AI-regelsysteem houdt temperatuur constant en voorkomt overbelasting

Het hele gebouw wordt op een constante temperatuur gehouden, waarbij de PCM-plafonds de pieken dempen.

‘Gegarandeerd koel’

Hoe vaak de hulp nodig is van de warmtepomp en de naverwarmers moet nog blijken. Het gebouw gaat nu pas de eerste winter tegemoet. Wel liet het tijdens de extreme warmte in juli zien dat het binnen behaaglijk koel blijft. Visietech had vooraf door middel van een dynamische koellastberekening al aangetoond dat het gebouw in theorie aan de TO_juli-eis voldeed. Tijdens de hittegolf bewees het ontwerp zich ook in de praktijk.
Bart Slettenaar: ‘Toen het buiten 36 °C was, kwam de temperatuur binnen niet boven de 23 °C uit. Na die extreem warme dagen kregen we er meteen een aantal huurders bij. Met ‘gegarandeerd koel’ hebben we een grotere troef in handen de komende jaren dan met ‘gegarandeerd warm’. Ik denk dan ook dat we daar in de toekomst garanties op gaan geven in huurcontracten. Bijvoorbeeld door op te nemen dat de binnentemperatuur op warme dagen in de zomer altijd 8 tot 10 °C onder de buitentemperatuur blijft. Want dat we de TO_juli-eis halen, dat zegt een huurder niet zo veel.’
De enige concessie die gedaan is met dit klimaatsysteem is dat ruimteafhankelijke koeling hier niet mogelijk is. Koekkoek: ‘Om dat mogelijk te maken, zouden we toch weer uitkomen bij een watervoerend pakket en een 4-pijpssysteem. Daar kan je gerust 300 euro per vierkante meter voor bijtellen en de installatietijd zou aanzienlijk langer zijn. Heel het gebouw wordt nu dus op een constante temperatuur gehouden, waarbij de PCM-plafonds de pieken dempen. Wel kunnen gebruikers hun eigen ruimtes beperkt naverwarmen als ze dat willen.’

‘Eerste gebouw met alleen ventilatiesysteem en PCM-plafonds voor klimaatregeling’

Extreem laag stroomverbruik

Het gebouw heeft een extreem laag stroomverbruik van slechts 39 kWh per vierkante meter. Een gemiddeld kantoorgebouw verbruikt al gauw 200 kWh en de Paris Proof-norm is 70 kWh. Koekkoek: ‘Dat komt voornamelijk door de bouwconstructie, de zonwering en de PCM’s die warmte en koude afgeven. Daardoor vragen de installaties minimaal energie voor verwarming en koeling. We hebben dan ook in een eenvoudige woningaansluiting van 3 x 80 Ampère kunnen voorzien.’
‘Eigenlijk was dat uit nood. Want er was geen aansluiting op de bouwlocatie en een zware aansluiting kregen we niet, vanwege netcongestie. Maar we hadden het geluk dat er een fietsenberging was, met een huisnummer. Dat nummer hebben we geclaimd en daar konden we een 3 x 80 Ampère aansluiting op krijgen. Dat was eigenlijk te klein voor een zo groot gebouw, dus we hebben er een accu bij gezet om de pieklast op te vangen met stroom van het dak. Ondanks de beperkte capaciteit van de aansluiting is het gelukt om een efficiënt en betrouwbaar systeem te ontwerpen.’

Slimme software

E-Control, de slimme software van Eplucon, zorgt ervoor dat de piekbelasting steeds onder de 3 x 80 A blijft en er altijd voldoende stroom beschikbaar is om te verwarmen of te koelen. De warmtepompen maken steeds optimaal gebruik van de zonnestroom. De accu laadt op en ontlaadt op basis van voorspelde behoefte en de meest gunstige momenten.
Koekkoek: ‘Wij kozen ervoor om geen duur en complex gebouwbeheersysteem te installeren, maar te downgraden naar een eenvoudige en pragmatische aanpak. Geen grote regelkasten, maar een klein kastje dat de data verzamelt van de warmtepomp, de omvormer, de accu, het weer en het gebouwgebruik. Dat is inzichtelijk in een dashboard voor beheerders en installateurs.’
‘De belangrijkste opdracht voor E-Control is om de temperatuur constant te houden en de piekbelasting niet te overschrijden. Regelen op dynamische stroomprijzen is hier niet relevant. Door zelflerende algoritmes wordt het systeem steeds slimmer en gaat het, door constant terug en vooruit te kijken, de energiestromen nog efficiënter managen. De regelingen passen zich automatisch aan op weersvoorspellingen, bezetting en gebruikspatronen.’

De vraag was een houten kantoor te bouwen voor niet meer dan 1.800 euro/m2, inclusief de installaties, triple A-label, voldoen aan TOjuli en een MPG-score niet boven de 0,5.

Digital twin

E-Control is via ModBus geïntegreerd met het Officemanager-systeem dat bij het totaalconcept is inbegrepen. Daarmee kunnen huurders en hun medewerkers via één app eenvoudig werkplekken en vergaderruimtes reserveren, toegang verkrijgen tot het gebouw, bezoekers aanmelden en parkeerplekken beheren. Beheerders kunnen in hun eigen portaal rechten toekennen, meldingen opvolgen, CO₂-waardes monitoren en zelfs meerdere locaties beheren.
Slettenaar: ‘Dit innovatieve plug and play-systeem is ontwikkeld door ons zusterbedrijf Officemanager. Het portaal en de huurdersapp zijn gebaseerd op een digital twin van het gebouw. In dit geval heeft die geen actieve link met het gebouwbeheersysteem, vooral omdat de huurders beperkt zijn in het aanpassen van de binnentemperatuur, maar gebruiken we die vooral voor werkplekmanagement.’
‘Als een huurder drie bedrijfsunits wil huren, kan hij of zij in de digital twin aangeven hoe de indeling eruit moet zien. Dat is hier heel eenvoudig aan te passen omdat alles modulair is opgebouwd, wanden eenvoudig te verplaatsen of te verwijderen zijn en alle techniek aan de plafonds zit, en dus los staat van de constructie. Huurders kunnen de digital twin ook gebruiken om te bepalen hoe de verlichting centraal geschakeld moet worden. Wij kunnen er weer in aflezen hoe de bezetting van de ruimtes is, hoeveel energie ze gebruiken en hoeveel CO₂ ze uitstoten.’

Totaalconcept uitrollen

HOLD gaat de systemen ook toepassen in nieuwe ontwikkelingen. Zowel het klimaatconcept als de digitale regelsystemen. Slettenaar: ‘Ook voor ons is het totaalconcept van dit gebouw nog nieuw. In volgende projecten, gaan we zeker meer halen uit E-Control en Officemanager. Zo kunnen we de CO₂-uitstoot per huurder monitoren en de resultaten met hen delen. We zouden een groot scherm in de entree kunnen plaatsen, waar mensen op kunnen zien hoe het gebouw presteert. Hoeveel stroom wekken we op dat moment zelf op, hoeveel elektrische auto’s hangen er aan de laadpalen, hoe vol is de accu? Dat soort dingen.’
‘Huurders van onze kantoorgebouwen kiezen bewust voor duurzaamheid. Zij willen dus ook heel graag weten hoe hun kantoorruimtes – en zij zelf – daaraan bijdragen. Misschien gaan we zelfs per verdieping of huurder de duurzame resultaten meten en delen en koppelen we daar een wedstrijdelement aan. Met het inzicht dat de huurders daaruit opdoen, stimuleren we hen om verder te gaan met verduurzamen en bezuinigen.’

Schenen schoppen

De eerste toepassing bevalt meteen goed. ‘De ervaringen van de gebruikers zijn heel positief. Klachten zijn er niet. Iedereen voelt zich prettig bij het binnenklimaat dat we creëren en huurders zijn blij met de moderne systemen die hen inzicht en invloed geven,’ zegt Slettenaar.
Koekkoek is blij dat een opdrachtgever als HOLD het concept aandurfde. ‘We schoppen natuurlijk wel tegen wat schenen aan. Want de grote adviseurs kiezen bijna vanzelfsprekend voor 4-pijpssystemen en we hebben hier zowat geen installateurs voor nodig gehad. Alleen voor de aansluiting van de warmtepomp op de luchtbehandelingskast. Daarnaast is er nog altijd veel twijfel over de duurzame bijdrage van PCM’s. Wij zien zelf dat die een besparing kunnen geven van zo’n 50 procent, maar in de Beng-berekening kan je voor de verwarming nog geen rekening houden met dat voordeel. Die is daar niet op ingesteld. Dat houdt de uitrol wellicht tegen. Hoewel we dit concept zelf zien als dé nieuwe standaard in duurzaamheid en efficiency, heeft de markt bewijsvoering nodig. Bij Campus Hambaken Timber hebben we de kracht van de onderdelen kunnen aantonen. Wellicht helpt dat om meer draagvlak te creëren.’
AI is onlosmakelijk verbonden aan nieuwe ontwikkelingen, zeggen ze. Koekkoek: ‘Daar ontkom je niet aan. Zeker als je energie wilt uitwisselen tussen meerdere gebouwen of als je te maken krijgt met netcongestie. Slim energiemanagement, smart grids en asset-beheer kunnen niet meer zonder AI.’

Tekst: Astrid Zoumpoulis
Fotografie: Jochem Boxem Photography, HOLD