Zarządzanie energią w budynkach – czy to obowiązek?

Powszechnie dostępne są inteligentne urządzenia. Definicja podpowiada, że inteligentny oznacza sprawnie wykorzystujący czynności poznawcze, takie jak myślenie, reagowanie na zmiany, adaptacja do nich, rozwiązywanie problemów, a nawet uczenie się. To osoba lub – dzięki sztucznej inteligencji dostępnej za sprawą informatycznych narzędzi – również urządzenie, które potrafi bardzo dobrze wykorzystywać swoją wiedzę oraz bazę sztucznie zgromadzonych i przetworzonych informacji i umiejętności w zastanych sytuacjach.

Dom inteligentny [23, 24, 25, 26, 27] to miejsce, w którym wszystkie mechanizmy i systemy ze sobą współpracują i wyręczają człowieka w wielu zadaniach, niejako przewidując jego oczekiwania i potrzeby. Owa inteligencja jest oczywiście oparta na zaawansowanej technologii głównie informatycznej. Najczęściej inteligentny dom, budynek (ang. Smart Building) działa na podstawie systemu zarządzania budynkiem BMS (ang. Building Management System). System inteligentnego domu to – najprościej ujmując – sieć czujników rozmieszczonych w całym domu, które podpięte są do centralnego systemu zarządzania. System ten samodzielnie podejmuje różnego rodzaju decyzje, np. o uchyleniu okien, opuszczeniu rolet, zacienieniu, uruchomieniu refleksoli, nawadnianiu trawnika przed domem, uruchomieniu urządzeń chłodniczych, korekty natężenia światła czy o włączeniu zabezpieczeń przeciwpożarowych. System reaguje na określone sygnały, stanowiące zbiory informacji, na podstawie których realizowane są zaprogramowane reakcje. O tym, jak bardzo zaawansowany jest to system, decyduje ilość czynników (parametrów) branych pod uwagę, możliwości przygotowania prawidłowej reakcji, stopniowanie intensywności, monitoringu efektów oraz ewentualnej korekty. Inteligentny system umożliwia rozpoznawanie podobnych sytuacji i podejmowanie adekwatnego działania w oparciu o dane historyczne gromadzone w ramach systemu.

Digitalizacja naszej rzeczywistości w coraz większym stopniu dotyczy stale rosnącej grupy wyrobów, w tym przeznaczonych do budownictwa oraz całych obiektów budowlanych. Wyroby budowlane związane z produkcją lub zużyciem energii, takie jak pompy ciepła, kotły, klimatyzatory, zasobniki ciepła, okna czy centrale wentylacyjne powinny posiadać etykiety energetyczne i w większości podsiadają producencką automatykę sterującą. Pojawia się zatem pytanie: po co stosować scentralizowane systemy integrujące BMS (ang. Building Management System) skoro mamy automatykę produktową? Czy jest taka potrzeba?

Inteligentne mieszkanie

Systemy zarządzania energią i ich wpływ na budynek aktualnie nie są uwzględnione w polskich aktach wykonawczych, co utrudnia szacowanie korzyści jakie mogą być osiągnięte przez integrowanie i inteligentne zarządzanie procesami energetycznymi.

Z drugiej strony na podstawie doświadczeń autorów, wykorzystanie nowoczesnych systemów zarządzania energią pozwala zmniejszyć zużycie energii o 5%-25%.

Zintegrowanie i centralne zarządzanie produkcją, dystrybucją oraz magazynowaniem i wykorzystaniem energii pozwala na zmniejszenie zużycia energii końcowej przy minimalnych kosztach eksploatacyjnych. Należy też zapewnić jak najmniejsze oddziaływanie budynków na środowisko naturalne. Miarą może być wartość EP – nieodnawialnej energii pierwotnej oraz emisja CO₂.

Pojawia się zatem pytanie, czy w dobie unijnego priorytetu, poprawy efektywności energii, wprowadzenie zarządzania energią stanie się obowiązkiem prawnym czy koniecznością, wynikającą ze stale rosnących z potrzeb i możliwości? Może opłacalność stosowania zarządzania energią zachęci użytkowników budynków do jego stosowania.

Idea budynku inteligentnego

Ideę inteligentnego budynku zapoczątkowano już w latach siedemdziesiątych XX wieku [1]. Skupiano się wtedy na automatyzacji procesów produkcyjnych i optymalizacji wydajności ekonomicznej firm. W latach osiemdziesiątych ideę zaadaptowano do potrzeb budownictwa użyteczności publicznej oraz poprawy bezpieczeństwa energetycznego w budynkach mieszkalnych [2].

Szybki rozwój technologii i dynamicznie zmieniające się oczekiwania użytkowników spowodowały, że znaczenie pojęcia „inteligentny budynek” w dużej mierze ewoluowało. Obecnie przez inteligentny rozumie się budynek wyposażony w odpowiednie urządzenia techniczne i taki, w którym zachodzi możliwość efektywnego współkorzystania z tych urządzeń. Jest to zatem cały budynek (lub mieszkanie), w którym zintegrowany system sterowania funkcjami technicznymi, tzw. BMS lub HEMS, zarządza wszystkimi sterowalnymi czynnościami, takimi jak oświetlenie, ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja, kontrola dostępu, monitorowanie stanu instalacji elektrycznej, ostrzeganie w przypadku pojawienia się dymu, gaszenie pożarów czy też kontrola z użyciem systemów wizyjnych (kamery, fotokomórki itp.) oraz steruje sprzętami domowymi AGD i RTV [3].

Budynek inteligentny: EMS, HEMS, BMS

Zarówno w dyrektywie europejskiej [4], jak i polskiej strategii DSRB [10] pojawiają się pojęcia, które pozwalają skategoryzować systemy zarządzania budynkiem (BMS, HMS, HEMS, EMS) oraz ocenić stopień inteligencji budynku (SRI – Smart Readiness Index)[7].

Zarządzanie energią – smart home

System zarządzania energią smart home (inteligentny budynek) to system automatyki domowej, dzięki któremu zadania wykonują się automatycznie lub zdalnie. Ze Smart Home pozwala zdalnie wyłączyć lub włączyć dowolne urządzenie podłączone do sieci w domu. Można też włączyć ogrzewanie, kiedy użytkownik wraca do domu. System ten pełni również funkcje zarządzania rozdziałem i zużyciem energii elektrycznej w całym domu.

HEMS (ang. Home Energy Management System) 

System HEMS/SHEMS/HMS – (ang. Home Management System) to system będący odpowiednikiem systemu BMS, ale dedykowanym budynkom mieszkalnym, czyli odpowiednik systemu BMS w mniejszej skali, z większym naciskiem na ergonomię i funkcjonalność użytkowania. Wysoka ergonomia użytkowania obejmuje gotowe scenariusze, ogrzewania, wentylacji, ciepłej wody, chłodzenia a nawet oświetleniowa, wyposażone w tryby: wakacje, poza domem, dostosowanie do zwyczajów domowników. Systemy HEMS posiadają zintegrowany wieloobwodowy licznik energii elektrycznej, który pozwala na szybką ocenę i ewentualną optymalizację oraz regulację poszczególnych układów lokali mieszkalnych – rys. 2 (Schemat 1.4).

HEMS – to inteligentny system nadzoru i przepływu energii w domu. Jego celem jest osiągnięcie najwyższego poziomu efektywności energetycznej poprzez optymalizację zużycia energii. Pozwala właścicielom domów sterować działaniem poszczególnych urządzeń energetycznych i wyrobów budowlanych, aby podwyższyć komfort użytkowania oraz zaoszczędzić na kosztach eksploatacji. System HEMS może sprawić, że gospodarstwa domowe można będzie uznać za budynki o wysokim komforcie oraz niskim poziomie karbonizacji. W przypadku bardziej zaawansowanych rozwiązań, (HEMS, BMS) system może wykorzystywać sztuczną inteligencję, ucząc się zachowań użytkowników, zajętości i reakcji na warunki pogodowe, aby efektywnie zarządzać zużyciem energii w domu. HEMS opiera się o magazynowanie energii i zarządza jej wykorzystaniem, dostosowując do potrzeb użytkowników. Pozwala połączyć w jedną sieć wszystkie urządzenia, które produkują, wykorzystują i magazynują energię.

Wysoka ergonomia użytkowania obejmuje gotowe scenariusze ogrzewania, wentylacji, ciepłej wody, chłodzenia a nawet oświetlenia, wyposażone w tryby wakacje, tryb poza domem, dostosowanie do zwyczajów domowników. Optymalizuje zużycie energii pod kątem priorytetów, na podstawie danych historycznych dostępnych z chmury z wielu urządzeń (LAN, WAN). Z założenia system powinien być dostosowany do szybkiej rozbudowy – bez konieczności utylizowania urządzeń, które są zaimplementowane na początku użytkowania (szybko zmieniające się potrzeby, zmiana najemców, sprzedaż mieszkania etc.). Systemy HEMS posiadają zintegrowany wieloobwodowy licznik energii elektrycznej, który pozwala na szybką ocenę i ewentualną optymalizację oraz regulację poszczególnych układów lokali mieszkalnych.

Systemy budynkowe w ujęciu sterowania zużyciem energii elektrycznej. Każdy z systemów jest sterowany przez autonomiczny system automatyki. Korzystanie ze standaryzowanych protokołów komunikacji, pozwala na integrację sterowania wszystkimi układami budynku oraz implementację zależności pomiędzy nimi.

Sterowanie lokalne, centralne

Najstarszą metodą zarządzania produkcją energii była metoda ręcznej regulacji centralnej. Wraz rozwojem technologii i systemów informatycznych zaczęto stosować coraz nowsze systemy regulacji centralnej oraz miejscowej (zawory termostatyczne), strefowanie instalacją c.o., tryby pracy, osłabienia weekendowe jako element instalacji c.o., oraz np. czujniki ruchu jako element systemów oświetlenia.

Regulacja centralna realizowana może być przy udziale automatyki poszczególnych urządzeń energetycznych np. automatyki kotła, Sterowanie odbywa się w oparciu o:

• zadaną temperaturę powrotu,
• temperaturę wewnętrzną w referencyjnym pomieszczeniu strefy,
• krzywą grzania,
• z wykorzystaniem złożonych systemów informatycznych.

Przykładowe sprawności regulacji centralnej oraz miejscowej zamieszczono w tabeli 1, 2, 3, 4, 5 na stronie 38.

Sprawność regulacji i wykorzystania ma znaczący wpływ na zużycie energii. Wprowadzanie coraz bardziej zaawansowanych systemów zarządzania energią ma za zadanie obniżenie zużycia energii przy zachowaniu komfortu cieplnego użytkowania pomieszczeń (Tab. 5, 6 na str. 38).

Zintegrowanie i opomiarowanie procesów energetycznych budynku pozwala optymalizować zużycie energii i ograniczać oddziaływanie budynku na środowisko. Złożona automatyka oświetlenia pozwala zmniejszyć zużycie o 50%.

Sterowanie na kotle i wspomagane regulacją w pomieszczeniu pozwala zmniejszyć zużycie energii o 10–15%. Wprowadzenie programów czasowych produkcji np. ciepłej wody może obniżyć straty magazynowania oraz straty transportu. Zmniejszenie intensywności cyrkulacji c.w.u. w nocy pozwala zmniejszyć straty transportu.

Podobnie się ma optymalizacja wentylacji pomieszczeń według profilu użytkowania.

Zarządzanie klimatem w dyrektywie 

Idea i rozwój inteligentnych budynków wpisuje się w unijne cele dotyczące poprawy efektywności energetycznej, poprawy jakości powietrza, zmniejszenia emisji CO₂ i poprawy komfortu życia mieszkańców [4]. Znowelizowana w 2018 r. dyrektywa w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (EPBD) [4] nakłada na państwa członkowskie UE obowiązek ustanowienia długoterminowej strategii wspierania renowacji istniejących zasobów mieszkalnych i niemieszkalnych, w tym zarówno publicznych, jak i prywatnych tak, aby do 2050 r. osiągnąć ich efektywność energetyczną, odpowiadającą standardowi budynków o niemal zerowym zużyciu energii [5].

W lutym 2022 r. Rada Ministrów przyjęła dokument „Długoterminowa Strategia Renowacji Budynków (DSRB)” [10], który m.in. wspiera wdrażanie systemów inteligentnego zarządzania energią na poziomie budynków i miast. Naturalną konsekwencją tych wdrożeń ma być m.in. optymalizacja wykorzystania energii wskutek wprowadzenia wskaźnika gotowości budynków do obsługi inteligentnych sieci SRI (ang. Smart Readiness Indicator) [20], a także podniesienie świadomości użytkowników o korzyściach płynących z technologii inteligentnych i informacyjno-komunikacyjnych w budynkach.

Automatyzacja procesów energetycznych i infrastruktury inteligentnego domu pozwala bowiem na zarządzanie klimatem wewnętrznym budynku, optymalizuje zużycie energii oraz koszty jej zużycia.

Budynki typu smart różnią się od budynków wyposażonych w niezależne systemy sterowania. W takich budynkach procesy energetyczne są zintegrowane wokół jednostki nadrzędnej, realizującej zadane cele, np. monitorowanie budynku pod względem zużycia energii. Celem może być też zapewnianie komfortu cieplnego.

W tradycyjnym budynku każda funkcjonalność działa autonomicznie, co uniemożliwia wykorzystanie synergii pomiędzy nimi [3]. Tymczasem, kilkudziesięcioletnie obserwacje dowodzą, że żaden z nowo instalowanych systemów w budynkach nie powinien działać niezależnie. Zastosowanie bowiem sterowania, opartego o zespół zależności i algorytmów sterowania, zapewnia efektywne zarządzanie klimatem wewnętrznym, energią cieplną, chłodniczą oraz elektryczną. Należy więc traktować funkcjonowanie budynku jako swoisty ekosystem, oparty na spójnie opisanych parametrach fizyko-chemicznych, meteorologicznych oraz antropologicznych, pozostający nie tylko w silnej zależności od warunków pogodowych, ale także mający wpływ na zanieczyszczenie powietrza [11].

Metodyka powinna również uwzględniać interoperacyjność pomiędzy systemami technicznymi budynków oraz pozytywny wpływ istniejących sieci łączności, zgodnie z odpowiednimi unijnymi przepisami, dotyczącymi ochrony danych i prywatności oraz najlepszymi dostępnymi technikami bezpieczeństwa cybernetycznego. Ponadto, zgodnie z wersją przekształconą dyrektywy EPBD, SRI powinny być identyfikowane w prosty i przejrzysty sposób, aby były łatwo zrozumiałe dla konsumentów, użytkowników i inwestorów. Techniczne i polityczne procesy ustanowienia SRI, które rozwinęły się w ciągu ostatnich trzech lat, zbliżają się do końca. Przy obecnych założeniach, akty prawne ustanawiające system SRI i szczegółowo określające techniczne warunki jego realizacji, powinny zostać przyjęte do końca października 2020 r. [19].

Interoperacyjność wymusza korzystanie z rozwiązań umożliwiających komunikację i niezawodną współpracę pomiędzy automatyką produktową, a nadrzędnym systemem zarządzania energią.

Polskie wymagania prawne

Zarządzanie energią w obiektach budowlanych w Polsce ma już stosunkowo długą historię. Pierwsze udane realizacje sięgają połowy lat 90. Inspiracją dla wszystkich zrealizowanych projektów były doświadczenia zagraniczne. Niestety, w wielu przypadkach zabrakło prawidłowej eksploatacji. Stosowanie mechanizmów zarządzania energią bez świadomości celu, możliwości i wreszcie efektów stwarzało więcej kłopotów niż korzyści.

Z czasem świadomość rosła, tak jak rosły szybko możliwości teleinformatyczne. Rozwój systemów zarządzania, aspekty środowiskowe, efektywność energetyczna, certyfikacja budynków, zmniejszenie kosztów, wygoda i moda wpływały na coraz częstsze stosowanie zarządzania energetycznego budynków – ZEB. Efekty są bardzo zachęcające, a opłacalność radykalnie wzrosła w ostatnich latach ze względu na wzrost cen nośników energii.

Długoterminowa Strategia Renowacji Budynków

Długoterminowa Strategia Renowacji Budynków [10] (przyjęta przez rząd RP w lutym 2022) zawiera zalecenia w zakresie zarządzania energią. Wspomniana strategia określa kierunek długofalowej renowacji (głębokiej termomodernizacji), modernizacji budynków, poprzez realizację kolejnych celów dostosowanych do specyfiki i charakterystyki użytkowej obiektu.

Zawiera ona siedem ważnych zaleceń, wskazujących na:

1. Konieczność stosowania zintegrowanego podejścia do systemów zarządzania budynkiem. Może być ono realizowane poprzez uwzględnienie i zarządzanie wszystkimi systemami budynkowymi z jednego panelu operatorskiego (systemy klimatyzacji-wentylacji, ciepła woda użytkowa, chłodnictwo, ciepłownictwo, urządzenia pomocnicze, oświetlenie).

2. Rozliczanie systemów znajdujących się w budynku na podstawie zużycia energii elektrycznej (podział zużyć w celu oceny poprawności działania systemów oraz łatwość optymalizacji zużycia energii elektrycznej w całym budynku).

3. Tworzenie technologii i systemów integrujących zespoły inteligentnych budynków i infrastruktury inteligentnych miast.

4. Implementacja systemów pozwalających na łatwe i pełniejsze wykorzystanie funkcji budynków inteligentnych (np. System Zarządzania Budynkiem BMS), w tym ułatwienia dostępu i sterowania (sterowanie gestem i mową).

5. Systemy dystrybucji energii w budynku w zależności od dostępności i chwilowych potrzeb, poprzedzone opracowaniem systemu priorytetyzacji wykorzystania różnych źródeł energii w zintegrowanym systemie energetycznym budynku.

6. Projektowanie, budowa i testowanie modułów komunikacyjnych, zapewniających wymianę danych i zarządzanie aktywnymi elementami inteligentnych budynków.

7. Projektowanie, budowa i testowanie zintegrowanych systemów zarządzania energią dla autonomicznych systemów lokalnych (zarządzanie systemem budynków rozproszonych – np. ELPCLOUD, chmurowe systemy BMS).

Siedem zaleceń jest jakby pełnią oczekiwań od zintegrowanych systemów zarządzania energią w budynkach, które będą rozwijane i wdrażane przez najbliższe lata. Wytyczne siódemki (7xBMS) na pewno będą w najbliższych latach rozwijane, wdrażane i monitorowane. Celem ich upowszechnienia bowiem jest „inteligentne” użytkowanie budynków neutralnych klimatycznie.

Prawo budowlane i zarządzanie energią

O systemach zarządzania energią w Prawie budowlanym [14] nie ma wzmianek bezpośrednich. W art. 5. zamieszczono podstawowe wymagania, których brzmienie można jedynie powiązać ze stosowaniem zarządzania energią.

W art. 5.1. zapisano: Obiekt budowlany jako całość oraz jego poszczególne części, wraz ze związanymi z nim urządzeniami budowlanymi należy, biorąc pod uwagę przewidywany okres użytkowania, projektować i budować w sposób określony w przepisach, w tym techniczno-budowlanych, oraz zgodnie z zasadami wiedzy technicznej, zapewniając:

1) spełnienie podstawowych wymagań dotyczących obiektów budowlanych (...), dotyczących (f) oszczędności energii i izolacyjności cieplnej.

Podstawowe wymagania dotyczące obiektów budowlanych

Obiekty budowlane jako całość oraz ich poszczególne części muszą nadawać się do użycia zgodnie z ich zamierzonym zastosowaniem, przy czym należy w szczególności wziąć pod uwagę zdrowie i bezpieczeństwo osób mających z nimi kontakt przez cały cykl życia tych obiektów. Przy normalnej konserwacji obiekty budowlane muszą spełniać następujące podstawowe wymagania:

W pkt. 5. 6. „oszczędność energii i izolacyjność cieplna” zostało zapisane: Obiekty budowlane i ich instalacje grzewcze, chłodzące, oświetleniowe i wentylacyjne muszą być zaprojektowane i wykonane w taki sposób, aby utrzymać na niskim poziomie ilość energii wymaganej do ich użytkowania, przy uwzględnieniu potrzeb zajmujących je osób i miejscowych warunków klimatycznych. „Obiekty budowlane muszą być również energooszczędne i zużywać jak najmniej energii podczas ich budowy i rozbiórki [14]”.

Zapis jest co prawda bardzo ogólny, wymaga jednak, aby zużycie energii było na racjonalnie niskim poziomie w cyklu „życia” budynku.

Charakterystyka energetyczna

W rozporządzeniu [17] precyzującym sposoby wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku, zamieszczono metodologię wyznaczania sprawności systemów grzewczych, chłodniczych, ciepłej wody oraz oświetlenia. Nie ma jednak odniesienia do centralnych systemów zajmujących się integracją energetyczną budynku i optymalizacją zużycia energii. Nie jest wiadome, w jaki sposób należy szacować poprawę sprawności regulacji, wykorzystania w przypadku, gdy stosowany jest jeden z modeli zarządzania energią: BMS, EMS, HMS. Samo hasło – zarządzanie energią nie wiadomo co dokładnie ma znaczyć i jaki będzie miało wpływ na zużycie energii.

Zgodnie z obowiązującym rozporządzeniem [17], charakterystykę energetyczną budynku określa się na podstawie obliczonej lub faktycznie zużytej ilości energii. Na podstawie doświadczeń autorów zastosowanie BMS-u lub EMS-u pozwala zaoszczędzić 5–20% energii.

Rozporządzenie – Warunki Techniczne (WT 2021)

Stosowanie automatycznych systemów sterowania automatyki produktowej jest narzucone w rozdziałach dotyczących źródeł ciepła, chłodu wentylacji mechanicznej [15]. Zgodnie z wymaganiami (WT 2021) „instalacje ogrzewcze powinny być zaopatrzone w urządzenia, które automatycznie regulują temperaturę oddzielnie w poszczególnych pomieszczeniach, a w przypadku braku możliwości montażu urządzeń automatycznie regulujących temperaturę oddzielnie w poszczególnych pomieszczeniach dopuszcza się stosowanie regulacji w strefie ogrzewanej. Wymaganie to stosuje się tylko w przypadku:

• gdy możliwości realizacji z technicznego punktu widzenia, w oparciu o opinię sporządzoną przez osobę posiadającą uprawnienia do projektowania w odpowiedniej specjalności, oraz
• gdy możliwości realizacji z ekonomicznego punktu widzenia, na podstawie porównania początkowych kosztów instalacji urządzenia, które automatycznie reguluje temperaturę, ze spodziewanymi oszczędnościami kosztów energii, wynikającymi z instalacji tych urządzeń, gdzie okres zwrotu z inwestycji jest nie dłuższy niż 5 lat;
• wymiany źródła ciepła w budynkach użytkowanych.

W przypadku instalacji układów klimatyzacji powinny być zaopatrzone w urządzenia, które automatycznie regulują temperaturę oddzielnie w poszczególnych pomieszczeniach. Jedynie w przypadku braku możliwości montażu urządzeń automatycznie regulujących temperaturę oddzielnie w poszczególnych pomieszczeniach dopuszcza się stosowanie regulacji w strefie chłodzącej jedynie gdy:

• możliwości realizacji z technicznego punktu widzenia, w oparciu o opinię sporządzoną przez osobę posiadającą uprawnienia do projektowania w odpowiedniej specjalności,
• możliwości realizacji z ekonomicznego punktu widzenia, na podstawie porównania początkowych kosztów instalacji urządzenia, które automatycznie reguluje temperaturę, ze spodziewanymi oszczędnościami kosztów energii, wynikającymi z instalacji tych urządzeń, gdzie okres zwrotu z inwestycji jest nie dłuższy niż 5 lat.

Rozporządzenie w sprawie zakresu i formy projektu budowlanego 

Z uwagi na rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego [16], projektant jest zobligowany do wykonania analiz i przedstawienia wyników w zakresie wyboru systemu automatycznej regulacji. Projektant musi zamieścić (§10, pkt 11) wyniki analizy technicznych i ekonomicznych możliwości wykorzystania urządzeń, które automatycznie regulują temperaturę oddzielnie w poszczególnych pomieszczeniach lub w wyznaczonej strefie ogrzewanej, zgodnie z §135 ust. 7–10 i §147 ust. 5–7 rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2019 r. poz. 1065 oraz z 2020 r. poz. 1608).

Systemy zarządzania energią

Szacuje się, że 25% zasobów budowlanych w Europie powstało przed rokiem 1950. W Polsce średnia jest nieco wyższa i wynosi około 29%. Z uwagi na konieczność zachowania wartości historycznych, budynki te są wyłączone z obowiązku stosowania minimalnych wymogów prawnych. W zakresie EMS zostanie opracowany osobny sposób ewaluacji budynków przy użyciu wskaźnika SRI [13]. Systemy informatyczne umożliwiają zmniejszenie zużycia energii przez zarządzanie. Ze względu na największy udział budownictwa w zużyciu energii (41%), wszelkie działania ograniczające energochłonność są bardzo pożądane. Wśród użytkowników bardzo powoli wzrasta zainteresowanie certyfikacją energetyczną. Ich oczekiwania koncentrują się głównie na minimalizacji kosztów eksploatacyjnych.

Wymagania prawne sprawiają jednak, że coraz częściej są stosowane systemy zarządzania energią i optymalizacji jej zużycia.

Nie ulega wątpliwości, że najbliższe lata w budownictwie będą podporządkowane działaniom na rzecz zapewnienia komfortu użytkowania przy zachowaniu optymalnego zużycia energii przy minimalnych kosztach, w tym środowiskowych. Działania te wspierane przez najnowsze technologie umożliwią osiągnięcie neutralności klimatycznej.

Bez wątpienia dążenie do zwiększenia wartości wskaźnika SRI (Smart Readiness Index) zarówno w nowych, jak i modernizowanych budynkach, skutkować będzie obniżeniem śladu węglowego, zwiększeniem niezawodności systemów zarządzania, znaczącym obniżeniem kosztów eksploatacji, serwisowania, konserwacji oraz administracji. Kluczowe jest również zapewnienie stałego dopływu informacji o stanie poszczególnych urządzeń i układów oraz utrzymywanych warunkach oraz systemu alertów o zróżnicowanych priorytetach (pilny, krytyczny, zagrożenia życia, informacyjny), który zwiększa bezpieczeństwo użytkowania budynku w wymiarze 24 h/7 dni w tygodniu.

W związku ze zwiększoną ilością czasu spędzanego wewnątrz budynków, istotne staje się utrzymanie w nich warunków powietrza, zbliżonych do warunków, panujących w środowisku naturalnym, czyli z uwzględnieniem zarządzania wilgotnością, temperaturą, CO², zanieczyszczenia, jonizacji itp. Gwarantuje to polepszenie samopoczucia [29], lepszą ochronę układu oddechowego, odpowiednią ilość tlenu dostarczoną do układu nerwowego, zmniejszenie prawdopodobieństwa wystąpienia lub zaostrzenia alergii oraz dolegliwości związanych z układem pokarmowym, oddechowym, nerwowym.

Ograniczenie ilości patogenów, które dostają się do układu oddechowego, zmniejsza prawdopodobieństwo zachorowania na liczne choroby przenoszone drogą kropelkową (grypa, RSV, SARS-COV2, etc.) [28][30].  

Literatura

1. Dechnik Mirosław, Moskwa Szczepan, Smart House – inteligentny budynek – idea przyszłości, „Przegląd Elektrotechniczny” Zeszyt 9, 2017, https://doi.org/10.15199/48.2017.09.01
2. Niezabitowska Elżbieta, Mikulik Jerzy, Budynek inteligentny, Tom II Podstawowe systemy bezpieczeństwa w budynkach inteligentnych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2014
3. Romańska-Zapała Anna, Zintegrowane systemy sterowania procesami w obiektach budowlanych, „Materiały Budowlane” 5/2014, s. 115–116
4. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/844 z dnia 30 maja 2018 r. zmieniająca dyrektywę 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków i dyrektywę 2012/27/UE w sprawie efektywności energetycznej (Dz. Urz. UE L 156/75)
5. Zalecenie Komisji (UE) 2019/786 z dnia 8 maja 2019 r. w sprawie renowacji budynków (notyfikowana jako dokument nr C(2019) 3352) (Dz. Urz. UE L 127/34)
6. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (Dz.Urz. UE L 153/13)
7. Kadela Marta, Copiak Florentyna, Geryło Robert i in., System oceny SMART Readiness budynków – bieżąca potrzeba czy wyzwania przyszłości?, „Materiały Budowlane” 10/2022, s. 32–38, DOI:10.15199/33.2022.10.09
8. Rozporządzenie delegowane Komisji (UE) 2020/2155 z dnia 14 października 2020 r. uzupełniające dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE poprzez ustanowienie opcjonalnego wspólnego systemu Unii Europejskiej w zakresie oceny gotowości budynków do obsługi inteligentnych sieci (Dz.Urz. UE L 431/9)
9. Rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2020/2156 z dnia 14 października 2020 r. określające warunki techniczne skutecznego wdrożenia opcjonalnego wspólnego systemu Unii Europejskiej w zakresie oceny gotowości budynków do obsługi inteligentnych sieci (Dz.Urz. UE L 431/25)
10. Załącznik do uchwały nr 23/2022 Rady Ministrów z dnia 9 lutego 2022 r.: Długoterminowa strategia renowacji budynków. Wspieranie renowacji krajowego zasobu budowlanego, www.gov.pl
11. Godlewski T., Rola czynników klimatycznych w projektowaniu geotechnicznym i kształtowaniu konstrukcji, XVI Konferencja Naukowo-Techniczna „Warsztat pracy rzeczoznawcy budowlanego”, Kielce-Cedzyna, 26–28 października 2020 r.
12. Komisja Europejska, Impuls dla gospodarki neutralnej dla klimatu: strategia UE dotycząca integracji systemu energetycznego, Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno--Społecznego i Komitetu Regionów, COM(2020) 299 final, Bruksela, 8.07.2020
13. Fokaides Paris A., Panteli Christiana, Panayidou Andri, How Are the Smart Readiness Indicators Expected to Affect the Energy Performance of Buildings: First Evidence and Perspectives, „Sustainability” 2020, 12, 9496, https://doi.org/10.3390/su12229496
14. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (DzU 1994, nr 89, poz. 414, z późn. zm.)
15. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 2002, nr 75, poz. 690, z późn. zm.)
16. Rozporządzenie Ministra Rozwoju z dnia 11 września 2020 r. w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego (DzU 2020, poz. 1609)
17. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki energetycznej budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej (DzU 2015, poz. 376)
18. Pamuła Anna, Papińska-Kacperek Joanna, Inteligentne domy i inteligentne sieci energetyczne jako element infrastruktury Smart City, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Szczecińskiego nr 721, Studia Informatica nr 29, 2012
19. Vigna Ilaria, Pernetti Roberta, Pasut Wilmer, Lollini Roberto, New domain for promoting energy efficiency: Energy Flexible Building Cluster, „Sustainable Cities and Society”, 2018, Vol. 38, p. 526–533 
20. Installation power and façade glazing ratio on the energy performance of a nursery building, „Engineering Construction & Architectural Management”, 2022, DOI:10.1108/ECAM-08-2021-0735
21. Kurtz-Orecka Karolina, Impact of technical systems efficiency and calculation method on evaluation of building energy performance and carbon emission, „Ekonomia i Środowisko”, 2018, 4, 176–188
22. Klimczak Marcin, Bartnicki Grzegorz, Possibility of reducing the costs of hot water distribution while maintaining the user’s comfort, E3S Web of Conferences 44, 2018, 00067, DOI:10.1051/e3sconf/20184400067
23. Bøhm Benny, Production and distribution of domestic hot water in selected Danish apartment buildings and institutions. Analysis of consumption, energy efficiency and the significance for energy design requirements of buildings, „Energy Conversion and Management”, 2013, No. 67, p. 152–159, DOI:10.1016/j.enconman.2012.11.002
24. Clements-Croome Derek, Intelligent buildings: design, management and operation, Thomas Telford Publishing, London 2004
25. Mikulik Jerzy (red.), Inteligentne budynki – informacja i bezpieczeństwo, Wydawnictwo LIBRON, Kraków 2016
26. Niezabitowska Elżbieta, Budynek inteligentny, Tom I Potrzeby użytkownika a standard budynku inteligentnego, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010
27. Ożadowicz Andrzej, Analiza porównawcza dwóch systemów sterowania inteligentnym budynkiem: systemu europejskiego EIB/KNX oraz standardu amerykańskiego na bazie technologii Lon Works, rozprawa doktorska, promotor: Hanzelka Z.; AGH, Kraków 2007
28. Molina Felipe Quesada, Yaguana David Bustillos, Indoor Environmental Quality of Urban Residential Buildings in Cuenca – Ecuador: Comfort Standard, „Buildings” 2018, 8, 90, https://doi.org/10.3390/buildings8070090
29. Mainka Anna, Zajusz-Zubek Elwira, Kozielska Barbara, Brągoszewska Ewa, Badanie zanieczyszczeń powietrza oddziałujących na dzieci w przedszkolu miejskim zlokalizowanym przy drodze o dużym natężeniu ruchu, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, „Inżynieria i Ochrona Środowiska”, 2015, t, 18, nr 1, s. 119–133
30. Takizawa Hajime, Impact of air pollution on allergic diseases, „Korean J Intern Med.”, 2011 Sep; 26(3), p. 262–273, DOI:10.3904/kjim.2011.26.3.262

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!