Lauri Heikkinen, yliopettaja, Metropolia Ammattikorkeakoulu Älyrakentaminen-seminaari 19.4.2018, Helsingin Insinöörit HI ry

1. Rakennusautomaation hyödyntäminen kiinteistöjen
käytössä
Lauri Heikkinen 19.4.2018

2. Sisältö
 Nykyaikaiset automaatiojärjestelmät
 Järjestelmien käyttö
 Automatiikan käyttö
 Etäkäyttöpalvelut
 Automaattiset analyysit
 Big data ja tulevaisuus

3. Rakennusautomaatio
 Rakennusautomaatio ohjaa perinteisesti lämmitystä, jäähdytystä,
ilmastointia ja niiden huonelaitteita sekä valaistusta

5. Tarpeenmukainen käyttö
 Tilakohtainen olosuhteiden
tarpeenmukainen säätö
CO2 – pitoisuuden ja
lämpötilan mukaan alkaa
olla yleistä nykyaikaisissa
rakennuksissa
 Uudet ilmanvaihdon
määräykset edellyttävät
ohjausmahdollisuutta
22 – 25 oC
700 – 950ppm CO2

8. Hybridijärjestelmät
 Lämmöntuotannossa
käytetään enenevässä
määrin useita
lämmönlähteitä,
esimerkiksi
lämpöpumppuja ja
aurinkoenergiaa
 Haasteena on
optimoida kulloinkin
käytettävä
tuotantomuoto

9. Kiinteistönhallintajärjestelmien evoluutio
9
Kiinteistö Kenttälaitteet
Kenttälaitteet
IP-pohjainen
kenttäväylä
Käyttäjät
Web-selain
Mobiililaitteet
Suojattu yhteys
Sarjamuotoinen
kenttäväylä
IoT-laitteet
Langattomat
AI” - 2005” ”2020 -”Pilvivalvomo
Kiinteistö Kenttälaitteet
KenttälaitteetValvomo
Sarjamuotoinen
kenttäväylä
Käyttäjä
Web-palvelin
Etätyöpöytä-
yhteys
Web-selain
Sarjamuotoinen
kenttäväylä
Timo Silver Integrio Oy, 2018

10. Confidential Property of Schneider Electric
Kiinteistöautomaatio verkossa

11. eValvomo
Schneider Electric eValvomo
Tietokantapalvelin
Valvomopalvelin Automaatiojärjestelmä
3G-yhteys
Automaatiojärjestelmä
ADSL
Hälytykset tekstiviestillä/
sähköpostitse
Raportointi-sovellukset
Automaatiojärjestelmä
AlertaKäyttäjä
Asiakas
mobiilisovellus
Suljettu verkko
Internet
Sääennuste
Elspot hinta
Internet
www-selain
OEM-lämpöpaketti
EMS

12. Integrointi ja väylät
 Rakennuksen sisällä
rakennusautomaatio,
kulunvalvonta, valaistuksen
ohjaus, videovalvonta ym.
Järjestelmät halutaan
integroida toisiinsa
 Tiedon siirto eri
väyläprotokollien (BACnet,
KNX, Modbus, DALI ym.)
välillä tulee tarpeelliseksi

13. Järjestelmäintegraation mahdollisuuksia
 Ennakoiva säätö
 Kaupassa automaatio laskee sisääntulijat ja tulijat ja lisää jo
ennakoivasti ilmastointia osastoilla
 Koulussa ilmastointi ja valaistus voidaan integroida
lukujärjestyssovellukseen, jolloin luokkatilojen olosuhteet voidaan jo
ennakoivasti säätää oikeiksi
 Sulkapallohallissa valaistus ohjataan päälle ja pois
varausjärjestelmän mukaan
 Läsnäolotiedon hyödyntäminen useissa järjestelmissä
 Kuluvanvalvonnan ja talotekniikan säädön yhdistäminen

14. Smart City
 Rakennuksen eivät ole enää
erillisiä toimintoja, vaan ovat
osa älykästä infrastruktuuria
 Mm. Demand respond ja
paikallisesti tuotetun energian
myynti ja varastointi voivat
tarjota mielenkiintoisia
mahdollisuuksia

15. Schneider Electric ja Lidl toteuttavat Suomen ensimmäisen älykkään
teollisen energianhallinnan järjestelmän jakelukeskukseen
 ….
 Jakelukeskuksen energianhallintajärjestelmään
kuuluu älykäs mikroverkko-ohjaus, energiakäytön
optimointi, sähkön ja lämmön kysyntäjousto,
sähkövarasto ja aurinkosähköjärjestelmä sekä
lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmä. Älykäs
mikroverkko koostuu jakelukeskuksen katolla
olevasta aurinkovoimalasta, energiavarastosta,
kaksisuuntaisesta kaukolämmöstä ja Microgrid
Advisor -ohjausjärjestelmästä.
 …
Lähde Lehdistötiedote, Huhti 16, 2018 16:09

16. Rakennusautomaation käyttö

17. RAU käyttöliittymä, hälytykset

18. RAU käyttöliittymä ilmastointikone

19. RAU käyttöliittymä, ilmastoinnin asetukset

20. RAU käyttöliittymä, aikaohjelmat

21. RAU käyttöliittymä, lämmönjako

22. RAU käyttöliittymä, jäähdytys

23. RAU raportit, CO2 - trendikäyrä

24. RAU raportit, lämpötilojen- trendikäyrä

25. RAU raportit, sähköteho
Sähkön pohjateho n. 30%

26. Energiatehokkaan kiinteistön käytön periaatteet

27. Energiatehokkaan käytön jatkuva malli
Käytön aikana varmistutaan, että
laitteita ja järjestelmiä käytetään oikein
ja seurataan kulutuksia.Käyttö
Kulutuksien analysointi
Säästöpotentiaalin arviointi,
Bench mark - tarkastelut
Säästö-
potentiaalin
arviointi
Alustava kartoitus (kohteen
”läpijuoksu” ja
automaatiojärjestelmän
tarkempi läpikäynti) antaa
lisätietoa kohteen tekniikan
yleistasosta ja -kunnosta ja
säästöpotentiaalista, ei sisällä
tarkkoja toimenpidekohtaisia
säästöarvioita
Alustava
kartoitus
Kartoituksessa käydään kohde läpi ja
esitetään säästökeinot, niiden kustannukset
ja kannattavuus, laaditan PTS
Kartoitus
Suunnittelu
Suunnitellaan valitut
säästötoimet, valitaan
tekniset ratkaisut ja
toteuttajat
Projekti
Projektissa toteutetaan sovitut
energiatehokkuustoimenpiteet
Varmistetaan projektissa
toteutettujen ratkaisujen
toimivuus, siirretään
tarpeelliset tiedot
käyttäjäorganisaatiolle
Vastaanotto

28. Energiatehokaan käytön osatekijöitä
 Energiakulutuksen seuranta
 Vuositasolla
 Kuukausitasolla
 Edellinen päivä tuntitasolla
 Reaaliaikainen
 Energiakulutusten analysointi
 Rakennusautomaation oikea käyttö
 Etäkäyttöpalvelu
 Tietojen automaattinen analysointi pilvipalvelussa
 Huolto- ja Kunnossapito
 Pidetään laitteet ja järjestelmät kunnossa
 Toistuvat huollot (esim. Suodattimet)
 PTS – korjaukset
 Akuuttien vikojen havaitseminen ja korjaaminen

29. Järjestelmien oikea käyttö
 Saadaan säästöjä olemassa olevan tekniikan avulla
 Kohteisiin etäkäyttö, tai muu ammattimainen käyttö
 Käyttöpalvelu tarkistaa ja ehdottaa muutoksia / korjauksia
 Asetusarvoihin
 Järjestelmän toimintaan (toimilaitteet ym.)
 Säätöpiirien toimintaan
 Aikaohjelmiin
 Sovitut muutokset toteutetaan
 Etäpalveluna
 Paikan päällä
 Palvelu
 Seuraa ja raportoi olosuhteista
 Seuraa ja raportoi kulutuksista
 Seuraa ja raportoi toiminnasta
 Seuraa ja raportoi hälytyksistä
 Seuraa ja raportoi korjaustarpeesta
 Ehdottaa investointeja esim. tarpeen mukainen ohjaus

30. Aktiivinen, energiatehokas käyttö
Valvomo:
Tilanne juuri nyt
Trendit, mitä tapahtui
Tiedon
siirto

31. BMS vs. EMS
 Energy Management Software (EMS) täydentää
Building Management Softwarea (BMS, suomeksi
Rakennus Automaatio, RAU)
 BMS vastaa järjestelmän käytöstä
 EMS tuottaa analysoitua tietoja
 Kulutusraportteja
 Analysoituja hälytysraportteja (esim. TOP 10)
 Voi tehdä myös pidemmälle meneviä päättelyjä

32. Sisäolosuhteet, hälytykset
TOP 10 alarms

33. Energian kulutus

34. Energian kulutusten seuranta
Onko tämän kiinteistön
Kulutus hyvällä tasolla?

35. Energian kulutusten seuranta
No on
kyllä….
No on
kyllä….
Vai onko…

36. lähde Peter Wouters, Manager INIVE EEIG, esitelmä FINVAC Energiaseminaari, 4.10.2017
Energy efficiency kWh/km

37. lähde Peter Wouters, Manager INIVE EEIG, esitelmä FINVAC Energiaseminaari, 4.10.2017

38. Any idea about the most energy efficient train? (kWh/person.km)?
lähde Peter Wouters, Manager INIVE EEIG, esitelmä FINVAC Energiaseminaari, 4.10.2017

39. What about the other factors?
 m²/person
 Thermal comfort
 Air quality
 Security
 …
lähde Peter Wouters, Manager INIVE EEIG, esitelmä FINVAC Energiaseminaari, 4.10.2017

40. Kiinteistöjen vertaaminen toisiinsa
 Lämmönkulutuksen normittaminen mahdollistaa vertailun yhden
kohteen kulutuksen kehittymisestä
 Ominaiskulutukset ja normitus mahdollistavat kohteiden vertailun
toisiinsa
 Yleisimmät ominaiskulutuksien yksiköt
 Sähkö kWh/r-m3, kWh/br-m2
 Lämpö kWh/r-m3, kWh/br-m2
 Vesi dm3/r-m3, dm3/br-m2, dm3/asukas
 Pitäisikö normittaa myös
 kWh/ käyttötunnit, kWh/oppilas, kWh /….

41. Tietojen automaattinen
analysointi, esimerkki

42. Building
Analytics
esimerkki-
raportti
By KGS

43. Esimerkkejä ilmastoinnin tarkastussäänöistä
Siemens

44. IoT osana kokonaisuutta
 Rakennusautomaatio-
järjestelmän lisäksi myös
erilliset anturit ja muihin
järjestelmiin integroidut
anturit voivat lähettää
tietoja ja tarjota
käytettävyyttä suoraan
internettiin.
 Antureiden hinta on
laskenut merkittävästi

45. Palveluasumisen digitalisaation pilotointiympäristö
(PADigi)
Lauri Heikkinen

46. Palveluasumisen digitalisaation
pilotointiympäristö - Tavoite
 Suunnitella ja toteuttaa Metropolian uudelle kampusalueelle Myllypuroon
palveluasumisen digitalisaation pilotointiympäristö, jossa eri toimijat voivat
testata ja pilotoida omia ratkaisujaan ja niiden toimintaa osana palveluasumisen
ja mielekkään kotona asumisen ympäristöä. Pilotoitavia ratkaisuja voivat olla
esimerkiksi:
 Erilliset henkilökohtaiset tietotekniset ratkaisut ja niiden kommunikointi
keskenään ja asunnon / rakennuksen automaatio- ja turvateknisten
ratkaisujen kanssa.
 Usean eri kanavan kautta tulevien tietojen yhdistely ja analysointi
pilvipalvelussa.
 Uuden teknologian mahdollistamat kustannustehokkaat palvelumallit.
 Uusien palvelujen ja ratkaisujen tarvitsemat uudenlaiset liiketoimintamallit.

47. PaDigi Pilotointia Leppävaaran kampuksella

48. Rakennusautomaatioasiantuntijan
täydennyskoulutus
 Metropoliassa käynnistyy syksyllä 2018
Rakennusautomaatioasiantuntijan täydennyskoulutus
 Lisätietoja koulutuksesta
http://www.metropolia.fi/koulutukset/taydennyskoulutus/t
ekniikka/rakennusautomaatioasiantuntija-15-op/

49. Kiitos!
• www.metropolia.fi
• www.facebook.com/MetropoliaAMK
• Lauri.heikkinen@metropolia.fi