Älyrakennus helpottaa elämää ja säästää energiaa

Töistä lähtiessään Aalto-yliopiston työelämäprofessori Jaakko Ketomäki kytkee kännykästään kodin kahvinkeittimen pistorasiaohjauksen päälle. Perillä odottaa vastakeitetty kahvi ja robotti-imurin siivoama koti. Päivän aikana talon lämpötila on ollut pari pari astetta matalammalla talon ollessa tyhjillään. Lämmin käyttövesi lämpiää yöllä edullisemmalla sähköllä, jonka tuntihintoja automatiikka tauotta tarkkailee.

”Älykäs talotekniikka lisää asumisen mukavuutta ja helppoutta. Se tekee energiankulutuksen näkyväksi ja auttaa säästämään energiaa oikeista paikoista niin kodeissa kuin toimitiloissa”, Ketomäki sanoo.

Älykäs rakennus ei tarkoita sitä, että käyttäjän pitäisi tietää tai edes olla kiinnostunut siitä, millaista talotekniikkaa rakennus on syönyt sisäänsä. 

”Käyttäjälle riittää helppokäyttöinen sovellus, jolla voi ohjata haluamiaan toimintoja. Älykäs rakennus oppii koko ajan keräämänsä mittaustiedon ja käyttäjäpalautteen avulla, mikä tekee ohjauksesta ajan myötä fiksumpaa”, sanoo työelämäprofessori Heikki Ihasalo Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta. 

Robotit ihmisten apuna

Talotekniikan näkyvin osa-alue on valaistus ja valaisimet, mutta langattomuuden ja automaation myötä yhä harvemmin valokatkaisijat. Toimitiloissa valaistus oppii tuntemaan ihmisten kulkureittejä ja ohjaa valoja tarpeiden mukaan. Valaisimiin on helppo liittää antureita, joilla kerätään taloautomaatioon tietoa esimerkiksi tilojen käyttöasteista ja sisäilmasta. 

”Älykäs rakennus pitää sisäilman puhtaana ja sopivan lämpöisenä. Käyttäjille älykkyys tuo energiansäästöjä, kun valot eivät pala turhaan ja lämmitys huomioi muun muassa sähkön hintavaihtelut, jotka ovat uusiutuvan energiantuotannon kasvaessa yhä suurempia”, Ihasalo toteaa.

Myös rakennuksen sähköverkon kuormanhallintaan ja kulutuspiikkien tasaamiseen tarvitaan älykästä ohjausta, joka huolehtii esimerkiksi siitä, että kaikki eivät lataa sähköautojaan samaan aikaan. 

Älykkyys on sitäkin, että ihmiset löytävät vaivatta perille. Otaniemen kampusalueella toimiva Aalto Space -mobiilisovellus opastaa fuksit oikeaan luentosaliin ja löytää vapaana olevat opiskelutilat. 

”Taskussa oleva kulunvalvontaan yhdistetty appi on kullanarvoinen myös silloin, kun isossa toimistokiinteistössä pitää löytää vapaa työpiste tai työkaverit. Niin ikään tilojen varaus on olennainen osa tällaista palvelua”, Ketomäki sanoo. 

Robotiikan kehittyminen näkyy rakennusten käyttäjien arjessa. Otaniemessä kuljetusrobotit tuovat ostoskassit kaupasta kotiovelle ja robotti-imurit auttavat yliopiston tilojen siivouksessa. Sairaaloissa robotit hoitavat kuljetuksia, hotelleissa huonepalvelua ja toimistoissa postinjakelua. Robotit juttelevat myös hissien kanssa ja kertovat, mihin kerrokseen ovat matkalla.

Entistä fiksumpaa energiankäyttöä

Aalto-yliopiston älykkäiden rakennusten tohtorikoulu kouluttaa osaajia, joilla on kokonaiskuva talotekniikasta ja IT-järjestelmistä sekä ennen kaikkea siitä, mitä käyttäjät haluavat. Tohtorikoulu sai keväällä 1,5 miljoonan euron lahjoituksen ja on alansa ensimmäinen Suomessa. 

Rakennusten älykkyys saa koko ajan enemmän painoarvoa, kun energiaa on käytettävä entistä fiksummin. Samalla digitalisaatio ja automaatio tuovat toimintojen ohjaukseen yhä monipuolisempia ominaisuuksia. 

Rakennusten älyn arviointiin on viime vuosina kehitetty erilaisia menetelmiä. Smart Readiness Indicator (SRI) eli älyindikaattori on EU-tasolla kehitetty menetelmä, jonka käytettävyyttä testataan nyt Suomessa. 

”Siinä talotekniikka jaetaan osa-alueisiin, kuten lämmitys, lämmin käyttövesi ja ilmastointi, joiden älyvalmiuksia tarkastellaan yksi kerrallaan. SRI on osa EU:n asettamaa rakennusten energiatehokkuusdirektiiviä (EPBD), ja energian kulutusjousto sekä energiavarastot ovat siinä merkittävässä roolissa. Tutkimme älyindikaattorin käyttöönottoa ja hyötyjä Suomessa”, Ketomäki sanoo. 

Tohtorikoulun tutkimuksessa tapetilla ovat myös valaistuksen ohjaus, käyttäjäkeskeisyys sekä rakennusautomaatiosta saatavan datan analytiikka. Tavoitteena on jatko-opiskelijoiden ja yritysten entistä tiiviimpi verkottuminen. 

”Yritysyhteistyön uutena muotona ovat osa-aikaiset tohtoriopiskelijat, jotka hyödyntävät väitöstutkimuksessaan yrityksissä keräämäänsä dataa. Samalla tuorein tutkimustieto siirtyy yliopistosta yrityselämään”, Ihasalo kertoo. 

Suomessa on jo pohjoisen kylmien olosuhteiden vuoksi aina ollut vahvaa talotekniikan osaamista. Täällä ollaan aallon harjalla myös rakennusten älykkyydessä. Viime vuonna maailman älykkäimmäksi rakennukseksi valittiin Helsingissä sijaitseva YIT:n kehittämä työtila Workery+.

Tohtorikoulun perustamista ovat tukeneet lahjoituksin

• Sähkötekniikan ja energiatehokkuuden edistämiskeskus STEK ry
• Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto STUL ry
• Sähköteknisen Kaupan Liitto STK ry
• K.V. Lindholmin säätiö
• Kiinteistösäätiö
• RIL – Rakennetun ympäristön akateemiset
• Granlund
• Helvar
• Ramboll
• Caverion

Teksti: Marjukka Puolakka
Kuvitus: Juuli Miettilä

Artikkeli on julkaistu Aalto University Magazinen numerossa 31 (issuu.com) lokakuussa 2022.