Dzięki zastosowaniu nowoczesnych rozwiązań, takich jak inteligentne budynki, smart lighting czy innowacyjne systemy segregacji odpadów, miasta stają się bardziej zrównoważone i przyjazne dla mieszkańców. Inteligentne budynki wyposażone w systemy automatycznego zarządzania energią pozwalają na optymalizację zużycia energii i zapewniają komfortowe warunki wewnątrz. Z kolei smart lighting nie tylko obniża koszty energii, ale także zwiększa bezpieczeństwo w przestrzeni publicznej i ogranicza emisję CO2. Innowacyjne kosze na śmieci, wyposażone w systemy monitorujące, pozwalają na bardziej efektywną gospodarkę odpadami.

Na temat innowacyjnych rozwiązań stosowanych w miastach będą debatować eksperci podczas 19. Smart City Forum, które odbędzie się w dniach 18-19 listopada b.r. w The Westin Warsaw Hotel w Warszawie. 

Termomodernizacja budynków, automatyka budynkowa oraz systemy zarządzania energią pozwalają ograniczyć emisję gazów cieplarnianych w miastach oraz zwiększyć komfort życia ich mieszkańców. Dzięki modernizacji infrastruktury energetycznej budynków oraz inteligentnemu zarządzaniu zużyciem energii możliwe jest nie tylko zmniejszenie strat ciepła i optymalizacja poziomu temperatury w budynku, ale także bardziej efektywne wykorzystanie odnawialnych źródeł energii takich jak fotowoltaika czy pompy ciepła.

Termomodernizacja budynków

Wobec narastających wyzwań klimatycznych i coraz bardziej restrykcyjnych norm energetycznych dla budynków, termomodernizacja stanowi ważny element na drodze do osiągnięcia neutralności klimatycznej w miastach. Redukcja emisji gazów cieplarnianych związanych z ogrzewaniem, zastosowanie materiałów budowlanych o niskim wpływie na środowisko oraz recykling starych materiałów izolacyjnych przyczyniają się do poprawy jakości powietrza w miastach oraz poprawy komfortu życia jego mieszkańców. Według danych Komisji Europejskiej, budynki zużywają aż 40% energii, dlatego każda modernizacja, która poprawia efektywność energetyczną budynków w mieście ma duże znaczenie ekologiczne.

Automatyka budynkowa

Automatyka odgrywa ważną rolę w optymalnym wykorzystaniu energii w budynkach, zwłaszcza w przypadku zarządzania naturalnymi źródłami energii. Odpowiednio zaprojektowane domy mogą pokryć nawet 50% zapotrzebowania na ciepło dzięki energii słonecznej. Tego typu domy wymagają jednak inteligentnych rozwiązań, które umożliwią optymalizację zużycia energii. Systemy automatyki budynku, wyposażone w czujniki pogodowe i sterowniki, potrafią precyzyjnie zarządzać osłonami przeciwsłonecznymi, minimalizując zyski ciepła w okresie letnim i maksymalizując wykorzystanie światła dziennego w okresie zimowym. Dzięki temu możliwe jest znaczące ograniczenie zużycia energii na ogrzewanie i chłodzenie, co przekłada się na obniżenie kosztów eksploatacji budynku oraz zmniejszenie jego śladu węglowego. Dodatkowo, automatyka może synchronizować pracę klimatyzacji i ogrzewania, zmniejszając zużycie energii w zależności od pory dnia, poziomu nasłonecznienia czy aktualnych warunków pogodowych, na podstawie danych z lokalnej stacji pogodowej. Istotnym elementem jest rekuperacja, czyli odzyskiwanie ciepła z powietrza wywiewanego z budynku. Rekuperator współpracuje z systemem wentylacyjnym, co pozwala na zachowanie komfortowej temperatury wewnątrz budynku przy minimalnych stratach energetycznych. 

Automatyka odgrywa kluczową rolę nie tylko w nowych, pasywnych budynkach, ale również w modernizacji starszych obiektów. Nawet w domach o starszej konstrukcji możliwe jest wdrożenie inteligentnych systemów zarządzania energią. W przypadku starych budynków szczególnie istotne jest zastosowanie inteligentnych termostatów, które umożliwiają precyzyjne sterowanie temperaturą w poszczególnych pomieszczeniach. Dodatkowo, warto rozważyć instalację systemów zarządzania oświetleniem, które automatycznie dostosowują natężenie światła do poziomu oświetlenia naturalnego oraz obecności osób w pomieszczeniu. W przypadku budynków wyposażonych w piece na paliwo stałe, automatyka może być wykorzystana do optymalizacji procesu spalania, co pozwala na zmniejszenie emisji szkodliwych substancji.

„Głównymi sposobami monitorowania i oceny efektów realizowanych przez nasze miasto programów m.in. jest: obowiązek gminy wprowadzania wykonanych zadań termomodernizacyjnych do tabeli sprawozdawczej Programu Ochrony Powietrza dla woj. śląskiego, który każdego roku przelicza wielkość redukcji emisji gazów cieplarnianych na terenie miasta oraz kontrole prawidłowości przeprowadzonych w ramach programów inwestycji proekologicznych są wykonywane przez Inspektorów Nadzoru, Operatorów Projektów oraz pracowników urzędu. W mieście rozmieszczone są również stacje pomiaru jakości powietrza, których dane pozwalają na ocenę efektywności realizowanych działań proekologicznych. Zgodnie z Ustawą Prawo ochrony Środowiska przynajmniej raz na 5 lat Główny Inspektor Ochrony Środowiska dokonuje oceny jakości powietrza w strefach na potrzeby ustalenia odpowiedniego sposobu wykonywania ocen rocznych, które również są analizowane przez miasto. Prowadzone są także wyrywkowe kontrole Straży Miejskiej, które egzekwują realizację zapisów Uchwały Antysmogowej dla województwa Śląskiego „– mówi Agnieszka Rupniewska, Prezydent Zabrza.

Integracja systemów zarządzania energią w budynkach z systemami miejskimi

Systemy zarządzania energią w budynkach stanowią nie tylko narzędzie do optymalizacji zużycia energii w pojedynczych obiektach, ale w połączeniu np. z miejską siecią energetyczną czy wodociągową, mogą tworzyć spójny ekosystem energetyczny w miastach. Dzięki temu możliwe jest optymalne wykorzystanie lokalnych źródeł energii odnawialnej takich jak panele fotowoltaiczne czy pompy ciepła. Budynki mogą automatycznie dostosowywać swoje zużycie energii w oparciu o dostępność prądu z OZE, np. magazynując nadwyżki energii wyprodukowanej w słoneczne dni lub używając pomp ciepła w odpowiednich momentach, kiedy zapotrzebowanie na prąd jest niższe. 

Pozwala to na bardziej zrównoważone wykorzystanie energii oraz redukcję obciążenia miejskiej sieci energetycznej. Tego rodzaju inteligentne zarządzanie umożliwia również dynamiczne zarządzanie popytem na energię w całym mieście. Kiedy zapotrzebowanie na prąd rośnie, zintegrowane systemy mogą czasowo zmniejszać zużycie energii w poszczególnych budynkach, np. poprzez optymalizację pracy urządzeń grzewczych lub chłodzących, bez uszczerbku na komforcie mieszkańców. W rezultacie, inteligentne budynki mogą przyczyniać się do zwiększenia udziału OZE w bilansie energetycznym miasta, co przekłada się na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych i stworzenie bardziej zrównoważonego środowiska miejskiego.

Nowoczesna gospodarka odpadami w miastach

Gospodarka odpadami w stylu smart city opiera się na zaawansowanych technologiach takich jak m.in. samouczące się algorytmy do segregacji odpadów czy systemy informatyczne do planowania transportu, które umożliwiają znaczną redukcję objętości odpadów oraz lepsze zarządzanie zasobami. Przykładem innowacyjnych rozwiązań jest system indywidualnej segregacji odpadów oraz inteligentne pojemniki, takie jak T-Master Elmo, które pozwalają mieszkańcom na bezdotykowe i precyzyjne sortowanie odpadów w zabudowie wielorodzinnej. System ten nie tylko ułatwia segregację, ale także eliminuje problem podrzucania nieposegregowanych odpadów, co zwiększa skuteczność recyklingu i uszczelnia miejską gospodarkę odpadami.

Inteligentne systemy dostarczają lokalnym władzom szczegółowych informacji na temat ilości i rodzaju wytwarzanych odpadów. Z kolei, analiza danych i komunikacja między maszynami pozwala m.in. na optymalizację tras śmieciarek oraz lepsze dopasowanie pojemności i częstotliwości opróżniania pojemników do faktycznych potrzeb mieszkańców. Chociaż wprowadzenie technologii typu smart waste management wiąże się z wyższymi kosztami początkowymi, w dłuższej perspektywie przynosi znaczące korzyści zarówno środowiskowe, jak i finansowe. Dzięki precyzyjnym danym na temat składu odpadów miasto może optymalizować procesy sortowania i przetwarzania, co prowadzi do zwiększenia ilości surowców wtórnych i zmniejszenia ilości odpadów trafiających na składowiska. Mniejsze ilości odpadów oraz bardziej efektywny recykling ograniczają zanieczyszczenie środowiska oraz zużycie surowców naturalnych.

– „Miasta oprócz organizacji zamówień publicznych na odbiór i zagospodarowanie odpadów komunalnych od właścicieli nieruchomości, które wymagane są ustawą o utrzymaniu czystości i porządku w gminach poszukują również innych rozwiązań i kontrahentów w zakresie zagospodarowania odpadów problemowych. Podmioty zagospodarowujące odpady zaczynają zmierzać w kierunku indywidualnych specjalizacji np. recyklingu zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Ponadto w ramach podjętej współpracy niejednokrotnie oferują miastom dodatkowe wsparcie przy prowadzeniu edukacji ekologicznej mieszkańców. Miasto Zabrze w ostatnich latach przystąpiło do projektu pn.; „Elektryczne śmieci”, dzięki któremu rok do roku zwiększa się ilość selektywnie zebranych elektroodpadów” – mówi Agnieszka Rupniewska, Prezydent Zabrza.

Smart lighting w miastach

Inteligentne oświetlenie w miastach nie tylko obniża koszty energii, ale także przyczynia się do zmniejszenia śladu węglowego i poprawy jakości życia mieszkańców. Zastąpienie energochłonnych lamp sodowych i rtęciowych nowoczesnymi lampami LED pozwala na obniżenie zużycia energii o około 50%. Wprowadzenie dodatkowo zintegrowanych systemów zarządzania oświetleniem, które dostosowują natężenie światła do rytmu dobowego i warunków atmosferycznych, generuje kolejne 20% oszczędności. Możliwość indywidualnego sterowania każdą oprawą lub grupą opraw pozwala na tworzenie dynamicznych scenariuszy oświetleniowych, dostosowanych do pory dnia, pory roku, warunków pogodowych czy nawet wydarzeń specjalnych. W rezultacie, mieszkańcy czują się komfortowo w przestrzeni publicznej, a miasto oszczędza na wydatkach na energię. Ponadto, system smart lighting pozwala na bieżące monitorowanie stanu technicznego lamp, co umożliwia szybkie wykrywanie awarii i ogranicza potrzebę serwisowych kontroli. Dzięki temu zwiększa się efektywność całej sieci, a jednocześnie zmniejsza ilość elektrośmieci i zużycie surowców naturalnych.

Integracja technologii Smart Lighting z miejskimi systemami to kluczowy krok w budowaniu inteligentnych miast, gdzie technologie współpracują w celu poprawy jakości życia mieszkańców, zwiększenia bezpieczeństwa oraz zoptymalizowania zarządzania zasobami miejskimi.

– „W monitorowaniu ruchu drogowego kluczowymi wydają się: adaptacyjne oświetlenie, detekcja pojazdów i pieszych czy też zarządzanie światłami drogowymi. W celu zachowania bezpieczeństwa publicznego warto zadbać o takie rozwiązania jak detekcja incydentów, analiza wideo i rozpoznawanie tablic rejestracyjnych oraz zarządzanie kryzysowe. W trosce o środowisko miejskie i ekologię nacisk należy kłaść na monitorowanie jakości powietrza, optymalizację zużycia energii: Dzięki integracji z systemami zarządzania energią w mieście, smart lighting może zoptymalizować zużycie energii na podstawie rzeczywistych potrzeb” – mówi Agnieszka Rupniewska, Prezydent Zabrza.

Szczegółowa agenda wydarzenia oraz zapisy: https://smartcityforum.pl/