VET4SBO Level 3 module 3 - unit 1 - v0.9 srb

1. ECVET Training for Operatorsof IoT-enabledSmart Buildings (VET4SBO)
2018-1-RS01-KA202-000411
Nivo: 3 (tri)
Modul: 3 Vrhunske prakse upravljanja i održavanja
održivih zgrada
Jedinica: 3.1 Vrhunske inteligentne zgrade

2. L3-M3-U3.1 Vrhunske inteligentne zgrade
• SADRŽAJ JEDINICE
– Vrhunske inteligentne zgrade i njihove karakteristike.
– Doba inteligentnih i adaptivnih zgrada.
– Automatizovani sistemi i savremene funkcije.
– Otpornost i sigurnost savremenih inteligentnih zgrada.
– Unošenje više inteligencije u savremene zgrade.
– Računarska inteligencija u sistemimaupravljanja
zgradama i sigurnost zgrade.
– Primeri vrhunskih inteligentnih zgrada.
https://pixabay.com/illustrations/business-
search-seo-engine-2082639/

3. Vrhunske inteligentne zgrade i njihove
karakteristike
• Sistemi automatizacije zgrada (BAS) ili sistemi upravljanja
zgradama (BCS) obično se sastoje od sistema upravljanja
energijom zgrada (BEMS), fizičke sigurnosti i kontrole pristupa,
zaštite od požara/života i drugih sistema (liftovi, javna
saopštenja i zatvoreni sistemi televizije).
• BEMS upravljaju sistemima grejanja, ventilacije i klimatizacije
(HVAC) i sistemima osvetljenja u zgradama; tačnije, oni
kontrolišu HVAC primarne komponente kao što su jedinice za
upravljanje vazduhom (AHU), čilere i grejne elemente. BEMS su
suštinske komponente modernih zgrada koje imaju zadatak koji
su naizgled protivrečni – da minimiziraju potrošnju energije uz
održavanje udobnosti stanara [1].
» [1] Manic M. et al, Building Energy Management Systems - The Age of
Intelligent and Adaptive Buildings, 2016, IEEE industrial electronics magazine
Digital Object Identifier 10.1109/MIE.2015.2513749.
https://pixabay.com/illustrations/smart-
home-house-technology-2005993/

4. Doba inteligentnih i adaptivnih zgrada
• Veliki broj pitanja se odnosi na moderne BEMS sa
mnoštvom (često sukobljenih) zahteva.
• Zbog masovnih i često nepotpunih skupova podataka,
kontrole, ispitivanja i evoluirajuće prirode ovih složenih
sistema, tehnike veštačke inteligencije ili preciznije tehnike
računarske inteligencije (CI) često predstavljaju prirodno
rešenje za optimalnu energetsku efikasnost,energetsku
sigurnost i udobnost stanara u zgradama.

5. Doba inteligentnih i adaptivnih zgrada
• Arhitektura savremenih zgrada i BEMS pretpostavljaju da se
računarska inteligencija treba koristiti u BEMS i danas postoje
brojne studije slučajeva praktičnih primena upotrebe tehnika
računarske inteligencije u BEMS domenu.
https://pixabay.com/illustrations/web-network-
programming-3706562/

6. Sistem upravljanja energijom (BEMS) u zgradama u
sa skoro nultom energijom (NZEB)
Additonal learning materials available.
Include examples from the source –
“GE Targets Net Zero Energy Homes by 2015”, 2009, General Electric Company.
https://pixabay.com/photos/books-study-literature-learn-stack-2158773/

7. Automatizovani sistemi i savremene funkcije
• Primarne oblasti od interesa za BEMS mogu se podeliti u tri
oblasti:
– 1) energetska efikasnost,
– 2) integracija BEMS-a sa uslužnim programima i tehnologijama
pametnih mreža,
– 3) otpornost i sigurnost.
• To su problematične oblasti i teško ih je efikasno rešiti sa
tipičnim BEMS koji nemaju neophodne metodologije za
obradu, procenu i upravljanje.

8. Automatizovani sistemi i savremene funkcije
• Neki od aspekata koji nedostaju tipičnim BEMS-ovima uključuju (ali
nisu ograničeni na njih):
– adaptivnost, prediktivno modeliranje, multisenzorska fuzija, dinamička
optimizacija, svest o stanju, pružanje delotvornih informacija,itd.
• Ovi aspekti su potrebni u BEMS da bi se razrešila tri glavna pitanja
koja su ranije istaknuta zbog izuzetno složene i promenljive prirode
zgrada, kao što su veliki broj heterogenih senzora i kontrola, stalne
promene unutar i izvan zgrade (obrasci zauzeća, starenje materijala
i oprema, promena planova zgrade, itd.) i potreba da se reši
udobnost stanara istovremeno povećavajući energetsku efikasnost.

9. Vrhunske inteligentne zgrade i
ponašanje njihovih stanara
• Sledeće predstavlja stanje tehnike u polju uticaja ponašanja
stanara na inteligentne zgrade [2]:
– Inteligentne zgrade prilagođene su njihovim stanarima;
– Inteligentne zgrade zahtevaju nadgledanje stanara zgrada;
– Motivacije za akcije stanara zgrada moraju se uzeti u obzir;
– Važni su uticaji ponašanja stanara na odgovore inteligentnih zgrada;
– Neophodno je modelirati ponašanje stanara zgrada.
» [2] P. F. Pereira et al., Intelligent Residential Buildings and the Behaviour of the
Occupants, Springer Briefs in Applied Sciences and Technology, 2019.

10. Otpornost i sigurnost savremenih
inteligentnih zgrada
• Zgrade su komponente globalnog sajberfizičkog
sistema i smatraju se kritičnom infrastrukturom sa
aspekta njihovih ljudskih stanovnika.
• Stoga se uticaj otpornostii sigurnosti sistema
upravljanja energijom u zgradama širi kako lokalno
(električna i mehanička oprema za kontinuirano
održavanje komfora stanara), tako i globalno (uticaj na
mreže i distributivne energetske sisteme).
https://pixabay.com/illustrations/key
-castle-security-metal-3d-3348307/

11. Otpornost i sigurnost savremenih
inteligentnih zgrada
• Iako su standardi otpornosti i sajber sigurnosti
prepoznati u brojnoj drugoj kritičnoj infrastrukturi,
takvi aspekti u sektoru građevine tek su nedavno
postali zanimljivi za istraživače i inženjere.
https://pixabay.com/illustrations/key
-castle-security-metal-3d-3348307/

12. Unošenje više inteligencije u savremene zgrade
• Jasno je da će energetski sistemi zgrada u budućnosti morati da se
nose sa dinamičnim i raznolikim zahtevima.
• Savremeni BEMS stvaraju ogromne, heterogene, često neprecizne
tokove podataka.
• Algoritmi računarske inteligencije su inherentno sposobni za
rukovanje velikim količinama podataka, kao i pružanje funkcija kao
što su detekcija anomalije, prediktivno modeliranje, optimizacija i
možda jedna od najvažnijih premisa veštačke inteligencije –
samostalno učenje.

13. Unošenje više inteligencije u savremene zgrade
• Dakle, pristupi zasnovani na računarskoj inteligenciji imaju
mogućnost prepoznavanja i ublažavanja suboptimalnog ponašanja,
uz optimalnu kontrolu zgrade i održavanje udobnosti stanara.
• Nadalje, prediktivne i dinamički optimizirajuće strategije upravljanja
koje su izvedene iz računraske inteligencije dovode do energetski
efikasne kontrole BEMS.
• Pored toga, postizanje ciljeva integrisanja obnovljivih izvora
energije i različitih mehanizama za skladištenje energije kod mikro
pametnih mreža može se realizovati i optimalno kontrolisati
pomoću algoritama zasnovanih na računarskoj inteligenciji.

14. AI u pametnim zgradama - Inteligentna savremena
kontrola grejanja na primeru amfiteatra
• Da bi se povećao komfor i dodalo
autonomno ponašanje, upravljanje
grejanja amfiteatra ojačano je sa dve
dodatne inteligentne funkcije [3].
» [3] Žarko Ćojbašić, Milan Ristanović,
Vlastimir Nikolić, Slavica Stojiljković and
Nemanja Marković (2013), Intelligent
contemporary heating control of an
amphitheatre, Proceedings of 16th
Symposium on Thermal Science and
Engineering of Serbia, ISBN 978-86-
6055-043-1, pp 634-639.
https://pixabay.com/photos/artificial-
intelligence-brain-think-3382521/

15. Primer - Inteligentno
savremeno
upravljanje grejanja
amfiteatraDostupni dodatni materijali za učenje.
Iuključuju primere iz izvora –
Žarko Ćojbašić, Milan Ristanović, Vlastimir Nikolić, Slavica Stojiljković and
Nemanja Marković (2013), Intelligent contemporary heating control of an
amphitheatre, Proceedings of 16th Symposium on Thermal Science and
Engineering of Serbia, ISBN 978-86-6055-043-1, pp 634-639.
https://pixabay.com/photos/books-study-literature-learn-stack-2158773/

16. Primer - Inteligentno savremeno upravljanje
grejanja amfiteatra
• Poboljšanje 1:
– inteligentna fazi korekcija zadane temperature u
režimu komfornog grejanja i zasnovana na
trenutnoj zauzetosti amfiteatra, tj. na broju
osoba prisutnih u amfiteatru,
https://pixabay.com/illustrations/artificial-
intelligence-ai-robot-2228610/

17. Primer - Inteligentno savremeno upravljanje
grejanja amfiteatra
• Poboljšanje 2:
– Primena inteligentne neuronske mreže koja
uči navike korisnika i menja vremena za
jutarnju planiranu automatsku promenu iz
režima STANDBY u COMFORT i za
poslepodnevne promene iz režima rada
COMFORT u STANDBY, na osnovu naučenih
obrazaca korišćenja amfiteatra.
https://pixabay.com/illustrations/artificial-
intelligence-brain-think-3685928/

18. Inteligentne stambene zgrade i domotika
• Zbog povezanosti inteligentnih zgrada i
tehnologije i automatizacije u Portugalu, koncept
inteligentnih zgrada povezan je s konceptom
domotike kada su u pitanju stambene zgrade.
• Etimološki, kućna automatizacijadolazi od dve
reči domus (od latinskog za dom) i robotika.
https://pixabay.com/illustrations/robot-
robotics-technology-software-2027195/
https://pixabay.com/illustrations/spring
-at-home-summer-846051/

19. Inteligentne stambene zgrade i domotika
• Domotika [4] je obično poznata kao primena informacionih
tehnologija, elektronike i robotike/automatizacije na zgradama da
bi se olakšala interakcija stanara sa njima.
• Globalno gledano, ovaj termin je poznat kao sistem automatizacije
zgrada (BAS), sistem upravljanja energijom (EMS), sistem
upravljanja zgradama (BMS) ili jednostavno kućna automatizacija, a
odnosi se na automatizaciju zgrada koje mogu biti stambene ili
komercijalne/industrijske.
» [4] P. F. Pereira et al., Intelligent Residential Buildings and the Behaviour of the
Occupants, Springer Briefs in Applied Sciences and Technology, 2019.

20. Računarska inteligencija u sistemima upravljanja
zgradama i sigurnosti zgrade
• Različiti algoritmi zasnovani na računarskoj inteligenciji, kao što
su veštačke neuronske mreže (ANN), modeliranje primenom
fazi logike (FL) i evolucijski algoritmi (EA), omogućavaju
primenu naprednih arhitektura upravljanja, tehnika rudarenja
podataka i mogućnosti optimizacije koje mogu dovesti do bolje
situacione svesti i efikasnog, dinamičkog i adaptivnog
upravljanja, kao i otpornost mreže i sigurnost podataka u
zgradi.

21. Računarska inteligencija u sistemima upravljanja
zgradama i sigurnosti zgrade
• Tehnike zasnovane na računarskoj inteligenciji imaju jedinstvenu
sposobnost rukovanja velikim količinama heterogenih podataka iz
više izvora i ekstrakcije generalizovanog ponašanja sistema.
• Štaviše, tehnike zasnovane na račinarskoj inteligenciji su inherentno
prilagodljive i optimizirajuće, dok su u stanju da modeliraju
nesigurnosti svojstvene merenjima u realnom vremenu.
• Slično tome, ovaj pristup zasnovan na podacima može se
upotpuniti ekspertski zasnovanim računarski inteligentnim
metodama kako bi sistem bio dinamičniji i tačniji.

22. Računarska inteligencija u sistemima upravljanja
zgradama i sigurnosti zgrade
• Upravljanje zasnovano na računarskoj inteligenciji može se
zasnovati na različitim, dokazanim tehnikama računarske
inteligencije, kao što su veštačke neuronske mreže, fazi logika,
evoluciona optimizacija, itd.
• Pokazalo se da su takve metode sposobne da nadmaše
tradicionalne metode upravljanja u različitim industrijskim
primenama, uključujući, ali ne ograničavajući se na, upravljanje
zgradama.
• Primer: Prediktivno upravljanje skladištenjem toplotne energije
zasnovano na računarskoj inteligenciji.

23. 6 trendova u pametnim zgradama sa IoT u 2019
• Jedan od načina da se sumira način na koji IoT inovacije utiču na
vrhunske pametne zgrade u 2019 godini [5] je uočavanje sledećih
trendova:
– Digitalizacijaimovine
Sposobnost IoT senzora da u realnom vremenu registruju podatke o
kritičnim HVAC komponentama kao što su čileri, rashladni tornjevi i krovna
jedinica - kritične informacije o brzinama ventilatora, vibracijama i
protoku, vremenu rada kompresora i ukupnoj potrošnji energije - mogu
olakšati praćenje ove imovine kao i analizu troškova.
» [5] https://imaginenext.ingrammicro.com/iot/6-iot-smart-building-trends-in-2019

24. 6 trendova u pametnim zgradama sa IoT u 2019
• Jedan od načina da se sumira način na koji IoT inovacije utiču na vrhunske
pametne zgrade u 2019 godini je uočavanje sledećih trendova:
– Veštačka inteligencija (AI) i veliki podaci
Potencijal za jeftine bežične senzore da proizvode delotvornu inteligenciju koja se
može koristiti za prediktivno održavanje ima ogromne posledice za upravnike i
vlasnike zgrada. Na primer, stalni podaci o raznim uređajima za klimatizaciju,
omogućuju im da preduzmu proaktivne mere kako bi sprečili vanredne prekide i
eliminisali potrebu za troškovima popravka. To je dobrodošla promena od reaktivnog
održavanja koja može uštedeti prema nekim procenama od 12 do 18%.
– Energetska efikasnost
IoT praćenje električnih, vodovodnih i gasnih brojila nije samo veliko poboljšanje u
odnosu na ručno očitavanja brojila, već pruža mogućnost daljinske kontrole potrošnje
energije u zgradi. A ušteda energije može biti ogromna. Pametna kancelarijska zgrada
sa IoT, koju je Intel stvorio u Bangaloreu u Indiji, procenjuje se da uštedi 645.000
dolara godišnje na troškovima energije i vode.

25. 6 trendova u pametnim zgradama sa IoT u 2019
• Jedan od načina da se sumira način na koji IoT inovacije utiču na
vrhunske pametne zgrade u 2019 godini je uočavanje sledećih
trendova:
– Kvalitet vazduha u zatvorenomprostoru
Studije pokazuju da loš kvalitet vazduha u kancelarijskoj zgradi može štetno
uticati na koncentraciju i produktivnost radnika. Takođe može uticati na
njihovo zdravlje, izazivajući mučninu, glavobolju, iritaciju nosa i otežano
disanje. Omogućavanjem praćenja kvalitetavazduha u realnom vremenu,
IoT senzori omogućavaju menadžerima i vlasnicima zgrada da procene
temperaturu, relativnu vlažnost i nivo CO2 u različitim tačkama objekta,
tako da odmah preduzimaju korake na poboljšanju.

26. 6 trendova u pametnim zgradama sa IoT u 2019
• Jedan od načina da se sumira način na koji IoT inovacije utiču na vrhunske pametne zgrade
u 2019 godini je uočavanje sledećih trendova:
– Optimizacijaradne snage / radnog prostora
Podaci dobijeni od senzora prisustva u prostoru ugrađenih u rasvetna tela mogupružiti
dragocene informacije o tome kako stanari zapravo koriste prostor u zgradi, kao i uvid u to kako
da se efikasnije konfiguriše prostor, ne samo da bi se smanjili troškovi zakupa, već i da bi se
poboljšala produktivnost zaposlenih. Dobit za menadžere zgradama i stanare. Uz vrhunski
prostor i astronomskinajam u mnogim većim gradovima, kompanije danas traže da
optimiziraju popunjenost i koriste što je moguće manje prostora. Jedan od načina da se to
postigne je usvajanje modela „vrućeg stola“, u kojem radnicima nisu dodeljeni stalni stolovi, već
radni sto koriste na zahtev. Ali prvo je potrebno izmeriti i zabeležiti popunjenost svakog stola -
što je idealan zadatakza senzore prisustva.
– Upravljanje zgradom zasnovano na računarstvu u oblaku
Sa svojim visokim stepenom skalabilnosti i agilnosti, oblak je posebno pogodan zavelike
količine podataka generisanih IoT senzorima, koji sada omogućavajudaljinsko upravljanje HVAC
sistemima i sitemima osvetljenja, kao i vizualizacije građevinskih prostora na udaljenim
lokacijama. Menadžeri objekata sada mogubiti bilo gde i još uvek imaju kontrolu nad
imovinom za koju su odgovorni - smanjujući troškove održavanja, smanjujući vreme za
popravku i poboljšavajući usluge stanarima.

27. Dometi u upravljanju pametnim zgradama
• Predmet aktivnosti upravitelja objekata u savremenom
konceptu upravljanja zgradama je veoma širok i širi se (u
slučaju pametnih zgrada) [6].
• Generalno, uključeni su tehničko upravljanje imovinom,
koordinacija i integrisano upravljanje direktnim uslugama
podrške za korisnike zgrada.
• Područje upravljanja objektima može se grupisati prema
zahtevima klijenta, i oni se mogu svrstati u dve glavne
grupe, koje nisu oštro podeljene - dve grupe se
međusobno prepliću.
» [6] J. Pašek, V. Sojková, FACILITYMANAGEMENTOF SMART BUILDINGS,
Int. Rev. Appl. Sci. Eng. 9 (2018)2, 181–187,DOI:
10.1556/1848.2018.9.2.15
https://pixabay.com/photos/management-
modern-office-large-2766429/

28. Dometi u upravljanju pametnim zgradama
• 1) Prostor i infrastruktura - takozvane „tvrde usluge“, tj.
upravljanje prostorom, korišćenje prostora, upravljanje i
optimizacija radnog mesta, tehničko upravljanje zgradama,
upravljanje energijom, upravljanje otpadom, čišćenje u
zatvorenom i spoljašnjem prostoru.
• 2) Ljudi i organizacije - takozvane "meke službe", tj. zdravlje,
higijena, sigurnost i bezbednost, interne usluge (ukrcavanje,
recepcije, sale za sastanke, sekretarske službe, itd.), IKT, interna
logistika (arhivske usluge, interna pošta, poštanske usluge,
prevozne usluge, servis automobila itd.).

29. Primeri vrhunskih inteligentnih zgrada
• Primer #1 - Novi Siemens Campus, Zug, Švajcarska
– Sa sedištem u gradu Zug, Švajcarska, odeljenje Pametna infrastruktura
kompanije Siemens inteligentno povezuje energetske sisteme, zgrade i
industrije poboljšavajući način na koji ljudi žive i rade kako bi značajno
poboljšali efikasnost i održivost.
– Stvaranje okruženja koja brinu. Ovo je motivacija za ono što Siemens radi.
Promeniti zgrade iz statičnih,neaktivnih objekata u reaktivne i proaktivne -
moći da se brinu za ljude koji ih koriste i poštuju svet oko njih.
– Sedište Pametne infrastrukture u Siemensu je izlog onoga što zgrade danas
omogućavaju [7].
» [7] https://new.siemens.com/global/en/products/buildings/references/siemens-campus-
zug.html

30. Primeri vrhunskih inteligentnih zgrada
• Novi Siemens Campus, Zug, Švajcarska - Prednosti
– Kampus predstavlja pokaznudemonstraciju o tome koje zgrade omogućavajuBIM, otkrivanje
požara,pristup i kontrola protiv provale,CCTV, detekcija ugljen monoksida, gašenje, evakuacija
glasa, HVAC automatizacija,automatizacijaprostorijai CPS terenski uređaji.
Dostupni su dopunski materijali za učenje.
Uključuju materijale iz izvora –
https://new.siemens.com/global/en/products/buildings/references/siemens-
campus-zug.html
https://pixabay.com/photos/books-study-literature-learn-stack-2158773/

31. Primeri vrhunskih inteligentnih zgrada
• Primer #2 - RMIT Univerzitet u Australiji: savršeno mesto za
inspiraciju
– Obrazovne potrebe se menjaju kako se svet menja. Prilagodljivost i
otpornost na promene je važnija nego ikad.
– Smešten u centru Melburna u Australiji, RMIT gradski kamp odražava
trendove koji su oblikovali grad, kao i posvećenost univerziteta da
svojim primerom upućuje na održivosti, koristeći građevinsku
tehnologiju kompanije Siemens [8].
» [8] https://new.siemens.com/global/en/products/buildings/references/rmit.html

32. Primeri vrhunskih inteligentnih zgrada
• RMIT univerzitet u Australiji - pametna automatizacija zgrada za savršeno
mesto za učenje
– Savremeni HVAC sistemii platforma za upravljanje zgradama Desigo CC daju
potpunu kontrolu temperature i protoka vazduha u svim delovima kampusa,
što ga čini ugodnim i prijatnim mestomza učenje i rad. Nadograđeni su čileri i
kotlovi i zamenjeno je oko 12000 svetala sa modernim, štednim sijalicama.
Takođe je uveden sistem upravljanja vodom, čime se godišnje uštedi37.000
kubika vode.
Dostupni su dodatni materijali za učenje.
Uključuju materijale iz izvora –
https://new.siemens.com/global/en/products/buildings/references/rmit.html
https://pixabay.com/photos/books-study-literature-learn-stack-2158773/

33. Hvala Vam na pažnji.
https://pixabay.com/illustrations/thank-you-polaroid-letters-2490552/

34. Izjava o odricanju odgovornosti
Za dodatneinformacije, koje se odnose na VET4SBO projekat,posetite veb lokacijuprojektana https://smart-
building-operator.eu ili nasposetite na https://www.facebook.com/Vet4sbo.
Preuzmite našu mobilnuaplikacijuna https://play.google.com/store/apps/details?id=com.vet4sbo.mobile.
Ovaj projekat(2018-1-RS01-KA202-000411) finansiranje uz podršku Evropske komisije (Erasmus + Program). Ova
publikacijaodražava stavovesamo autorai Komisija ne može biti odgovornaza bilo kakvu upotrebukoja se može
zasnivatina informacijama sadržanim u publikaciji.