Driftsdata der kan handles på

ELFORSK-projekt: Effektiv datadrevet idriftsættelse og funktionsanalyse fokuseret på energi og indeklima

Den smarte datadrevne bygning er på vej, og det giver nye muligheder for en bedre drift og idriftsættelse.

Derfor har vi startet et Elforsk-projekt med et projekthold bestående af LB Forsikring, PensionDanmark, DTU, Emcon, VELTEK og NCC. Sammen vil vi udvikle datadrevne ydelser for bygninger i drift baseret på mantraet at indsigter fra data først giver værdi når de fører til en handling. Ønsket er at bygninger kan opnå lavest mulige energiforbrug og bedst mulige indeklima i driftsfasen.

I projektet udvikler vi

  • En datadrevet tillægsydelse til commissioningprocessen.
  • En metode løbende opfølgning på det i bygningen leverede indeklima og energiforbrug, som samtidig bruges til kontinuert fejlsøgning på bygningens styring.

Projektet fokuserer på systematisk indsamlede driftsdata fra en nyrenoveret kontorbygning bygning.

Byggebranchen generelt har brug for strømlinede services baseret på relevant bygningsdriftsdata til at sikre god komfort med lavt realiseret energiforbrug. Dette opnås ved at sikre nem adgang til data plus ekspertviden.

Opdateringer og nye indsigter

Der vil løbende på denne side komme nyheder fra projektet, hvor resultater, opdateringer og nye indsigter vil blive beskrevet.

“Vi arbejder allerede nu på at udbrede løsningen til flere bygninger”

- Peter Weitzmann

Peter Weitzmann

Teknisk udviklingschef, NCC Engineering & Business Support, NCC Danmark

Baggrund

Projektet tager udgangspunkt i et tidligere ELFORSK-projekt, hvor formålet var at udvikle metoden til dataindsamling og hvor vi gennem et antal usecases efterviste den potentielle værdiskabelse for IoT baseret dataindsamling.

I det oprindelige projekt, var det et hovedpunkt, at dataindsamlingen skulle være nem og overskuelig og være baseret på kommercielt tilgængelige sensorer, hvor producenten af sensoren stiller datakommunikation via åbne API’er til rådighed for køberen.

Vi definerede en række leveregler, hvor blandt andet ejerskab af data var en hjørnesten. Det er i vores optik, den som genererer data, som ejer data. Det vil typisk altså sige ejer eller lejer i bygningen. Hvis andre skal have adgang til data, skal dette gives af ejeren – normalt ved at ejeren får noget ud af at give adgangen.

Projektindhold

Projektet har to primære fokusområder, som er (1) at udvikle en metode i form af en datadrevet tillægsydelse til commissioningprocessen og (2) efterfølgende en metode til løbende overvågning af det leverede energi og indeklima, som samtidig kan bruges til fejlsøgning på bygningens styring, herunder CTS-anlægget.

Projektet gennemføres på LB Forsikrings nyrenoverede hovedkontor på Amerika Plads 15 på Østerbro i København. I projektet indsamler vi følgende data:

  • Detaljeret elforbrug på undertavleniveau med 5 minutters opløsning. I praksis er det for ventilation, køl, elevatorer, køkken, teknik i kælder og på de enkelte etager
  • Vejr
  • Frem- og returløbstemperatur i stigstrenge og til ventilationsvarmeflader
  • Indeklima (temperatur, CO2, fugt) i kontorarealer
  • Indeklima og tilstedeværelse i mødelokaler
  • Totalt antal personer i bygningen

Ud fra dette har vi i samarbejde mellem dataeksperter, energi- og indeklimaeksperter og driftseksperter udarbejdet en række dashboards, der kan bruges i den daglige og strategiske drift af bygningen og som sikrer handling.

Tillægsydelse til commissioningprocessen

Meget tid og mange ressourcer afsættes i dag til commissioning, fordi koordinering, opfyldelse af tværfaglige målsætninger og efterfølgende fejlsøgning er besværlig og involverer flere professionelle discipliner. Blandt andet i selve idriftsættelsen og den indledende driftsperiode, er det en udfordring af holde fokus på at bygningen fungerer som tiltænkt.

I den danske commissioningstandard DS3090 fremgår at der skal udføres en såkaldt 10-måneders driftsgennemgang, hvor der løbende skal følges op. Det er dog erfaringsmæssigt svært at skaffe det nødvendige overblik med eksisterende metoder. Det er hér, vores projekt bidrager til processen. Vi vil simpelthen gøre den 10-månderes driftsgennemgang datadrevet, tværfaglig og handlingsparat.

Det er målet at metoden, hvor idriftsættelsen baseres på kontinuert indsamlede driftsdata i kontekst af bygningen suppleret med de tests der skal gennemføres ved dimensionerende forhold, giver det samlede overblik over bygningens faktiske funktion i faktisk drift.

Blandt andet giver metoden mulighed for at opdage og handle på utilsigtede driftssituationer som for eksempel for lange driftstider eller for høje standby-forbrug. Se i øvrigt under resultater for en yderligere forklaring. Derudover kan der findes et overblik over om temperatursetpunkter i hele bygningen er som ønsket. Vi så blandt andet, at temperaturen om morgenen var for høj, hvilket betød, at vi ikke kunne udnytte at temperaturen af sig selv stiger i bygningen i løbet af dagen, så det gav os en besparelse i varmeforbruget.

Vi forventer at vores metode, vil blive et attraktivt tilvalg til den normale commissioning.

Funktionsanalyse og fejlfinding

Den fuldstændig samme metode til dataindsamling, som blev brugt i forbindelse med commissioningprocessen, vil herefter blive brugt i et mere langsigtet perspektiv, når bygningen efter de første ti måneders drift, overgår til en mere almindelig drift.

Her vil driftsovervågningen fungere ved at der løbende gives et overblik over systemernes funktion og det leverede indeklima. For eksempel kan det hurtigt afgøres om ventilationen starter og stopper som forventet (se resultater længere nede på siden) – eller om der er problemer med temperatur og/eller luftkvalitet.

Det er en meget væsentlig pointe, som projektet allerede har vist, at der løbende opstår uhensigtsmæssige driftssituationer eller fejl, som ikke ville være fanget, hvis der ikke er en overvågning som denne.

Metoden er inspireret af en IT-tilgang til overvågning af systemer, som kaldes datadrevet funktionsanalyse, som vi har tilpasset til at fokusere på energi og indeklima. Systemet er uafhængigt af bygningsstyringen (CTS-anlægget). Dette muliggør en mere målrettet fejlfinding i CTS-anlæg og tekniske installationer.

Resultater

Der vil løbende på denne side komme nyheder fra projektet, hvor resultater, opdateringer og nye indsigter vil blive beskrevet.

På grund af Covid-19 situationen, har LB Forsikring kun i begrænset omfang benyttet bygningen. Derfor er de indsamlede resultater lidt bagud i forhold til den forventede tidsplan – og i øvrigt forskudt – hvor fokus har været på funktionsanalyse og fejlfinding i stedet for commissioning.

Indledningsvis har vi samlet en såkaldt databuffet, hvor det er muligt at tilgå visualiseringer af data på de forskellige områder, hvor vi søger indsigter. Denne kan ses øverst på siden.

Vi har blandt med dataovervågningen allerede fundet uhensigtsmæssigt forbrug der ville have resulteret i en årlig omkostning på kr. 400.000 i årlige driftsudgifter. Dette er især sket ved fokus på ventilation udenfor brugstiden og indsigt i driften af kølemaskinen. Læs mere her.

Mere konkret kan vi på nedenstående figur se sammenhængen mellem antal personer, temperatur, CO2 og personbelastning i et møderum. Det giver anledning til spørgsmål om blandt andet setpunkter, som kan sættes i forhold til den ønskede brug af bygningen.

Figur

Vi har også set på afkøling af varmekredse, forskelle i temperaturer på tværs af bygningen, driftstider, ”skjult” elforbrug med mere.