Optimale HVAC-regeling, fault detection en datagedreven renovatie
Regelgeving
Omdat een efficiënte regeling cruciaal is in de energieprestatie van gebouwen, is er een verplichting opgelegd in de EPBD. Concreet moeten alle niet-residentiële gebouwen met een totaal koel- of verwarmingsvermogen van meer dan 290 kW sinds 1/1/2025 voorzien zijn van een geautomatiseerd beheersysteem (BACS). Belangrijk daarbij is de ondergrens slaat op verwarming en koeling apart: een gebouw met 200 kW verwarming en 200 kW koeling valt dus buiten deze regeling. Vanaf 1 januari 2030 wordt de ondergrens op 70 kW gebracht, zodat de regeling op de meerderheid van de gebouwen zal slaan.
Bovendien werden de eisen voor het BACS in de herziening van de EPBD uitgebreid. In de eerste versie had men het uitsluitend over de analyse en registratie van het energieverbruik. In de nieuwste versie zijn daar de monitoring van het binnenklimaat en de sturing van de verlichting bijgekomen. Voor deze bijkomende eisen krijgen de gebruikers wat meer tijd. De monitoring van het binnenklimaat moet pas in mei 2026 worden ingevoerd en de sturing van verlichting op 1 januari 2028. In 2030 wordt alles dan van kracht voor gebouwen met een installatie van 70 kW of meer.
Veka werkt aan de concrete vertaling van deze maatregelen in Vlaamse regelgeving. Zo bekijkt men in hoeverre uitzonderingen mogelijk zijn voor oudere gebouwen die alleen voorzien zijn van eenvoudige installaties. Een ander aandachtpunt is hoe dergelijke systemen in te passen zijn in de EPC voor niet-residentiële gebouwen, die gebaseerd zal worden op gemeten waarden.
Dashboarding
Een aspect dat in verschillende uiteenzettingen aan bod kwam, is ‘dashboarding’, of het voorstellen van al de data in een heldere interface die inzicht biedt in de werking van het gebouw. Data genereren is slechts een eerste stap. Het mag niet beperkt blijven tot een momentopname. Men kan dan wel vaststellen dat een bepaalde waarde niet normaal is, maar de beheerder heeft dan geen enkel idee van de achterliggende oorzaak: is dit een tijdelijke afwijking of is er een echt probleem? Een inzichtelijke voorstelling van de werking en trendanalyse zijn nodig om de gegevens te kunnen analyseren.
Fouten ontdekken
Inzicht in de data maakt het ook mogelijk om installatiefouten te ontdekken. Hier was de ervaring van het Herman Teirlinckgebouw zelf bijzonder leerrijk. De technische installatie is immers bijzonder complex. Het betonkernactiveringsysteem dat voor thermisch comfort zorgt, maakt alleen al gebruik van een vijfhonderdtal gemotoriseerde kleppen en kilometers bekabeling. Het is te verwachten dat er bij de uitvoering een en ander mis kan gaan. Hetzelfde geldt voor de parametrering van alle regelorganen. Een intelligent besturingssysteem is dan nodig om erachter te komen wat de oorzaak van eventuele anomalieën of klachten zijn.
Digital twins en predictieve controle
In het seminarie werd ook uitgebreid aandacht besteed aan digital twins en hoe ze een predictieve sturing mogelijk kunnen maken. Een digital twin is een digitaal model van een gebouw waarin alle fysieke eigenschappen en technische installaties zijn opgenomen, typisch het resultaat van een BIM systeem. BIM heeft uiteraard grote voordelen in de ontwerp- en bouwfase om snelle uitwisseling van informatie mogelijk te maken en conflicten in het uitvoering te vermijden. Een digitaal model is echter minstens even belangrijk in de exploitatiefase. Net omdat alle gegevens in principe met een druk op de knop beschikbaar zijn, wordt het eenvoudig om onderhoud te plannen. Zo weet de beheerder bijvoorbeeld, meteen wat het totale vensteroppervlak is, de afmetingen van alle individuele ramen en waar ze zich bevinden, enzovoort
Een goed werkend gebouwmodel is ook een voorwaarde voor predictieve sturing van het HVAC systeem, of Model Predictive Control (MPC). Daarbij houdt de sturing rekening met het verwachte gedrag van het gebouw om de regeling aan te passen. Dit heeft grote voordelen ten opzichte van een traditionele regeling, die pas reageert als er een verstoring is en dus altijd achter de feiten aanholt. Een klassiek voorbeeld is hoe beide systemen reageren op bezonning in de loop van de dag. In de ochtend is het gebouw afgekoeld en is er een warmtevraag. Een traditionele regeling zal dus volop verwarming leveren. Als er nu in de loop van de dag bezonning optreedt, dan zal dit tot oververwarming leiden. De regeling zal de verwarming wel afzetten als de temperatuur hoog genoeg is, maar door de thermische inertie van het gebouw en de zonnewinsten kan het zelfs nodig worden dat de koeling moet worden ingeschakeld.
Een MPC baseert zijn regeling daarentegen op weersvoorspellingen en het thermisch gedrag van het gebouw. Zo kan de regeling inschatten wanneer de zonnewinsten zullen optreden en de werking van de verwarming daarop afstemmen. Het resultaat is dat er minder energie verbruikt wordt in de verwarmingsfase en dat het comfort beter is.
De voordelen van een digital twin houden dus niet op in de bouwfase, het is een krachtig instrument om het beheer te optimaliseren.
www.belfa.be
Door Alex Baumans - Foto’s: belfa
