Самые "умные" здания мира

Бум "интеллектуализации" зданий катится по миру: Япония, США, Европа – в развитых странах "неумные" дома уже не строят. А возводят необыкновенно комфортные, ресурсосберегающие дворцы. Офисы и гостиницы, спортивные сооружения и промышленные предприятия, частные дома и квартиры — самые разные группы заказчиков пополняют перечень проектов по оснащению "интеллектом" зданий.

Первым «интеллектуальным» зданием (ИЗ) в мире стал «Дом трона» японского профессора Кена Сакамуры в Токио, построенный в конце 1980-х годов. Датчики погоды открывали окна, когда дул свежий бриз, и включали кондиционер, когда становилось жарко; если радио играло слишком громко, окна автоматически закрывались, чтобы не потревожить соседей; если звонил телефон, компьютер снижал звук аудиосистемы, и так далее.

Спрос на ИЗ в мире возрастает, но, по оценкам экспертов, примеров по-настоящему «интеллектуальных» домов пока не так много. Новые объекты строительства обладают скорее лишь некоторыми элементами "интеллектуальности". Как таковой объект можно называть в полной мере «интеллектуальным» зданием, если в нем реализована комплексная интеграция около сорока инженерно-технологических систем.

Самым известным и дорогим на сегодня ($100 млн.) ИЗ стал дом, построенный в США (Редмонд) для человека по имени Билл Гейтс, знаменитого создателя корпорации Microsoft. Это многоэтажная вилла, оснащенная самым "продвинутым" хай-тек оборудованием. В здании осуществляется компьютерный контроль и управление всем инженерным оборудованием, поддерживается оптимальный микроклимат в каждом помещении. При входе в жилище каждый посетитель получает специальный электронный значок, который обеспечивает подключение ко всем информационным службам дома. В дальнейшем этот значок сообщает датчикам, где находится гость, для того, чтобы дом смог выполнить все его пожелания. В темное время суток каждого сопровождает движущаяся световая волна, при этом, чем дальше светильник находится от человека, тем меньше его яркость. 

Нажатием кнопки пульта дистанционного управления или голосовой командой можно в каждом помещении создавать особое освещение, т.е. активизировать ту или иную группу светильников, соответствующую настроению или ситуации. Все стены оборудованы встроенными телевизионными экранами. С помощью того же универсального пульта управления на экраны выводятся любые изображения из огромного архива картин, видеозаписей, фильмов и телепрограмм. По маршруту следования посетителя сопровождают видеопрограммы и музыка (в соответствии с выбором гостя). Если посетитель не впервые оказался в этом доме, система управления восстановит его предпочтения. Системы автоматического управления климатом, освещением, телефонами и множеством других электронных устройств доведены до логического совершенства, но при этом человек не становится «рабом» электронного «мозга» своего дома, поскольку в любой момент может вернуться к традиционному «ручному» управлению — рядом с электронными панелями мирно уживаются и «старомодные» выключатели.

Другие самые известные «интеллектуальные» здания Америки — Рокфеллер Центр и здание ООН в Нью-Йорке. Кроме того, примечателен с этой точки зрения Mall of America, самый крупный показательный торговый центр в США (Блумингтон, штат Миннесота), размещенный на территории 12 га. Общая эксплуатационная площадь здания около 500 000 кв.м. Система Infinity обслуживает около 1700 исполнительных контроллеров и четыре операторских поста. В задачи системы входит управление температурой и давлением воздуха в здании, управление освещением, уничтожение задымленности, контроль допуска, а также управление движением транспорта на огромной пристроенной автостоянке.

«Интеллектуальные» аэропорты Европы

В Европе существует организация, которая своей целью ставит развитие и распространение концепции "интеллектуального здания" — Европейская Группа Интеллектуальных Зданий (EIBG).

Открытый для эксплуатации в 1992 году, международный аэропорт Мюнхен II является вторым по величине в Германии после Франкфуртского, занимает обширную территорию и включает более 120 зданий. В целях оптимизации уникального набора функций комплекса при одновременном обеспечении высокой степени комфорта, удобства и безопасности для посетителей была использована специально спроектированная распределенная система управления аэропортом. Эта система контролирует более 112 000 точек (максимальная емкость — 200 000 точек) и интегрирует 13 крупных подсистем от девяти различных поставщиков. Она обеспечивает контроль над всеми компонентами, в том числе энергетической установкой комплекса, системой управления ОВК, функциями по перемещению пассажиров в пределах терминала, управлением внутренними системами освещения, системой освещения взлетно-посадочных полос, систем транспортировки багажа, лифтами (эскалаторами) и посадочными переходами. Фондом Института интеллектуальных зданий этот аэропорт был назван лучшей интеллектуальной постройкой 1993 года. Его система управления зданием представляет собой разительный пример того, в какой степени можно интегрировать функции комплекса зданий для усиления эксплуатационного контроля и повышения эффективности.

Одной из самых совершенных реализаций концепции «интеллектуального» здания считается комплекс лондонского аэропорта Хитроу. Проект в сотрудничестве с крупнейшими системными интеграторами разрабатывала компания Echelon Corporation, создатель промышленного стандарта организации управляющих сетей LonWorks.

Три «интеллектуальные» башни Европы

Департамент Siemens Building Technologies (SBT) корпорации Siemens, по собственным оценкам, оборудует ежегодно 10 тыс. зданий в Европе, из которых 20% составляют интеллектуальные. В частности, Банк «Credit Suisse First Boston» (Лондон). В здании установлено 5 станций управления, 40 000 точек данных (включая удаленные здания), интеграция электросчетчиков Autometer, исполнительные механизмы ABB, система электрораспределения и гарантированного питания Leibert, etc. 

В числе других «интеллектуальных» проектов SBT — Национальная библиотека Франции. Внедрена система управления зданием для комплекса общей площадью 400 000м2. Смонтировано следующее оборудование: система управления зданием, интеграция контроллеров DDC через шину PROFIBUS, 2000 контроллеров и терминалов, 25 000 точек данных. Преимущества: поддержание оптимальных условий для хранения книг, комфорт и удобство для 35 000 посетителей в день, оптимальное управление и мониторинг.

Башня «Millennium» (Вена, Австрия) — высотой 202 м, 50 этажей, общей площадью 100 000 м2. Здесь расположены офисы, апартаменты, торговый и развлекательный центры, свободная планировка комнат.

Помещение оборудовано станцией управления DESIGO INSIGHT (11 000 физических точек, 1000 контроллеров DESIGO RX по шине LONMARK), пожарной сигнализацией ALGOREX от Cerberus.

«Умный» поселок

В инженерно-функциональной концепции поселка Dickens Heath Village (Великобритания), построенном ISC House, рационально интегрированы общие потребности всех жителей (обеспечение пожарной безопасности, охраны, информационного обеспечения, снабжение основными ресурсами и др.). "Интеллектуальная" концепция автоматизированного управления всеми функциями, ресурсами и информацией была осуществлена на базе современной системы автоматизированного управления Andover Controls.

Территориально поселок разделен на 3 уровня по категориям качества:

• Уровень 1 — Стандарт. Совмещает зону общественных зданий для пользования жителями всех уровней (магазины, супермаркеты, гостиницы, рестораны, малые офисы, медицинский центр) с жилой зоной стандартной категории.
• Уровень 2 - Улучшенный. Включает офисы, городской парк, зону парковок, а также жилые здания улучшенной категории — таун-хаусы с апартаментами.
• Уровень 3 - Элитный. Включает зону индивидуальной элитной застройки, картинную галерею, подземную парковку и др.

Поселок имеет единое ограждение и единую систему доступа на территорию. Для обеспечения единой гибкой информационной интеграции организована единая сетевая древовидная структура по принципу общей высокоскоростной (гигабитной) магистрали с использованием протокола TCP/IP и обеспечением широкого частотного диапазона для обмена всеми видами данных. Применение современного оборудования управления и интеллектуальной интеграции — Andover Controls, позволило организовать единый центр информационных услуг, включающий: высокоскоростной доступ в интернет, электронную почту, телефонию, скоростные коммуникации между терминалами жителей, общий информационный банк данных поселка, службу заказов, сеть уличных информационных киосков и точек экстренного вызова, BlueTooth — беспроводный информационный доступ к системе услуг поселка.

Система управления Andover Controls позволила органично интегрировать все функции безопасности, объединив систему охраны и контроля доступа с автоматической регистрацией гостей, систему пожарной сигнализации и пожаротушения, систему видеонаблюдения, цифровой записи и автоматической видеоидентификации людей и распознавания номеров автомашин, экспорт изображения и отправку по по e-mail. Осуществляется единый контроль затопляемых участков поселка и управление дренажной системой, единый контроль качества питьевой воды и управления системами дополнительной очистки, мониторинг с возможностью удаленного управления через интернет, телефон или пейджер инженерными системами домов, а также единый интеллектуальный контроль и централизованное управление расходом ресурсов.

Реализована система единых финансовых расчетов для всех жителей поселка с автоматическим учетом платежеспособности и автоматическим расчетом за товары и услуги. И, наконец, широкие программно-алгоритмические возможности Andover Controls позволили реализовать расширенный комплекс аналитических отчетов по всем процессам жизнедеятельности поселка, что позволило оперативно анализировать эффективность любых процессов. Система позволяет выявлять закономерности с целью оптимизации управляющих алгоритмов и настройки параметров управления.

«Интеллектуальная» Азия

В Японии на основе концепции «умного» дома построена сеть отелей, где можно насладиться всеми благами современной цивилизации за вполне умеренную плату. Эта индустрия процветает в основном в пляжных и курортных местах в пригороде Токио. В самом же Токио примечательна башня Шиодоме Сумитомо Билдинг. В огромном многофункциональном здании поддержка микроклимата осуществляется за счет разнообразных систем кондиционирования воздуха прямого расширения с регулируемой холодильной мощностью.

В Китае «интеллектом» оснащены местные небоскребы — в Пекине (здание Торгового Центра) и на Тайване (Башня «Тайпей» 101). Последнее здание, высотой 509 м (101 этаж), принадлежит администрация Taipei City. Строительство продолжалось с января 1999 по 2005 г. Занимаемая площадь — 30,278 м2, из них на магазины приходится 74,711 м2, на офисы — 198,348 м2. 

Telecom Tower (Clipsal C-Bus) — это не просто очередной офисный небоскреб в малазийском Куала-Лумпур, а сложнейший проект известного малазийского архитектора Хийяса Кастури. 62 этажа в форме натянутого лука. Внутри находятся 11 систем управления инженерными коммуникациями, объединенных в единую систему управления зданием. Основная роль возложена на программное обеспечение SCADA C-Lution, C-Bus версию всемирно известной Citect SCADA. Это самая большая азиатская интегрированная установка и одна из крупнейших в мире — 3700 устройств управления осуществляют мониторинг более 6500 цепей различных нагрузок.

Юниты управления расположены по всему зданию: коридоры, помещения для встреч, туалеты, огромный Аудиториум, автомобильный паркинг, серверные помещения и сады вокруг здания — все устройства работают в единой сети, объединенной оптоволоконным кабелем. Около 400 датчиков движения, объединенных одним кабелем 5-й категории, интегрируют коридоры и лифты. Система доступа на бесконтактных картах объединена с остальными системами — в зависимости от идентификатора, полученного от карты система включает определенные нагрузки именно в тех помещениях, которые связаны с вошедшим в здание.

Основные преимущества: изменения и перепланировки не требуют новой проводки, все решается простым перепрограммированием сегмента системы. Работа нагрузок осуществляется по расписанию и не требует вмешательства со стороны. Сокращение затрат обеспечивает применение датчиков уровня освещенности и движения, а также плавное управление уровня люминесцентного освещения. Сценарное управление любого уровня — от комнат встреч до изображения буквы Т на здании. Интегрированы все системы, включая систему безопасности и пожаротушения.

Живой дом

Фантасты прошлого столетия мечтали о компьютеризированном доме, который не только заботится о своем хозяине, но еще и разговаривает с ним, шутит и смеется. Сегодня живой дом - это реальность. Он ласково будит по утрам, готовит ванну, варит кофе, но молчит... потому что умный.

Кофе в постель

Рынок недвижимости, в том числе и российский, все увереннее завоевывают дома со встроенными автоматизированными системами управления, так называемые умные дома. И хотя большинство из них не ведет бесед с владельцами, дома, оснащенные интеллектуальными технологиями, создают комфортную атмосферу, регулируют уровень освещения, контролируют расход электроэнергии и готовят кофе по утрам. Своеобразная идеальная молчаливая жена. Не зря современные Hi-Tech дома именуются еще и "послушными".

На самом деле, список выполняемых задач огромен. Сегодняшний умный дом подходит к делу глобально. К примеру, в понятие "комфортной атмосферы" входит и система "интеллектуального света", которая имеет несколько режимов, позволяющих добиться идеально подходящего освещения. Когда после работы хочется расслабиться и посмотреть фильм, достаточно выбрать режим "Вечер", и система приглушит свет, и можно будет наслаждаться просмотром. На выходных можно устроить и дискотеку. Или поужинать в кругу гостей. Утром такой дом в условленный час сам вас разбудит, раздвинет жалюзи, наберет ванну и включит какую-нибудь бодрую музыку. Безусловно, не ту, которой проводники в поездах будят по утрам пассажиров, а вашу любимую.

Огромное преимущество состоит и в том, что для каждой комнаты можно использовать собственные настройки. В гостиной ярко и тепло, все располагает к общению; в спальне мягкий вечерний свет.

Регулируется и прочая электронная аппаратура. Компьютеры, системы сигнализации, климат контроль, Hi-Fi, Hi-End техника - все теперь связано воедино и управляется автоматически.

Состав системы

В богатых домах многие функции и без всякого умного дома давно автоматизированы. Но все системы работают по отдельности, и перед их владельцем вырастает гора из пультов, каждый из которых отвечает за работу одного устройства; системы вентиляции и сигнализации, к примеру. Это все равно, что каждый канал смотреть на отдельном телевизоре. Технологии интеллектуального дома как раз и решают эту проблему, объединяя в одном блоке управление всеми устройствами.

Но это, собственно, внешняя оболочка. Как правило, интеллектуальная начинка дома имеет трехуровневую схему. На первом уровне располагаются всевозможные датчики и счетчики, на втором процессоры и коммутаторы. И только третий уровень включает в себя панели и пульты управления.

По сути, в умном доме собрано вместе несколько систем. Интеллектуальный свет, климат-контроль, система "мультирум", система моторизированных приводов на жалюзи, ворота, окна, ставни и т.д., система распределения силовых нагрузок, охранно-пожарная сигнализация и прочие. Все они входят в ранг интеллектуальных решений и часто устанавливаются отдельно. Система "мультирум", связывающая всю Hi-Fi, Hi-End технику и прочие аудио- и видеосистемы в помещении, становится одним из популярных промежуточных решений на пути к умному дому, так как многие состоятельные люди сегодня стремятся иметь одновременно и домашний кинотеатр, иногда не один, и стереосистему. По статистике, наряду с управляемым электроосвещением, это самая востребованная сегодня из интеллектуальных систем. Удобство этой системы еще и в том, что можно, не отвлекаясь от своих дел где-нибудь в гостиной, посмотреть или послушать, чем занят в этот момент ваш ребенок у себя в детской.

Системы безопасности умного дома обладают еще одним необходимым преимуществом. Они работают независимо от центрального энергоснабжения и в случае неполадок сами производят необходимые отключения и могут функционировать от внутреннего источника. При этом при срабатывании датчиков пожара или нежелательного проникновения в квартиру система сама отправит сообщения по электронной почте или на телефон, в том числе и в пожарную службу, и в милицию. Охраняя жилплощадь, интеллектуальный дом заменит и собаку. "Электронная собака", именно так называется эта услуга, будет периодически лаять, и, кроме того, включать за вас свет и музыку, топать по полу, имитируя присутствие, пока вы будете загорать на Ямайке.

Слушаю и повинуюсь

Итак, сегодня всего лишь один пульт управляет всем домом. Чаще всего это многофункциональный сенсорный плазменный дисплей. Несколько таких аппаратов устанавливаются во всех комнатах в удобных местах. Но возможны и дистанционные решения. Представители крупных компаний, занимающихся технологиями интеллектуальных домов, в качестве основной тенденции рынка отмечают стремление упростить управление помещением. Теперь управлять своим домом можно даже с помощью мобильного телефона, оснащенного специальной прошивкой DECT. О всяких неполадках в работе домашних приборов, протечке воды, утечке газа, перепадах в напряжении или о его отключении умный дом сообщит sms-сообщением на телефон. Из других полезных функций, предоставляемых мобильным управлением, выделяется возможность открывать на расстоянии дверь. Можно и не отказать себе в удовольствии ответить на звонок в дверь по беспроводному телефону, находясь где-нибудь в машине, поболтать немного с посетителем, потом сказать, что дома никого нет.

Причем это решение, как утверждают в компании Siemens, одного из производителей подобных телефонов, обходится гораздо дешевле, чем обычное управление, построенное на проводной технологии.

Технология эта появилась совсем недавно, но уже многие операторы сотовой связи предоставляют подобную услугу, что было продемонстрировано на выставке оборудования для строительства умных домов, проходившей в мае-июне 2006 г. в Южной Корее.

Поклонников умных домов сегодня много не только в богатых странах, но и в России. Причина в том, что интеллектуальные технологии позволяют экономить. Регулируя подачу воды и электроэнергии, можно сократить затраты на 30-50%. Учитывая то, что за последние полгода тарифы на газ, тепло и электроэнергию выросли на 30% и, скорее всего, не остановятся, выгода от жизни в умном доме или умной квартире очевидна.

На Западе, особенно в Европе, где электричество безумно дорогое, умные системы или отдельные неглупые технологии, такие как управление электроэнергией и отоплением, ставятся нормой в любом доме. В Западной Европе, наиболее страдающем от дефицита энергии регионе, сосредоточенно около 40% "домов с интеллектом". Средний класс Европы и Америки давно понял скрытые здесь преимущества. Для удешевления систем, они внедряются уже на стадии проектирования.

Но это практичный Запад считает каждую копейку, а в России массовой культуры экономии пока нет. Тем не менее владельцы загородных коттеджей постепенно переходят на интеллектуальные технологии управления всеми системами дома и участка. Риэлторы отмечают, что одной из причин увеличения заказов на умные дома становится осознание покупателем своих требований к загородному жилищу.

Другой причиной является увеличение благосостояния покупателей загородных домов. "Интеллект" сегодня недешев - инсталляция всех систем для одного умного дома обойдется в сотни тысяч долларов. Специалисты настоятельно рекомендуют начинать установку систем уже на стадии закладки фундамента, чтобы потом не пришлось полностью переделывать планировку и интерьер дома.

Однако не стоит думать, что интеллектуальные технологии остались прерогативой элитного жилья. Для тех, кто хочет экономить, всегда есть более доступные решения. В Москве "умные" технологии появляются уже и в обычных домах. В Жулебино, например, в одном из домов функционирует система "Электронный ДЭЗ", которая сама регулирует напряжение.

Особенно интенсивно процесс интеллектуализации идет в коммерческом секторе недвижимости. Большинство компаний делают выбор в пользу интеллектуальных офисных зданий, высокая арендная ставка которых быстро окупается за счет экономии на электроэнергии и коммунальных услугах.

Благодаря извечному стремлению человечества к комфорту интеллектуальные технологии будут совершенствоваться и дальше. Рынок обычных инсталляций уже насыщен, а интерес к "умным домам", несмотря на их высокую стоимость и отсутствие проработанной нормативной базы, растет с каждым годом. По оценкам специалистов при существующем темпе роста - 25-30% в год - этот сегмент займет лидирующие позиции на рынке жилья уже в самом ближайшем будущем.