1
ACTUALITATE SI PERSPECTIVA IN SISTEMELE DE MANAGEMENT ALE CLĂDIRILOR
Prof. dr.ing Constantin Ionescu– UTCB
Drd.ing. Stefan Alecsandru– SIEAR
Ca urmare a acŃiunii de economisire a energiei în clădiri, în prezenta lucrare se
arată că o contribuŃie importantă în acest demers este constituită de introducerea sistemelor
de management a cladirilor-Building Management System (BMS). Este arătat stadiul actual
şi unele preocupări de viitor.
Energy saving has become a major challenge over the last decade. The ultimate solution for this issue, for large and medium buildings, is using an integrated control and
monitoring automation system known as Building Management System – BMS. This paper
presents the state of the art and future trends in building automation.
1. GeneralităŃi
In ultimii douăzeci de ani funcŃionarea clădirilor bazată pe tehnologia informaŃiei,
din mai multe puncte de vedere (utilităŃi, administrativ, financiar), a avut o evoluŃie
spectaculoasă.
Astăzi o clădire modernă este dotată cu infrastructură electronică care îi permite să se
adapteze şi să raspundă în mod permanent la schimbarea condiŃiilor având ca rezultat
utilizarea eficientă a resurselor energetice, îmbunătăŃirea condiŃiilor de confort şi creşterea
gradului de securitate a celor ce o ocupă.
Infrastructura electronică (creierul) clădirii care conduce şi monitorizează
funcŃionarea echipamentelor şi instalaŃiilor aferente este cunoscut în literatura de specialitate
cu numele de Sistem de Management al Cladirii (SMC) sau Building Management System
(BMS). Conceptul de BMS aferent unei clădirii cuprinde totalitatea aparatelor,
echipamentelor, sistemelor locale de automatizare a instalatiilor ( hidraulice, încălzire,
ventilare-climatizare, iluminat, ascensoare, prevenirea şi stingerea incendiilor, control acces,
supraveghere, antiefracŃie etc.) si reŃelelor de comunicaŃie care asigură supravegherea si
controlul functionarii instalatiilor din cladire. BMS implementează programe de utilizare
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: Left
Formatted: Font: 12 pt, Bold
Formatted: Indent: First line: 0.5"
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic
Formatted: Font: Italic
Formatted: Indent: First line: 0.5"
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: Font color: Auto, English
(U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Deleted: ACTUALITATE ŞI PERSPECTIVĂ ÎN CADRUL
Deleted: LOR
Deleted: univ.
Deleted: IONESCU
Deleted: [email protected]
Deleted:
Deleted:
Deleted: Ing.dr
Deleted: ALECSANDRU
Deleted: [email protected]
Deleted: t
Deleted: i i
Deleted: a
Deleted: i
Deleted: a
Deleted: a
Deleted: t
Deleted: a
Deleted: i
Deleted: a
Deleted: a
Deleted: s
Deleted: a
2
eficientă a energiei, în condiŃii de siguranta la incendiu, securitate, mediu si reduce
cheltuielile de mentenanŃă
Cladirea bazata pe tehnologie si a carei functionare este asigurata de un sistem
automatizat integrat ce asigura managementul fluxurilor informationale si energetice dintr-o
cladire (BMS) este cunoscuta in literatura cu numele de cladire inteligenta (Smart Building ,
Intelligent Building). Pentru a determina nivelul de inteligenŃă la oameni a fost inventat testul
IQ. Sunt preocupări de a stabili nivelul de inteligenŃă şi la clădiri.
Datorită limitărilor din punct de vedere hardware si software ale instalaŃiilor din
clădirile vechi, realizarea unei astfel de infrastructuri este dificilă.
BMS este un sistem de automatizare modern cu o arhitectură ierarhizată şi distribuită
pe două sau trei niveluri. Elementele principale sunt computerul central (PC Workstation –
post central de comandă) şi controlerele necesare automatizării diverselor tipuri de
echipamente şi instalaŃii. Transmiterea informaŃiilor între acestea şi computer şi invers se face
în timp real prin intermediul unei reŃele de comunicaŃii. Controlerele sunt dispozitive
electronice , dotate cu microprocesor, şi care au implementaŃi algoritmi moderni de
funcŃionare (PID, EPID,etc.). EPID inseamna Enhanced PID adica PID imbunatatit.
Imbunatatirea provine de la faptul ca controlerul PID este prevazut cu algoritm de tip fuzzy.
ReŃeaua de comunicaŃii asigură fluxul de informaŃii şi între controlere, astfel încât în timpul
defecŃiunii temporare a computerului central , acestea conlucrează pentru funcŃionarea
clădirii.
Beneficiile dotării unei clădiri cu BMS sunt :
-Eficientizarea consumurilor energetice in conditii de confort– prin utilizarea
algoritmilor de funcŃionare ai diferitelor echipamente si instalatii. De exemplu managementul
sistemului de lifturi ;
-Grad ridicat de securitate al clădirii prin utilizarea unor sisteme avansate
control ale accesului, detectare si alarmare la incendiu si efracŃie, , corelarea între sistemul de
evacuare al fumului şi sistemul HVAC al clădirii, etc;
-Sisteme avansate de comunicaŃii – Internet, Intranet, , , poşta electronică,
TV prin cablu cu circuit închis, videofonie, etc;
-Management facil al clădirii printr-un post central si mai multe posturi locale de
colectare, procesare şi transmitere a datelor.
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted
Formatted: Tabs: Not at 4.73" +
4.92" + 5.12" + 5.32" + 5.51"
Formatted
Formatted: Indent: Left: 0.59"
Formatted: French (France)
Formatted
Formatted: French (France)
Formatted
Formatted
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted
Formatted
Formatted
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: Bullets and Numbering
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: Indent: Left: 0.59"
Deleted: “Creierul” clădirii care conduce şi monitorizează funcŃionarea
echipamentelor şi instalaŃiilor aferente
Deleted: Acesta
Deleted:
Deleted: l…l
Deleted: l
Deleted: e împart în patru categorii:
Deleted: ;
Deleted: –… reducerea factorului uman
Deleted: videofonie,
Deleted:
Deleted: – posturi centrale
Deleted: ¶
Deleted: administrare
Deleted: .¶
... [5]
... [4]
... [3]
... [2]
... [12]
... [8]
... [10]
... [7]
... [11]
... [13]
... [1]
... [9]
... [6]
... [14]
3
2. FuncŃiunile principale ale sistemului BMS
Afişarea în timp real a parametrilor ce caracterizează funcŃionarea întregii clădiri.
Aceasta reduce timpul efectiv de supraveghere în cazul în care aria construită a clădirii este
foarte mare, sau clădirea este alcatuită din mai multe corpuri. Softul-aplicaŃie care rulează pe
computerul central se prezintă sub formă grafică, realizându-se astfel o interfaŃă utilizator-
clădire prin care se poate supraveghea şi conduce infrastructura acesteia. Totodată datele
obŃinute sunt introduse automat în diferite procese de calcul, ale căror rezultate sunt incluse în
rapoarte de funcŃionare. ExistenŃa şi actualizarea permanentă a acestora ajută la identificarea
unor probleme în funcŃionarea instalaŃiilor din diferite zone ale clădirii. Bazele de date astfel
formate sunt utilizate în realizarea strategiilor de management energetic. Sistemul permite
modificarea parametrilor de funcŃionare ai tuturor echipamentelor.
Software-ul unui sistem BMS este astfel conceput încât oricărui parametru de
funcŃionare i se pot asocia valori limită (very low, low, high, very high). Atingerea unei valori
limită duce la declanşarea unei alarme (de regulă optică,dar în unele cazuri poate fi şi sonoră).
Exemple sunt multiple:, depăşirea/scăderea valorii de referinta a temperaturii aerului pe
diferite zone, depăşirea/scăderea valorii de umiditate critică pentru zone de depozitare pentru
diverse produse (biblioteci cu documente foarte vechi), pătrundere prin efractie etc. Aşadar
monitorizarea stării alarmelor şi istoricului acestora sunt o altă facilitate a unui sistem de
supraveghere şi conducere centralizată de tip BMS.
Având în vedere multitudinea de informaŃii colectate de un astfel de sistem, pentru a
putea fi gestionate corespunzător, se creează automat după diverşi algoritmi, bazele de date.
Conform acestora sunt create rapoarte de funcŃionare atât pe perioade de timp încheiate, cât şi
pe perioade de timp viitoare, rezultând aşa numitele trend-uri. Un alt scop al bazelor de date
este calculul unor indicatori de performanŃă. Un indicator de acest tip, des utilizat, îl
reprezintă costul energiei consumate/metru pătrat. Pornind de la acest indicator, coroborat cu
alte date, se pot afla informaŃii utile. De exemplu indicele foarte mare de consum pe nivelul A
al unei clădiri închiriat unui benefiaciar, în comparaŃie cu indicele de consum pe nivelul B, de
acelaşi tip, al aceleiaşi clădiri, dar inchiriat altui beneficiar poate semnala diverse probleme:
utilizarea necorespunzătoare de către personalul angajat a echipamentelor terminale
(ventiloconvectoare), a iluminatului în mod excesiv pe timpul zilei, nefuncŃionarea în condiŃii
nominale a chillerului aferent nivelului respectiv din clădire,etc.
Totodată, bazele de date sunt folosite pentru a calcula durata de folosire a
echipamentelor, în urma căreia se decide trimiterea echipelor de intervenŃie pentru controale
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France),Highlight
Formatted: French (France)
Deleted: Unul din avantajele utilizării
acestui sistem îl constituie
Deleted: a
Deleted: .
Deleted: InterfaŃa
Deleted: asemenea
Deleted: pătrundere prin efractie
Deleted: ă
Deleted: a
Deleted: .
4
de rutină sau înlocuirea acestora pentru a preveni o utilizare excesivă urmată brusc de o
defecŃiune. In cazul instalaŃiilor ce folosesc echipamente de rezervă (cazane ce funcŃionează
în cascadă, pompe/ventilatoare montate în paralel, etc) condiŃia principală care determină
interschimbarea acestora era durata de funcŃionare. Sistemul BMS pe lângă durata de
funcŃionare ia în calcul şi consumul energetic realizat, pe diferite perioade de consum.
Pe lângă faptul că sistemul BMS oferă posibilitatea existentei unui sau mai multor
posturi de comandă, acesta cuprinde toate sistemele de automatizare aferente instalaŃiilor
din clădire prin interconectare, funcŃionarea acestora având la bază schimbul de informaŃii
reciproc. In cazul ansamblurilor de clădiri interconectarea se realizează prin reŃele locale de
tip LAN iar unde nu este posibil prin linii telefonice. Integrarea nu se rezumă doar la
instalaŃiile propriu-zise ci chiar la sistemele informatice şi de contabilitate. De exemplu
dispariŃia unui angajat de pe ştatul de plată al instituŃiei conduce în mod automat la
dezactivarea cartelei de acces în clădire.
Utilizarea controlerelor digitale, cunoscute si sub denumirea de DDC- Direct Digital
Controler, pe lângă caracteristicile de modularitate, extensibilitate şi versatilitate ce le oferă
sistemului BMS, permite programarea buclelor de automatizare si parametrizarea
proceselor de la distanŃă din interiorul clădirii şi/sau din exteriorul acesteia prin Internet sau
linie telefonică. Bucle standard de automatizare de tip PID, funcŃii logice, de maxim şi minim,
de contorizare, temporizare, prescriere etc. sunt uşor de conceput, configurat şi modificat
datorită software-ului iniŃial (firmware) cu care este prevăzut DDC-ul. Firmware-ul este
softul de bază care permite rularea ulterioară a aplicaŃiilor concepute de producător, sub formă
de module soft, pentru diferite instalaŃii tip (preparare a agentului termic primar, încălzire,
preparare a apei calde de consum menajer, centrala de tratare a aerului – diferite tipuri
constructive, ventiloconvectoare, unităŃi terminale de tip VAV,etc.).
UnităŃile terminale de tip VAV (Variable Air Volume) sunt cutii de amestec dotate cu
ventilator cu turatie variabila, rezistenta electrica si grile reglabile. La ele ajunge aerul prin
tubulatura de la centrala de tratare a aerului.Reglarea temperaturii in incapere se face prin
variatia debitului de aer introdus (reglaj cantitativ), spre deosebire de ventiloconvectoare care
sunt schimbatoare de caldura apa-aer si regleaza temperatura din incapere prin variatia
temperaturii aerului introdus (reglaj calitativ).
ConcepŃia hardware si software a DDC-urilor face posibilă implementarea strategiilor
de management energetic nu numai la nivelul softului central al sistemului BMS, ci chiar la
nivelul controlerelor crescând gradul de eficienŃă energetică al clădirii.
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: Font color: Red
Formatted: English (U.S.)
Formatted: Font: Bold
Formatted: English (U.S.)
Formatted: French (France)
Formatted: Justified, Line spacing: 1.5 lines
Formatted: French (France)
Formatted: Font: (Default) TimesNew Roman, 12 pt
Formatted: Line spacing: 1.5 lines,Don't adjust space between Latin and
Asian text, Don't adjust spacebetween Asian text and numbers,Tabs: Not at 0.59" + 0.79" + 0.98"
+ 1.18" + 1.38" + 1.58" + 1.77" + 1.97" + 2.17" + 2.36" + 2.56" +
2.76" + 2.95" + 3.15" + 3.35" + 3.54" + 3.74" + 3.94" + 4.13" + 4.33" + 4.53" + 4.73" + 4.92" +
5.12" + 5.32" + 5.51"
Formatted: Font: (Default) Times
New Roman, 12 pt
Formatted: Font: (Default) TimesNew Roman, 12 pt
Formatted: Font: (Default) TimesNew Roman, 12 pt
Formatted: French (France)
Deleted: astfel făcându-se diferenŃa între perioadele cu vârf de consum şi cele
cu consum mai redus.¶
Deleted: Ń
Deleted: centrale
Deleted: integrează
Deleted: tuturor
Deleted: l
Deleted: în limbajul de profil
Deleted: l
Deleted: – cu 2 sau 4 Ńevi
Deleted: ,
Deleted: , etc.).
Deleted: l
Deleted: ¶
5
3. Structura sistemului BMS
Deşi structura hardware a unui sistem BMS comportă multe forme, aceasta datorită
numărului ridicat de producători şi soluŃii adoptate, în general este respectată cea din figura 1.
Pâna la mijlocul anilor 1990, sistemul era structurat pe trei niveluri (nivel aparatura de câmp-
field level, nivel automatizare – automation level, nivel management – management level),
distincte între ele din punct de vedere al funcŃiilor şi al modului de comunicaŃie. Primul nivel
era format din traductoare şi elemente de execuŃie, fiecare conectate individual la controlere.
Astfel între echipamentele tehnologice (cazane, chillere, centrale de tratare a aerului, etc.) si
controlere exista aparatura de câmp ce realiza o delimitare precisă. După anul 2000
implementarea la scară largă în producŃia de echipamente tehnologice şi automatizare
aferente, a standardelor LONMARK si BACNet, nivelul aparatură de câmp a fost integrat din
punct de vedere al comunicaŃiei în cel de automatizare. Principalul motiv îl constituie dotarea
traductoarelor şi elementelor de execuŃie cu module de comunicaŃie integrate (partea centrală
a modulului de comunicatie o constituie cipul Neuron), acestea putând forma cu reŃelele de
controlere o reŃea unică de tip peer to peer (de la egal la egal) . Totodată şi echipamentele
tehnologice au inceput sa fie prevăzute cu module de comunicaŃie de tip BMS. Dupa cum se
observă în figura 1 reŃeaua de traductoare şi elemente de execuŃie - notate cu I/O
(Input/Output) este conectată la reŃeaua controlerelor prin intermediul unui controler de reŃea.
Elementele de câmp pot fi conectate la module distribuite, care la rândul lor formeaza o reŃea
compatibilă cu cea a controlerelor. De cele mai multe ori rolul controlerul de reŃea din primul
caz este preluat de un controler standard, dar care îndeplineşte numai acest rol in procesul de
comunicaŃie.
In cazul în care extinderea unei reŃele de comunicaŃii, pe o arie geografică însemnată
(exemplu centralele de cogenerare ale unui oraş) se face prin intermediul telefoniei, cuplarea
într-un sistem de management utilizează comunicaŃia de tip Auto Dial – Auto Answer.
Aceasta inseamnă că modemurile se cuplează on-line automat la linia telefonică doar când
este necesară trimiterea sau recepŃia de pachete de date.
Un sistem de management poate folosi în cadrul său mai multe tipuri de reŃele de
comunicaŃie, diferite din punct de vedere software, pentru cuplarea acestora existând punŃile
(bridge) de comunicaŃie. (exemplu LON/EIB, LON/PROFIBUS).
Formatted: French (France)
Formatted: Centered
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Deleted: l
Deleted: l
Deleted: l
Deleted: fost
Deleted:
Deleted: l
Deleted: l
Deleted: l
Deleted: l
6
Orice nod al reŃelei de comunicatie poate constitui un post de comandă local (PC –
Local Workstation) prin care se poate accesa întregul sistem, aceasta făcându-se securizat, pe
mai multe nivele, pe bază de parole.
InformaŃiile provenite de la controlere sunt procesate şi gestionate prin intermediul
unei staŃii de lucru centralizate (PC-Workstation). FuncŃionarea este asigurată de un server de
baze de date prevăzut cu back-up. Pentru existenŃa datelor şi pe suport scris, in reŃea este
necesară prezenŃa unei imprimante. Un alt rol important al acesteia este înregistrarea
alarmelor în cazul defectării computerelor (existenŃa unui virus). Protocoalele caracteristice
reŃelei de comunicaŃie la nivelul de management sunt: Ethernet, BACNet, TCP/IP, HTTP, etc.
Toate permit conectarea, prin intermediul unui router,( conectarea retelei interne Intranet la
Internet). ExistenŃa conexiunii la serviciul World Wide Web şi dezvoltarea accentuată a
tehnologiilor wireless fac posibilă accesarea sistemul BMS utilizând echipamente diverse:
laptop, telefon mobil, PDA etc. Accesul wireless se poate face şi prin puncte de acces dotate
cu card Ethernet
Unii dintre marii producători de BMS echipează mai multe clădiri dintr-un oraş sau
mai multe, le interconectează la nivel de management rezultând reŃele cu arii geografice
extinse numite WAN –Wide Area Networks.
Din punct de vedere software, al tipului de protocol de comunicaŃie utilizat în reŃele,
la nivel de automatizare, cele mai cunoscute sunt LON (Local Operating Network), EIB
(European Installation Bus), PROFIBUS (Process Field Bus). Au fost luate în consideraŃie
numai protocoalele deschise (open protocol), pentru că numai utilizarea lor oferă caracterul de
versatilitate al unui sistem BMS, în detrimentul protocoalelor proprietar care condiŃionează
apartenenŃa controlerelor şi a echipamentelor de comunicaŃie la acelaşi proprietar. La nivel de
automatizare, în special in SUA, este foarte folosit BACnet, standard creat de ASHRAE in
timp ce in UE este folosit numai la nivel de management. Pentru utilizarea BACnet la
sistemele de management ale cladirilor sunt necesare protocoalele Ethernet si TCP/IP. Din
punct de vedere al suportului fizic al reŃelelor majoritatea protocoalelor de comunicaŃie sunt
compatibile cu toate mediile, variind doar viteza de trafic a datelor: cablu cu patru
conductoare din cupru (2 perechi torsadate), fibră optică, linii de alimentare cu energie
electrică, unde radio (wireless), cablu coaxial, etc. In alegerea acestora trebuie Ńinut seama de:
costurile de achiziŃie, instalare şi punere în funcŃiune, siguranŃa transmiterii datelor,
eliminarea perturbaŃiilor şi înlăturarea erorilor logice, viteza necesară de transmitere a datelor,
distanŃele şi poziŃia topologică a participanŃilor, etc.
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France),
Highlight
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Deleted: punct
Deleted:
Deleted: l
Deleted: .¶
Deleted: l
Deleted: . In Europa,
Deleted: este utilizat la nivel de management, alături de
Deleted: cont
Deleted:
7
Formatted: French (France)
Deleted: <sp>
- 8 -
Software-ul utilizat la nivel de management este compatibil cu platformele
Windows şi/sau MAC OS (MACintosh Operating System). InterfaŃa grafică a acestuia
permite controlul şi monitorizarea diferitelor aplicaŃii simultan, fiind de tip multitask.
Structura grafică a interfeŃei este piramidala. Prin accesare continuă a sistemului acesta se
“desface” în subsisteme. FuncŃionarea echipamentelor şi instalaŃiilor este prezentată
schematic pentru a uşura munca utlilizatorului, ca în figura 2
FacilităŃile oferite de software sunt diverse, cele mai importante fiind:managementul
reŃelei prin comunicaŃia on-line cu controlerele şi alte dispozitive dotate cu module de
comunicaŃie, achiziŃia în timp real a datelor şi generarea de rapoarte ce includ istorice de
evenimente, gestionarea alarmelor, configurarea şi exploatarea bazelor de date prin algoritmi
de procesare, etc.
Software-ul alocă o adresă de tip text pentru fiecare dispozitiv din reŃeaua de
comunicaŃie (controler, PC, periferice) astfel încât mesajele de alarmă localizează cu precizie
defecŃiunea. In configurarea mesajelor de alarmă se introduc comentarii destinate
operatorului, în funcŃie de nivelul de acces, prin care se indică acestuia ce măsuri să
întreprindă (ce servicii de intervenŃie să apeleze, ce sisteme să elimine din funcŃiune, ce
formulare să completeze, etc.)
Fig.2 Software BMS
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Deleted: I
Deleted: .
Deleted: concentrică
Deleted: l
- 9 -
4. Strategii de management energetic
Strategiile de management implementate în cadrul unui sistem BMS diferă de la
producător la producător însă o parte dintre acestea sunt esenŃiale şi se regăsesc în majoritatea
situaŃiilor.
Intre sistemul de iluminat artficial şi cel natural trebuie să existe concordanŃă.
Nivelul de iluminare artificial interior şi exterior trebuie să varieze automat în funcŃie de cel
natural. In acelaşi timp funcŃionarea corpurilor de iluminat se corelează cu senzorii de
prezenŃă. Lipsa ocupanŃilor unei încăperi trebuie să reducă nivelul de iluminare sau după caz,
întreruperea funcŃionării sistemului de iluminat.
In cazul instalaŃiilor electrice de forŃă este necesară o monitorizare permanentă a
consumurilor de energie activă si reactivă. Pe perioada consumurilor de vârf, când cantitatea
de energie reactivă este crescută, trebuie luate măsuri pentru ameliorarea factorului de putere
prin cuplarea automată a bateriilor de condensatoare. O cotă parte importantă a consumului
electric o constituie funcŃionarea lifturilor. Motoarele lifturilor şi ale scărilor rulante folosesc
electronica de putere apărând astfel inevitabilele armonici de curent care scad valoarea
factorului de putere.
Pentru instalaŃiile HVAC strategiile de management sunt numeroase, cele mai uzuale
fiind:
- timp optim de oprire/pornire ;
- utilizarea aerului exterior pentru racire (free cooling) când temperatura acestuia este
mai mică decât cea a aerului refulat in interior;
- automatizarea centralelor de tratare a aerului şi a unităŃilor terminale în funcŃie de
entalpie (se iau in considerare atât caldura latentă cât şi cea sensibilă conŃinute în aerul umed);
- adaptarea permanentă şi pe zone cât mai restrânse la sarcina termică de
răcire/încălzire (eliminarea soluŃiei clasice de utilizare a incăperilor martor);
- utilizarea în anumite situaŃii doar a ventilării (zero energy band) ca în figura 3: în
momentul atingerii intervalului 23-240C (zero energy band) instalaŃiile de incălzire/răcire se
opresc folosindu-se doar unităŃile de ventilare;
- optimizarea funcŃionării chillerelor prin creşterea progresivă pe cât posibil a
temperaturii apei răcite;
- condiŃionarea funcŃionarii unităŃilor terminale de senzorii de prezenŃă.( de exemplu
functionarea ventiloconvectoarelor sau a iluminatului cand nu sunt persoane).
Formatted: French (France)
Formatted: Centered
Formatted: French (France),
Highlight
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: Not Highlight
Formatted: Not Highlight
Formatted: Not Highlight
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: Tabs: 5.19", Left
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Deleted: Trebuie identificate corect cauzele scăderii factorului de putere,
pentru că o conectare inutilă a bateriei de condensatoare poate avea efect invers.
Deleted: .
Deleted: include si energia care provine din schimbul de umiditate
Deleted: ;
Deleted: 3
Deleted: şi
Deleted: .
Deleted: ,)
Deleted: ¶¶
- 10 -
5. Principalele sisteme BMS existente pe piaŃă
In tabelul următor sunt prezentate mai multe sisteme BMS, informaŃiile fiind luate de
pe site-urile producătorilor. Acestea se referă la denumirea sistemului de management, la
software-ul folosit şi tipurile de comunicaŃii utilizate la cele două niveluri. La secŃiunea
controlere sunt enumerate cele mai importante.
21 23 24 26 Temperatura aerului interior
OFF
ON
Incălzire Răcire
Doar Ventilare
Zona de confort termic
Fig.3 Zero Energy Band
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Deleted: 3
Deleted: l
Deleted: <sp>
- 11 -
In Romania exista o serie de firme care comercializeaza , unele proiecteaza si
monteaza instalatii de BMS. Instalatiile pornesc de la pachete simple care utilizeaza un releu
crepuscular care in functie de iluminatul din mediul ambiant alimenteaza sau intrerupe
circuitul surselor de lumina , la utilizarea unor relee electronice monostabile care care
alimenteaza sursa de lumina in functie de prezenta (COELCO, HAGER), la cele wireless care
folosesc transmisii radio la 868 MHz - sistemul EasySens la care transmisia de date se face
prin standardul EnOcean care permite combinatia de senzori si receptoare produse de diferite
firme. Astfel modulele receptoare pot sa primeasca si sa evalueze atat telegrame emise de
senzorii Thermokon cat si de intreruptoarele pentru iluminat PEHA (emiterea de unde radio
este obtinuta prin efect piezoelectric). Receptoarele sunt echipate cu interfete LON sau RS
485. Pentru controlul si vizualizarea unor instalatii de mica complexitate poate fi utilizat
aparatul “Touch Panel” cu ecran LCD de 5,7” (PRATCO). Protocoalele deschise permit
utilizarea echipamentelor indiferent de producator International Standard Organisation (ISO)
a elaborat Reference Model-Open Systems Interconection (OSI) pentru transmisia de date
intre calculatoare, retele si procese. Standardele pentru retelele de comunicatii cele mai
utilizate sunt: LON (Local Operating Network), BACNet (Building Automation Control
Network) si EIB (European Installation Bus). Achizitia datelor, conversia acestora in semnale
numerice si transmiterea la controlere se face cu aparate si echipamente caracteristice
sistemului respectiv firmei care produce asemenea aparatura. De exemplu la sistemul
Honeywell sunt utilizate controlere tip EXCEL iar comunicatia se realizeaza prin intermediul
unor module de tip XFL 521 B ce au cate opt intrari analogice. Comunicatia se face prin
cablul de comunicatie LON-BUS ce utilizeaza protocolul de comunicatie LONTalk. La
nivelul controlerului se efectueaza vizualizare, gestiunea datelor si transmiterea datelor la
nivelul ierarhic superior. Firme care se ocupa de sisteme pentru managementul cladirilor cu
realizari remarcabile sunt: Moeller-Electric cu : sistemul xComfort-Locuinta confortabila in
care trebuie amintit de pachetul EasyDim care asigura controlul iluminatului ambiental si
pachetul Easy Play care asigura controlul si comanda iluminatului si prizelor ; sistemul
xCommand-in loc de chei si cartele magnetice utilizeaza identificarea prin amprente ;Casa
inteligenta XClever home. O alta firma cu o prezenta de subliniat este Schneider –Romania
cu T.A.C. system si Clipsal C-Bus; Aplicatii ale BMS in hoteluri –Impact Electrocom;
Societatea de Inginerie Sisteme (SIS) a realizat un BMS la ASIROM Timisoara; Compania
Trident Production din Timisoara are o serie de produse si solutii tehnice personalizate atat
pentru locuinte, cladiri publice, comerciale si industriale; DEMCO,FROSYS si altele. Sunt
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: French (France)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Formatted: French (France)
Deleted: ¶¶¶
¶
¶¶
¶
¶¶
¶
¶
Deleted: ¶
Deleted: d
Deleted: la intrare
- 12 -
utilizate aparate si echipamente de la Honeywell, Johnson Control, Rockwel Automation,
Moeller, Schneider, Legrand, Siemens, etc. Sunt firme care au agremente tehnice pentru
pentru comercializarea de aparate de automatizare necesare instalatiilor de tip BMS.
6. Aspecte legate de viitor
1.- La Facultatea de Instalatii-UTCB in cadrul actiunii de economisire a energiei
avand la baza Legea nr. 372 /2005 referitoare la Performanta energetica a cladirilor se
studiaza “evaluarea consumurile energetice a unei instalatii de climatizare data”, utilizand
programul de calcul (SIMENERG). Instalatia de climatizare este echipata cu o instalatie de
BMS. Rezultatele obtinute cu programul SIMENERG sunt comparate cu cele obtinute in situ
de la BMS. In acest mod se poate valida modelul, respectiv algoritmul utilizat la conceperea
programului SIMENERG. Asemenea modele ar fi utile proiectantului de BMS.
2. - Ca urmare a apariŃiei în decembrie 2004 a standardului prEn W122 “Calculation
methods for energy efficiency improvements by the application systems”,(Metode de calcul
pentru îmbunătăŃirea eficienŃei energetice a clădirilor prin utilizarea sistemelor de
automatizare integrate) elaborate de Comitetul Tehnic CEN/TC 247 din cadrul Comisiei
Europene pentru Standardizare “Automatizarea, Conducerea şi Managementul Clădirilor”
propus în prezent spre adoptare, rezultă necesitatea introducerii sistemelor de automatizare
integrate în clădiri respectiv a BMS – clădiri inteligente prin care se poate obtine o utilizare
eficienta a energiei.Evident că gradul de inteligenŃă proiectat al BMS pentru o clădire
respectiv sistemele de automatizare integrate aferente vor rezulta dintr-un calcul tehnico-
economic.
Elaborarea standardului a fost realizată pe baza mandatului M 343 al Comisiei
Europene şi al AsociaŃiei Europene de Liber-Schimb Comercial şi urmează Directiva UE
2002/91/CE cu privire la performanŃele energetice ale clădirilor .
In afară de prefaŃă şi introducere, standardul are şase capitole:
1. Scop
2. Normative utilizate
3. Termeni şi definiŃii
4. Impactul Sistemelor de Automatizare şi Control a Clădirii (SACC) şi a
Managementului Tehnic al Clădirii (MTC) asupra performanŃelor energetice a
clădirilor.
5. ContribuŃia SACC şi MTC asupra performanŃelor energetice a clădirilor
Formatted: Font: 12 pt
Formatted: Font: 12 pt, Bold, Italic
Formatted: Centered, Line spacing: 1.5 lines
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Justified, Line spacing: 1.5 lines
Formatted: French (France)
Formatted: Indent: Left: 0.5"
Formatted: Bullets and Numbering
Deleted: 6. Cluj-Napoca¶
- 13 -
6. Calculul impactului SACC şi MTC asupra clădirii.
Aparitia standardului prEn W122 “Calculation methods for energy efficiency
improvements by the application systems”, arată necesitatea prevederii în clădiri a sistemelor
de automatizare integrate (Building Management Systems – BMS) care contribuie în mod
semnificativ la creşterea eficienŃei energetice a clădirilor, acestea acŃionând în spiritul Legii
nr. 372/2005.
Recunoaşterea necesităŃii utilizării în clădiri a sistemelor de automatizare integrate şi
asociat acesteia, utilizarea metodelor de calcul pentru determinarea creşterii eficienŃei
energetice a clădirilor prin utilizarea acestor sisteme ar contribui semnificativ la creşterea
utilizării eficiente a energiei în clădiri.
Totodată menŃionăm necesitatea de a se Ńine seama şi de Legea privind utilizarea
eficientă a energiei electrice 199/2000, precum şi a Legii energiei electrice 318/2003
3.-La 16.03.2006 la Academia de Studii Economice din Capitala s-a discutat
proiectul: Elaborarea strategiei nationale in domeniul cercetarii-dezvoltarii-inovarii (CDI)
pentru perioada 2007-2013, lansat de Autoritatea Nationala pentru Cercetare Stiintifica . Cu
aceasta ocazie a avut loc un Workshop de Negociere „Stabilirea prioritatilor pentru sistemul
national CDI” Panel 5 „Dezvoltare Durabila” organizat pe GRUP A, B si C cu temele : GRUP
A- Cresterea eficientei energetice, Surse regenerabile de energie, Energetica localitatilor
urbane si rurale, Utilizarea rationala a resurselor energetice ; GRUP B-Reabilitarea energetica
a cladirilor rezidentiale (si publice), Cladiri de locuit inteligente pentru confortul si siguranta
utilizatorilor; GRUP C-Educatia si Formarea Profesionala pe tot Parcursul Vietii
De remarcat ca o sectiune este dedicata cladirilor de locuit inteligente pentru confortul
si siguranta utilizatorilor unde este acordata o atentie deosebita sigurantei respectiv sistemelor
de securitate.
Chiar dacă toate sistemele unei clădiri o fac să fie funcŃională, să asigure utilizarea
eficientă a energiei, într-un mediu confortabil, dacă ea nu este prevăzută cu sisteme de
securitate este ca un automobil care nu este prevăzut cu sisteme de protecŃie.
7. Concluzii
La nivel mondial se pune tot mai imperativ problema economisirii de energie.Un
raport al AgenŃiei InternaŃionale de Energie (IEA) arată că potenŃialul de economisire a
energiei electrice în Europa de Est este de 40% din totalul consumului. Se apreciează că în
aproximativ 90% din societăŃile româneşti nu există o persoană responsabilă cu eficienŃa
energetică. Pe linia economisirii de energie, la noi în Ńară a fost promulgată în anul 2000
Formatted: Font: 12 pt
Formatted: Indent: Left: 0.5"
Formatted: Font: 12 pt
Formatted: Font: 12 pt, English(U.S.)
Formatted: Font: 12 pt
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: Font: 12 pt, Italic
Formatted: Font: (Default) Times
New Roman, 12 pt, Romanian(Romania)
Formatted: Romanian (Romania)
Formatted: Indent: First line: 0.5"
Formatted: Font: 12 pt, Romanian(Romania)
Formatted: Font: 12 pt, Font color:Auto, Romanian (Romania)
Formatted: Font: 12 pt, Font color:Auto
Formatted: Font: 12 pt
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: Font: (Default) TimesNew Roman, 12 pt, Bold, Italic
Formatted: Left, Indent: Left: 2",First line: 0.5", Line spacing: 1.5
lines
Formatted: Font: 12 pt, French(France)
Formatted: Font: 12 pt
Formatted: Font: 12 pt
Formatted: Romanian (Romania)
Deleted: ¶1. EPID inseamna Enhanced PID adica
PID imbunatatit.¶Imbunatatirea provine de la faptul ca ¶
controllerul PID este prevazut cu algoritm
de tip fuzzy.¶
¶
Deleted: 2. Unitati terminale VAV
(Variable Air Volume). Sunt¶
cutii dotate numai cu ventilator cu turatie
variabila, rezistenta electrica si grile reglabile. Acestea se monteaza in
incaperi, la ele ajunge aerul prin
tubulatura de la centrala de tratare a
aerului.¶Reglarea temperaturii in incapere se face
prin variatia debitului de aer introdus,
adica este cantitativa. Spre deosebire de ventiloconvectoare care sunt
schimbatoare de caldura aer-apa si
regleaza temperatura din incapere calitativ prin variatia temperaturii aerului
introdus.¶
¶¶
Cluj-Napoca
- 14 -
Legea nr.199 privind utilizarea eficientă a energiei electrice şi ca urmare a Directivei
2002/91/CE a Parlamentului European din 16.12.2002 a fost promulgată la 13.12.2005 Legea
nr.372 privind PerformanŃa energetică a clădirilor.
PerformanŃa energetică a clădirilor este legată şi de dotarea clădirii cu un sistem
propriu al fluxurilor energetice şi informaŃionale care să-şi adapteze comportamentul în sensul
utilizării eficiente a energiei în condiŃii de securitate şi mediu confortabil printr-un sistem
tehnologic adecvat. Dotarea clădirilor cu un sistem propriu de management- Building
Management Systems (BMS) devine tot mai actuala.
Bibliografie
/1/ Ionescu, C. – PerformanŃa energetică a clădirilor, revista “Măsurări şi Automatizări”
nr.5, Ed. ARTECNO, Bucureşti, 2005, p.22-24
/2/ Ionescu,C.- Managementul energetic al cladirilor, Simpozion „ Sisteme Echipamente,
Instalatii electrice si automatizari” organizat in cadrul celei de a XII-a Conferinte a Facultatii
de Instalatii-UTCB, Bucuresti, 2005, ISBN 973-685-985-1, p.106-115
/3/ Alecsandru St., Ionescu, C.- Sistem de automatizare pentru managementul instalatiilor
dintr-o cladire de birouri, A XXXIX-a Conferinta Nationala de Instalatii, vol. „Instalatii
electrice si automatizari”, Sinaia, 2004, p.222-234
/4/ Ionescu,C., Alecsandru St.-Smart home-un concept de actualitate al domoticii, Conferinta
„ Stiinta Moderna si Energia” , editia a XXIV-a, 12-13.05.2005, Ed.ROPRINT Cluj-
Napoca,2005, ISBN973-656-897-0, p.54-61
/5/ Ionescu,C., Alecsandru St.-Sistem de management pentru instalatiile din cladiri, revista „
Masurari si Automatizari” nr.1,2, Ed. ARTECNO, Bucuresti, 2005, ISSN 1582-2834, p.36-
38/p.38-39
/6/ Ionescu,C., Stoica G.- Integrarea sistemului de supraveghere si alarmare la incendiu in
managementul cladirilor, „ Sesiunea de comunicari Stiintifice cu participare internationala –
SIGPROT 2005”, Editia a VIII-a , Facultatea de Pompieri, Ed. PRINTECH, Bucuresti, 2005,
ISBN 973-718-350-9, p.319-324
/7/ Ionescu, C.- Performanta energetica a cladirilor, revista „ Masurari si Automatizari”, nr.5,
Bucuresti, 2005, ISSN 1582-2834, p. 22-24
/8/ Ionescu,C., Homeag, I.-Utilizarea sistemelor de automatizare integrate pentru cresrerea
performantei energetice a cladirilor, A XXV-a Conferinta “Stiinta Moderna si Energia” SME
Formatted: Romanian (Romania)
Formatted: Romanian (Romania)
Formatted: Indent: First line: 0.5"
Formatted: Romanian (Romania)
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: Font: 12 pt, Romanian
(Romania)
Formatted: Romanian (Romania)
Formatted: Font: Bold, Italic,Romanian (Romania)
Formatted: Font: Bold, Romanian(Romania)
Formatted: Romanian (Romania)
Formatted: Justified, Tabs: Not at 0.59" + 0.79" + 0.98" + 1.18" +
1.38" + 1.58" + 1.77" + 1.97" + 2.17" + 2.36" + 2.56" + 2.76" +
2.95" + 3.15" + 3.35" + 3.54" + 3.74" + 3.94" + 4.13" + 4.33" + 4.53"
Formatted: Romanian (Romania)
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: Justified
Formatted: Romanian (Romania)
Formatted: Line spacing: 1.5 lines
Formatted: French (France)
Formatted: Justified, Tabs: Not at 0.59" + 0.79" + 0.98" + 1.18" +
1.38" + 1.58" + 1.77" + 1.97" + 2.17" + 2.36" + 2.56" + 2.76" +
2.95" + 3.15" + 3.35" + 3.54" + 3.74" + 3.94" + 4.13" + 4.33" + 4.53"
Formatted: Justified, Line spacing:
1.5 lines
Formatted: No underline
Formatted: Font: Not Bold
Deleted:
- 15 -
2006, Ed.ROPRINT, Cluj-Napoca,2006, p.281-288, ISBN 973-751-215-4;ISBN 978-973-
751-215-4 si revista“Masurari si Automatizari ”,nr.2, Ed. ARTECNO, Bucuresti, 2006, ISSN
1582-2834, p.4-7
/9/ Ionescu, C.-Integrarea sistemelor de securitate in sistemul de management al cladirii,
Simpozion SIEAR organizat in colaborare cu ARTS in cadrul EXPOSECURITY la
ROMEXPO, Bucuresti, 23.03.2006 si revista “ ALARMA” , nr.2, Ed. TIPORED , Bucuresti,
2006, p.9-11
/10/ Ionescu, C.-Metode de calcul pentru imbunatatirea eficientei energetice a cladirilor prin
utilizarea sistemelor de automatizare integrate , A 15-a Conferinta „ Instalatii pentru
constructii si confort ambiental ” , cu participare internationala, Ed. Politehnica , Timisoara,
2006, ISBN (10) 973-625- 305-8; ISBN (13) 978-973-625-305-8, p. 171-175 si revista
“Electricianul”, nr.4, Ed. ARTECNO, Bucuresti, 2006, ISSN 1223-7426, p.12-14
/11/ Ionescu,C., Homeag, I.-Utilizarea sistemelor de automatizare integrate pentru cresrerea
performantei energetice a cladirilor, A XXV-a Conferinta “Stiinta Moderna si Energia”
SME 2006, Ed.ROPRINT, Cluj-Napoca,2006, p.281-288, ISBN 973-751-215-4;ISBN 978-
973-751-215-4 si revista“Masurari si Automatizari ”,nr.2, Ed. ARTECNO, Bucuresti, 2006,
ISSN 1582-2834, p.4-7
/12/ Damian,A.,Lungu,C.,Dobosi,S.-Prezentarea functionarii unei instalatii de climatizare
echipata cu system BMS (Building Management System), revista “Instalatorul”,
nr.6,Ed.ARTECNO, Bucuresti, 2006, ISSN 1223-7418, p.16-20
/13/ Nicolescu,H.M., Sintie,M, Opris,M.-noua orientare U.E. catre “ cladirea inteligenta”.
Pereti, usi si obloane virtuale, etanse si rezistente la foc, revista “ Tehnica instalatiilor”
nr.5(36), Ed.MEDIAEXPERT, Tg. Mures, 2006, ISSN 1582-6244, p. 22-26
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Font: Not Bold, Italian
(Italy)
Formatted: Font: Not Bold,Portuguese (Brazil)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: English (U.S.)
Formatted: Font: Not Bold
Formatted: Font: Not Bold, Italian
(Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: Font: Not Bold, Italian(Italy)
Formatted: Justified, Space Before:
0 pt, After: 0 pt, Line spacing: 1.5lines
Formatted: Italian (Italy)
Formatted: No underline
Formatted: No underline
Formatted: Font: Not Bold,Portuguese (Brazil)
Formatted: Italian (Italy)
Deleted: ¶
Deleted: ¶¶
Deleted: Moeller, Schneider, ¶Cladirea a carei functionare este asigurata
de un sistem automatizat integrat ce asigura managementul fluxurilor
informationale si energetice dintr-o
cladire este cunoscuta in literatura cu numele de CLADIRE
INTELIGENTA(Smart Building , Intelligent Building)
Page 2: [1] Formatted as 8/21/2006 4:03:00 PM
Font color: Black, French (France)
Page 2: [1] Formatted as 8/21/2006 4:03:00 PM
Font color: Black, French (France)
Page 2: [1] Formatted as 8/21/2006 4:03:00 PM
Font color: Black, French (France)
Page 2: [2] Formatted Constantin IONESSCU 8/20/2006 6:18:00 PM
Font: 12 pt
Page 2: [2] Formatted Constantin IONESSCU 8/20/2006 6:18:00 PM
French (France)
Page 2: [3] Deleted Constantin IONESSCU 8/20/2006 11:48:00 AM
“Creierul” clădirii care conduce şi monitorizează funcŃionarea echipamentelor şi
instalaŃiilor aferente este cunoscut în literatura de specialitate ca BMS – Building
Management System (Sistem de management al clădirii).
Page 2: [4] Formatted as 8/21/2006 4:41:00 PM
Justified, Line spacing: 1.5 lines
Page 2: [5] Formatted C.Ionescu 8/21/2006 10:15:00 AM
French (France), Highlight
Page 2: [5] Formatted C.Ionescu 8/21/2006 10:15:00 AM
French (France)
Page 2: [6] Deleted Constantin IONESSCU 8/20/2006 1:14:00 PM
l
Page 2: [6] Deleted Constantin IONESSCU 8/20/2006 1:14:00 PM
l
Page 2: [7] Formatted C.Ionescu 8/21/2006 10:15:00 AM
Font: (Default) Times New Roman, 12 pt, French (France)
Page 2: [8] Formatted Constantin IONESSCU 8/20/2006 6:18:00 PM
Font: (Default) Times New Roman, 12 pt
Page 2: [9] Formatted as 8/21/2006 4:41:00 PM
Don't adjust space between Latin and Asian text, Don't adjust space between Asian text
and numbers, Tabs: Not at 0.59" + 0.79" + 0.98" + 1.18" + 1.38" + 1.58" + 1.77" +
1.97" + 2.17" + 2.36" + 2.56" + 2.76" + 2.95" + 3.15" + 3.35" + 3.54"
Page 2: [10] Deleted Constantin IONESSCU 8/17/2006 11:20:00 AM
–
Page 2: [10] Deleted Constantin IONESSCU 8/17/2006 11:20:00 AM
reducerea factorului uman în
administrarea cladirii,
Page 2: [10] Deleted Constantin IONESSCU 8/17/2006 11:21:00 AM
incendiu, managementul sistemului de lifturi
Page 2: [11] Deleted Constantin IONESSCU 8/17/2006 11:23:00 AM
videofonie, Intranet
Page 2: [11] Deleted Constantin IONESSCU 8/17/2006 11:22:00 AM
Internet
Page 2: [11] Deleted Constantin IONESSCU 8/17/2006 11:23:00 AM
Page 2: [12] Formatted as 8/21/2006 4:41:00 PM
Indent: Left: 0.59", Line spacing: 1.5 lines
Page 2: [13] Deleted C.Ionescu 8/18/2006 3:04:00 PM
t
Page 2: [14] Deleted Constantin IONESSCU 8/17/2006 11:27:00 AM
.