Elektrotechnika a inteligentní budovy

Přednášející:

Bohumír Garlík (gar.)

Cvičící:

Bohumír Garlík (gar.)

Předmět zajišťuje:

katedra technických zařízení budov

Anotace:

Konstrukce inteligentních budov (IB) je opodstatněna matematicko-fyzikálními zákonitostmi a vychází z různých definic IB. Informační společnost, inteligentní systémy, nové technologie výrazně ovlivňují různé systémové aplikace TZB. Zásadní ideou je úspora energií, materiálů a zajištění optimálních parametrů vnitřního a venkovního prostředí. Vliv elektromagnetického prostředí, elektromagnetické kompatibility, aplikace inteligentně fungujících zařízení v budovách vyžaduje systémový přístup k řešení celého komplexu TZB a inteligentních elektroinstalací. Přehlednou formou i v příkladech, v laboratoři IB, popisem stávajících a budoucích řešení IB je prezentován výklad do oblasti logických systémů až po průmyslovou komunikaci na sběrnici a v sítích zaměřených na úsporu energií a automatizaci budov (KNX).

Požadavky:

nejsou

Osnova přednášek:

1Úvod do EIBB: Elektrotechnika v kontextu „technického zařízení, energie a prostředí budov“ (TZEPB). Stacionární elektrické pole, definice, Coulombův zákon, intenzita el. pole. Práce, napětí, potenciální energie. Elektrostatické jevy v praxi - v budovách. Výskyt a ochrana, vlivy v budovách. Nový pohled na problematiku staveb. Příklady.

2Bezpečnost výrobků a zařízení v ČR: Obecná bezpečnost výrobků při uvádění na trh. Výrobky ohrožující zdraví nebo bezpečnost osob, majetku nebo životního prostředí, ale i veřejný zájem. Bezpečnost vyhrazených technických zařízení v kontextu k budovám. Příklady. Diskuze.

3Stacionární magnetické pole. Příklady v praxi s orientací na budovy a stavby. Ampérův zákon, magnetická indukce, magnetické napětí. Částice s nábojem v magn.poli. Vodiče a soubory vodičů s protékajícím proudem v magnetickém poli. Látky, hmoty v magnetickém poli. Magnetické vlastnosti látek. Magnetická hystereze. Příklady.

4Nestacionární elektrické a magnetické pole. Faradayovy zákony - vzájemná indukčnost. Vířivé proudy. Skinefekt (povrchové jevy).Motorky a dynama (aktory a senzory) v inteligentních budovách (IB). Střídavý proud. Vznik, transformace. Třífázový proud. Příklady aplikací v budovách s vlivem na prostředí a automatizaci budov. Řešení.

5Elektromagnetické prostředí. Vlivy elektrotechnických principů, vznik (záření, vlny, pole, kmitání, hluk a světlo) v budovách. Řešení nepříznivých vlivů na prostředí v budovách. Bludné proudy. Přeměny energie v elmag.oscilátoru. Algoritmy řešení úloh šířící se elektromagnetické vlny v budově. Interakce elmagn.pole a lidského organismu , podstata a vlivy. Příklady.

6Podstata a vliv elektromagnetického pole nízkých, velmi nízkých frekvencí (ELF)a vf v budovách se vyskytujících. Působení statického nf pole na člověka. Výpočet a proudová hustota indukovaná polem ELF v lidském těle. Příznaky nemocí atd. Fyziologické účinky el.proudu a elmeg.záření na lidský organismus. Baubiologie. Vliv nf, vf, vvf v prostředí bytu-domu. Vliv na živočichy a rostliny.

7Inteligentní elektroinstalace s nízkým poem (ELF)-50 Hz. Technologie nové výstavby,rekonstrukce podle kriterií ELF (není publikováno). Pospojování, stínění. Elektromagnetická kompatibilita (EMC) biologických a technických systémů.Opatření ke zlepšení EMC. Odolnost budov-prevence kriminality od EMC. Příklady, opatření a realizace v budovách.

8Automatizované systémy budov. Logické systémy. Logický řídící systém. Logické obvody, návrhy, rozdělení. Boolská algebra, minimalizace. Hradla. Realizace kombinačních log. funkcí. Sekvenční obvody. Automaty. Programovatelné logické automaty (PLC).

9Automatizované systémy řízení budov (ASŘB). Základní pojmy. TZB a její systémová technika. Řízení pro IB. Sběrnice a sítě v automatizaci budov. Komunikační protokoly. Sběrnice EIB, EIBA a KNXA, LON, protokol BACnet. Další sběrnice pro automatizaci budov. Základní pojmy z oblasti výpočetní techniky. Příklady.

10Topologické uspořádání KNX/EIB, instalace. Individuální a skupinová adresa, funkce liniové a oblastní spojky. Přenos telegramů. Realizace funkcí. Využití rozvaděčů v aplikaci IB. Hardware a software KNX/EIB. Směry vývoje. Příklady. Základy programování inteligentní budovy prostředky ETS v systému KNX/EIB. Příklad. Práce v laboratoři IB na FST k.TZB.

11Inteligentní budovy, stavební a architektonická koncepce, prostředí a energie. Rámcový koncept IB. Pochopení inteligence IB. Rámec návrhu IB. Přenos nevyjádřeného technického konw-how do IB. Dvojí role inteligence koncového uživatele. Prostředí budov, architektura,lidé a smysly. Integrované obslužné struktury. Práce v laboratoři IB k. TZB.

12EXKURZE: ABB s.r.o. Jablonec nad Nisou: Prohlídka výrobních prostor výroby inteligentních prvků (světové úrovně) inteligentních budov. Prezentace procesu. Ukázka projektování inteligentních budov - v „Zákaznickém školícím centru“

13Závěr. Zápočet.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Student získá znalosti z oblasti praktického dopadu vlivu elektrických a magnetických polí na zdraví člověka a prostředí budov. Podstatná část je cílena do získání znalostí v oblasti projektování inteligentních budova a automatizovaných systémů budov.

Studijní materiály:

1.Garlík, B.: Interní skriptum - přednášky: Elektrotechnika a inteligentní budovy. (budou průběžně prezentovány na webu katedry TZB, ČVUT,2007

2.Toman,K. - Kunc,J.: Systémová technika budov, FCC PUBLIC, Praha, 1998.

3.Bucceri,R.: How to Automate Both New & Existing Homes, Silent Servant, 2006

4. Merz,H., Hansemann, T., Hubner, Ch.: Automatizované systémy budov. Vyd.Grada

Publishing, a.s., ISBN 978-80-247-2367-9, Praha 2009

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost TH:A-s135 Garlík B. 14:00–15:50 (přednášková par. 1) Thákurova 7 (FSv-budova A) A35
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Inteligentní budovy (povinně volitelný předmět)