Intelligens épület

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez

Az intelligens épület (intelligent building) olyan épület, amely automatikusan, azaz emberi beavatkozás nélkül, vagy csak minimálisan szükséges emberi beavatkozással képes ellátni feladatait. Megkülönböztetünk olyan rendszereket amelyek központi intelligencia, elosztott intelligencia valamint összetett intelligencia használatával működtetik az épületek berendezéseit, vagy fogadják azok jelzéseit. Az épületek működhetnek folyamatos emberi ráhatással, érzékelők paraméterei alapján, vagy az intelligenciát hordozó vezérlőkre letöltött szoftverek segítségével, távfelügyeletről; külön-külön, de akár egyszerre is. A távfelügyeletet meg lehet valósítani egy nyomógomb és egy ellenőrzőfény; érintőképernyő; egy vagy több távoli számítógép, hordozható számítógép; tenyérszámítógép segítségével egyaránt.

Okos ház (smart house)

Manapság az okos ház kifejezés általában valamilyen okos megoldást tartalmazó villamos berendezést, vagy berendezések komplex alkalmazását jelenti.

Okos otthon (smart home)

Az okos házvezérlő rendszerek terjedésével egyre nő az okos otthonok száma. Ezek zömében privát, családi házak, lakások, amik tartalmaznak valamilyen alapvető intelligens működést. A vélemények megoszlanak arról a szakemberek között mit is jelent ebben az esetbe az "okos" kifejezés. Hiszen sok esetben csak pusztán technológiát, technológiai szintet jelent, de egyes vélemények alapján ez a mesterséges intelligenciával kibővített élhetőbb környezetet is jelenti.

Okos iroda (smart office)

Egy magasabb szintű üzemeltetést lehetővé tevő technológiai alapú megoldás. Segítségével monitorozható az épület üzemeltetéséhez szükséges összes szükséges adat, fűtések, hűtések, árnyékolások, riasztások, megfigyelőrendszerek és vagyonvédelem, valamint a közművek használata, az épület állaga, a ki és belépők forgalma.

Okos város (smart city) Egyre terjed az internettel együtt a gyors információcserére épülő komplex megoldások iránti kereslet és igény. Egyre több megoldás születik okos város projektek kiszolgálására. Intelligens jegyásárlási rendszerek, automatikus, követő közvilágítási rendszerek, személyfelismerő és követő szolgáltatások. Az „okos városok” lénye­ge, hogy élhetőbb, a la­kosság igényeihez jobban alkalmazkodó és azokat kiszolgáló települések jöhessenek létre.

Intelligens villanyszerelés (intelligent electrical)[szerkesztés]

Az Intelligens épület építése már a tervezés szakaszában elkezdődik. Fontos, milyen koncepció, milyen irányelvek és milyen technológia alapján fog majd működni ténylegesen az épület. Ehhez több gyakorlati tanácsot is érdemes megfogadni.

  • Nem mindig az olcsó technológia lesz a végén a legolcsóbb
  • Csillagpontos rendszer kialakítása esetén többféle rendszer is ráépíthető a vezetékekre.
  • Ne spóroljunk a csövekkel, hiszen változhatnak a technológiák egy épület életciklusa folyamán.
  • Ne spóroljunk a cső keresztmetszetekkel sem, hiszen egy igényes házban, lakásban igényes burkolatok és megoldások lehetnek, nem jó megoldás, ha utólag ezeket meg kell bontani egy-egy utólagos igény miatt. A csövek méretei előre betervezhetőek megfelelő, jól átgondolt rétegrendek betartásával. Javasolt Symalen csövek, illetve simafalú csövek használata. A gégecső lehetőség szerint kerülendő a nehezebb utólagos átjárás miatt.
  • 2 kanyar után a csövet dobozoljuk, vagy úgy alakítsuk ki a csövezés strukturáját, ha nem akarunk húzódobozokat, hogy ne kelljen dobozolni. Ilyen megoldás lehet a padlóba fektetett csövek használata, ahol a szerelvénytől az első gócpontig 2 kanyarral megjárható a nyomvonal.
  • Az erőátvitelre figyeljünk oda, főként a keresztmetszetekre és hosszokra a fogyasztók figyelembevételével.
  • Az erőátvitelt célszerű kisorkapcsozni az elosztókban, így módosítás esetén csak sorkapocstól sorkapocsig kell módosítani a belső huzalozást, ami nem jár rombolással.
  • A vezérlés lehet gyengeáramú, ezzel rengeteg vezetéket megsprórolhatunk, de legrosszabb esetben is 1mm2-1,5mm2 vezetékek helyett használhatunk 24V-on 0,5mm2-es vezetőket is.
  • Vezérlésnél ne spóroljunk a vezetékek ereinek számán, hiszen ma már sok olyan szerelvény is kapható, aminek tápfeszültségre is szüksége lehet. Például a háttérvilágításhoz, vagy a belső relék működtetéséhez.
  • Ha többszintes az épület, képezzünk "gócpontokat" minden szinten, majd ezeket is kellő keresztmetszetű strangokon keresztül tegyük átjárhatóvá az utólagos igények lefedése érdekében.
  • Bátran használjunk mélyebb, nagyobb szerelvénydobozokat. Ugyanis egy egyszerű dugaljnál is sokkal kényelmesebb a szerelés, ha a vezetékek jól elférnek a szerelvény mögött. Dugaljnál érdemes a mélyebb dobozokat vagy a "fényképezőgép" alakú elektronikus dobozokat használni. Strukturált hálózat kialakítása során ezekkel a dobozokkal biztosítható az előírt minimális kábel hajlítási sugár betartása is. Így 100%-ban biztosítható, hogy mérés során könnyebben megkapja a CAT6, CAT7 minősítést a hálózat. Hagyományos dobozok esetén a kis hajlítási sugár miatt ez néha jó, ha eléri a CAT3-at a mérési tapasztalatok alapján, hiáby használ a telepítő CAT6 szerelvényt, vagy kábelt.
  • Érdemes figyelni a sorolhatósági limitekre is. Túl sok szerelvény nem minden szerelvénycsaládból sorolható, Sőt nem mindegy a sorolt szerelvények orientációja sem, azaz vízszintesen, vagy függőlegesen vannak-e sorolva?
  • Vezetékezésnél érdemes megfontolni, hogy inkább hajlékony, többeres erőátviteli kábeleket használjunk, mert így az áramkörök sokkal jobban nyomon követhetőek, feliratozhatóak, egyben a szerelvényezés is könnyebben megoldható, mint sprőd, egyeres vezetékek használata esetén (főleg többszörösen sorolt dugaljaknál).

A gócpontokba elosztó szekrények kerülnek, ezek méretezése is nagyon fontos. Az alábbi arányok betartásával kellően szelektív, nem túlépített elosztók valósíthatóak meg:

- Számoljuk össze az erőátvitelhez szükséges áramköröket: dugalj áramkörök, szellőzőmotorok, világítási áramkörök, redőny áramkörök stb. Ezek megadják hány főáramkörünk lesz, így hány darab és milyen értékű kismegszakító. Ezek mennyisége megadja az elosztó várható méretét az alábbiak alapján.

- Ha megvan az áramkörök és a kismegszakítók száma, például 33 készülékegység (KE vagy modul). Szorozzuk meg 4-gyel, nagyobb épület esetén 5-tel. Így az alábbi arányokat kapjuk: 1/4 rész kismegszakító | 1/4 rész automatika és tápegységek | 1/4 rész sorkapocs a kábelek kifejtéséhez | 1/4 rész tartalékhely. Amennyiben az elosztó vezérléseit is külön ki szeretnénk fejteni sorkapcsokra vagy csatlakozókra, akkor az 5-ös szorzót érdemes figyelembe venni. Így nem lesz túlépített az elosztónk és biztosítható a megfelelő szellőzés, ami a beépített elektronikus áramkörök szempontjából lehet fontos.

Technológiai, szakipari sorrendek[szerkesztés]

Fontos az alkalmazható technológiák helyes használata, megválasztása, technológiai sorrendje.

Sokat változott az építőipar. Míg pár éve az épület volt nagyobb súlyarányban a szakiparhoz képest, ma már a szakipar a fajsúlyosabb. Egyre több, egyre újabb eszközök és anyagok jelennek meg. Egyre nőnek az igények, változnak a szokások.

A szakipari tevékenységek sorrendje már a tervezési szakaszban fontos. Egy átlagos épület felépítéséhez az alábbi sorrendek alakultak ki a gyakorlatban:

  1. Építész munkák terveinek elkészítése
  2. Belsőépítészeti munkák elkészítése
  3. Gépész munkák terveinek elkészítése
  4. Villamos munkák terveinek elkészítése
  5. Vagyonvédelem és IT tervek elkészítése
  6. Bútortervek elkészítése.
  7. Kertészet, tereprendezés

Azonban elkerülhetetlen a szakipari tevékenységek egyeztetése. Például több szint esetén elkerülhetetlen csövek, vezetékek átjuttatása egyik szintről a másikra, azaz strangok kialakítása. Ezek mérete, keresztmetszete statikai tervezést, tervmódosításokat vonhat magával. A gépészeti légtechnikai csatornák, gépek elhelyezése, súlya, zaja szintén hatással van az építész munkákra.

Egyes speciális esetekben (például egy nagy gyáregység) fordított a tervezési sorrend, hiszen a technológiai tervezés a mérvadó, amit az építészetnek és a statikának kell lekövetnie.

Szakipari tevékenységek a gyakorlatban (eltérhet például szárazépítészeti technológia esetén, vagy többszintes épületek kialakításánál)

  1. Földmérés, ingatlan tükrök kialakítása, épület kimérése
  2. Közműbetápok kialakítása, vagy már meglévő közművek előkészítése:
    • Tervek lezárása
    • Közmű hozzájárulások befizetése,
    • Szükséges hatósági engedélyezések beszerzése.
    • Csatornák, víz, villamos betáp, IT betáp talajcsövezések kialakítása, gáz, hőszivattyú külső csövezési munkálatok.
  3. Alapok kialakítása, szerelőbetonszint kialakítása, közműátvezetések kialakítása a betontesten
  4. Főfalak kialakítása, végső métervonalak feljelölése.
  5. Nyílászárók falnyílásainak kialakítása, áthidalók, beépíthető redőnytokok helyeinek előkészítése.
  6. Koszorúszerkezet kialakítása.
  7. Födém kialakítása, strangok, kémények helyeinek kialakítása
  8. Tető fogadószerkezet kialakítása.
  9. Tető vázszerkezet felépítése
  10. Tető kialakítása.
  11. Tetőfedés.
  12. Nyílászásók beépítése.
  13. Válaszfalak kialakítása, métervonalak kialakítása.
  14. Belső nyílászárók nyílásainak kialakítása.
  15. Belső nyílászárók beépítése (ez később is megvalósulhat.
  16. Gépészeti, légtechnikai alapszerelési munkák, szelepek felszerelése.
  17. Villanyszerelési, IT alapszerelési munkák.
  18. Közművek fogadószerkezeteinek kialakítása, közüzemi mérők, osztó gyűjtők villamos elosztók kialakítása.
  19. Csőhálózat kialakítása a fogadó szerkezetektől a végpontokig.
  20. Vezetékek, kábelek elhelyezése.
  21. Vakolási munkálatok. elvégzése.
  22. Padló rétegrendeknek megfelelően padlófűtés, szigetelések kialakítása.
  23. Végső betonszintek kialakítása.
  24. Szakipari alapszerelési munkákat követően végső betonpadlózat kialakítása.
  25. Burkolási munkálatok.
  26. Festési munkálatok, belső hideg és meleg burkolatok lerakása.
  27. Gépészeti készülékek, szerelvények elhelyezése
  28. Villamos szerelvények felszerelése, elosztók, áramkörök beüzemelése, lámpák felszerelése
  29. Bútorzat beépítése.
  30. IT-berendezések beüzemelése.
  31. Vagyonvédelem kialakítása.
  32. Külső szigetelések kialakítása
  33. Vakolat kialakítása
  34. Színezés kialakítása
  35. Mázolási munkák elvégzése.
  36. Építő és szakipari munkák elvégzése után tereprendezés, kertrendezés.
  37. Belsőépítészeti, lakberendezési munkák befejező szakaszai.
  38. Beüzemelések lezárása
  39. Oktatások.
  40. Átadás üzemeltetésre.

Jól látható, hogy a villanyszerelés bár egyetlen szakipari tevékenység, de fontos a sorrendje és a fázisai a teljes folyamat során.

Hogyan lehet a kivitelezés során a villanyszerelést igazán intelligenssé tenni?[szerkesztés]

  • Folyamatos egyeztetés, kommunikáció, jó koncepciók, jó tervek készítésével.
  • Előre gondolkodással és a többi szakipar technológiai sorrendjének figyelemmel követésével.
  • Megfelelő keresztmetszetű strangok kialakításával.
  • Kötődobozok helyett csillagpontos rendszer kialakításával.
  • Szerelvénydobozok megfelelő alkalmazásával :
    • Például IT kommunikációs kábelek esetén mélyebb dobozok használatával a megfelelő minimális hajlítási sugár megtartásához
    • Később elhelyezendő elektronikus elemek, előtétek elhelyezéséhez nagyobb például "fényképezőgép" formátumú dobozok használatával
    • Sorolható, illetve nem sorolható dobozok alkalmazásával
  • A legújabb technológiák alkalmazásával és ismeretével.
  • Megfelelő kábelezéssel, tartalék helyek, nyomvonalak kialakításával.
  • Gépészet , IT és egyéb szakipar terveinek, koncepcióinak ismeretével, kiszolgálásával.
  • Piaci készülékek, védelmi berendezések, szabványok, szerelvények, világítótestek ismeretével.
  • Speciális gépészeti berendezések ismeretével:
    • Például érintésmentes infrás csapok, piszoárok, termosztátok, falra elhelyezhető médiavezérlők ismeretével.
  • Szerelvény családok, gyártók, gyártmányok ismeretével, használatával.

Intelligens módszerek a vezetékes technológiákban[szerkesztés]

  1. Épületfelügyeleti berendezések használata.
  2. Zöldenergia technológiai rendszerek használata.
  3. Energiahatékony berendezések (A++), világítástechnikai megoldások (fényerőszabályzás), technológiák használata:
    • LED technológia
    • Buszrendszerek
    • Vagyonvédelem
    • CCTV
    • IT
    • Médiatechnológia (audio, video)
    • Üvegszál technológia
    • PC és hordozható okos eszközök technológiái
    • Sorolható speciális szerelvények: Taszterek, érintőképernyős kezelők, okos eszközök.

Intelligens, vezeték nélküli eszközök[szerkesztés]

  1. GPS (például óra)
  2. 4G, 5G stb. megoldások
  3. Bluetooth technológia
  4. WiFi
  5. Vezeték nélküli buszkommunikációs elemek, kapcsolók.
  6. Rádiófrekvenciás eszközök, távirányítók.
  7. Infra-kommunikációs eszközök, távirányítók

Intelligens funkciók[szerkesztés]

Az intelligencia tartalma:

  • az alkalmazott technológia
  • a megrendelői kívánságok
  • a programozói és működtető szoftverek
  • külső-belső szenzorok paraméterei
  • klímavezérlés,
  • világítástechnikai vezérlés,
  • energia ellátás felügyelete,
  • alternatív energiaforrások jobb kihasználása
  • biztonságtechnikai rendszerek felügyelete azaz behatolásjelzés és védelem,
  • benntartózkodás, egyéni jogosultságok kezelése,
  • tűzjelzés és oltás,
  • nyílászárók vezérlése és állapotának megjelenítése,
  • szórakoztató elektronikai berendezések vezérlése,
  • egyéb eszközök automatikus vagy kézi vezérlése,
  • trendek, folyamatok regisztrálása és módosítása,
  • magas fokú rugalmasság,
  • teljes körű vizualizáció,
  • teljes körű felügyelet és távirányíthatóság.

Gyakorlatilag minden olyan feladat, ami az üzemeltetés során adódik.

Intelligens technológiák[szerkesztés]

Intelligens épület alatt sokan kizárólag az Instabus (EIB, Konnex, vagy KNX) rendszerrel kialakított épületeket értik, holott ma már sokkal árnyaltabb a kép. Ez a rendszer csak egy a több ezerből, amelyek segítségével megvalósítható egy intelligens épület vezérlése és használata. Néhány rendszerelem a teljesség igénye nélkül:

Terjedőben vannak a kizárólag TCP/IP protokollt használó, PC-k vagy beágyazott operációs rendszereket tartalmazó mikrogépek segítségével kiépített felügyeleti megoldások is, bár működésük gyenge pontja a használt operációs rendszer megbízhatósága és rendelkezésre állása.

Alternatív, költségkímélő megoldásként születőben vannak az ipari PLC alapú vezérléssel megvalósított épületfelügyeletek is.

Fő hátrányuk, hogy programozásuk PLC-nként változó. Ezt több gyártó is felismerte és elkezdték szabványosítani a programozói felületeket.

Ipari méréstechnikában a Labview (National Instruments) platform segítségével egységesen kezelhető egy PDA, egy beágyazott PC-s rendszer vagy egy SCADA felület. Hátránya a magas bekerülési költség, de a tömeges felhasználással ez kedvező irányba változhat.

Más jellegű, de hasonló alapokon történő fejlesztést jelent az ILC (Phoenix Contact) vezérlők használata, amelyek legalább 6 nyelven programozható ipari vezérlők. A bevált buszrendszerekkel az alábbi felületeken tudnak kapcsolatot tartani:

  • Interbus
  • Profinet
  • Profibus
  • MODBUS RTU
  • MODBUS TCP
  • Ethernet/IP
  • CANopen
  • DeviceNet
  • SERCOS
  • Mechatrolink
  • LONWorks
  • ASI

A programnyelvek közötti választási lehetőség a programozhatóságot jelentősen javítja és az eszközök árai is kedvezőek.

A rendszerek bonyolultsága már nem teszi lehetővé, hogy tablón, vagy vezérlőpulton több ezer adatpontot egyszerre megjelenítsünk. Nincs is rá szükség, hiszen a túl sok kontrollfény és visszajelzés áttekinthetetlené válna. A kijelzők és érintőfelületek árának csökkenésével előretörőben vannak az úgynevezett SCADA rendszerek. A SCADA rendszerek alapja PC, monitor, érintőképernyő, vagy mindezek egysége. A monitoron több - interaktív képernyő segít eligazodni az adatpontok dzsungelében. minden esetben csak az olyan adatokra szorítkozva, amelyek éppen az adott pillanatban értékesek a felhasználó számára.

A PLC alapú rendszerek fő hátránya, hogy a felhasználó kötött a programozóhoz, a programozói környezethez. Meghibásodás esetén a PLC-s rendszerek védtelenek, nem tudják ellátni a feladataikat. Redundáns rendszer és rendszerprogramok készítése drágává teszi a megoldást.

Kialakulóban vannak önszerveződő, programozást és programozót a felhasználói oldalon nem igénylő rendszerek is. Ilyen például a magyar fejlesztésű Kameleon System is.

A rendszer elemei lego-szerűen kapcsolódnak össze. Egyetlen készülék is használható csak világítás, vagy csak redőnyök, zsalúziák vezérlésére, de akár 100db készülék is képes egyetlen rendszerré összeállni, applikáció, külső SCADA rendszer alá feljelentkezni.

Intelligens épület, buszrendszerek[szerkesztés]

Vezetékes rendszerek[szerkesztés]

Intelligens buszrendszerek és termékek nélkül az intelligens épület nem lenne megvalósítható. Az Intelligens technológiák fejezetben néhány ipari buszrendszert már meg lett nevezve. Azonban az idő előrehaladtával egyre több és több, hasonló, vagy éppen egészen más elvet követő rendszer került fejlesztésre.

  • KNX:

Több gyártó termékeit fedi le és nem kerülhető meg, a több évtizedes gyártási és fejlődési múltra visszatekintő Instabus ami később Az EIB nevet kapta (European Installation BUS). Majd az amerikai terjeszkedés nem titkolt szándékával a KNX (Konnex) nevet.

  • Contatto:

A Duemmegi cég fejlesztése. Bár nálunk kevésbé ismert ez a négy vezetékes olasz rendszer, alapvetően az iparból került az otthoni épületautomatizálási szegmensbe.

  • Domino

Szintén a Duemmegi cég fejlesztése. két vezetékes olasz rendszer,már kifejezetten otthonok automatizálására tervezték.

  • iNELS

Kelet-európai fejlesztés. Szlovák ipari automatizálási alapokkal. Egyre népszerűbb kisebb rendszerek építésére, főként a rádiós rendszereik.

  • Tecomat Foxtrot

Az Inels-el közös gyökerű szlovák automatizálási rendszer.

  • Loxone

Új fejlődő vezetékes, központi intelligenciájú rendszer.

  • ISYGLT

Német fejlesztésű RS-485 és IP alapú 4 vezetékes buszrendszer. Egy cég gyártmánya, de sok meglévő buszrendszerrel kommunikációképes.Például KNX készülékekkel.

  • Kameleon System

Magyar fejlesztésű elosztott intelligenciájú, vezetékes rendszer. Akár egyetlen készüléktől működőképes, legoszerűen bővíthető.

Vezeték nélküli rendszerek[szerkesztés]

  • Fibaro

Lengyel tervezésű és gyártású vezeték nélküli kisrendszer. Nem túl nagy sebességű, főként 1-1 funkció automatizálására alkalmas.

Külső hivatkozások[szerkesztés]

Wiktionary-logo-hu.svg
Nézd meg az intelligens épület címszót a Wikiszótárban!