ISH 2003. «Умный дом» — жизнь и работа будущего
Показ "умного дома" был организован Немецким союзом по санитарной технике, отоплению и кондиционированию воздуха (Zentral-verband Sдnitar, Heizung, Klima — ZVSHK). Партнерами выступили Фрауэнхоферовский институт микроэлектронных схем и систем (Frauenhofer Institut fьr Mikro-elektronische Schaltungen und Systeme), Франкфуртский выставочный центр и предприятия газовой и топливной промышленности: FAWAS Haustechnik / Zentralstaubsauganlagen GmbH, F.V. Oventrop GmbH & Co KG, Oras Oy, Ruhrgas AG, Viessmann Werke GmbH & Co и многие другие.
По сути дела, "умный дом" является "машиной для жизни". Ведь он родился в результате интегрированного подхода к зданию и интеллектуальной системной технике. Технологии "умного дома" — это в широком смысле инновационное здание и его техническое оснащение, которые объединены в общую сеть, имеющую кабельные и беспроводные каналы передачи информации. Так что компоненты системы под названием "умный дом" вполне можно назвать "общительными". В узком же смысле "умный дом" — это системы домашней автоматизации, которые разрабатываются специалистами в области электротехнического и телекоммуникационного оборудования.
Жилец "умного дома" может наблюдать за домом или квартирой в целом, проверять и регулировать систему отопления, включать и выключать свет во время своего отсутствия, имитируя свое пребывание дома, и выполнять множество других полезных действий посредством Интернета или мобильной телефонной связи (например, SMS-сообщений), даже будучи за тысячи километров от дома. Извещения о неисправностях посылаются пользователю по тем же каналам связи. Однако лучше, если такая информация направляется и уполномоченным специалистам.
Технологии "умного дома" повышают домашний комфорт, безопасность и качество жизни. При этом, как засвидетельствовала и ярмарка ISH 2003, на подобную "онлайн-недвижимость", которая олицетворяет концепции жизни и работы завтрашнего дня (помимо прочего, и заботу о пожилых и физически ограниченных людях), или, по крайней мере, на тот или иной набор техники "умного дома" уже имеется неплохой спрос. Скажем, опрос, проведенный журналом BIZZ, выявил, что около 36 тыс. его читателей возлагают надежды не только на подобные продукты, но и на еще более продвинутые технологии. При этом главными свойствами "дома мечты" были определены все виды безопасности (в т.ч. эксплуатационная), комфортность, комплексная эффективность и широкие коммуникационные возможности.
Технологии "умного дома" сильно заинтересовали архитекторов. Требования-то к жилищу постоянно возрастают, а реализовать их теперь нельзя иначе как решая архитектурные, строительные и технические задачи в комплексе. Кроме того, новые вызовы времени — в частности, жесткие требования к энергосбережению — заставляют архитекторов забывать о собственной исключительности и работать с представителями смежных профессий на равных.
Важно, что совсем не обязательно быть специалистом в компьютерных технологиях, чтобы пользоваться возможностями "умного дома". Эксплуатация его техники осуществляется с помощью "смышленого" графического интерфейса, который предоставляется сервисным провайдером. Любой человек, знакомый с проведением несложных банковских операций через Интернет, способен успешно управлять интеллектуальным жилищем.
Передачу данных по сети здания можно осуществлять, применяя, в первую очередь, EIB — Европейскую инсталляционную шину или шину LON. Возможна беспроводная передача данных по технологии Bluetooth или посредством инфракрасной связи.
Основой "умного дома" является интеллектуальность, выражающаяся в использовании сетевой и коммуникационной техники. В подобных системах устраивается центральная система управления, когда "головной мозг" (микропроцессор и управляющая программа) размещается в центральном управляющем компьютере (контроллере). Следует еще раз подчеркнуть, что индивидуальные компоненты системы не изолированы друг от друга, а все вместе объединены в единую сеть.
Например, в то время как обычный тепловой генератор работает только в зависимости от заданных комфортных условий, бойлер "умного дома" подсоединен к общей сети управления инженерным оборудованием, и его работа координируется управляющей программой. При этом обрабатываются все типы информации о режиме работы бойлера, параметрах внутреннего воздуха в разных зонах дома, расходе топлива, состоянии системы и т.д. и осуществляется выбор самого оптимального, а значит, экономичного, режима функционирования системы.
Кроме того, техника "умного дома" работает по принципу "регистрация — действие". Каждый датчик регистрирует определенную долю информации (например, об открытом окне) и передает эту информацию в сеть. Последняя мгновенно дает команду исполнительному механизму окно закрыть, если это необходимо для поддержания комфортных условий или обеспечения безопасности. При этом предусмотрен надежный барьер против неправильных действий автоматики за счет сервисной платформы, которая обменивается с ней оперативной информацией через Интернет. К тому же, подобная платформа "заботится" и о конкретных пользователях (например, через защиту пароля). Такой сервис в настоящее время находится в стадии разработки.
Индивидуальное регулирование комнатной температуры приобрело особую актуальность после введения новых подходов к энергосбережению. В этом плане централизованное автоматическое управление бойлером адекватно отвечает на текущую потребность в отоплении.
В современном здании, которое становится все более герметичным, существует настоятельная необходимость добиваться низкого расхода энергии путем управляемого воздухообмена, доходя до стандарта "пассивного" дома. Оптимален вариант с регулируемой вентиляцией и рекуперацией, в т.ч. ориентированной на охлаждение входящего воздуха. Эффективно охлаждение дома посредством системы, которая, являясь частью фундамента, забирает воздух снаружи в нижней части здания. При этом используются датчики и регуляторы качества воздуха. Совместимые с шиной компоненты регулируют комнатную температуру таким образом, что сбалансированных с точки зрения гигиены, здоровья человека и структуры характеристик воздуха можно достичь при помощи заданного воздухообмена. А мерилом качества воздуха выступают, в частности, содержание в нем двуокиси углерода и его влажность. При этом важную роль в эксплуатационной безопасности играет мониторинг фильтров.
Центральная вакуумная система (центральный пылесос) — тоже существенный фактор гигиены, чистоты и качества воздуха. Вакуумную трубу со щетками, внешне похожую на часть обычного переносного пылесоса, хранят в специальных стеновых карманах. Правда, по сути, центральная вакуумная система не очень похожа на обычный пылесос, поскольку полностью устраняет микроорганизмы, пыльцу и тончайшую пыль. Главный элемент центрального пылесоса с фильтром располагается в гараже или подвале.
Нельзя обойти вниманием и использование в современных зданиях природного газа. Причем не только системы общего отопления и нагрева воды работают на этом замечательном топливе. Так, в жилой комнате стильные газовые обогреватели излучают комфортное тепло с автоматически регулируемой подачей, а прачечная благодаря натуральному газу эффективно обеспечивается горячей водой и теплом для сушки. В зимнем же саду природный газ питает гриль и нагревает до комфортного уровня воздух. Многие из этих и других вариантов использования природного газа удобным и безопасным образом соединяются через специальные газовые каналы и карманы. Для случая наличия транспортных средств, работающих на газе, в автопорте "умного дома" имеется индивидуальная газовая заправочная станция.
И кухня должна быть комфортной и безопасной. Здесь монтажная схема соединения электронной стойки с посудомоечной машиной максимально гигиенична, так как эти элементы не контактируют друг с другом. В данном случае обеспечивается контролируемое по времени открывание отверстия посудомоечной машины и работает система обнаружения утечек. Стоит также обратить внимание на зонд, определяющий содержание частиц грунта в воде, и систему оповещения о неполадках в системе газоснабжения.
Совместимые с шиной автоматические счетчики потребления воды, газа и электричества, а также уровня тепла являются дистанционными. Что касается самого неприятного дефекта системы водоснабжения, то протечки водопроводных труб предотвращаются специальной автоматической задвижкой — "тормозом для воды", который вступает в действие тогда, когда превышены известные счетчику лимиты.
Тепловые генераторы с автоматическими регуляторами имеют независимое модульное подключение к коммуникативной энергетической сети. Эта сетевая версия снабжена одиночным анодом, который механически "рапортует" о необходимости технического обслуживания компонентов или их замены.
Автоматика "умного дома" способна вести постоянное управление хранением и подачей топлива и сообщать о его низком уровне. Для этого топливный контейнер оснащен гидростатическим зондом и датчиком минимального уровня топлива. После реализации предписанных Европейским союзом мер по интенсивному энергосбережению объемы запасаемого в зданиях топлива будут сокращаться. Вот и в "умном доме" пространство для хранения топлива уменьшено до стеновой секции шириной 900 мм и глубиной 500 мм, в которой размещается 800-литровый танк.
Новое поколение подключенных к сети "умного дома" циркуляционных насосов повышает энергоэффективность и эксплуатационную надежность теплоснабжения путем оптимизации генерирования и распределения тепла посредством шины. Специальные меры позволяют точно определять неполадки насосов и сообщать об этом. В "умном доме" предусмотрена также гелиосистема с соответствующими регуляторами и мониторинг суммарного сокращения выбросов двуокиси углерода.
Новые европейские правила по питьевой воде определяют ее качество важнейшим фактором современного жизнеобеспечения. В "умном доме" три стадии высокой очистки воды (защита трубопроводов от извести, ультрафиолетовая дезинфекция без применения химических средств и фильтрация) размещаются в специальной секции, по размерам сравнимой с дверным проемом. При этом система в целом, ультрафиолетовые излучатели, прочистки, система оповещения о неисправностях (в т.ч. о разрывах труб), поверочный зонд, уровень pH, жесткость воды и содержание нитратов контролируются с помощью автоматической дистанционной системы.
Топливный датчик, или прибор оптико-электронного наблюдения за протечками, отвечает за прекращение работы системы отопления посредством магнитного вентиля при ее протечке. Когда топливный фильтр нуждается в обслуживании, включается в работу — причем до наступления аварийной ситуации — соответствующий извещатель. Тогда же автоматический клапан закрывает впускное отверстие, которое служит для поддержания горения воздуха в топочной камере.
Среди новинок "Умного дома" организаторы его показа особо выделили следующие:
— специальные защитные средства против паводков и наводнений;
— интегрированные в конструкцию крыш специальной конструкции фотоэлектрические батареи и солнечные коллекторы;
— новые варианты применения средств голосового управления интеллектуальной техникой (пример: вода начинает течь после голосовой команды).
Очень важно, что с помощью техники "умного дома" можно оптимизировать и сократить эксплуатационные расходы, которые обычно составляют примерно 75% от всех вложений в строительство и содержание дома.
Что касается стоимости интеллектуальной техники, то объединение в единую сеть нескольких компонентов для реализации достаточно простой первоначальной схемы уже предлагается за 1 тыс. евро. Конечно, расходы сильно зависят от выбранного варианта. Полное же оснащение среднего здания интеллектуальной системой может стоить около 10 тыс. евро, что установлено упомянутым выше журналом BIZZ вместе с производителями ее компонентов.
Дмитрий ЖУКОВ, к. т. н.
Фото автора и Messe Frankfurt
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 19 за 2003 год в рубрике выставки
