"Розумні" будівлі: три кращих приклади США

Згідно з прогнозами IDC Energy Insights, світовий ринок рішень для "розумних" будівель, об'єм якого складав 3,1 млрд. доларів в 2010 році, виросте до 10,2 млрд. доларів в 2015 році.  До цього часу будівлі стануть найбільшими споживачами енергії у світі; при цьому значна частка електроенергії (аж до шокуючих 50%) і води витрачається у будівлях даремно. Стикаючись із зростаючою необхідністю скорочення енерговитрат, багато організацій намагаються контролювати використання енергії у будівлі лише звичайним переглядом щомісячних рахунків, що надходять від компаній комунальних послуг, не " прислухаючись" до своїх будівель і не відстежуючи реальне споживання енергії.
 
Проте є й ефективніший, розумніший спосіб контролювати енергоспоживання - "прислухаючись" до різноманітної інформації, яку повідомляє будівля, можна використати цю інформацію для ухвалення обгрунтованих рішень про розумне використання енергії, своєчасне технічне обслуговування комунікацій, про закупівлю необхідного додаткового устаткування, раціональне використання простору приміщень і, у тому числі, про використання бюджету.
 
Поширення інтелектуальних датчиків і систем управління та контролю полегшує організаціям збір даних з інженерних систем своїх будівель для отримання узагальненої інформації про стан цих систем та експлуатаційні показники будівлі, включаючи енергоспоживання.

IBM допомагає клієнтам приватного та державного сектору - університетам, корпораціям, лікарням, заводам, музеям і багатьом іншим організаціям - використовувати спеціалізоване програмне забезпечення для того, щоб отримати повне уявлення про системи і функціонування в оптимальних режимах.

Розумні будівлі є "будівельними блоками" Розумних міст і Розумної планети - концепції корпорації IBM, спрямованої на оптимізацію міських просторів і підвищення рівня комфорту для міських жителів. У рамках концепції "Розумні міста" виділяється окремий блок рішень, що відповідають за оптимальне використання ресурсів будівель. Застосовуючи підхід, що грунтується на оперативному моніторингу і аналітиці (незалежно від віку будівлі), IBM допомагає організаціям "прислухатися" до свого об'єкту і розуміти сенс поточних експлуатаційних характеристик його систем опалення, кондиціонування повітря, електропостачання, водопостачання, телефонних ліній, комп’ютерних мереж та іншого устаткування.
 
Функціонувати розумно і економити енергію можуть не лише нещодавно спроектовані і побудовані сучасні архітектурні пам'ятки. Так, Архітектурна школа при Луізіанському університеті Тулейна (Tulane University's School of Architecture) в Новому Орлеані, художній музей Метрополітен (The Metropolitan Museum of Art) в місті Нью-Йорк і штаб-квартира корпорації IBM в місті Армонк, штат Нью-Йорк - також відповідають концепції Розумної будівлі (Smarter Building). Не маючи, здавалося б, нічого спільного між собою, ці три будівлі мають одну дуже характерну і важливу особливість - вони є одними з "найрозумніших" будівель в США.
 
Архітектурна школа при Луїзіанському університеті Тулейна (Tulane University's School of Architecture) - Меморіальний зал Річардсона (Richardson Memorial Hall) була зведена в 1894 році.
 
Коли шість років тому ураган Катріна обрушився на Новий Орлеан, будівлям та інфраструктурі кампусу Університету Тулейна був нанесений величезний збиток, що склав, за підрахунками, 700 млн. доларів. У рамках зусиль із відновлення свого кампусу, Університет Тулейна звернувся до IBM задопомогою в перетворенні корпусу університетської Архітектурної школи - Меморіального залу Річардсона споруди столітньої давності - в "діючу лабораторію Розумної будівлі" (Smarter Building Living Laboratory).
 
Подібно до багатьох старих будівель із столітньою історією, устаткування систем опалювання, кондиціонування, водопостачання і електропостачання будівлі Меморіального залу Річардсона були встановлені ще 40 років тому, коли потреби в електроенергії складали лише малу частину потреб сучасного учбового корпусу, що інтенсивно використовує комп'ютери. За допомогою бета-версії нового програмного забезпечення IBM Intelligent Building Management, Університет Тулейна тепер може більш централізованоі ефективно управляти розрізненими інженерними системами будівлі. Після впровадження повнофункціонального рішення від IBM, будівля Архітектурної школи Університету Тулейна отримає інтелектуальні можливості для моніторингу, самоконтролю і взаємодії з обслуговуючим персоналом.

Разомз управлінням і контролем на більш високій інтелектуальній основі, Меморіальний зал Річардсона також служитиме діючою архітектурною лабораторією. Майбутні архітектори зможуть на практиці вивчати те, як температура і вологість повітря, температура води таінші параметри впливають на якість комфорту в приміщеннях при мінімізації споживання природних ресурсів. У рамках свого учбового курсу студенти працюватимуть спільно з діючими досвідченими архітекторами, фахівцями з технічного управління будівлями, ІТ-персоналом і такими партнерами,як компанія Johnson Controls, над створенням ефективних практичних методик, які можуть бути використані як в їх кампусі, так і в інших комплексах будівель по всій країні.

"Робота з IBM допоможе нам просувати стратегічне бачення нашої Школи, яке базується на концепції стійкого розвитку як фундаментального етичного принципу, що управляє нашим рухом вперед, і основи, що створює умови для прогресу на довгі роки, - відмітив Кенет Шварц (Kenneth Schwartz), декан Архітектурної школи Університету Тулейна. - Нас особливо надихає поєднання екологічної стійкості і технологічних інновацій, оскільки ми входимов нову еру розумних будівель".
 
Завдяки більш поглибленому і точному аналізу інформації про функціонування будівлі і даних про енергоспоживання, Університет Тулейна сподівається, що йому, надалі знадобиться лише частина ресурсів, які він використовує нині для ефективного управління і обслуговування будівлі.

Художній музей Метрополітен (Metropolitan Museum of Art) - Галерея середньовічного мистецтва Клойстерс (TheCloisters) була зведена в 1938 році,

Як відомо, музеї використовують системи контролю клімату, прагнучи створити оптимальні умови для зберігання своїх експонатів. Сучасні технології дозволяють контролювати показники головних атмосферних загроз для художніх полотен і скульптур - температуру і вологість; музейним працівникам залишається лише розшифровувати цифри на графіках.
 
Художній музей Метрополітен співпрацює з IBM Research в створенні рішення, яке перевершує будь-які з доступних сьогодні технологій, що використовуються для моніторингу кліматичних умов будівлі. Розгортання в музеї безпровідної мережі екологічних датчиків, що дістала назву Lower - Power Mote, допомагає краще зберігати найбільші історичні цінностіі витвори мистецтва.

Музей Метрополітен використовує мережу Lower - Power Mote від IBM у своєму відділенні The Cloisters (Галерея середньовічного мистецтва Клойстерс). Експозицію Клойстерс складає колекція з приблизно трьох тисяч різноманітних витворів мистецтва 12-15 століть, від манускриптів і розфарбованих дерев'яних скульптур до картин і гобеленів.

На початковому етапі проекту для Музею Метрополітен IBM розгорнула 100 датчиків в стратегічно важливих місцях в декількох сусідніх залах Клойстерс, забезпечивши можливість моніторингу динаміки зміни параметрів внутрішнього середовища. Датчики контролюють температуру, вологість, рух повітря, рівні засміченості, положення дверей, рівні освітленості та інші параметри. Усі дані від датчиків безперервно поступають в програмне застосування, де аналізуються і перетворюються для оперативного представлення у вигляді детальних тривимірних діаграм розподілу температури, вологості і точки роси. Підсумкова інформація виводиться в режимі реального часу. Особливістю цієї технології є її унікальні аналітичні можливості, які використовують декілька фізично-математичних моделей, що дозволяють формувати і візуалізувати гідродинамічні потоки в реальному часі.

За допомогою цієї унікальної аналітичної технології, вчені в Музеї Метрополітен можуть досліджувати локальні зміни внутрішніх кліматичних умов і розробляти детальні карти мікроклімату залів галереї середньовічного мистецтва Клойстерс. Виміри кліматичних параметрів також дозволяють музейним фахівцям порівнювати реакцію витворів мистецтва на зміни характеристик довкілля і розробляти об'єктно-орієнтовані тести і прогностичні моделі, застосування яких допоможе краще зберігати безцінні шедеври. Це революційне рішення, яке знаменує собою перехід від моніторингу довкілля до створення дистанційно контрольованого середовища, буде надалі розширене і застосовуватиметься на території всього музейного комплексу, що розташований на П'ятій авеню в Манхеттені.
 

Корпоративна штаб-квартира IBM - Армонк, штат Нью-Йорк була зведена в 1997 році.

IBM реалізувала своє рішення для розумних будівель у своїй штаб-квартирі в Армонку, штат Нью-Йорк, інтегрувавши інфраструктуру будівлі і корпоративні системи для забезпечення екологічно стійкого і економічно ефективного функціонування. Це рішення є важливою частиною стратегії IBM, що спрямованана щорічне зниження споживання енергії для усього комплексу корпоративних будівель.
 
В той час як багато компаній в першу чергу концентрують зусилля на модернізації своїх найменш ефективних будівель, IBM вибрала свою будівлю в Армонку саме через досить високий рівень її ефективності. "Ми поставили високу планку в наших дослідженнях рішень для розумних будівель, - пояснює Джон ДеМарко(John DeMarco), директор підрозділу IBM за операціями з нерухомістю (Real Estate Operations). "Ми перевірили повну функціональність системи в Армонку, і успішні результати цих випробувань дали нам змогу розширити впровадження подібних рішень".

 Зведена в 1997 році, ця чотириповерхова офісна будівля із загальною площею приміщень 280 000 квадратних футів (26012,9 квадратних метрів) використовує рішення IBM для розумних будівель, яке об'єднує програмне забезпечення і сервісні ресурси з продуктами і послугами провідних галузевих бізнес-партнерів. Це комплексне рішення допомагає:

- управляти використанням енергії, знижувати витрати і скорочувати шкідливі викиди шляхом моніторингу і аналізу даних про енергоспоживання систем опалювання, кондиціонування повітря і електропостачання;

- здійснювати своєчасне профілактичне обслуговування устаткування, виявляти появу проблем і тенденцій для відвертання аварій і збоїв в роботі, і гарантувати функціонування критично важливих активів в необхідних режимах;

- знижувати витрати, пов'язані з управлінням і обслуговуванням будівлі, і розширювати термін служби активів завдяки регулярному регламентному обслуговуванню, кращому інформуванню про поточний стан активів і аварійному автоматичному сповіщенню обслуговуючого персоналу у випадках, коли активи починають працювати в нештатних режимах.

На форумі IBM Smarter Buildings Forum, що проходить в Музеї Метрополітен, IBM представляє своє рішення з інтелектуального управління будівлями Intelligent Building Management Solution, акцентуючи також увагу на проектах, що реалізуються нині в Новому Орлеані і Нью-Йорку, а також в комплексі будівель IBM в Рочестері, штат Мінесота. Рішення, які використовуються в цих проектах, багато в чому схожі з рішенням для розумних будівель, реалізованим в корпусі штаб-квартири IBM в Армонку, штат Нью-Йорк.

Бізнес-стратегія IBM в галузі розумних будівель базувалася на розширенні ключових партнерств з провідними постачальниками засобів автоматизації систем будівлі, придбанні профільних компаній і технологій, а також впровадженні можливостей аналітики і результатів новітніх досліджень та розробок IBM в інфраструктуру будівель. IBM запустила свою стратегічну ініціативу Розумних будівель (Smarter Buildings) в лютому 2010 року, розпочавши з автоматизації управління будівлями компанії Johnson Controls, а потім здійснила аналогічні проекти для комплексу Tridium компанії Honewell, будівель Schneider Electric, а також Autodesk (як нового члена коаліції IBM Green Sigma). У березні 2011 року IBM придбала приватну компанію TRIRIGA, щоб додати у свій продуктовий портфель для Розумних будівель передові програмні рішення для управління нерухомим майном, аналізу витрат на комунальні послуги і управління "вуглецевим слідом" (викиди діоксиду вуглецю в атмосферу).

"Не має значення, чи мова йде про будівлю, побудовану сто років тому, чи про сучасну енергетично ефективну будівлю, зведену зовсім нещодавно. Використання програмного забезпечення для отримання інформації і застосування інтелектуальних операцій до систем будівлі може кардинально поліпшити ефективність його функцій і значно скоротити експлуатаційні витрати", - Дейв Бартлетт (Dave Bartlett), віце-президент підрозділу рішень для Розумних будівель (IBM smarter buildings).