Uusimmat energiatehokkaat käytännöt ja sovellukset julkisissa rakennuksissa ETSIVÄ-Energiankulutus- ja olosuhdeseuranta hankkeen esittely Sirpa Eskelinen Helsingin kaupunki Rakennusvirasto HKR-Rakennuttaja 23.10.2012 sirpa.eskelinen@hel.fi
Energiatehokkuussopimus v. 2008-2016 päätavoite 9 % energiansäästö sopimusjaksolla 2008-2016 tavoite lasketaan kaupungin vuoden 2005 toteutuneesta energiankulutuksesta (1 430 880 MWh) em. energiakulutuksessa on huomioitu kaupungin palvelu- ja asuinrakennusten sähkönkulutus, polttoaineet, katu- ja muu ulkovalaistus, vesihuolto sekä liikenteen rakennukset asuinrakennuksilla oma energiansäästösopimuksensa VAETS (solmittu v. 2010), jossa kiinteistösähkö on myös huomioitu Helsingin kaupungilla 9 %:n säästötavoitetta vastaava kiinteä energiamäärä on 128,8 GWh kulutuksen ei edellytetä olevan määrällisesti 9 % alhaisempi kuin vuonna 2005 energiansäästöksi lasketaan tulevan kulutuksen estäminen
Miksi ETSIVÄ-projekti käynnistettiin? Energiatehokkuussopimus on yksi monista Helsingin kaupungin sitoumuksista parannettaessa energiatehokkuutta ja taisteltaessa ilmastonmuutosta vastaan. Helsingin kaupungin työntekijät tarvitsevat työkaluja voidakseen toteuttaa yhä tiukkenevia energiatehokkuus- ja olosuhdevaatimuksia. Kaupungilla syntyikin ajatus uudesta energiatehokkuus- ja olosuhdetyökalusta. Työkalu nimettiin energiatehokkuuden sekä sisäilmaolosuhteiden raportointi- ja vahtijärjestelmäksi, lyhyemmin ETSIVÄksi. Oli havaittu, että erityisesti kaupungin kiinteistöhuoltohenkilöstö tarvitsee apuvälineitä. Huoltohenkilöstön vaihtuvuus on melko nopeaa ja sen käytössä olevat energia- ja olosuhdeseurannan työvälineet vaativat paneutumista.
Energiankulutuksen seuranta ja raportointi Helsingin kaupungin omistamissa kiinteistöissä säännöllinen kiinteistökohtainen sähkön-, lämmön- ja vedenkulutuksen vuosikulutusseuranta aloitettiin vuonna 1978 vuonna 1978 aloitettiin myös vuosittainen energiankulutusraportointi Helsingin kaupunginhallitukselle. 1990-luvun alussa tehtiin tilaustyönä kuukausikulutusseurantaa muutamiin julkisiin rakennuksiin. Säännöllinen kuukausikulutusseuranta aloitettiin Opetusviraston kouluissa 1993. Kuukausikulutusseuranta laajeni myöhemmin koskemaan Kiinteistöviraston isoimpia kulutuskohteita.
Energiankulutuksen seuranta ja raportointi Helsingin kaupungin omistamissa kiinteistöissä säännöllinen kiinteistökohtainen sähkön-, lämmön- ja vedenkulutuksen kuukausikulutusseuranta aloitettiin vuonna 1995 (KULU-järjestelmä) Vuonna 2005 KULU-järjestelmä integroitiin osaksi internetpohjaista huoltokirjaohjelmaa (PAKKI). Internet-pohjainen, kiinteistökohtainen energiankulutusseuranta koko kaupunkikonsernin tasolla alkoi vuonna 2008 koskien kaikkia palvelukiinteistöjä. Lähitulevaisuudessa siirrytään kaupunkitasolla reaaliaikaiseen kulutus- ja olosuhdeseurantaan.
Kulutus- ja olosuhdeseurannan kehittäminen Helsingin kaupungin omistamissa kiinteistöissä Kulutus- ja olosuhdeseurannan kehittämiseksi on aloitettu ETSIVÄ-projekti (2010-2012), jonka tarkoituksena on laajentaa nykyistä KULU-järjestelmää. Projektin rahoittavat Tekes, VTT sekä projektiin osallistuvat tahot. Projektiin osallistuvat mm. Vaisala, Suomen Sisäilmakeskus Oy, Motiva Oy, Aalto Yliopisto, Aalto Yliopistokiinteistöt, Helsingin kaupunki, Porin kaupunki, Espoon kaupunki, Buildercom Oy, Lamit Oy, Skanska, ISS, Fidelix ja MX Electrix Oy. Helsingin kaupunki toimii projektin ohjausryhmän puheenjohtajana. Lisäksi VTT ja H:gin kaupunki tekevät projektin taustalla kehitystyötä demoaineiston tuottamiseksi ja testaamiseksi.
Kulutus- ja olosuhdeseuranta Helsingin kaupungin omistamissa kiinteistöissä Seurantatarpeet sekä vaatimuksia kerättävälle tiedolle
Kulutus- ja olosuhdeseuranta Helsingin kaupungin omistamissa kiinteistöissä Kaupungin seurantatarpeet jakautuvat seuraaviin kolmeen osa-alueeseen: 1) Uudisrakennukset ja laajat peruskorjaukset sekä automaatiouusinnat : rakennus liitetään automaattisesti automaatiojärjestelmään, jolloin tarkempaa ja yksityiskohtaisempaa energiankulutus- ja olosuhdetietoa on saatavissa kulutus- ja olosuhdeseurantamittaukset automaatiojärjestelmästä, luenta tietokantaan lyhyellä mittausvälillä (esim. 10 min, 1 h) tarvitaan raportointityökalu tiedon jalostamiseksi halutuiksi raporteiksi energiankulutusten lisäksi myös olosuhdetiedoista on saatava raportteja
Kulutus- ja olosuhdeseuranta Helsingin kaupungin omistamissa kiinteistöissä 2) Vanhemmat rakennukset: vanhemmissa rakennuksissa on monien eri toimittajien automaatiojärjestelmiä erilaisilla mittausominaisuuksilla mahdollista kerätä esim. trenditiedot nykyisistä automaatiojärjestelmistä seurannan parantaminen edellyttää järjestelmien uusimista tilanteessa, jolloin energiankulutuksissa tai rakennuksen olosuhteissa on ilmennyt selviä ongelmia, tarkempi väliaikainen kulutus- ja olosuhdeseuranta voitaisiin järjestää esim. irtomittauksin (olemassa myös langattomia) raportointi rakennetaan saman raportointityökalun pohjalta kuin uudisrakennuksillakin, mutta raportointitarkkuus ei välttämättä ole samanlainen (riippuu paljolti ko. rakennuksen automaatio- ja mittaustekniikan tasosta)
Kulutus- ja olosuhdeseuranta Helsingin kaupungin omistamissa kiinteistöissä 3) Kulutusten vuosiraportointi viranomaisille: HKR-Rakennuttaja on velvollinen vuosittain raportoimaan edellisen vuoden energiankulutuksesta sekä energiatehokkuussopimuksen mukaisista toimenpiteistä Helsingin kaupunginhallitukselle sekä Motiva Oy:lle (TEM) vuositasoinen energiankulutustieto on riittävä tämän velvoitteen täyttämiseksi tarkempi taso ko. vuonna tulee kyseeseen, mikäli asetettujen tavoitteiden toteutumisen kuvaus sitä vaatii tulevaisuudessa myös viranomaisraportointi joudutaan antamaan tarkemmalla tasolla
Kulutus- ja olosuhdeseuranta Helsingin kaupungin omistamissa kiinteistöissä Rakennusautomaatiojärjestelmätiedonkeruu ETSIVÄ-raportteja varten: Tiedonkeruukohde: Kaukolämpö, datana mittarilta Kaukojäähdytys, datana mittarilta Vedenkulutus pulsseina (tai datana jos saa) Sähkö, datana mittarilta Päämittaus Alamittarit Olosuhdemittaukset lämpötilat ilmanlaatu Käyttöajat Laitteet Näytteenottoväli tiedonkeruussa on 10 min, 30 min, 1 h tai 1 vrk. Kullekin tiedolle on määritelty raja-arvot, joiden sisällä mittausarvojen on pysyttävä. Poikkeamatiedot tallennetaan eri käyttäjäryhmien raporteille.
Kulutus- ja olosuhdeseuranta Helsingin kaupungin omistamissa kiinteistöissä Eri käyttäjäryhmien raportointitarpeista
ETSIVÄ-raporttien sisältö Kiinteistönhuollon kulutusraportti, raportoitavat suureet: sähkön-, lämmön- ja vedenkulutukset sekä kulutusten vertailu tavoitteisiin Huoneen: huonelämpötilapoikkeamat huonetilan hiilidioksidipitoisuudet Huomioitava, kuinka kauan poikkeamatilanne voi S2:n mukaan jatkua. poikkeamahuoneiden poimiminen poikkeamien ilmoittaminen % yli tai alle tavoitearvon käyttöaikana Tuloilma: lämpötila, pysyvyys SFS-standardin mukaisesti verrataan lämpötilan asetusarvoon, vertailussa huomioitava ulkolämpötila kesäaikana ilmamäärä konekohtaisesti SFP-luku (energiankulutus saadaan konekohtaisesti taajuusmuuttajalta) tuloilmakoneen vuorokauden käyntiaika (h/arkipäivä) konekohtainen paineen pysyvyys (Pa)
ETSIVÄ-raporttien sisältö Kiinteistönhuollon kulutusraportti, raportoitavat suureet: Poistoilma: lämpötila, pysyvyys SFS-standardin mukaisesti ilmamäärä konekohtaisesti SFP-luku (energiankulutus saadaan konekohtaisesti taajuusmuuttajalta) poistoilman lämpötilahyötysuhde konekohtainen paineen pysyvyys (Pa) Muut: ilmanvaihdon jäähdytysteho jäähdytyskoneen käyntiajat / kk (vertailu edelliseen vuoteen nähden) hälytysten lukumäärä koko kiinteistössä / kk
ETSIVÄ-raporttien sisältö Isännöitsijän kulutusraportti, raportoitavat suureet: Kiinteistöittäin: sähkön-, lämmön- ja vedenkulutukset sekä kulutusten vertailu tavoitteisiin kuten käyttäjäraportilla olosuhdetiedot lyhyesti työskentelytiloista => Tilojen lämpötilapoikkeamat hiilidioksidipitoisuuspoikkeamat Koontiraportti kunkin isännöitsijän kaikista kohteista: osoitettava liikennevaloilla, mikäli kiinteistön jokin mittausarvo poikkeaa merkittävästi raja-arvoista isännöitsijällä on oltava pääsy kiinteistönhuollon raporttiin poikkeamien tarkempaa selvittämistä varten
ETSIVÄ-raporttien sisältö Käyttäjän (esim. rehtori, päiväkodin johtaja) kulutusraportti; käyttökohteesta raportoitavat suureet: Sähkön-, lämmön- ja vedenkulutukset sekä kulutusten vertailu tavoitteeseen tavoitteena on kunkin ominaiskulutuksen pieneneminen 2 % vuosittain vuoteen 2020 saakka sähkönsäästötavoitteessa huomioidaan käyttäjäsähkön osuus energiankulutustavoitteet on laskettava rakennussuunnitelmien yhteydessä Huonelämpötilat ja hiilidioksidipitoisuudet (prosenttia tavoitteen sisällä, prosenttia yli tai alle tavoitearvon), joiden on pysyttävä sisäilmastoluokituksen mukaisissa raja-arvoissa kouluissa sovelletaan S2 tai S3 arvoja huonelämpötiloista määritetään keskiarvot käyttöajoista (tavoitearvot on ilmoitettava raportissa) uusissa rakennuksissa olosuhteet mitataan tilakohtaisesti uusissa rakennuksissa myös ilmanvaihtoa ohjataan läsnäolotunnistimin
ETSIVÄ-raporttien sisältö Hallintokunnan kulutusraportti, raportoitavat suureet: Koontiraportti hallintokunnan kaikista käyttökohteista: Jätetään tässä vaiheessa varaus hallintokuntakohtaiselle koontiraportille. Koontiraportin sisältö olisi todennäköisesti hyvin lähellä käyttäjäkohtaisen raportin sisältöä, mutta siinä olisi huomioitu kaikki ko. hallintokunnan käyttökohteet. Asiantuntijaraportin sisältö: Käyttöliittymä: Sisäilmastoluokitukset Säätöstandardit Asiantuntijan käyttöliittymästä rakennetaan pääsy kaikkien muiden käyttäjäryhmien ETSIVÄ-käyttöliittymiin. Voidaan laatia tarkemmat analyysit rakennuksen tilasta.
ETSIVÄn järjestelmäarkkitehtuuri VTT Extranet Helsinki Office Network Helsinki BMS network FTP Internet FTP
Rakennuksen yleistilanteen tarkistaminen nopeaa
Porautuminen yksityiskohtiin
Jatkotoimet Nykyinen TEKES-projekti loppuu vuoden 2012 vaihteeseen mennessä. Prototyypin kehittäminen toimivaksi työkaluksi asti vaatii vielä työtä. Jatkotoimista päätetään tässä kuussa.