всего используют CO2. Его концентрация, измеряемая в миллионных долях, напрямую связана с деятельностью людей и прежде всего с дыханием. Хотя CO2 не представляет угрозы для здоровья человека, за исключением очень высоких концентраций, достичь которых сложно, он напрямую влияет на способность людей сосредоточиться и на их производительность. Если же число людей в помещениях предсказуемо и ограничено, более показательным параметром может быть содержание летучих органических соединений, или ЛОС. Это совокупность органических химических веществ, которые постоянно выделяются мебелью, красками, чистящими растворителями, клеями и другими синтетическими материалами из-за их высокой летучести. В этом случае контрольным параметром становится концентрация TVOC, то есть совокупность летучих органических соединений, обычно измеряемая в миллиардных долях.

Что подразумевается под зданием с почти нулевым энергопотреблением Директива определяет его как «...здание с очень высокой энергетической эффективностью, потребность которого в очень значительной степени должна покрываться энергией из возобновляемых источников, включая энергию из возобновляемых источников, произведённую на месте или поблизости». Следовательно, требуется снизить объём энергии, используемой для основных функций здания: отопления, охлаждения, вентиляции, приготовления горячей воды и освещения помещений. Одновременно следует шире использовать возобновляемые источники, особенно доступные рядом со зданием. Какие технологии используются для здания nZEB Для строительства здания nZEB в каждом случае применяется сочетание технологий, определяемое доступностью финансовых ресурсов, а также климатическими факторами и поведением пользователей. Основой, безусловно, служат пассивные технологии, влияющие на оболочку здания: теплоизоляция, высокоэффективные окна и двери или тепловая инерция конструкций. Сегодня всё большее значение приобретают активные технологии: использование солнечного света для освещения и бесплатных теплопоступлений для отопления, естественное охлаждение, возобновляемые источники энергии (фотовольтаика, солнечная тепловая энергия, микроветрогенерация, биомасса) или повышение эффективности систем HVAC. Все эти технологии должны работать согласованно и во взаимодействии, а конечные пользователи должны получать сведения об их эффективности и целесообразности: поэтому в здании nZEB автоматизация здания играет всё более важную роль.

Чтобы обеспечить оптимальный комфорт и благополучие людей, эти системы должны постоянно адаптироваться к сезону, погодным условиям снаружи, параметрам внутренней среды и конкретным потребностям пользователей, соблюдая при этом строгие требования к энергетической эффективности. В этом контексте точный контроль параметров среды имеет решающее значение. Мультисенсорный датчик качества воздуха EK-ES3-TP представляет собой современное решение для интеллектуального мониторинга и управления внутренней средой: одно компактное устройство объединяет измерение температуры, относительной влажности, концентрации CO₂ и качества воздуха, передавая эти данные в систему автоматизации здания через открытый и совместимый стандарт KNX. Благодаря возможности напрямую взаимодействовать со всеми устройствами экосистемы KNX, EK-ES3-TP позволяет реализовать комплексные стратегии управления, избавляя от необходимости устанавливать несколько отдельных датчиков и снижая сложность системы. Функции мониторинга среды можно объединить с функциями управления, чтобы автоматически регулировать вентиляцию, кондиционирование и системы обработки воздуха в соответствии с фактическими условиями среды. Таким образом, в одном чрезвычайно компактном устройстве сосредоточены многочисленные функции, обычно выполняемые отдельными устройствами; подключение выполняется простым двухпроводным кабелем шины. Настраиваемые пороги, регуляторы и логические элементы также позволяют обрабатывать информацию от различных компонентов системы ekinex, создавая сложную логику управления вентиляцией по фактической потребности (DCV – вентиляция по потребности). В результате создаётся более здоровая и комфортная среда с постоянным контролем качества воздуха и более эффективным использованием энергии благодаря включению обновления воздуха лишь при действительной необходимости.

Чтобы сократить потери, оптимизировать работу систем и продлить срок службы оборудования, важно интегрировать автоматические системы, способные точно определять присутствие и перемещение людей в помещениях. Новые датчики присутствия и движения ekinex KNX представляют собой современное решение для интеллектуального управления пространством. Они доступны в потолочном и настенном исполнении, оснащены передовыми технологиями обнаружения и позволяют автоматически управлять различными функциями здания: от освещения до кондиционирования и наиболее совершенных систем автоматизации помещений. При длительном отсутствии людей датчики могут с настраиваемой задержкой подавать команду на выключение или уменьшение яркости соответствующих систем. Например, освещение можно выключить вскоре после ухода людей из помещения, а для систем HVAC можно задать более длительную задержку, сохраняя комфортные условия при кратковременном отсутствии и постепенно снижая энергопотребление при периодическом использовании помещения. Благодаря полной интеграции с открытым и совместимым стандартом KNX датчики ekinex могут взаимодействовать со всеми устройствами системы, создавая индивидуальные сценарии и автоматическую логику на основе фактических условий использования пространства. Так каждое помещение становится более эффективным, комфортным и экологичным, адаптируя работу систем к фактическому присутствию людей.