Commissioning: A prerequisite for high performance buildings

Transcript

1 Commissioning: A prerequisite for high performance buildings Βασίλης Παρασκευόπουλος Μηχανολόγος μηχανικός, PE, CPMP, LEED GA member ASHRAE, CSA, CIBSE Synergon plus LTD, VPC SYNERGON (+)

2 Τι είναι το commissioning? Διαδικασίες Λειτουργικής παραλαβής Μια συστηματική διαδικασία επιβεβαίωσης ότι τα συστήματα του κτιρίου λειτουργούν και αποδίδουν σύμφωνα με την μελέτη και τις απαιτήσεις του ιδιοκτήτη (Τεχνικές Απαιτήσεις Έργου - OPR) Μια διαδικασία ποιότητας που περιλαμβάνει τους στατικούς ελέγχους (test upon comple:on), αλλά επιπλέον εφαρμόζει μια συστημική θεώρηση με σκοπό την εξασφάλιση της βέλτιστης λειτουργίας μέσα από λειτουργικούς ελέγχους.

3 ΓΙΑΤΙ Commissioning? Στατιστικά ο κύριος ενός έργου, θα παραλάβει ένα κτίριο στο οποίο: Η απόδοση των συστημάτων δεν θα είναι η μέγιστη Δεν θα υπάρχει οργανωμένη και άμεσα διαθέσιμη όλη η πληροφορία σχετικά με τον βέλτιστο τρόπο λειτουργίας Στα σύγχρονα κτίρια υπάρχει ένας διαρκώς αυξανόμενος αριθμός συστημάτων που αλληλοεξαρτώνται για την λειτουργία τους. Τα κτίρια κατασκευάζονται, και οι ανάδοχοι επιλέγονται με βάση την φθηνότερη τιμή (με συνέπεια την μετέπειτα προσπάθεια του αναδόχου να «γλυτώσει» χρήματα) είτε επιλέγοντας φθηνότερα και λιγότερο ικανά συνεργεία, είτε προσπαθώντας να αποφύγει διαδικασίες.

4 ΓΙΑΤΙ Commissioning? Τα κτήρια υψηλής απόδοσης ενσωματώνουν πολλαπλά «έξυπνα» controls και state of the art συστήματα. Στα συστήματα έχει προστεθεί «τεχνητή ευφυΐα» με πολύπλοκες λειτουργίες, μεταβλητές παροχές, έλεγχο του αερισμού μέσω ζήτησης, έλεγχος φωτισμού (τεχνητού και φυσικού), έλεγχο σκιάσεων κλπ.

5 T.S. March 11, 2017 ASHRAE Standards, an Introduc:on & Energy Efficient Buildings ΓΙΑΤΙ Commissioning? Τα σύγχρονα συστήματα ελέγχου έχουν άλλες εισόδους πιο περίπλοκες από τα κλασσικά αισθητήρια όπως, αισθητήρες φωτισμού, αισθητήρες παρουσίας, αισθητήρια μετεωρολογικών δεδομένων αλλά και εισόδους από web applica:ons, ενώ συχνά πρέπει να διαχειριστούν διαφορετικές γλώσσες.

6 ΓΙΑΤΙ Commissioning? Τα συστήματα HVAC γίνονται όλο και πιο απαιτητικά στον έλεγχο (μεταβλητής παροχής και θερμοκρασίας,) αυξάνεται η ανάγκη για βελτιστοποίηση των παραμέτρων, για μετρήσεις και θέση στόχων (benchmarking), για εξοικονόμηση ενέργειας.

7 ΓΙΑΤΙ Commissioning? Κρίσιμες εγκαταστάσεις όπως data Center χρειάζεται να επιβεβαιώσουν την ετοιμότητά τους (down :me) Ειδικές εγκαταστάσεις στείροι χώροι, φαρμακευτικές, χειρουργεία, χρειάζονται πιστοποίηση της λειτουργικότητας τους (σχετικές πιέσεις, μικροσωματίδια valida:on) Συμμετοχή σε κάποιο σύστημα ενεργειακής και περιβαλλοντικής βαθμονόμησης (LEED, BREEAM) Επιβεβαίωση και έλεγχος της ενεργειακής αποδοσης των συστημάτων Ομαλότερη μετάβαση από την κατασκευή στην λειτουργία Δημιουργία αρχείου του έργου (documenta:on) Επιβεβαίωση από τρίτο μέρος

8 Τεκμηριωμένα αποτελέσματα Lawrence Berkeley Na.onal Laboratories Commissioning Survey. (July 2009): Το Commissioning είναι αδιαμφισβήτητα η πιο αποδοτική επένδυση για την μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, και την μείωση του κόστους λειτουργίας στα κτίρια. Μέση εξοικονόμηση ενέργειας: 16% και χρόνο αποπληρωμής: Μεταξύ1.1 και 4.2 χρόνων. Ετήσια δυνατότητα (US) εξοικονόμησης $30 δισ. μέχρι το 2030 και 360 ΜΤ CO2

9 Τεκμηριωμένα αποτελέσματα Μελέτη 60 κτιρίων από την PECI Περισσότερο από τα μισά είχαν προβλήματα με τα συστήματα ελέγχου 40% είχαν προβλήματα με τον κλιματισμό Το 1/3 είχε προβλήματα με αισθητήρες που δεν λειτουργούσαν σωστά (ή δεν είχαν τοποθετηθεί σωστά) Το 25% είχε συστήματα διαχείρισης και εξοικονόμησης ενέργειας (εναλλάκτες, ρουτίνες ελέγχου, VFDs, κλπ) που δεν λειτουργούσαν ικανοποιητικά. Ζητήματα όπως πρώιμη έναρξη των συστημάτων κλιματισμού ή σβέση (night cooling, night set back) δεν είχαν επιλυθεί

10 STANDARDS AND GUIDELINES ASHRAE Guideline : The Commissioning Process The industry accepted model Commissioning Guideline. ASHRAE Guideline : Standard for the Design of High- Performance Green Buildings Except Low-Rise Residen:al Buildings ASHRAE Standard , The Commissioning Process for Buildings and Systems ASTM Standard E , Standard Prac:ce for Building Enclosure Commissioning The Building Commissioning Guide by U.S. General Service Administra:on, Interna:onal Green Construc:on Code (IgCC ) NIBS Guideline Building Enclosure Commissioning Process NFPA 3: Recommended Prac:ce on Commissioning and Integrated Tes:ng of Fire Protec:on and Life Safety Systems

11 STANDARDS AND GUIDELINES CIBSE (Chartered Ins:tu:on of Building Services Engineers (UK)) Code M: Commissioning Management Code A: Air distribu:on systems Code B: Boilers Code C: Automa:c Controls Code R: Refrigera:ng systems Code W: Water distribu:on systems Code L: Ligh:ng BSRIA commissioning applica:on guides Commissioning of BEMS systems A Code of Prac:ce. Applica:on Handbook

12 ASHRAE Cx Process Το commissioning «ενώνει» τις 4 φάσεις ενός έργου Predesign PREDESIGN Occupancy OCCUPANCY OPERATIONS Cx Process DESIGN Design Construc:on CONSTRUCTION

13 T.S. March 11, 2017 ASHRAE Standards, an Introduc:on & Energy Efficient Buildings

14 Διαθέσιμες Πιστοποιήσεις CxA ASHRAE CPMP (Commissioning Process Management Professional) to be replaced by Building Commissioning Professional (BCxP) AABC Commissioning Group (ACG) cer:fied commissioning authority (CxA) NEBB Commissioning Process Professional (CxPP) CSA, Commissioning Specialists Associa:on (UK), member grades

15 LEED NC and Commissioning Δύο επίπεδα προσέγγισης Το Commissioning για LEED διαχωρίζεται σε δύο επίπεδα Fundamental Commissioning of Building Energy Systems και Enhanced Commissioning Το Fundamental Commissioning of Building Energy Systems είναι προαπαιτούμενο ενώ το Enhanced Commissioning είναι credit.

16 Pre-1 Fundamental Cx of Systems 1. Ορισμός του Cx Authority 2. Καταγραφή OPR και ανάπτυξη BOD (CxA, ή Μελετητής) 3. Ενσωμάτωση απαιτήσεων Cx στην μελέτη δημοπράτησης 4. Ανάπτυξη και εφαρμογή του Cx plan 5. Επιβεβαίωση των εγκαταστάσεων (installation checks - prefunctional testing QA/QC) 6. Επιβεβαίωση της απόδοσης της εγκατάστασης (συστημικός έλεγχος - cause and effect - functional testing). (upload LEED online) 7. Ολοκλήρωση της αναφοράς Cx. (upload LEED online)

17 Cre-3 Enhanced Cx Cx A πρέπει αναγκαστικά να είναι ανεξάρτητος. Θα πρέπει να γίνουν επιπλέον: 1. Ελεγχος μελέτης πριν την μελέτη εφαρμογής 2. Ελεγχος υποβολών του εργολάβου 3. Systems Manual 4. Training 5. Επανέλεγχος των εγκαταστάσεων (postoccupancy)

18 Εκπαίδευση Συγγραφή υποχρεώσεων για εκπαίδευση των χρηστών (σε συνεργασία με Κ.Ε.) Training agenda Επιβεβαίωση ότι το προσωπικό λειτουργίας αλλά και οι ένοικοι έχουν επαρκή εκπαίδευση. Επικέντρωση σε set point list, benchmarking και σε ιδιαιτερότητες των

19 Systems Manual Το systems manual είναι διαφορετικό και επιπρόσθετο των κλασσικών» O&M manual που παρέχονται από τον εργολάβο. Επικεντρώνεται κυρίως στην λειτουργία και όχι στην συντήρηση. Ειδικεύεται στην διάδραση μεταξύ συστημάτων Τελική version του BOD Μονογραμμικά (με control points) Ανάλυση των σεναρίων λειτουργίας Οδηγίες λειτουργίας των συστημάτων Προτεινόμενο χρονοδιάγραμμα συντήρησης Προτεινόμενος χρόνος επανελέγχου με κενές φόρμες ελέγχου Προτεινόμενος χρόνος επανελέγχου της διακρίβωσης των αισθητηρίων και των κινητήρων BMS

20 T.S. March 11, 2017 ASHRAE Standards, an Introduc:on & Energy Efficient Buildings Technical commissioning Τι σημαίνει στην κατασκευή Inspection and Testing: Prefunctional/Precommissioning Installation Verification Checks, Pressure testing, HD384, point to point checklists, start up reports, FAT TAB Functional/Commissioning IST Performance testing

21 Commissioning Protocol Commissioning Matrix Όλα βασίζονται στην λίστα μηχανημάτων. Βασικό εργαλείο management του commissioning. Αναπτύσσεται ανά σύστημα (ή division) και ανά μηχάνημα. Αντιστοιχεί τα απαραίτητα έντυπα ελέγχου ανά μηχάνημα Ανάλυση με τη σωστή σήμανση Δίνει το ποσοστό ολοκλήρωσης. HVAC HVAC PIPING HVAC DUCTS AIR HANDLING UNITS FANS FCU CHILLER HUMIDIFIERS PUMPS VRV AHU 01 AHU 02 AHU 03 EF-01 EF-02 LEVEL 1 LEVEL 2 CH-01 CH-02 Y-1 (AHU-01) P-CH/01 P-CH/02 VRF-01

22 Commissioning Protocol Commissioning Matrix

23 Commissioning τι άλλο υπάρχει? Retro-commissioning On-Going Commissioning Monitoring based Cx Automated commissioning fault diagnos:cs Οι εξελίξεις οδηγούνται από την ανάγκη για καλύτερο εσωτερικό περιβάλλον, εξοικονόμηση ενέργειας, και διεθνείς πιστοποιήσεις όπως το LEED EBOM

24 Βασίλης Παρασκευόπουλος Μηχανολόγος μηχανικός, PE, CPMP, CSA grade 4, Energy Auditor, LEED Green Associate