Light+Building 2004 . Энергетическая модернизация и новые требования к архитектуре и технике

В нынешние времена при модернизации существующих зданий, являющейся весьма важным направлением работы строительной индустрии, предъявляются повышенные требования к экономичности как архитектурных, так и технических решений. Если еще в недалеком прошлом модернизация заключалась главным образом в замене отдельных элементов, обновлении теплоизоляции и монтаже новых инженерных сетей и оборудования, то сейчас объединение частных систем в единое целое приобретает все большее значение. "Умные" способы управления жизнеобеспечением зданий и системы их автоматизации вносят основной вклад в уменьшение энергопотребления, снижение стоимости энергии и сокращение объемов выбросов в атмосферу углекислого газа.

Международная специализированная архитектурно-техническая ярмарка Light+Building 2004, которая пройдет с 18 по 22 апреля 2004 г. во Франкфурте-на-Майне на площадях выставочного предприятия Messe Frankfurt, вне всякого сомнения, станет практически идеальным местом для информационного обмена между проектировщиками и поставщиками инженерного оснащения зданий. Показ инновационного контрольно-измерительного оборудования вместе с современными системами управления и автоматизации зданий продемонстрирует то, как оптимальное сочетание архитектуры и техники может способствовать достижению наилучших результатов при реновации зданий, одним из видов которой является их энергетическая модернизация. К примеру, дополнительные меры по управлению энергоснабжением и энергопотреблением позволяют в долговременном плане снизить расход и стоимость энергии.

Однако далеко не всегда при реновации используются все благоприятные возможности. Одна из причин этого — трудности реальной оценки возможного энергосбережения ввиду недостатка стандартных методов. Другая причина — сложность приведения к единому знаменателю информации обо всех системах, с которыми можно иметь дело. При этом вопросы управления и технологий, связанные с системами отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, охлаждения и освещения, редко рассматриваются в комплексе, поэтому многие проекты по реновации до сих пор включают только оптимизацию отдельных систем и их компонентов.
Известно, что экономия энергии и снижение ее стоимости пропорциональны размерам и количеству частных систем. В офисных и производственных зданиях, богато оснащенных широким набором инженерного оборудования, пожинают плоды наибольших выгод от "умных" систем автоматизации, объединенных в единую сеть. Практика показывает, что экономия энергии от автоматизации таких зданий может составлять 15-25%.

Пока еще немало зданий управляются отдельно установленными контроллерами, чьи технические возможности ограничены. Это относится не только к их аналоговым, но и к цифровым типам, ведь последние зачастую лишь имитируют функции первых. Теперь же должно быть так, чтобы все контроллеры обменивались данными, будучи объединенными в одну, хотя бы несложную, сеть. При этом необходимо учитывать особенности архитектурных и конструктивных решений конкретных зданий и климатические условия. Только тогда достижимо оптимальное энергоснабжение и энергопотребление. Примечательно, что современные системы сетевого инженерного оснащения немедленно откликаются на возникающие повреждения — задолго до того, как пользователи, к примеру, отмечают, что им слишком холодно или слишком жарко.
Важная задача экономического характера — точно распределить энергопотребление между отдельными компонентами инженерных систем посредством использования логичных и выверенных расчетных норм, чтобы, прежде всего, все вопросы ценообразования были понятны потребителям и производителям энергии. Многие проекты по энергосбережению на сегодняшний день потерпели фиаско только потому, что применялись нормы общего энергопотребления для больших комплектов оборудования зданий. И, конечно, необходимо, чтобы задействованные в обеспечении энергосбережения служащие (например, операторы систем) осознанно изменяли свое профессиональное поведение еще до наступления его очевидных финансовых выгод.

В случаях эксплуатации обычных зданий операторы довольно часто слишком поздно отмечают, что кто-то забыл что-то вовремя выключить или задал неправильный режим работы, например, отопительной системы. Сплошь и рядом случается, что неисправные компоненты каких-либо инженерных систем потребляют энергии больше, чем положено, хотя чисто внешне все в порядке. Автоматизированное же управление позволяет операторам узнавать о нештатных изменениях в энергопотреблении уже на ранних стадиях. Объединенные в единую сеть на базе компьютерных технологий системы предоставляют операторам возможность быстро обнаруживать неполадки и устранять их. Такие системы позволяют также в точно необходимых, а не ориентировочных объемах производить закупки энергии, что помогает ее поставщикам правильно планировать свою работу и без особых потерь подстраиваться под изменение энергетических нужд и тарифов. Это касается в первую очередь электричества, но все больше и больше имеет отношение к газу и другим видам энергии, поставки которых осуществляются централизованно.

Открытые системы автоматизированного управления, базирующиеся на общепринятых стандартах, таких, как LON, BACnet и TCP-IP Ethernet, позволяют объединять отдельные системы автоматизации зданий и обходиться без операторов, осуществляющих связь с разными поставщиками. Но при этом на первых порах необходимо уделять определенное внимание функциям и функциональным возможностям отдельно взятых систем, так как не все они могут без проблем согласовываться с функциями и функциональными возможностями других систем. Простейшая задача — перемещение данных (например, сообщения о резком снижении температуры теплоносителя) в одном направлении. Более сложный вариант — перемещение данных в двух направлениях. Обеспечение выполнения функций переключения и переустановки значений управляющих параметров представляет пример задачи этого типа. От промышленности все чаще исходит заказ на объединение функций энергетического управления и оперативного мониторинга, что порождает более строгие требования по количеству и скорости передачи данных и их форматам, а также по величинам соответствующих расценок.

Энергетическая реновация только тогда может быть успешной, когда имеет место тесная координация архитектурных и технических решений. Так, рассматривать вопросы, относящиеся к теплоизоляции и другим конструктивным элементам зданий, необходимо в тесной увязке с вопросами их инженерного оснащения. А оптимальное функционирование всех разумно объединенных и согласованных систем должно осуществляться на базе их автоматизированного управления.

Дмитрий ЖУКОВ, канд. техн. наук. По материалам Messe Frankfurt