<Rakennusautomaatiosuunnittelu ja LVI-tekniikka: Miten varmistetaan talotekniikan eri järjestelmien saumaton yhteentoimivuus?

Mitä RAU-suunnittelu sisältää?

LVI- ja RAU-suunnittelu ovat erottamaton osa taloteknistä kokonaisuutta. Järjestelmät, niiden ohjaukset ja rajapinnat suunnitellaan toimimaan yhdessä alusta lähtien.

Rakennusautomaatiosuunnittelu eli RAU-suunnittelu määrittää, miten kiinteistön teknisiä järjestelmiä ohjataan, säädetään ja seurataan. RAU-suunnittelussa ratkaistaan esimerkiksi, mitä kiinteistössä mitataan, miten lämmitys, ilmanvaihto ja jäähdytys reagoivat eri tilanteisiin sekä miten tieto kulkee eri järjestelmien välillä.

Rakennusautomaatio ei siis ole vain erillinen järjestelmä muun talotekniikan rinnalla. Sen tehtävänä on saada talotekniset järjestelmät toimimaan hallitusti yhdessä.

 

Mitä rakennusautomaatio tekee kiinteistössä?

Rakennusautomaatio ohjaa ja seuraa kiinteistön teknisten järjestelmien toimintaa.

Sen kautta voidaan hallita esimerkiksi:

• lämmitystä
• ilmanvaihtoa
• jäähdytystä
• lämmöntalteenottoa
• pumppuja ja venttiilejä
• lämpötiloja, paineita ja ilmamääriä
• käyttöaikoja ja aikaohjelmia
• mittauksia ja energiankulutusta
• hälytyksiä ja poikkeustilanteita.

Automaatiojärjestelmä saa tietoa antureilta ja muilta järjestelmiltä ja ohjaa laitteita määritellyn toimintalogiikan mukaisesti.

Olennaista ei kuitenkaan ole vain se, että rakennuksessa on automaatiojärjestelmä. Ratkaisevaa on, miten järjestelmän on suunniteltu toimivan.

Esimerkiksi ilmanvaihdon, lämmityksen ja jäähdytyksen pitää reagoida rakennuksen käyttöön ja olosuhteisiin niin, etteivät eri järjestelmät tarpeettomasti työskentele toisiaan vastaan.

 

Mitä RAU-suunnittelu sisältää?

Rakennusautomaatiosuunnittelu ulottuu huomattavasti laite- ja kaapelivalintoja pidemmälle.

RAU-suunnittelussa määritellään, miten talotekniset järjestelmät toimivat ja reagoivat eri käyttö- ja olosuhdetilanteissa.

RAU-suunnitelmissa määritellään järjestelmien toimintaperiaatteet ja ohjauslogiikat, laaditaan toimintaselostukset sekä määritellään tarvittavat mittaukset, ohjaukset ja eri järjestelmien väliset rajapinnat.

Keskeisiä suunnitteluasiakirjoja ovat muun muassa säätökaaviot toimintaselostuksineen, pistelistat ja pistepohjat.

 

Toimintaselostus kertoo, miten järjestelmän kuuluu toimia

Toimintaselostuksessa kuvataan sanallisesti järjestelmän toimintalogiikka.

Siinä voidaan määritellä esimerkiksi:

• milloin ilmanvaihtokone käynnistyy ja pysähtyy
• miten puhaltimien tehoa säädetään
• miten lämmitystä ohjataan ulkolämpötilan tai tilojen tarpeen perusteella
• miten lämmöntalteenotto toimii
• milloin jäähdytys käynnistyy
• mistä tilanteista muodostetaan hälytys.

Hyvä toimintaselostus antaa toteuttajalle yksiselitteisen kuvan siitä, miten järjestelmän on tarkoitus toimia eri tilanteissa.

 

Säätökaavio kuvaa järjestelmän toiminnan

Säätökaaviossa esitetään tekninen järjestelmä sekä siihen liittyvät mittaukset, anturit, toimilaitteet ja säädöt.

Kaavion avulla nähdään, mitä mitataan, mitä ohjataan ja miten eri osat liittyvät toisiinsa.

Säätökaavio toimii tärkeänä yhteisenä työkaluna LVI-suunnittelijan, RAU-suunnittelijan, urakoitsijan ja myöhemmin myös kiinteistön ylläpidon välillä.

 

Pistelista määrittelee automaatiojärjestelmän tiedot

Pistelistaan kootaan automaatiojärjestelmään liittyvät mittaus-, ohjaus-, tila- ja hälytystiedot sekä tarvittavat väylätiedot.

Sen avulla määritellään käytännössä, mitä tietoa automaatiojärjestelmään tuodaan ja mitä järjestelmästä voidaan ohjata.

Huolellisesti laadittu pistelista helpottaa toteutusta ja vähentää tulkinnanvaraisuutta järjestelmän rakentamisvaiheessa.

 

Miksi LVI- ja RAU-suunnittelu tehdään yhdessä?

Rakennusautomaatio ohjaa, säätää ja valvoo taloteknisten järjestelmien toimintaa.

Siksi talotekniikka ja rakennusautomaatio muodostavat erottamattoman kokonaisuuden. Järjestelmät, niiden toimintaperiaatteet, ohjaukset ja rajapinnat suunnitellaan yhdessä alusta lähtien.

RAU-suunnittelijan täytyy ymmärtää, miten ohjattavan LVI-prosessin on tarkoitus toimia. Samalla LVI-suunnittelussa täytyy ottaa huomioon, miten järjestelmää voidaan mitata, säätää ja valvoa.

Esimerkiksi ilmanvaihtokoneella voi olla oma tehdasasenteinen ohjausjärjestelmä, lämmitysjärjestelmällä omat säätönsä ja kiinteistöllä keskitetty rakennusautomaatio.

Jos näiden järjestelmien toimintaa ja rajapintoja ei määritellä riittävän tarkasti, seurauksena voi olla tilanteita, joissa eri järjestelmät toimivat keskenään ristiriitaisesti.

Tyypillinen esimerkki on tarpeeton samanaikainen lämmitys ja jäähdytys.

Kyse ei tällöin välttämättä ole yhden laitteen viasta. Jokainen järjestelmä voi toimia oman logiikkansa mukaan oikein, vaikka kokonaisuus ei toimisikaan tarkoituksenmukaisesti.

Siksi LVI:n ja rakennusautomaation yhteensovittaminen on ennen kaikkea kokonaisuuden suunnittelua.

 

Entä eri valmistajien järjestelmät ja rajapinnat?

Nykyisessä kiinteistössä tieto kulkee usein useiden eri järjestelmien ja laitteiden välillä.

RAU-suunnittelussa määritellään, mitä tietoja järjestelmien välillä tarvitaan ja miten ne siirretään.

Tiedonsiirrossa voidaan käyttää esimerkiksi Modbusin ja BACnetin kaltaisia yleisiä protokollia. Pelkkä yhteinen tiedonsiirtoprotokolla ei kuitenkaan vielä ratkaise järjestelmien yhteensopivuutta.

Myös siirrettävät tiedot, toimintaperiaatteet ja vastuut pitää määritellä.

Toimiva rajapinta tarkoittaa, että järjestelmät välittävät toisilleen oikeaa tietoa oikeassa muodossa ja että tätä tietoa osataan käyttää suunnitellulla tavalla.

Kun rajapinnat määritellään jo suunnitteluvaiheessa, niiden toimivuutta ei tarvitse ratkaista vasta työmaalla tai käyttöönotossa.

 

Milloin RAU-suunnittelija tarvitaan hankkeeseen?

RAU-suunnittelija kannattaa ottaa mukaan aina, kun rakennuksen automaatiojärjestelmään tai sen ohjaamiin taloteknisiin järjestelmiin tehdään olennaisia muutoksia.

RAU-suunnittelua tarvitaan esimerkiksi, kun:

• rakennetaan uusi kiinteistö
• rakennusautomaatio uusitaan
• olemassa olevaa automaatiojärjestelmää laajennetaan
• ilmanvaihto-, lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmiä uusitaan
• kiinteistöön liitetään uusia teknisiä järjestelmiä
• järjestelmien välisiä rajapintoja muutetaan
• nykyisen automaation toiminnassa on ongelmia
• kiinteistön energiankäyttöä tai olosuhteita halutaan hallita nykyistä paremmin.

Mitä aikaisemmin RAU-suunnittelu liitetään hankkeen muuhun talotekniseen suunnitteluun, sitä paremmin järjestelmien toimintaperiaatteet ja rajapinnat voidaan ratkaista ennen toteutusta.

 

Miten rakennusautomaatio vaikuttaa energiankulutukseen?

Rakennusautomaatio vaikuttaa siihen, milloin ja millä teholla talotekniset järjestelmät toimivat.

Energiankulutukseen vaikuttavat esimerkiksi:

• ilmanvaihdon käyttöajat
• lämpötilojen asetusarvot
• lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmien säädöt
• tarpeenmukaiset ohjaukset
• lämmöntalteenoton toiminta
• poikkeustilanteiden tunnistaminen.

 

Hyvin suunniteltu automaatio mahdollistaa sen, että järjestelmät toimivat rakennuksen todellisen tarpeen mukaan.

Automaatio ei kuitenkaan itsessään tee rakennuksesta energiatehokasta.

Järjestelmä voi toteuttaa vain sellaista toimintaa, joka sille on suunniteltu ja ohjelmoitu.

Siksi energiatehokkuutta tarkasteltaessa pitää ymmärtää sekä rakennusautomaatio että sen ohjaamat LVI-järjestelmät.

Lue lisää siitä, miten RAU-suunnittelu vaikuttaa kiinteistön tulevaan energiankäyttöön.

 

Energiansäästötoimenpiteitä suunniteltaessa on tärkeää, että mukana on osaava LVI-suunnittelija. Järjestelmien käyttöaikoja, ilmamääriä, lämpötiloja tai muita säätöjä ei pidä muuttaa vain energiankulutuksen vähentämiseksi, vaan samalla on varmistettava rakennuksen tekninen toimivuus ja käyttäjille terveelliset, tarkoituksenmukaiset sisäolosuhteet.

Hyvä energiatehokkuus syntyy siitä, että rakennus käyttää energiaa tarkoituksenmukaisesti – ei siitä, että talotekniikan toiminnasta tingitään.

 

Lue myös: Kiinteistön energiajohtaminen ja talotekninen konsultointi

 

Pitääkö vanha rakennusautomaatio aina uusia kokonaan?

Ei välttämättä.

Olemassa olevan kiinteistön kohdalla ensimmäinen kysymys ei pitäisi olla mitä uusitaan, vaan miten nykyinen järjestelmä toimii ja mitä sillä voidaan edelleen tehdä.

Ennen laajempaa uusimista voidaan selvittää esimerkiksi:

• järjestelmän tekninen kunto
• laitteiden ja ohjelmistojen elinkaari
• käytettävissä olevat mittaukset
• antureiden toiminta
• aikaohjelmat ja asetusarvot
• järjestelmien väliset rajapinnat
• hälytykset ja niiden toimivuus
• mahdollisuudet järjestelmän laajentamiseen.

Joskus ongelma voidaan ratkaista ohjelmointia, säätöjä tai yksittäisiä komponentteja muuttamalla.

Toisessa kohteessa järjestelmän tekninen ikä tai rajoitukset voivat puoltaa laajempaa uusimista.

Nykytilanteen selvittäminen auttaa kohdentamaan investoinnit siihen, missä niistä saadaan todellista hyötyä.

 

Lue myös: Paljonko rakennusautomaation uusiminen maksaa ja kuinka kauan se kestää?

 

RAU-suunnittelu jatkuu käyttöönottoon asti

Rakennusautomaatiosuunnitelma luo perustan toteutukselle, mutta järjestelmän toimivuus pitää myös varmistaa RAU-valvonnalla ja käyttöönotossa.

Käyttöönotossa ja toimintakokeissa tarkastellaan esimerkiksi:

• vastaako toteutus suunnitelmia
• toimivatko mittaukset oikein
• toteutuvatko suunnitellut ohjaukset
• reagoivatko järjestelmät eri käyttötilanteisiin oikein
• toimivatko hälytykset
• toimivatko eri järjestelmien rajapinnat
• onko automaatiossa käytettävä tieto luotettavaa.

Tässä korostuu jälleen kokonaisuuden ymmärtäminen.

Yksittäinen venttiili, anturi tai ilmanvaihtokone voi toimia oikein, vaikka koko järjestelmän toimintaketjussa olisi ongelma.

Siksi rakennusautomaation toimivuuden arvioinnissa ei tarkastella vain sitä, toimiiko jokin laite, vaan myös sitä, toimiiko koko talotekninen järjestelmä suunnitellulla tavalla.

 

Mitä LVI- ja RAU-suunnittelu yhdessä mahdollistavat?

Kun LVI-järjestelmät ja niitä ohjaava rakennusautomaatio suunnitellaan yhdessä, järjestelmän toiminta voidaan määritellä kokonaisuutena jo ennen toteutusta.

Tällöin esimerkiksi lämmityksen, ilmanvaihdon ja jäähdytyksen toimintaperiaatteet, tarvittavat mittaukset, ohjaukset ja järjestelmien väliset rajapinnat voidaan ratkaista niin, että ne tukevat samaa tavoitetta.

 

Yhteinen suunnittelu vähentää tilanteita, joissa yksittäiset järjestelmät toimivat oikein mutta talotekninenkokonaisuus ei.

Hyvin suunniteltu rakennusautomaatio ei ole mahdollisimman monimutkainen, vaan tarkoituksenmukainen, ymmärrettävä ja hallittava osa rakennuksen talotekniikkaa.

 

Parhaimmillaan rakennusautomaatio tekee eri järjestelmien toiminnasta ennakoitavaa ja helposti hallittavaa, auttaa ylläpitoa havaitsemaan poikkeamat ajoissa sekä tukee rakennuksen toimivuutta, hyviä olosuhteita ja energiatehokkuutta koko sen käytön ajan.

Lue myös: LVI-konsultti vs. LVI-suunnittelija – mitä eroa niillä on ja kumpaa hankkeesi tarvitsee?

 

 

Usein kysyttyä RAU-suunnittelusta

 

Mitä RAU tarkoittaa?

RAU on rakennusautomaatiosta käytetty lyhenne. RAU-suunnittelulla tarkoitetaan rakennusautomaatiojärjestelmien ja niiden toimintojen suunnittelua.

 

Mitä RAU-suunnittelija tekee?

RAU-suunnittelija määrittelee, miten rakennuksen teknisiä järjestelmiä mitataan, ohjataan, säädetään ja valvotaan. Työhön kuuluvat muun muassa toimintaselostukset, säätökaaviot, pistelistat ja järjestelmien välisten rajapintojen määrittely.

 

Mitä eroa on LVI- ja RAU-suunnittelulla?

LVI-suunnittelussa suunnitellaan esimerkiksi rakennuksen lämmitys-, ilmanvaihto-, vesi-, viemäri- ja jäähdytysjärjestelmiä sekä erityisjärjestelmiä. RAU-suunnittelussa määritellään, miten näiden ja muiden teknisten järjestelmien toimintaa ohjataan ja seurataan. Käytännössä suunnittelualat liittyvät tiiviisti toisiinsa.

Voiko vanhaa rakennusautomaatiota päivittää?

Usein voi. Tarvittavan uudistuksen laajuus riippuu nykyisen järjestelmän kunnosta, teknisestä elinkaaresta, rajapinnoista ja siitä, mitä kiinteistön automaatiolta tulevaisuudessa tarvitaan. Ennen uusimispäätöstä kannattaa selvittää nykyisen järjestelmän tila ja kehittämismahdollisuudet.

Milloin rakennusautomaation toiminta kannattaa selvittää?

Selvitys on ajankohtainen esimerkiksi silloin, kun kiinteistössä esiintyy toistuvia olosuhdeongelmia, energiankulutukselle ei löydy selvää syytä, järjestelmät toimivat ristiriitaisesti tai rakennuksen LVI-järjestelmiin suunnitellaan merkittäviä muutoksia.

Rakennusautomaatiosuunnittelu osana toimivaa talotekniikkaa

Rakennusautomaatio jää usein huomaamattomaksi silloin, kun kaikki toimii.

Juuri siinä on sen tehtävä.

Lämmitys reagoi olosuhteisiin, ilmanvaihto toimii tarpeen mukaan, jäähdytys käynnistyy oikeassa tilanteessa ja poikkeamista saadaan tieto silloin, kun niihin voidaan vielä reagoida.

Toimiva kokonaisuus edellyttää, että automaatio ja sen ohjaama talotekniikka on suunniteltu toimimaan yhdessä.

 

 

LVI-Sasto – LVI- ja RAU-suunnittelu saman asiantuntijaketjun kautta

LVI-Sasto tarjoaa LVI- ja rakennusautomaatiojärjestelmien suunnittelua, konsultointia ja valvontaa uudis-, korjaus- ja muutoshankkeisiin.

Kun LVI- ja RAU-suunnittelua tarkastellaan saman taloteknisen kokonaisuuden osina, järjestelmien toimintaperiaatteet, ohjaukset ja rajapinnat voidaan yhteensovittaa jo suunnitteluvaiheessa.

 

Tarvitsetko RAU-suunnittelua, rakennusautomaation nykytilanteen selvittämistä tai LVI- ja automaatiojärjestelmien yhteensovittamista?

 

Ota yhteyttä LVI-Sastoon, niin käydään kohteen tilanne ja tarpeet läpi.