Samtidig stiller byggteknisk forskrift energikrav. Det betyr på den ene siden at vi har krav til energiytelser, mens på den andre siden må vi dokumentere at vi har oppfylt gjeldende krav. Hvordan skal vi klare det? Ofte møter vi problemet at ønskede bygningsytelser sjeldent stemmer overens med det som byggherren ønsket eller med det som er krav. En løsning for dette problemet er bedre kvalitetssikring i byggeprosessen og i hele livsløpet for bygget. Kontinuerlig funksjonskontroll (FK) er en slik kvalitetssikringsprosess.

Hva er funksjonskontroll?
Den tilsvarende prosessen kalles på engelsk Lifetime commissioning og Continuous commissioning. ASHRAE Guideline 1–1996 [1] definerer FK som en prosess som kan sikre at tekniske installasjoner er prosjektert, installert og funksjonstestet slik at de kan bli drevet og vedlikeholdt på en slik måte at de er i stand til å oppfylle byggherrens kravspesifikasjoner med hensyn til miljø, energi og ressursbruk gjennom hele livsløpet for bygningen. Mål med FK er å samle kunnskap om bygge slik at det kan fungerer som byggherren ønsker. Videre, når kunnskapen er samlet, skal den brukes for å kontrollere om kravene er oppnådd gjennom hele byggets levetid, dvs. både under prosjekterings-, bygge- og driftsfasen.

FK-prosedyrene
Utvikling av norske FK-prosedyrer ble startet med basis i internasjonal erfaring, men er så videreutviklet ved å trekke inn vår norske praktiske erfaring. Fokus er å ivareta byggherrens ønske slik at avvik avdekkes tidligst mulig. For å utføre FK er det nødvendig å ha informasjon om bygget og egnede algoritmer for å utføre kontrollen. For å samle nødvendig informasjon om bygningsytelser et generisk rammeverk var utviklet i regneark. Ved hjelp av det generiske rammeverket ble det bygget opp en kunnskapsdatabase om bygget. Generisk rammeverk betyr at hver bygningsdel er definert med tilhørende ytelser. På den måten hver utstyrskomponent var definert med flere ytelser i forskjellige faser av byggeprosessen. For eksempel kan en vifte defineres med luftmengde, trykkøkning, SFP, osv. Detaljert om metoden for å definere ytelser er publisert i [2]. Der er også beskrevet sammenheng mellom krav i standardene og FK. FK-prosedyrene er prøvd ut på flere eksempelbygg.

Dette arbeidet ble gjort som en del av forskningsprosjektet Program for kontinuerlig funksjonskontroll for effektiv drift av bygninger (PFK) ved NTNU og SINTEF finansiert av Norges forskningsråd og flere større byggherrer og bransjebedrifter (www.sintef.no/pfk).

Hva har vi lært og hva var viktigste funn i VVS anlegg
Her blir presentert de viktigste resultater som er oppnådd gjennom forskjellige prosjekter på eksempelbygg. En del av funn er generelle mens noen er knyttet til spesifikke systemer.

I flertallet av våre eksempelbygg ventilasjonsanlegg var bedre dokumentert enn vannbårne anlegg. Det var vanskelig å finne informasjon som var relevant for de vannbårne systemene, for eksempel om varmevekslerne, varmepumpene, og fan-coiler. I tillegg er vannbårne systemer dårligere beskrevet i bygge- og FDV-dokumentasjonen, samtidig som de er dårligere overvåket og styrt. Det betyr at styringssekvenser kan være tilfeldig valgt. Mangel på dokumentert informasjon om vannbårne systemer kan gjøre vanskelig kontrollen av energibruken for oppvarming eller kjøling. En god del av informasjon var funnet gjennom samtaler med automatikk- og utstyrsleverandør og driftspersonell. Når det gjelder mengden av ytelsene som er overvåket via SD-anlegg er det er kun 20 % av de definerte ytelsene som er overvåket via SD-anlegg, og halvparten av dem tilhører ventilasjonssystemer. Alt dette betyr at det kan være lettere å følge opp ventilasjonssystem enn vannbårne systemer.

Vannbårne systemer
For vannbårne systemer prinsippskisser i prosjekteringsfasen stemte sjeldent med det som var levert. På flere eksempelbygg ble det funnet at massebalansen i undersentralen var ikke oppfylt. Reguleringsventiler var valgte feil. Det var vannlig å ikke finne skisser over fancoilene i prosjekteringsfasen. Dette innebærer at visning på skjermen i SD-anlegg ikke ligner på det som er prosjektert eller levert. I praksis betyr det at en del signaler, målinger og beskrivelser i SD-anlegg ikke stemmer med virkemåte for de installerte anleggene. Grunn til disse problemene er manglende kommunikasjon mellom prosjekterende og leverandører av vannbårne systemer og SD-anlegg.

Varmepumper
Dokumentasjon av ytelser for varmepumper er vanligvis tynn i FDV-dokumentasjonen. Det finnes kun få sider om ytelsene, som sjeldent kan hjelpe driftspersonalet. Vanligvis leveres varmepumpe med egen kontrollenhet som sender signaler videre til SD-anlegg. På grunn av manglende kommunikasjon mellom leverandør av varmepumpe og av SD-anlegg, kan det skje at målinger fra varmepumpen er feil og kan ikke brukes for optimalisering av drift.

I flere eksempler er det funnet at kondensatorvarmen er for liten til å bli utnyttet. Vanlig idé i prosjekteringsfasen er at kondensatorvarmen fra kjøleanlegget burde supplere hovedoppvarmingskurs. Det skjer på grunn av at den leverte varmepumpen ikke var egnet for varmegjenvinning og det var liten belastning på fordamperen. For å unngå dette problemet, bør leverandør av varmepumpe dokumentere ytelsene og garantere videre hva som er mulig å få under driften. For eksempel diagrammer som vist i Figur 1 bør leveres for å gi informasjon til driftspersonalet hva som kan være mulig vann temperatur på kondensatoren.


På et eksempelbygg fikk vi mye informasjon om varmepumpen av prosjektutvikleren hos hovedentreprenøren og av leverandøren av varmepumpen. Vi klarte derfor å integrere data fra FDV-dokumentasjonen og SD-anlegg og fikk el forbruk for varmepumpe samtidig med varmebehov. Dette resulterte i en vitenskapelig artikkel som var publisert i [3].

Ventilasjon og oppfølging
Når ventilasjonsanlegget er godt dokumentert blir det mulig å dokumentere SFP i prosjekterings- og byggefase. Videre under drift er det mulig å finne de fleste målere fra prinsippskisser i SD-anlegg og alle målerne er vanligvis merket på likt måte som under prosjektering. På denne måten er oppfølging, kontroll og dokumentasjon av de fleste parametre i ventilasjonsanlegg mulig. Når vi vet hva som var SFP i byggefasen, kan vi sammenligne det med SFP i driftsfasen for å sjekke om de to stemmer. I Figur 2 er det vist et eksempel, hvor SFPv for tilluft og fraluft var beregnet basert på vifteeffekt og luftmengde. Driftspersonalet kan etablere slike figurer og bruke dem for å sjekke om det var levert riktig vifte og for å dokumentere SFP verdier i drift.

Målinger
Energimerking stiller krav til faste målere på nye anlegg. Men, hvordan er praksisen? Temperatursensorer viser feil temperatur, tur er merket som retur, osv. Vi opplevde ofte at energimålinger i vannbårne systemer er feil. Delmålinger av gjenvunnet kondensatorvarme, gulvvarme, tappevann, radiatorer og ventilasjon stemte ikke med målinger av total forbruk av fjernvarme. Denne feilen kan innebære at både vanlig drift også energisparing og feilsøking på anlegg er vanskelig.

Hvordan måle og dokumentere riktig?
Hvis vi ønsker å dokumentere at vi har oppnådd energi- og inneklimamål, må vi ha riktige målinger og oppføling av dem. Riktig måling innebærer at det er brukt riktig måleutstyr som er riktig plassert. Feil måling kan ledde til feil beslutning. For eksempel, ved feil måling av kondensatorvarme ved kjøleanlegg, kan vi rapportere feil ved energisparing. Riktig og detaljert informasjon om ytelser og riktig måling hjelper for å dokumentere energisparing.

Konklusjon
Selv om FK-prosedyrene krever mye data og innstats, var det mulig å finne det meste av nødvendig informasjon på våre eksempelbygg. Det betyr at kvalitetssikringen er gjennomførbar i praksis. Gjennom disse eksemplene har vi vist at det er mulig å foreta kvalitetssikring og kontroll av byggeprosjekt. Vi har oppdaget at ofte mangler det en del viktig informasjon for å få dette til. I tillegg kan manglende overvåking av noen systemer vanskeliggjøre en detaljert kontroll. Vår konklusjon er at mer informasjon vil bidra til en grundigere analyse og bedre kunnskap om bygget.

Kilder:
1. ASHRAE Guideline 1-1996: The HVAC Commissioning Process. 1996: The American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, US.
2. Natasa Djuric, Vojislav Novakovic, Correlation between standards and the lifetime commissioning, Energy and Buildings, 42 (4) (2010) 510-521.
3. Natasa Djuric, Gongsheng Huang, Vojislav Novakovic, Data fusion heat pump performance estimation, Energy and Buildings, In Press, Corrected Proof