Case Study - TERM Research Hub

Informação sobre o Projecto

Nome da Obra
TERM Research Hub (Engenharia de tecidos e medicina regenerativa)

Projetista
Pitágoras, Arquitetura e Engenharia Integradas, Lda.

Cliente
Rodazi

Ano
2021

Dimensão
2.900 m2

Localização
Guimarães

  • Controlo sistema de AVAC
  • Controlo de Iluminação
  • Monitorização Quadros Elétricos
  • Analise & Contagem de Energia
  • Deslastre de cargas
  • Contagem Consumo de Agua
  • Monitorização Gases Medicinais
  • Report Alarmes
  • Integração de Sistemas ModBus, BACnet e KNX
  • 4000 Data Points
  • Interação com software da UMinho por API
Introdução à atividade do cliente

O 3B’s Research Group (Biomateriais, Biodegradáveis e Biomimética) foi criado em 1998 na Universidade do Minho e apoia uma equipa multidisciplinar e altamente qualificada que atua na interface da biotecnologia, biologia, engenharia biomédica e ciência dos materiais.

As principais áreas de pesquisa do  grupo incluem o desenvolvimento de novos biomateriais, entrega de medicamentos, engenharia de tecidos, medicina regenerativa, nanomedicina, modelos de doenças in vitro e isolamento e diferenciação de células-tronco.

O grupo lidera também o Instituto Europeu de Excelência em Engenharia de Tecidos e Medicina Regenerativa, que tem filiais em 22 localidades em 13 diferentes países e que viu agora o seu novo edifício sede nascer no AVEPARK, situado nas Caldas das Taipas em Guimarães.

3bs-logo
Case Study - TERM Research Hub
Introdução ao edifício

O edifício TERM RES HUB é uma ampliação ao Edifício sede do Instituto Europeu de Excelência em Engenharia de Tecidos e Medicina Regenerativa.

Sendo edifícios independentes, os mesmos são complementares e pressupõe-se a partilha de espaços e equipamentos gerando um fluxo de pessoas entre as duas estruturas. 

A área deste novo edifício divide-se em três pisos, constituídos por 9 laboratórios, áreas de trabalho em open space para investigadores e complementado com uma área administrativa (secretaria e salas de reunião), gabinetes de trabalho, sala de convívio e infraestruturas de apoio como sanitários, balneários, zonas técnicas e de armazém.

Do edifício fazem ainda parte duas salas limpas com controle atmosférico preciso e um número de partículas em suspensão no ar muito baixo.

As salas e laboratórios climatizados ficam assim imunes à contaminação e permitem acelerar a tradução dos resultados laboratoriais em aplicações para a humanidade.

Introdução SACE

Com todas as condições técnicas que um edifício laboratorial exige, o mesmo deve ser gerido de forma automática mantendo o edifício dentro das condições de conforto e segurança requeridas pelo utilizador.

Para tal a Wisebuilding® implementou um sistema de SACE, desenhado como um “fato à medida do cliente”.

De forma a uniformizar toda a infraestrutura do Instituto, o sistema de GTC do edifício existente foi adaptado e integrado num interface único e intuitivo comum ao novo edifício, englobando assim os múltiplos equipamentos técnicos tanto do edifício existente como o desenvolvido de raiz pela Wisebuilding®, permitindo ao utilizador visualizar informações e operar (em função do nível de acesso) sobre ambos edifícios do Instituto.

Case Study - TERM Research Hub

Todos os requisitos laboratoriais e de ambientes validados foram tidos em conta, sendo registadas todas as ações realizadas e o utilizador que as realizou, bem como toda a navegação no sistema, indo de encontro à FDA-CR21 (utilizada como legislação de exponente máxima nesta área).

Funcionalidades Implementadas

Produção de Águas

Monitorização e controlo de chillers e caldeiras com algoritmo otimizado com foco na necessidade instantânea real do edifício e base na temperatura exterior, conseguindo com isso um binômio entre o conforto térmico e o consumo energético. Equipamento integrado por protocolo Modbus.

Produção Solar Térmica

Controlo da produção de água quente com recurso ao sistema solar, sendo utilizado sensores nos painéis, depósito e circuito para otimizar a produção por este recurso.

Distribuição de Águas

Monitorização e comando aos grupos circuladores (bombagem) em função do pedido dos equipamentos e com recurso a sensores no retorno de cada circuito para análise contínua da necessidade de trabalho do grupo, de avarias e rotatividade entre bombas. Equipamento integrado com recurso a sensores e pontos físicos.

Unidades de Tratamento de Ar

Monitorização e controlo das unidades de tratamento de ar (UTA), garantindo o tratamento do ar insuflado em todas as áreas do edifício de modo a manter as variáveis de temperatura, humidade relativa e qualidade do ar em valores de conforto e segurança para os ocupantes e matérias experimentais em todos os espaços inerentes à área de influência de cada máquina. Este controlo em parte do sistema (edifício antigo) é feito com recurso a sensores e atuadores interligados à GTC, sendo que no novo edifício estas unidades dispõem de controlo dedicado com interface Modbus;

Higienizadoras

Dada a finalidade do edifício e os seus requisitos é necessária a aplicação de higienizadoras do ar insuflado nos espaços com recurso a luz ultravioleta. Este equipamento foi integrado por comunicação Modbus, sendo o arranque e monitorização dos mesmos feito pelo SACE.

Ventiloconvectores

Monitorização e controlo das unidades terminais ventiloconvectoras (VC), garantindo a afinação da temperatura do ar nos espaços associados às mesmas. Este controlo foi realizado com recurso a termostatos digitais com comunicação Modbus, permitindo que o utilizador bloqueie o acesso local através do SACE.

Ventiladores

Monitorização e controlo dos ventiladores responsáveis pela extração dos gases contaminantes dos laboratórios (hottes, campânulas, braços de extração e armários ventilados) e dos ventiladores de insuflação para compensação / pressurização das salas. Ao abrigo da legislação atual a atuação dos ventiladores de desenfumagem não pode depender do SACE, contudo com vista a monitorizar o equipamento e garantir que está apto a trabalhar foram integrados os disparos térmicos e estado de funcionamento destes ventiladores.

Registos Corta Fogo

Monitorização de todos os registos corta fogo da instalação com identificação dos mesmos em planta para fácil localização em caso de anomalia.

Iluminação

O controlo e monitorização de ambos os edifícios é realizado com recurso à tecnologia KNX. Sendo esse sistema integrado diretamente no SACE, permitindo assim ao utilizador definir horários e níveis de luminosidade e monitorizar caso algum circuito se encontre com anomalia. Todos os circuitos se encontram representados em planta.

Consumos Energia

Dada a dimensão do edifício e consequente fatura energética foram implementados analisadores de energia e contadores nas alimentações aos diversos equipamentos das instalações mecânicas com interface Modbus. No âmbito dos consumos dos equipamentos dos laboratórios e zonas comuns foram implementados contadores com comunicação em KNX para que integrassem diretamente no BUS já presente em todos os quadros. Com a aquisição de todos estes sinais por parte do SACE, é possível após rotinas automáticas de tratamento dos dados, identificar os maiores consumidores de energia e consultar os dados de diferentes formas para que o utilizador possa ajustar alguns hábitos de utilização no edifício.

Manutenção

O dashboard de manutenção é uma das mais importantes páginas no SACE implementado, uma vez que reporta ao utilizador a necessidade de intervenção nos equipamentos, quer pelo número de horas de funcionamento do mesmo, quer pelo sinal de anomalia enviado pelo equipamento ao sistema. Permite ainda aceder a toda a documentação técnica do edifício. Neste dashboard é também possível aferir a arquitetura do sistema e estado das comunicações.

API

A pedido do nosso cliente, na fase de comissionamento deste sistema, foram implementados mecanismos que permitem a aquisição direta de valores do sistema sem recurso ao software do SACE, ou seja permissão do cliente comunicar diretamente com os controladores presentes por intermédio de API desenvolvida pela Universidade do Minho.

Eficiência energética wisebuilding

O foco da Wisebuilding® é o cliente, pelo que no decorrer da implementação do sistema existiram reuniões com elementos do Instituto para que nos transmitissem as suas reais necessidades e a forma como pretendiam ver a informação apresentada.

Nesta instalação ficou vincado o foco da Wisebuilding® em contruir soluções à medida do cliente, integrando todos os sistemas num único software, demonstrando também a capacidade de intervir em sistemas existentes sem afetar o seu funcionamento. Sempre com o sentido de responsabilidade presente de que a paragem deste sistema provocaria danos a pessoas e experiências com requisitos muito específicos ao nível de temperatura, humidade e pressão nos laboratórios.

Desta forma, no edifício existente foi reaproveitado todo o hardware permitindo ao cliente uma poupança significativa. No novo edifício todo o equipamento foi fornecido pela Wisebuilding® e o comissionamento realizado por técnicos especializados.

Reforça-se assim a necessidade do mercado da Gestão Técnica Centralizada em Portugal trabalhar com soluções híbridas e protocolos abertos convencionados para esta industria que permitem a sua integração em plataformas multimarca como o Wiseframework®, dando assim liberdade na seleção do integrador e marca em determinado projeto, não descurando a centralização de todos os edifícios do mesmo Dono de Obra num único software para uma gestão unificada e simplificada dos mesmos.

Portaria 138-H/2021 – Manutenção de Sistemas Técnicos

Cada edifício é único, devido à sua localização, utilização e às suas necessidades de funcionamento, sendo necessário um Diagnóstico continuo para aferir os possíveis desperdícios térmicos / energéticos de forma a alcançar as Metas de Eficiência pretendidas através da Execução de rotinas de programação eficientes que, após supervisão, devem revelar-se uma melhoria.

Apesar de todo o comissionamento ser extremamente importante na implementação do SACE, apenas com o edifício em plena utilização é que se consegue iniciar este ciclo de melhoramento contínuo, pelo que pode contar com a Wisebuilding® para efetuar a monitorização do mesmo através de rotinas de manutenção, de forma a expandir as capacidades do sistema.

WiseFramework® - A solução certificada e personalizada.

O WiseFramework® é uma solução de software com a certificação BACnet B-AWS para integração, controlo, gestão e visualização de última geração nos sistemas de automação para edifícios. Desenvolvido para redefinir a forma como os edifícios são operados através de uma plataforma aberta e uma harmonização perfeita entre dados gerados pelo edifício através do suporte de vários protocolos, incluindo BACnet, Modbus, KNX, OPC-UA e MQTT. Através do recurso da tecnologia Haystack, o software capacita também o edifício para o futuro na vanguarda na integração dos vários sistemas técnicos.

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