Andrè Johansen Lars Agnar Falch Morten Severin Skjei Trond Wiggo Gresdahl

Transkript

1 Andrè Johansen Lars Agnar Falch Morten Severin Skjei Trond Wiggo Gresdahl

2 Smarthus Hi 2006 HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi Program for elektro- og datateknikk 7004 TRONDHEIM Hovedprosjekt Oppgavens tittel: Smarthus Project title: Smarthouse Gruppedeltakere: Andrè Johansen Lars Agnar Falch Morten Severin Skjei Trond Wiggo Gresdahl Program/studieretning: Avdeling for teknologi, program for elektro- og datateknikk. Elkraftteknikk Gitt dato: Innlevings dato: Antall sider/bilag: 91/92 Veileder: Oddbjørn Hansen e-post: Oddbjorn.hansen@hist.no Tlf: / Prosjektnummer: 24 Oppdragsgiver: Rambøll Norge AS avd. Trondheim Kontaktpersoner hos oppdragsgiver: Per Ivar Mikkelsen Tlf: Håkon Rolien Veseth Tlf: Fritt tilgjengelig x Tilgjengelig etter avtale med oppdragsgiver Rapporten frigitt etter 1

3 Smarthus Hi 2006 Sammendrag Denne hovedprosjektrapporten omhandler styringssystemer som brukes i smarthus og leverandører av disse. I tillegg omhandler også store deler av rapporten argumenter for hvorfor man burde investere i styringssystemer. Da prosjektgruppen startet på denne oppgaven var det noen usikkerheter rundt angrepsvinkelen som skulle benyttes, og det ble tidlig bestemt at leverandørene av systemer skulle brukes som hovedkilde for informasjon henting. Det var fordi det finnes lite litteratur på området, da det hele tiden er en løpende utvikling i bransjen. 2 år gammel informasjon er ofte utdatert. Den største svakheten med å basere seg på informasjon fra leverandører var at deres velvilje var helt avgjørende. Ikke alle leverandørene så nytten av å være med i denne rapporten, og noen hadde rett og slett ikke tid. Prosjektgruppen har sett på tre leverandører av EIB/KNX, en av LonWorks, en av et pulsstyrt system, fem lukkede system for mindre og mellomstore bygg og to trådløse systemer. I tillegg er det laget en liste over flere leverandører som finnes på markedet. For å kunne vurdere de ulike leverandørene opp mot hverandre ble det utviklet en vurderingsmatrise. Matrisen fungerer som et verktøy for enkelt og effektivt å kunne vurdere de ulike løsningene og leverandørene opp mot hverandre. Ved å gjøre vurderingen på denne måten muliggjorde det å tallfeste en vinner. Det er også enkelt for andre å bruke matrisen med andre vektinger de måtte mene er viktig for dem. I rapporten er det kartlagt hvilke støtteordninger som kan tilbys ved implementering av styringssystemer. Enova kan gi pengestøtte ved eventuelle enøktiltak over en hvis størrelse. Husbanken gir gode lånebetingelser etter hvor stort besparelsespotensial et energieffektiviserende tiltak vil ha i et bygg. Folketrygden kan gi støtte til tiltak for enkeltpersoner med ekstra behov, for eksempel bevegelses hemmede. Rapporten konkluderer med at det er et godt marked for styringssystemer. Ikke bare i næringsbygg, der det er mye brukt allerede, men også i boliger. Energibesparelsespotensialet er størst i næringsbygg men det er også et stort potensial i boliger. Men energibesparelsen i boliger er ikke alltid stort nok til å alene kunne forsvare en investering i et styringssystem. Det er derfor viktig også å fokusere på sikkerhet og komfort fordelene man oppnår ved implementeringen av et styringssystem. Forbrukerne blir i dag mer miljøbeviste og en eventuell energibesparelse vil føre til at en bolig blir mer miljøvennlig. Selv om energibesparelsen i seg selv ikke alltid utgjør den store fortjenesten i kroner og øre, vil mange være villige til å spare energi for å spare miljøet. I dag finnes det mange leverandører av styringssystemer, men det er et veldig uoversiktlig marked. Bransjen har her en stor utfordring med å gi forbrukerne et fullstendig bilde over hva som finnes, og synliggjøre potensialet ved å bruke styringssystemer. 2

4 Smarthus Hi 2006 Forord Hovedprosjekt Smarthus er skrevet av Andrè Johansen, Lars A. Falch, Morten Severin Skjei og Trond Wiggo Gresdahl, studenter ved Elkraftteknikklinjen fra Høgskolen i Sør-Trøndelag. Hovedprosjektet startet 17. januar 2006 og ble avsluttet 12. mai Oppdragsgiver var Rambøll Norge AS avdeling Trondheim, v/per Ivar Mikkelsen. Dette prosjektet utgjør 18 studiepoeng, noe som tilsvarer ca 450 timer pr. student. André Johansen har fagbrev i elektronikk fra Luftforsvaret, Lars A. Falch har fagbrev gruppe L fra YIT Bodø, Morten Severin Skjei har fagbrev gruppe L fra NTE Levanger, og Trond Wiggo Gresdahl har fagbrev gruppe L fra NTE Levanger. Rapporten er primært rettet mot elektroavdelingen til Rambøll, men også mot lærere og studenter ved studieretningen for elkraft ved Hi. Gjennom arbeidet med prosjektet har vi vært i kontakt med flere leverandører av smarthusteknologi, og vi vil rette en takk til de som har utarbeidet pristilbud og svart på spørsmål som vi har sendt dem. Vi vil også takke student Sven Collet ved NTNU, som skriver sin hovedoppgave, Energistyring som miljøtiltak i norske hjem. Vi retter også en takk til våre veiledere Per Ivar Mikkelsen og Håkon Rollien Veseth ved Rambøll og Oddbjørn Hansen som har vært vår veileder ved Hi, for god støtte og godt samarbeid under gjennomføringen av hovedprosjektet. Trondheim, Andrè Johansen Lars A. Falch Morten Severin Skjei Trond Wiggo Gresdahl 3

5 Smarthus Hi 2006 SAMMENDRAG... 2 FORORD INNLEDNING PROBLEMILLING PROSJEKTMÅL Effektmål Resultatmål Prosessmål RAPPORTENS OPPBYGNING METODER OG KILDER INNHENTING AV INNFORMASJON VURDERING HVA ER ET SMARTHUS HVORFOR VELGE YRESYEM KOMFORT Lysstyring Varmestyring MILJØ SIKKERHET Styring av effekter Personer med spesielle behov Brann, innbrudd og varsling BYGNINGSENERGIDIREKTIVET Gjennomføring og framdriftsplanen for energimerking av bygninger Hva har så styringssystemer med bygningsenergidirektivet å gjøre? Energiattesten vil synliggjøre bygningsmassens energibruk ØKONOMI Støtteordninger Verdistigning og livssyklus kostnader Indirekte besparelser og fortjenester Direkte besparelser Tilbakebetalingstid (pay-back-time metoden) for styringssystem DRØFTING LEVERANDØR OG SYEMOVERSIKT EIB/KNX LEVERANDØRER AV EIB/KNX ABB Merten Hager gruppen MOELLER MICRO MATIC CTM UTVIKLING AS ISI-TECH AS SCHNEIDER ELECTRIC NORGE AS PLASUS TECHNOLOGIES AS NOBØ ELEKTRO AS ELKO TRONIKA OVERSIKT OVER ANDRE LEVERANDØRER VURDERING AV PRIILBUD VURDERING AV LEVERANDØRENE VURDERING AV LEVERANDØRER FORKLARING AV VEKTINGS KRITERIER I MATRISEN RESULTAT AV MATRISEN Prosjektgruppe 24 4

6 Smarthus Hi KONKLUSJON ARBEIDET I PROSJEKTGRUPPEN HOVEDKONKLUSJON FORSLAG TIL VIDERE ARBEID REFERANSE- OG LITTERATURLIE BEGREPSLIE VEDLEGG Prosjektgruppe 24 5

7 Smarthus Hi 2006 Prosjektgruppe 24 6

8 Smarthus Hi Innledning For å utarbeide en god prosjektrapport var det viktig å gjennomføre et grundig forprosjekt. Hvilke mål prosjektgruppen satt seg var av stor betydning for at hovedrapporten fikk faglig tyngde. Noe av problemstillingen fikk prosjektgruppen av Rambøll, mens noe er utarbeidet selv. 1.1 Problemstilling Det finnes mange løsninger og leverandører av smarthusteknologi for leiligheter, eneboliger og mindre næringsbygg. Prosjektgruppens oppgave var å se på valg av funksjoner, tekniske løsninger og leverandører. Momenter som skulle vurderes var lønnsomhet, komfort, sikkerhet og enøk. Det ble undersøkt om det fantes integrerte løsninger for å redusere installasjonsbehov og pris, samtidig som man oppnådde bedre funksjonalitet. Styring og overvåking av sterkstrømsinstallasjoner: Varme Ventilasjon Lys Effekter (komfyr, kaffetrakter, vaskemaskin, motorvarmere og lignende) Teleinstallasjoner: Porttelefon Styring og overvåking via mobiltelefon og/eller internett Brann- og innbruddsalarm Trådløs kommunikasjon Teleinstallasjonsdelen ble det ikke lagt så stor vekt på i dette prosjektet, siden prosjektgruppen består av fire studenter fra elkraftteknikklinjen. Prosjektet var i utgangspunktet tenkt som et samarbeidsprosjekt mellom studenter fra tele- og elkraftteknikk. Dette skjedde i samråd med oppdragsgiveren. Vi har i denne rapporten sett på hvilke muligheter som finnes for alarmanlegg, og også sett på styrings- og overvåknings muligheter via enten internett og telefoni eller GSM. Problemet er ikke at slik teknologi ikke finnes, det er mange som leverer slike løsninger, men at det derimot kan det være vanskelig å finne frem i et uoversiktlig marked. Det er et marked som ikke har vært flinke nok til å markedsføre seg, og dermed vil den vanlige mann ikke kjenne til mulighetene som finnes og hvem som leverer slike systemer. Prosjektgruppe 24 7

9 Smarthus Hi Prosjektmål Disse prosjektmålene ble definert i forprosjektet og har blitt lagt til grunn i arbeidsprosessen Effektmål 1. Få en oversikt over forskjellige teknologier med muligheter og begrensninger 2. Lage en leverandøroversikt 3. Eksempler på forskjellige installasjonsløsninger med oversikt over installasjonskostnader. Eksemplene skal inneholde plantegninger, beskrivelse av løsninger og oversikt over utstyr samt pris 4. Beregne lønnsomhet og nedbetalingstid for forskjellige enøktiltak/styringer 5. Lage en prosjektrapport som gir Rambøll et godt innblikk i smarthusteknologi for leiligheter, eneboliger og mindre foretningsbygg Resultatmål 1. Utarbeide en forprosjektrapport med innleveringsfrist den Utarbeide toukers-rapporter. Første rapport leveres den Utarbeide en rapport for hovedprosjektet. Skal leveres Levere et produkt som tilfredsstiller oppdragsgivers behov 5. Gi medlemmene av prosjektgruppen en kompetanseheving Prosessmål Hovedmålet var å produsere en god og lærerik oppgave. I tillegg var dette hovedprosjektet en god mulighet for gruppen til å utvikle sine samarbeidsevner. Dette vil være en meget nyttig erfaring siden det i arbeidslivet blir mer og mer vanlig at det jobbes i team. Prosjektgruppen ønsket å høyne kompetansenivået ved å jobbe med denne oppgaven. Prosjektgruppe 24 8

10 Smarthus Hi Rapportens oppbygning Rapporten tar utgangspunkt i målene vi definerte i forprosjektet. Kapittel 2 beskriver prosjektgruppens arbeidsmetoder, noe som har vært viktig med tanke på hvordan vi har innhentet informasjon og vurdert leverandører. Denne rapporten omhandler smarthusteknologi, vi har derfor forklart hva et smarthus er i kapittel 3. Hovedfokuset til rapporten har vært å innhente informasjon om smarthus systemer, og i kapittel 4 gir vi en innføring i noen av de smarthussystemene som finnes på markede i dag. I kapittel 5 tar vi for oss faktorer som berører smarthussystemer. Vi forteller her om hvilke fordeler man kan oppnå ved å invester i et styringssystem. Under arbeidet med å finne informasjon om leverandørene ble det sendt ut noen beskriveleser av forskjellige anlegg vi ønsket priser på. Disse pristilbudene er presentert i kapittel 6. Avslutningsvis har vi i kapittel 7 sammenlignet leverandørene, for å vise hvilke leverandører som kan tilby de løsningene vi mener er viktig for et smarthussystem. Prosjektgruppe 24 9

11 Smarthus Hi 2006 Prosjektgruppe 24 10

12 Smarthus Hi Metoder og kilder Siden prosjektet gikk ut på å innhente system- og leverandørinformasjon var en av de avgjørende faktorene arbeidsmetodene. Det å kunne være kritisk til de kilder man bruker er viktig for at resultatet skal ha troverdighet. 2.1 Innhenting av innformasjon Gruppen startet prosjektarbeidet med å skaffe seg så mye informasjon om hvilke styringssystemer for smarthusløsninger (videre omtalt som styringssystem), og leverandører av disse, som fantes. Ettersom det finnes veldig mange aktører i bransjen, ble det en utfordring for gruppen og velge ut hvilke, og hvor mange som skulle bli omtalt i rapporten. Gruppen jobbet tidlig med å skaffe kontaktpersoner hos de forskjellige leverandørene. Ettersom det var stor variasjon i hvor behjelpelig leverandørene var, ble dette avgjørende med tanke på hvilke leverandører, og deres system/systemer, som ble mest omtalt. Vi fikk tilsendt brosjyrer og tekniske data på systemene til de forskjellige leverandørene. I tillegg har gruppen benyttet leverandørenes internettsider for å skaffe mer informasjon om systemene og selve leverandøren. Enkelte leverandører var mer frempå enn andre for å gi oss informasjon. Noen invitert til bedriftsbesøk for å presentere systemet deres og selve bedriften, mens andre kom til skolen og hadde presentasjon. Det viste seg tidlig i prosjektet at det å ringe aktører hvis det var noe vi lurte på, var en svært effektiv arbeidsmetode for å få raske avklaringer på de spørsmål gruppen satt med. Siden gruppen ikke visste hvilke muligheter de forskjellige styringssystemene hadde, ble det utarbeidet en liste over ønskelige funksjoner til en leilighet, en enebolig og et næringsbygg [Vedlegg 2]. Sammen med tegningsunderlag [Vedlegg 1] som prosjektgruppen fikk fra oppdragsgiver, ble denne listen sendt ut til leverandørene slik at de kunne komme med løsningsforslag og pris. Systemleverandørene ble oppfordret til komme med egne løsninger med utgangspunkt i de ønskede funksjonene. På denne måten ville vi synliggjøre forskjellen mellom de forskjellige leverandørene og systemene. I ettertid ble det laget en spørreundersøkelse for i første omgang å supplere de tilbudene vi fikk, men den ble også brukt til å innhente informasjon fra de leverandørene som ikke hadde mulighet til å komme med komplette tilbud. Disse leverandørene er også omtalt i rapporten, men på et mindre grunnlag. Gruppen har brukt tidligere prosjekter ved Høgskolen i Sør-Trøndelag for å skaffe informasjon om systemer, da det har blitt skrevet om flere av systemene tidligere. Prosjektgruppe 24 11

13 Smarthus Hi 2006 Rapporter og artikler fra andre forum er også blitt brukt, se referanseliste. Vi var også i kontakt med andre fagpersoner innen fagfeltet. Organ som Enova, Husbanken, ventilasjonsfirma og NVE har vært viktige støttespillere. Siden rapporten omhandler flere områder enn bare styresystem og leverandører, var det viktig å bruke de resurser som var tilgjengelige. Prosjektgruppen har hatt et tett samarbeid med Sven Andreas Collet, som skriver hovedoppgave ved NTNU. Som et resultat av samarbeidet fikk gruppen mye informasjon og innspill, og noe av det vi kom fram til i denne rapporten vil bli brukt direkte i hans hovedoppgave. Samarbeidet ble etter hvert formalisert i en samarbeidsavtale, se vedlegg 8. Det var en del forskjellige besparelsestall som bransjen refererte til. Siden de var så forskjellige (20 til 30 %) valgte vi å gjøre egne beregninger. For at prosjektgruppen skulle finne grundigere dokumenterte tall på besparelse ble dataverktøyet Enøk Normtall brukt, se kapittel Gruppen utarbeidet en matrise for å sammenligne leverandørene, og for å kunne kåre en vinner. Kapittel 7 redegjør hvordan matrisen er utformet, hensikten og vurderingsgrunnlaget. Prosjektgruppe 24 12

14 Smarthus Hi Vurdering Noe prosjektgruppen så underveis i arbeidet var at vi burde ha spesifisert mer nøyaktig hva som skulle vært med i tilbudene, for å lettere kunne sammenligne leverandørene på pris. Vi valgte å ikke gjøre dette for å se hvilke løsninger leverandørene kom med. Resultatet av vårt valg førte til at leverandørene kun kom med komponentoversikt, noe gruppen ikke hadde medberegnet. Dette førte til at de løsningene leverandørene kom med, ikke kom frem av pristilbudene, og at det dermed ble vanskelig å sammenligne dem. Når forespørslene med tegningsgrunnlag ble sendte ut, så prosjektgruppen for seg at tilbudene ville inkludere grundige romspesifikasjoner med komponentoversikt. Det var også forventet koblingsoversikt vedlagt tegningene. I ettertid ser vi at dette var mye å forlange av leverandørene da tilbudene var fiktive og ikke var inntektsbringende. En intervjumal kunne vært utarbeidet fra starten av for å bli benyttet i samtaler med leverandører, noe som ikke prosjektgruppen valgte å gjøre. I begynnelsen av prosjektet viste ikke prosjektgruppen hva vi skulle spørre om og det ble derfor vanskelig å sette opp en mal. Dette var hovedgrunnen for at en slik mal ikke ble utarbeidet. Denne oppgaven hadde en modningsprosess og det var derfor vanskelig å på forhånd vite de eksakte og beste spørsmålene. Når nå dette er sagt har gruppen kommet frem til at vurderingsmatrisen i kapittel 7 ble den beste metoden for å skille leverandørene av de forskjellige systemene fra hverandre. Det å sette tall på noe som egentlig ikke har en reell tallverdi er en typisk arbeidsmetode for ingeniører. En rasjonell vurdering kan drøftes, men for å utnevne en vinner kom gruppen frem til at denne metoden var den beste. Vurderingsmatrisen tar høyde for de kriteriene prosjektgruppen mener er viktige, og vektingene er satt på bakgrunn av gruppemedlemmenes personlige vurderinger. Det er i kapittel 7 beskrevet hva som legges til grunn for valg av vekting og hva som må til for å oppnå våre krav. Hvis noen er uenige med prosjektgruppens vurderinger er det enkelt å gjøre forandringer i matrisen. Derfor mener vi matrisen er et godt og dynamisk verktøy for vurdering av leverandører og deres styresystem. Prosjektgruppe 24 13

15 Smarthus Hi 2006 Prosjektgruppe 24 14

16 Smarthus Hi Hva er et smarthus Smarthus er et begrep som ofte dukker opp i sammenheng med bygningsautomasjon. Det kan dreie seg om omfattende teknologiske løsninger hvor bygget er styrt av datamaskiner eller via tv-en, til mindre styringssystemer for lys og varme. Dette er ikke noe nytt. Teknologien har vært på markedet i flere år. En ny generasjon huskjøpere, som er vant til å omgås elektronikk siden de har vokst opp med mobiler og datamaskiner, vil kanskje medføre en økning i salget av smarthusløsninger. Dette er et synspunkt som gruppen har. Om man spør folk i dag, vil vel noen mene at smarthusteknologi er kjøleskap som tar seg av innkjøpene selv ved hjelp av strekkoder og internett, eller stemmestyrte komfyrer som tar seg av matlagingen. Dette finnes ennå ikke, men vil kanskje bli realiteten i fremtiden.[1] Med en smarthusløsning vil man kunne få økt komfort, bedre sikkerhet, og et redusert energiforbruk. Dette er tre faktorer som mange vil sette pris på, og med dagens levestandard er ønsket om økt komfort i hjemmet stadig økende. Med integrerte alarmer i styringssystemet, samt en redusert brannfare som følge av styring av effekter, vil føre til en økt sikkerhet. Enøk er et ord som er mye brukt og med et styringssystem vil man kunne få redusert energibruken. Mange i dagens samfunn har en stressende hverdag og om man da slipper å tenke på huset, vil man kunne slippe unna noen bekymringer. Når man går ut døren kan man trykke på en bryter så vil alt lys skrues av, varmen sankes, alarmen aktiveres, og alle risikokurser blir gjort strømløse. Med risikokurser menes kurser hvor strykejern brukes, komfyr og andre effekter, som i følge DSB [22] kan gi branntilløp. Hvis man skal være borte i lengre tid vil man også kunne kjøre et lysstyrings program som simulere beboelse, noe som kan være et godt tiltak for å unngå innbrud når man er på ferie. Når du går og legger deg om kvelden har du en bryter ved siden av sengen hvor du skrur av alt lyset, alle risikokursene, og senker varmen som vil skru seg på slik at det er oppe på komfort temperaturen igjen når du står opp om morgenen. For å forhindre tørrkoking kan man ha innstilt tid hvor lenge komfyren kan stå på. Slike funksjoner må kunne overstyres for å kunne tilbrede mat som krever lang steiking som for eksempel julemiddagen. Prosjektgruppe 24 15

17 Smarthus Hi 2006 Figur 3-1 Viser en oversikk over hva som kan styres med en smarthusløsning [32] Det er også muligheter for å ha ferdig innstilte lyssettingsmoduser som for eksempel kan ha en modus for når man skal se på tv. Når man klikker på tv vil lyset dimmes ned til ønsket stemning, persiennene senkes, og TV-en skrues på. Om noen ringer på døren kan man også få det opp på tv og ved et enkelt tastetrykk kan man se hvem det er og igjen åpne ytterdøren med ved et nytt trykk på fjernkontrollen. Man kan ha flere slike scenarioer ferdig innstilt. Om ønskelig kan man også lage funksjoner på lys som myk start når vekeklokken ringer om morgenen, hvor lyset dimmes gradvis opp for å få en bedre start på dagen. En annen mulighet er at lyset på barnerommene dimmes, men ikke skrus helt av, for å ha nattlys. Hvis det skulle gå en alarm kan man få huset til å reagere som man selv ønsker. Et eksempel er at man ved brann setter lyset på i alle ganger og rom hvor det befinner seg personer for å belyse alle rømningsveier, samtidig som man kan varsle brannvesenet automatisk. Panikkbryter i soverommet, om man skulle høre noen lyder på kvelden kan man trykke på en bryter som slår på alt lys, for å skremme eventuelle ubudne gjester. Følg tyven, lyset følger eventuelle ubudne gjester i alle rom, slik at man kan stå på utsiden av bygget å se hvor de til enhver tid befinner seg. Automatisk varsling av vektere er også en mulighet. I helsesektoren vil et styringssystem kunne være et nyttig supplement til omsorgen fra helsepersonell. Et styringssystem kan i slike tilfeller benyttes til overvåkning ved at man kan registrere om enkelte hendelser skjer, som for eksempel hos eldre mennesker som bor i omsorgboliger eller lignende. Med følere i sengen kan det registreres om en person blir borte fra sengen i en lengre periode på natten. Dermed kan helsepersonale få beskjed om dette. Likedan kan magnetfølere i ytterdøren gi beskjed når noen forlater boligen. Om beboeren er dement kan det bli varslet når han/hun beveger seg utendørs. Det er mange slike passive alarmer som kan legges inn i en smarthusløsning. Dette er tiltak som vil kunne redusere vaktholdet. Det finnes jo også andre med spesielle behov, talestyring for blinde, styring av lys og lignende innbygget i en rullestol, vil kunne lette de daglige gjøremålene deres. Prosjektgruppe 24 16

18 Smarthus Hi 2006 Når det gjelder næringsbygg har styringssystemer i en langt større grad blitt brukt. Når man skal holde driftskostnadene på et så lavt nivå som mulig vil et styringssystem hjelpe. Et kjent problem er at når man åpner et vindu for å lufte, vil termostaten reagere og varmesystemet forsøker å motvirke temperaturendringen. Med intelligent styring kan man unngå slike uønskede tilfeller. Utvendige persienner kan hjelpe med å redusere kjølebehovet i næringsbygg, men disse må beskyttes for vind og må heves om vinden blir for sterk. Dette ordnes med en vindmåler som automatisk hever persiennene om vindhastigheten blir for høy. Persiennene kan også samkjøres med lysstyringen på kontorlokaler. Med persienner som reflekterer sollyset opp i taket vil man kunne dimme lyset og fortsatt ha samme lysmengde (lux regulering). Kort sagt er smarthus et begrep som ofte benyttes for styringssystemer som kan styre flere ting, ikke bare varme og lys. Man kan si at det kun er fantasien som setter en stopper for hva man kan få til med et styringssystem. Teknologien er tilstede, og den utvikles stadig. Om det skulle dukke opp noen behov som man ikke har tenkt på tidligere, vil nok disse behovene være dekket etter kort tid. Prosjektgruppe 24 17

19 Smarthus Hi 2006 Prosjektgruppe 24 18

20 Smarthus Hi Hvorfor velge styresystem Grunnene for å skulle velge å installere et styresystem er som regel at man sparer strøm, og da redusere energiutgiftene. Vi vil i dette kapitlet også prøve å belyse andre argumenter som for noen kan være vell så viktige. 4.1 Komfort Et godt inneklima gir god komfort. Tradisjonelt har inneklima begrepet vært benyttet om det termiske og atmosfæriske miljø, altså varme og ventilasjon. Strålemiljøet som omfatter belysning har tidligere ikke vært tatt med som et av elementene i den praktiske og operative inneklimafokuseringen. Det er nå riktig at belysningen inngår som en selvskreven del av inneklima forståelsen. En bygnings inneklima er av avgjørende betydning for brukernes trivsel, helse og effektivitet. Det skal derfor legges meget stor vekt på at inneklima gjøres så godt som mulig. [18] Lysstyring Med komfortabel lysstyring mener vi at det skal være enkelt å få det lysscenariet man ønsker, og at dette øker velbehaget av å være i rommet. Næringsbygg Et kontorbygg ønsker å ha en jevn lux på kontorene uavhengig av om det er sollys ute eller om det er overskyet, og man kombinerer da ofte dimming av lys med styring av persienner. Møterommene er eksempler på rom som man ønsker styring av lys, og i kontorbygg er det ofte mye vinduer. Da er det som nevnt ovenfor viktig med både lys og persiennestyring. Andre næringsbygg har andre lysbehov, så det er veldig individuelt fra bygg til bygg. I følge veileder Oddbjørn Hansen er det rapporter som viser at man ved å ha et styresystem for lys i næringsbygg, øker produktiviteten til arbeidstakere. Det man forsøkte var at man med et styresystem økte lysstyrken gradvis, og resultatet var at produktiviteten økte. Etter hvert senket man lysstyrken, men enda økte produktiviteten. Det som kan trekkes ut fra dette forsøket er at produktiviteten kan økes ved å gjøre tiltak for arbeidstakerne. Et styresystem for lys og varme vil her være et slikt tiltak, men dette er ikke godt nok dokumentert til å trekke noen bombastiske slutninger. Det kan trekkes paralleller mellom komfort og produktivitet, men det er ingen rapporter som slår fast hvor mye produktiviteten vil øke med økt komfort. Det er nok fordi det er vanskelig å måle dette da det kan være individuelt. Bolig Boligmassen vil ha andre prioriteter enn næringsbygg. Det er ikke produktiviteten som først og fremst står i fokus, men velbehag og trivsel. Dette fører til at andre lysscenario er mer aktuelle. Når en ønsker å spise middag har man en lyssetting, når man ønsker å se på tv/film har man en annen. Det er vanlig med mellom 3 og 7 forskjellige scenario Prosjektgruppe 24 19

21 Smarthus Hi 2006 avhengig av pris og ønske. Styringen kan skje ved fjernkontroll, eller ved et bryterpanel som har flere programmerte scenarier. Noen bryterpanel har brytere med flere funksjoner og et raskt trykk aktiverer en funksjon mens et langt trykk aktiverer en annen Varmestyring Varmestyring kan ses i sammenheng med lys, solstråling og ventilasjon, da alle kildene kan tilføre varme til et bygg. Viktige faktorer er overflatetemperatur, lufthastighet og hvilke aktivitetsgruppe som bruker bygget. Næringsbygg Det er forskjellige komforttemperaturer for næringsbygg avhengig av bruken, og det å ha komforttemperatur på en arbeidsplass har mye å si på effektivitet og trivsel. Et kontor bør ha en komforttemperatur på grader, mens personer som jobber med hardt fysisk arbeid gjerne har en komforttemperatur på ned mot 10 grader. [19] Næringsbygg har forskjellige plasseringer som fører til varierende varmetilskudd, og det er derfor mange tiltak som kan gjøres for å oppnå riktig arbeidstemperatur. Kontorlokaler har ofte radiatorer, og et kjent problem her er at ventilasjonen ikke jobber sammen med varmekildene som benyttes. Det kan føre til at radiatorene forsøker å varme opp luften, mens ventilasjonsanlegget forsøker å kjøle den ned. Det er her styringssystemene kommer inn i bildet ved at varme og ventilasjon jobber med hverandre. CO 2 måling er ofte implementert i kontorlokaler, og det at dette settes i sammenheng med varme- og ventilasjon vil øke inneklima komforten. De siste årene har det blitt mer aktuelt å senke temperaturen når ingen bruker lokalene. Når lokalene ikke er i bruk på dagtid senkes den med 1 til 2 grader, mens den etter arbeidstid senkes med 3 til 5 grader avhengig av treghet i bygget og tilgjengelig oppvarmingseffekt. Det blir da spesielt viktig å ha kommunikasjon mellom varme og ventilasjon slik at de ikke motvirker hverandre. Et viktig moment som må bemerkes er mulighetene brukere av lokalene har til selv å stille inn den romtemperaturen som føles mest komfortabel. Det å kunne individuelt stille temperaturer på kontorer vil gi brukere mer kontroll over egen arbeidsplass, noe som kan øke trivselen. Boliger I boliger er varme viktig for at man skal ha det komfortabelt. Når en står opp om morgenen er det ønskelig at de rom som brukes har komfort temp. Dette avhenger av hvordan boenheten er utformet, og bør tilpasses individuelt. Varmestyring av bolig vil avhenge av bruksmønster, men ved å benytte et styresystem er dette en enkel sak å tilpasse. Det bør bemerkes at ikke alle styresystem har denne muligheten. Ved varme i gulv sier man at innetemperaturen kan senkes med 1 til 2 grader uten at det går på bekostning av komforten. Ulempen med varmekabler er at de har mindre Prosjektgruppe 24 20

22 Smarthus Hi 2006 mulighet til å senke innetemperaturen, typisk 3 til 4 grader [34], mot 5 grader ved bruk av panelovner. Dette er fordi man har en treghet i systemet som følge av at fugemassen må varmes opp, og at temperaturdifferansen mellom gulv og luft er lite. Ut fra figur 4-1 ser vi hvordan forskjellige midlere overflatetemperaturer og lufttemperaturer kan tilpasses slik at det oppleves som behagelig. Figur 4-1 viser sammenhengen mellom midlere overflatetemperatur og lufttemperatur i et rom, og hvilke kombinasjoner som oppfattes som behagelig (god termisk komfort), for kaldt eller for varmt. Ved å benytte seg av denne karakteristikken kan en komforttemperatur oppnås uten at både inneluft og overflatetemperaturen er lik. [20] Figur 4-1 Termisk komfort i forhold til lufttemperatur og midlere overflatetemp. 4.2 Miljø Hvilke miljøkonsekvenser har et styringssystem? Det er tidligere i oppgaven snakket om arbeids- og bomiljø med tanke på lys og varme, men det er flere aspekter rundt miljø det er viktig å vurdere. Norge er i dag på randen av en kraftkrise og et av alternativene er utbygging av gasskraftverk. Dette vil kunne medføre en økt andel av CO 2 utslipp ved forbruk av elektrisitet, forutsatt at det ikke blir CO 2 rensing ved anleggene. Den miljøskadelige effekten av elektriske oppvarmingssystemer er knyttet til eventuelle CO 2 -utslipp fra kraftverkene som produserer elektrisitet. Hvis elektrisiteten kommer fra vannkraftverk, kjernekraftverk, vindmøller, bølgekraftverk, tidevannskraftverk eller kraftverk fyrt med biobrensler, regnes den som CO 2 - fri. Dette er en sannhet med visse modifikasjoner. Det er da ikke tatt hensyn til produksjonen og frakten av produksjonsenhetene. En vindmølle vil kreve transport, det må bygges veier, og selve konstruksjonen vil føre til CO 2 -utslipp. Hvis kraftproduksjonen foregår i termiske kraftverk vil de spesifikke CO 2 -utslippene Prosjektgruppe 24 21