Popri ostatných oblastiach života a biznisu prechádza vďaka spojeniu umelej inteligencie a informačného modelovania stavieb (BIM) zásadnou digitálnou premenou aj správa budov.
Digitálne dvojičky
Tzv. BIM predstavuje digitálny model stavby, ktorý zhromažďuje všetky údaje o jej návrhu, konštrukcii aj prevádzke. V praxi to znamená, že správca budovy má k dispozícii presnú „dvojičku“ budovy, vrátane všetkých systémov technického zariadenia budov, vďaka ktorému vie lepšie plánovať údržbu, optimalizovať spotrebu energií a predchádzať poruchám.
Na tento základ nadväzuje takzvaný BEM (Building Energy Model) – energetický simulačný model, ktorý analyzuje správanie budovy z hľadiska tepla, materiálov, klimatických podmienok či prevádzkových návykov jej používateľov. Kombinácia BEM s umelou inteligenciou tak umožňuje nielen spätne vyhodnocovať spotrebu, ale aj ale aj predikovať miesta energetických strát a navrhovať vhodné úsporné opatrenia.
S využitím BIM je možné dosiahnuť úsporu energií na úrovni približne 15–40 %, v závislosti od rozsahu optimalizácie a prijatých opatrení. Kľúčovým faktorom je technický stav existujúcej budovy, najmä účinnosť pôvodných technológií a kvalita obalových konštrukcií. Významnú úlohu zohráva aj správanie používateľov, keďže ich prevádzkové návyky môžu dosiahnuté úspory podporiť alebo znižovať. „BIM slúži ako presný a komplexný zdroj informácií, na základe ktorého je možné navrhovať efektívnejšie technické riešenia. Je však potrebné zdôrazniť, že BIM je len nástrojom projektanta – výsledná úspora závisí od jeho skúseností, schopnosti vhodne kombinovať moderné technológie a samozrejme, od reálneho správania používateľov,“ povedal na konferencii InnovAIte Slovakia v Trnave Tomáš Funtík zo Slovenskej technickej univerzity v Bratislave.
Ako zdôraznil T. Funtík, umelá inteligencia dokáže na základe dát zo senzorov a z BIM modelu identifikovať neefektívne miesta v prevádzke budovy a navrhovať vhodné optimalizačné opatrenia – či už ide o úpravu teplotných režimov, zefektívnenie využívania osvetlenia alebo precíznejšie plánovanie servisných zásahov. Takáto dátovo riadená správa budovy významne prispieva nielen k ekologickejšej, ale aj k ekonomicky efektívnejšej prevádzke.
Podobné riešenia už dnes pomáhajú pri správe veľkých administratívnych komplexov, univerzít či nemocníc. Očakáva sa, že v najbližších rokoch budú štandardom aj pre menšie stavby.
Od dát k efektívnej energii
Podľa Radka Fialu z IT4Innovations sa budovy čoraz viac stávajú aktívnymi hráčmi v energetickej sieti, pretože nielen spotrebúvajú energiu, ale aj ju riadia, predpovedajú a optimalizujú. AI dokáže analyzovať obrovské množstvo údajov o spotrebe, teplote, klíme či využívaní priestorov a navrhovať najlepšie riešenia na zníženie nákladov aj uhlíkovej stopy.
Optimalizácia efektivity využitia energií prepája dve základné roviny. Prvá je rovina optimalizácie vlastnej spotreby (identifikácia a odstránenie nadmernej spotreby – plytvania, technologickej neefektivity, non-compliance užívateľa a pod.). Druhou rovinou je optimalizácia energetických zdrojov (optimalizácia nákupu, vlastné zdroje, investície, využitie možností flexibility, akumulácia a pod.).
Tieto dve základné roviny sa navzájom prelínajú a musia dynamicky interagovať nielen medzi sebou, ale aj s vonkajším prostredím. Optimálny spôsob riadenia efektivity preto spočíva v dynamickom riadení budovy ako zapojeného mikrosieťového systému (mikrogridu).
Digitálna dvojička, ktorá v reálnom čase zrkadlí jej správanie vie porovnať model so skutočnými dátami, identifikovať neefektívnosti a navrhovať zlepšenia. AI potom pomáha aj automaticky okrem iného vyrovnávať špičky odberu či využívať lokálne obnoviteľné zdroje.
Ako Fiala zdôraznil, dnešné energetické hospodárstvo sa musí prispôsobiť dynamickým trhovým podmienkam. Len inteligentné, prepojené a dátovo riadené systémy dokážu reagovať na výkyvy cien, požiadavky na znižovanie CO₂ či potrebu flexibility.
„V túto chvíľu okolo nás zúri energetická revolúcia spôsobená najmä prechodom na (decentralizované / komunitné) obnoviteľné zdroje, akcentovaná zvýšením cien energií. Tento prechod so sebou prináša nevyhnutné navýšenie volatility výroby aj spotreby, a prakticky nevyhnutným sa stalo nepretržité automatické prediktívne riadenie. V nadväznosti na tieto zmeny sa otvára celý rad príležitostí v rôznych (dynamických) spôsoboch nákupu energií, optimalizácii času a spôsobu získavania energií,“ dodal Fiala na konferencii.
Inovácie pre budúcnosť
Projekt InnovAIte Slovakia: Illuminating Pathways for AI-Driven Breakthroughs sa realizuje v rámci výzvy Transformačné a inovačné konzorciá za podpory z Plánu obnovy a odolnosti SR. Projekt zastrešuje Gratex International, pričom medzi členov konzorcia patria Asseco Central Europe, CANEX, Optima Ideas, German Research Center for AI (DFKI), IT4 Innovations – Národní superpočítačové centrum pri VŠB Ostrava, Slovenská technická univerzita v Bratislave, Univerzita Komenského v Bratislave, Trenčianska univerzita Alexandra Dubčeka v Trenčíne, Trenčiansky samosprávny kraj a Centrum vedecko-technických informácií SR.
