haku: @keyword HVAC / yhteensä: 15
viite: 7 / 15
| Tekijä: | Laaksonen, Eero |
| Työn nimi: | Älykäs toimistorakennus konsepti |
| Smart office building concept | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2011 |
| Sivut: | 92 s. + liitt. Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Energiatekniikan laitos |
| Oppiaine: | LVI-tekniikka (Ene-58) |
| Valvoja: | Sirén, Kai |
| Ohjaaja: | Sormunen, Piia |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 4584 | Arkisto |
| Avainsanat: | smart grid renewable sources office building HVAC automation life cycle analysis älykäs verkko uusiutuvat energianlähteet toimistorakennus talotekniikka automaatio elinkaarikustannus kWh/m2 hlö kulutusvertailu |
| Tiivistelmä (fin): | Rakennukset kuluttavat arviolta 40 % kaikesta maailmassa käytetystä energiasta. Tätä energiankulutusta on vähennettävä Kioton sopimuksen mukaisiin ympäristötavoitteisiin päästäksemme. Suomen valtioneuvosto teki vuonna 2008 päätöksen, jonka mukaan uusiutuvan energian osuus on nostettava vuoteen 2020 mennessä 38 % ja vuoteen 2050 mennessä 60 % vuoden 2008 tasosta. Älykkäät verkot tukevat tätä tavoitetta. Älykkäät verkot tukevat uusiutuvan energian lisäämistä ja tehostavat jo käytössä olevan uusiutuvan energian käyttöä. Dynaamisen tariffin avulla voidaan sähköstä laskuttaa tuotantokustannusten mukainen, reaaliaikaisesti muuttuva hinta asiakkaalta, ja tämän avulla vähentää huippuvoiman käyttöä ja tarvetta. Älykäs verkko mahdollistaa kuluttajalle paremman seurannan omaan energiankulutukseensa, ja näin rohkaisee säästötoimenpiteisiin. Työelämä ei yleensä tarjoa ihmisille kannustinta energiansäästöön, koska yksittäinen työntekijä ei joudu suoraan maksamaan käyttämästään energiasta. Toimistoympäristössä rakennuksen automaatiojärjestelmä voi toimia energiansäästön toimeenpanevana voimana ihmisen sijaan. Tällöin voidaan varmistaa toimistorakennusten energiatehokas ja tarkoituksenmukainen käyttö. Tässä työssä kuvaillaan uudenlainen toimistorakennus, jonka talotekniikan ohjaus perustuu kulunvalvontaan ja läsnäoloseurantaan. Työpisteissä ei tarvita energiaa, käyttäjän ollessa muualla. Älykäs toimistorakennus optimoi automaation avulla työpisteiden energiankulutuksen ja hyvät työskentelyolosuhteet. Käyttäjän omille asetuksille annetaan energiankulutuksen ja työntehokkuuden kannalta sopivat liikkumarajat. Älykkäässä toimistorakennuksessa voidaan hyödyntää tehokkaasti älykkäiden verkkojen luomat mahdollisuudet energia- ja kustannussäästöihin. Rakennuksen ohjausjärjestelmään voidaan luoda ohjausmalleja energianhinnan vaihteluiden varalle. Näiden energia-tilojen tarkoitus on tuottaa käyttäjälle säästöjä rajoittamalla energiankulutusta huippukulutuskausina, jolloin energianhinta on korkealla. Älykkäästä toimistorakennuksesta luotiin esimerkkitapaus, jossa simuloitiin työssä kuvailtujen järjestelmäratkaisujen vaikutusta energiankulutukseen. Luotiin kaksi en laskentatapausta: referenssitapaus ja älykäs tapaus. Rakenteiden osalta rakennus perustui 1.7.2012 voimaan tuleviin energiatehokkuusmääräyksiin. Älykkäässä tapauksessa energiankulutus putosi 34 % referenssitapaukseen verrattuna. Älykkään toimistorakennuksen lisäinvestointikustannukset arvioitiin ja tämän perusteella tehtiin kannattavuuslaskelmat simuloidulle järjestelmälle. Investointi oli absoluuttisesti kannattava 25 vuoden laskenta-ajalla, mutta 5 % tuottovaatimusta investoinneille ei saavutettu. Energiankulutuksen vertailu eri rakennusten välillä on tehokas keino havaita energiasyöpöt rakennuskannassa. Nykyinen energiankulutuksen yksikkö kWh/m2 ei ota lainkaan huomioon rakennuksen käyttömääriä, ja on täten huono olemassa olevien rakennusten vertailussa. Työssä ehdotetaan uuden yksikön kWh/m2, hlö käyttöönottoa, missä energiankulutus on jaettu toteutuneilla käyttötunneilla. Etenkin toimitilarakennuksissa, joissa käyttömäärien todentaminen onnistuu ilman investointeja, on kyseisen yksikön käyttöönotto helppoa ja hyödyt vaivan arvoisia. |
| Tiivistelmä (eng): | Buildings are responsible for about 40% of the total energy consumption in Finland. This consumption must be reduced in order to meet the environmental goals set in Kyoto contract. In 2008 the Finnish government decided to raise the share of renewable energy sources in energy production to 38% by 2020 and to 60% by 2050. Smart grid supports both of these targets. More efficient use of renewable energy sources is made possible by the smart grid. Smart grid will change the way we use energy. A smart meter connected to the smart grid allows the consumers to monitor their own energy use in real time, and allows the energy company to take in use the dynamic tariff that calculates the price of energy according to the real-time energy prices. When the real-time price is informed to the consumer, it encourages them to save energy when the price is high and energy is produced on a non-environmentally friendly manner. The working environment offers only little or no reasons for a consumer to save energy, because the bill is not paid by them. The most efficient way to repair this problem is ensure that the building automatically saves energy when possible. The automation system of the building can actively monitor consumption and take on actions to reduce the consumption. In this work we will introduce a new type of a building concept: a smart office building concept. The control of its HVAC and electricity automation system is based on presence monitoring with motion sensors and movement control equipment. The system optimizes the working conditions and the energy usage throughout the building to ensure that the conditions are adequate for working and the energy use is minimized. The benefits of the smart grid are well utilized in the smart office building concept. The building automation system can be programmed to adapt to the price changes of the dynamic tariff. The dynamic tariff controls the Energy-status of the building. When the price of energy (electricity, heat or cold) exceeds a present value. The first level Energy-status is switched on. The function of this status is to lower the consumption of over-priced energy according to the programming of the system. The economic and environmental benefits of the smart office building were estimated using a case office building. The geometry of the building was created using 3D planning programs, and the energy usage was simulated using a dynamic energy simulation program. First, a reference case was simulated. In this case, the building had no of the smart building aspects. In the second case, the same building was modified to include all the aspects of the smart building. As a result the energy use of the building was reduced by 34%. The building was based on the Finnish building regulations concerning energy that will take effect 1.7.2012. Additional investments of the smart office building were studied with profitability calculations. As a result, the investments were not profitable with the 5% profit demands and 25-years life span. Nevertheless the investments were profitable with profit demands excluded. The energy comparison of two existing buildings is a good method for recognizing the needs for energy upgrades in buildings. The present methods of measuring energy usage do not support quite well this kind of comparison. This problem is addressed in chapter 7. |
| ED: | 2012-01-25 |
INSSI tietueen numero: 43836
+ lisää koriin
INSSI