De 5 pijlers van een smart building

Technische Unie
12 oktober 2023
Technische Unie

Bedrijfsgebouwen moeten niet alleen functioneel zijn, maar ook slim en efficiënt. Een smart building is ontworpen om te voldoen aan de behoeften en wensen van de gebruikers, terwijl het tegelijkertijd duurzaamheid, comfort en veiligheid bevordert. 

Een smart building wordt ondersteund met vijf pijlers en een data backbone.
Elke pijler speelt een cruciale rol in een smart building dat zich aanpast aan de omgeving, de gebruikers en hun steeds veranderende behoeften. Hoe dragen deze pijlers bij aan de transformatie van gewone kantoorpanden, winkels en fabrieken naar slimme bedrijfsgebouwen? 

Pijlers voor een slim bedrijfsgebouw

Een smart building biedt geavanceerde mogelijkheden voor het beheersen van het binnenklimaat in een gebouw. In tegenstelling tot vroeger, waarin het automatiseringssysteem simpelweg aan of uit schakelde op basis van een bepaalde ingestelde temperatuur, zijn moderne gebouwen veel complexer geworden. Het belangrijkste doel van klimaatbeheersing in een smart building is een veilige (werk)omgeving creëren die voldoet aan gestelde normen en eisen. Zodat werknemers of bezoekers productief zijn en 's avonds gezond weer naar huis gaan. Hierbij wordt niet alleen rekening gehouden met de temperatuur, maar ook met factoren zoals CO₂-gehalte en ventilatie.

Microklimaat per werkplek

Tegenwoordig willen gebruikers zelf zoveel mogelijk invloed uitoefenen op het binnenklimaat in een bedrijfsgebouw. Stel, er zijn twintig mensen in een ruimte werkzaam en zij draaien allemaal aan de thermostaatknop. In een traditioneel gebouw zou dit niet bepaald bevorderlijk werken. Een smart building kan zorgen voor energiebesparing en tegelijkertijd zorgen voor een optimaal klimaat voor zowel de eigenaar van het pand als de individuele gebruikers. Door middel van slimme technologie kan het klimaat zelfs op individuele werkplekken worden aangepast, waardoor een soort microklimaat ontstaat dat aan ieders behoeften voldoet.

Zelflerend ventilatiesysteem

Door compartimentering kan elke ruimte in een smart building als een afzonderlijke ruimte worden behandeld. Sensoren spelen hierbij een cruciale rol, omdat ze detecteren of er mensen aanwezig zijn en of er sprake is van een te hoog CO₂-gehalte. Op basis van deze informatie kan de luchtstroom naar de desbetreffende ruimte worden aangepast. Als er bijvoorbeeld meer mensen in een ruimte zijn dan gepland, kan er meer frisse lucht worden toegevoerd, terwijl bij een lege ruimte de ventilatie kan worden verminderd om energie te besparen. Slimme gebouwen kunnen ook anticiperen op de verwachte hoeveelheid mensen in bepaalde ruimtes. Bijvoorbeeld in een school, waar een bepaald ritme heerst met pauzes en lessen, kan het ventilatiesysteem zelflerend worden ingesteld. Tijdens de pauzes kan er maximaal worden geventileerd en na de pauzes kan het ventilatieniveau weer worden teruggebracht naar een acceptabel niveau wanneer de leerlingen terugkeren. Dit zorgt niet alleen voor energiebesparing, maar ook voor een efficiënter en comfortabeler klimaatbeheer. Het slimme systeem kan ook rekening houden met specifieke behoeften, zoals het verminderen van ventilatie in een gymzaal die 's ochtends intensief wordt gebruikt en in de middag minder actief is. 

Ventinatie

In een smart building omvat beveiliging verschillende aspecten, zoals brandbeveiliging, inbraakbeveiliging en cameratoezicht. Deze beveiligingsmaatregelen dienen niet alleen ter bescherming tegen inbraken, maar kunnen ook andere doelen dienen. Camerasystemen kunnen bijvoorbeeld ook worden ingezet voor toegangscontrole en zelfs het tellen van de hoeveelheid aanwezigen in een pand. Door integratie van beveiligingssystemen met het gebouwbeheersysteem kunnen slimme toepassingen ontstaan. Gezichtsherkenning kan bijvoorbeeld worden gebruikt om deuren automatisch te openen, waardoor het gebruik van sleutels overbodig worden. Daarnaast kan de intensiteit van koeling en ventilatie worden aangepast op het aantal aanwezige personen in een ruimte. Denk aan een drukke winkel in de zomer, waar de airconditioning harder kan draaien wanneer er veel mensen aanwezig zijn en verlaagd kan worden wanneer het minder druk is. Beveiliging biedt op die manier zowel veiligheid als comfort, zodat mensen zich veilig en prettig voelen in het gebouw.

Slimme vluchtwegaanduiding

Een ander aspect van beveiliging in een smart building is het verhogen van de brandveiligheid en vluchtwegaanduiding. Vroeger werden mensen bij een brand standaard via dezelfde route naar de nooduitgangen gestuurd, zelfs als de brand zich op die route bevond. Met de moderne technologie kan de locatie van de brand worden gedetecteerd en kan de evacuatieroute worden aangepast om mensen veilig weg van de brand te leiden. Daarbij wordt dan een rood kruis getoond op de route die langs de brandhaard leidt, waardoor mensen via een andere, veilige route kunnen nemen. Hoewel dit soort innovaties nog niet op grote schaal worden toegepast, bieden ze wel nieuwe mogelijkheden bij renovaties of nieuwbouwprojecten. Het doel is om mensen een gevoel van veiligheid te geven in het pand, en deze beveiligingsmaatregelen dragen bij aan dat doel. Daarnaast kunnen nieuwe technieken, zoals Power over Ethernet, de installatie van beveiligingssystemen vereenvoudigen. Met deze technologie kan zowel de stroom als de data via één kabel worden geleid, wat resulteert in een efficiëntere en minder complexe bekabelingsinfrastructuur.

Beveiliging

In een smart building biedt verlichting veel mogelijkheden voor efficiëntie, comfort en sfeer. Een traditioneel bedrijfspand hangt vol met verlichtingsschakelaars. In een smart building kunnen verlichtingssystemen worden geïntegreerd met sensoren en slimme aansturing. Deze sensoren detecteren bijvoorbeeld beweging, waardoor de verlichting automatisch wordt uitgeschakeld wanneer er geen mensen aanwezig zijn. Dit zorgt niet alleen voor energiebesparing, maar ook voor een betere controle over de verlichting in het gebouw. Daarnaast kunnen scènes worden geprogrammeerd, waarbij de verlichting wordt aangepast aan de behoeften en activiteiten in een ruimte. Bijvoorbeeld, een ontspannen lunch met collega’s vereist een ander lichtniveau en kleurtemperatuur dan wanneer er aan een draaibank wordt gewerkt, waar veiligheid voorop staat. Toepassing van daglichtregeling zorgt ervoor dat de verlichting wordt aangepast aan het moment van de dag, alsof er natuurlijk licht via ramen naar binnen valt.

Human Centric Lighting

Een geavanceerde toepassing van verlichting in een smart building is Human Centric Lighting (HCL) ofwel licht dat is afgestemd op de gebruiker. Met HCL kan verlichting gedurende de dag veranderen van intensiteit en kleur, om de stemming, alertheid en productiviteit te beïnvloeden. Bijvoorbeeld, op een school kan de verlichting 's ochtends een hogere kleurtemperatuur geven om de studenten energiek en alert te maken, terwijl later op de dag warmere en gedimde verlichting kan worden gebruikt om een rustige sfeer te creëren. In zorginstellingen kan HCL worden toegepast om het welzijn van patiënten te bevorderen. Zo kan helder licht in de nachtdienst zorgverleners helpen wakker te blijven, terwijl warm licht in psychiatrische inrichtingen de rust en ontspanning van de patiënten bevordert. Het gebruik van sensoren en slimme aansturing maakt het mogelijk om deze verlichtingsinstellingen automatisch aan te passen aan de specifieke behoeften van de gebruikers.

Verlichting

De huidige Label C-verplichting, die in 2023 wordt aangescherpt tot Label A, is een belangrijke reden om een smart building te willen inrichten, net als kostenbesparing op het gebruik van energie. Door het gebruik van energiemanagementsystemen kunnen piekverbruiken worden verminderd, wat resulteert in lagere energiekosten.

Piekverbruiken verlagen

Bij de dagstart van een bedrijfsgebouw of een fabriek worden in een traditioneel gebouw diverse systemen tegelijkertijd opgestart, zoals verlichting en de productielijn. Door hier slim mee om te gaan, kan de ontstane piek in het energieverbruik worden verlaagd. Bedrijven worden juist op die piek afgerekend in hun energieverbruik. Door de piek te verlagen, kan de aansluitwaarde voor energie soms wel tot een tiende worden teruggebracht.

Energiemanagement

Met behulp van batterijopslag en het slim opstarten/aansturen van apparaten kan overtollige energie worden opgeslagen en later worden gebruikt, waardoor het gebouw nóg efficiënter met energie omgaat. Energiemanagement biedt extra kansen wanneer bedrijven samenwerken, waarbij ze hun energiebehoeften op elkaar afstemmen en optimaal gebruikmaken van beschikbare energiebronnen. Met een toenemend aandacht voor de energietransitie wordt energiebeheer steeds belangrijker en ontstaan er extra mogelijkheden om te besparen, duurzaamheid te bevorderen en de afhankelijkheid van het energienet te verminderen.

Energie

Het proces in een smart building bestaat uit het verzamelen van data en het nemen van slimme beslissingen op basis van deze data. Het zorgt voor efficiënte samenwerking tussen verschillende componenten en systemen, waardoor een geïntegreerde en geoptimaliseerde werking van het gebouw wordt gerealiseerd. Een goed ingericht Smart Building -proces biedt voordelen zoals kostenbesparing, energie-efficiëntie, verbeterde operationele prestaties en comfort voor de gebruikers. Het is van belang dat het proces goed wordt ontworpen, geïmplementeerd en onderhouden, met de juiste combinatie van hardware, software en netwerkverbindingen. Bovendien moet er aandacht zijn voor cybersecurity, betrouwbaarheid en lokale bediening om ervoor te zorgen dat het gebouw blijft functioneren, zelfs in het geval van netwerkstoringen. Het proces in een smart building is voortdurend in ontwikkeling en wordt steeds slimmer en geavanceerder door onder andere gebruik van Artificial Intelligence, om de prestaties, duurzaamheid en gebruikerservaring voortdurend te verbeteren.

Multisensoren

Multisensoren spelen hierbij een belangrijke rol. Met een multisensor kunnen meerdere parameters, zoals temperatuur, beweging en daglicht, worden gemeten en gecontroleerd. Deze enkele sensor kan de functionaliteit van verschillende afzonderlijke sensoren vervullen, wat zorgt voor kostenbesparing en vereenvoudigde installatie. De verzamelde data kan vervolgens worden gebruikt om de verlichting en andere systemen in het smart building slimmer en efficiënter aan te sturen. Het verzamelen en analyseren van gegevens leidt tot voortdurende optimalisatie en verbetering van de prestaties van het gebouw, waardoor een comfortabele en energiezuinige verlichtingsomgeving wordt gecreëerd.

Controllers als hersenen van een gebouw

Een smart building wordt aangestuurd door controllers die dienen als de ‘hersenen’ van het systeem. Deze controllers communiceren met bijbehorende drivers, zoals DALI-drivers voor verlichting, om de gewenste functionaliteiten te realiseren. Het proces in een smart building is idealiter gebaseerd op open protocollen, zodat verschillende merken en componenten met elkaar kunnen communiceren en samenwerking tussen systemen mogelijk wordt gemaakt. Bovendien moet bij het ontwerpen van het proces ook rekening worden gehouden met betrouwbaarheid, beveiliging en lokale bediening in het geval van netwerkuitval of andere storingen.

Proces

Data als backbone

In een smart building speelt data een centrale rol. De data backbone fungeert als de IP-snelweg waarover alle informatie wordt verzonden en uitgewisseld in het gebouw. Dit omvat zowel bedrade als draadloze verbindingen, zoals WiFi, die zorgen voor connectiviteit en gegevensoverdracht tussen verschillende apparaten, systemen en sensoren. 

'We willen vooroplopen, maar niet helemaal vooraan'

Het nieuwe bedrijfspand van Beekman Elektro in Raalte bevat verschillende smart building-oplossingen. Directeur/eigenaar Erik Beekman laat zien welke slimme, eigen keuzes er zijn gemaakt. 

Betrouwbaarheid voorop

Bij de data backbone is betrouwbaarheid en veiligheid van groot belang. Het is cruciaal dat het systeem integreert waar nodig en voldoende beveiliging biedt om de privacy en gevoelige data te beschermen. Innovaties zorgen ervoor dat  de snelheid en efficiëntie van de data backbone voortdurend toeneemt, de keuze van de bekabeling is daarbij van belang. Cat 6A is de standaard, maar er zijn meer mogelijkheden. Open standaarden hebben de voorkeur bij het goed functioneren van de data backbone, zodat verschillende merken en componenten naadloos met elkaar communiceren.

Artificial Intelligence

Hoewel Artificial Intelligence momenteel nog niet veel wordt toegepast in smart buildings, kan het in de toekomst een grotere rol gaan spelen. Denk aan AI-gestuurde robots en systemen in de zorg. Zelfdenkende en -lerende systemen en software gaan op termijn een steeds grotere rol spelen in smart buildings. Het gebruik van software wordt steeds belangrijker. Deze software is op de hardware geïnstalleerd of wordt via de cloud aangeboden. Uiteindelijk zal de intelligentie in een smart building steeds meer in de sensoren zelf komen te liggen, waardoor directe verbinding met de cloud mogelijk wordt en software het proces van gegevensverwerking en -regeling op zich neemt.

Bosman: ‘Smart building wordt smart business’

Een van de slimste gebouwen van Nederland is Valley aan de Amsterdamse Zuidas. Bosman is een echte smart building-specialist. Zij realiseerde hier samen met de ontwikkelaar een smart building 2.0. 

Meer informatie

Wilt u meer weten over de inrichting en het onderhoud van een smart building? Neem contact op met uw contactpersoon of Verkoopkantoor van Technische Unie.

Maak een afspraak voor een bezoek aan ons Inspiratiecentrum Smart Building in Utrecht.  Of volg onze LinkedIn-pagina Datacom & smart building.

Onze smart building-specialisten

Ivo Visser
e-mail

Freddy Gerrits
e-mail

Data & smart building trainingen

Steeds meer apparaten worden slim aangestuurd. Voor de e-installateur die zich wil verdiepen in deze nieuwe wereld, biedt TU Campus praktijkgerichte trainingen aan.

Meer over smart building

Lees meer over...