Rakennusautomaatiojärjestelmän suunnitteluohje 1 (8) Kontermo Oy INSINÖÖRITOIMISTO rauno.pousi@kontermo.fi ohivalinta 09-43 55 25 12 matkapuh. 050-525 25 23 Suunnitteluohje Työ nro: 1785. 24.6.2004 1 (8) Sinikalliontie 5, 02630 Espoo puh: 09 43 55 250 kontermo@kontermo.fi Y-tunnus: 0646201-1 kotipaikka: Espoo fax: 09 43 55 25 55 www.kontermo.fi Alv.rek. etalonmies- Arabianrannan automaattisten asukaspalveluiden suunnitteluohje Liite 1: Rakennusautomaatiojärjestelmän suunnitteluohje
Rakennusautomaatiojärjestelmän suunnitteluohje 2 (8) SISÄLLYSLUETTELO 1 YLEISTÄ...3 2 ALAKESKUS...4 2.1 ALAKESKUSKOTELO...4 2.2 ALAKESKUSTOIMINNOT...4 3 TALOJAKAMOON JA HUONEISTOJAKAMOIHIN LIITTYVÄT VAATIMUKSET...5 4 HUONEISTON I/O-YKSIKKÖ...5 5 KAAPELOINTI...5 6 KENTTÄLAITTEIDEN LIITYNNÄT...6 7 KULUTUSMITTAUKSET...6 8 TIEDONSIIRTO JA KÄYTTÖLIITTYMÄT...7 8.1 VALVOMON KÄYTTÖLIITTYMÄ...7 8.2 ALAKESKUKSEN KÄYTTÖPÄÄTE...8 8.3 HUONEISTON KÄYTTÖLIITTYMÄ...8 9 URAKKARAJAT...8 Liitteet: LVI 01-1 Toimintakaavio Lämmönjakolaitteet, esimerkkikaavio LVI 01-2 Toimintaselostus Lämmönjakolaitteet, esimerkkikaavio LVI 02-1 Toimintakaavio Ilmastointikojeisto, esimerkkikaavio LVI 02-2 Toimintaselostus Ilmastointikojeisto, esimerkkikaavio LVI 03-1 Toimintakaavio Erilliset kiinteistön rakennusautomaatioliitynnät LVI 03-2 Toimintaselostus Erilliset kiinteistön rakennusautomaatioliitynnät LVI 04-1 Toimintakaavio Huoneiston rakennusautomaatioliitynnät LVI 04-2 Toimintaselostus Huoneiston rakennusautomaatioliitynnät
Rakennusautomaatiojärjestelmän suunnitteluohje 3 (8) 1 Yleistä Kukin kiinteistö varustetaan LonWorks-pohjaisella vapaasti ohjelmoitavalla rakennusautomaatiojärjestelmällä, joka toimii käyttäen avointa standardia Lon-tiedonsiirtoprotokollaa. Järjestelmä koostuu: teknisiin tiloihin sijoitettavista alakeskuksista, joista on Lan-väyläyhteys aluevalvomoon alakeskuksiin liitetyistä kiinteistön automaatiolaitteista ja muista kiinteistötekniikan liitynnöistä tähtiverkosta, joka yhdistää talojakamoon sijoitettavan alakeskuksen reitittimen kautta huoneistokohtaisiin huoneistojakamoihin huoneistojakamoihin sijoitettavista I/O-yksiköistä ja huoneistojen I/O-yksikköihin liitetyistä automaatiolaitteista ja liitynnöistä. Järjestelmän rakenne on esitetty oheisessa kuvassa. Kuva 1. Kiinteistön rakennusautomaatiojärjestelmän periaatekaavio
Rakennusautomaatiojärjestelmän suunnitteluohje 4 (8) 2 Alakeskus Järjestelmän toimitus voi tapahtua osatoimituksina, kuten kaukolämpökeskus automatiikkoineen, ilmastointikojeisto automatiikkoineen ja erillislaitteiden liitynnät. Kuhunkin osatoimitukseen sisältyy tällöin säätölaitteet sekä rakennusautomaatioliitynnät ja ohjelmat. Mikäli kaukolämpökeskus tai ilmastointikojeisto toimitetaan säätölaitteet sisältävänä pakettitoimituksena, tulee säätölaitteiden kuulua rakennusautomaatiotoimitukseen. Rakennusautomaatiojärjestelmä voidaan toimittaa joko omana rakennusautomaatiourakkana tai muuhun urakkaan alistettuna alaurakkana tai toimituksena. Tässä ohjeessa käytetään rakennusautomaatiourakoitsijasta ja toimittajasta yhteisnimitystä rakennusautomaatiourakoitsija. Alakeskus muodostuu alakeskuskotelosta ja siihen sijoitetuista jännitelähteistä, I/Omoduuleista ja apulaitteista. 2.1 Alakeskuskotelo Työselostustekstin malli: Metallinen, ovimallinen, lukollinen kotelo. Ovessa on kiinteästi asennettu tukeva piirustustasku. Suojausluokka IP54. Varustettu pääkytkimellä, numeroiduilla riviliittimillä, maadoitustarvikkeilla ja kaapeleiden läpivientitiivisteillä. Liitin kannettavaa käyttöpäätettä varten. Pääkytkin ja 230V laitteet merkitään asianmukaisesti. Kaikki johdot kytketään riviliittimiin. Sisäinen johdotus johtokouruissa, vahvavirta- ja heikkovirtajohdot omissa kouruissaan. Jännitesyöttö on varustettu ylijännitesuojalla. Jos alakeskukseen on liitetty hissihälytyksiä, varustetaan alakeskus niiden osalta vähintään 10 minuutin varajännitelaitteella (UPS). Laajennusvara I/O-liityntöjen sekä valmiiden riviliittimien ja läpivientitiivisteiden osalta vähintään 20 %. 2.2 Alakeskustoiminnot Alakeskus toimii kiinteistön Lon-väylään liitettävänä yhtenä tai useampana solmuna (Node). Kenttälaitteet liittyvät järjestelmään alakeskuksessa olevien I/O-moduulien kautta. Työselostustekstin malli: Alakeskuksen tulee pysyä itsenäisesti suorittamaan vähintään seuraavat toiminnot: DDC-säätöohjelmat mittaustietojen näyttö aikaohjelmat tapahtumaohjelmat käyttötilojen valvonta raja-arvojen valvonta pulssitietojen keruu Tiedonsiirron katkeaminen muihin alakeskuksiin tai valvomoon ei saa häiritä alakeskuksen normaalia toimintaa. Säätöohjelmien mahdollisesti toisista alakeskuksista käyttämät lämpötilamittaukset tms. jäävät häiriötilanteessa näyttämään viimeksi mitattua arvoa katkoksen ajaksi. Alakeskusohjelmissa tulee olla tarvittavat laitteisiin sekä säätö- ja ohjauspiireihin liittyvät standardiverkkomuuttujat (SNVT), jotta mittaus-, hälytys-, asetusarvo- ym. tiedot siirtyvät Lon-verkkoon ja kaikki toimintaselostuksissa määritellyt ohjaukset ym. toiminnot samoin kuin asetusarvo- ja säätöparametrimuutokset voidaan LonTalk-protokollaa käyttäen toteuttaa valvomosta tai muulta käyttöpäätteeltä. Tarvittaessa käytetään Helsingin kaupungin laatimien verkkomuuttujasuositusten mukaisia muuttujia. Kaikista liitynnöistä ja säätöohjelmista tulee olla yksityiskohtaiset verkkomuuttujaluettelot.
Rakennusautomaatiojärjestelmän suunnitteluohje 5 (8) Kiireellisimpiä hälytyksiä (hissi-, rikosilmoitus- ja tiedonsiirtohälytykset yms.) varten alakeskuksessa tulee olla valvomon toiminnasta ja verkkojännitteestä riippumaton hälytyksen siirtojärjestelmä, jolla ao. hälytykset siirretään esim. vartiointiliikkeelle yleisen tietoliikenneverkon kautta. 3 Talojakamoon ja huoneistojakamoihin liittyvät vaatimukset Lukittavaan talojakamoon sijoitetaan seuraavat rakennusautomaatiolaitteet: alakeskus Lon-väyläkaapeloinnin reititin relekotelo huoneistokohtaisten väyläkaapelien lähtöjä varten mediamuunnin alueväylään liittymistä varten Alakeskukselle tuodaan erillinen 16A (3x2,5 S) sähkönsyöttö. Rakennusautomaatiolaitteet sijoitetaan talojakamon laitekaappiin, josta niitä varten on varataan tilaa esim. 450x350xkaapin syvyys. Huoneistokohtaiset I/O-yksiköt apulaitteineen sijoitetaan huoneistojakamoihin joko omaan lukittavaan koteloon tai ryhmäkeskuksen kanssa yhteiseen, erillisellä IT-osalla varustettuun koteloon. Rakennusautomaatio-osalla tulee olla erillinen lukittava ovi tai työkalulla avattava kansi, joka varustetaan ovikoskettimella. Huoneistojakamosta varataan I/O-yksikköä ja apulaitteita varten tilaa 180x450x95mm. Laitteille tuodaan yhteinen sähkönsyöttö 16A/230V 3x2,5mm 2 kaapelilla. Maadoitus tuodaan ryhmäkeskukselta MKEM 6 kevi-johtimella. Talojakamoon ja huoneistojakamoon liittyvät yleiset vaatimukset on esitetty suunnitteluohjeen yleisosassa. Suunnittelijan tulee kussakin tapauksessa tarkistaa laitteiden tilantarve. 4 Huoneiston I/O-yksikkö 5 Kaapelointi Huoneistojakamossa sijaitseva I/O-yksikkö toimii Lon-väylään liitettävänä solmuna (Node), johon huoneiston kenttälaitteet ja toiminnot liitetään. Siinä tulee olla tarvittavat standardiverkkomuuttujat (SNVT), jotta mittaus-, hälytys- ym. tiedot siirtyvät Lon-verkkoon ja kaikki toimintaselostuksissa määritellyt ohjaukset ym. toiminnot voidaan LonTalk-protokollaa käyttäen toteuttaa valvomosta tai muulta käyttöpäätteeltä. Liitynnöistä tulee olla yksityiskohtaiset verkkomuuttujaluettelot. I/O-yksikkö sisältää seuraavat laitteet: yksi tai useampi I/O-moduuli ja niiden virtalähde kaapeleiden liitinpaneelit/rimat akkuvarmistettu virtalähde 12VDC murto- ja palovaroitinhälytysten varmistamiseksi I/O-yksikön ovikytkin antaa ovea avatessa hälytyksen alakeskukselle, joka tällöin kytkee yksikön irti Lon-väylästä. Talojakamoon sijoitetaan rakennusautomaatiojärjestelmän reititin, josta vedetään väyläkaapelit kiinteistön alakeskukseen ja huoneistojakamoihin. Huoneistojakamoihin vedettävä kaapelointi toteutetaan reitittimeltä tähtiverkkona kuvan 1 mukaisesti. Työselostustekstin malli: Rakennusautomaatiojärjestelmän reitittimen ja alakeskuksen välinen väyläkaapeli samoin kuin huoneistojakamoihin vedettävä väyläkaapelointi on LONAK 2x2x0,65. Alakeskuksen ja kenttälaitteiden välinen kaapelointi toteutetaan seuraavasti: lämpötilamittaukset KLMA 2x0,8+0,8 tai JAMAK 2x(2+1)x0,5 muut mittaukset KLMA 4x0,8+0,8 tai JAMAK 2x(2+1)x0,5 toimilaitteet 24V KLMA 4x0,8+0,8 tai JAMAK 2x(2+1)x0,5 erilliset hälytykset ja käyttötilatiedot KLM 2x0,8 tai NOMAK 2x2x0,5+0,5
Rakennusautomaatiojärjestelmän suunnitteluohje 6 (8) on-off ohjaukset 24V KLM 2x0,8 tai NOMAK 2x2x0,5+0,5 pellintoimilaitteet 230V MMJ 4x1,5 on-off ohjaukset 230V MMJ 2x1,5 Kulutusmittarien kaapelointi kulutusmittausten keskittimeen toteutetaan NOMAK 2x2x0,5+0,5 kaapeleilla. Huoneistokohtainen kaapelointi toteutetaan parikierretyillä cat 6-luokan kaapeleilla. Kaapelit vedetään huoneistojakamolta tähtimäisesti huoneiden liitäntärasioille. Huoneistojen laitteet kytketään liitäntärasioihin. Liittämättömiä kaapeleita ei tarvitse rasioissa päättää liittimiin. Kaikki kaapelin merkitään kuitenkin molemmista päistään. Liitetyt kaapelit maadoitetaan huoneistojakamon päässä. Kuhunkin asuinhuoneeseen ja eteistilaan suositellaan kolmea liitäntärasiaa: oma rakennusautomaatiorasia huoneen RJ45-rasian yhteyteen, ovenpieleen valaistuskytkimien yläpuolelle sekä kattoon esimerkiksi oven yläpuolelle rasia, josta on yhteys valaistuksen jakorasiaan. Liitäntärasiat ja niiden sijainti esitetään kunkin kohteen suunnitelmissa. Kaapelointiin liittyvät yleiset vaatimukset on esitetty suunnitteluohjeen yleisosassa. 6 Kenttälaitteiden liitynnät Tyypilliset kiinteistön ja huoneistojen rakennusautomaatioliitynnät on esitetty liitteinä olevissa mallitoimintakaaviossa ja niiden toimintaselostuksissa. Lämmönjakolaitteiden ja ilmastointikojeiden liitynnät samoin kuin erilliset kiinteistön liityntäpisteet liitetään suoraan alakeskukseen. Huoneistokohtaiset liitynnät liitetään kunkin huoneiston I/O-yksikköön. Alakeskukseen ja I/O-yksikköihin liitettävät kentän laitteet ovat perinteisiä kosketintietoja ja analogista mittausviestiä lähettäviä laitteita. Laitteiden tarvitsema 24V tai tätä pienempi syöttöjännite tuodaan alakeskukselta tai huoneistoissa I/O-yksiköltä liityntäkaapelin yhdessä johtoparissa. Liitteinä olevat toimintakaaviot ovat esimerkkejä. Kunkin kohteen liitynnät rakennusautomaatiojärjestelmään täsmennetään ao. kohteen suunnittelun yhteydessä. Seuraavat huoneistokohtaiset rakennusautomaatioliitynnät pyritään kuitenkin toteuttamaan mallitoimintakaavion ja selostuksen mukaisesti kaikissa kohteissa: kotona/poissa läsnäolokytkin yksi tai useampi läsnäolotunnistin yksi tai useampi palovaroitin kosteushälytinyksikkö yhdellä tai useammalla kosteusanturilla kylmän ja lämpimän veden kulutusmittaukset ja ao. vesijohtojen magneettiventtiilit hälytyksen estopainike I/O-yksikön ovikytkin Huoneistojen lämpötilanmittauksia varten tulee rakennusautomaatiotoimitukseen sisältyä sovittu määrä n. 2 m liitäntäkaapelilla ja RJ45-liittimellä varustettuja lämpötilan irtoantureita. Kunkin huoneiston I/O-yksikön yksi AI-lähtö varustetaan RJ45-liittimellä, jolla se tarvittaessa voidaan liittää huoneistojakamon IT-osan johonkin vapaaseen tiedonsiirtoväylään. Irtoanturi voidaan tällöin liittää sen huoneen RJ45-liittimeen, jonka lämpötilaa halutaan seurata. 7 Kulutusmittaukset Kiinteistöön hankitaan kulutusmittausten keskitin, johon liitetään: kiinteistön kylmän veden kulutusmittari kiinteistön lämpimän käyttöveden kulutusmittari kiinteistön kaukolämpömittari kiinteistösähkön kulutusmittari huoneistokohtaiset sähkömittarit
Rakennusautomaatiojärjestelmän suunnitteluohje 7 (8) Kiinteistön kaukolämpömittarin samoin kuin kylmän ja lämpimän käyttöveden kulutusmittarien tulee olla varustettu Mbus-väyläliitynnällä tai potentiaalivapaalla impulssiulostulolla. Vesimittarien pulssitiheys on 1 impulssi / 10 litraa. Kiinteistön ja huoneistojen sähkömittarit toimittaa kaupungin energialaitos ja ne on varustettu Mbus-väyläliitynnällä. Kulutusmittausten keskitin sijoitetaan kiinteistösähkön kulutusmittarin läheisyyteen (etäisyys alle 10m). Keskitin liitetään suoraan kiinteistön lähiverkkoon (LAN). Sen tulee olla varustettu tarvittavilla liitynnöillä kulutusmittarien ja lähiverkon liitäntöjä varten. Mikäli rakennuttajalla on kiinteistön kulutusmittauksia varten oma mittarointikäytäntö, käytetään sitä. Huoneistokohtaiset kylmän ja lämpimän käyttöveden kulutusmittarit liitetään huoneistojen I/Oyksikköihin. Niiden tulee olla varustettu potentiaalivapailla impulssiulostuloilla, pulssitiheys 1 impulssi / 10 litraa. 8 Tiedonsiirto ja käyttöliittymät I/O-moduulien ja alakeskuksen välinen tiedonsiirto perustuu standardiverkkomuuttujiin ja avoimeen LonTalk-protokollaan. Väyläsovittimina käytetään vapaan topologian sovittimia (Transceivers) mallia LPT-10 tai FTT-10. Alakeskuksen ja aluevalvomon välisessä tiedonsiirrossa käytetään alueen lähiverkkoa, johon alakeskus liitetään. Mikäli LonTalk-protokollan muuntaminen aluevalvomon käyttämään protokollaan vaatii erillistä mediamuunninta, sen toimittaa rakennusautomaatiourakoitsija. 8.1 Valvomon käyttöliittymä Rakennusautomaatiourakoitsija laatii järjestelmään liitetyistä laitteistoista seuraavat grafiikkakuvat, jotka tallennetaan aluevalvomon serverille: lämmönjakolaitteiden grafiikkakuva ilmastointikojeiden grafiikkakuvat grafiikkakuva tai aktiivinen tekstisivu erillisistä kiinteistön rakennusautomaatioliitynnöistä grafiikkakuva tai aktiivinen tekstisivu huoneistojen rakennusautomaatioliitynnöistä Kunkin kiinteistön ja huoneiston hälytyshistoriatiedot, kulutusmittaustiedot ja trendiseurantaohjelmien tiedot tallentuvat aluevalvomon serverille. Kommunikointi järjestelmän kanssa tapahtuu grafiikkakuvien ja tekstisivujen kautta. Grafiikkakuvat laaditaan siten, että niiden käyttö on mahdollista selaimella (Internet Explorer) ilman erillistä valvomo-ohjelmistoa tai lisenssiä. Lon-solmujen standardiverkkomuuttujien (SNVT) tulee mahdollistaa, että valvomosta pystytään tekemään vähintään alla luetellut ohjaustoimenpiteet sekä lukemaan hälytys-, käyttötila-, mittaus- ym. verkkomuuttujien arvot. Huom: Toteutustapa ja vaatimukset täsmennettävä aluevalvomon suunnittelun ja hankinnan yhteydessä. Säätimet: asetusarvojen muutokset verkostojen säätimissä säätökäyrän kulmapisteiden muutokset verkostojen säätimissä säätökäyrän suuntaissiirto verkostojen säätimissä liukuvien ylä-/alarajojen asetus ja vastaavien hälytysten luku venttiilin asetus käsiajotilaan ja käsiohjausarvon antaminen Aikaohjelmat: aikaohjelmiin liittyvien kaikkien parametrien muutokset aikaohjelman tilan pakko-ohjaus Raja-arvohälytykset: hälytysrajojen asettelut (ylä-/alaraja, tarpeen mukaan myös yläylä-/ala-alaraja) vastaavien hälytyspisteiden luku
Rakennusautomaatiojärjestelmän suunnitteluohje 8 (8) Raja-arvo-ohjaukset: ohjausrajojen muutokset (esim: lux-anturi/hämäräraja, yms. raja-arvoon lukitut ohjaustapahtumat) Pakko-ohjaukset: pakko-ohjaus (HIDAS/NOPEA/SEIS, KÄY/SEIS, PÄÄLLE/POIS) Käyntiaikamittaukset: mittausarvon nollaus ylärajan asetus ylärajahälytyksen luku 8.2 Alakeskuksen käyttöpääte Alakeskukseen liittyy kiinteä tai kannettava käyttöpääte, jolla voidaan toteuttaa samat ohjaustoimenpiteet ja lukea samat verkkomuuttujien arvot kuin valvomosta. Käyttöpääte voi olla varustettu tekstivalikoilla tai se voi olla grafiikkapääte, jolloin siinä tulee olla samat grafiikkakuvat kuin valvomossa. 8.3 Huoneiston käyttöliittymä 9 Urakkarajat Huoneistoon asennettavat käyttökytkimet, jotka on esitetty liitteessä LVI 04-1, muodostavat minimitason käyttöliittymän. Huoneistojen haltijat voivat PC:n selaimen kautta ottaa yhteyden valvomoon ja tarkastella oman huoneistonsa tietoja. Huoneiston käyttöliittymänä voi toimia myös digi-tv-vastaanotin, jolla otetaan yhteys aluevalvomoon. Kunkin huoneiston tiedot on suojattu huoneistokohtaisella käyttäjätunnus & salasanaparilla. Urakkarajat ovat samat kuin normaalissa asuinrakentamisessa: Rakennusautomaatiourakoitsija tai toimittaja hankkii, asentaa ja kytkee rakennusautomaatiojärjestelmään kuuluvat säätölaitteet, alakeskukset, I/O-yksiköt ja reitittimet sekä mahdollisen Lon/Lan-mediamuuntimen. Putkistoon asennettavat laitteet asentaa kuitenkin putkiurakoitsija. Lämmönjakopakettien ja ilmastointikojepakettien osalta rakennusautomaatiourakoitsija toimittaa säätölaitteet pakettivalmistajalle, joka asentaa ne. Rakennusautomaatiourakoitsija kytkee muiden osapuolien toimittamat suoraan rakennusautomaatiojärjestelmään liitettävät heikkovirtalaitteet. Rakennusautomaatiourakoitsija toimii systeemi-integraattorina, joka vastaa kaikkien Lonjärjestelmään liittyvien työpiirustusten, laitteiden, tarkastusten ja toimintojen yhteensopivuudesta ja koordinoinnista. Huom: Aluevalvomon asettamat vaatimukset kiinteistön rakennusautomaatiojärjestelmän toiminnoille sekä valvomon ja rakennusautomaatiojärjestelmän väliset rajapinnat on täsmennettävä valvomon suunnittelun ja hankinnan yhteydessä. Sähköurakoitsija hankkii ja asentaa rakennusautomaatiojärjestelmään liittyvät kaapelit. Sähköurakoitsija myös kytkee kaikki 230/400V kaapelit. Putkiurakoitsija asentaa kiinteästi putkistoon asennettavat moottoriventtiilit, anturit ja muut säätölaitteet. Helsingin kaupungin energialaitos toimittaa kulutusmittausten keskittimen ja kytkee siihen energia- ja vesilaitoksen kulutusmittarien liitynnät.