Фасад, не тронутый интеллектом

Некрасова М. Фасад, не тронутый интеллектом БОСС 2003 №11 C. 81-83

Тема интеллектуализации зданий обсуждается в России с конца 90-х и по сей день. Открываются фирмы, производящие элементы интеллектуализации для домов и офисов; несколько подобных зданий уже радуют своих хозяев; выходит специальная литература и периодика. Впрочем, говорить о тотальной интеллектуализации пока еще рано.



Практически все материалы по данной теме, серьезные и не очень, начинаются с объяснения: что же такое интеллектуальное здание (ИЗ). Дело в том, что едва ли ни каждый эксперт трактует этот термин по-своему, а неспециалисты нередко называют интеллектуальным вообще любой дом, где есть хоть какие-то элементы автоматизации (автоматические двери, например). Не будем придумывать еще одно определение, приведем сформулированное Институтом интеллектуальных зданий (Intelligent Building Institute, сокращенно IBI): В«Интеллектуальным является такое здание, которое обеспечивает продуктивную и эффективную по стоимости среду посредством оптимизации четырех элементов: структуры, систем, служб управления и взаимоотношений между нимиВ».

Зданий, содержащих элементы интеллектуализации, и в мире, и в России хватает: комплексные системы безопасности, системы управления бытовыми приборами — все это уже не редкость. Но вот единой взаимосвязанной системой, оптимизирующей четыре элемента из определения IBI, могут похвастаться лишь немногие, причем как В«у насВ», так и В«у нихВ».

Сегодня одним из самых крупных в Европе ИЗ является бизнес-центр компании British Airways в Хармондсворте (Великобритания). Из российских интеллектуальных зданий называют отели сети В«МариоттВ», В«Балчуг КемпинскиВ», В«Шератон ПаласВ», В«МетропольВ», В«НациональВ»; офисы МПС, В«ГазпромаВ», ЮКОСа, ЛУКОЙЛа; бизнес-центр В«Царев садВ».

С чего все начиналось

Энергетический кризис середины 70-х заставил обратить внимание на экономию горючего, тепла, электричества (в качестве одной из основных задач ИЗ эксперты до сих пор называют экономию электроэнергии).

Сначала появились дома со структурированными кабельными сетями (СКС). Идея СКС родилась на базе компьютерных сетей и из желания совместить их с телефонией. Функция СКС в интеллектуальном здании — интегрировать все системы (безопасности, АТС, компьютерные сети), используя для их нужд один и тот же кабель. Несколько позже возникли системы мультиплексирования каналов связи, позволяющие одновременно передавать по кабелю различную информацию.

Одна из первых попыток создать ИЗ оказалась весьма удачной: в конце 80-х годов в Токийском университете был построен В«Дом ТронаВ». Газеты писали о нем: В«Если радио играет слишком громко, окна автоматически закрываются, чтобы не тревожить соседей. Если звонит телефон, компьютер автоматически снижает звук аудиосистемы. Если вам захотелось попробовать блюда французской кухни, видеоэкран рядом с плитой покажет весь процесс их приготовления в подробностях, а кухонный компьютер проследит за тем, чтобы температурный режим точно соблюдалсяВ».

Первым в России интеллектуальным зданием считается центр делового сотрудничества В«Царев садВ» (на берегу Москвы-реки, напротив Кремля), построенный в ноябре 2000 года. Разработкой и реализацией проекта занималось ОАО В«ФСК КейстоунВ». Всеми электронными процессами здесь управляют с помощью компьютера, специальные программы способны обнаружить и локализовать любые аварии.

Системы

Интеллектуальное здание создается на базе структурированных кабельных сетей (СКС). При этом сначала проектируется и строится СКС, а затем на нее замыкаются требующиеся заказчику функциональные системы. СКС предназначена для оперативной передачи информации в сетях ИЗ. Она формирует единую информационную сеть здания.

СКС прокладывается на довольно длительное время (по мнению некоторых специалистов, вообще только один раз), поэтому при разработке-создании ИЗ ей уделяется особое внимание. Считается, что причина простоев информационно-вычислительных сетей в 70% случаев — несовершенство кабельной системы (средняя стоимость часа простоя $1—10 тыс.).

Благодаря СКС можно постепенно наращивать систему, не нарушая работоспособности уже смонтированных частей. Проектом ИЗ предусматривается прокладка всех необходимых систем (безопасности, жизнеобеспечения, информатизации) плюс 30-процентный резерв для дальнейшего их наращивания.

В действительно интеллектуальном здании должно функционировать около трех десятков различных систем.

Из обслуживающих можно назвать три комплекса: интегрированных систем безопасности, информационных и коммуникационных систем, инженерных систем. Понятно, что для дома и для офиса создаются разные пакеты, но при этом так или иначе будет представлен каждый комплекс.

В комплекс инженерных систем входят системы контроля и управления климатом, защиты электропитания, управления лифтами-эскалаторами, водоснабжения и пр.

К информационным и коммуникационным системам относятся единые компьютерные сети масштаба предприятия (объекта) с возможностью доступа к базам данных и широкополосного доступа к глобальным сетям (отвечают за телефонную сеть, оперативную радиосвязь).

Системы безопасности — это видеонаблюдение, сигнализация, управление доступом. В комплексе есть три рубежа защиты. Первый — периметр здания; здесь устанавливаются периметровые датчики, срабатывающие при пересечении территории, система видеонаблюдения. Второй рубеж — внутренний объем помещений, где также задействована система видеонаблюдения, позволяющая отслеживать местонахождение сотрудников. Третий — особо важные объекты охраны, там работает система контроля доступа.

Комплекс систем безопасности интегрируется с инженерными системами, что дает дополнительные возможности. Например, когда утром помещение снимается с охраны, автоматически включаются системы жизнеобеспечения (вентиляция, отопление и пр.).

Интеллектуальное здание от автоматизированного отличается, главным образом, возможностью программировать управляющую систему таким образом, чтобы реакция на события внутри здания происходила по заранее определенному сценарию. Системы функционируют либо автономно, фиксируя все свои шаги в журнале событий, либо совместно с оператором, в реальном времени запрашивая у него подтверждение действий.

Ядро ИЗ вЂ” автоматизированная система управления эксплуатацией здания (АСУЭЗ). Это комплекс программно-аппаратных средств, который управляет всеми системами, находящимися в эксплуатации здания, и исполнительными устройствами. АСУЭЗ получает информацию от всех служебных систем об их текущем состоянии и ситуации в здании. Таким образом, она решает, что делать дальше, выполняет принятое решение и после информирует оператора о том или ином событии.

Контроль оператора за работой систем бывает централизованным (один оператор для всех систем) или распределенным. В последнем случае оператор системы безопасности (охранник) может управлять системами видеонаблюдения, контроля доступа, противопожарной системой, администратор локальной сети — доступом пользователей сети здания к внешним и внутренним информационным ресурсам.

Стандарты

Чтобы все системы могли успешно интегрироваться между собой, необходимы стандарты обмена данными.

В 1978 году американская компания Х-10 разработала одноименную технологию управления приборами по проводам бытовой электросети. Сегодня стандарт X-10, создававшийся для управления осветительными приборами, считается устаревшим, для более сложных задач он слишком В«медленныйВ».

Стремясь его усовершенствовать, несколько производителей объединились в Ассоциацию электронной промышленности (Electronics Indastries Association, сокращенно EIA). Это привело к появлению нового стандарта — CEBus (Consumer Electronic Bus), утвержденного в 1992 году. Управляющий сигнал передается по проводам бытовой электросети, витой паре или коаксиальному кабелю, в радиочастотном или инфракрасном диапазоне. Способ выбирается в зависимости от оборудования, которым нужно управлять. Инфракрасные лучи и радиосигналы универсальны. Исполнительные устройства взаимодействуют между собой. Основное преимущество CEBus — скорость.

Существует еще стандарт BAC-net (Building Automation Control Network) — сетевой протокол для автоматизации зданий. Он был создан Американским обществом инженеров по холодильникам, обогревательным приборам и кондиционерам (American Society of Heating, Refrigeraing & Air — Conditioning Engineers, сокращенно ASHRAE).

EIB (European Installation Bus) — относительно простой и надежный стандарт. Действует по принципу децентрализованного управления, позволяет строить системы различной сложности, передавать сигналы по линии 220 В и радиоканалу. Основная его функция — управлять освещением.

Наиболее популярный как в Европе, так и в России — стандарт LonWorks, разработанный американской компанией Echelon Corporation. Сетевая структура схожа с EIB, но благодаря возможности программирования встроенного контроллера реализуются сложные протоколы управления исполнительными устройствами.

Кому это надо?

Согласно данным американской исследовательской компании ARC Advisory Group, рейтинг основных выгод владельца ИЗ выглядит следующим образом:

В· снижение энергопотребления (на 68,8%);

В· повышение уровня безопасности (на 43,8%);

В· улучшение условий труда (на 34,4%).

Упомянутое уже здание British Airways в Хармондсворте за счет увеличения эффективности работы систем и персонала позволяет экономить до $24 млн в год. Его создание обошлось примерно в $302 млн.

Понятно, что такие выгоды может получить не каждое предприятие, разместившееся в ИЗ. Даже в рекламных материалах отмечается, что затраты на централизованную систему управления (а без нее, напомню, никакого ИЗ не будет) оказываются приблизительно одинаковы для зданий различных масштабов. То есть АСУ В«не волнуетВ», много в офисе систем или не очень, ее цена и стоимость обслуживания примерно равны в обоих случаях. Поэтому интеллектуализировать здания рекомендуют либо по полной программе, либо вообще никак.

Само собой, имеет значение размер здания, число работающих в нем людей, вероятность различных угроз. Тут уместно вспомнить ситуацию с покупкой сейфа: продавцы советуют тратить на сейф сумму, не меньшую, чем та, которую собираются в нем хранить, покупатель же вполне разумно предпочитает тратить или столько же, или меньше. Ведь ИЗ в офисном (а не домашнем) исполнении — это прежде всего безопасность, и не лишним будет выяснить, окупает ли В«содержимое сейфаВ» затраты на сам В«сейфВ».

Стоит также учитывать, что вывод о солидной экономии затрат на электроэнергию и теплоснабжение, основной козырь ИЗ, чаще делается, исходя из показателей западных или европейских компаний. На российском рынке цены на энергию и тепло несколько ниже, а значит, и экономия окажется меньше. Конечно, внедрение ИЗ на отечественном предприятии нельзя считать экономией на спичках, но это надо иметь в виду, глядя на многообещающие цифры зарубежных аналитиков.

По международным стандартам расходы на автоматизацию объекта должны окупиться в течение двух—пяти лет за счет дальнейшей оптимизации расходов на его содержание. Поэтому гораздо выгоднее интеллектуализировать крупные здания, где комплексное управление может дать ощутимую экономию на энергоресурсах. Безусловно, это выгодно и владельцу из-за повышения стоимости аренды помещений. Целесообразно строительство ИЗ для компаний, чей доход напрямую зависит от слаженной работы производственных систем и систем здания (большие торговые центры, аэропорты, крупные банки).

Для частного сектора?

По данным американской исследовательской компании Parks Associates, сейчас объем мирового рынка систем автоматизации составляет $1,3 млрд. в год, к 2005 году он увеличится вдвое. Причем 90% этих денег придется на США. По оценкам экспертов компании В«АРМО-ИнжинирингВ», объем российского рынка строительства офисных ИЗ в 2002 году равнялся $120—150 млн. Его объем в 2003 году в настоящий момент исследуется компанией В«ГротекВ» по решению Национального экспертного совета по высоким технологиям строительства и интеллектуальному зданию. Окончательные результаты будут известны примерно в декабре. По предварительным же данным, российский рынок находится на стадии становления: разброс приводимых респондентами оценок колоссален: от $100 млн. до $150 млн. Причем если брать по сегментам, то комплекс систем безопасности оценивается в интервале $10—30 млн., а жизнеобеспечения — $10—80 млн.

Если ИЗ в США создаются в первую очередь для частного сектора, то в России все наоборот. В Штатах интеллектуализацию стимулирует развитие домашнего офиса и интернет-торговли. У нас такие явления еще не вошли в обиход, а потому отечественные ИЗ вЂ” это в основном офисы крупных компаний. Несколько ИЗ существует в ряде подмосковных поселков. Частичная интеллектуализация наблюдается в московских домах элитного и би