V domácnosti musíme denně kontrolovat spoustu věcí. Svícení, vytápění, ohřev vody, zavírání oken, stínění, zamykání, ovládání alarmu a dálkové ovládání spotřebičů. V domě je těch povinností ale mnohem víc a dílčí opatření vyřeší vždy jen část problémů.
Inteligentní digitální domácnost by proto měla být součástí chytrého domu. Bohužel, u nás je stále jen pár procent nemovitostí připravených na okamžitou implementaci digitální domácnosti - ve vyspělých zemích je to desetkrát více.
Proč tomu tak je, nám osvětlil profesor Jiří Bašta z Ústavu techniky prostředí fakulty strojní ČVUT. Snad vám jeho názory mohou být užitečné - a třeba i pro ty, kteří stále váhají s volbou správného vysokoškolského studijního zaměření.
Je nějak možné definovat rozdíl mezi správně navrženým a provozovaným domem a inteligentní budovou?
Každý výrobce nebo dodavatel nabízí pod pojmem inteligentní domácnost nebo dům něco jiného a často jde jen o dílčí řešení. Inteligentní budova znamená nasazení velmi pokročilého systému řízení, regulace a dohledu prostřednictvím umělé inteligence bez nutnosti zásahů člověka. Samozřejmostí je dokonalá integrace zařízení do stavebních prvků a vhodný výběr stavebních materiálů včetně vhodného koncepčního řešení budovy či objektu vzhledem k jeho budoucímu užívání a provozování integrovaných systémů. Takové domy pak nezatěžují životní prostředí, jsou dlouhodobě funkční a zajišťují příjemný život svým obyvatelům.
Proč už nám nestačí efektivní využívání energií a vzdálené ovládání spotřebičů?
Moderní budova představuje velmi složitý systém, kde jsou všechny funkční prvky a systémy tak navzájem provázány, že se dostáváme obrazně řečeno na úroveň složitosti živého organismu. Stavba od počátku koncipovaná jako inteligentní budova je skutečně technologicky komplikovaný systém vybavený řídicími prvky na velmi vysoké úrovni nejnovějších technologií. A samozřejmě jde o vysokou investici, která se časem musí vyplatit.
Pozn. red.: Při návrhu chytré nebo inteligentní budovy, chcete-li, se musí brát v potaz mnoho důležitých aspektů. Typickým příkladem budiž velmi známá Národní technická knihovna v Parze 6, která byla realizována před lety jednou velkou firmou. Na energetickém modelu se podílel i Úastav techniky prostředí FS ČVUT. Zde se v potaz bere například to, že větrání budovy je řízeno programově tak, že se otevírají okna v dolní části budovy a zároveň i okna na protilehlé straně budovy, tak aby mohl čerstvý venkovní vzduch procházet budovou. Elektronika se ale při tom musí postarat o to, aby nevznikl průvan, který by byl lidem v budově nepříjemný, takže každé okno nebo jejich seskupení - na základě modelu, který vnikl při projektování takto složitého systému - je automaticky ovládáno elektronikou, která se stará o výměnu vzduchu. S tím souvisí třeba i to, že regulační prvky v místnostech vypnou vytápění v zimě nebo klimatizaci v létě v okamžiku, kdy se otevře v místnosti okno. Těch vzájemně souvisejících prvků je ale mnohem víc a už při návrhu chytré stavby je třeba brát v potaz mnoho parametrů, které společně zefektivňují v konečném důsledku chod budovy a řídí vše tak, aby člověk nebo lidé, se v takové budově cítili příjemně. Navíc taková budova musí v maximální možné míře šetřit energiemi tak, aby nasazení složité elektroniky, dnes už mnohdy spojené i s nasazením umělé inteligence, se po nějaké dohledné době vyplatilo a investice do systému regulace a ovládání budovy se vyplatily.
A jak vlastně probíhá příprava odborníků na provoz inteligentních budov?
Provozování takových budov, především jejich složitých technologických celků, je jedním z problémů, k jehož řešení přispívají z počátku hlavně vědci a technici. Odborník, který má provoz takové budovy řídit, musí mít při jakémkoliv zásahu na zřeteli vše, co jeho zásah ovlivní a co všechno se změní a k tomu potřebuje mít i výjimečnou kvalifikaci. Dobrým příkladem speciálního vzdělávání je magisterský studijní program Inteligentní budovy. Na integrované výuce se podílejí hned tři fakulty ČVUT - strojní, elektrotechnická a stavební. Je to atraktivní a současně perspektivní studijní obor.
Pozn. red.: Je úžasné, že se podařilo skloubit najednou dohromady to nejlepší a nejvíce potřebné ze tří fakult, co může zájemci o tento studijní obor pomoci při studiu. Pokud by nedošlo k takovému spojení, byl by zájemce odkázán na následná studia na třech fakultách. Tento způsob tak umožňuje poměrně v krátkém časovém horizontu získat odborníka, kterému jsou jasné všechny vazby - nebo alespoň jejich většina -, s nimiž se pak v praxi bude setkávat.
Zmínil jste spolupráci tří fakult. Co se konkrétně učí tam, kde pracujete vy, na fakultě strojní ČVUT v Praze?
Při tvorbě studijních plánů se po dohodě s kolegy z fakulty elektrotechnické a fakulty stavební ukázalo, že jsme schopni ideálně pokrýt požadavky na profil absolventa právě při koncepci, kdy každá fakulta zajišťuje přibližně třetinu předmětů. My vyučujeme např. přenosové jevy, regulaci v technice prostředí staveb, sálavé a průmyslové vytápění, klimatizaci a průmyslovou vzduchotechniku, vytápění, alternativní zdroje energie a další předměty týkající se techniky prostředí.
Možná byste mohl uvést váš názor na to, zda vzděláváte studenty pro konkrétní specializaci anebo jako univerzální odborníky?
Úzká specializace by byla určitě chybným krokem. Absolventi získávají široký průřezový přehled v oblastech stavby, techniky prostředí staveb, technických zařízení budov, energetických, řídicích a informačních systémů. Uplatnění pak nacházejí v architektonických atelierech při řešení optimálního vnitřního prostředí budov. Další významné uplatnění nalézají v řízení, správě a provozu budov, v zařízeních techniky prostředí velkých budov a v dalších profesích, od poradenství až po vývoj a výzkum technologií inteligentních budov. Naším úkolem je připravit absolventy na úspěšné zvládání všech úkolů. Příklady z praxe potvrzují, že se jim to daří.
A daří se pedagogům držet krok i s novými poznatky a zkušenostmi?
Myslím, že se nám skvěle daří držet krok s novými poznatky ve světě a mnohdy je můžeme díky výzkumu na jednotlivých fakultách i předjímat. To přesto, že obor jde velice rychle dopředu. Naštěstí v našem interdisciplinárním studijním programu působí erudovaní a produktivní pedagogové, kteří nové poznatky ihned implementují do výuky.
A můžete našim čtenářům přiblížit příklad úspěšného výzkumu nebo vývoje, na kterém se fakulta podílí?
V ústavu techniky prostředí nyní řešíme vývoj nových typů větracích jednotek pro rezidenční sektor a sestavných klimatizačních jednotek s ohledem na tlak evropské komise a zavádění ekodesignu. Podílíme se také na vývoji nového typu indukční jednotky a na inovaci sálavých otopných panelů. Pozornost je věnována zpětnému získávání tepla, které se uplatňuje jak v klimatizaci, tak při přípravě teplé vody. Specializujeme se také na snižování hluku strojních zařízení vývojem akustického adsorbéru a chystáme spolupráci na vývoji přeslechových tlumičů hluku.
Díky za informace.
Na otázky nám odpovídal prof. Ing. Jiří Bašta, Ph.D., Ústav techniky prostředí Fakulty strojní ČVUT v Praze.