Hala jako živý organismus

Pražská O2 Arena pojme až 18 tisíc diváků. Takovou budovu nelze spravovat stejně jako rodinný domek. Ovládání klimatizace, osvětlení a dalších systémů v mnoha ohledech připomíná procesy probíhající v živém organismu.

 Víceúčelová hala v pražských Vysočanech, v níž se konají sportovní a kulturní akce všeho druhu, má průměr 132 metrů. Na její stavbu padlo 23 tisíc metrů krychlových betonu a téměř osm tisíc tun železa. Není to však mrtvá železobetonová konstrukce ožívající až s příchodem diváků. Je to organismus, který nikdy zcela nespí. Vzduchotechnika a další systémy pracují 24 hodin denně a jejich aktivita se mění podle aktuální potřeby.


Nervové uzliny

 

V lidském těle má hlavní slovo mozek, mnohé procesy však fungují do značné míry nezávisle na jeho příkazech. Například srdce má vlastní systém tvorby a vedení vzruchů, díky němuž pravidelně bije a zajišťuje výměnu krve mezi plícemi a zbytkem těla.

V O2 Areně je to podobné. Její chod řídí centrální elektronický mozek, ale není na všechno sám. Pomáhají mu stovky „nervových uzlin“, tedy menších procesorů, které jsou rozesety po celé budově a dohlížejí na plnění dílčích úkolů. Některé řídí chlazení ledové plochy, další ovládají klimatizační jednotky nebo osvětlení v jednotlivých částech haly. „Jsou naprogramované a vědí, co mají dělat. Například zatopit, když je voda moc studená. Mají svou vlastní ‚inteligenci‘,“ přibližuje fungování automatů Leoš Grelich z divize Building Technologies společnosti Siemens, která řídicí technologie dodala.

Nejrozsáhlejším ze systémů vyžadujících inteligentní řízení je bezpochyby vzduchotechnika. V celé budově je asi 230 vzduchotechnických jednotek, větší část z nich je klimatizačních – regulují teplotu, vlhkost a kvalitu vzduchu. Dohromady zvládnou za hodinu přečerpat 600 tisíc metrů krychlových vzduchu. Výkon ventilátorů řídí takzvané frekvenční měniče, které dovedou plynule měnit otáčky elektromotorů, a tím regulovat přívod vzduchu. Vlastní řízení mají také rozvody elektrické energie, chlazení ledové plochy a další součásti infrastruktury, bez nichž se hala neobejde.

Mozek


Situaci v hale neustále monitoruje bezpočet čidel. Všechny informace putují do centrálního počítače, který je schopen operátorovi ve velíně nabídnout komplexní pohled na fungování celé budovy. Ví, jaká je v jednotlivých částech budovy teplota, které eskalátory jsou právě v pohybu, kde je zapnuté osvětlení, které dveře jsou otevřené… Neunikne mu nic podstatného.

To je důležité jak při běžném provozu, tak v případě mimořádných událostí. Protipožární čidla včas odhalí první náznak dýmu, systém zaznamená poruchu čerpadla nebo chlazení. A řadu potenciálních problémů sám vyřeší v samotném počátku. Celkem pracuje s více než deseti a půl tisícem datových vstupů a výstupů.

Jednotlivé dílčí systémy proto nevyžadují lidský dozor. „Celou budovu ovládá jeden operátor na velíně, většina činností je plně automatická,“ říká Alexander Kokuňko ze společnosti BESTSPORT, která halu vlastní a provozuje.

Aby operátor nemusel sledovat desítky monitorů, systém nabízí vše na jednom místě a v přehledné podobě. V aplikaci, která běží na běžném počítači pod Windows, obsluha „v přímém přenosu“ vidí, jak se součásti systému vypořádávají se svými úkoly. Na půdorysech jednotlivých částí haly lze sledovat rozmístění čidel, výsledky jejich měření i případné závady. „Pokud systém operátora upozorní na problém, on přesně vidí, kde se co stalo. Zasáhnout může buď přímo z počítače, nebo na místo vyšle technika,“ vysvětluje Kokuňko.

Na serveru se všechny důležité informace ukládají, takže lze i zpětně zjistit, k čemu přesně došlo. Operátor se může například podívat, jak se v průběhu času měnila teplota v jednotlivých prostorách. Dá se také sledovat vzájemná závislost různých parametrů, což je důležité pro optimalizaci řízení haly. Díky centrální databázi lze například vypozorovat, jak se konkrétní intenzita topení v jedné části budovy projeví na teplotě ve vedlejším sektoru.

Systém ukládá rovněž informace o všech výpadcích, opravách, alarmech a ručních zásazích. „Podíváte se pak do deníku, kdo měl zrovna službu, a víte, že pan Novák ve čtyři hodiny odpoledne opravoval čerpadlo tam a tam,“ přibližuje výhody databáze Alexander Kokuňko.

Člověk a stroje

Řada zásahů se obejde bez lidské asistence – systém si automaticky poradí i s méně závažnými poruchami. „Například venku mrzne a vtom vypadne kotel, jenž dodává teplou vodu pro vzduchotechniku. Potrubím teče studená voda, která by mohla v ledovém vzduchu přiváděném zvenčí zmrznout, a trubky by popraskaly. Aby k tomu nedošlo, čidlo zaznamená pokles teploty a ventilátor foukající studený vzduch se automaticky vypne,“ říká Leoš Grelich. Zároveň je upozorněn operátor, který se problému může dále věnovat.

Systém dbá i na bezpečnost budovy. Při požáru by na postiženém místě zavřel protipožární klapky, zapnul požární ventilátory a vzduchotechniku únikových cest, spustil by „sprchu“ z hlavic, kterých je v budově asi 5 300, aktivoval by vodní clony… V případě nutnosti je také možné jediným tlačítkem otevřít všechny dveře v hale.

Hala je víceúčelová, takže neexistuje jedno jediné ideální nastavení. Zatímco při hokejovém zápase je například nutné zabránit mlžení nad ledovou plochou, při závodech motocyklů je zásadní dostatečně intenzivní odvádění zplodin. Koncert by zase neměly rušit příliš hlučné ventilátory. Nemluvě o nutnosti reagovat na případný požár nebo jinou nečekanou situaci.

Aby operátor nemusel vždy nastavovat všechny parametry ručně, jsou v systému vytvořeny různé scénáře. „Stisknutím jednoho tlačítka přestavíte parametry celé haly třeba na hokej. Upraví se teplota, vlhkost, chlazení ledové plochy… Změníte volbu a hala se připraví na motokros. Jsou to stovky parametrů, které se jedním úkonem nastaví na úplně jiný režim,“ vysvětluje Grelich. „Každý z režimů lze dále upravovat třeba kvůli šetření elektrické energie. Zjednodušeně řečeno: nemusí se svítit úplně všude,“ doplňuje Kokuňko. Záleží na obsazenosti haly a dalších faktorech.

Efektivní systém řízení šetří provozovateli peníze. Na obsluhu je potřeba méně lidí a jednotlivé systémy pracují tak, aby zvládly vše potřebné, a přitom neplýtvaly drahou energií. Vydělávají na tom i návštěvníci. Snižuje se mimo jiné riziko, že v hale budou mrznout, nebo se naopak potit a dusit se ve vydýchaném vzduchu. A v případě jakýchkoli problémů se mohou spolehnout na to, že se včas dostanou do bezpečí.

Zajímavosti

  • Díky svedení všech důležitých informací do jednoho počítače může provoz O2 Areny řídit jediný operátor.

  • Systém řízení od společnosti Siemens hlídá všechny důležité procesy, jež hala ke svému „životu“ potřebuje. Sestává z řady autonomních částí regulujících jednotlivé funkce (například vzduchotechniku nebo osvětlení) a z centrální jednotky, v níž se všechny informace scházejí.

  • Operátor vidí na monitoru v přehledné grafické podobě jednotlivé části haly a procesy, které v ní probíhají.

  • Přednastavené scénáře umožňují stiskem jediného tlačítka přizpůsobit fungování haly potřebám různých akcí, například hokejovému zápasu nebo koncertu.