wersja mobilna
Online: 365 Środa, 2016.09.28

Raporty

Automatyka i systemy budynkowe

środa, 13 listopada 2013 12:27

Automatyka budynkowa ma z przemysłową z jednej strony dosyć dużo wspólnego, z drugiej zaś jest czymś zupełnie innym. Obydwie łączy wykorzystanie podobnych rozwiązań w zakresie sterowania, transmisji danych czy komunikacji z użytkownikami oraz hierarchiczna struktura wdrażanych systemów. Z drugiej strony przez ostatnie dwie dekady w branży automatyki budynkowej powstało i spopularyzowało się wiele standardów, które są charakterystyczne tylko dla niej.

Spis treści » Na ścieżce rozwojowej, choć miejscami krętej
» Perspektywa lokalna
» Systemy w budynkach, czyli...
» Gdzie są pieniądze?
» Kto się liczy na rynku?
» Sprzeczne wymagania, czyli o stronie popytowej
» W stronę kompleksowości i energooszczędności
» Pokaż wszystko

Również wdrażanie systemów w budynkach przebiega inaczej niż w przemyśle, inni są inwestorzy, użytkownicy oraz stawiane przez nich wymagania. W raporcie przyglądamy się temu rynkowi, przy czym do tematyki podchodzimy o wiele szerzej niż tylko pod kątem automatyki. Omawiamy ogół systemów dotyczących budynków - od tych związanych z bezpieczeństwem, kontrolą dostępu, nadzorem, poprzez sterowanie pracą instalacji - w szczególności HVAC, po kompleksowe systemy zarządzania typu BMS.

Systemy automatyki budynkowej stanowią sieć urządzeń służących do monitorowania oraz sterowania elektrycznymi, mechanicznymi i innymi instalacjami wewnątrz budynków oraz innych obiektów. Ich zastosowanie ma ułatwiać zarządzanie różnymi systemami, optymalizując ich pracę, zapewniając oszczędności użytkowe oraz udogodnienia dla osób znajdujących się w pomieszczeniach. Rynek ten rozwijał się w ostatnich latach dynamicznie, choć nie obyło się bez znaczących, dynamicznych zmian.

NA ŚCIEŻCE ROZWOJOWEJ, CHOĆ MIEJSCAMI KRĘTEJ

Rys. 1. Obszary najczęstszego wykorzystania automatyki i systemów budynkowych

Pomimo problemów sektora budowlanego i zróżnicowanej koniunktury w powiązanych branżach, sektor automatyki budynkowej jest generalnie na wieloletniej ścieżce wzrostowej. Wprawdzie ta ostatnia nie ma obecnie nachylenia takiego jak w połowie zeszłej dekady, ale długoterminowy trend jest z pewnością dodatni.

W niedawno opublikowanych wynikach badania firma Pike Research informuje, że wartość globalnego rynku systemów automatyki budynkowej w obiektach komercyjnych w latach 2011-2021 wzrośnie ponad dwukrotnie, tj. do około 150 mld dolarów rocznie. Branży sprzyjał będzie coraz większy nacisk kładziony na zapewnienie bezpieczeństwa użytkowania budynków oraz konieczność zwiększenia efektywności energetycznej.

Popularność systemów automatyki budynkowej będzie rosła również dzięki rozwojowi technologicznemu, głównie w zakresie możliwości transmisji danych oraz integracji z systemami informatycznymi. To ostatnie ułatwia gromadzenie i analizę danych, co z kolei pozwala efektywniej zarządzać obiektami.

Z kolei BCC Research w jednej z analiz datowanej na okres odbicia na rynku po dekoniunkturze z 2009 roku dokonuje podziału branży automatyki budynkowej w obiektach komercyjnych na kilka sektorów i przedstawia prognozę zmian ich wartości do 2014 roku. Wtedy wartość sektora HVAC przekroczy 34 mld dol., rynku związanego z automatyką w aplikacjach oświetleniowych - 15 mld, systemów zarządzania energią - 13 mld, natomiast bezpieczeństwa i BMS - odpowiednio 6 i 4 mld dolarów.

O ile ostatnia dekada była z pewnością okresem rozwoju automatyki budynkowej i wielu branż z nią związanych, o tyle jeszcze kilkanaście lat temu zastosowanie tych technologii nie było rozpowszechnione. W szczególności dotyczyło to systemów sterujących i komunikacyjnych, które pozwalałyby ma kontrolę pracy różnych instalacji i wymianę danych między nimi samymi.

Główne ograniczenie stanowiły wysokie koszty implementacji oraz brak uniwersalnych standardów i interfejsów pozwalających na współpracę urządzeń od różnych producentów. Jeżeli już tworzone były systemy związane z automatyką i nadzorowaniem pracy tego typu systemów, to bazowały one na technologiach własnościowych i dotyczyły instalacji w dużych obiektach komercyjnych czy budynkach użyteczności publicznej.

Rys. 2. Sytuacja na omawianym w raporcie rynku

Przełomem było z pewnością opracowanie uniwersalnych, otwartych standardów komunikacyjnych, a wraz z nimi zwiększenie dostępności podzespołów umożliwiające bardziej ekonomiczne tworzenie instalacji - od tych w pokojach hotelowych, gdzie użytkownik reguluje temperaturę i kontroluje pracę urządzeń, do systemów BMS pozwalających na zarządzanie pracą całych obiektów infrastrukturalnych, biurowych czy przemysłowych. Oczywiście równolegle wzrosły potrzeby samych odbiorców.

Automatyzacja przynosi wiele korzyści związanych z bezpieczeństwem osób i ich komfortem, przez co jest postrzegana w dzisiejszych czasach nie tylko jako udogodnienie, ale wręcz coś koniecznego. Dzięki zastosowaniu pomiarów, monitorowania i zaawansowanego przetwarzania danych przekłada się ona również na kwestie wydajności energetycznej oraz daje możliwość oszczędności energii i mediów.

PERSPEKTYWA LOKALNA

Rys. 3. Orientacyjny podział zużycia energii w budynkach komercyjnych - średnio ponad 40% stanowią wydatki na pracę systemów HVAC

Przedstawiciele firm związanych z omawianą branżą o obecnej sytuacji na rynku wypowiadają się generalnie pozytywnie. Tak przynajmniej wywnioskować można z udzielonych redakcji odpowiedzi, które zestawiono w postaci wykresu na rysunku 2. Kilka ostatnich lat w sektorze budownictwa w Polsce cechowało się jednak dużą, a wręcz bardzo dużą dynamiką zmian. Powodami były dwa przeciwne względem siebie czynniki - kryzys z 2009 roku oraz Euro 2012. Spowodowały one duże zmiany koniunktury w całym sektorze budowlanym oraz infrastrukturalnym, czego pochodną był zmieniający się popyt na komponenty i systemy automatyki.

Wpływ cytowanych wydarzeń na różne obszary rynku branżowego był zróżnicowany. Dekoniunktura spowodowała zatrzymanie wielu inwestycji w budownictwie mieszkaniowym, lecz tam wykorzystanie automatyki budynkowej jest relatywnie niewielkie w porównaniu z obiektami komercyjnymi. Niewiele zmienił się zaś - jak wynika z komentarzy dostawców - popyt ze strony przemysłu na instalacje w zakładach, halach i podobnych obiektach. Również inwestycje związane z dworcami i różnymi budynkami użyteczności publicznej odbywają się niejako na uboczu głównego nurtu w budownictwie, są planowane i realizowane z innego rodzaju pieniędzy niż choćby mieszkania, więc tutaj cykl koniunkturalny jest jeszcze inny.

W ostatnim z wymienionych przypadków oraz w branży infrastrukturalnej prawdziwym kołem zamachowym okazały się Mistrzostwa Europy w Piłce Nożnej, gdyż wiązały się one z wieloma inwestycjami i modernizacjami. Dotyczyło to jednocześnie nie tylko największych obiektów takich jak stadiony, ale też dworców, zaplecza hotelowego, infrastruktury. Z drugiej strony zestawienie zysków i strat po półtora roku po Euro 2012 nie dla każdego jest satysfakcjonujące. Wielu wykonawców i podwykonawców pracujących choćby na stadionach o inwestycjach tych nie wypowiada się najlepiej, gdyż najzwyczajniej na nich nie zarobiło.

Odkładając na bok zawirowania ekonomiczno-gospodarcze, spójrzmy na statystykę najczęstszego wykorzystania automatyki budynkowej i pokrewnych systemów, którą przedstawiono na rysunku 1. Zdaniem respondentów redakcyjnej ankiety, których przekrój obejmuje firmy produkcyjne, dystrybutorów i integratorów systemów, w Polsce automatyka budynkowa to przede wszystkim biurowce.

Tego typu obiekty są zazwyczaj w pełni klimatyzowane, okablowane, mają wszystkie standardowe instalacje (z zakresu bezpieczeństwa, kontroli dostępu, itd.) oraz inne wymagane przez najemców i inwestorów - szczególnie te związane z energooszczędnością. Kolejne trzy miejsca zajęły prawie ex aequo hotele, apartamentowce oraz centra handlowe i rozrywkowe. W przypadku tych budynków ważna jest możliwość indywidualnej kontroli klimatu, lokalnego sterowania systemami i pomiarów zużycia energii połączona z możliwością zarządzania całymi obiektami.

Jeżeli zaś chodzi o dworce, aplikacje infrastrukturalne i użyteczności publicznej, które stanowią resztę listy, to dostawcy automatyki mają do czynienia praktycznie z pełnym spektrum zagadnień omawianych w kolejnych rozdziałach raportu. Według ocen lokalnych dostawców wartość krajowego rynku systemów automatyki budynkowej (przy czym należy to traktować rzeczywiście jako bardzo zgrubne szacunki) to 400-500 mln zł rocznie.

Wojciech Znojek

Sabur

  • Jak ważne są dla klientów z branży budynkowej kwestie energooszczędności?

Mówi się, że energia to złoto trzeciego tysiąclecia, i my również nie mamy co do tego najmniejszych wątpliwości. Zainteresowani e oszczędzaniem energii jest obecnie ogromne i będzie ono moim zdaniem trwałe, a nie tylko związane z bieżącą sytuacją na rynku. Niemal każdy liczący się inwestor, deweloper czy użytkownik budynku zwraca na te aspekty szczególną uwagę. Dlatego też zagadnienia takie jak technologie dystrybucji energii, pomiary zużycia oraz zarządzanie mediami i ich oszczędzanie znajdują się w obszarze naszych działań.

Trzon oferty stanowią tutaj rozwiązania oparte o produkty naszych partnerów - obejmują one zarówno liczniki energii elektrycznej do zastosowań budynkowych i infrastrukturalnych, jak i systemy nimi zarządzające. Niektóre z produktów nie wymagają programowania i mogą być używane praktycznie "out of the box", od razu dając użytkownikowi realne oszczędności. Prosta jest również ich integracja z systemami BMS i rozwiązaniami od innych firm.

  • Czy odbiorcy patrzą na całkowite koszty użytkowania instalacji budynkowych czy raczej cały czas liczy się przede wszystkim niska cena zakupu?

Przebieg procesów zakupowych jest w dużym stopniu pochodną tego, kim jest sam klient. Z naszego doświadczenia wynika, że gdy jest to odbiorca końcowy czy późniejszy użytkownik obiektu, to zazwyczaj jest on bardziej skłonny zainwestować w system, który długofalowo zapewni mu niższe koszty eksploatacyjne. Jeżeli zaś odbiorcą jest wykonawca, to nadal ciągle najczęściej realizuje inwestycję jak najtaniej - i bynajmniej nie dlatego, że nie chciałby zastosować najlepszych znanych mu rozwiązań.

Zmusza go do tego dyktat najniższej ceny procedur przetargowych. Patrząc z kolei branżowo, to za "najlepszy sektor" uznać można ciepłownictwo - tam decyzje podejmuje się najbardziej racjonalnie i w sposób kompleksowy. Dzieje się tak, gdyż inwestor i użytkownik to zazwyczaj jeden i ten sam podmiot.

My niezmiennie, podobnie jak Saia ze swoim podejściem Peace of Mind, skłaniamy się ku patrzeniu na wdrożenia w sposób kompleksowy i liczeniu ich całkowitych kosztów. Innymi słowy proponujemy, aby na wstępie poświęcić nieco więcej czasu oraz pieniędzy na projekt i sam system automatyki, lepiej go planując i optymalizując. W ten sposób późniejsze koszty użytkowania instalacji stają się znacznie niższe. Niestety cały czas tego typu działania, choć wiele osób widzi w nich sens, nie są wprowadzane w życie ze względu na brak możliwości decyzyjnych.

SYSTEMY W BUDYNKACH, CZYLI...

Rys. 4. Systemy i aplikacje związane z budynkami, którymi najczęściej są zainteresowani lokalni klienci

Tytułowa "automatyka budynkowa" dotyczyć może wielu systemów i instalacji. Tak naprawdę bowiem elementem automatyki jest indywidualny regulator temperatury w pomieszczeniu, sterownik w centrali klimatyzacyjnej, moduł wykorzystany w systemie kontroli dostępu czy sterownik klap oddymiających w instalacji przeciwpożarowej. Z tych powodów o systemach w budynkach powinno się myśleć jako o zespole różnych instalacji i urządzeń, które znajdują się w różnorodnych budynkach i są w jakiś sposób nadzorowane oraz sterowane. W ten sposób również - dokonując podziału na cztery grupy instalacji - przygotowaliśmy ankietę rozsyłaną do firm branżowych i opracowaliśmy tabele raportowe.

W szerokim spektrum instalacji budynkowych dwie pierwsze grupy stanowią sieci sanitarne, a więc te związane z dostarczaniem i uzdatnianiem wody, kanalizacją, systemami przeciwpożarowymi i gazowymi, oraz sieci elektroenergetyczne/zasilające. W przypadku tych ostatnich automatyka stosowana jest m.in. w zakresie zarządzania pracą urządzeń zasilających, rozdzielni oraz, dla większych obiektów, do kontroli systemów zasilania awaryjnego. Lista zagadnień związanych z obydwoma typami instalacji dotyczy także pomiarów zużycia mediów i energii i przesyłania oraz analizy tych danych. Mówiąc o zasilaniu, warto też wspomnieć o aplikacjach związanych z oświetleniem, dla których branża automatyki ma kilka technologii, takich jak przykładowo DALI.

Obszarem, w którym robi się prawdopodobnie największy biznes (o czym w kolejnym rozdziale), jest ten związany z systemami ogrzewania, wentylacji, klimatyzacji (HVAC). Skrót ten jest w praktyce określeniem dużej grupy systemów - zarówno tych centralnych, zapewniających odpowiednią ilość powietrza o określonej temperaturze i innych parametrach (wilgotność, zawartość CO2, czystość), jak też pomieszczeniowych, pozwalających poszczególnym użytkownikom budynku na komfortową regulację mikroklimatu.

W omawianym zakresie branża ma do zaoferowania bardzo wiele, gdyż instalacje HVAC tworzone są na różne sposoby - te klimatyzacyjne m.in. z wykorzystaniem systemów wody lodowej oraz jako wersje z bezpośrednim odparowaniem, zaś grzewcze - oprócz standardowych kotłowni - także z użyciem pomp ciepła czy przykładowo instalacji solarnych. Większość z nich zawiera elementy automatyki, gdyż instalacjami takimi trzeba zarówno sterować, jak też są one źródłem informacji dla nadrzędnych systemów zarządzania.

W ostatnim z przypadków integracja pozwala również na kompleksowe wykorzystanie danych np. z systemu pogodowego i na tej podstawie sterowanie urządzeniami wykonawczymi znajdującymi się w budynku. Przykładowo system nadrzędny może podjąć decyzję o automatycznym zamknięciu lub przymknięciu okien, sterować pracą grzejników na podstawie pomiarów temperatury lub oświetleniem wewnętrznym i zewnętrznym w zależności od obecności osób i ilości światła słonecznego.

Czwartą grupę systemów, która jest jednocześnie tematycznie najbardziej różnorodna, stanowią instalacje niskonapięciowe oraz te związane z kontrolą pracy obiektów. Zaliczyć do nich można m.in. systemy kontroli dostępu, telewizji dozorowej oraz sygnalizacji włamania i alarmowy. Stanowią one pakiet często występujący w budynkach o różnej wielkości i to niekoniecznie tych najbardziej nowoczesnych.

Rys. 5. Odpowiedź na pytanie o charakter sprzedaży podzespołów automatyki budynkowej

Do "standardowego wyposażenia" obiektów należą również systemy przeciwpożarowe (wykrywanie pożaru oraz ochrona przed jego skutkami) i ostrzegające osoby znajdujące się w budynku w przypadku zaistnienia sytuacji niebezpiecznej. Ważną grupą instalacji niskonapięciowych są wreszcie te multimedialne oraz naturalnie teleinformatyczne, które w dzisiejszych czasach są dla większości użytkowników równie niezbędnym elementem biur i domów, jak sieć zasilająca.

Nad pracą wielu z nich czuwają nieraz nadrzędne systemy BMS, o których więcej w ostatnim rozdziale raportu. W przypadku mniejszych budynków spotyka się też systemy inteligentne o różnej skali (systemy inteligentnego domu), które tak naprawdę zawierają wiele elementów instalacji dotychczas wymienionych, pozwalając na zaawansowaną kontrolę pracy urządzeń (np. AGD, oświetlenia, rolet, itd.) oraz komunikację z użytkownikiem.



 

Powiązane artykuły

zobacz wszystkie Nowe produkty

Stałoprądowe zasilacze 300-600 W EVS do systemów magazynowania energii

2016-09-28   |
Stałoprądowe zasilacze 300-600 W EVS do systemów magazynowania energii

Stałoprądowe zasilacze nowej serii EVS zostały zaprojektowane do zastosowań w systemach magazynowania energii i innych wymagających zasilania stałym prądem, np. oczyszczania wody czy powlekania galwanicznego. W zależności od wersji mogą być chłodzone przez naturalny obieg powietrza (wersje 300 W) lub za pomocą wbudowanego wentylatora (wersje 600 W).
czytaj więcej

Huby USB do zastosowań przemysłowych

2016-09-28   | Conrad Electronic Sp. z o.o.
Huby USB do zastosowań przemysłowych

Conrad Business Supplies wprowadził do oferty nowe huby (rozdzielacze) USB 2.0 marki renkforce. Urządzenia z czterema lub siedmioma portami są przeznaczone do zastosowań przemysłowych i innych, gdzie wymagana jest wysoka stabilność mechaniczna oraz bezpieczeństwo instalacji.
czytaj więcej

Nowy numer APA