BMS (ang. Building Management System) to system pozwalającym zarządzać wysoko zaawansowanym technicznie budynkiem. Pozwala zoptymalizować koszty jego utrzymania oraz gwarantuje wysoki poziom bezpieczeństwa. BMS to centralny system nadzorujący wszystkie znajdujące się w budynku urządzenia, czujniki i detektory a dzięki informacjom zebranym z różnych źródeł może reagować na zmiany warunków środowiskowych zewnętrznych i jak wewnętrznych. Główne korzyści wynikające z zastosowania systemu BMS to minimalizacja kosztów eksploatacji, ograniczenia zanieczyszczeń przy uzyskaniu maksymalnej funkcjonalności, bezpieczeństwa i komfortu użytkowania.
Współczesne systemy BMS to systemy efektywne energetycznie
Przeglądając ofertę współczesnych systemów BMS można śmiało powiedzieć, że wyznacznikiem nowoczesnego systemu BMS jest efektywność energetyczna. Obecnie, w budynkach, w których wdrażane są systemy automatycznego sterowania kładzie się głównie nacisk na energooszczędność i nie dopuszcza się do powstawania niepotrzebnych strat energii.
Badania pokazują, że podstawowe systemy takie jak klimatyzacja, ogrzewanie i wentylacja stanowią około 45%-65% sumarycznego zużycia energii przez konwencjonalne budynki. Do tego dochodzą dość znaczące koszty związane z oświetleniem, które mogą osiągać poziom nawet 40% sumarycznego poboru energii dany budynek. Dlatego też w nowoczesnych systemach sterowania budynkami główny nacisk położono na energooszczędność, na takim ich konfigurowaniu i projektowaniu, aby zapewnić optymalne wykorzystanie wszystkich instalacji znajdujących się w budynku przy jednoczesnej minimalizacji kosztów eksploatacyjnych. Pewnym czynnikiem wymuszającym takie podejście do projektowania systemów BMS była dyrektywa Parlamentu Europejskiego z 2010r. Nakłada ona na kraje unijne, aby od początku 2019 r. wszystkie nowo budowane budynki publiczne, a od początku 2021r wszystkie nowe projekty domów, powstające w krajach unijnych były opracowywane z myślą o tzw. zerowym zużyciu energii. Dąży się, do uzyskiwania w kolejnych latach minimalnego współczynnika Ep, określającego roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną, odniesione do jednostki powierzchni pomieszczeń w domu jednorodzinnym o regulowanej temperaturze powietrza. Obecnie (od pierwszego stycznia 2017) wartość Ep wynosi 95. Natomiast od 01.01.2021 wymagana wartość Ep będzie wynosić 70. Uzyskanie takich wartości Ep będzie trudne tylko i wyłącznie stosując termoizolacje i termomodernizacje. Dobrze zaprojektowany system zarządzania budynkiem, reagujący na zmiany czynników zewnętrznych, pozwoli właściwie reagować i dokonywać zmian nastaw regulatorów np. ogrzewania czy wentylacji, włączyć lub wyłączyć poszczególne urządzenia i w ten sposób zoptymalizować budynek pod kątem energetycznym. Nowoczesne systemy BMS potrafią przewidywać zużycie energii na podstawie prognozy pogody. Ciągłe monitorowanie i optymalizowanie efektywności zużycia energii budynku wpływa także na dbałość o środowisko naturalne. Można powiedzieć, że klasyczne systemy BMS ustępują dziś miejsca rozwiązaniom dostosowanym do potrzeb użytkowników, pozwalają na sprawne i efektywne zarządzanie infrastrukturą budynkową. W nowoczesnych rozwiązaniach BMS wychodzi się, bowiem poza obszar efektywności i sprawności samych urządzeń a dodatkowo stawia się na optymalizację czasu pracy oraz monitorowanie i zarządzanie procesami zachodzącymi w ramach infrastruktury budynku. Przykładem może być tutaj sterowanie pomieszczaniami budynku. Dotychczasowe typowe układy oparte na sterownikach dedykowanych i prostych panelach naściennych można zastąpić rozwiązaniami dowolnie programowalnymi z montowanymi na ścianach ekranami dotykowymi zawierającymi wyświetlacze pozwalające w sposób intuicyjny dokonywać nastaw parametrów temperatury czy klimatyzacji.
Rozwój systemów BMS zmierza, zatem do poprawy pracy systemów sterowania budynkami a także do ich popularyzacji i powszechnego stosowania. Domy i budynki sterowane nowoczesnymi systemami BMS stają się nie tylko wysoko energooszczędne i ekonomiczne, ale także bezpieczne zarówno pod kątem bezpieczeństwa fizycznego jak i przepływu danych. Ponadto stają się bardziej atrakcyjne na rynku, pracują w zgodzie ze środowiskiem naturalnym.
Bardzo ważnym aspektem w nowoczesnych systemach BMS stało się bezpieczeństwo cyfrowe. Ponieważ cyberprzestępczość z roku na rok jest coraz większa producenci systemów sterowania budynkami duży nacisk położyli na opracowanie specjalnych zabezpieczeń w postaci wielopoziomowego logowania poprzez bezpieczne strony www czy szyfrowanie protokołów.
Internet Rzeczy a system BMS
Odpowiedzią na zaspokojenie potrzeby efektywnego i oszczędnego sterowania budynkiem jest także Internet Rzeczy (IoT). IoT (Inernet of Things) to koncepcja, wedle której jednoznacznie identyfikowalne przedmioty mogą za pośrednictwem inteligentnej instalacji elektrycznej lub sieci komputerowej przetwarzać, gromadzić lub wymieniać dane - w sposób pośredni lub bezpośredni.
Do tego typu przedmiotów zaliczają się między innymi urządzenia AGD, klimatyzacji czy ogrzewania. Łącząc tego typu urządzenia w jednej platformie użytkownik uzyskuje na podstawie danych budynku cenne informacje, dzięki czemu jego środowisko może być inteligentniejsze bezpieczniejsze i wydajniejsze. Internet Rzeczy to proces, który nie wkracza w nasze życie nagle. Pojawia się on systematycznie i stopniowo i związany jest z rozwojem technologii i zmianą naszych przyzwyczajeń. Co jakiś czas pojawiają się, bowiem nowe udogodnienia, technologie wprowadzające w nasz świat epokę Internetu Rzeczy. Internetem Rzeczy to rzeczywistość, w której otaczające nas przedmioty w sposób automatyczny, bez naszego udziału wymieniają między sobą różne dane, radykalnie podnosząc komfort naszego życia. Obecnie w świecie inteligentnych domów pojawiają się rozwiązania, które pozwalają łączyć urządzenia różnych producentów w jeden działający spójny system. Aby urządzenia tworzące inteligentny budynek mogły tworzyć świat Internetu Rzeczy muszą posiadać połączenie z Internetem. Jednak należy podkreślić, że IoT wykracza także poza zasięg inteligentnego domu czy budynku, bowiem oprócz typowych urządzeń domowych potrafi również integrować urządzenia poza-domowe (np. łączyć się z naszym samochodem). Nowością Internetu Rzeczy jest, więc przede wszystkim zwiększony zasięg integracji urządzeń, który daje wrażenie wszechobecności techniki w życiu.
Koncepcja loT
Koncepcja Internetu Rzeczy przeniosła rozwiązania inteligentnych domów do sfery codziennych technologii, dostępnych dla wszystkich. Wykorzystanie posiadanych i znanych urządzeń oraz aplikacji a także łatwy montaż stanowią o sile Internetu Rzeczy. Jednak póki, co nasza świadomość o korzyściach wynikających z IoT jest niska. Dlatego proces uświadamiania i propagowania IoT wśród potencjalnych użytkowników trwa i jest procesem ciągłym.
Internet Rzeczy jest koncepcją, którą wspierają producenci inteligentnych systemów już od kilku lat. Wymusza ona na producentach urządzeń większą otwartość oraz zdecydowanie ułatwia integrację. Koncepcja Internet of Things daje dostęp do zaawansowanej diagnostyki urządzeń oraz praktycznego wykorzystania informacji pobieranych z Internetu. Przykładową funkcją może być pobieranie danych z drogowych stacji pogodowych znajdujących się w okolicy inteligentnego domu czy budynku i wykorzystanie ich do zarządzania ogrzewaniem oraz podlewaniem ogrodu. IoT, choć znajduje już zastosowanie to nadal – szczególnie w zakresie budownictwa jednorodzinnego – jest rozwiązaniem bliskiej przyszłości.
Rozwój systemów bezprzewodowych
Warto podkreślić, że dziś dużą popularnością cieszą się bezprzewodowe systemy sterowania budynkami, które pozwalają każdy budynek zamienić na inteligentny. Od takich rozwiązań nie wymaga się ingerowania w instalację elektryczną, co ma szczególne znaczenie dla budynków już istniejących, gdzie moduły inteligencji budynku montuje się w puszkach pod gniazdami i przełącznikami. Dodatkową korzyścią stosowania rozwiązań bezprzewodowych jest fakt, swobodnego montażu a nawet demontażu przy ewentualnej przeprowadzce.
Podsumowanie
Jest wiele argumentów, aby w każdym budynku stosować inteligentne rozwiązania, takie jak systemy BMS. Korzyści mogą być wymierne, jak uzyskane oszczędności, lub niewymierne, w postaci prestiżu budynku lub satysfakcji z dbania o środowisko naturalne. Już niebawem dzięki IoT będziemy mogli zrezygnować z tradycyjnych zakupów, bowiem, nasza lodówka sama będzie tworzyła wirtualną listę produktów, które dostawcy przywiozą nam do domu. Czy takie rozwiązania się przyjmą? Odpowiedzią na tego typu pytania może być historia rozwoju bram wjazdowych sterowanych elektrycznie. Wielu z nas uznawało taki „luksus” za zbyteczny a dziś prawie każdy budynek właśnie w takie bramy jest wyposażony. Dziś uważamy, że zbyteczne jest wychodzenie z samochodu i ręczne otwieranie bramy. Zatem śmiało można stwierdzić, że każde rozwiązanie, które pozwoli oszczędzać nasz czas i wysiłek, zostanie szeroko i entuzjastycznie przyjęte w szczególności, gdy ceny takich rozwiązań będą na ogólnie dopuszczalnym poziomie.
Robert Gabrysiak
mgr inż. elektrotechnik absolwent Wydziału Elektrycznego Politechniki Poznańskiej o kierunku elektrotechnika
Źródła informacji:
http://gramwzielone.pl
https://www.knx.org.
http://www.inteligentnybudynek.eu/
www.automatyka-budynkowa.com
https://www.inteligentny-budynek.pl
