Rakennusautomaatiojärjestelmän keskussuunnittelu : sähkösuunnittelun ja kulutusjouston näkökulmasta

Abstract

Energiamurros, jossa korostuvat energian varastointi ja sääriippuvaiset tuotantotavat kuten tuuli- ja aurinkoenergia, asettavat haasteita perinteiselle sähköverkolle Suomessa ja maailmalla. Energiamurros vaatii uudenlaista joustavuutta ja älykkyyttä sähköverkkoon, jotta vaihtelevaan tuotantoon voidaan vastata ja sähkönkäyttöä optimoida. Samanaikaisesti sähkön hinnoittelun muutokset edellyttävät uudenlaista lähestymistapaa kulutuksen ohjaukseen ja sähköjärjestelmien suunnitteluun, erityisesti asuinrakennuksissa. Kuluttajien kohdalla kulutuksen ohjaus tapahtuu käytännössä rakennusautomaatiojärjestelmän ohjaus- ja automaatiokeskusten kautta. Sähkö- ja automaatiokeskusten suunnittelu on monitahoinen prosessi ja ajan mittaan siihen vaikuttava sääntely sekä keskusten sisälle asennettavat komponentit kehittyvät. Tämän opinnäytetyön tavoitteena on auttaa suunnittelijoita hahmottamaan rakennusautomaation keskussuunnittelun kokonaiskuvaa suunnittelupöydältä käytännön toteutukseen asti.

Opinnäytetyön tarkoituksena on kerätä yhteen olennainen tieto siitä, mitä keskussuunnitteluun vaaditaan ja tarvitaan sähkösuunnittelijan näkökulmasta. Lisäksi tarkoituksena on antaa suuntaviivoja erityisesti aloitteleville keskussuunnittelijoille tuleviin rakennusautomaatiojärjestelmien suunnitteluprojekteihin. Menetelmänä työssä käytetään perehtymistä erilaisiin kirjallisiin tietolähteisiin, kuten lainsäädäntöön, standardeihin ja sähköalan ammattikirjallisuuteen. Aineistoon perehtyminen osoittaa, että automaatiokeskuksen sähkösuunnitteluun vaikuttaa sekä ympäristöön ja energiaan että energiatehokkuuteen liittyviä poliittisia ja juridisia tavoitteita, joiden takana on myös taloudellisia kannusteita – näistä lähtökohdista käsin syntyy velvoitteita ja ohjeistuksia sähkösuunnittelua kohtaan. Opinnäytetyön lopputulokseksi muodostui katsaus keskussuunnitteluun näistä eri näkökulmista.

The global energy transition, emphasizing energy storage and renewable sources like wind and solar radiation, challenges traditional electrical systems. Enhanced flexibility and intelligence in the electrical grid are required by this transition to adapt to variable production and optimize electricity usage. Concurrently, shifts in electricity pricing necessitate innovative approaches to consumption management and electrical system design, especially in residential buildings. Practical management of consumption for consumers is facilitated by building automation system control and automation cabinets. This thesis guides designers from conceptualization to practical implementation of building automation cabinet design.

The purpose of this thesis was to aggregate essential knowledge required for the design of building automation system cabinets from the viewpoint of an electrical designer and to establish guidelines specifically to assist novice cabinet designers in upcoming projects.

The research was conducted through a review of legislation, standards, and professional literature in the electrical field. This exploration indicated that the electrical design of automation cabinets was influenced by political and legal objectives related to environmental and energy efficiency goals, which were supported by economic incentives. These foundations led to specific regulations and guidelines for building automation systems and their electrical design, providing a perspective on cabinet design from various angles.