Advanced Building Automation Systems (5 cr)

Objectives (course unit)

The student is able to
- describe the operating principles of the most common HVAC processes
- define the field devices needed for the process and determine the relationship between the processes and the field devices
- explain the basic characteristics of dynamic processes (gain, time constant, delay) and their importance for control
- the student is able to perform a step response test for a simple process and tune the PI controller by some known method

Content (course unit)

Heat distribution process automation, ventilation unit automation, room control and airflow control, control theory.

Prerequisites (course unit)

Building Automation and HVAC (5T00BE18)

Assessment criteria, satisfactory (1-2) (course unit)

The student is able to describe the significance of a building automation system as a part of building technology and to identify the equipment used in a building automation system and interpret documents related to the system. The student is able to make a simple HVAC process control diagram.

Assessment criteria, good (3-4) (course unit)

The student is able to create a control diagram and description of the conventional HVAC process and describe the structure and equipment of the building automation system required by it. The student is able to create documents related to building automation system according to the design instructions. The student understands the importance of process gain and time constant .

Assessment criteria, excellent (5) (course unit)

The student is able to apply the topics covered and take into account the purpose of the premises and the objectives set for them when defining the activities related to the process. The student is able to utilize the opportunities offered by the systems and apply them to achieve the set goals. The student is able to tune the PI controller.

Location and time

Luennot ovat tiistaisin ja harjoitustyötunnit torstaisin. Ennalta määritellyillä harjoitustyötunneilla on läsnäolovelvollisuus.

Exam schedules

Harjoitustehtäville määritellään aina palautuspäivä, mihin mennessä kukin tehtävä tulee palauttaa. Myöhässä palautetut tehtävät vaikuttavat negativiisesti kurssin arviointiin. Kolme tai useampi myöhässä palautettu tehtävä johtaa kurssin hylkäämiseen. Lopullinen DL palautuksille on 16.4.2023., jolloin kaikkien palautusten tulee olla tehtynä ja jonka jälkeen palautuksia ei enää oteta vastaan. Mikäli jokin tehtävä vaatii täydentämistä tulee korjatun tehtävän palauttamisesta sopia erikseen opettajan kanssa. Kurssi arvioidaan harjoitustehtävien perusteella. Arvioinnin tukena käytetään mahdollisesti vertaisarviointia.

Assessment methods and criteria

Kurssin arviointi tapahtuu tehtävien harjoitustehtävien perusteella. Tukena arvioinnissa voidaan käyttää opiskelijoiden vertaisarviointeja.

Assessment scale

0-5

Teaching methods

Luento-opetusta, ohjattua harjoitustöiden tekemistä sekä opiskelijoiden pitämiä esityksiä. Opiskelijalta edellytetään myös huomattavaa panostamista itsenäiseen tiedonhankintaan ja työskentelyyn.

Kurssilla opiskelijat suorittavat harjoitustehtäviä henkilökohtaisesti tai pienryhmissä. Harjoitustehtävien palautukset ovat julkisia myös muille opiskelijoille ja opiskelijat myös esittelevät palautuksiaan.

Learning materials

Materiaali käsittää luentokalvoja sekä erilaisia ST-, LVI- ja KH-kortteja, suunnitteluohjeita ja muita yleisesti saatavilla olevia ohjeita ja määräyksiä. Toteutuksella käytettävä luentomateriaali on saatavilla sähköisesti. Lisäksi opiskelijan oletetaan kykenevän itsenäiseen tiedonhankintaan. Osa aineistosta voi olla englanninkielisiä.

Student workload

n. 30-40 tuntia luentoja sekä ohjattua harjoitustöiden tekemistä.
n. 85 tuntia opiskelijan itsenäistä opiskelua ja työtä.

Content scheduling

Automaatiojärjestelmä rakennuksessa, lämmityksen automaatio, järjestelmän dynamiikka ja askelvaste, erillisjärjestelmät, ilmastoinnin automaatio, tilaohjausjärjestelmät.

Completion alternatives

Opintojaksoon voi suorittaa AHOT-menettelyllä suorittamalla opettajan määrittämän harjoitustehtävän ennen kurssin alkua.

Assessment criteria - fail (0) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija ei ole suorittanut tehtäviä ajallaan tai tehtävät ovat selkeästi puutteelliset.

Assessment criteria - satisfactory (1-2) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija osaa lukea rakennusautomaatiojärjestelmään liittyviä dokumentteja. Opiskelija tuntee auttavasti LVIS-prosessien toimintaa ja osaa määritellä prosessin toiminnan kannalta oleelliset kenttälaitteet ja liitynnät rakennusautomaatiojärjestelmään. Opiskelijan laatimien suunnitteludokumenttien laadinta perustuu pitkälti mallin perusteella tehtävään kopiointiin.

Assessment criteria - good (3-4) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija osaa itse tuottaa rakennusautomaatiojärjestelmän suunnitteludokumentteja ja itse kirjoittaa säädettävän ja ohjattavan prosessin toimintaselostuksen. Opiskelija osaa hyödyntää tilaajan laitemerkintäohjetta dokumentoinnissa. Opiskelija osaa määritellä rakennuksen kokonaisuuden kannalta vaadittavan automaatiojärjestelmän rakenteen ja tarvittavat laitteet. Opiskelija osaa valita sopivan kokoisen säätöventtiilin. Suunnittelutyössä käytetään mallidokumentteja, mutta opiskelija osaa soveltaa niitä tilanteen mukaan.

Assessment criteria - excellent (5) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija ymmärtää hyvään arvosanaan liittyvien asioiden lisäksi säätöön liittyvien tunnuslukujen merkityksen taloteknisissä prosesseissa. Opiskelija ymmärtää tarpeenmukaisten ohjausten merkityksen rakennuksen toiminnan ja energiatehokkuuden kannalta ja osaa soveltaa rakennusautomaatiota tarpeenmukaisten ohjausten toteuttamiseen.