Systemy inteligentne w nowoczesnym budownictwie Studia I stopnia. Nowoczesne systemy inteligentne w budownictwie Rok:

Transkrypt

1 Systemy inteligentne w nowoczesnym budownictwie Studia I stopnia Przedmiot: Nowoczesne systemy inteligentne w budownictwie Rok: III Semestr: VI Rodzaj zajęć i liczba godzin: Studia stacjonarne Studia niestacjonarne Wykład Ćwiczenia - - Laboratorium 30 - Projekt - - Liczba punktów ECTS: 4 ECTS ECTS C1 C C3 C4 C5 Cel przedmiotu studia stacjonarne Nabycie wiedzy o komponentach systemów inteligentnych o zasięgu światowym (otwartych) oraz firmowych (zamkniętych). Nabycie wiedzy o zasadach działania i możliwości elektrycznych instalacji inteligentnych stosowanych Nabycie umiejętności rozumienia zagadnienia zarządzania energią w nowoczesnych budynkach. Nabycie wiedzy o ekologicznych aspektach zastosowania inteligentnych instalacji elektrycznych. Nabycie umiejętności stosowania komputerowo wspomaganego projektowania instalacji inteligentnych i i programowania wybranych instalacji Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji 1 Umiejętność logicznego i kreatywnego myślenia. Sprawność korzystania z narzędzi projektowych, w tym komputerowych. 3 Podstawowa wiedza z zakresu podstaw elektroenergetyki i sieci elektroenergetycznych. 4 Nawyk kształcenia ustawicznego. Efekty kształcenia W zakresie wiedzy: EK 1 Rozumie podstawowe definicje i pojęcia związane z budynkami inteligentnymi. EK Potrafi wskazać podstawowe różnice między instalacjami tradycyjnymi a inteligentnymi. Potrafi określić rolę inteligentnych systemów budynkowych w uzyskaniu oszczędności energii EK 3 Potrafi omówić podstawowe komponenty instalacji inteligentnych i wykazać różnice między EK 4 nimi. EK 5 Identyfikuje główne grupy urządzeń stosowanych w automatyce budynków. W zakresie umiejętności: EK 6 Potrafi sparametryzować i uruchomić instalację inteligentną w systemie Tebis TX. EK 7 Potrafi czytać rysunek techniczny. EK 8 Potrafi dobierać typowe komponenty instalacji inteligentnej w budynku w systemie Domito. EK 9 Potrafi skorzystać z norm, przepisów i katalogów. Potrafi zaprojektować energooszczędne instalacje oświetleniowe w instalacjach EK 10 W zakresie kompetencji społecznych: EK 11 Potrafi wskazać zalety inteligentnych systemów elektrycznych. EK 1 Rozumie rolę projektanta-integratora systemów w procesie projektowania i wykonania inteligentnego budynku. EK 13 Potrafi pracować w grupie. EK 14 Rozumie potrzebę energooszczędnego zarządzania energią w nowoczesnych budynkach. EK 15 Rozumie potrzebę korzystania z odnawialnych źródeł energii.

2 W1 W W3 W4 W5 W6 W7 W8 W9 W10 przedmiotu Forma zajęć wykłady Poznanie definicji zasobów obiektowych. Rodzaje zasobów obiektowych. Analogie między organizmami i procesami w nich zachodzącymi. Podstawy energetyczne budynków. Integracja systemów obiektowych w aspekcie programowym i sprzętowym. Podstawowe wymagania stawiane nowoczesnym instalacjom elektrycznym. Geneza powstania i rozwój systemów inteligentnego budynków definicja budynku inteligentnego i klasyfikacja inteligentnych instalacji elektrycznych. Podział systemów zainstalowanych w budynku. Podstawowe cechy systemu zarządzania w budynku. Klasyfikacja systemów zarządzania budynkami inteligentnymi pod względem ich złożoności. Kategorie instalacji budynków Syndrom chorego budynku (SBS). Cel stosowania systemów automatyki domowej (osiągane korzyści: oszczędności, komfort, funkcjonalność i bezpieczeństwo) Podstawy transmisji danych: rodzaje transmisji, transmisja równoległa, transmisja szeregowa. Reguły przesyłu informacji: model ISO/OSI, protokół transmisji. Klasyfikacja sieci: topologia połączeń. Metody dostępu do sieci. Aspekty ogólne EIB/KNX (European Installation Bus). Komunikacja i transmisja danych w instalacji EIB/KNX. Nośniki sygnału. Funkcje przewodu magistralnego. Struktura telegramu. Kolizja telegramu i mechanizm CSMA-CA. Zasada działania systemu EIB/KNX. Terminologia i rozwiązania konstrukcyjne. Możliwości systemu. Opracowanie dokumentacji projektowej. Teoria budowy instalacji i zasady działania urządzeń magistralnych: planowanie i projektowanie, instalacja magistrali, struktura, topologia, oprogramowanie użytkowe, hierarchia, przewód magistralny, urządzenia magistralne, ochrona przeciwprzepięciowa, adresy fizyczne i grupowe, telegramy. Instalacja EIB Powerline. Teoria budowy instalacji i zasady działania urządzeń magistralnych w instalacji EIB Powerline: planowanie i projektowanie, struktura, topologia. Sprawdzanie poprawności wykonania instalacji EIB/KNX. Współpraca EIB/KNX z innymi systemami sterowania. Rola standardów zintegrowanych systemów automatyki budynków w uzyskiwaniu energooszczędności budynków. Zdalny odczyt liczników. Symulacja obecności domowników. Liczba godzin W11 System Tebis TS/TX. Terminologia i rozwiązania konstrukcyjne. Możliwości systemu. W1 System Domito. Terminologia i rozwiązania konstrukcyjne. Możliwości systemu. W13 Wizualizacja instalacji Rola systemów wizualizacji w budynkach Narzędzia wspomagające projektowanie systemów wizualizacji w budynkach Ochrona przeciwporażeniowa i przeciwprzepięciowa w instalacjach W14 W15 Efektywne sterowanie oświetleniem i ogrzewaniem w systemach Wykorzystanie komponentów instalacji inteligentnych do sterowania klimatu wewnętrznego budynków. Rola standardów zintegrowanych systemów automatyki budynków w uzyskiwaniu energooszczędności budynków. Integracja instalacji inteligentnych ze źródłami energii odnawialnej. Zastosowanie energii odnawialnej w energooszczędnych budynkach. Komputerowe wspomaganie projektowania i programowania inteligentnych instalacji, programy: ETS 3.0 i ETS 4.0, LCN-PRO, Tebis TX wizualizacja. Integracja instalacji w budynku inteligentnym. Koncepcja inteligentnych instalacji w wybranych obiektach i ranżach: banki i hotele, obiekty wypoczynkowe, szkoły, kliniki i domy seniora, przemysł. Suma godzin: 30

3 L1 przedmiotu studia stacjonarne Forma zajęć Laboratorium Wprowadzenie do programu ETS3 (European Installation Bus Tool Software): instalacja programów, konfiguracja, zarządzanie projektami, zarządzanie bankiem danych. Szybkie planowanie projektu w ETS3. Liczba godzin L Sterowanie oświetleniem w systemie BUS-Pro. L3 Sterowanie oświetleniem przy pomocy wejścia binarnego w systemie KNX/EIB. L4 Projekt sterowania i programowanie wyłącznika schodowego w systemie KNX/EIB. L5 Programowanie funkcji ściemniacza w systemie Tebis TS i TX. L6 Sterowanie żaluzjami w systemie KNX/EIB. L7 Programowanie funkcji ściemniacza w systemie BUS-Pro. L8 Sterowanie roletami w systemie Tebis TX i TS. Funkcje wielokrotnego łączenia. L9 Projekt i programowanie scen świetlnych w systemie KNX/EIB. Załączanie oświetlenia w systemie EIB/KNX przy pomocy czujnika natężenia światła. L10 Programowanie ogrzewania w systemie KNX/EIB. L11 Programowanie komponentów stacji pogodowej w systemie KNX/EIB. L1 Programowanie sprzęgieł liniowych w systemie KNX/EIB. L13 Wprowadzenie do programu LCN-Pro. Projekt i programowanie scen świetlnych w systemie LCN. L14 Programowanie ogrzewania w systemie LCN. L15 Programowanie instalacji inteligentnej w systemie DOMITO sterowanie oświetleniem. Suma godzin: 30 Narzędzia dydaktyczne 1 Wykład z prezentacją multimedialną. Analiza przypadków. 3 Praca w grupach. 4 Praca w laboratorium. 5 Obowiązujące akty normatywne. F1 F F3 P1 P Sposoby oceny Ocena formująca Krótkie testy. Zaliczenie ustne. Wykonanie pracy zaliczeniowej. Ocena podsumowująca Ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen cząstkowych z pisemnych testów i prac zaliczeniowych w laboratorium. Egzamin pisemny. Obciążenie pracą studenta Lp. Forma aktywności Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 1 Godziny kontaktowe z wykładowcą, w tym: 60 Udział w wykładach 30 3 Udział w ćwiczeniach (laboratorium) 30 4 Praca własna studenta, w tym: 15 5 Przygotowanie do ćwiczeń w oparciu o literaturę przedmiotu 15 6 Samodzielne przygotowanie do zaliczenia wykładu 10 7 Łączny czas pracy studenta Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu 4 ECTS

4 C1 C C3 C4 C5 Cel przedmiotu - studia niestacjonarne Nabycie wiedzy o zasadach integracji systemów budynkowych w ramach BMS (Building Management System). Nabycie wiedzy o komponentach systemów inteligentnych o zasięgu światowym (otwartych) oraz firmowych (zamkniętych). Nabycie wiedzy o zasadach działania i możliwości elektrycznych instalacji inteligentnych stosowanych Nabycie umiejętności rozumienia zagadnienia zarządzania energią w nowoczesnych budynkach. Nabycie wiedzy o ekologicznych aspektach zastosowania inteligentnych instalacji elektrycznych Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji 1 Umiejętność logicznego i kreatywnego myślenia. Nawyk kształcenia ustawicznego. Efekty kształcenia studia niestacjonarne (w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych) W zakresie wiedzy: EK 1 Rozumie podstawowe definicje i pojęcia związane z budynkami inteligentnymi. Potrafi omówić podstawowe komponenty instalacji inteligentnych i wykazać różnice między EK nimi. EK 3 Potrafi wskazać podstawowe różnice między instalacjami tradycyjnymi a inteligentnymi. Potrafi określić rolę inteligentnych systemów budynkowych w uzyskaniu oszczędności energii EK 4 EK 5 Identyfikuje główne grupy urządzeń stosowanych w automatyce budynków. W zakresie umiejętności: EK 6 Potrafi wykazać zalety inteligentnych systemów elektrycznych. EK 7 Rozumie rolę projektanta-integratora systemów w procesie projektowania i wykonania inteligentnego budynku. EK 8 Rozumie potrzebę energooszczędnego zarządzania energią w nowoczesnych budynkach. EK 9 Rozumie potrzebę korzystania z odnawialnych źródeł energii. EK 10 Potrafi czytać rysunek techniczny. W zakresie kompetencji społecznych: EK 11 Potrafi skorzystać z norm, przepisów i katalogów. EK 1 Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł. EK 13 Potrafi formułować wnioski i wyczerpująco uzasadniać opinie. EK 14 Potrafi pracować w grupie. EK 15 W1 W W3 Potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski. przedmiotu studia niestacjonarne Forma zajęć wykłady Geneza powstania i rozwój systemów inteligentnego budynków definicja budynku inteligentnego i klasyfikacja inteligentnych instalacji elektrycznych. Analogie między organizmami i procesami w nich zachodzącymi. Podstawy energetyczne budynków. Poznanie definicji zasobów obiektowych. Rodzaje zasobów obiektowych. Integracja systemów obiektowych w aspekcie programowym i sprzętowym. Podstawowe wymagania stawiane nowoczesnym instalacjom elektrycznym. Cel stosowania systemów automatyki domowej (osiągane korzyści: oszczędności, komfort, funkcjonalność i bezpieczeństwo). Poznanie wybranych systemów automatyki budynkowej, np. KNX/EIB, LON, LCN, Bus-Pro. W4 Podział systemów zainstalowanych w budynku. Podstawowe cechy systemu Liczba godzin

5 W5 W6 W7 zarządzania w budynku. Klasyfikacja systemów zarządzania budynkami inteligentnymi pod względem ich złożoności. Kategorie instalacji budynków Efektywne sterowanie oświetleniem i ogrzewaniem w systemach Wykorzystanie komponentów instalacji inteligentnych do sterowania klimatu wewnętrznego budynków. Rola standardów zintegrowanych systemów automatyki budynków w uzyskiwaniu energooszczędności budynków. Integracja instalacji inteligentnych ze źródłami energii odnawialnej. Zastosowanie energii odnawialnej w energooszczędnych budynkach. Wizualizacja instalacji Rola systemów wizualizacji w budynkach Narzędzia wspomagające projektowanie systemów wizualizacji w budynkach Ochrona przeciwporażeniowa i przeciwprzepięciowa w instalacjach Suma godzin: 14 Literatura podstawowa Klajn A., Bielówka M.: Instalacja elektryczna w systemie KNX/EIB. Podręcznik INPE bezpłatny 1 dodatek dla prenumeratorów miesięcznika INPE, COSiW SEP, 006. Mikulik, J.: Budynek inteligentny, Tom II, Podstawowe systemy bezpieczeństwa w budynkach inteligentnych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 005. Mikulik J.: Europejska Magistrala Instalacyjna. Rozproszony system sterowania 3 bezpieczeństwem i komfortem. COSiW, Warszawa Niezabitowska E. i inni: Budynek inteligentny. Tom I, II. WPolŚl, Gliwice 005. Petykiewicz P.: Nowoczesna instalacja elektryczna w inteligentnym budynku. COSiW SEP Literatura uzupełniająca Drop D., Jastrzębski D.: Współczesne instalacje elektryczne w budownictwie jednorodzinnym 6 z wykorzystaniem osprzętu firmy Moeller. COSiW SEP, Warszawa 00. Koczyk, H., Antoniewicz, B.: Nowoczesne wyposażenie domu jednorodzinnego Instalacje 7 sanitarne i grzewcze. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Poznań Lejdy B.: Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. WNT, Warszawa 009. Sroczan, E.: Nowoczesne wyposażenie techniczne domu jednorodzinnego Instalacje 9 elektryczne. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Poznań 004. PN-EN :00, Domowe i budynkowe systemy elektroniczne (HBES). Część -1: 10 Przegląd systemu. Architektura. PN-EN :00, Domowe i budynkowe systemy elektroniczne (HBES). Część 3-1: 11 Aspekty zastosowań. Wprowadzenie do struktury aplikacji. Efekt kształcenia Odniesienie danego efektu kształcenia do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) Macierz efektów kształcenia Cele przedmiotu Metody/ Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny EK 1 T1A_ W01, T1A_ W04 C1 [W1, W, W3, W4] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK T1A_ W03, T1A_ W05 C [W3, W4, W5] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 3 T1A_ W0, T1A_ W04 C3 [W, W5] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 4 T1A_ W01, T1A_ W04 C4 [W] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 5 T1A_ W03, T1A_ W04 C5 [W5, W6] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 6 T1A_ W01, T1A_ W04 C1 [W1, W, W3, W4] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 7 T1A_ W03, T1A_ W04 C [W3, W4, W5] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 8 T1A_ W04 C3 [W, W5] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 9 T1A_ W01, T1A_ W04 C4 [W] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 10 T1A_ W03, T1A_ W04 C5 [W5, W6] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 11 T1A_ W04 C1 [W1, W, W3, W4] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 1 T1A_ W04 C [W3, W4, W5] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 13 T1A_ W04 C3 [W, W5] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 14 T1A_ W04 C4 [W] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P EK 15 T1A_ W04 C5 [W5, W6] [1,, 3, 4, 5] F1, F, F3, P1, P

6 EK 1 EK EK 3 EK 4 EK 5 EK 6 EK 7 EK 8 EK 9 Formy oceny szczegóły Na ocenę (ndst) Na ocenę 3 (dst) Na ocenę 4 (db) Na ocenę 5 (bdb) Potrafi zdefiniować Potrafi zdefiniować pojęcie pojęcie integracji integracji instalacji w Ma problemy ze instalacji w budynku budynku inteligentnym, zna Nie rozumie pojęcia zrozumieniem klasyfikacji inteligentnym. Ma kategorie instalacji BMS. systemów zarządzania problemy z budynków budynkami inteligentnymi. wymienieniem kategorii Potrafi podać komponenty instalacji budynków systemu BMS. Nie zna i nie potrafi odróżnić systemów otwartych i zamkniętych w automatyce budynków. Nie potrafi określić, zdefiniować podstawowych funkcji instalacji inteligentnej. Nie potrafi opisać budowy telegramu w systemie magistralnym i techniki przesyłu informacji między urządzeniami. Nie rozróżnia podstawowych komponentów instalacji inteligentnych w systemach KNX, LCN, LON. Nie rozumie wpływu instalacji inteligentnej na zużycie energii w budynku. Nie rozumie roli współpracy w trakcie tworzenia instalacji Pozostawia po sobie bałagan na stanowisku pracy. Nie zna związku między funkcją inżyniera w trakcie tworzenia budynku a jego energooszczędnością. Zna różne systemy otwarte i zamknięte, ale nie potrafi wskazać istotnych różnic między nimi. Ma problemy z określeniem i zdefiniowaniem podstawowych funkcji instalacji inteligentnej. Umie wymienić składniki telegramu w systemie LCN, ma problemy z wyjaśnieniem techniki przesyłu informacji między urządzeniami. Rozróżnia komponenty ale nie zna ich roli. Zna oddziaływanie instalacji inteligentnej na energooszczędność budynku, ale nie umie podać przykładów. Rozumie istotne znaczenie współpracy między branżami w trakcie tworzenia ale nie umie podać przykładów. Rozumie znaczenie utrzymania porządku w trakcie zajęć, ale czasami o tym nie pamięta. Zna związek między funkcją inżyniera w trakcie tworzenia budynku a jego energooszczędnością, ale nie umie tego uzasadnić. Zna systemy otwarte i zamknięte budynków i potrafi wskazać ich zasadnicze cechy i różnice. Prawidłowo określa i definiuje podstawowe komponenty instalacji inteligentnej, ale popełnia błędy przy ich definiowaniu. Potrafi zilustrować ideę modelu OSI. Zna strukturę warstw systemu OSI. Umie wymienić składniki telegramu w systemie LCN, ma problemy z opisem techniki przesyłu informacji między urządzeniami. Rozróżnia komponenty zna ich rolę, nie umie opisać ich budowy. Zna oddziaływanie instalacji inteligentnej na energooszczędność budynku i umie podać przykłady. Rozumie istotne znaczenie współpracy między branżami w trakcie tworzenia podaje przykłady. Wzorowo przestrzega zasad BHP oraz pilnuje porządku na stanowisku pracy. Zna związek między funkcją inżyniera w trakcie tworzenia budynku a jego energooszczędnością, umie to uzasadnić. Potrafi wykorzystać różne urządzenia w systemach otwartych do integracji instalacji w budynku inteligentnym. Prawidłowo określa, definiuje i oblicza podstawowe komponenty instalacji inteligentnej. Zna strukturę warstw systemu OSI w instalacji LON. Umie wymienić składniki telegramu w systemie LON zna technikę przesyłu informacji między urządzeniami. Rozróżnia podstawowe komponenty instalacji inteligentnych, zna ich rolę w systemie, umie opisać ich budowę. Umie zastosować i programować urządzenia dedykowane do obniżenia zużycia energii w budynku. Rozumie istotne znaczenie współpracy między branżami w trakcie tworzenia instalacji inteligentnych, podaje przykłady. Swobodnie posługuje się sformułowaniami z różnych branż zawartymi w dokumentacji projektowej Podejmuje własne inicjatywy w celu zachowania porządku na stanowisku pracy. Zna związek między funkcją inżyniera w trakcie tworzenia budynku a jego energooszczędnością, podaje przykłady dla różnych rodzajów instalacji.

7 Autor programu: Adres Jednostka organizacyjna: Dr inż. Marek Horyński Katedra Inżynierii Komputerowej i Elektrycznej PL