"Алгоритм Безопасности" № 1, 2009 год.
Г. Латышев, генеральный директор ООО «СтройГруппАвтоматика»

За последние 10 лет было немало написано и сказано об Интеллектуальном Здании вообще, его составе, связях, методике построения, экономическом обосновании в частности. Однако до сих пор вся эта «высокая теория» применялась только на крупных офисных, торгово-развлекательных или административных объектах. Если говорить о направлении малоэтажного индивидуального жилья, то здесь до сих пор процветает «кулибинство». Автор данной статьи не имеет ничего против права на художественное самовыражение проектировщиков и монтажников. Но при этом обидно наблюдать раз за разом изобретение очередного «велосипеда» и повторение одних и тех же инженерных ошибок. Целью данной статьи является вскрытие типовых ошибок и заблуждений проектировщиков, а также формулирование определенных рекомендаций по построению оптимального комплекса систем Интеллектуального Здания применительно к коттеджу.

Заранее оговоримся, что рассматривать будем только дома достаточно состоятельных владельцев, способных осилить немалый бюджет на инженерное оснащение дома. Такие дома характеризуются площадью от 1500 до 5000 м2 и размещаются на территории организованных коттеджных поселков. Таким образом, наличие центрального газоснабжения, водопровода и канализации подразумевается.

Итак, начнем с состава систем. 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, муль-тирум, освещением;

■ построение систем охранно-пожарной сигнализации и видеонаблюдения в минимальном объеме;

■ отсутствие СКД;

■ небольшое количество постоянно проживающих людей.

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. Помимо прямого снижения надежности ИЗ такое решение приводит к «глюкам» во время 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 СНиПов - разрешение не делать принудительного притока. Свежий воздух, согласно этим СНиПам поступает в дом «через естественные неплотности окон и дверей». В сочетании с современными стеклопа-кетами 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.

Ну а теперь пройдемся по пунктам, 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 контуры теплоносителя вентиляции и отопления, путем анализа результирующей температуры в помещениях;

■ осуществлять диспетчеризацию котельной в полном объеме без установки дополнительных датчиков (сам котел расскажет нам о себе).

В качестве разводки радиаторного отопления лучше подойдет двухтрубная система с установкой на каждом радиаторе регулирующего клапана с термоэлектрической 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.

❖ 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.

❖ 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 контроллером 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.

❖ 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 адресно-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°) используется чи-лер (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 жизнеобеспечения 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 оборудованием. Она в этой цепочке будет самым слабым звеном.