Illustrasjonen er generell om bygningsautomasjon, og ikke omtalt i artikkelen. Hatlane Skole og Idrettshall, Ålesund kommune. Illustrasjon: Johnson Controls

Hva er bygningsautomatisering? Situasjonen, behov og krav

Bygningsautomatisering er et tverrfaglig og meget komplisert fagområde. Jeg er klar over at artikkelserien beskriver fagområdet med mange detaljer. Alternativet er å kun angi hovedutfordringene med «runde formuleringer», skriver rådgiver Tore Fosaas som introduksjon til en artikkelserie om bygningsautomtisering ved inngangen til 2018.

0
Tore Fosaas, rådgiver bygningsautomatisering.

VVSforum har invitert meg til å lage en artikkelserie om bygningsautomatisering. Jeg har arbeidet 26 år som automatikkleverandør og mer enn 20 år som rådgiver innen bygningsautomatisering.

Bygningsautomatisering, tre artikler forfattet av Tore Fosaas – Del 1.

Jeg driver et enkeltmannsforetak som kan sees på nettsiden https://www.bygningsautomatisering.info. Der finnes det mye informasjon om bygningsautomatisering generelt og om Byggherrens veileder for bygningsautomatisering som løser byggherrens behov for bygningsautomatisering

Bygningsautomatisering er et tverrfaglig og meget komplisert fagområde. Jeg er klar over at artikkelserien beskriver fagområdet med mange detaljer. Alternativet er å kun angi hovedutfordringene med «runde formuleringer». Jeg har valgt å angi de viktigste detaljene for at leseren skal kunne forstå at det er mange forhold å ta hensyn til for å lykkes med leveranse av bygningsautomatisering.

Automatisering utvikler seg raskt både i offentlig og privat sektor. Dette gjelder også for automatisering i bygninger.

Det er spesielt utstyret som endrer seg raskt.

De funksjoner som er nødvendige for å ivareta et godt inneklima og miljø endrer seg lite. Det samme gjelder driftsfunksjonene for å overvåke at inneklima og miljø er korrekt og stabilt med lavest mulig driftskostnader.

Det er et stort fokus på de teknologiske mulighetene som nå finnes i markedet.

Det er derimot lite fokus på hvordan byggherren skal lykkes med leveranse av bygningsautomatisering i prosjektene.

For å lykkes må kravene til leveranse av bygningsautomatisering i prosjektene bli vesentlig bedre.

Byggherren har ansvaret for å angi tilfredsstillende krav for leveranse av bygningsautomatisering.

Kvaliteten på de kravspesifikasjoner byggherren benytter er helt avgjørende for kvaliteten på leveranse av bygningsautomatisering.

Kvaliteten på leveranse av bygningsautomatisering er avgjørende for å få nødvendige og stabile funksjoner knyttet til inneklima og innemiljø, driftsfunksjoner for bygningstekniske systemer og lave driftskostnader.

For å belyse utfordringene for byggherren har jeg valgt å lage en serie på 3 artikler som følger:

  1. Hva er bygningsautomatisering.
  2. Situasjonen for bygningsautomatisering i dag.
  3. Byggherrens behov – Hvordan må kravene til være?

Hva er bygningsautomatisering?

I bygningsdelstabellen i NS3451 finnes kapittel 56 – Automatisering med underkapitler:

  • 562 Sentral driftskontroll og automatisering
    • 5622 Sentralutstyr for sentral driftskontroll. Dette er hovedsentral med grunnprogramvare og applikasjoner for SD-anlegg.
    • 5623 Automatikkutstyr som givere, forstillingsorganer m.m. for sentral driftskontroll. (Dette er uklart. Automatikkutstyr tilknyttes normalt ikke til SD-anlegget). Programmering og idriftsettelse.
  • 563 Lokal automatisering
    • 5632 Sentralutstyr for lokal automatisering. Dette er undersentralene i SD-anlegg. Dokumentasjon, programmering og idriftsettelse.
    • 5633 Følere, givere, forstillingsorganer m.v. for lokal automatisering. Dette er automatikkutstyr for lokal automatisering.
  • 564 Buss-systemer
    • 5643 Utstyr for bussystemer.
    • Programmering og idriftsettelse inngår i kap. 56 (Dette er uklart, burde inngå i nytt kap. 5644).

På bakgrunn av ovennevnte er derfor bygningsautomatisering det som inngår i 562-564.

Ordet Automatisering benyttes i bygningsdelstabellen NS3451. Derfor har jeg valgt å bruke benevnelsen Bygningsautomatisering.

Byggautomasjon, byggautomatisering o.l. benyttes også for automatisering i bygninger.

Bygningsautomatisering tilhører kap. 56, men i dagens situasjon leveres også i bygningsautomatisering i leveransene tilknyttet hovedkapitlene 3 og 4 i NS3451.

De fleste systemer i bygg som f.eks. nødlys, brannvarsling, adgangskontroll, SD-anlegg og Buss-system kommuniserer på buss og er alle derved bussystemer.

Bussystem i kap. 564 benyttes for romtemperaturregulering, luftkvalitetsstyring, lysstyring og solavskjerming, d.v.s. romfunksjoner.

Bussystem i kap. 564 i henhold til NS3451 burde derfor hete f.eks. Bussystem romfunksjoner for å skille dette fra andre bussystemer.

Det leveres nå også undersentraler i SD-anlegget som brukes som bussystem og som derved blir integrert i SD-anlegget.

Videre finnes trådløse bussystemer for romfunksjoner.

Kommunikasjon i bygningsautomatisering.

Det finnes kommunikasjon på flere ulike nivåer og for flere ulike deler i en leveranse av bygningsautomatisering som følger:

  • Feltbuss er kommunikasjon mellom ulike komponenter og undersentralene i SD-anlegget. Kommunikasjonsprotokoller kan være BACnet, Modbus, M-bus m.fl.
  • Kommunikasjon mellom undersentralene og hovedsentral i SD-anlegget.
    Dette kan være proprietære protokoller eller åpne protokoller. Åpne protokoller er nå et normalt krav for å sikre at ulike fabrikater av undersentraler kan kommunisere med ulike fabrikater av SD-anlegg. Den mest brukte protokollen er BACnet. Det finnes ulike standarder for BACnet som er sertifisert. Protokollen må kunne overføre alle variabler som er nødvendig for å etablere alle nødvendige driftsfunksjoner i SD-anlegget. Det er ikke alltid nok å kreve at BACnet skal være sertifisert.
  • Hovedkommunikasjon mellom komponenter i et bussystem romfunksjoner kan være f.eks. KNX, LonWorks m.fl.
  • Det må etableres kommunikasjon mellom komponenter som lysarmaturer og strømningsregulatorer-VAV og et bussystem. Konvertere må normalt leveres for å konvertere signalene fra komponenteten til hovedbuss bussystemet.
  • Kommunikasjon via Internett utføres i en IP-protokoll.

SD-anlegg er forkortelse for Sentralt Driftskontrollanlegg. Opprinnelig var dette anlegg for kun sentral drift uten automatiske regulering- og styrefunksjoner, men disse funksjonene har vært integrert i SD-anleggets undersentraler siden 1980-tallet.

P.g.a. den teknologiske utviklingen leveres bygningsautomatisering også i systemer levert av VVS- og elektroleverandørene som må tilknyttes SD-anlegget for å få nødvendige driftsfunksjoner for driftspersonellet.

Bygningsautomatisering inneholder driftsregulering og styrefunksjoner for alle VVS- og elektroanlegg samt romfunksjoner for temperatur, luftkvalitet, lys og solavskjerming i de ulike rom.

Uten bygningsautomatisering får ikke VVS- systemer, belysning og solavskjerming automatiske funksjoner.

Det er viktig å angi krav hvilke funksjoner som skal leveres og kun stille overordnede krav til teknologi.

Hva inngår i en leveranse av bygningsautomatisering?

Driftsfunksjoner for bygningstekniske anlegg:

Dette er de funksjoner som driftspersonellet bruker i sin drift av anleggene for å overvåke at inneklima, belysning og solavskjerming fungerer som det skal til enhver tid.

Det er også funksjoner for innstilling av driftsparametere for å sikre lave driftskostnader og overvåking av forbruk og effekt som har betydning for driftskostnadene.

Krav til driftsfunksjonene består av:

  • Oversiktsbilder med lister over systemer med f.eks. sumalarm per system.
  • Prosessbilder for VVS og elektroanlegg med:
    • Visning av måleverdier, drift- og alarmstatus, innstillinger av børverdier m.m.
    • Lese variabler som overføres via kommunikasjon fra ulike komponenter som kommuniserer med SD-anlegget.
    • Valg av manuell eller automatisk styring av komponenter og systemer.
    • Funksjonsvalg for å lese aktuell funksjonsbeskrivelse.
    • Funksjonsvalg for å lese normalverdier for driftsparametere i VVS-anlegg.
    • Funksjonsvalg for å velge dokument for driftspersonellets notater, m.m.
  • Behandling av historiske data.
  • Alarmbehandling med aktuelle og historiske alarmrapporter, alarmstatistikk m.m.
  • Trendlogg med kurver for aktuelle og historiske målinger og digitale verdier.
  • Overføring av alarmer til mobilt utstyr som SMS og/eller E-post.
  • Innstilling av tider for start/stopp, endring av børverdier o.l.
  • Betjening via Internett.
  • Driftstidsregistrering med varsling ved oppnådd grense for driftstid for viktige komponenter og systemer. Angivelse av hvilke objekter som skal ha driftstidsregistrering.
  • Overvåking av energi- og annet forbruk i et EOS-system. Normalt benyttes EOS-leverandør via Internett. Angivelse av hvilke energimålere som skal overføres til EOS-leverandør via Internett.
  • Plantegninger med angivelse av rom med romfunksjoner med visning av måleverdier, pådragsverdier for styrte objekter, status på tilstedeværelse og innstilling av børverdier.
  • Oversiktsbilde med innstilling av variabler felles for alle rom med romfunksjoner.
  • Visning av aktuelle verdier i kanalsystemet for VAV-anlegg.
  • Visning av hvilke ventilasjonssystemer som betjener hvilke områder.
  • Betjening av lokalt plassert utstyr i rom.
  • Bruk av SD-anleggets driftsfunksjoner med mobilt utstyr ved tilkobling til undersentraler eller til en separat kommunikasjonsport i fordelingen.
  • Betjening av utstyr i lokale fordelinger.

Styre- og regulerings funksjoner.

Styrefunksjoner er automatiske funksjoner som endrer status som AV/PÅ, åpne/lukke, endre børverdi o.l. avhengig av f.eks. tid, grenseverdier for temperaturer, trykk, statusendring fra en motor o.l.

Reguleringsfunksjoner er automatiske funksjoner for regulering, d.v.s. styre ulike objekter slik at børverdi blir som innstilt.

Regulering- og styrefunksjoner etableres i utstyr for lokal automatisering som undersentraler i SD-anlegg, buss-system romfunksjoner eller integrert automatikkutstyr i ventilasjonsaggregater, systemer for varme/kjøleproduksjon med varmepumper o.l.

Styre- og regulerings funksjoner leveres for:

  • Alle typer VVS-anlegg, elvarme, utelys m.m.
  • Romfunksjoner: Luftkvalitet, romtemperatur, lys og solavskjerming i de enkelte rom. (Normalt funksjoner i bussystem).
  • Energiøkonomisering for lavere kostnader til energi.
  • Utjevning av effekttopper for lavere kostnader til effekt.

Automatikkutstyr.

Ovennevnte funksjoner etableres i automatikkutstyr som følger:

  • SD-anlegg (Sentralt Driftskontrollanlegg).
  • Bussystem.
  • Automatikkomponenter.

Fordelinger for drift (VVS-fordelinger).

Ytelser

  • Dokumentasjon, merking, grensesnittbehandling, idriftsettelse, kvalitetssikring, overtakelse, rapporter fra prøvedrift, opplæring m.m.

Ovennevnte viser at fagområde bygningsautomatisering er basert på teknologi og funksjoner som er meget omfattende og utfordrende både for byggherren og byggherrens rådgivere å ha tilstrekkelige kunnskaper om.

Byggherren har ansvaret for at kravene til leveranse av bygningsautomatisering er tilfredsstillende.

I neste artikkel av Tore Fosaas belyses hvordan dagens situasjon er for bygningsautomatisering.