Koszyk
jest pusty
livemarks Facebook Twitter Youtube Linkedin

Inteligentny budynek - wspomaganie prac projektowych w branzy elektrycznej

Inteligentny budynek - wspomaganie prac projektowych w branży elektrycznej

Inteligentny budynek - do niedawna tylko hasło, od pewnego czasu możliwość, wkrótce oczywistość. Inteligentny budynek określa obiekt, w którym wszystkie jego cechy i właściwości współdziałają ze sobą w celu osiągnięcia optymalnej wydajności funkcjonalnej, maksymalnego poziomu bezpieczeństwa i komfortu. Jak zwykle - hasło wymyślone przez filozofów i marzycieli realizowane jest i będzie przez środowisko inżynierskie. Poziom technologiczny budownictwa rośnie błyskawicznie. Gwałtownie także wzrastają wymagania wobec kadry inżynierskiej - zwłaszcza kadry projektowej. Inwestorzy i właściciele budynków starają się maksymalnie skrócić czas od projektu, poprzez realizację inwestycji aż do rozpoczęcia jego normalnej eksploatacji. Nierzadko proces projektowania - zwłaszcza w branży elektrycznej, pomiarów i automatyki - toczy się równolegle z budową lub wręcz na budowie. Z drugiej strony oczekiwania inwestorów co do kosztów eksploatacji budynku, bezpieczeństwa, efektywności i elastyczności budynku są bardzo wysokie.

 

Do niedawna tylko hasło, od pewnego czasu możliwość, wkrótce oczywistość.

 

 

Aby zrealizować te wymagania grupa osób tworzących projekt musi być maksymalnie zintegrowana. Współpraca pomiędzy specjalistami różnych branż projektowych musi być zarządzana i koordynowana przez osoby mające wszechstronne przygotowanie - nie tylko techniczne lecz także humanistyczne i kulturowe. Inaczej mówiąc: tylko "Inteligentna Grupa Projektowa" stworzy projekt "Inteligentnego budynku".

Szczególnego wymiaru nabiera grupowe projektowanie w branży elektrycznej, pomiarów, automatyki, informatyki i telekomunikacji. Wydaje się, że to właśnie te dziedziny określają poziom inteligencji budynku. Przecież to projektant specjalności elektrycznej - wspólnie z projektantem specjalności PiA oraz z informatykiem określa gdzie znajduje się mózg budynku (sterownia i centrum informacyjne). Właśnie projektanci wyżej wymienionych branż projektują swoiste unerwienie budynku (sieci i okablowanie). Oczywiście - nie zrobią tego bez specjalistów innych branż - branży architektonicznej, budowlanej, instalacyjnej i klimatyzacyjnej a zwłaszcza technologicznej. Lecz to właśnie oni muszą zrealizować wszystkie pomysły przybliżające nas do idei "Inteligentnego budynku" np. dotyczące regulacji, automatyzacji i sterowania.

 

 

Aby sprostać wymaganiom konkurencyjnego globalnego rynku grupa projektowa musi być wyposażona w najbardziej nowoczesne środki produkcji - środki wspomagające pracę projektową. Wtedy główny wysiłek projektanta koncentruje się na pracy twórczej i koncepcyjnej. Tworzenie dokumentacji jest tylko miłym uzupełnieniem. Jest jasne, że projektant pracujący tradycyjnymi, przestarzałymi narzędziami nie będzie projektował nowocześnie. Przecież to właśnie środki produkcji zmieniają świadomość projektanta.

Zastanawiając się nad tym co oznacza dla projektanta sformułowanie "nowoczesne środki produkcji" można wymienić między innymi następujące elementy: oprogramowanie komputerowe CAD-CAE wspomagające projektowanie - oprogramowanie obliczeniowe - dobrej jakości stacje graficzne - wydajna i stabilna sieć komputerowa - dobre oprogramowanie biurowe. Jednak aby zrealizować zadanie grupa musi posiadać następujące cechy: umiejętności i doświadczenie projektowe - doskonałą znajomość norm budowlanych i przepisów budowy - dokonała znajomość programów wspomagających i ich ograniczeń - dostęp do zasobów wiedzy i informacji na temat nowoczesnych rozwiązań - stałe kontakty z producentami - umiejętność komunikowania się w różnych językach - sprawne zarządzanie Grupa powinna też posiadać sprawne zaplecze w postaci: wsparcia technicznego służb informatycznych - wsparcia logistycznego - pomocy technicznej od producentów programów komputerowych CAD-CAE.

Technologia tworzenia projektu elektrycznego

Przechodząc do zagadnienia technologii tworzenia projektu na wstępie zadajmy pytanie, czy w ogóle istnieją programy komputerowe dla branży elektrycznej nadążające za rozwojem technologii budowania obiektów, zmianami norm i przepisów budowlanych. Tak, istnieją takie programy - choć ich liczba nie jest duża. Obecnie powszechnym narzędziem używanym do projektowania w branży określanej ogólnie jako branża elektryczna (wszędzie tam, gdzie pojawia się zagadnienie rozdziału i przepływu: prądu, napięcia, informacji itd..) jest program.SEE Program ma już swoją historię. Powstał kilkanaście lat temu. Obecna wersja nosi numer 7.1. Jest programem znanym i przewidywalnym. Program oferowany przez przedsiębiorstwo IGE+XAO Polska jako jedyny w branży posiada certyfikat Stowarzyszenia Elektryków Polskich. Użycie tego programu pozwala stworzyć dokumentację techniczną na dobrym, profesjonalnym poziomie i zgodnie z PN.

 

 

Przykładowo załóżmy, że w ramach głównego tematu (zlecenia) "Budynek 11-piętrowy ORGANI" mamy stworzyć następujące opracowania projektowe:

  • "Instalacje siły i sterowania"
  • "Instalacje oświetlenia wewnętrznego"
  • "Instalacje oświetlenia zewnętrznego"
  • "Instalacja odgromowa"
  • "Instalacja ochrony przepięciowej"
  • "Instalacje gniazd wtykowych"
  • "Instalacje pomiarów i automatyki"
  • "Instalacje telekomunikacyjne"
  • "Instalacje sieci komputerowej"
  • "Instalacje sygnalizacji alarmowej"
  • "Instalacje przeciwpożarowe"
  • "Instalacje telewizji przemysłowej", itd..

 

 

Proszę zobaczyć: jeden budynek a ile tematów. Ile rozmów trzeba przeprowadzić, ile koncepcji trzeba wyrzucić do kosza, ile katalogów producentów trzeba przejrzeć aby zastosować aparaturę na najwyższym poziomie, ile norm trzeba przeanalizować by rozwiązania zawarte w projekcie były z nimi zgodne. Doprawdy - na tworzenie projektu zawsze zostaje mało czasu. Bez informatycznego zaplecza technicznego w postaci programów komputerowych działalność projektowa nie może być dochodowa. Po wykonaniu całego ogromu pracy koncepcyjnej, rozmowach i uzgodnieniach z specjalistami branży budowlanej, branży klimatyzacji itd.. a przede wszystkim z Inwestorem - wiemy już co chcemy narysować i napisać.

Zagadnienia techniczne związane z ideą "Inteligentnego budynku" mamy przeanalizowane. Przystępujemy przeto do przelania koncepcji na papier. Korzystając z oprogramowania biurowego tworzymy opisy techniczne. W zależności od systemu sieci (IT, TT, TN-S, TN-C) przeprowadzamy obliczenia ochrony przeciwporażeniowej korzystając z programów obliczeniowych. Konieczne są też obliczenia zabezpieczeń przed prądem przetężeniowym, przeciążeniowym; obliczenia zabezpieczeń przed przepięciami; obliczenia ochrony odgromowej itd.. Z kolei obliczamy oświetlenie wewnętrzne i zewnętrzne korzystając z programów dostarczonych przez producentów opraw. Wreszcie - korzystając np. z arkuszy kalkulacyjnych dostępnych w oprogramowaniu biurowym i biorąc pod uwagę wszystkie odbiorniki energii elektrycznej wraz z odpowiednią rezerwą - tworzymy bilans mocy budynku. W ten sposób, stosownie do potrzeb użytkowych, zapewniamy - po uzgodnieniu z Zakładem Energetycznym - ciągłą dostawę energii elektrycznej o odpowiednich parametrach technicznych. Tak - w tym momencie możemy już przekształcać koncepcje w rzeczywisty kształt. Jest to właściwy czas na prowadzenie rozmów z dostawcami i ocenę ofert. Po podjęciu ostatecznych uzgodnień co wyboru dostawców zostało jeszcze jeden, kto wie czy nie najważniejszy problem. Stworzenie dokumentacji projektowej. Przystępujemy do tworzenia rysunków. Na wstępie - korzystając z programu SEE- zakładamy oddzielne projekty odpowiednio wypełniając dane takie jak: dla kogo tworzymy projekt, nazwę projektu, numer projektu, lokalizację projektu - słowem opisujemy projekt, tak aby można go było łatwo identyfikować. Jednocześnie wypełniamy tabelki rysunkowe standardowymi danymi. Z kolei przechodzimy do tworzenia schematów zasilania, schematów strukturalnych, schematów zasadniczych (obwodowych, ideowych). Używamy do tego bezpośrednio modułu schematy. Jest to moduł zoptymalizowany pod względem szybkości działania i przetwarzania. Jego doskonałe funkcjonalności i kontrola poprawności projektu przeprowadzana w czasie rzeczywistym zapewniają wysoki komfort pracy i pewność otrzymania dobrego wyniku. Moduł spełnia z nadwyżką potrzeby projektanta. Po stworzeniu schematów przechodzimy do tworzenia rysunków listew montażowych w module Listwy. Ten bardzo ważny moduł pozwala określić ostatecznie numerację zacisków listwowych, dołączyć do zacisków kable , przewody lub wiązki, dodać zaciski uziemiające i rezerwowe. Dobra znajomość tego modułu w znakomity sposób przyspiesza tworzenie projektu - niemniej pewną trudność sprawia to, że moduł sam nie podpowiada sposobu kablowania. Moduł Elewacje wspomaga zabudowę szaf. Aparaty wstawione na schematach zasadniczych znajdują się na liście - projektant dobiera szafy lub skrzynki i określa miejsce wstawienia aparatów w szafie. Znakomita logika wstawiania aparatów na szynach jest dostosowana do nowoczesnych trendów w produkcji aparatów elektrycznych. Wymiary aparatów wyrażone w mm pobrane są bezpośrednio z wewnętrznej bazy danych (katalogu aparatury). Przed wydrukiem należy jeszcze zwymiarować szafę i ważniejsze odległości pomiędzy aparatami lub szynami oraz ustalić skalę zgodnie PN. Drukujemy rysunki na dowolnej drukarce i przekazujemy do sprawdzenia pod względem zgodności z koncepcją. Można powiedzieć, że część rysunkowa jest poza nami. Uruchamiamy moduł Zestawienia aparatów i rysunków i uzyskujemy zestawienie materiałów w postaci rysunków lub plików. Pliki możemy importować do arkuszy kalkulacyjnych dostępnych w oprogramowaniu biurowym lub wręcz do programów kosztorysowych. Zapomnieliśmy jednak o podstawowych rysunkach - rysunkach przedstawiających trasy kabli i przewodów, określających lokalizacje pomieszczeń sterowni, rozdzielni, stacji serwerów, centrum sterowania budynkiem. Załóżmy, że branża budowlana posługuje się programem AutoCad i dysponuje podkładami budowlanymi zawartymi w plikach *.dwg. Należy porozumieć się ze specjalistami znającymi dobrze program w celu przygotowania plików *.dxf w odpowiedniej skali np. 1:50 lub 1:100. Najlepiej jest przygotować odpowiednio rysunki *.dwg poprzez np. usunięcie lub rozbicie zbędnych bloków, usunięcie niektórych, nieistotnych dla projektanta branży elektrycznej wymiarów, usunięcie tabelki rysunkowej itd.. W końcu przeprowadzamy Export podkładów budowlanych do plików z rozszerzeniem *.dxf i np. udostępniamy w sieci folder zawierający te pliki. Używając poczty elektronicznej informujemy o dostępie do plików. Pliki z rozszerzeniem *.dxf są akceptowane przez program SEE. Uruchamiamy specjalny moduł o nazwie Wymiana DXF umożliwiający Export i Import rysunków. Korzystając z menu Opcje określamy parametry Importu - takie jak odpowiedniość rodzajów linii, odpowiedniość stylów tekstów, odpowiedniość warstw. Dalej, wybieramy z listy folder udostępniony nam przez branżę budowlaną. Parametry importu możemy zapisać w pliku, aby przy imporcie kolejnych rysunków były pamiętane. W końcu poleceniem Plik / Importuj Plan po kolei importujemy podkłady. Podkłady, zachowując skalę, zostają przeniesione do bieżącego projektu. Są dostępne w specjalizowanym module o nazwie Instalacje. Jest to moduł przeznaczony do nanoszenia na podkładach budowlanych dowolnych instalacji. Charakteryzuje się pracą w odpowiedniej skali i na warstwach. Przed przystąpieniem do prowadzenia instalacji ustalamy przy pomocy menu Opcje --> Parametry poziomów ilość poziomów montażowych na danym piętrze i określamy wysokości montażu. W ten sposób przyjmujemy na jakim poziomie będą prowadzone np. kanały kablowe, listwy przypodłogowe, korytka instalacyjne, na jakim poziomie montowane będą łączniki sterujące, gniazdka wtykowe itd.. Z kolei korzystając z menu Opcje --> Parametry wstawiania tras deklarujemy rodzaje tras, które zdecydowaliśmy się zastosować w projekcie. Trasa jest pojęciem określającym w czym będziemy prowadzić instalacje np. korytka PCV 80x60, kanał kablowy 150x150, rurka RKGL itd.. Możemy także zadeklarować rodzaje kabli i przewodów używanych do realizacji instalacji. Po dostosowaniu edytora do potrzeb instalacji przystępujemy do wstawiania szaf rozdzielczych i sterowniczych deklarując od razu poziom wstawienia - jeden z najważniejszych parametrów edytora. W dalszej kolejności wstawiamy widoki reprezentujące aparaturę branży elektrycznej jak silniki, kasety sterujące, czujki sygnalizacji alarmowej i pożarowej, przetworniki pomiarowe itd.. Używając połączeń wskazujemy które aparaty są połączone ze sobą. Z kolei rysujemy trasy deklarując ich poziom oraz wskazujemy, którą trasą ma przebiegać połączenie. W efekcie program zestawi długości tras oddzielnie dla każdego rodzaju trasy oraz długości przewodów i kabli. Automatycznie wygeneruje także zestawienia wstawionych aparatów oraz listy kabli i przewodów. W ten oto sposób dochodzimy do zakończenia procesu projektowania. Nadchodzi czas weryfikacji projektu bezpośrednio na budowie. Rzadko zdarza się projekt, który da się zrealizować od A do Z. Grupy monterskie i rozruchowe podczas realizacji budowy wykrywają pewne kolizje i nieprawidłowości. Projektant - współpracując z realizatorami - modyfikuje dokumentację i prowadząc listę zmian, tworzy ostateczną wersję tzw. projekt powykonawczy. Do tworzenia zmian w dokumentacji używa się także oprogramowania SEE.

 

 

Najwyższy poziom techniczny instalacji stworzonej z użyciem profesjonalnych narzędzi wspomagających jej projektowanie gwarantuje sprawne i ekonomiczne funkcjonowanie budynku. Nowoczesny budynek osnuty pajęczyną niewidocznych kabli zachowuje się jak obiekt regulacyjny reagujący automatycznie na zewnętrzne bodżce takie jak zmiany pogody, sytuacje awaryjne itd.. Stopień reagowania na bodżce określa "Inteligencję budynku". Lecz inteligencja budynku zawsze będzie pochodną inteligencji ludzkiej i rozwoju technologii.

Józef Koczor
IGE+XAO Polska sp. z o.o.
jkoczor@ige-xao.com.pl