Edificios altos — altos tecnología.
En el siglo XX. Los “edificios altos” de Moscú se podrían contar con una mano: 7 “estalinistas”, los edificios de Nuevo Arbat, la Casa de los Turistas, el Hotel Nacional.
Hoy en día, los rascacielos son casi cotidianos vida: en 2003, se construyeron los complejos “ Edelweiss» (43 pisos, 176 m) y «Scarlet Sails» (48 pisos, 179 m), en 2004 — «Sparrow Hills» (49 pisos, 188 m) y «Triumph Palace» (59 plantas, 225 m, con chapitel — 264 m): el edificio residencial más alto de Europa.
Parece que esto es sólo el comienzo: en el marco del programa «Nuevo Anillo de Moscú», se planea construir 60 «edificios de gran altura» (de 30 a 50 pisos) entre el Anillo de los Jardines y el Tercer Anillo de Transporte, y En el Centro Internacional de Negocios de la ciudad de Moscú está previsto construir unos 20 rascacielos (más de 300 m), el más alto de los cuales será la torre Rossiya (118 plantas, 612 m), diseñada por el arquitecto inglés Norman Foster.
Un edificio alto debe ser “inteligente”.
Esta arquitectura a gran escala se debe al rápido desarrollo de las tecnologías, y no solo de las de construcción.
Para el funcionamiento normal de edificios de gran altura, es necesario utilizar hasta 50 sistemas de ingeniería (calor y agua). suministro, ventilación, seguridad contra incendios, etc.), la mayoría de los cuales sujetos a automatización y control.
Los expertos recomiendan implementar un sistema unificado de automatización y despacho de equipos de ingeniería para todo el edificio.
Es mejor si se construye de forma modular, es decir. admite la capacidad de conectar nuevas áreas de control.
Y, por supuesto, un sistema de este tipo debe ser muy fiable y estar basado en una red local descentralizada.
La práctica demuestra que los componentes inteligentes de los sistemas de soporte vital (controladores y procesadores, unidades de integración, complejos de control y software) cuentan por hasta el 15% del costo total de todos los sistemas. Al mismo tiempo, proporcionan un ahorro anual de hasta el 20 % del coste del suministro de energía y agua al edificio y se amortizan después de 3 a 5 años de funcionamiento.
El “cerebro” del casa
Para la interacción de subsistemas individuales de equipos de ingeniería y el monitoreo y control operativo automatizado, se necesita una estructura de despacho. En la década de 1970 Los ingenieros estadounidenses desarrollaron el estándar y protocolo de transmisión de señales del Sistema de gestión de edificios (BMS). Sobre esta base se creó el primer sistema centralizado de gestión de edificios inteligente. Posteriormente se desarrollaron otros estándares y sistemas que formaron la clase SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) o, en la práctica doméstica, sistemas de control de procesos (sistemas automatizados de control de procesos).
En principio se pueden distinguir tres dentro del sistema de control de procesos partes funcionales:
• equipos periféricos: sensores (temperatura, presión, etc.) y actuadores (válvulas, actuadores, etc.);
• controladores o minicomputadoras, generalmente en sistemas complejos que tienen una estructura modular;
• terminales de control: estaciones de trabajo de despachador, equipadas con monitores que reciben datos de equipos y controladores de uno o más sistemas de ingeniería, y consolas que permiten ajustar los parámetros de estos sistemas.
Al mismo tiempo, si Anteriormente los armarios eléctricos y de automatización se instalaban por separado, pero ahora se combinan cada vez más. Esto reduce el número de conexiones de cables y aumenta la confiabilidad general del sistema.
Punto de montaje
Hasta mediados de los años 1990. Los fabricantes de componentes de automatización utilizaban protocolos “cerrados”. Esto obligó a los clientes a utilizar el equipo del proveedor una vez seleccionado para automatizar todos los sistemas. Pero la gama de sistemas de ingeniería es tan amplia que ninguna empresa puede ofrecer una gama completa de herramientas de automatización. Por tanto, surge el problema del intercambio de información entre equipos de diferentes marcas. Esto se puede solucionar mediante protocolos de unificación, los más comunes en la actualidad son LON y BACnet. El primero se utiliza en el centro de negocios Bagration y en la sede de Russian Railways (MPS); el segundo, en el edificio de la empresa Lukoil en Bolshaya Ordynka y en el nuevo Palacio de Hielo en Kazán; en la sede de TNK-BP en Stary Arbat se utilizan ambos, lo cual está previsto que se realice en la torre de la Federación.
Además, los sistemas de automatización a menudo se construyen basándose en ModBus, RS-485 y Ethernet industrial. protocolos. Otra opción es utilizar un bus industrial (Foundation Fieldbus (“FieldBus”)), un intermediario hardware-software para dispositivos digitales que puede convertir diferentes protocolos.
PROFIBUS se ha convertido en un estándar reconocido. Desarrollado por Siemens (Alemania), se extendió rápidamente en Europa y ahora se utiliza en China. Para el bus se han creado muchos dispositivos maestros y esclavos, y la gama de sus aplicaciones es muy amplia, desde la producción hasta edificios de oficinas y residenciales. Poco a poco, esta norma se está “arraigando” en Rusia: PROFIBUS está incluido en los sistemas de automatización de varias estaciones de los gasoductos Urengoy-Petrovsk y Yamal-Europa. Otros buses industriales incluyen CAN, AS-Interface e InterBus.
Automatización “desde arriba”
Uno de los ejemplos más ilustrativos de un edificio alto inteligente es la Torre Oeste (242 m) en el complejo de la ciudad de Moscú. La torre ha automatizado 45 sistemas de ingeniería, incluidos alrededor de 7500 equipos, 1500 de los cuales están combinados con el moderno sistema Metasys M5 BMS de Johnson Controls.
El nivel de control inferior consta de los procesadores de red NCM300/NCM350 (que funcionan mediante el protocolo ARCnet o Ethernet) y N30 (protocolo BACnet). Proporcionan monitoreo de alarmas, recopilación y registro de datos estadísticos (tiempo de funcionamiento del equipo, consumo de energía, etc.) de los sistemas conectados. El operador puede controlar estos dispositivos tanto desde la estación de trabajo como desde el terminal VT100. Los controladores de gestión local DX-912x admiten la red LonWorks y se conectan al sistema Metasys a través del bus N2E. Tienen entradas/salidas analógicas y digitales y proporcionan intercambio de información entre los actuadores y la estación de trabajo del despachador.
El nivel de alta dirección está representado por la estación de trabajo del despachador M5 Workstation. Este es un conjunto de programas que se ejecutan en Microsoft Windows, por lo que pueden instalarse en una PC normal. Son posibles conexiones tanto locales como remotas (a través de una línea dedicada o módem); en este caso, se utiliza la solución Metasys Web Access. El control y delimitación de los derechos de acceso a la estación de trabajo del despachador lo proporciona el subsistema M-Password. Las aplicaciones de la estación de trabajo M5 tienen una interfaz fácil de usar, configuraciones flexibles (incluida la programación) y varios tipos de visualización y análisis de información. En una red local pueden funcionar varias estaciones de trabajo de despachador, cada una de las cuales controla simultáneamente hasta 25 subredes de control.
Gracias a una arquitectura distribuida de varios niveles, el complejo de control de Metasys integra los sistemas de soporte vital de los edificios en una infraestructura holística y tolerante a fallos. El principio modular de organización y amplia escalabilidad le permiten conectar hasta 32 mil puntos de control al sistema. Para integrar dispositivos de terceros en el sistema de control, se utiliza el módulo Metasys Integrator.
Automatización «desde abajo»
Los fabricantes modernos equipan equipos de ingeniería con elementos de automatización de varios niveles, desde Sensores para controlar armarios y terminales. Si tomamos como ejemplo las redes de ingeniería, podemos destacar la empresa GRUNDFOS, que produce una amplia gama de bombas.
Así, para monitorear y controlar el funcionamiento de las bombas de aguas residuales, se desarrolló el sistema Modular Controls (hoy en día, los gabinetes de control basados en este desarrollo se producen en la planta rusa del consorcio en Istra, cerca de Moscú). Incluye varios componentes y programas que se pueden combinar según el tamaño y la complejidad del objeto que se gestiona. El “cerebro” de Modular Controls es el dispositivo CU 401 con entradas/salidas digitales y analógicas que controla hasta 6 bombas. Los programas de control de bombas se cargan mediante tarjetas de memoria CompactFlash y el módulo GSM proporciona control remoto inalámbrico a través de una PC o un teléfono móvil (servicio SMS). Se puede utilizar una PC o el panel acoplable OD 401 como interfaz entre el sistema y el operador. Proporciona un control lógico e intuitivo, lo que permite realizar ajustes de los parámetros del sistema. El estado del sistema se muestra en forma gráfica y de texto (inscripciones y mensajes en ruso o inglés). El registro de alarmas garantiza una detección rápida y precisa de problemas, y la protección del código garantiza el acceso autorizado al sistema de control.
En la construcción de uno de los rascacielos más grandes, la ciudad de Moscú, se utilizaron sistemas similares para otros tipos de soporte vital y redes de seguridad. «Torre Norte».
El sistema de extinción de incendios de este edificio consta de sistemas de rociadores y bocas de incendio, donde se instalan diversas combinaciones de bombas GRUNDFOS series TP y CR. Todas estas unidades están integradas en una única red mediante buses PROFIBUS y se controlan desde una única sala de control de la Torre Norte. Esto garantiza la seguridad de todos los niveles del “rascacielos” — desde un garaje subterráneo de varios niveles y un estilobato hasta el piso 27 del atrio central.
Las tecnologías de ahorro de energía y los sistemas de automatización integrados hacen que estos equipos sean atractivos para su uso en diversas instalaciones domésticas e industriales. Opera en el Teatro Bolshoi y la Catedral de Cristo Salvador de Moscú, en el Teatro Mariinsky y el Hermitage de San Petersburgo, así como en edificios municipales y servicios de agua en muchas ciudades rusas, desde Nizhny Novgorod hasta Khabarovsk.
Al implementar innovaciones en el campo de la construcción y la arquitectura, los diseñadores de edificios de gran altura utilizan tecnologías avanzadas en los sistemas de soporte vital. Teniendo en cuenta que la proporción de estos sistemas oscila entre el 30 y el 50% del coste total de la instalación, conviene pensar en los criterios de selección ya en la fase de diseño. Instalar equipos fiables es una buena inversión que garantizará la comodidad y durabilidad del rascacielos.
Servicio de prensa de la empresa GRUNDFOS