04.02.2025

Smart and sustainable living

Hyvin suunniteltu… - Kaikki huomioon jo suunnittelu- ja rakennusvaiheessa

Älykäs ja kestävä asuminen -hankkeen rakennusvaihe etenee vauhdikkaasti. Kokkolan yliopistokeskus Chydeniuksen, Kpedun ja Centrian yhteishankkeessa rakennetaan oikea talo, jossa haetaan ratkaisuja hyödyntää sensoriteknologiaa talon rakentamisessa ja ylläpidossa.

Havainnekuvaa rakennettavasta talosta.

Toteutusprojektissa on tärkeää ottaa huomioon rakennukseen asennettavien sensoreiden asettamat vaatimukset jo suunnittelu- ja rakennusvaiheissa. Erityisesti silloin, kun rakennukseen asennetaan suuri määrä sensoreita, jotka mittaavat ja optimoivat asumisen lisäksi myös rakennuksen taloteknisiä järjestelmiä.

Enää ei riitä pelkkä perinteinen LVI-, sähkö- ja rakennesuunnittelu, vaan näiden rinnalla on suunniteltava myös sensoriteknologiaan liittyvät tarpeet ja integraatiot, raottaa uusia tuulia rakennussuunnittelusta yliopistokeskuksen projektipäällikkö Petri Jyrkkä.

Mittaukseen tarvittavien laitteiden sijoittelu ja asennusvaatimukset on tuotava selkeästi suunnitelmissa näkyviksi. Esimerkiksi lämpötila-, kosteus-, liiketunnistus-, ilmanlaatu- tai energianseurantaan liittyvien sensoreiden oikeaoppinen sijoittelu on kriittistä, sillä vaikkapa suora auringonpaiste tai ilmanvaihtovirtaukset voivat johtaa vääristyneisiin lukemiin. Rakenteisiin voi olla myös tarpeen suunnitella kaapelointeja ja asennuspaikkoja, jotta sensorit saadaan sijoitettua optimaalisesti ja huomaamattomasti.

Sähköjärjestelmien suunnittelussa on huomioitava sensorien vaatima virransyöttö ja tiedonsiirto. Jotkut sensorit toimivat akkuvirralla ja lähettävät dataa langattomasti, mutta suuret määrät sensoreita vaativat joka tapauksessa taustalleen kattavan infrastruktuurin, kuten esimerkiksi WiFi-tukiasemia.

Rakennukseen sijoitetaan useita kymmeniä Shelly-sensoreita. Näiden lisäksi käytetään muita sensoreita esim. vedenkulutuksen seurantaan ja läsnäolon tunnistamiseen.

Kiinteällä virransyötöllä toimivat sensorit taas edellyttävät sijoituspaikkojensa huomioimista jo varhaisessa suunnitteluvaiheessa. Lisäksi tiedonsiirtoa varten, tapahtuipa se langattomasti (esim. Wi-Fi, Zigbee, LoRaWAN) tai langallisesti, on varmistettava verkon kattavuus ja toimintavarmuus.

Sensoreiden tuottamaa dataa voidaan käyttää myös kotiautomaation ohjaukseen, jolloin sensoreiden sijoittelulla on suora vaikutus talon järjestelmien tehokkuuteen ja energiatehokkuuteen. Esimerkiksi hiilidioksidipitoisuutta mittaavat sensorit olisi sijoitettava tiloihin, joissa ihmiset eniten oleskelevat, jotta ilmanvaihtojärjestelmä reagoisi kuormituksen muutoksiin oikein, kertoo Jyrkkä hyödyistä.

Ala- ja yläpohjaan on sijoitettu jo rakennusvaiheessa lämpötilan ja kosteuden seurantaan sensoreita.

Lisäksi on tärkeää varmistaa sensoridatan hallinta ja analysointi. Sensoriverkosto tuottaa valtavan määrän dataa, jonka hyödyntämiseksi tarvitaan toimiva IoT-infrastruktuuri, tietoturva ja analytiikkatyökalut. Datan keruu, sen prosessointi ja käyttö päätöksenteon tukena on suunniteltava yhtä huolellisesti kuin itse laitteistokin.

Älykkyyden integrointi rakennukseen edellyttää siis kokonaisvaltaista suunnittelua, jossa sensoriteknologian vaatimukset otetaan huomioon alusta asti. Näin voidaan varmistaa järjestelmien toiminta ja käyttäjäystävällisyys pitkällä aikavälillä, päättää Jyrkkä.

Extra information

Petri Jyrkkä, project manager
Lasse Harjumaa, postdoctoral researcher
Ilkka Kivelä, project manager