Ce sunt sistemele de management ale clădirilor (BMS)?

Clădirile folosesc 40% din resursele globale de energie, 25% din cele de apă și sunt responsabile pentru aproximativ o treime din totalul gazelor de seră emise, potrivit unui studiu al Programului Națiunilor Unite pentru Mediu,

Aceste cifre ar trebuie să pună pe gânduri pe oricine, cu atât mai mult pe cei care activează în acest domeniu. Totuși, există și vești bune – consumul de energie al clădirilor poate fi redus cu 30 până la 80% dacă se folosesc tehnologii precum sistemul de management al clădirilor (BMS).

Deja folosită cu succes în mai multe locuri de pe glob, această tehnologie trebuie să fie prima și pe agenda antreprenorilor din România, mai ales datorită faptului că Uniunea Europeană a decis, prin EU Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) ca toate clădirile care participă la activități terțiare comerciale sau necomerciale și sunt echipate cu un sistem de încălzire sau aer condiționat, combinat sau nu cu un sistem de ventilație, a cărui putere nominală depășește 290 kW (ca de exemplu clădiri de birouri, depozite, hoteluri sau zgârie-nori), trebuie să includă în mod obligatoriu așa numitele BACS (Building Automation Control Systems) până în 2025.

Este important de precizat faptul că încorporarea acestor sisteme este susținută de către Uniunea Europeană în România prin diferite granturi, care sunt estimate la suma de 1.5 miliarde de euro fonduri nerambursabile. De altfel, am prezentat pe larg, într-un articol anterior, un grant propus de Uniunea Europeană care ajută întreprinderile mici, mijlocii și mari să dezvolte proiecte de eficiență energetică.

BMS – ce înseamnă?

Termenul este un acronim care își are originea în denumirea din limba engleză: Building Management System. Mai exact, este un sistem automatizat, operat de către un computer, care controlează și monitorizează echipamentul mecanic și electric al unei clădiri. Lista acestor echipamente include ventilația, iluminatul, sistemele electrice, de stingere a incendiilor și cele de securitate.

În funcție de aplicația și configurația specifică, un BMS poate fi cunoscut ca:

Sistem de automatizare a clădirilor (BAS)
Sistem de management și control al clădirii (BMCS)
Sistem de management al energiei clădirii (BEMS).

Un astfel de sistem este o variantă demnă de luată în calcul în ceea ce privește gestionarea consumului de energie într-un mod rentabil și este obligatoriu pentru toate noile clădiri care îndeplinesc scopuri comerciale sau necomerciale. Acesta permite constructorilor și/sau proprietarilor clădirilor să economisească sume importante de bani prin scăderea consumului de energie și ajută la oferirea un confort optim pentru utilizatorii, chiriașii sau rezidenții respectivelor clădiri.

De asemenea, permite gestionarea de la distanță a încălzirii, ventilației și aerului condiționat (HVAC), astfel încât personalul de întreținere să nu fie nevoit să petreacă timp vizitând fiecare clădire sau cameră pentru a opri, a porni sau a regla nivelurile de temperatură sau aerul condiționat.

Deoarece datele sunt transmise și adunate într-un singur sistem, un BMS îmbunătățește raportarea și gestionarea informațiilor, ceea ce ușurează luarea deciziilor în cunoștință de cauză, duce la o performanță mai bună a sistemelor clădirii și la reducerea consumului de energie.

Care sunt părțile componente ale unui astfel de sistem?

Atunci când discutăm despre părțile componente, este important să precizăm că este vorba de un „tot” unitar, un sistem complex format din două părți, una de hardware și una de software. Cele mai importante dintre acestea sunt:

Senzori, relee și dispozitive de acționare I/O

Senzorii oferă informații despre orice se întâmplă în perimetrul clădirii în ceea ce privește mediul înconjurător (exemplele includ temperatura sau presiunea), în timp ce releele sunt întrerupătoare acționate electric care ajută la activarea sau dezactivarea unui anumit echipament (ca de exemplu, pornirea și oprirea unui ventilator sau a unui bec). Dispozitivele de acționare sunt cele care mișcă un mecanism care are un impact asupra echipamentelor (adică deschid un amortizor, reglează o supapă etc.).

Controlere de teren (Field Controllers)

Acestea sunt dispozitive programabile care fac posibile conexiunile între senzori și celelalte componente ale sistemului existent. De asemenea, trimit și primesc informații de la controlerele clădirii (vezi mai jos) sau de la altele din teren pentru a provoca un răspuns și a influența felul în care funcționează logica prestabilită.

Controlere de clădire (Building controllers)

Uneori denumite servere de control, acestea au integrate propria lor logică de lucru și sunt dispozitive care agregă și coordonează activitățile mai multor controlere de teren.

Infrastructura Cloud (Cloud Infrastructure)

Tehnologia Cloud este utilizată pentru a oferi stocare de date pe termen lung, analize și/sau pentru a interacționa cu aplicații terțe.

Interfața (User interface)

Această componentă ajută la construirea, întreținerea sistemului, precum și felul în care operezi în acesta. Poate fi o aplicație bazată pe web sau aplicație mobilă și, de obicei, îndeplinește funcțiile de programare, furnizează informații detaliate și îți dă posibilitatea de a fi observa felul în care decurg lucrurile prin diferite grafice și dashboard-uri (panouri de control).

Funcțiile îndeplinite

Cele mai importante dintre acestea sunt:

Controlul

Controlul de la distanță al parametrilor tuturor instalațiilor de utilități folosind infrastructura comună de date.
Controlul automat al iluminatului – întreruperea automată temporizată și prin scenarii prestabilite, în funcție de luminozitatea exterioară sau preferințe, temporizarea surselor de iluminat în funcție de prezență sau alte scenarii.
Sistemul HVAC – căldura este furnizată la timpul dorit sau prestabilit, încălzirea poate fi controlată în funcție de prezență, oprirea încălzirii la deschiderea unei ferestre sau alte scenarii.
Controlul inteligent al sistemelor de iluminat, al celor audio-video, de securitate și siguranță, al instalațiilor electrice și al celorlalte sisteme.

Monitorizarea

Contorizarea consumului de energie pe grupuri de consumatori sau individual.
Monitorizarea în timp real a stării parametrilor sau a temperaturii.
Semnalizarea alarmelor în cazul unor defecțiuni în funcționarea subsistemelor monitorizate.

Optimizarea

Acces facil la sistemul tehnologic al clădirii prin aplicația web sau mobilă.
Ajustarea cu ușurință a funcționalității sistemelor existente în clădiri.
Posibilitatea extinderii sistemului prin interfațarea și configurarea facilă cu diverse alte aplicații terțe.

Raportarea

Afișarea, în timp real, a parametrilor de funcționare într-un soft de gestiune intuitiv, ușor de utilizat.
Înregistrarea parametrilor în baza de date a sistemului, la intervale de timp prestabilite, și posibilitatea creării de rapoarte atât cu datele curente, cât și cu cele din arhivă.

Avantajele implementării unui astfel de sistem

Există mai multe avantaje ale sistemelor de management ale clădirilor, între care amintim:

Eficiența energetică sporită

BMS permite controlul și optimizarea ciclurilor echipamentelor, cu algoritmi axați pe eficiența energetică. Metode de economisire a energiei care pot fi folosite includ:

Controlul precis al condițiilor de confort.
Timpi preciși de pornire și de funcționare.
Ciclu economic, inclusiv controlul emisiilor de dioxid de carbon (CO2).
Eliminarea suprapunerilor dintre sisteme.
Ajustarea pentru condițiile de sezon.
Controlul temperaturii.

Costuri de întreținere mai mici

Un sistem BMS permite identificarea timpurie a defecțiunilor echipamentelor. Clădirile pot deveni mai puțin eficiente pe măsură ce timpul trece și performanța acestora scade. Un sistem de management poate implementa diagnostice pentru majoritatea componentelor HVAC și poate detecta când o componentă începe să se defecteze. Astfel, poți demara proceduri de întreținere preventivă.

Integrarea cu alte sisteme

Building Information Modeling (BIM) este un sistem de proiectare 3D utilizat de arhitecți, ingineri și profesioniști în construcții pentru a planifica, proiecta, construi și gestiona felul în care arată și funcționează o clădire.

Integrarea unui BMS cu un BIM permite ca un design propus să fie simulat și testat înainte de construcție, pentru a reduce la minimum riscul ca lucrurile să nu funcționeze așa cum ar trebui.

Confort sporit al utilizatorilor

Fie că este vorba de angajați sau chiriași, acest sistem permite monitorizarea și optimizarea în timp real a confortului celor care lucrează sau locuiesc în acea clădire, ținând cont de factori precum temperatura și calitatea aerului. De asemenea, poate furniza notificări despre defecțiuni înainte ca acestea să se agraveze și să ducă la diminuarea stării de bine și de confort a persoanelor.

Management mai bun al timpului

În general, un sistem automatizat reduce riscul de a lua decizii în necunoștință de cauză și ușurează munca personalului care monitorizează datele și face ajustări în funcție de acesta, iar BMS excelează la acest capitol.

Interfața acestui sistem economisește timp prin captarea informațiilor și datelor relevante într-un singur loc. Acestea variază de la dashboard-uri (panouri de control) de bază până la sisteme mai complicate de grafice, destinate specialiștilor. Un BMS poate traduce rapid date în timp real pentru luarea aproape imediată a deciziilor.

Concluzionând, putem afirma faptul că viitorul clădirilor aparține tehnologiei, care ne poate ajuta, prin acest tip de sisteme de management automatizate, să devenim mai independenți energetic și să punem cu toții umărul la limitarea poluării și la reducerea consumului de energie. De asemenea, nu trebuie să trecem cu vederea faptul că aceste schimbări trebuie să se întâmple mai devreme sau mai târziu, însă este important să ne aducem aminte că toate aceste modificări pot fi implementate accesând diverse fonduri nerambursabile puse la dispoziție atât de statul român, cât și de Uniunea Europeană.