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Smart Building Definition, Vorteile und ein Beispiel

Smart Building: Definition, Vorteile und ein Beispiel

Intelligente Gebäude nutzen fortschrittliche Technologien, Sensoren und Kontrollsysteme, um höheren Komfort, bessere Energieeffizienz und Sicherheit zu gewährleisten. Die Vorteile und ein Implementierungsbeispiel werden hier beschrieben

Neue Technologien und Gebäudeautomation ermöglichen die Entwicklung hin zu vernetzten Gebäuden. Lassen Sie uns sehen, was unter intelligenten Gebäuden zu verstehen ist, welche Vorteile sie bieten und wie Gebäude durch automatisiertes Remote-Management der Anlagen mithilfe von BIM-IoT-Plattform intelligent gemacht werden können.

Technologieverwaltung eines intelligenten Gebäudes

Technologieverwaltung eines intelligenten Gebäudes

Was ist ein intelligentes Gebäude?

Ein intelligentes Gebäude oder intelligente Gebäude sind Strukturen, die fortschrittliche Technologien, Sensoren und Kontrollsysteme nutzen, um die Energieeffizienz, den Komfort und die Sicherheit der Bewohner zu verbessern. Diese Gebäude sind darauf ausgelegt, vernetzt, integriert und interaktiv zu sein, was eine optimierte Ressourcenverwaltung und eine bessere Lebensqualität für die Nutzer ermöglicht.

Visualisierung von Sensordaten im 3D-Modell eines intelligenten Gebäudes

Visualisierung von Sensordaten im 3D-Modell eines intelligenten Gebäudes

Beispiele für intelligente Gebäude

Beispiele für intelligente Gebäude umfassen Wolkenkratzer mit intelligenten Fassaden, die Licht und Wärme automatisch je nach den externen Wetterbedingungen regulieren, Gebäude mit Heiz- und Kühlsystemen, die sich an die Bedürfnisse der Bewohner anpassen, und Strukturen mit Beleuchtungssystemen, die sich je nach Anwesenheit und Aktivität der Personen automatisch anpassen.

Merkmale von intelligenten Gebäuden

Intelligente Gebäude können eine breite Palette von Technologien und Lösungen umfassen, darunter:

  • Sensoren und IoT-Geräte (Internet of Things) zur Echtzeitüberwachung und -steuerung der Umgebungsbedingungen;
  • Energiemanagementsysteme zur Reduzierung von Verbrauch und CO2-Emissionen;
  • Automatisierung von Sicherheitsfunktionen wie Überwachungskameras und Zugangssysteme;
  • Integration in intelligente Netzwerke für verteiltes Energiemanagement und Teilnahme an Bedarfsoptimierung-Programmen;
  • Nachhaltige Mobilitätslösungen wie Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Fahrradverleihinfrastruktur.

Intelligente Gebäude: 5 Vorteile

Intelligente Gebäude bieten im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen zahlreiche Vorteile:

  • Höhere Energieeffizienz: Dank Sensoren, IoT-Geräten und fortschrittlichen Steuerungssystemen können intelligente Gebäude den Energieverbrauch und CO2-Emissionen signifikant reduzieren;
  • Komfort und Wohlbefinden der Bewohner: Eine gut kontrollierte und personalisierte Umgebung kann die Luftqualität, Temperatur und Beleuchtung verbessern und somit das körperliche und psychische Wohlbefinden der Nutzer steigern;
  • Reduzierte Betriebskosten: Automatisierung und Optimierung von Gebäudemanagementfunktionen können Wartungskosten, Energieverbrauch und Personalaufwand reduzieren;
  • Sicherheit und Schutz: Integrierte und automatisierte Sicherheitssysteme können den Schutz von Bewohnern und Eigentum verbessern;
  • Umweltschutz: Durch den Einsatz umweltfreundlicher Materialien und Technologien können intelligente Gebäude die Umweltauswirkungen reduzieren und langfristige Nachhaltigkeit fördern.

Ein intelligentes Gebäude kann vollständig aus der Ferne gesteuert werden, dank BIM-IoT-Plattform, die beispielsweise Folgendes ermöglichen:

  • Überwachung der Videoüberwachung und Einbruchmeldesysteme;
  • Regulierung von Abschattungssystemen (Jalousien, Rollläden usw.) basierend auf den natürlichen Lichtverhältnissen;
  • Steuerung der internen Klimatisierung (Heizung, Kühlung, Luftfeuchtigkeit usw.) in Abhängigkeit von der Außentemperatur;
  • Steuerung der Beleuchtung und Haushaltsgeräte nach den Anforderungen der Nutzer;
  • Erkennung von Bränden und Alarmen;
  • Überwachung der Raumluftqualität;
  • usw.

Was sind Gebäudeautomatisierungssysteme und BMS (Gebäudemanagementsystem)?

Gebäudeautomatisierungssysteme sind eine Reihe von Technologien und Geräten, die eine zentrale und automatisierte Steuerung der Anlagen und Funktionen eines Gebäudes ermöglichen. Diese Systeme sind häufig in ein BMS (Building Management System) integriert, einer Softwareplattform, die Betreibern und Managern ermöglicht, den Betrieb des Gebäudes zu überwachen, zu steuern und zu optimieren.
Das BMS kann Funktionen wie die Steuerung von Beleuchtung, Heizung, Lüftung, Klimatisierung, Stromversorgung, Sicherheitssystemen und Kommunikationsnetzen umfassen. Durch die Integration dieser Funktionen ermöglicht das BMS eine verbesserte Energieeffizienz, Kosteneinsparungen und eine komfortable und sichere Umgebung für die Bewohner.

Derzeit kann mithilfe einer Plattform zur Steuerung von IoT-Geräten die gesamte Sensorik und Gebäudeautomatisierung direkt über das digitale Gebäudemodell gesteuert werden. Das 3D-Modell wird somit zum digitalen Zwilling des realen Gebäudes und verhält sich wie ein dynamisches System, das in Echtzeit auf Ereignisse reagiert, die von IoT-Geräten generiert werden.

Die von den Sensoren erfassten Daten werden in Echtzeit an die Anwendung gesendet, die sie erfasst, analysiert und direkt im 3D-BIM-Modell anzeigt.

Auf diese Weise wird das BIM-Modell zu einem dynamischen Modell, das sich ändert, indem es seine Eigenschaften basierend auf den von jedem Sensor übertragenen Daten anpasst.

Echtzeitänderungen erleichtern die Kontrolle und Überwachung auch großer und komplexer Gebäude.

Steuerung des realen Modells mithilfe seines virtuellen Zwillings mit usBIM.IoT

Steuerung des realen Modells mithilfe seines virtuellen Zwillings mit usBIM.IoT

Intelligente Gebäude und BMS: Ein praktisches Beispiel

Ein Beispiel für die Implementierung eines intelligenten Gebäudes ist die Integration des Gebäudemanagementsystems (BMS) EcoStruxure von Schneider Electric und der usBIM-Plattform von ACCA Software. Diese Lösung ermöglicht es Betreibern, den Betrieb des Gebäudes in Echtzeit zu überwachen und zu steuern, wodurch die Ressourcennutzung optimiert und der Komfort der Bewohner verbessert wird. Darüber hinaus ermöglicht die benutzerfreundliche Oberfläche von usBIM den einfachen und intuitiven Zugriff auf alle Gebäudeinformationen.
Die Integration zwischen der usBIM-Plattform und dem BMS von Schneider Electric ermöglicht einen echten digitalen Zwilling des Gebäudes und ermöglicht die Steuerung aller technologischen Systeme (Klima, Stromverteilung, Schaltschränke, Beleuchtung usw.). Alle Anlagen sind in einer gemeinsamen Plattform integriert, die den Komfort und die Effizienz des Gebäudes maximiert und es in ein echtes intelligentes Gebäude verwandelt.

Die Integration zwischen den beiden Plattformen bietet Managern, Eigentümern und Bewohnern des Gebäudes alle Werkzeuge, die sie benötigen, um ihre Gebäude zu überwachen und zu verwalten. Mithilfe einer visuellen Oberfläche können alle technologischen Systeme problemlos gesteuert werden. Zum Beispiel werden die Räume im 3D-Modell des Gebäudes farblich markiert, um anzuzeigen, ob die Raumtemperatur zu warm oder zu kalt ist oder ob die Beleuchtungsstärke für die geplante Aktivität angemessen ist. Die Interaktion mit dem System ist sehr einfach, ein gewöhnliches Smartphone oder Tablet reicht aus, um die gewünschten Werte einzustellen und den Raumkomfort zu überprüfen.

Die Interaktion mit dem Gebäude kann auch die Möglichkeit einschließen, einen Konferenzraum in der Einrichtung für ein bestimmtes Datum zu reservieren und die vollständige Kontrolle über die Parameter zu haben, die den Raumkomfort regulieren.

Die Zukunft intelligenter Gebäude

Die Zukunft intelligenter Gebäude ist äußerst vielversprechend. Mit der Weiterentwicklung der Technologien und dem wachsenden Bewusstsein für die Bedeutung von Nachhaltigkeit und Energieeffizienz werden wir voraussichtlich eine signifikante Zunahme der Anzahl von intelligenten Gebäuden sehen, die gebaut oder umgebaut werden. Darüber hinaus könnten die Integration von künstlicher Intelligenz, maschinellem Lernen und Blockchain zu neuen Ebenen der Automatisierung, Personalisierung und Sicherheit in zukünftigen Konstruktionen führen.
Einige aufkommende Trends im Bereich intelligenter Gebäude sind:

  • Nahezu nullenergiebedingte Gebäude (nZEB): Strukturen, die entwickelt wurden, um den Energieverbrauch und CO2-Emissionen durch die Verwendung erneuerbarer Energiequellen und nachhaltiger Bautechniken minimal zu halten;
  • Anpassungsfähige und widerstandsfähige Konstruktionen: Gebäude, die so gestaltet sind, dass sie sich an sich ändernde klimatische, soziale und wirtschaftliche Bedingungen anpassen können, während sie gleichzeitig Sicherheit und Wohlbefinden der Bewohner gewährleisten;
  • Integration von intelligenten Gebäuden in intelligente Städte: Die Verbindung und Interaktion zwischen intelligenten Gebäuden und städtischen Infrastrukturen könnte eine effizientere Ressourcenverwaltung und eine bessere Lebensqualität für die Bürger ermöglichen.

Zusammenfassend stellen intelligente Gebäude eine innovative und nachhaltige Lösung dar, um die energetischen, Umwelt- und sozialen Herausforderungen unserer Zeit anzugehen. Dank fortschrittlicher Technologien, Automatisierungssystemen und integrierten Managementplattformen können intelligente Gebäude eine Vielzahl von Vorteilen bieten, darunter Energieeffizienz, Nutzerkomfort, Kostensenkung und langfristige Nachhaltigkeit. Mit der Weiterentwicklung der Technologien und dem wachsenden Bewusstsein für die Bedeutung dieser Lösungen verspricht die Zukunft intelligenter Gebäude äußerst vielversprechend zu sein.

 

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