artikel

Uit data leer je meer dan uit boeken

digitalisering

DWA verzamelt data uit de praktijk om installaties te monitoren en te optimaliseren. Zoals van honderden luchtbehandelingskasten op Schiphol. De adviesorganisatie is tot de conclusie gekomen dat je uit data uit de praktijk meer kunt leren dan uit boeken. “Ten opzichte van een traditioneel ontwerptraject kun je installaties in veel gevallen wel 10 tot 25% kleiner dimensioneren.”

Uit data leer je meer dan uit boeken

Door Ingrid Rompa

 

Kun je honderden luchtbehandelingskasten controleren zonder ze fysiek te zien? “We doen het onder meer op Schiphol”, vertelt Gaby Abdalla, innovatiemanager bij DWA. “Het gaat daar over meer dan 600 luchtbehandelingskasten en de vraag is: hoe zorg je dat alle luchtbehandelingskasten goed functioneren? Traditioneel worden de kasten – als het goed is – elk afzonderlijk gecontroleerd. Maar dat is heel veel werk. En het kost veel geld. Daarom hebben we Schiphol om data van de luchtbehandelingskasten gevraagd. Vervolgens hebben we op basis van Machine Learning een algoritme getraind om de goede en minder goede luchtbehandelingskasten te ontdekken.”

 

Luchtbehandelingskasten

Dat resulteerde in de focus op zes luchtbehandelingskasten. “En die kregen op basis van de analyse een rapportcijfer. We ontdekten dat een van de luchtbehandelingskasten minder goed presteerde. Vanuit ons kantoor konden we een inschatting maken van de oorzaak de lage prestatie. In dit geval was dat een klep in de luchtbehandelingskast. Toen we gingen kijken bleek dat inderdaad te kloppen met de werkelijkheid. Een klep in het toevoerkanaal voor verse buitenlucht zat onterecht dicht en dat zorgde uiteraard voor niet goed functioneren; overigens zonder dat de regeling van de luchtbehandelingskast dit als storing herkende. Zo kun je dus op basis van een data gedreven aanpak, versterkt met Machine Learning techniek, heel efficiënt vele objecten te inspecteren.”

In BIM zijn koppelingen met simulatie-, inspectie- en monitoring-pakketten gerealiseerd

Digitale processen en digitale modellen

Daarnaast ontwikkelde de installatie-adviesorganisatie een digitale aanpak op basis van het BIM-proces. “In BIM zijn koppelingen met simulatie-, inspectie- en monitoring-pakketten gerealiseerd”, vertelt Gaby. ”Via het BIM-proces reist het gebouw per projectfase mee en wordt het verrijkt met informatie en inzichten uit de ontwerp- en realisatiefases.”

 

Digital twin

In de exploitatiefase creëert het fysieke gebouw data uit sensoren en installatie-componenten. Die data wordt toegevoegd aan het BIM-model en vormt samen het digitale model van het gebouw, ook wel digital twin genoemd. “De digital twins zijn voor DWA de perfecte omgeving om het functioneren van het gebouw beter te begrijpen. Op die manier kunnen we verschillende soorten analyses uitvoeren om het gebouw en de installaties verder te optimaliseren. De digital twins zijn tevens de basis voor nog meer nieuwe mogelijkheden (benchmarking, Performance-Based-Design en Evidence-Based-Design) en nieuwe diensten op het gebied van facility management en gebruikersbeleving.”

Digital twins zijn de perfecte omgeving om het functioneren van een gebouw beter te begrijpen

Performance-Based-Design

Ook past DWA Performance-Based-Design (prestatiegericht ontwerpen) toe. Een voorbeeld is het Landelijke Opslag Archief in Emmen. “Wij konden het gebouw energieneutraal ontwerpen”, vertelt Gaby. De kracht van de aanpak zit in de slimme koppeling tussen het digitaal ontwerp – in dit geval in een SketchUp omgeving – en het simulatiepakket Sefaira. “We hebben hierbij samen met de architect snel en slim gewerkt om het gebouwontwerp te optimaliseren en zekerheid/garantie te geven over de prestatie van het gebouw.”

 

BIM en simulatie

Performance-Based-Design is een combinatie van het BIM-model, het digitale model en simulatiepakketten. “In plaats van rekenwerk zoals vroeger, toetsen we nu samen met de klant of met de architect het ontwerp. Zo kunnen wij garanderen dat de uitgangspunten of onze maatregelen zullen leiden tot een goed functionerend gebouw. Op basis van de juiste combinatie van de software-pakketten en het BIM-model kun je sneller een goed ontwerp maken én optimaliseren.”

De crux van data-gedreven simulaties zit in data over het gebouwgebruik én het gebruik van de gebouwinstallatie

Evidence-Based-Design

Het ontwerpen op basis van ervaringen en inzichten uit bestaande gebouwen wordt Evidence-Based-Design genoemd. Met simulaties wordt gekeken naar wat goed heeft gewerkt bij andere gebouwen en wat niet. Op basis daarvan wordt een nieuw gebouw ontwerpen. De crux van data-gedreven simulaties zit in data over het gebouwgebruik én het gebruik van de gebouwinstallatie. “Juist daar leert DWA van andere gebouwen: hoeveel mensen er gelijktijdig rondlopen, hoeveel licht echt nodig is als basis en tijdens de piekmomenten, en wat de gebruikelijke instellingen van de thermostaat zijn. Dat is belangrijke input voor simulatiemodellen. Door vergelijking met metingen weet DWA vervolgens welke ontwerp-uitgangspunten gebruikt moeten worden voor de simulaties.”

 

Praktijk input voor simulatie

Met de inzichten die op deze manier worden verzameld kan efficiënter worden ontworpen. “Dat heeft als resultaat: kleinere (en daardoor goedkopere) systemen, die niet te veel energie verbruiken en zelden in storing vallen.” Een voorbeeld van de toepassing van Evidence-Based-Design betreft de renovatie van de stadstoren in Eindhoven. “We hebben daar Evidence-Based-Design gebruikt om de installaties op maat te ontwerpen. De kracht van de aanpak zit in de slimme inzet van praktijkervaring als input voor simulatiepakketten, ook in een digitaal proces. Door de optimalisatie kon het geïnstalleerde vermogen (koelen en verwarmen) met 10 procent worden verkleind. Ten opzichte van een traditioneel ontwerptraject kun je installaties in veel gevallen wel 10 tot 25% kleiner dimensioneren wat de regelbaarheid ten goede komt en het comfort gelijk blijft of juist beter wordt.”

Ten opzichte van een traditioneel ontwerptraject kun je installaties in veel gevallen wel 10 tot 25% kleiner dimensioneren

Praktijk versus boeken

DWA is tot de conclusie gekomen dat de praktijk je meer kan leren dan boeken, meldt Gaby. “En dat was voor ons de aanleiding om de nieuwe aanpak te ontwikkelen. We doen dat alweer bijna 3 jaar en inmiddels hebben we het daadwerkelijk toegepast in een aantal projecten. Achteraf hebben we de projecten gemonitord en gekeken of het klopt. Nu hebben we dus ook de resultaten van de nieuwe projecten op basis van de nieuwe aanpak, en het klopt gewoon. Daar zijn we heel trots op.”

 

Reageer op dit artikel