Click to order
Total: 

Интеллектуальное Здание в коттеджах. Замечания и рекомендации

В эпоху экономического кризиса рынок автоматики частных коттеджей показал завидную стабильность. В итоге множество фирм, ранее брезговавших обслуживанием «частников», повернулось к этим частникам лицом. С точки зрения владельцев этих самых коттеджей данное явление — просто счастье, так как ими наконец занялись настоящие специалисты по автоматике и климатике, однако не имея реального практического опыта, и,неправильно понимая специфику таких объектов, даже они (специалисты по классической автоматике и климатехнике) способны наделать много ошибок.

Ценовой порог
Имеет смысл обсуждать коттеджи обще площадью от 1500 кв. метров. Такие дома, как правило, размещаются на территории организованных коттеджных поселков. Таким образом, наличие центрального газоснабжения, водопровода и канализации подразумевается.
По сравнению с классическим ИЗ следует отметить следующие отличия:

- Отсутствие ИТП. Вместо него практически всегда присутствует автономная котельная
- Присутствие в минимальном объеме или полное отсутствие приточной вентиляции
- наличие бассейна
- штат обслуживающего персонала от 2 до 10 человек
- наличие системы резервного электроснабжения (ИБП + ДГУ)
- усиленное внимание к системам управления бытовым аудио-видео, мультирум, освещением.
- Построение систем охранно-пожарной сигнализации и видеонаблюдения в минимальном объеме
- Отсутствие СКД
- небольшое количество постоянно проживающих людей.
- Наличие круглосуточной охраны.
- Наличие постоянно проживающей на объекте обслуги.
Да простит меня читатель за занудство, но я приведу полный рекомендуемый перечень инженерных систем, подлежащих включению в состав ИЗ коттеджа:

  • Отопление (котельная, радиаторное отопление, теплые полы, ГВС, обогрев вентиляции и воды бассейна)
  • вентиляция (приточно-вытяжная, центральные кондиционеры, рекуператоры)
  • управление микроклиматом (термостаты управления теплым полом, радиаторами, фанкойлами, напольными конвекторами)
  • электроснабжение включая резервное
  • управление освещением, шторами, жалюзи и электронагрузками
  • холодное водоснабжение
  • КНС
  • водоподготовка бассейна
  • система контроля протечек
  • пожарная сигнализация
  • локальные кондиционеры (серверные, кроссовые, помещения охраны, помещения ИБП и т.д.)
  • система холодоснабжения (чилер)

Системы, которые совершенно необязательно интегрировать в ИЗ:

  • Охранная сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (Их лучше интегрировать в отдельный комплекс)
  • бытовое аудио-видео, мультирум, СКС, интернет, спутниковое TV (От их интеграции ничего сильно не меняется)

Главной и типовой ошибкой является применение центрального контроллера для управления инженерными системами дома. Второй типовой ошибкой является неправильность расчета вентиляции.
Главной и типовой ошибкой является применение центрального контроллера для управления инженерными системами дома. Помимо прямого снижения надежности ИЗ такое решение приводит к «глюкам» вовремя любой модернизации системы, так как ошибки программы также опасны как и прямой сбой железа. Применение децентрализованной структуры автоматики особенно рекомендуется для коттеджа ввиду его абсолютно круглосуточной эксплуатации.

Второй типовой ошибкой является неправильность расчета вентиляции. Причиной этого явления является неправильное понимание проектировщиками СниПов для малоэтажных жилых домов , написанных еще в Советский период. Так например, старые СниПы позволяют оценивать суммарный воздухообмен исходя из числа постоянных жильцов. А их немного. Большинство помещений — гостевые или тематические (сауны, бильярдные и т.д.). Еще одна забавная особенность старых СниП — разрешение не делать принудительного притока. Свежий воздух согласно этих СниП поступает в дом «через естественные неплотности окон и дверей». В сочетании с современными стеклопакетами такое решение приводит к «опрокидыванию» (смене направления потока воздуха на противоположное) части вытяжных каналов. Последствия — самые разнообразные, от затягивания запаха вытяжки туалета в спальню до обмерзания вытяжных решеток непосредственно в комнатах. Контроль уровня влажности также является необязательным согласно тем же документам. В итоге проектировщики даже не оповещают хозяина дома об ожидаемом уровне влажности в зимние морозы. При этом установка стационарных увлажнителей в уже построенном здании — практически неразрешимая задача. При проектировании вентиляции коттеджей автор статьи рекомендует применять хотя бы Советский СниП для детских дошкольных учреждений. Его требования более адекватны для современного понимания уровня необходимого комфорта.

Далее остановимся на каждом пункте подбробнее, дабы ничего не пропустить.

Отопление
Как правило, это комплектный котел или даже два и более котла. Главное — выбрать комплектную автоматику, позволяющую подключаться к котлу по одному из существующих открытых протоколов — lonworks или KNX. Это позволяет:

  • реализовать горячее резервирование (автоматическое включение резервного котла вместо сломавшегося) и каскадирование (гибкое разделение нагрузки между котлами)
  • реализовать алгоритм «минимальной достаточности» выбора уставки на контура теплоносителя вентиляции и отопления, путем анализа результирующей температуры в помещениях. В ряде случаев, данный алгоритм, наоборот, диктует системе необходимость увеличения температуры котловой воды, если по факту тепла не хватает в какой-либо подсистеме дома (например, в сильные морозы). Другими словами, описываемый метод можно назвать «корректировкой температурного графика» в зависимости от фактического результата.
  • Осуществлять диспетчеризацию котельной в полном объеме без установки дополнительных датчиков (сам котел расскажет нам о себе)
Разводка радиаторного отопления лучше подойдет двухтрубная с установкой на каждом радиаторе регулирующего клапана с термо-электрической головкой. Данный тип привода является оптимальным по стоимостным показателям. Управлять головками поручается системе управления микроклиматом, которая должна общаться с котельной на одном языке, т.е. по одному протоколу. То же замечание справедливо и для контроллеров управления фан-койлов и конвекторов.

Автоматическая подпитка. Данная опция подразумевает автоматическое поддержание давления воды в котловом контуре с обязательной сигнализаций на SCADA факта срабатывания подпитывающих клапанов. Дело в том, что при снижении давления ниже 0,5 бар котел автоматически останавливается, что приводит к охлаждению и разморозке всех водяных магистралей. Поэтому автоматическая подпитка увеличивает живучесть коттеджа зимой. Здесь можно привести аналогию с откачной помпой на корабле, позволяющей удалить из трюма воду. Однако, как следует из данной аналогии, экипаж корабля должен быть своевременно оповещен о течи, чтобы своевременно найти ее и устранить, пока она не превратилась в фатальную. Таким образом, любое срабатывание подпитки — это неприятное событие, требующее поисков места протечки.
Вентиляция
Хорошую вентиляцию не видно и не слышно. В идеале, каждая установка регулирует степень нагрева воздуха, анализируя результирующую температуру в помещениях. В более простом случае, анализируется температура воздуха в воздуховоде сразу после вентустановки (регулировка по подаче). Как правило, единственным критерием выбора первого или второго варианта является стоимость датчиков и их установки. Однако, если контроллер вентустановки использует один протокол с термостатами системы микроклимата — можно здорово сэкономить. Правильное использование баланса между уставками отопления и вентиляции может влиять на уровень влажности в помещениях, поможет контролировать степень отпотевания окон. Для коттеджей характерно использование рекуперационных установок. Такие установки зимой позволяют частично использовать тепло вытяжного воздуха для предварительного подогрева свежего воздуха. Догрев до заданной температуры осуществляется стандартными средствами — водяным или электрическим калорифером. Замечательность данного метода заключается в том, что летом все происходит наоборот, свежий воздух частично охлаждается за счет холода вытяжного. Аналогично, приходится доохлаждать воздух до заданной температуры либо калорифером, либо фреоновыми охладителями. Наиболее часто используемыми являются либо перекресточные рекуператоры, либо колесные рекуператоры, обладающие максимальным КПД в своем классе.
Управление микроклиматом
Данная система подразумевает индивидуальную регулировку температуры в каждом помещении отдельно. Наиболее просто это реализуется путем установки регулирующих клапанов на радиаторные батареи, конвекторы и/или фанкойлы. Управляет приводом клапана небольшой настенный контроллер, называемый термостат. Радиаторные батареи и конвектора умеют только греть. В случае применения фанкойлов — возможно управляемое охлаждение помещений. Как уже упоминалось выше, необходима поддержка единого протокола контролером термостата.
Электроснабжение, включая резервное

Если подведенная к дому мощность достаточная для обеспечения всех нагрузок , то ничего кроме диспетчеризации положения вводных и распределительных автоматов, значений токов и напряжений на вводах, посоветовать не могу. Способ съема информации — любой удобный для эксплуатирующего персонала. Гораздо сложнее ситуация, когда разрешенная мощность резко меньше максимального потребления здания. В этом случае требуется создание специальной системы отключения низко-приоритетных нагрузок согласно индивидуально-разрабатываемого вариационного алгоритма. В этом случае работа по единому протоколу с вентиляцией и отоплением просто необходима.
Управление освещением, шторами, жалюзи и электронагрузками
объем и состав зависят только от фантазии хозяина и проектировщика. Наиболее изящным и профессиональным является решение на протоколе KNX (EIB). Так, например, в KNX можно использовать кнопочные панели со встроенным термостатом, используя их и для системы отопления и для системы вентиляции. Этот раздел традиционно очень хорошо описан у большинства компаний рынка автоматизации коттеджей. Да простит меня читатель, я здесь не буду повторять описание технологических чудес управления светом, шторами и микроклиматом. Однако, нелишне будет отметить, что производить проектирование, инсталляцию и пуско-наладку должны исключительно сертифицированные специалисты. Любая попытка сэкономить заканчивается еще большими финансовыми потерями на переделках и заменах загубленного оборудования. Наиболее трагичными являются ошибки расчета сети передачи данных объекта, особенно, если они вскрываются после финальной чистовой отделки. Даже такая «неубиваемая» система как KNX/EIB становится абсолютно непредсказуемой в случае нарушения требований к ограничениям топологии.
холодное водоснабжение
в основном достаточно только диспетчеризации комплектной насосной станции на вводе в дом. В случае если перебои с водой - частое явление, рекомендуется установка накопительной емкости.
КНС
Современные комплектные КНС — очень надежное устройство. Однако его диспетчеризация просто необходима. Также рекомендуется дополнительный датчик переполнения канализационного колодца. Наиболее критичным моментом для КНС является слив воды из бассейна.
водоподготовка бассейна


Системы водоподготовки бассейна в основном нуждаются только в диспетчеризации. Однако интеграция ее с котельной и вентиляцией позволяет избегать слишком высокой влажности в помещении бассейна.
Система контроля протечек
Причина установки этой системы в таком доме — совсем не боязнь затопить соседей снизу. Здесь их просто нет. Задача — минимизировать или избежать повреждения напольных покрытий и элементов отделки. В основном контролируются либо радиаторные батареи, либо потенциально опасные технологические блоки, такие как вентустановки с водяным нагревом, увлажнители, накопительные емкости и т.д.
пожарная сигнализация

Рекомендуются адрессно-аналоговые системы. Они характеризуются наименьшим временем обнаружения возгорания — несколько десятков секунд, что позволяет иметь хороший прогноз на тушение пожара силами обслуживающего персонала. Интеграция пожарной сигнализации с другими системами дома посредством протокола позволяет оптимальным образом пресекать распространение огня и организовывать эвакуацию. Отметим, что согласно СниП требуется только отключение вентиляции.
локальные кондиционеры

Ряд производителей кондиционеров производят специальные шлюзовые контроллеры, Такой шлюз, как правило позволяет объединить несколько десятков внутренних блоков, обеспечивая их диспетчеризацию посредством одного из открытых протоколов. Данный прием не только позволяет своевременно обнаруживать поломки и планировать обслуживание, но и осуществлять горячую замену и каскадирование. Синхронизация уставок с отоплением и вентиляцией позволяет избегать работы этих систем друг против друга. Эффективным это решение становится при числе внутренних блоков больше 10, что подсказывает применять кондиционеры одного производителя.
система холодоснабжения

Системы цетрального кондиционирования воздуха для своей работы требуют жидкий холодоноситель (этилен-гликоль или воду). Для его подготовки (охлаждения до заданной температуры, 7 градусов) используется чилер (как правило — моноблочный). Лучше всего применять чилер со встроенным гидромодулем и интерфейсной картой открытого протокола.
Система визуализации


Далеко не каждый хозяин жаждет видеть все многообразие параметров систем жизнеобесечения на экране SCADA. Как правило, глядеть на этот экран — удел инженера службы эксплуатации. Есть SCADA или нет — система должна работать абсолютно одинаково. Не следует забывать, что SCADA — инструмент для анализа и оперативного вмешательства, а не «главный мозг умного дома». Ни в коем случае нельзя возлагать на SCADA участие в цепочке управления технологическим обрудованием. Она в этой цепочке будет самым слабым звеном. Чрезвычайно полезно иметь возможность полнофункционального удаленного доступа (Remote Desktop connection) к объектовому компьютеру на котором установлена SCADA и/или дополнительное инструментальное ПО. Это не только позволяет вносить изменения в работу автоматики объекта дистанционно, экономя время и бензин, но позволяет осуществлять квалифицированный «присмотр» за объектом, своевременно предупреждая возможные угрозы.
Без надуманного пафоса, могу сказать, что подобная возможность — не роскошь, а осознанная необходимость, не раз спасавшая в эту суровую зиму мои объекты от размораживания. Если приводить аналогию с популярным сериалом «Доктор Хаус», то режим удаленного доступа в чем то заменяет экспресс-лабораторию, позволяющую быстро провести все необходимые анализы с целью максимально быстрой и точной диагностики заболевания.

Вместо заключения.
Интеллектуальное Здание в коттеджах.

Итак, частный коттедж, невзирая на свой небольшой размер (с точки зрения классической «большой» автоматики), является вполне полноценным комплексом инженерных систем. И проблемы у него совсем не игрушечные. Более того, с точки зрения существующего набора угроз, малый дом гораздо более уязвим, чем крупное здание.
В то же время технические решения в коттедже должны быть как можно более «автономными» и не нуждающимися в регулярном техническом обслуживании. Главной проблемой коттеджа является низкая квалификация штатного обслуживающего персонала. Высококвалифицированный специалист осматривает агрегат или узел не чаще одного раза в год. Все остальное время за ним присматривает штатный «домовой», не сильно разбирающийся в физических принципах функционирования того или иного агрегата. Таким образом, чем больше будет написано ясных и четких инструкций для этого «домового», тем дольше прослужит оборудование и тем меньше плохого случиться с коттеджем в целом. Резюмируя все вышесказанное, дадим напутствие всем начинающим в этом сегменте рынка:

Творите, выдумывайте, пробуйте. Применяйте весь свой классический опыт, ориентируясь больше на здравый смысл, нежели на устаревшие нормативы. Просвещайте заказчика, зачастую не понимающего, что есть действительно «хорошо», а что есть на самом деле «плохо». Терпеливо сносите разгильдяйство и невежество штатного персонала. И главное — не ждите, что малый объект будет причинять меньше забот, нежели большой. В подавляющем большинстве случаев все абсолютно наоборот. Удачи Вам и терпения...
Есть вопросы по оборудованию? Обсудите свой проект со специалистом и мы подберем для вас оптимальное решение.