Automaatio rakentamisessa ja lainsäädännössä

Pientalon rakentaja kohtaa nykyään yhä useammin automaation rakennushankkeessaan. Myös laajempien korjausten yhteydessä rakennukseen voidaan asentaa automaatiojärjestelmä. Automaatiota suunniteltaessa on tarpeen huomioida uudehko Ympäristöministeriön asetus eräiden rakennuksen teknisten järjestelmien energiatehokkuuden vaatimuksista (718/2020).

Ympäristöministeriön asetus vuodelta 2020 ohjeistaa automaatiojärjestelmien suunnittelua, asentamista, käyttöönottoa ja tarkoituksenmukaista käytettävyyttä. Asetus ei sen sijaan anna yksityiskohtaisia raja-arvoja tai teknisiä vaatimuksia järjestelmän ominaisuuksille.

Lämmönsäätimet

Asetuksessa käytetään käsitettä itsesäätyvä laite. Sillä tarkoitetaan esimerkiksi termostaattia, jollainen on asennettava jokaiseen huoneeseen. Termostaatti onkin suomalaisissa rakennuksissa jo pääosin tuttu laite. Sellaiset ovat olleet arkipäivää vesikiertoisissa ja sähköisissä lämmityspattereissa jo pitkään. Myös lattialämmitystä ohjataan monissa omakotitaloissa kyseiseen tilaan asennetulla termostaatilla.

On kuitenkin jonkin verran verrattain uusiakin omakotitaloja, joissa vesikiertoisen lämmityksen yhteydessä lämmityksen säätäminen tapahtuu vain lämmitysjärjestelmään syötettävän veden lämpötilaa säätämällä. Usein veden lämpötilaa säädetään ulkolämpötilan mukaan. Ajatuksena on, että rakennuksen lämpöhäviöt ovat vakioita ja tällä tavoin voidaan saavuttaa tarkoituksenmukainen sisälämpötila. Uuden asetuksen mukaan tämänkaltainen lämmityksen säätö ei enää ole mahdollista, vaan rakennuksen jokaisen tilan lämpötilaa on voitava tarkkailla ja säätää erikseen. Yhdellä tilalla ei tässä tarkoiteta välttämättä yhtä huonetta vaan esimerkiksi omakotitalon alakertaa, joka on käytännössä yhtä tilaa ilman rajaavia ovia.

Automaatio ja rakennuksen lämmitys

Automaation osalta asetus lähtee siitä, että asennettujen laitteistojen on toimittava hyvin ja energiatehokkaasti. Automaatiojärjestelmän energiatehokkuudessa on oleellista, että suunnittelussa on tunnistettu rakennuksen energiankulutuksen kannalta keskeiset osat. Omakotitalossa eniten energiaa kuluttavat lämmitys ja lämpimän käyttöveden tuotanto, ilmanvaihto, valaistus sekä erilaiset kodinkoneet. Suoraa energiansäästöä automaatiolla voidaan helpoiten saavuttaa lämmityksen ohjaamisessa.

Rakennuksen lämmityksessä automaatiolla voidaan ohjata tilojen lämmön luovuttimia eli esimerkiksi pattereita tai lattialämmitystä sekä varsinaista lämmöntuotantoa eli esimerkiksi maalämpöpumppua. Kun rakennuksen eri tiloissa olevat lämpötila-anturit yhdistetään oikein suunniteltuun rakennusautomaatiojärjestelmään, on lämmityksen järkevä ohjaaminen mahdollista. Huoneiden lämpötilat voidaan pitää miellyttävällä tasolla silloin kun niissä oleskellaan ja laskea hieman matalammiksi muina aikoina. Myös esimerkiksi makuuhuoneiden lämpötila voidaan ilta-aikaan säätää matalammaksi ja määritellä lämpötila korkeammaksi aamun tunteina. Tällöin herääminen on miellyttävämpää. Rajoituksia tähän tuovat tietysti lämmitysjärjestelmän viiveet, jotka varaavan lattialämmityksen tapauksessa ovat huomattavia.

Kun rakennuksen lämpötilaa säädetään kuvatulla tavalla jatkuvasti, on automaatiolla suuri merkitys. Periaatteessa samaan lopputulokseen päästään muuttamalla itse termostaattien asetusarvoja, mutta käytännössä tämä jää tekemättä sen vaatiman vaivan vuoksi. Automaation avulla säätäminen on helppoa, kun asetukset on kerran ohjelmoitu kohdalleen.

Automaatiolla on mahdollista ohjata myös ilmanvaihtoa sen mukaan, ollaanko rakennuksessa paikalla vai ei. Tällöin sisäilma vaihtuu riittävästi tarvittaessa, mutta toisaalta ilmaa ei vaihdeta silloin, kun tiloilla ei ole käyttöä. Valaistuksen ohjaaminen on myös mahdollista automaatiojärjestelmää hyödyntäen. Vaikka valaisimet ovat nykyään varsin energiatehokkaita, saattavat kodinhoitohuoneeseen unohtuneet valot aiheuttaa lähes kilowattitunnin ylimääräisen energiankulutuksen päivän aikana.

Varsinaisen energian säästämisen ohella automaatiolla voidaan myös vaikuttaa ajankohtaan, jolloin energiaa käytetään. Automaation avulla esimerkiksi lämminverivaraajaa voidaan lämmittää silloin kun sähkön hinta on alhainen tai kun sitä saadaan ylimäärin rakennuksen omista aurinkopaneeleista. Automaatio voi myös ennakoida lämmityksen tarvetta ja ”väistää” sähkömarkkinoiden kalleimmat tunnit. Riittävän kehittynyt automaatio kykenee huomioimaan lämmityksen ennakoinnissa myös sääennusteen.

Automaatiojärjestelmä on siis suunniteltava siten, että energiatehokkuuden parantaminen tulee huomioitua ja että järjestelmä edistää tätä tavoitetta.

Automaation asennus ja käyttöönotto

Asetus antaa myös ohjeistusta automaation asentamiseen suunnitteluvaiheen jälkeen. Automaatiojärjestelmän asennus on tehtävä suunnitelmien mukaisesti ja tästä on myös tehtävä merkintä rakennuksen asiakirjoihin. Myös järjestelmän toiminta on tarkastettava ja siitäkin tehdään asianmukaiset merkinnät. Se, että järjestelmä toteutetaan suunnitelmien mukaisesti voi kuulostaa itsestään selvyydeltä. Kuitenkin monimutkaisten ja osin uusien järjestelmien kyseessä ollessa mahdollisuus virheisiin on aina olemassa. Tämän vuoksi riittävät tarkastukset ovat tarpeen.

Automaatiojärjestelmää käyttöönotettaessa sen toiminta on tietenkin myös tarkastettava ja tästäkin on tehtävä rakennuksen asiakirjoihin asianmukaiset merkinnät. Käyttöönottovaiheessa automaatiojärjestelmän eri toiminnot käydään läpi ja varmistutaan siitä, että kytkennät on tehty asianmukaisesti ja että ohjaukset toimivat suunnitellusti.

Automaation käyttöliittymä

Automaatiojärjestelmä voi olla toisinaan monimutkainen kokonaisuus, jonka käyttäminen vaatii usein perehtymistä laitteiston ominaisuuksiin. Automaatiojärjestelmään onkin rakennettava sellainen käyttöliittymä, että eri käyttäjäryhmien on mahdollista käyttää automaatiota siinä laajuudessa kuin se on heille tarpeellista.

Eri käyttäjäryhmille tarkoitetut käyttöliittymät voivat tarkoittaa esimerkiksi sitä, että omakotitalon eteisessä on helppokäyttöinen ja selkeä kosketusnäyttö, jonka avulla järjestelmän perustoiminnot ovat jokaisen käytettävissä. Tällaisia ominaisuuksia voivat olla kotona/poissa -asetuksen tekeminen, lämpötilan säätäminen tai esimerkiksi hälytysjärjestelmän kytkeminen päälle. Monien nykyaikaisten järjestelmien ohjaaminen on mahdollista myös etäyhteydellä esimerkiksi mobiiliapplikaation kautta.

Yksinkertainen käyttöliittymä käyttäjille ei kuitenkaan tarkoita sitä, etteikö automaatiojärjestelmässä voisi olla myös järeämpää ja ammattilaiselle tai enemmän asiaa tuntevalle suunnattua käyttöliittymää, jonka avulla järjestelmän perusteellisempi ohjaaminen on mahdollista. Hyvä jako yksinkertaisen ja kehittyneemmän käyttöliittymän välillä on esimerkiksi sellainen, että ammattilainen säätää rakennukseen tietyt käyttötilanteet ja niissä käytettävät lämpötilat, valaistuksen ja mahdollisen ilmanvaihdon toiminnan. Yksinkertaisesta käyttöliittymästä käyttäjän on taas helppo valita kuhunkin tarpeeseen soveltuva ennalta ohjelmoitu asetus.

Energiankäytön raportointi

Hyvä ja asetuksenmukainen automaatiojärjestelmä mahdollistaa myös sen, että rakennuksen energiankäyttöä on mahdollista seurata. Hyvä järjestelmä näyttää sen, paljonko rakennus kuluttaa energiaa ja mikä osuus mahdollisesta itse tuotetusta energiasta voidaan rakennuksessa hyödyntää. Reaaliaikainen seuranta mahdollistaa esimerkiksi aurinkosähkön tehokkaamman käyttämisen. Hyvin toimiva automaatiojärjestelmä huolehtii tietenkin itse energiankulutuksen säätämisestä.

Nykyisissä rakennuksissa itse tuotetun energian määrä kasvaa koko ajan, joten on mielekästä, että rakennuksen automaatiojärjestelmässä huomioidaan sen tarkoituksenmukainen käyttö.

Lopuksi

Uusi asetus rakennuksen automaatiojärjestelmästä tarkoittaa lyhyesti sanottuna, että automaatiojärjestelmä on toteutettava kaikissa vaiheissaan hyvin ja tarkoituksenmukaisesti. Asetuksella pyritään varmistamaan se, että järjestelmästä saadaan irti paras energiatehokkuushyöty ja että sen käyttäminen on helppoa eri käyttäjäryhmille. Kyse ei siis ole mistään kovin erikoisesta asiasta – tärkeästä kylläkin.