Idrifttagning av nybyggnad

Byggstart (Cx) är en integrerad, systematisk process för att genom dokumenterad verifiering säkerställa att alla byggnadssystem fungerar interaktivt enligt "Design Intent". Idrifttagningsprocessen fastställer och dokumenterar "Owner's Project Requirements (OPR)"-kriterierna för systemfunktion, prestandaförväntningar, underhållbarhet; verifiera och dokumentera överensstämmelse med dessa kriterier under alla faser av projektet (design, tillverkning, installation, konstruktion, start, testning och drift). Driftsättningsprocedurer kräver en samarbetande laginsats och "bör" börja under projektets fördesign- eller planeringsfas, fortsätta genom design- och konstruktionsfaserna, inledande beläggningsfasen, utbildning av drift- och underhållspersonal (O&M) och in i beläggning ( för garanti och framtida återinställning).

Historiskt sett hänvisade "idrifttagning" som refererat till i byggnadsdesign och konstruktion den process genom vilken uppvärmnings-, ventilations- och luftkonditioneringssystem (HVAC) i en byggnad testades och balanserades enligt etablerade standarder innan ägaren accepterade det. VVS-driftsättning inkluderade historiskt sett inte andra, interaktiva, stödjande eller kompletterande byggnadssystem som inte direkt påverkade HVAC-systemens prestanda.

2005 publicerade US General Services Administration (GSA) The Building Commissioning Guide. Guiden ger en process för att inkludera driftsättning av byggnader i planerings-, design-, konstruktions- och efterbyggnadsfaserna av ett projekt.

Genom energi- och vattenbesparing blev passagerarnas komfort, livssäkerhet, systemkriticitet och tekniska förbättringar av byggnadssystem mer efterfrågade och utökade ägarens prestanda och tekniska kapacitetsförväntningar. Behovet av att förbättra, integrera och driftsätta andra (och fler) system utökade omfattningen av byggnadsdriftsättning. I moderna anläggningar, byggnader och system är många av systemen integrerade (direkt eller indirekt) i drift, påverkan, behov av korrekt drift, funktion, kontroll och sekvensering. Detta kan bli mycket komplext och ge många punkter av suboptimal drift, eller misslyckande, med alla de många systemen som kräver, eller påverkar, interaktion av varandra.

Till exempel styrning och övervakning av strömkällor (nytta, generering, batteri/cell), kontroll av luftrörelser, rökkontroll, brandsläckning, brandlarm, säkerhetsdörrutgående/evakueringskontroll, hisskontroll, utrymmesinneslutning/infiltration, iscensättning och sekvensering av varje interagerande system, dess undersystem, utrustning och komponenter fungerar och interagerar korrekt i varje driftsläge (normal, start, avstängning, underhåll, ekonomi, nödsituation, etc.).

Denna lista kan gå långt utöver detta exempel, även i den mest grundläggande, typiska anläggningen idag. Eftersom fler byggnadssystem integreras kan en brist i en komponent resultera i suboptimal drift och prestanda bland andra komponenter och system. Genom systemtestning och "integrerade systemtestning" (IST) kan verifiering av alla inbördes samband, effekter, funktionssätt och prestanda verifieras och dokumenteras för att uppfylla "Ägarens projektkrav" och arkitekter/ingenjörers dokumenterade prestanda för "Design Intent".

Sålunda är 'Hela byggnadsdriftsättning' (eller 'Total byggnadsdriftsättning') den accepterade normala/standarden, särskilt för statliga och kritiska anläggningsägare, men också för bevarande och effektivitet för att tillhandahålla en fullständigt verifierad anläggning. Partiell driftsättning av byggnader (enbart driftsättning av specifik utrustning, funktioner, system) används också fortfarande, men kopplingarna mellan många automatiserade system, som de är designade, förgrenar sig idag och spinner i många andra system även i grundläggande byggnader. Ägarnas projektkrav och arkitekt/ingenjörers design bör tydligt identifiera omfattningen och förväntningarna på idrifttagningen.

Vad är (byggnads)driftsättning?

Följande beskrivningar av de olika typerna av driftsättning kommer från California Commissioning Collaborative (CCC), Guide for New Buildings (2006).

"Begreppet idrifttagning kommer från skeppsbyggnad. Ett idriftsatt fartyg är ett fartyg som anses redo för tjänst. Innan det tilldelas denna titel måste dock ett fartyg passera flera milstolpar. Utrustning installeras och testas, problem identifieras och åtgärdas, och den blivande besättningen är Ett beställt fartyg är ett fartyg vars material, system och personal framgångsrikt har genomfört en grundlig kvalitetssäkringsprocess.

Idrifttagning av byggnader har samma synsätt på nya byggnader. När en byggnad initialt tas i drift genomgår den en intensiv kvalitetssäkringsprocess som börjar under projekteringen och fortsätter genom konstruktion, inflyttning och drift. Driftsättningen säkerställer att den nya byggnaden till en början fungerar som ägaren tänkt sig och att byggnadspersonalen är beredd att driva och underhålla dess system och utrustning.

Retro-commissioning är tillämpningen av driftsättningsprocessen på befintliga byggnader. Retro-commissioning är en process som syftar till att förbättra hur byggnadsutrustning och system fungerar tillsammans. Beroende på byggnadens ålder kan retro-idrifttagning ofta lösa problem som uppstått under projektering eller konstruktion, eller ta itu med problem som har utvecklats under hela byggnadens liv. Sammantaget förbättrar retro-idrifttagning en byggnads drift- och underhållsprocedurer (O&M) för att förbättra byggnadens övergripande prestanda.

Återdrifttagning är en annan typ av driftsättning som sker när en byggnad som redan tagits i drift genomgår en annan driftsättningsprocess. Beslutet att tas i bruk kan utlösas av en förändring i byggnadens användning eller ägande, uppkomsten av driftsproblem eller något annat behov. Idealt sett upprättas en plan för återdrifttagning som en del av en ny byggnads ursprungliga driftsättningsprocess eller en befintlig byggnads retro-idrifttagningsprocess."

I praktiken

Även om praxisen för byggnadsdrift fortfarande är ganska ny (40 år) inom byggbranschen, har den blivit mer (inte helt) branschstandard eftersom byggnadsägare kräver högre förväntningar på prestanda och avkastning på investeringen. Idrifttagningsprocessen i sig, och genom design, förbättrar kvaliteten på projektet från inledande planering/design till konstruktion och inflyttning.

Driftsättning av byggnader leds vanligtvis av en erkänd professionell erfaren i driftsättning som övervakar, leder och fungerar som den ytterst ansvarig individen för hanteringen av processen/programmet och levereras i representation av eller kontrakterad med ägaren/utvecklaren. Typiskt identifierad som "Commissioning Provider" (CxP). "Idrifttagningsleverantören" kan vara en medlem av ägaren, ingenjören, bygg-/projektledaren, entreprenören eller oberoende tredje part. Den branschstandard som är mest erkänd och rekommenderad är att CxP är en oberoende tredjepartsleverantör (även akronym "CxP") som kontrakteras direkt med ägaren. Detta underlättar en mer opartisk prestation i representationen av ägaren. "Commissioning Provider" kan ha underordnade/kamrater som deltar direkt i hans/hennes övervaknings- och driftsättningsutförande/dokumentationsteam. Detta team identifieras vanligtvis som driftsättningsleverantörens team. Naturligtvis finns det många varianter på detta också. I många fall och helst finns det ett pågående byggnadsförbättrings- och driftsättningsprogram och ett team under hela byggnadens liv. Byggstart är en kvalitetsfokuserad process som är nödvändig för både icke-komplexa och komplexa moderna byggprojekt .

Branschens bredd, tjänster, förmåner, krav, dokumentation etc. är oändlig. Även om den grundläggande Cx-processen, faserna och stegen är ganska standard, är variationerna av projektomfattningar, förväntningar, specialdesigner; individuella förvecklingar av alla olika design, tillverkning, interaktion; användning av alla olika design, montering, komponent, effekt, styrsystem, kontrollmetod, utrustning och system som är tillgängliga för konstruktören och tillverkarna; gör varje enskilt projekts system och driftsättningsprogram komplexa och originella.

Servicemetod

Även om servicemetoden kan variera från ägare till ägare och projekt till projekt, innebär den grundläggande formeln för en framgångsrik byggnadsdrifttagningsprocess ett synergiteam från fördesign till att utveckla ägarens projektkrav (OPR), driftsättningsomfattning och plan inklusive riktmärken för framgång, granskning av konstruktionsdokument och checklistor för att uppnå OPR, utveckling av checklistor och verifiering av ett urval av konstruktionschecklistor och inlämningar, utveckla utbildningsbehov och utvärdera utbildning som levereras av entreprenörerna , bevittna och verifiera byggfastester och periodiska observationer på plats under konstruktionsfasen och utföra funktionstestning av driftsättning när projektet närmar sig slutförande.

Driftsättningsleverantör (CxP)

Idrifttagningsleverantören (CxP) är i allmänhet (och helst) kontrakterad direkt med byggnadsägaren för att säkerställa opartisk prestanda av CxP. CxP kan vara en underleverantör (eller anställd) till byggherren, arkitekten eller designingenjören.

Det rekommenderas att CxP kontrakteras tidigt i projektplaneringsstadierna som ingår i pre-design och design charrettes , och underhålls under hela designen, konstruktionen och det slutliga godkännandet av projektet som ett minimum. Att ha CxP i teamet tidigt ger möjlighet att identifiera möjliga drift-, installations-, test- och prestandaproblem långt innan de blir ett konstruktionsproblem. CxP har ett nära samarbete med ägarens representant, byggnads-/anläggningsdriftsingenjör, arkitekt, konstruktionsingenjör, totalentreprenör och alla handelsunderleverantörer. CxP är vanligtvis ansvarig för att leda och hantera projektdriftsättningsprocessen (design och/eller konstruktion) och arbetar nära design-, konstruktions- och driftteamen i en samarbetsmiljö som fokuserar på lagarbete genom hela byggnadens design, konstruktion , och postkonstruktion.

En CxP:s förmåga att tillföra ett projekt mervärde bottnar i deras förmåga att skapa positiva arbetsrelationer med alla inblandade parter och inte peka finger när problem uppstår. Det är viktigt att CxP tydligt identifierar kommunikationsprocesser/strömmar, projektmål och förväntningar (från OPR) och teammedlemmens ansvar. En CxP måste kunna ge öppen konstruktiv kritik och samtidigt kunna lyssna uppmärksamt. CxP:s primära mål är att tillhandahålla en färdig och korrekt fungerande produkt till byggnadens ägare och boende/användare.

CxP:s arbete och tjänsteutförande är i bakgrunden lika med eller primärt att utföra design, inlämning, O&M Manual granskning och utveckling av test- och driftsättningsprocesser för projektet, samt dokumentera driftsättningsinsatserna. CxP deltar i konstruktions- och konstruktionsmöten, utför observationer av platsbyggnation, observerar testning av fabriksutrustning, leder och observerar funktionstestning av system och utrustning. CxP utför vanligtvis inte praktiska tester, eftersom dessa faktiskt utförs av tillverkaren, leverantören eller handelsentreprenörer och styrs och observeras av CxP med hjälp av testprocedurer och förväntade prestandaresultat som tidigare identifierats av CxP under driftsättningen dokumentutvecklingsprocessen.

CxP förbereder vanligtvis en driftsättningsspecifikation och driftsättningsplan under projekteringsfasen. Konstruktionsingenjören kan också utveckla driftsättningsspecifikationen (och sällan driftsättningsplanen) i situationer där CxP inte har kontrakterats på detta sätt, eller tagits in i designteamet under designprocessen. Driftsättningsplanen är ett levande dokument som beskriver driftsättningsprocesserna och förväntningarna baserat på ägarens OPR, konstruktörens grund för design (BOD) och projektets byggdokument (ritningar och specifikationer). Driftsättningsplanen ändras allteftersom driftsättningsprocessen fortskrider under designen, konstruktionen och det slutliga godkännandet av anläggningen. Testprocedurerna för funktionella prestanda utvecklas vanligtvis av CxP med hjälp av entreprenörer, leverantörer och tillverkare baserat på konstruktionsingenjörens kontraktsdokument. Samma parter och konstruktionsingenjören och ägarens representant (vanligtvis driftingenjören för anläggningen) granskar testprocedurerna för funktionella prestanda och förväntade resultat före testning. Systemen, utrustningen, artiklarna, processerna, lägena och operationssekvenserna som ska testas av CxP (entreprenörer eller andra) bör vara detaljerade och identifierade i konstruktörens konstruktionsdokument (ritningar och specifikationer), konstruktionsbegäran om förslag ( RFP ) ), entreprenörernas anbudsinlämning, driftsättningsspecifikationerna, driftsättningsplanen och entreprenörens inlämningar. Av yttersta vikt, ofta försummad av entreprenörer, är utrustningen/systemens "installations- och driftsmanualer" (IOM eller IO&M) "specifika för projektet" (inte generiska). IOM:s tillsammans med fullständiga och mycket detaljerade operationssekvenser (SOO) och kontrollritningar/dokument som lämnas in "specifika för projektet" (inte generiska) är av yttersta vikt för CxP för att utföra granskningen och utveckla korrekta testprocedurer. Snabb leverans av dessa dokument till CxP är viktigt för att CxP ska få gott om tid att granska, utveckla test, skaffa recensioner och implementera ändringar innan schemaläggning av tester.

Building Automation Systems (BAS)

Byggnadsledningssystem (BMS) eller byggnadsautomationssystem (BAS) ger kontroll över byggnadssystemen. Dessa inkluderar vanligtvis uppvärmning, ventilation, luftkonditionering och kylning (HVAC/R), elkraft, belysning, brandsläckning och larm samt säkerhetssystem, etc. Byggnadskontroller har också förmågan att övervaka och styra system för att förbättra prestanda, spara energi , spara vatten och styra belysningen . Ju större kontroll ger möjligheten att förbättra en byggnads prestanda, miljöpåverkan och användarens/boendes miljö. Direkt digitala kontroller (DDC) med realtidsövervakning och historik ger möjligheten att skaffa systemdata i realtid eller med trendloggning, eller trending, (under en förutbestämd tidsperiod) för att observera prestanda, problem/problem och identifiera möjliga förbättringar till drift och underhåll.

Byggnadssystem och utrustning (HVAC, el, etc.) fungerar via styrsystemen (BAS, BMS och liknande) baserat på en designad operationssekvens (SOO) som vanligtvis utvecklas av konstruktören (specifikation) och modifieras under inlämningsprocessen av fackentreprenörerna (och granskas och godkänns av konstruktören). Denna SOO granskas också av CxP som använder SOO för att utveckla testprocedurerna för funktionell prestanda. De funktionella prestandatestprocedurerna utvecklas vanligtvis av CxP med hjälp av entreprenörer, leverantörer och tillverkare, granskade av desamma och konstruktionsingenjören. Systemen, utrustningen, artiklarna, processerna, lägena och operationssekvenserna som ska testas av CxP (entreprenörer eller andra) bör vara detaljerade och identifierade i konstruktörens konstruktionsdokument (ritningar och specifikationer), konstruktionsbegäran om förslag (RFP) ), entreprenörernas anbudsinlämning och driftsättningsspecifikationerna och driftsättningsplanen. Driftsättningsspecifikationen och driftsättningsplanen utvecklas vanligtvis av CxP under projektets designfas.

CxP arbetar nära med kontrollentreprenören för att verifiera kontrollprogrammeringen och identifierar korrigerande problem under granskningar och funktionstestning. Genom att utföra den funktionella prestandatestningen hittas det ofta, om inte alltid, där det finns brister i systemen eller kontrollen och identifierar punkter för förbättring. Varje punkt och sekvens behöver vanligtvis inte testas av CxP. Entreprenörerna har vanligtvis ansvaret för att testa och verifiera varje punkt och sekvens, och CxP utför ett test av ett prov av föremålen efter att entreprenörerna har testat, reparerat och verifierat. Omtestning av densamma, eller annan provtagning, av CxP krävs ofta för att återverifiera brister som identifierats under den initiala testningen.

Systemförsämring

Det uppskattas av Texas A&M-forskare att så mycket som 20 % av energin som används i en genomsnittlig kommersiell byggnad är avfall som är förknippat med dåligt fungerande system.

Byggnader fungerar dåligt av flera anledningar:

  1. De var aldrig korrekt konfigurerade
  2. Designen tog inte hänsyn till alla källor till byggnadseffektivitet
  3. Byggnaden är inte ordentligt underhållen
  4. Användningen av byggnaden har förändrats över tid

Driftsättningsleverantör (CxP)

För att ge någon fördel måste anläggningen, systemen och utrustningen vara noggrant designad, inlämnad till och godkänd av ett ansvarigt, noggrant, professionellt arkitekt- och ingenjörsdesignteam för att fungera korrekt. Designteamet införlivar det dokumenterade ägarens kravprogram (OPR) som identifierar ägarens system, utrustning, material, kontroll och prestandaförväntningar. Designteamet identifierar och dokumenterar projektbasen för design (BOD) som specifikt identifierar OPR-objekten, hur var och en implementerades i designen (eller modifierades) och den slutliga designgrunden för system, utrustning, material, kontroll och prestandaförväntningar .

Design- och byggprocessens snabba karaktär (erfarenhet 2011) leder ofta till missad planering, design och till och med konstruktionsobjekt. [ citat behövs ] Objekt som missas under design- och konstruktionsprocessen kan ofta identifieras av CxP under utveckling av funktions- och prestandatestprocedurer eller under funktions- och prestandatester.

Driftsättningsteamet, som leds av CxP, har ett primärt mål att verifiera korrekt installation, drift och prestanda baserat på projektdesignen (BOD) och OPR. Driftsättningen av anläggningen, systemen och/eller utrustningen ger verifiering, identifierar problem och avvikelser, och om den är designad och konstruerad på rätt sätt förbättrar den i slutändan anläggningens totala kvalitet, kontroll, prestanda och effektivitet, vilket i sin tur ger ökad hållbarhet.

Typer av byggnadsdriftsättning

Nybyggnad Byggstart

Befintlig byggnadsdriftsättning:

  • Retro-idrifttagning
  • Re-commissioning: Re-commissioning är den metodiska processen att testa och justera de ovan nämnda systemen i befintliga byggnader.
  • Pågående (eller kontinuerlig) byggnadsdrifttagning

Se "Översikt över idrifttagningsprocessen" och "Översikt över idrifttagningsprocessen i efterhand" för ett diagram över mycket grundläggande aktiviteter som ingår i varje fas av idrifttagningsprocessen.

Vanliga beställningsbyggnadssystem

Det är vanligt att inkludera VVS- och BMS-system i driftsättningsprocessen. Ofta kommer även brandsäkerhetsinstallationerna att ingå i driftsättningsprocessen.

Driftsättningskostnader och besparingar

Återbetalningstiden för driftsättningsprocessen baseras på många faktorer inklusive sparad/minimerad energianvändning, bättre design och färre fel.

"Byggningsdriftsättningskostnader och besparingar över tre decennier och 1 500 nordamerikanska byggnader" anger att den enkla återbetalningstiden för idrifttagning av nybyggnadsprojekt är 4,2 år.

Ett danskt examensarbete som gjordes över två identiska byggprojekt (köpcentrum) där driftsättning användes på ett av byggprojekten visade att byggprojektet med driftsättning använde 42 % mindre elenergi i driftfasen.

Se även

Källor

externa länkar