Laboratoř se zabývá vývojem a testováním produktů, od fáze vývoje elektroniky přes mechanický návrh, vývoj potřebného firmware a software až po samotné testování. Předmětem zájmu je podle slov vedoucího výzkumného týmu Ing. Jana Včeláka, Ph.D., především vývoj senzorů a celých senzorových systémů pro monitoring budov a diagnostiku stavebních konstrukcí a materiálů. Jedním z vyvinutých produktů, který se dočkal komercializace, je i systém MoistureGuard, který sleduje úroveň vlhkosti přímo ve stavební konstrukci domu. Na podrobnosti jsme se zeptali přímo Jana Včeláka.
Co všechno dokáže tento diagnostický systém odhalit?
Dokáže odhalit i mikro úniky vody a zabránit tak pozdějším nákladným opravám. Je tvořen sítí specializovaných senzorů rozmístěných na nejrizikovějších místech v domě, jako je koupelna, WC, technická místnost, kuchyň, ale i skladby rovných střech nebo pod podlahovým topením, kde by mohlo dojít k úniku vody nebo jiného média. Informace z čidel sbírá centrální jednotka a ukládá je buď lokálně, anebo při připojení k internetu data automaticky odesílá do cloudového úložiště. Tam kontinuálně pomocí automatizovaných výpočtových algoritmů probíhá detekce problémů, zjišťují se možné příčiny a lokalizuje se místo, kde k úniku vody pravděpodobně došlo.
MHT Foto: MoistureGuard, UCEEB
Jaký je hlavní důvod instalace a čemu tak lze předejít v případě samotné dřevěné nebo zděné konstrukce?
Systém monitoringu zvýšené vlhkosti se instaluje do budov proto, aby včas odhalil jakékoliv nebezpečí, které může zvýšená vlhkost způsobovat. Do konstrukce domu a stěn nemusí být vidět a moderní přírodní materiály na bázi dřeva jsou citlivé na podmínky, kterým jsou dlouhodobě vystaveny. Proto je nutné včas detekovat a lokalizovat problémy se zvýšenou vlhkostí v konstrukci stavby, ať jsou způsobeny čímkoli a tím minimalizovat náklady na případnou rekonstrukci i dobu, po kterou není možné dům obývat. Typickými problémy, se kterými se setkáváme takřka na denní bázi jsou například: Netěsnost syfonů a vaniček u sprchových koutů; nekvalitně provedená nebo trhlá silikonová těsnění spar; mikropraskliny a netěsnosti v tlakovaných systémech rozvodu řádové nebo otopné vody; netěsnosti nebo praskliny na odpadním potrubí; prasklé přívodní tlakové hadice; zatékání do konstrukce; kondenzace na trubkách v konstrukci; kondenzace na tepelných mostech; průnik interiérové vlhkosti do konstrukce.
Čím dříve problém identifikujeme a lokalizujeme, tím menší jsou škody. I když je systém primárně určen pro dřevostavby, jeho nasazení je možné i u zděných staveb, nebo pouze v části stavby – například ve střešní konstrukci.
Předpokládám, že nejlepší čas na zabudování do konstrukce je v průběhu stavby. Lze jej ale nainstalovat i dodatečně. Jak v tomto případě postupovat?
Systém se skládá ze senzorů, které jsou umístěny přímo v konstrukci domu a měří vlhkost, teplotu a hmotnostní vlhkost materiálů v konstrukci. Proto je nejjednodušší a nejlevnější montovat systém ve stádiu výstavby domu, protože se lze do konstrukce dostat a není problém v konstrukci vést i kabely. Někteří dodavatelé systému MoistureGuard jej nabízejí již ve standardu ke každému domu. Dodatečná montáž je také možná, i když je o poznání složitější. Vhodná chvíle pro dodatečnou montáž může být například rekonstrukce objektu.
Jakou stavební připravenost je třeba podstoupit a na jakou spotřebu energie se připravit?
Jak bylo řečeno výše, nejsnadnějsí instalace je v momentě realizace stavby. To je jednoznačně preferovaný způsob instalace. Je třeba připravit vedení kabeláže do nejrizikovějších míst a mít kabely svedeny na místo, kde bude centrální jednotka systému. Nesmí se zapomenout do tohoto místa (typicky hlavní domovní rozvaděč) dovést i kabel s internetem a samozřejmě napájení 230 V. Následně je nutné počítat s instalací senzorů a mít zajištěn přístup do konstrukce například pomocí inspekčních otvorů. Spotřeba systému je zanedbatelná, srovnatelná s provozem například WiFi routeru, který má takřka každá domácnost.
Jak se system ovládá; je v provozu nepřetržitě, je třeba jeho údržba a kdo ji provádí?
I když je centrální jednotka stále napájena, hodnoty senzorů jsou vyčítány v pravidelných intervalech (5 minut). Tato data se po lokálním zpracování zasílají do cloudového systému MoistureGuard, kde jsou dále zpracovávána pomocí algoritmů umělé inteligence pro detekci anomálních nebo rizikových stavů v konstrukci. V případě detekce problému je automaticky vygenerován alert.
Buďme konkrétní, kolik bychom utratili při instalaci u rodinného domu, dřevostavby, s plochou 100 m2?
Typická instalace pro dřevostavbu rodinného domu se pohybuje od 25 do 40 000 Kč. Obecně lze shrnout, že cena systému se pohybuje okolo 1 % ceny nemovitosti.
Popišme blíže instalaci, kde se nacházeíjí sensory, jak se pracuje s kabeláží, kudy vede, jak je to s připojením na internet, atd.?
Celý měřící systém se skládá ze senzorů v konstrukci, propojovací kabeláže a centrální jednotky, která data sbírá a je připojena na internet. Základní senzory v konstrukci jsou dvojího typu MHT a HT. Miniaturní senzor HT měří relativní vzdušnou vlhkost a teplotu a je vhodný pro měření v prodyšných materiálech, vzduchových kavitách nebo těžce přístupných prostorách. Větší, na trhu unikátní, senzor MHT je kombinovaný a kromě teploty a vlhkosti vzduchu měří skutečný obsah vody ve dřevě (hmotnostní vlhkost dřeva). Senzory komunikují s centrální stanicí pomocí digitálního rozhraní.
Centrální jednotka Foto: MoistureGuard, UCEEB
Jak se v systému projeví, pokud je detekována porucha, pokud již do domu zatéka či je poškozena některá z částí budovy?
Data jsou kontinuálně vyhodnocována automatizovanými algoritmy, které primárně detekují jakékoliv úniky do konstrukce, nebo náhlé zvýšení vlhkosti, ale zároveň vyhodnocují dlouhodobé zdraví konstrukce. I když nedochází ke zvýšení vlhkosti, nemusí být podmínky pro dřevěnou konstrukci z dlouhodobého pohledu vyhovující. A právě permanentní monitoring, znalosti z oblasti transportu vlhkosti v konstrukci a chování materiálů, porovnávání dat a možnost srovnání dat s historií je klíčem ke spolehlivému vyhodnocení anomálií s minimem falešných poplachů. Pokud algoritmus detekuje problém, vypočítá míru jeho rizika a oznámí problém dle závažnosti pouze operátorovi, nebo u problémů s vyšším stupněm rizika rovnou majiteli objektu pomocí SMS zprávy nebo e-mailu. V případě alarmu s nižší mírou rizika je spraven operátor, který data vyhodnotí a v případě nutnosti kontaktuje majitele domu.
Systém byl navržen před sedmi lety a stále jej zdokonalujete. Jak se vyvíjel, čím se začínalo a v jakém stádiu je dnes?
První nápad systém navrhnout se zrodil v roce 2014 v Univerzitním centru energeticky efektivních budov ČVUT (UCEEB). Vývoj prošel mnoha fázemi, změnami v konstrukci senzorů i jednotek, až se v roce 2018 založil start-up s názvem InoSens CZ pro komerční nasazování senzorových systémů a následně i dceřiná firma MoistureGuard, která se zabývá výrobou, distribucí a nasazováním stejnojmeného systému v masovém měřítku v ČR a v dalších evropských zemích. Dnes má MoistureGuard vlastní cloudové řešení, senzory, centrální jednotky, tým operátorů a specialisty na vyhodnocení dat nebo měření vlhkosti ve stavebních materiálech. Existuje už více než 300 instalací systému, většinou v objektech dřevostaveb rodinných domů. V portfoliu zákazníků máme ale i komerční objekty typu hotel, bytový dům nebo největší slovinskou dřevostavbu, kde je nasazeno celkem 63 senzorů. Týdně detekujeme 2 až 3 problémy u monitorovaných staveb, kdy kontaktujeme zákazníka.
Co je třeba vědět, pokud se pro systém rozhodnu, jak stavbu připravit?
Stačí mít k dispozici půdorys domu a vědět, kdy se bude stavba realizovat, se vším ostatním vám pomůžou zkušení specialisti firmy MoistureGuard. Přímo na webu si můžete vyplnit poptávkový formulář, kde vyplníte základní informace a nahrajete půdorys domu. Jeden ze specialistů vás kontaktuje a poradí a doporučí vám, kam čidla v domě rozmístit. Pak se domluvíte na dalším postupu.
Sdílet / hodnotit tento článek