13.10.2020
Taloautomaatiojärjestelmä, rakennuksen aivot, tehokkaampaan käyttöön
Rakennetun ympäristön dataseminaari järjestettiin 6.10.2020 yhteistyössä 6Aika Energiaviisaat Kaupungit hankkeen, Suomen teollisen internet forumin, FIIF, ja Dimecc Oy:n kanssa. Seminaarissa pureuduttiin käytännön esimerkkeihin, miten kiinteistödatan hyödyntämisellä voidaan saada aikaan isoja muutoksia.
Taloautomaatiojärjestelmä on usein pahnan pohjimmainen koko kiinteistön rakennusurakassa ja alistettu esimerkiksi LVI-urakan osaksi. Tähän on syynä taloudelliset seikat, sillä automaatio maksaa vain noin kymmenyksen putkiston hinnasta. Kyseessä on kuitenkin rakennuksen aivot, joka koostaa rakennuksen tiedot ja toimii rajapintana talosta ulos. Siihen voidaan liittää myös runsaasti erillisiä palveluita, esimerkiksi lämmityksen ohjaamiseen, turvallisuuteen ja asukaskommunikaatioon. Usein seurauksena on pilvien ja ratkaisujen sekamelska. Sekavassa tilanteessa tietoturva, ylläpito ja ratkaisun hinta saattavat karata käsistä.
Miksei rakennuksen aivoja otettaisi paremmin hyötykäyttöön? Siellä on runsaasti käyttämätöntä potentiaalia sekä laskentatehoa, etenkin uudiskohteissa.
Taloautomaatiolla toteutettu algoritmipohjainen kysyntäjousto ja virtuaalivoimalaitos
Integrio Oy esitteli seminaarissa taloautomaation murrosta. Miten automaatiosta on muodostumassa koko kiinteistön hallintajärjestelmä, rakennuksen aivot. Rakennusautomaatio kerää tietoa kiinteistössä huoneistotason olosuhteista kuten ilmanvaihdosta ja lämmityksestä. Uusissa asuinkiinteistöissä myös läsnäolo, lukitukset ja esimerkiksi paikallisen energiatuotanto (parveke-aurinkopaneelit) hallinnoidaan automaattisesti.
Kiinteistön käyttö virtuaalivoimalaitoksena auttaa ennakoimaan. Jos kahden päivän kuluttua on tulossa -10 astetta lisää pakkasta, niin koko rakennuksen lämpötilaa voidaan etukäteen nostaa asteella tai kahdella. Kun pakkanen on nousussa, niin ennakoimalla tarvittava lämmityspiikki on matalampi. Lämmitysenergiapiikkiä tasataan pidemmälle ja hallitummalle ajanjaksolle. Tällä mahdollistetaan mm. ettei varavoimalaitosta tarvitse käynnistää korttelitasolla.
Timo Silver esitti taloautomaatiolla tehdyn virtuaalivoimalaitoksen Energiaviisaat kaupungit –hankkeen ja VTS-Kodit Sr pilottikohteeseen toteutettuna. Kiinteistön kuluttama kaukolämpökuorma ei ole tasainen. Ihmisten päivärytmi on varsin samankaltainen, mikä näkyy esimerkiksi lämpimän veden kulutuksessa. Virtuaalivoimalaitoksen käytön etuna on pienentyvät kustannukset asukkaalle sekä CO2-päästöjen pieneneminen. Virtuaalivoimalaitoksissa käytetään algoritmia, joka saa syötteensä kiinteistön mittauksista, kuten huoneenlämpötilat ja käytetyn energian määrä sekä lämpötilaennusteet. Algoritmi toimii paikallisesti hyödyntäen automaatioon liitettyjä antureita sekä säätölaitteita. Algoritmille voidaan tuoda myös ulkoinen tehonrajoituspyyntö, jos kaukolämpöverkkoyhtiön näin toivoo.
Paikallisen virtuaalivoimalaitoksen etuja ovat mm. tietoturva, hinta ja käyttövarmuus. Järjestelmään ei tarvita ylimääräisiä datarajapintoja, tiedetään missä data on ja miten sitä käytetään. Hintaa eivät nosta ylimääräiset pilvimaksut tai operaattorilisät. Vaikka yhteydet kiinteistöön katkeisivat, järjestelmä toimii silti. Voidaan ajatella että virtuaalivoimalaitos on taloautomaatioon paikallisesti asennettu sovellus. Käyttö on helppoa ylläpitää, kun algoritmia voi päivittää paikallisesti ja parantaa vaikka korttelitasolla kaikki kerralla. Visualisoititapana pilotissa käytetään kiinteistön hoitajan näkymää, jolla valvoja sekä vastuullinen taho saavat ajantasaisen tiedon.
Opiskelijankadun asuntokohde on oiva pilottikohteena. Siihen kuuluu kaksi identtistä rakennusta, joista toiseen asennetaan virtuaalivoimalaitos. Tämä tekee vertailun helpoksi ja säästöt näkyviksi.
Miten 9000 asunnon kokonaisuus on hallittavissa keskusvalvomon kautta?
VTS-Kodit Sr esitteli seminaarissa VTS-Valvomo-näkymää. Järjestelmään kuuluu 180 kiinteistöä. Silti se käsittää vain kaksi monitoria, joilla hallitaan koko kiinteistökantaa. Tällaisessa järjestelmässä on etua, jos taloautomaatiojärjestelmä on kyllin älykäs jakamaan jalostettua tietoa valvomonäkymään.
VTS:n Opiskelijankadun pilottikohteessa on myös käynnissä turvallisuuspilotti. Tässä kiinteistön tuottamaa ja hallitusti jaettua dataa hyödynnetään vaaratilanteiden ehkäisemiseksi sekä vaaratinateen aikana toimimiseksi.
Älykkään kiinteistönhallinan uusi aikakausi
Wapice Oy:n Panu Aho esitti älykkään kiinteistönhallinnan uutta aikakautta. Esimerkissä valvontakamerat oli sijoitettu rakennuksen sisään ja ulkopuolelle. Valvomonäkymässä ei näy ihmisiä, vaan vain piste joka liikkuu. Tästä datasta voidaan jalostaa tietoa kulkuvirroissa sekä ennustaa niiden tulevaisuutta. Datasta selviää myös, montako ihmistä on rakennuksen sisällä sekä muissa tiloissa (esimerkiksi liikuntasali koulussa). Tietoa voidaan hyödyntää oikeanaikaisessa ilmanvaihdossa tai vaikka syötteenä virtuaalivoimalaitokselle. Ihmismäärästä sisällä voidaan laskea ihmisten tuottama lämpöenergia sekä tarvittava ilmanvaihto. Rakennusautomaatio voi mitata osuuko säädöt kohdalleen ja muokata omaa säätökäyräänsä (näin toimitaan jo koneoppivissa järjestelmissä).
Seminaarin lopputulema oli, että data on otettava haltuun. Rakennusautomaatiolle pitää kuulua se kunnia ja arvo, joka sille kuuluu. Paikallista laskentaa tulee lisätä ja sitä tulee viestiä selkeästi. Kiinteistö voi itsessään olla datatuote, joka jalostaa dataa kolmansille osapuolille tai asukkaalle. Esimerkiksi lähettämällä tekstiviestin koko kerrostalon väelle osallistamiseksi: ”Hei, ylihuomenna on lauantai ja 30 astetta lämmintä. Aurinkokin paistaa koko päivän. Voisimme pestä pyykkiä ja kuivata sitä ulkona raikkaassa ilmassa kuivausrummun sijaan.”
Kirjoittaja ja lisätietoja: Jari Saukko, Ekokumppanit, jari.saukko[at]tampere.fi