MAEN4400 Byggautomasjon Emneplan

Automasjonssystemer i bygninger har som hovedmål å sørge for riktig inneklima til lavest mulig energibruk. Faget vil gi en dyp forståelse av reguleringsprinsipper på ulike nivå innen bygningsautomasjon. Videre vil det gjennomgås generelle og spesielle systemløsninger som sammenbinder varme, kjøle, varmepumpe og grunnvarme/kjøling i en felles integrert løsning.

Emnet gir en innføring i aktuelle programmeringsspråk/verktøy til utvikling av simulatorer for reguleringssystemer.

Innhold:

• Automatiseringsteknikk, inkl. reguleringsteknikk og logisk styring
• PLS-programmering (progrsammerbar logisk styring)
• Matematisk modellering av termiske systemer
• Prosessdynamikk
• Simulering av inneklimasystemer (med IDA-ICE)
• Reguleringsstrukturer for inneklimasystemer
• Byggautomasjonsteknologi inkl. ITB

Ingen.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, som definert i kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten har kunnskap om

• styrings- og reguleringsteknikk
• algoritme og virkemåte for aktuelle regulatorfunksjoner bla. PID regulator (PID = proportional+integral+derivateivte), av/på-regulator, MPC-regulator (MPS = model-predictive control)
• relevant automatiseringsutstyr
• bussystemer og sentralt driftskontrollanlegg
• aktuelle sensorer og pådragsorganer
• alternative reguleringssystemer for oppvarming, kjøling, ventilasjon og belysning.
• matematisk modellering og simulering av ventilasjon varme- og klima-anlegg med hensyn på styring og regulering

Ferdigheter

Studenten kan

• anvende vitenskapelige metoder på problemstillinger innen styring, regulering og bygg- automasjon på en selvstendig måte
• vurdere inneklima, energibruk og driftskostnad relatert til automasjons-systemer integrerte i bygninger
• velge riktige metoder for styring og regulering av oppvarming, kjøling, ventilasjon, og belysningsanlegg
• beregne pådragsorganers maksimalkapasitet og finne karakteristikkenes kurveform
• beregne og vurdere tidskonstant for ulike komponenter av reguleringssystemer
• tegne og beskrive blokkdiagram og Piping and Instrumentation Diagram (P&I D) for reguleringssystemer
• stille inn PID-regulatorer for rask og stabil regulering
• gjennomføre stabilitetsanalyse av reguleringssystemer
• analysere sentralt driftskontrollanlegg i drift og komme frem til riktige tiltak for å forbedre funksjoner for inneklima samt redusere energibruk og driftskostnad

Generell kompetanse

Studenten kan

• planlegge og gjennomføre prosjekt der styring, regulering og byggautomasjon inngår
• bidra til nytenking og være bidragsytere i innovasjonsprosesser
• forstå dokumentasjon om byggautomasjonssystemer
• kunne kommunisere med fagfolk innen byggautomasjon

Forelesninger, øvinger, labarbeid, prosjektarbeid og selvstudium.

For å kunne framstille seg til eksamen må studenten ha følgende godkjente arbeidskrav:

5 skriftlige innleveringer, som er individuelle og/eller gruppebaserte. Alle arbeidskrav må være godkjente for å få adgang til eksamen.

Deleksamen med følgene komponenter:

Del 1 Individuell skriftlig flervalgseksamen på tre timer, som teller 70%.

Del 2 Prosjektarbeid i gruppe på 3-5 studenter som teller 30%. Rapport, gjennomføring, muntlig og visuell presentasjon i gruppe vurderes. Ved gruppearbeid skal studentenes ulike bidrag komme frem i det som leveres inn. Normalt får alle i gruppen samme karakter, men i unntakstilfeller kan individuelle karakterer tildeles innad i grupper etter nærmere vurdering. I slike tilfeller vil alle studentene på den aktuelle gruppa informeres om at karakterene vil bli gitt individuelt før sensur publiseres. 

Eksamensdel 1) Eksamensresultat kan påklages.

Eksamensdel 2) Eksamensresultat kan ikke påklages.

Begge eksamensdeler må være vurdert til karakter bestått/E eller bedre for at studenten skal kunne få bestått emnet.

Ved eventuell ny og utsatt individuell skriftlig eksamen kan muntlig eksamensform bli benyttet. Hvis muntlig eksamen benyttes til ny og utsatt eksamen, kan denne ikke påklages.

Eksamensdel 1: Ingen hjelpemidler, men aktuell informasjon (formler o.l.) vil bli oppgitt i eksamensoppgaven. Håndholdt kalkulator som ikke kan kommunisere, kan benyttes.

Eksamensdel 2: Alle.

Gradert skala A-F.

Del 1 En intern sensor.

Del 2 To interne sensorer.

Ekstern sensur brukes jevnlig.