Svjetski stručnjaci u Hrvatskoj rade na pametnim zgradama
Energetika i održivost su u glavnom fokusu pametne zgrade, a znanstveni timovi naprednim tehnologijama pokušavaju pokrenuti promjene u tromoj građevinskoj industriji. Doktorantica s MIT-a, najprestižnijeg tehničkog sveučilišta, dr. sc. Tea Žakula, inače docentica na FSB-u, približila nam je problematiku pametne zgrade i kako se ona uklapa u koncept pametnog grada. Trenutačno radi s vrhunskim timom ljudi i istraživača na projektima u području energetike. Kroz nekoliko ključnih pitanja upućenih docentici i voditeljici Laboratorija za energetsku učinkovitost doznali smo trenutačne trendove u razvoju pametnih zgrada i projektu koji nastaje u Hrvatskoj i bit će živi laboratorij.
Dr.sc. Tea Žakula : Nakon doktorata na prestižnom MIT-u, vratila se u Hrvatsku raditi na problemima energetske učinkovitosti zgrada
Koji je glavni problem kojeg sustav pametne zgrade pokušava riješiti?
Glavno pitanje na koje “mozak” pametne zgrade pokušava odgovoriti jest: kako zadovoljiti sve potrebe i želje korisnika uz minimalni utrošak resursa. Primarni cilj svake zgrade jest osigurati zdravlje, produktivnost i zadovoljstvo korisnika. Tek tada možemo razgovarati o energetici, odnosno kako postići spomenute zahtjeve na optimalan, održiv način. Zgradu u kojoj su korisnici manje produktivni zbog loše kvalitete zraka ne možemo smatrati održivom zgradom, koliko god obnovljivih izvora energije na njoj bilo ugrađeno.
Zahtjevi pametne zgrade su rješivi uz sadašnju tehnologiju. Kako biste opisali idealnu pametnu zgradu (možda onu iz projekta)?
Pametna zgrada je zgrada koja ima sposobnost na energetski učinkovit način osjetiti, interpretirati, komunicirati i aktivno odgovarati na promjenjive uvjete korištenja. U praksi to znači da zgrada mora u stvarnom vremenu prepoznati i odgovoriti na potrebe i želje korisnika te činiti to uz minimalni utrošak resursa, dakle, energije i novca. Pametna zgrada također bi morala moći prepoznati kvarove u sustavu, znati iskoristiti situacije u mreži kada su cijene energije vrlo niske, ali i pomoći rasteretiti energetsku mrežu u periodima velikog opterećenja mreže. Ovo su, naravno, samo neki od primjera. U zaključku, puno je zahtjeva koje postavljamo na pametne zgrade, ali koji su svi rješivi uz tehnologiju koja nam je danas dostupna.
Koji sve sustavi mogu već sad biti pametni i lako upravljivi, a koji bi se u budućnosti trebali integrirati u jedan takav sustav?
Navest ću samo dva primjera, ali ima ih zaista mnogo jer danas imamo dostupne izvrsne tehnologije. Primjerice, tehnologija automatizacije prozora. Možda se čini banalno, ali iznenadili biste se koliko se energije nepotrebno troši zbog neadekvatnog upravljanja prozorima. Također, automatizirani prozori mogu se koristi u svrhu pasivnog hlađenja kada su vanjske temperature ispod 25 stupnjeva, a što je u klimi poput kontinentalne Hrvatske većinu godine. Međutim, za to je potrebno imati “mozak” zgrade, odnosno upravljačku logiku, koja je sposobna prepoznati povoljne trenutke za korištenje ovakve metode hlađenja. Kao drugi primjer navest ću zasjenjenje, čijim korištenjem može doći do značajnih ušteda energije za hlađenje. Naravno, neadekvatnim korištenjem zasjenjenja može doći i do povećanja energije za rasvjetu. Gdje je optimum? Na ovo pitanje bi pametna zgrada morala moći ne samo odgovoriti, već i upravljati sustave sukladno tome.
Koje prepreke postoje u svijetu što se tiče implementacije tehnologija za pametne zgrade?
Inertna, konzervativna industrija – ovdje mislim i na energetski sektor i na sektor zgradarstva. Nedostatak interdisciplinarnog pristupa i edukacije o novim tehnologijama kod stručnjaka koji projektiraju nove i obnavljaju stare zgrade. Kupac koji ne može uložiti više novca u kvalitetnija rješenja. Kupac koji može uložiti više novca ali mu nitko nije na pravi način objasnio šta time dobiva i/ili ne razumije staru narodnu poslovicu: “Nisam tako bogat da kupujem jeftine stvari”.
Na koji način se pametna zgrada odnosi prema pametnom domu, a kako prema cjelini pametnog grada? Koje se sve tu mogućnosti otvaraju?
O odnosu zgrade prema korisnicima sam već ranije govorila pa ću se ovdje fokusirati na pametni grad. Ono što se još uvijek rijetko spominje jest činjenica da pametne zgrade mogu dati veliku dodanu vrijednost obnovljivim izvorima energije na mreži. Obnovljivi izvori poznati su kao iznimno nepredvidivi i nestabilni. Za zgradu to nije veliki problem jer su zgrade prilično inertni sustavi. To primjerice znači da se u samoj ovojnici zgrade mogu pohraniti toplinska i rashladna energija kada u mreži postoje velike količine energije od obnovljivih izvora, a pohranjenu energiju zatim možemo koristiti u drugim periodima dana. Trenutno govorimo o zgradama kao “price takerima”. S razvojem pametnih zgrada počet ćemo govoriti o zgradama kao “price makerima” s obzirom na to da će one imati mogućnost aktivno i značajno utjecati na tržište, a time i cijenu energije.
Koncept 3D render budućeg živog laboratorija
Koliko je ovo područje interdisciplinarno i kako natjerati različite struke (arhitektura, građevina, IoT stručnjaci) da se slušaju?
Suradnju već sada polako počinje uvjetovati tržište na kojemu se zadnjih par godina pomalo primjećuju pozitivne promjene. Zakoni u EU, ali i u svijetu postaju sve stroži, mogućnosti mjerenja i praćenja potrošnje energije sve dostupnije, a investitori sve educiraniji. Inženjeri arhitekture, građevine, strojarstva i elektrotehnike koji ne ulažu u vlastitu edukaciju te ne žele ravnopravno surađivati s drugim strukama će se vrlo brzo naći u ozbiljnom problemu. Napraviti niskoenergetsku, pametnu zgradu bez ravnopravne suradnje ove četiri struke nije moguće.ž
Možete li izdvojiti neke tehnologije koje ćete koristiti u projektu živog laboratorija pametne zgrade te koje još tehnologije postoje?
U suradnji s Tehničkom školom Ruđer Bošković iz Zagreba razvijamo zgradu koja će se koristiti kao živi laboratorij za pametne, niskoenergetske zgrade te obnovljive izvore energije. Na zgradu ugrađujemo brojne sustave kako bi ih testirali i usporedili na istom objektu u istim radnim uvjetima. Radi se o modernim tehnologijama grijanja, hlađenja, ventilacije i upravljanja, a koje pokrivaju veliku većinu svih mogućih sustava koje danas nalazimo u svijetu. Pa tako imamo grijanje i hlađenje ventilokonvektorima, zračnim sustavom i vodenim sustavom u betonskoj jezgri, zatim tri tipa mehaničke i jedan tip prirodne ventilacije, pet načina korištenja obnovljivih izvora, a koji uključuju fotonaponske panele, solarne kolektore, dizalice topline s vanjskim zrakom, dizalice topline s podzemnom vodom i pasivno hlađenje korištenjem sile vjetra. Također imamo preko 1000 mjernih točaka te upravljački sustav zgrade koji razvijamo u sklopu znanstveno-istraživačkog rada, a u suradnji sa stručnjacima s Massachusetts Institute of Technologya, zatim američkog nacionalnog laboratorija Lawrence Berkeley National Laboratory te sveučilišta Harvard.
