Šetrné a inteligentní budovy
Vinohradská 112 130 00 Praha 3 www.ikadata.com
1.
Inteligentní budovy ............................................................................................................ 3
2.
Šetrné (zelené) budovy ...................................................................................................... 4
3.
Shrnutí .............................................................................................................................. 6
4.
Přechod k jednotné síťové infrastruktuře. .......................................................................... 11
5.
Užití centralizované infrastruktury ..................................................................................... 12 5.1.
Centrální řídicí systém, centrální dispečink. ................................................................ 12
6.
Komplexní přístup k návrhu a provozu. .............................................................................. 14
7.
Systémy řízení inteligentních budov. .................................................................................. 19
8.
Integrace BAS a CAFM systémů ........................................................................................ 20
1.
INTELIGENTNÍ BUDOVY
Pokusme se nejprve terminologicky vyladit pojmy šetrné (zelené) a inteligentní budovy. Proč vůbec dáváme budovám takové přívlastky? A týkají se tyto pojmy jenom budov anebo mohou existovat i inteligentní areály, šetrné regiony anebo celá města? Na všechny tyto otázky můžeme odpovědět jednoznačně ANO. Definování pojmu Inteligentní budovy [IB] spočívalo před několika lety v různém přístupu k tomuto pojmu z pohledu stavebnictví, IT či majitelů nemovitostí. Dnes existuje na ČVUT studijní obor Inteligentní budovy a v Brně existuje Výzkumný ústav inteligentních budov, takže můžeme sledovat, jak se definice mění s časem. Dříve byly vyzdvihovány především IT charakteristiky IB, dnes je patrný příklon ke komplexnímu pojetí inteligentní budovy jako architektonickému dílu. Inteligence budovy již není posuzována na základě inteligentních vlastností jednotlivých prvků budovy, které jsou vybavené umělou inteligencí, ale také z hlediska použitých materiálů, celkové orientaci stavby a rozvržení jejích ploch a jejich vlivu na ŽP. Takže z dostupných definic vyjímáme: 1. Inteligentní budova je dynamická a citlivá architektura, strukturálně funkcionální metoda konstrukce a technologie stavby, jež poskytuje každému obyvateli produktivní, úsporné a ekologicky přijatelné podmínky, pomocí soustavné interakce mezi svými čtyřmi základními prvky, jimiž jsou budova (materiál, struktura, prostor), zařízení (automatizace, kontrola, systémy), provoz (údržba, provoz) a vzájemnými vztahy mezi nimi. [zdroj časopis Stavebnictví 11-12/2010] 2. Inteligentní budova je taková budova, která je schopná se přizpůsobit změnám ve způsobech jejího užívání a změnách životního stylu jejích obyvatel a nepřestává jim sloužit a vytvářet příjemné a odpovídající prostředí za použití integrovaného systému řízení všech v budově použitých technologií. Chceme-li IB charakterizovat výčtem všech automatizačních technologií, které jsou v moderních administrativních a rezidenčních budovách používány, omezíme se pouze na technické a fyzikální metodiky a systémy řízení a pomineme zcela humanistické prvky architektury. Budovy jsou navrhovány, stavěny, spravovány, modernizovány, přizpůsobovány či likvidovány lidmi a pro lidi. Životnost budovy a dokonce i jednotlivé fáze životního cyklu, značně překračují životnost cílů, s nimiž je budova stavěna a jimiž stavba odpovídá na společenskou poptávku. Takže účel budovy se za dobu životnosti může několikrát změnit (např. z rezidenčního bydlení na polikliniku), či přizpůsobit změněným podmínkám či módě a budova musí stále odpovídat požadavkům doby, jinak je v konečném důsledku likvidována. IB kladou důraz na technologie, zatímco šetrné budovy kladou důraz na umístění, hmoty, materiály (zejména z pohledů jejich nezávadnosti, životnosti a recyklovatelnosti) a oba typy budov se zaklínají nízkou energetickou náročností. Mnohé charakteristiky Inteligentní a zelené (šetrné) budovy se překrývají. Existují metody certifikace zelených budov, ale žádné metody posuzování inteligence inteligentní budovy. Výčet automatizačních technologií používaných v budovách je obsažen v kapitole 3. Má-li se ale budova nazývat IB, musí pro jednotlivé technologie existovat integrační rámec, který umožní řídit provoz všech těchto částí tak, aby budova byla spravována za rozumných nákladů a poskytovala kvalitní a příjemné prostředí pro výkon těch procesů, které její majitelé (nájemci) požadují. Skutečnost, že narůstá množství jasných důkazů, které dávají do souvislosti fyzické prostředí v budově s náladami a ochotou poskytovat požadovaný
pracovní výkon zaměstnanci – obyvateli budovy, je dalším důležitým argumentem ke studiu této problematiky.
2.
ŠETRNÉ (ZELENÉ) BUDOVY
Jsou v módě, jsou sexy a kvalitně postavený český dům s vysokou pravděpodobností při certifikačních zkouškách, které z různých faktorů posuzují projekt, udržitelnost výstavby a provozu takových budov, uspěje. Budovy spotřebovávají až 70% elektrické energie, okolo 40% všech energií a velké množství výrobků a služeb na daném území poskytovaných. Uvádí se známý příklad, že obecně dostupné stavební ceníky obsahují až 80% všech výrobků, které jsou na trhu dostupné. Zelené budovy (Green anebo Sustainable buildings) charakterizuje mnohem hospodárnější využívání klíčových zdrojů, jako jsou energie, voda, materiály a území s minimalizací vlivu na okolí budovy, než klasické budovy. S lepším využíváním přirozeného světla, s použitím recyklovaných anebo recyklovatelných materiálů, s lepší kvalitou vnitřního prostředí, nižší měrnou spotřebou energie, s její rekuperací, kogenerací a výrobou, obvykle tyto budovy zvyšují efektivitu a komfort prostředí, nepoškozují zdraví svých obyvatel. A to bez ohledu na to, zda se jedná o pracovníka banky anebo studenta ve škole. Teplo anebo chlad přenášené sáláním (např. z vodního potrubí ochlazované železobetonové stropní konstrukce) jsou vnímány obyvateli jako mnohem vyšší komfort, než nucený oběh vzduchu, jak jej poskytuje běžná klimatizace. Nezanedbatelným faktorem posouzení „zelenosti“ stavby je i její umístění a návrh a flexibilita nabízející přístup pro zaměstnance používající veřejnou dopravu anebo nějakou, v našich poměrech doposud málo používanou dopravu, např. bicyklem. V takovém případě ale musí taková kancelářská budova obsahovat šatnu se sociálním zařízením, kde je možné zpoceného cyklistu umýt a „obléci do kravaty“. Pojem Zelená budova není tedy možné zúžit pouze na diskusi o energiích. Procedura posuzování vlivů na životní prostředí vyplývá ze zákona (100/2001sb.) a týká se všech velkých průmyslových, dopravních a jiných staveb a záměrů (dálnice, továrny, letiště, lomy, elektrárny, přehrady, ale i rybníky, úpravy vodních toků, odlesňování apod.). Účelem procesu je zjistit, zda jsou negativní vlivy zamýšleného záměru společensky přijatelné, neboť určité negativní dopady s sebou přináší prakticky veškerá lidská činnost. Pokud převáží negativní vlivy na přírodu, lidské zdraví nebo hodnotu krajiny nad ekonomickým či jiným přínosem konkrétního projektu, žádný úřad by pro takový projekt neměl vydat povolení. Procedura vychází z evropské legislativy a běžně se nazývá EIA a stala se běžnou součástí projektové dokumentace takových staveb. Pozemní stavby žádnému takovému procesu, vyžadovanému legislativou, vystaveny nejsou. Protože však trh si nějaké posouzení vlivu stavby a provozu budovy na životní prostředí vyžadoval a protože módou se stalo hovořit o sociálně odpovědném chování firem, vznikly postupně různé systémy k tomuto účelu. Známé způsoby posuzování a certifikace „zelenosti“ budovy pocházejí ze Spojených států (LEED), Velké Británie (BREEAM), či Německa (DGNB). Existuje i český propracovaný systém certifikace pro české podmínky SBTOOLS CZ, vyvíjený na stavební fakultě ČVUT a provozovaný ve spolupráci s TAZUS. Všechny tyto systémy jsou založeny na hodnocení jednotlivých kritérií a systému vah těchto kritérií. Systémy se liší jak strukturou hodnotících faktorů, tak také jejich vahami. Všechny o sobě tvrdí, že jsou schopny se přizpůsobit specifikám lokality, kde je stavba umístěna. Výsledné hodnocení na bodové stupnici
pak určuje stupeň „zelenosti“ budovy. Tak např. nejrozšířenější systém hodnocení americký LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) existuje v různých variantách pro různé typy budov (kancelářské, školské, rekonstruované,…) a hodnotí budovu v následujících částech: Pojem Sustainability velice často používaný v anglické literatuře si také vyžádá svou definici. Česky bývá ne příliš přesně překládán jako Trvale udržitelný rozvoj. Trvale udržitelný rozvoj má své vlastní definice, které zahrnují veškeré naše činnosti v oblasti kultury, byznysu i způsobů života: 1. Splňuje potřeby dneška, aniž by jakkoliv kompromitovala možnost následujících generací splňovat jejich budoucí požadavky. (Definice OSN) 2. Je to metodika, jejíž pomocí lze sledovat vztahy mezi sociálními, ekonomickými a environmentálními trendy a cíli. (Hitchcock & Willard) 3. Trvale udržitelný rozvoj je však také byznys, který implementuje prvky sociální odpovědnosti. Zelenost, změny klimatu, atd. jsou sociálními otázkami, ale Trvale udržitelný rozvoj je otázkou obchodní. Pro ověření stavu „zelenosti“ konkrétní budovy se používají certifikace. Všechny certifikační metodiky používané (a pochopitelně i vydání příslušného certifikátu) konkrétní budovy jsou založeny na jakémsi bodovém hodnocení různých faktorů prokazujících nízkou energetickou spotřebu budovy, trvalou udržitelnost použitých materiálů, šetrný způsob výstavby neohrožující okolí, lokalitu budovy z hlediska její dostupnosti, šetrnost hospodaření se zdroji (voda, teplo, chlad, …), způsoby používané v budově k řízení pohody prostředí, likvidaci odpadů a dalších ekologických hodnot. Průměrná úspora energetické náročnosti zelené budovy ve srovnání s budovou „nezelenou“ činí okolo 30%. Počítáme-li s průměrnou energetickou spotřebou cca 330 Kč/m2 a rok, pak jsme schopni průměrně uspořit ročně cca 110 Kč/m2 v každé zelené budově v současných cenách. Dlouhodobý trend ukazuje spíše rostoucí jednotkovou cenu energií, takže se dá očekávat ještě výraznější úspora v budoucnu. Postavit zelenou budovu je v průměru o 1-3% dražší, její provozní náklady však jsou až o 30% nižší, dosahuje se v ní vyššího nájemného a její hodnota je v průměru po 10 letech provozu o 17% vyšší (podle údajů USGBC). Problematika Zelených budov je komplexním interdisciplinárním oborem, který vyžaduje spolupráci týmu specialistů ve všech fázích přípravy, realizace i užívání budovy. Bez kvalitního návrhu, umístění, situování a rozvržení ploch, bez použití kvalitních, ekologických a trvanlivých materiálů, nepostavíme budovu označovanou jako zelená. Návrh ovlivňuje celkové zelené skóre největší měrou. Úspory, kterých můžeme dosahovat vhodným přeuspořádáním ploch, nasazením technologií, které vytvářejí a udržují tepelnou a světelnou pohodu, monitorují a řídí pohodu prostředí, výměnou materiálů a konstrukčních prvků, jsou zlomkem těch, které se dají ovlivnit dobrým návrhem. Všechny výše zmíněné technologie sice mohou přispět ke snížení energetické náročnosti využíváním geotermální energie, tepelných čerpadel, fotovoltaických článků, rekuperací a znovuvyužitím tepla, snižováním spotřeby v okamžicích špiček, učením se a predikcí stavů, atd., avšak budova, která nic z toho nepotřebuje a přesto vytváří a udržuje vyhovující pohodu, je ideálem. Jsme zvyklí si rozsvítit anebo pustit počítač, bez ohledu na to, zda fouká vítr, je dostatek vody v řece anebo svítí slunce. Nenaučili jsme se doposud elektrickou energii skladovat hospodárným
způsobem a ztratili jsme vládu nad zdroji energie (zde tím my je myšlena euro-americká civilizace). Kdyby se měly rozvíjející trhy (Indie, Čína, Brazílie a Rusko), se svými počty obyvatel, vyvíjet stejným způsobem (počty aut, připojené počítače,…), jednoduše na to nejsou na světě energetické zdroje. Buď se takto tyto země vyvíjet nebudou, anebo ceny energií porostou závratným tempem (poptávka bude cenu eskalovat vzhůru). Vzrůstající cena paradoxně může pomoci zeleným technologiím být konkurenceschopnými bez velkých dotací. Nejlepším způsobem snížení nákladů a zvýšení úspor spotřeby energií, které jsou alfou a omegou přežití euro-americké civilizace, je jejich efektivnější využívání, a to ve všech oborech lidské činnosti. V principu to znamená s nižší spotřebou provést více jednotek výkonu, bez ohledu, zda se jedná o milion instrukcí serveru v datovém centru anebo zvýšení času optimální tepelné pohody vztažené na jednotku příkonu. Při stavbě a užívání budov se spotřebuje přes 70% energie. Aplikací principů zelených budov a optimalizací technologií v nich používaných jsme reálně schopni tuto spotřebu snížit o polovinu a to už stojí za to. Jinou možnost pravděpodobně ani nemáme. Obyvatelé Evropy tráví 90 % svého života v interiéru a vytvoření zdravého vnitřního prostředí spotřebuje hodně energie, převážně z fosilních zdrojů. Jedna z největších výzev současnosti je snížení spotřeby energie ve stávajících i nových budovách při zachování a zvýšení kvality vnitřního prostředí budov. Evropský projekt Clear-up je zaměřen na snížení spotřeby energie v budovách. Rozvíjí optimální řešení systémů pro zajištění vnitřního prostředí s využitím nových technologií, jako jsou moderní materiály a systémy ve spojení s inteligentním měřením a regulací. Cílem tohoto projektu je hledání řešení s nižší spotřebou energie při zajištění kvalitního vnitřního prostředí. Jednu z hlavních rolí zde hraje systém větrání řízeného potřebou (Demand controlled ventilation). Jedná se o řízení vzduchotechnických zařízení takovou strategií, která zajišťuje v daném okamžiku pro uživatele právě potřebné množství čerstvého vzduchu, s rekuperací tepla ze vzduchu vyměňovaného. Charakteristické znaky šetrné (zelené) budovy jsou dány jejím umístěním a uspořádáním (strukturou) budovy, energetickou šetrností, úsporností ve spotřebě vody, používanými materiály, zvýšením kvality vnitřní pohody, optimalizací správy a údržby budov, snížením produkce a nakládáním s odpady.
3.
SHRNUTÍ
Při certifikacích zelených budov se hodnotí inovativnost a stav integrace a řízení technologií použitých v budově. Tím se vlastně hodnotí stav inteligence budovy. Integrace řízení a schopnost učení se jsou základním projevem čehosi, co z důvodů neexistence lepšího termínu, nazýváme inteligencí. V tomto případě inteligencí budovy. Inteligentní i zelená budova se shodně zaklínají nižší energetickou spotřebou, ve srovnání s budovami standardními. Protože budování automatizačních systémů v budovách zvyšuje investiční náročnost budovy za zvýšení komfortu poskytovaných služeb v IB a snížení provozních nákladů, provází jejich budování důkladná analýza budoucích provozních nákladů. V souvislosti s Inteligentními budovami se obvykle hovoříme o kancelářských budovách, ale vznikají i Inteligentní bytové domy či nákupní centra, apod. Takže shrneme-li důvody, proč vůbec IB vznikají, dobereme se následujících důvodů:
Zvýšení komfortu poskytovaných služeb a s ní spojené zvýšení ceny pronájmu
Snížení spotřeby energií Snížení provozních nákladů Zvýšení produktivity Zrychlení návratnosti investice Prodloužení životnosti budovy
Mezi důležité faktory, které přispěly a dále přispívají k rozvoji těchto oborů lze počítat rozvoj bezpečnostních technologií po 11. září 2001 a stále se zvyšující ceny primárních surovin a energií. Vynakládání prostředků na monitoring, snížení a řízení spotřeby energií je za této situace snáze prosaditelné. Software pro podporu FM procesů také dnes zcela běžně obsahuje moduly sloužící pro Hodnocení trvale udržitelného rozvoje (Sustainability Assessment) a moduly pro monitorování energetických spotřeb a jejich smysluplné řízení s cílem minimalizace nákladů na spotřebované energie a minimalizace jednotkové spotřeby energetické pro konkrétní budovy. Tento modul bývá nazýván Energetický management a jeho integrální částí jsou projekty snižování spotřeb pro různé užití v budově. Porovnáním jednotkových a absolutních spotřeb v budově pro různé účely můžeme nasměrovat různé projekty snižování spotřeby a zvyšování účinnosti na oblasti, kde přinesou okamžitý efekt.
Rozložení spotřeby energie v Vytápění budově Chlazení Osvětlení 2,8
14,8
2,3
Příprava TUV
19,8
Elektronika
3,3 3,4
12,7
5,8
Mrazáky a ledničky Vaření
7,8 9,6
17,7
Úklid Ventilace a vzduchotechnika Počítače Ostatní
Sustainability Assessment v CAFM Archibus
Energetický managementv Archibusu Přes řadu definic Inteligentní budovy, bývá dnes za inteligentní budovu považována budova, v níž jsou jednotlivé inteligentní prvky či systémy integrovány a řízeny prostřednictvím jediného řídicího systému. Všechny automatizační prvky či subsystémy v budově, ať již je strukturalizujeme, jak chceme, mají jediný základní cíl. Cílovým chováním tohoto systému pak je ve všech subsystémech, které se týkají budov, v nichž se pohybuje člověk, je vytváření, udržování a správa podmínek pro pobyt v prostorách budovy (anebo podmínek pro procesy v budově probíhající) takových, že odpovídají nastaveným limitům, predikují budoucí stavy a jsou schopny se poučit ze stavů minulých. To vše s cílem optimální spotřeby energií, minimalizace nákladů a zvyšování kvality všech poskytovaných
služeb. Právě uvědomělá a smysluplná reakce na měnící podmínky bývá považována za „inteligenci“. Za další atribut inteligence bývá považována schopnost učení se. V tomto případě tedy hovoříme o použití historických dat a chování systému k jejich soustavnému zlepšování a snižování nákladů. Automatizované zjišťování průběhů spotřeby pomocí zařízení odpovídajících standardům tzv. „smart metering“ a měření (např. prostřednictvím automatizovaných hydrometeorologických stanic) či automatizované zjišťování (např. prostřednictvím web services ČHMÚ) klimatologických dat, umožňuje korelovat spotřeby se změnami vnějších podmínek. Otázku, jak se liší budova využívající jednotlivé izolované systémy a co navíc poskytuje budova, kterou teprve – dle našich definic – lze označovat za „inteligentní“ a která je vybavena řídicím systémem integrujícím všechny automatizované systémy, budeme zkoumat v následujících odstavcích. Řídicí systém umožňuje jednotlivé subsystémy monitorovat, ovlivňovat a řídit jako jediný celek – budovu, městskou čtvrť, či celý region. Jednou z obecně přijatelných podmínek je existence jednotné síťové infrastruktury, dnes převážně představované IP sítí celé budovy a která integruje všechny subsystémy IB. Ve srovnání s dřívější situací, kdy každý automatizační subsystém vytvářel svou vlastní síť (LonWorks, Bacnet, S-Bus, MBus, RS 422, …) s vlastním rozhraním a vlastním způsobem řízení přístupu ke sdílenému mediu, jsou jasně patrné výhody zejména z hlediska nákladů investičních i provozních, z hlediska flexibility a schopnosti reagovat na změny. Jednotná síť a integrovaný systém řízení také umožňuje simulovat havárie a jiné nenadálé události a ověřit možnosti využívat překryvných funkcí jednotlivých subsystémů při „výpadku“ jednoho ze subsystémů. Tak např. je mnohdy detekována přítomnost kysličníků uhlíku v klimatizačním systému dříve, než tuto skutečnost zjistí detektory kouře v protipožárním systému. Infračidla zabezpečovacího systému (EZS) také mohou zjistit teplotní výkyv indikující vznik drobného požáru i tam, kde protipožární systém nemá své detektory. IP infra kamerou lze dohlédnout do neosvětlených míst např. garáží a monitorovat prostor jinými systémy označený za podezřelý. Komplexní problematika „inteligence“ a šetrnosti budov musí zajistit všechny běžné i výjimečné funkce po celou dobu životnosti budovy. Tak např. by měla mít taková budova na podzemních parkovištích zásuvky pro nabití vozidla s hybridním pohonem, musí být schopna zajistit přístupy do budovy i pro úklid, služby pro cyklisty, mimo běžnou pracovní dobu, či při vzniku nenadálé situace. Bezpečnost celého provozu budovy a všech procesů v nich probíhajících, jejich predikce, detekce a odstranění, snižování rizika vzniku nenadálých situací,
to všechno jsou úkoly, kde v dnešních budovách je používána automatizační technika. Provoz budovy, je komplexním interdisciplinárním systémem zahrnujícím znalosti nejrůznějších oborů. Chceme-li, aby budova získávala na hodnotě (anebo velice pomalu ztrácela tuto hodnotu, aby návratnost vynaložených prostředků byla kratší, aby se v ní její obyvatelé cítili spokojení, aby do ní rádi chodili a aby v ní podávaly lepší pracovní výkony (to vše zajišťuje obor FM), musíme k budově přistupovat jako ke komplexnímu organismu, kde každý zásah může souviset s celkovým „životem“ tohoto organismu. Tak například necitlivě provedené zateplení (mnohdy spočívající v utěsnění přirozené ventilace vzduchu a odstranění tepelných mostů) panelových domů může přispět ke zvýšení vlhkosti ve vnitřních prostorách a vzniku plísní. Přerušení přirozené výměny vzduchu (nová okna nasazovaná při zateplení nejenom zvyšují tepelnou izolaci, ale také snižují přirozenou ventilaci netěsnostmi až 20 násobně) vede např. v ložnicích ke zvýšenému podílu CO2 a v jeho důsledku k bolestem hlavy a podrážděnosti osob v takovém prostředí spících. V administrativních budovách, školách, úřadech a všude tam, kde se shromažďuje množství uživatelů budovy a jejího prostředí, je třeba sledovat, zda se zde neprojevuje „syndrom vyhoření budovy“ (Sick Building Syndrome). Tento syndrom se projevuje poměrně často (až 30%) u nových anebo renovovaných budov. Projevuje se alergiemi, zvýšenou nemocností a únavou obyvatel budovy. Mnohdy jsou tyto skutečnosti způsobeny nevhodnou skladbou materiálů, nevhodným umístěním budovy anebo nedostatečnou výměnou „vydýchaného“ vzduchu obsahujícího vysoký obsah CO2. Komplexní projekt by měl zajistit jak výměnu čerstvého vzduchu, tak i odnímání tepla ze vzduchu mířícího ven a jeho využití pro další účely. Tento proces nazýváme rekuperací. Máme-li za cíl pokusit se klást si otázky typu „co se stane, když“, chceme-li snižovat spotřebu, chceme-li se chovat „sociálně“, chceme-li simulovat chování při vzniku nenadálé události a obnovení činnosti po nějaké nehodě či havárii, musíme mít k dispozici integrovaný systém CAFM a BAS (Building Automation Systém). Jako BAS systémy jsou označovány systémy, které řídí některou v budově používanou technologii anebo skupinu technologií. K jakým účelům tyto technologie mohou sloužit, je popsáno dále. Každý dodavatel některé z technologií zpříjemňujících pohodu prostředí v budově, dodává také systém, řídicí ovládací prvky a odečítající senzory daného technologického systému a obsahující algoritmy řídící provoz systému. Hlavní oblasti řízení BAS systémů jsou uvedeny níže. BAS Systémy (řízení technologií)
4.
PŘECHOD K JEDNOTNÉ SÍŤOVÉ INFRASTRUKTUŘE.
Dříve
Nyní
Dial Up Modem, ISDN, DSL Cable
Jednotlivé izolované subsytémy
Broadband: Fibre T1 / T3 nabo OC1 / OC3 FTTH, FTTx
Protipožární systémy
Řízení osvětlení/ zastínění
EZS, bezpečnost
Výtahy, komunikace
Přístupové systémy
Integrace a monitoring
Řízení spotřeby
Klimatizace, vytápění, chlazení
Jednotná IP síť
Řídicí stanoviště - izolované subsystémy
5.
Řídící stanoviště - integrovaný systém 1
UŽITÍ CENTRALIZOVANÉ INFRASTRUKTURY
5.1. Centrální řídicí systém, centrální dispečink.
Centralizovaný systém monitorující spotřebu v Norsku
Jednotná síťová infrastruktura je založena na využívání kabelové infrastruktury původně určené pouze pro potřeby místních a vzdálených sítí i pro potřeby komunikace technologických zařízení. Může se jednat o kabelážní anebo bezdrátovou infrastrukturu a ta vedle své stávající funkce datových, hlasových a multimediálních přenosů zajistí také přenosy mezi jednotlivými čidly (senzory) a jejich řídicími jednotkami. Praxe ukazuje, že vysokokapacitní přenosy budované nad klasickou místní sítí s Ethernet rozhraním, poskytují dostatečnou a časově a synchronizačně odpovídající přenosovou kapacitu i pro přenosy dat technologických zařízení. Nevýhodou tohoto řešení je nutnost integrovat do všech zařízení
komunikační moduly odpovídající této specifikaci, což je problematické zejména při rekonstrukcích. Druhou možností používanou např. při odečítání spotřeb energie v Energetickém managementu je využívání různých zařízení umožňujících integraci jednodušší komunikace mezi čidly a dalšími prvky technologických zařízení, a standardizovanou komunikační infrastrukturou. Lze využít tzv. „data-loggerů“, které obsahují komunikační rozhraní pro jak pro technologický systém, tak i pro klasickou komunikaci prostřednictvím LAN modulu či GSM modulu. Dané uspořádání umožňuje také budovat centralizované dispečerské řídicí a monitorovací systémy. Jejich hlavním smyslem je další snížení provozních nákladů, spojených s dohledem a správou technické infrastruktury. Neustálá služba (7x24) a rychlá reakce na vznikající problémy, jejich specializace a charakter podpůrných služeb, jsou důvody vedoucími k outsourcingu takových činností, včetně dispečinku. S takovým řídicím systémem lze řídit všechny systémy v budově z jediného centra s jednotným uživatelským rozhraním. Jednotné rozhraní k řízení všech technologií včetně řízení IT infrastruktury z jediného řídicího centra dále snižuje náklady na znalosti a školení obsluhy. Dispečerské systémy v kombinaci s outsourcingem údržby IT technologiemi umožňuje další snížení provozních nákladů. Selhání některého ze subsystémů, které je vystaveno extrémním anebo nepředpokládaným podmínkám anebo které poskytuje falešný poplach lze ověřit použitím jiného subsystému a eliminovat jeho dosah prostřednictvím řídicího zásahu.
Data Logger shromažďující data z technologie Snížení provozních nákladů a zvýšení životnosti přináší proaktivní plánovaný přístup ke správě a údržbě jednotlivých systémů, automatizované snímání měřených spotřeb a rozpočítávání poskytovaných služeb a automatizované přivolání obsluhy v případě překročení některých limitních hodnot na vytypovaných senzorech. Komplexní řídicí systém monitorující Data logger v užití s pulsními vstupy všechny automatizační systémy v budově poskytuje možnosti simulací a tréninku havárií a nenadálých situací v interakci jednotlivých systémů (např. při simulaci požáru mají být otevřeny a označeny únikové cesty, otevřeny nouzové východy, výtahy uklizeny do pozic chránících šíření ohně a znehybněny, mají být uzavřeny
protipožární přepážky a dveře, apod.). Stejně tak je možné indikovat přítomnost CO v klimatizaci anebo zaregistrovat teplo infračidly zabezpečovacího systému dříve, než tyto skutečnosti zaregistruje protipožární signalizace. Integrovaný systém může sloužit k tomu, abychom využili IP kamer k prohlídce prostor, které označí jiný subsystém jako podezřelé a eventuálnímu vyhlášení poplachu z centra vzdáleného stovky kilometrů. Jednotlivé subsystémy se ve svém účinku mnohde překrývají a jejich společné využití jejich význam a dosah násobí. Systémy sloužící k rozpoznání krizového stavu a jeho odvrácení obecně snižují rizika a bez včasného vyhlášení poplachu a zotavení po havárii Inteligentní prvky umožňují v interakci s citlivým návrhem přístup, ovládání a pobyt i osobám se sníženou pohyblivostí (např. ovládání zámků či vypínačů hlasem), rozpoznání osoby se sníženou pohyblivostí a přivolání osoby pro asistenci takové osobě k překonání třeba turniketů pro vstup do univerzitní knihovny. Tak jak se systémy a způsoby širokopásmového připojení k Internetu stávají dostupné a jak se rozvíjejí technologie VOIP a streamových přenosů hlasu a videa používané např. v elearningových technologiích, stává se budování místních sítí a jejich připojení k Internetu povinností a výhodou investora, neboť mu to umožňuje poskytovat svým nájemcům služby s velkou přidanou hodnotou. Bezpečnost a pohyb po areálu zprostředkovávají systémy přístupu do budovy v kombinaci s IP kamerami. Vyhodnocování zaznamenaného videomateriálu lze podpořit sofistikovanými „on-line“ technologiemi rozpoznávání tváře (face recognition) a třeba rozpoznávání SPZ k identifikaci osoby či vozidla a následnými akcemi, které třeba řídí pohyb návštěvníka po budově anebo vozidla po areálu, či jeho směřování na vyhrazené parkoviště.
6.
face recognition
KOMPLEXNÍ PŘÍSTUP K NÁVRHU A PROVOZU.
Každá budova (pozemní stavba) je postavena za použití jistých materiálů a stejně jako
Zabudovaná Fotovoltaika
Budova v Dezhou, Čína
na každé budově lze i na ní rozeznat 5 základních konstrukčních elementů, jimiž jsou základy, svislé nosné konstrukce, vodorovné nosné konstrukce, schodiště a komunikační prostory a střecha. Nebudeme zde probírat jednotlivé typy konstrukcí budov a metodiku různých prostorových uspořádání budov, ani jejich vliv na energetické spotřeby v budově. Zde mnohdy pomůže „zdravý selský rozum“. Má-li investor představu o funkcích budovy, zná-li své nároky na plochy a procesy, které v budově mají probíhat v jistých časových řadách a poskytuje-li návrh jistou flexibilitu pro budoucí růst a především, je-li schopen přemýšlet strategicky v širších časových souvislostech, je málo pravděpodobné, že návrh budovy bude nevyhovující. To, že energetická spotřeba ovlivňuje i tvar budovy dokládá budova v Dezhou v Číně. Do budovy zabudované fotovoltaické články a jejich trvale klesající ceny, geotermální energie, energie z větru a poskytovaná tepelnými čerpadly jsou dalšími prvky, s nímž si moderní architekti musejí umět poradit. Nicméně právě s prizmatem šetrných a inteligentních budov zde zdůrazníme, že návrh, lokalita, směrové a architektonické uspořádání budovy, posuzování použitých materiálů nejenom z hledisek cenových a estetických, ale také z hledisek zdravotní závadnosti, životnosti, recyklovatelnosti a škodlivosti životnímu prostředí (spotřeba energie při výrobě, emise uhlíkatých kysličníků, zdravotní škodlivosti, …), společně s šetrným a životnímu prostředí neškodícím návrhem systémů vytápění, chlazení, osvětlení a zastínění, přípravě teplé užitkové vody, atd., je úkolem pro odborníky Budova Reichstagu, Berlín na energetiku, facility management a tepelnou techniku v týmech, které budovy připravují, navrhují a realizují a nakonec provozují. Vzhledem k tomu, že každá koruna nesprávně uspořená v investičním procesu bude znamenat její až pětinásobné vydání za dobu provozu po dobu životnosti stavby v provozních nákladech. Rozumný investor, který přemýšlí dlouhodobě a globálně, tyto skutečnosti vnímá. Problematika zelených a inteligentních budov je problematikou interdisciplinární a komplexní, vyžadující spolupráci odborníků různých profesí. K inteligenci budovy významnou měrou přispívá architektura, materiálové a strukturální inženýrství a facility management. Sebelépe navržený a používaný informační systém vytvářející, měřicí a řídicí pohodu v budově nemůže překonat omezení daná špatným návrhem, může jenom drobně omezit škody. Význam energetických a provozních úspor se v obdobích snahy po zvýšení efektivity státní správy a sociálně odpovědného chování vlád i firem, přináší i nové standardy a regulatorní směrnice. Standardizace v rámci EU zahrnuje nejenom standardy měření a strukturalizace vnitřních ploch v budově (EN 15221-6), ale také 18. 5.2010 přijatou přepracovanou směrnici Budova ČSOB v Radlicích GOLD LEED o energetické náročnosti budov (Energy Performance Building Directive– EPBD, nazývanou jako EPBD II). Ze směrnice EPBD vyplývají
některé významné změny, které se dotknou správců nemovitostí v celé Evropě. Pro každou nemovitost bude muset být vypracován tzv. certifikát energetické náročnosti a dále předán každému novému nájemci či kupujícímu. Od roku 2012 budou vlastníci povinni uvádět údaje o energetické náročnosti u všech budov a pravidelně provádět kontroly systémů vytápění a klimatizace. Dá se očekávat, že díky těmto předpisům se sice správcům nemovitostí zvýší náklady na provádění auditů, avšak sníží se provozní náklady. Směrnice obsahuje požadavek , aby všechny nové budovy od 31.12.2018 měly takřka nulovou energetickou spotřebu, čehož v našich podmínkách lze dosáhnout pouze v případě, že budova bude energii také vyrábět (do budovy zabudované fotovoltaické články, kogenerace, rekuperace, tepelná čerpadla, větrná energie, geotermální energie, apod.). Dobré příklady budov či dokonce celých regionů ze světa dávají předpoklad, že i tak architekty přivlastněný atribut, jako je tvar a struktura budovy, bude muset brát na energetickou spotřebu ohled. Třebaže současná česká vláda se zaklíná úsporami všude kolem sebe, je s podivem, že tak snadno vztyčitelných cílů, které se týkají kontinuálních úspor ploch a cílů úspor energií v budovách, se doposud nikdo neujal. Příkladem zde může být Itálie, kde vláda stanovila ve „státních“ budovách požadavek na každoroční snižování potřeby ploch o 3% a spotřeby elektrické energie o 7%. Že spotřeby energií nejsou pouze otázkou nových budov, ale jistě také budov již existujících, je nasnadě. Příklad v Berlíně rekonstruované budovy Reichstagu realizovaný s přispěním světoznámého architekta Normana Fostera, která změnila budovu z významného „žrouta“ energie do role budovy s takřka nulovou spotřebou. To že nízkoenergetické budovy, zateplování a materiálové inženýrství, vytváření a udržování pohody v budově, atd. se netýká pouze fandů či technologických nadšenců, ale je předmětem byznysu, je dáno i tím, že vyšší náklady na stavbu takového domu jsou ekonomicky odůvodnitelné výrazně nižšími provozními náklady. Snadnost snížení nákladů na energie pouhými obchodními a organizačními opatřeními (znalost časově rozložených spotřeb a způsobů použití energií) poskytuje odběrateli možnost vyjednat s poskytovateli energií, za předpokladu liberalizace trhu s energiemi, mnohem lepší podmínky. Dokonce i bez znalosti spotřeb lze vyjednat značně lepší podmínky dodávek, jak ukazuje příklad využití energetické aukce Moravskoslezského kraje z r. 2010 Aby vlastník objektu, používaného k pronájmu prostor, začal přemýšlet o energetických spotřebách, musí se mu to ekonomicky vyplatit. Dokud je obchod s kancelářskými plochami založen na prostém přeúčtování nákladů spojených s dodávkou a spotřebou energie, není na straně běžného pronájemce žádná snaha po efektivnějším využívání energií a nenahraditelných přírodních zdrojů (voda, vzduch,…). Zvýšené náklady prostě přeúčtuje svým nájemníkům a zvýšená spotřeba nemá nepříznivý vliv na jeho profit. Bez možnosti nenákladného měření spotřeb, bez viditelné snahy majitele šetřit ve všech oblastech použití energie v budově, je problematické požadovat po obyvatelích budovy snahu po snížení spotřeby. Trochu lepší je situace, kdy vlastník je zároveň uživatelem i správcem objektu a všechny úspory tedy mají příznivý účinek přímo na stav financí „v jeho peněžence“. Obecně lze, stejně jako u všech informačních systémů, konstatovat, že nelze řídit to, co neumím modelovat, to o čem nemám žádná data. Situace se z hlediska vnímání důležitosti efektivity užití energetických zdrojů a minimalizace emisí CO2 zlepšuje. Firmy a instituce se začínají chovat sociálně a environmentálně zodpovědně, zejména tehdy, když se takové chování zároveň vyplatí. Energetický management je žádaným
artiklem dnešních dní a stává se integrální součástí specialisovaných softwarů, ale také CAFM systémů. Základem tohoto informačního systému jsou znalosti časového průběhu spotřeby energií a způsobů jejího užití. Tato situace je výsledkem tlaku jak regulatorních orgánů (EPBD II, M/441, EN 15751, ČSN/EN 15221), tak zejména trendu růstu cen energií. Cenová politika dodavatelů energií, která se snaží cenovými výhodami ovlivnit spotřebu tak, aby špičky spotřeby byly „zploštěny“ a aby spotřeba byla předpověditelná. Znalostí své spotřeby (odběrové křivky) a cenových poměrů dodavatelů měnících se během dne, lze při vyjednávání s dodavateli dosáhnout poměrně značných úspor v nákladech na energie. Snížení nákladů na energie bývá prvním RD infra foto jasně ukazuje problémová místa (zdroj: Verband Privater projektem Bauherren e. V./ Bundesverband Deutscher Baustoff-Fachhandel e. V.) Energetického managementu, který bývá následován dalšími projekty, které však již jsou skutečnými projekty energetických úspor, bohužel však doprovázenými investičními prostředky. Nutnost znalosti spotřeby a cenových poměrů na liberalizovaném trhu s energiemi vede velké spotřebitele k tomu, že sami instalují měřicí zařízení ve svých nemovitostech. Iniciativa „Smart metering“ vedla k založení ESMA (European Smart Metering Association). Evropská komise vydala evropským standardizačním organizacím (European Standardisation Organisations, ESOs) mandát M/441, ve kterém požaduje navržení harmonizovaných norem pro komunikaci „chytrých měřicích přístrojů“ prostřednictvím IP protokolu. Chytré měřicí přístroje v majetku odběratele jistě nejsou jedinou možností, jak získávat odběrovou křivku spotřebitele. Spíše lze předpokládat postupný proces jejich nasazování dodavateli energie s tím, že dodavatelé tato data poskytnou odběratelům jako službu. Evropa stojí před nelehkou výzvou: snížit spotřebu energie a zmírnit dopady klimatické změny. Chytrá měřicí technika může přispět k řešení těchto cílů a společnostem spravujícím veřejné služby a dalším zúčastněným stranám se doporučuje využívat různých výhod chytrých měřidel, která mohou:
umožnit provozovat služby, které zlepší energetickou účinnost a přispějí k úsporám energie; zvýšit účinnost podnikání a poskytování služeb provozovatelů distribučního systému, maloobchodníků energií, poskytovatelů energetických služeb a koncových zákazníků energetických služeb; pomoci vyhnout se investicím do sítě a výroby
Ztráty energie v dopravě od zdroje Základem energetického managementu (EM) je vždy detailní znalost spotřeby jednotlivých druhů dodávané energie, znalost cenových podmínek a jejich časového a odběrového rozložení. Stejně důležitou je však také znalost toho, k čemu se energie v budově používá a s jakou účinností. Způsoby automatizovaného měření spotřeb uvnitř budovy jsou dnes zajišťovány nejenom měřením (povoleným odposlechem měřicích přístrojů) dodavatelů tzv. „na patě budovy“, tj. na rozhraní mezi vedením ve správě dodavatele a vlastníka budovy. V mnoha případech se musí stát právě způsob dopravy a měření energie předmětem zkoumání EM. Známé jsou případy, kdy ztráty v dodávce jsou okolo 60% a všechny ztráty jsou připsány k tíži odběratele, zejména v případech centrální dodávky tepla v podobě teplé vody či páry. Jestli však na světě existuje nějaká jistota, pak jí jistě bude tvrzení, že jednotkové ceny energií mají stálou a vzrůstající povahu. Snižování nákladů na odběry energií je sice vždy na prvním místě, neboť s malými náklady dosáhneme nezanedbatelných úspor. Výsledkem však nejsou reálné úspory energií, pouze jejich přeuspořádání tak, aby jejich náklady byly nižší. Skutečných úspor lze dosáhnout architektonickými projekty či renovacemi, které mají ve svém zadání požadovanou energetickou spotřebu a trvale udržitelný rozvoj. V běžném již stojícím domě lze energetických úspor nejsnáze dosáhnout výměnou prvků, které se nejvíce podílejí na úniku tepla. Obvykle jsou to:
Výplně otvorů
Zateplení střechy
Zateplení a odstranění tepelných mostů svislých nosných konstrukcí
Z našeho pohledu „inteligentních domů“ je další podstatnou věcí, že všechny technologie používané ke snižování spotřeby energií, k vytváření a udržování pohody prostředí v budově, odstraňování rizik užívání budovy, zvyšování bezpečnosti a obecně všechny automatizační
prvky umísťované do budovy, musíme dále poměřovat tím, zda, jak a za jakých nákladů jsou schopny své funkce vykonávat. Vzhledem k tomu, že vytváření pohody v budovách je prováděno pro obyvatele domu a pro procesy v něm probíhající, musejí všechny tyto technologie vzít v úvahu interakci s lidmi. Dalším běžně užívaným atributem inteligence je schopnost učit se. Kombinace sofistikovaného programového vybavení a datového schématu, který zaznamenává v časové řadě např. údaje o vnějších podmínkách a údaje z vnitřních čidel a údaje o způsobech reakcí obsluhy v delší časové řadě, může časových „zkušeností“ využít k řídicím zásahům. Analýza časových řad měřitelných údajů a řídicích zásahů do systému může zpětně ovlivňovat původní optimalizační algoritmy tak, aby do systému byly zahrnuty individuální podmínky konkrétní stavby. Ve výsledku je produkován „učící se systém“. Inteligence domů by měla být posuzována nejen z hlediska „běžných provozních podmínek“, ale také jak se použité materiály a technologie chovají za podmínek nenormálních, např. při vzniku krizí (povodeň, požár, havárie,…). Důležitými vlastnostmi technologií, prvků a materiálů a samozřejmě také jejich vzájemných interakcí a jejich interakcí s obyvateli, jsou také jejich vlastnosti posuzované z hlediska trvale udržitelného rozvoje, jako jsou zdravotní nezávadnost, vzhled, trvanlivost, snadná údržba, schopnost recyklace a koneckonců i jejich snadná a nezávadná likvidace. Je málo platné používat vkusný, trvanlivý a flexibilní nábytek, když tento v případě požáru produkuje takové zplodiny hoření, které mohou ohrozit lidi v budově; málo platné je monitorovat a řídit optimalizovat a balancovat provoz paketů v počítačové síti, která má centrum umístěné tak nešťastně, že třeba povodeň či havárie ve vedení vody anebo kanalizace zaplaví datové centrum anebo přispěje k „oslepnutí“ optického vlákna. Rizikové analýzy a plánování obnovy provozu po havárii a obecně připravenost na nenadálé situace jsou proto součástí CAFM systémů.
7.
SYSTÉMY ŘÍZENÍ INTELIGENTNÍCH BUDOV.
Integrace společného řízení jednotlivých technologií spočívá ve sjednocené síťové infrastruktuře, jednotném datovém modelu a sjednoceném systému řízení. Pouze připomeneme, že takto budovaný systém, je nezávislý na výrobci konkrétního subsystému a lze tak tedy integrovat subsystémy různých výrobců. Výrobci automatizačních zařízení pro budovy také dodávají „komplexní“ systémy řízení (např. Siemens BA, Honeywell, Johnson & Control, Schneider, Sauter,…), jejich orientace na firemní řešení je však na nich patrná. V případě návrhu technologie pro novou budovu lze uvažovat o čistě firemním řešení. Vždy však je třeba dbát na otevřenost systému a možnost úpravy datového modelu. Integrační platforma založená na technologii WEB service je používaná i pro komunikaci mezi jednotlivými moduly CAFM systému ARCHIBUS. Integrovaný informační systém pro řízení technologií v budově může této integrační platformy využívat i pro komunikaci s dalšími informačními systémy, např. s CAFM systémem. Pro české čtenáře je třeba připomenout, že právě oblast označovaná jako Building Automation (BAS) je v ČR poměrně na vysoké úrovni, o čemž svědčí vybudování vývojového centra firmy Honeywell v Brně. V oblasti Integrovaných systémů řízení automatizace v budovách již dlouho působí úspěšné firmy jako je např. Coral a.s. z Hradce Králové se svým systémy BA označovanými jako TIRSNET a TIRSWEB, které jsou úspěšně dodávány i do zahraničí. Johnson & Control nabízí 2 integrované systémy, a to Metasys Building Management
System a Facility Explorer. Firma Honeywell disponuje architekturou Centraline City s integrační platformou HAWK. Systémy automatizace budov mají své subsystémy, prvky a komunikace a jejich časování uzpůsobené technologickým procesům. Jejich specifikem jsou diskrétní měření stavů veličin modelujících technologický proces v časovém řádu nižším než vteřiny. Technologické systémy obvykle reagují okamžitě a jejich cílovým chováním je snaha udržet měřené veličiny v definovaných limitech anebo bezprostředně reagovat na řídící zásahy. Tak například pohybové čidlo EZS systému, které zjistí pohyb v zastřežených plochách obvykle neudělá nic jiného, než že o této situaci informuje PCO (pult centrální obsluhy). Naproti tomu procesy, které řídí Facility Management, mají delší časový horizont. Mohou využívat dat BAS systémů a naopak mohou informace modelující procesy v CAFM systému v budově probíhající, dále ovlivňovat chování BAS. Jako příklad zde uveďme konkrétní situaci, kdy ředitel marketingu svolal do konferenční místnosti 150 svých podřízených na středu od 8 hodin ráno. CAFM systém musí zajistit parkovací místa pro „přespolní“, zajistit jejich přístup do budovy a zajistit tepelnou pohodu v daném prostoru. Ve všech těchto případech bude tyto funkce zajišťovat ve spolupráci se systémem BAS. A naopak BAS systém může využívat funkcí CAFM systému realizující a řídící pracovní operace v případě překročení některé limitní hodnoty sledované BAS systémem a může v daném případě vydat pracovní příkaz ke kontrolní anebo nápravné operaci pro dané zařízení.
8.
INTEGRACE BAS A CAFM SYSTÉMŮ
Integraci mezi CAFM a BAS systémy lze provést mnoha způsoby. Systémy energetického managementu jako součást CAFM systému umějí zjišťovat data prostřednictvím chytrých měřicích zařízení komunikujících prostřednictvím IP anebo GSM/GPRS komunikace anebo prostřednictvím data – loggerů.
Elektroměr s IP komunikací od firmy GOERLITZ
Skladebný systém Comet pro komunikaci mezi technickým a IT systémem
Tento systém komunikace označme jako přímý. V tomto případě „čte“ CAFM systém přímo údaje, které uchovávají měřicí přístroje anebo data-loggery. Vyrovnávací paměť těchto přístrojů umožňuje vyrovnávat rozdílné rychlosti zpracování obou systémů. Centrální systém podle zadaného časového schématu (tzv. polling) vyzývá jednotlivé měřicí přístroje (loggery) a stahuje od nich měřená data, která pak dále zpracovává, třeba v Energetickém managementu. Tento způsob integrace je v podstatě simplexní a využívá pouze inteligence CAFM systému a nemá žádné požadavky na funkce BAS systému. Neumí realizovat žádné řídicí zásahy, ale lze jej použít k monitoringu vzdálené budovy. Jediným předpokladem je existence síťové IP infrastruktury anebo alespoň GSM/GPRS komunikace. Každý další způsob integrace již vyžaduje jistou úroveň inteligence obou integrovaných systémů. Je-li přístup k datovým modelům obou systémů a umožňují-li to licenční podmínky obou systémů, lze integraci vystavět nad prostředky relačních databází. Samozřejmě předpokládáme, že oba systémy používají SQL databázi. Databázové triggery, procedury a pohledy jsou pak prostředky, nad nimiž lze integraci vystavět.
Pro integraci moderních systémů je nejlépe použít integrace na bázi WEB services. Technologii webových služeb tvoří tři části:
protokol pro vzdálené volání procedur, zvaný SOAP (Simple Object Application Protocol), přenášející data zapsaná jako XML jazyk pro popis poskytovaných služeb, zvaný WSDL (Web Services Description Language) mechanismus pro nalezení služeb, zvaný UDDI
Webové služby jsou označením pro snadnou a standardizovanou integraci aplikací, která umožňuje sdílet tyto služby i v prostředí rozlehlé distribuované sítě. SOAP je nezávislý standardizovaný protokol pro komunikaci mezi aplikacemi (7.vrstva) a je založený na zasílání zpráv mezi aplikacemi. Může být použit i ke spouštění vzdálené procedury (RPC) a je nezávislý na platformě a architektuře komunikujících systémů. WSDL je jazykem popisujícím zdrojová data. Výkonný integrační prostředek známý jako WSDL soubor je programovatelným popisem rozhraní k poroprietárnímu systému. Tento soubor slouží jako publikovaný soubor pravidel pro přístup k datovým zdrojům. Slouží jako „dohoda“ mezi producentem a spotřebitelem dat. Zjednodušeně říká „Mám takovouto funkcionalitu a takováto data nabízím k použití, chcete-li je použijte je tímto způsobem.“ UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) je specifikací, která umožňuje publikovat elektronické informace, např. o obchodních aktivitách a typech podnikání. Webové Služby jsou tedy tvořeny třemi standardy, jak ukazuje následující obrázek.
Integrace informačních systémů pro automatizaci budov s CAFM systémem umožňuje oběma systémům násobit své funkce. Bohužel není doposud běžnou praxí ani existence integrovaného BAS systému, natož integrace BAS a CAFM. Příklad toho, jak lze využít Webové služby v oblasti BAS systémů a pro centrální monitoring více budov ukazují předchozí, ale i následující obrázky.
Integrace BAS a CAFM systému přináší výhody pro oba systémy. Zejména databázové integrace lze využít i pro jiné účely. Následujících několik obrázků okazuje ovládací prvky integrovaných systémů řízení budovy. Poslední obrázek pak ukazuje příklad uspořádání domu s nulovou spotřebou energie.
Dům s nulovou spotřebou energie
