B+U 6 2013 3
Gebouwautomatisering
Schoolvoorbeeld van inzichtelijke gebouwprestaties
als onmisbare duurzame schakel
4 B+U 6 2013
Gebouwautomatisering is een onmisbare schakel in het beheersen van het duurzaamheidsconcept. Dat blijkt wel uit de vierde business case van de Nederlandse Brancheorganisatie voor Gebouw Automatisering over het Van Lodenstein College in Barneveld. Schoolvoorbeeld van gebouwprestaties die i nzichtelijk worden gemaakt. TEKST Charlotte Maassen BEELD Artworx
H
et Van Lodenstein College in Barneveld is een reformatorische school waar jongeren vmbo-, havo- en vwo-onderwijs volgen. De waarde die de school vanuit geloofsovertuiging hecht aan goed rentmeesterschap, is een belangrijke basis geweest voor de nieuwbouw. John Smith, facilitair manager van het Van Lodenstein College, legt uit: ‘Wij hebben de wereld slechts in bruikleen. Daarom vinden wij het belangrijk dat deze in goede staat wordt doorgegeven aan de volgende generatie. In relatie tot de nieuwbouw van de school zien wij goed rentmeesterschap dan ook als de duurzame ontwikkeling van een gebouw waarmee we met een gerust hart de toekomst tegemoet kunnen treden.’
Duurzaamheid
Het woord is gevallen. Duurzaamheid. Daarover wil Arie Huisman, managing partner van DWA, wel wat kwijt. ‘Duurzaamheid is een groot goed. Maar het wordt te veel en te vaak gebruikt zonder dat er inhoud aan wordt gegeven. Als een etiket dat wordt opgeplakt of een checklist die wordt afgevinkt. Ik vraag me oprecht af wat de meerwaarde is van duurzaamheid als je het geen invulling geeft? Met deze business case willen we nader ingaan op de rol van gebouwautomatisering in het integrale duurzaamheidsconcept. En daar hoort ook bij dat we de technologische oplossingen onderdeel maken van de gebruiksperiode voor een beheersbare exploitatie.’ Later meer over de wijze waarop de partijen in deze business case dit verder concreet hebben gemaakt. Eerst een korte introductie van de partijen die betrokken waren bij dit bijzondere samenwerkingsverband.
Driehoek
Om een project vanuit gebouwbeheertechnisch oogpunt tot een succes te maken, moet een aantal rollen op voorhand goed worden ingevuld. De Nederlandse Branche organisatie voor Gebouw Automatisering onderscheidt de business developer, de systeemarchitect en de deskundige eindgebruiker die de driehoek moeten sluiten om tot het gewenste resultaat te komen. DWA vervulde als onafhankelijk ingenieursbureau de rol van business developer. Arie Huisman vertelt: ‘Wij hebben vanaf het prille begin onze rol als adviseur in het ontwerpconcept op ons mogen nemen. Dit is een absolute voorwaarde om uiteindelijk duurzaamheid integraal in te kunnen
vullen. Dus niet als een opgave om achteraf te zoeken naar mogelijke duurzaamheidsmaatregelen, maar als een integrale opgave voor het hele team, waarbij het begint bij het gebouwontwerp en het terugdringen van de energievraag. Er is dan meer ruimte om alle aspecten, eisen en functies van het gebouw zorgvuldig af te stemmen binnen het grotere geheel en op basis daarvan gezamenlijk weloverwogen keuzes te maken.’ BRControls heeft als systeemarchitect de verschillende gebouwbeheertechnische disciplines geïntegreerd tot één technologisch systeem. In het proces zaten zij samen aan tafel met John Smith, die als deskundige eindgebruiker en facilitair manager een prominente functie heeft gehad binnen de samenwerking. Hij weet wat er gebeurt, moet gebeuren in het gebouw en hij heeft voldoende zicht op de technologie om de vertaling van de eisen en wensen ten minste te kunen beoordelen.
Keuzes
Arie Huisman vertelt over de samenwerking in de verschillende fasen van het project en wanneer welke keuzes zijn gemaakt. ‘Er is hier sprake van een traditioneel ontwerpproces, waarbij er vanaf de Voorontwerpfase gewerkt is naar een bepaald detailniveau in de bestek-
B+U 6 2013 5
‘Als je innoveert, moet je in staat zijn om halverwege de rit je koers te wijzigen of bij te sturen.’ fase. Op basis van het uitgewerkte bestek is de installateur gecontracteerd voor de realisatie, inclusief het tienjarig onderhoud tijdens de gebruiksfase. Wat voor ons belangrijk is, is een gegarandeerde prestatie. Aan de voorkant voorspel je wat, dit moet ook waargemaakt worden. Dit is gevonden in de vorm van de contractvorm waarbij de installateur ook de verantwoordelijkheid heeft tijdens de gebruiksfase.’ BRControls als systeemarchitect valt contractueel onder de installateur. DWA heeft als business developer de conceptkeuze gemaakt, met name ook voor wat betreft de gebouwautomatisering. Op basis van de conceptkeuze is in de DO-/bestekfase gezocht naar de ‘beste partij’, passend binnen het financiële kader en de technische randvoorwaarden. Uit deze afweging is BRControls als ‘beste partij’ naar voren gekomen die bestekmatig is voorgeschreven en die uiteindelijk ook gecontracteerd is door de installateur.
Samenwerking
Een project als dit ga je samen aan. Communicatie, vertrouwen en transparantie zijn dan ook van essentieel belang voor het resultaat. Arie Huisman verduidelijkt: ‘Zowel het Van Lodenstein College als BRControls zijn in dit project waardevolle partners gebleken. Als je innoveert, moet je in staat zijn om halverwege de rit de koers te wijzigen of bij te sturen. Dat vergt soms het nodige van de flexibiliteit en het vernieuwende vermogen van alle betrokkenen.’ Marcel Tourney, Marketing & Sales Manager van BRControls, vult aan: ‘Heel kort door de bocht zijn wij de technische jongens die verstand hebben van de doosjes en hoe je die het beste aan elkaar kunt knopen. Daarbij zijn wij als middelgrote, Nederlandse speler continu op zoek naar de toegevoegde waarde. Daarom stappen wij
het liefst in bij partijen die werken vanuit een visie, met duidelijke doelen en die zich op terreinen begeven waar niemand zich ooit gewaagd heeft.’ Vanuit het Van Lodenstein College wordt hierop bevestigend gereageerd. André Pas, locatiedirecteur van de locatie in Barneveld: ‘Al terugkijkend kan ik niet anders oordelen dan dat zowel DWA als BRControls zich uitzonderlijk sterke partners hebben getoond. De wijze waarop zaken zijn opgepakt en zij vorm hebben gegeven aan de advisering, daar zijn wij als opdrachtgever zeer tevreden over. Zo heeft DWA in de ontwerpfase al aangekondigd dat het zomaar een jaar kan duren voordat het gebouw goed ingeregeld is. In deze fase zitten we nu en wij merken dat DWA zich hardmaakt voor de spreekwoordelijke puntjes op de i. Voor BRControls geldt dat zij zelf hebben aangegeven bepaalde zaken op eigen initiatief op te pakken. Die instelling zorgt er voor dat je het gevoel krijgt echt samen aan iets te bouwen.’
Rode draad
Over de visie op de rol van gebouwautomatisering in de nieuwbouw van het Van Lodenstein College, vertelt Arie Huisman: ‘Duurzaamheid was vanaf het begin een belangrijk issue in het project. Verder waren ook het comfort, het klimaat en de flexibiliteit van belang. Met name het aspect comfort in relatie tot duurzaamheid lijkt een tegenstrijdigheid te bevatten. Vanuit duurzaamheid denk je na over vraagreductie. Vanuit comfort wordt nagedacht over de verhoging van ventilatieluchthoeveelheden, koeling, voldoende licht enzovoorts. Zonder een nauwkeurige regeling zouden benoemde aspecten leiden tot een (te) hoog energieverbruik. Ook het punt van gelijktijdigheid in relatie tot bijvoorbeeld luchthoeveelheden was van belang. Er is sprake van gelijktijdigheid in gebruik van ruimten, maar er is nooit
6 B+U 6 2013
Schematische weergave WKO-opslag
honderd procent gelijktijdig gebruik van alle ruimten. In een goed bezette school ligt dit rond de zeventig procent. Verder was er aandacht voor de beheersbaarheid. Koeling, verwarming, ventilatie, verlichting en zonwering moeten aangestuurd worden. Voorwaarde was één regelaar die alle disciplines aanstuurt. Tot slot speelde de voorwaarde van flexibiliteit en aanpassing op toekomstig gebruik. Al deze overwegingen hebben geresulteerd in een concept waarbij de rol van de gebouwautomatisering heel specifiek is omschreven (zie kader). Deze is essentieel om de uitdaging tussen hoog comfort en laag energieverbruik aan te gaan.
State-of-the-art
En dan natuurlijk de vraag voor welke technologische oplossingen het Van Lodenstein College heeft gekozen. Om te beginnen wordt de school met behulp van warmtepompen en seizoensmatige energieopslag in de bodem verwarmd en gekoeld. In de winter wordt winterkoude opgeslagen in een koude bodembron. Deze koude wordt tijdens de zomer benut als koeling. In de zomer wordt de warmte die uit de gebouwen wordt weggekoeld, opgeslagen in de warme bron. Deze warmte wordt in de winter gebruikt als energiebron voor de warmtepomp waarmee het gebouw verwarmd wordt. Door geavanceerde meet- en regeltechniek wordt het fossiele energiegebruik geoptimaliseerd en de energierekening geminimaliseerd.
LED
Verder is de hele school voorzien van LED-verlichting. Het Van Lodenstein College is de eerste school van Nederland waarbij spiegeloptiekarmaturen geïntegreerd met LED-verlichting zijn toegepast. Er zijn diverse lichtproeven en -metingen gedaan in klaslokalen om vast te stellen wat het lichtcomfort is wat behaald kan worden.
Eisen aan gebouwautomatisering • Volledige behoefte-afhankelijke regeling op basis van CO2 en aanwezigheid • Temperatuur stand-by bij afwezigheid • Vrij programmeerbare regelaar, waarbij in de toekomst eventueel andere disciplines aangestuurd of geprogrammeerd kunnen worden • Gebouwautomatisering als onderdeel van een flexibel gebouwconcept • Gebouwautomatisering voor een beheersbare gebruiksfase
Uiteindelijk is gekozen voor de verlichtingstechniek waarbij een lamellenrooster is toegepast om verblinding te voorkomen. In de hele school is daglichtafhankelijke LED-verlichting toegepast die werkt op basis van aanwezigheid. In veel projecten stuurt de aanwezigheidsdetectie rechtstreeks het armatuur aan. In dit project is de aanwezigheidsdetectie als onderdeel van de gebouwautomatisering toegepast. Zo is het mogelijk om op basis van de aanwezigheidsmelding meerdere disciplines aan te sturen. Ook kan de link gelegd worden naar het onderhouds- of facilitair programma. Hierdoor kan achteraf gekeken worden naar bedrijfsuren en op basis van bedrijfsuren kan onderhoud of schoonmaak plaatsvinden en kan er ook een voorspelling gedaan worden voor de levensduurverwachting.
Binnenklimaat
Zoals aangegeven was een goed binnenklimaat een harde voorwaarde in het ontwerp. Comfortklasse B (conform de Frisse Scholennorm) was het uitgangspunt. Voor het Van Lodenstein College is gekozen voor
B+U 6 2013 7
volledige gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning. Ventilatie wordt per lokaal geregeld op basis van het aantal aanwezige personen, op basis van een CO2-meting. Zo wordt vastgesteld of er behoefte is aan verse lucht. Op basis hiervan wordt een regelklep aangestuurd. Bij afwezigheid is er dus ook geen ventilatie. Dit betekent een enorme reductie op het elektriciteitsverbruik door ventilatie. Het binnenklimaat voldoet hiermee aan de eisen van Frisse Scholen en aan klimaatklasse B. Weer een brok functionaliteit die staat of valt met een adequaat automatiseringssysteem.
Bouwteam • Opdrachtgever: Stichting voor Onderwijs op Reformatorische Grondslag • Architect: SP Architecten, Waddinxveen • Advies: DWA, Bodegraven • Constructeur: Volantis, Maastricht • Uitvoering: Ter Steege Bouw, Rijssen • E- en W-installaties: Van Dorp installaties Amersfoort (E) en Alfrink Installatietechniek, Groenlo (W) • Systeemintegratie: BRControls, Zwolle
PV-panelen
Om zoveel mogelijk gebruik te maken van natuurlijke hulpbronnen is er 434 vierkante meter (61 kW piek) aan zonnepanelen geïnstalleerd. Dit levert de school 56.000 KwU per jaar op. Dit is gelijk aan het jaarlijkse energiegebruik van zestien tot twintig huishoudens. Door Agentschap NL is een SDE-subsidie beschikbaar gesteld voor de zonnepanelen. Uiteraard kan ook deze energievoorziening worden gemonitord en bestuurd via het gebouwbeheersysteem.
Monavisa
Cruciaal voor elk gebouwbeheersysteem is de borging van de gebouwprestaties. Daarbij is een juiste aansturing en monitoring van de resultaten een harde voorwaarde voor het realiseren van energiereductie. Marcel Tourney: ‘Het optimaal inregelen van de installaties in een gebouw kost tijd. Maar ook daarna, als een gebouw ‘draait’, moeten mankementen, defecten en andere vormen van inefficiënt gebruik tijdig gesignaleerd kunnen worden, zodat er ingegrepen kan worden. Voor het Van Lodenstein maken we gebruik van Monavisa, een softwaretool van DWA. Hiermee monitoren we alle aspecten van het gebouwautomatiseringssysteem, analyseren en structureren we de data die we daarbij verzamelen, en deze presenteren we in een begrijpelijke vorm. Zie het als het dashboard van het gebouwautomatiseringssysteem waarin de gebouwprestaties begrijpelijk gepresenteerd worden. De complexiteit van de technologie enerzijds, en de eenvoud van de presentatie anderzijds zorgt er voor dat zowel installateurs als meer of minder deskundige eindgebruikers ermee kunnen werken.’ In de school hangt een scherm waarop de verschillende prestaties van het gebouwbeheersysteem worden getoond, zoals de hoeveelheid opgewekte elektriciteit. Hiermee wordt het duurzame karakter van deze complexe technologie inzichtelijk en concreet gemaakt voor zowel leerlingen als personeel. Deze ‘energiespiegel’ wordt gegenereerd vanuit Monavisa. Facilitair manager John Smith kan op zijn beurt inloggen in Monavisa en precies vaststellen hoe de zaken er voorstaan en of er actie nodig is. Desgewenst kan hij automatisch een e-mail ontvangen als er ergens ingegrepen moet w orden. Marcel Tourney vervolgt: ‘Als je bedenkt dat zeventig procent van de gebouwen nog altijd dertig procent te
8 B+U 6 2013
‘Alles draait om communicatie, vertrouwen en transparantie.’ veel energie gebruikt, en dat dat niet altijd te wijten is aan verouderde installaties die er in zitten, dan komt een tool als Monavisa als geroepen. Wij zijn heel enthousiast, maar dat is niet overal zo. Installateurs vragen zich af wat er gebeurt als hun opdrachtgevers zien dat ze ‘het niet goed doen’. Hiermee maak je razend complexe technologie inzichtelijk voor leken. En dat is precies waar de markt op zit te wachten en wat de branche gebouwautomatisering nodig heeft.’ Op 1 november jongstleden is het nieuwe gebouw van het Van Lodenstein College officieel geopend. De school draait nu sinds het begin van het schooljaar, Monavisa is sinds kort in de lucht. ‘Voor concrete resultaten is het dus nog iets te vroeg’, aldus André Pas. ‘Daar komt bij dat de complexiteit van de totale integratie van disciplines geen plug-and-play analysetool is. Koeling, verwarming en screens, verlichting en energieverbruik, alle data van al die geautomatiseerde systemen moeten haarfijn ingeregeld worden om uiteindelijk een betrouwbaar beeld op te leveren, waar wij als school op kunnen sturen. Dat kost tijd. En die tijd nemen we ook, want we hebben veel vertrouwen in de idee achter Monavisa. Net als de installateur overigens.’
Leereffecten
De nieuwbouw van het Van Lodenstein is in precies een jaar tijd gerealiseerd. Dat is een behoorlijk kort tijdsbestek voor een bouwopgave van deze omvang. Op de vraag of er belangrijke leereffecten zijn waargenomen, antwoordt Arie Huisman: ‘Wat ik in dit project weer heb gemerkt, is dat we als branche toe moeten naar meer system engineering. In de industrie is het heel gebruikelijk dat analyse, ontwerp en bouw integraal plaatsvinden. In onze branche worden veel zaken pas na oplevering geregeld, zoals finetuning, testen, inregelen en
dergelijke. Dit is onacceptabel. Vaak is het een kwestie van planning en gewoon goede afspraken maken. Daar is nog winst te halen.’ André Pas vult aan: ‘Als het gaat om aspecten die niet in het gebouwbeheersysteem zitten en die er wel in hadden gemoeten – of omgekeerd, zaken die er wel in zitten en die geen waarde toevoegen – zouden we een volgende keer weer precies dezelfde weg inslaan. Dit gebouw met al zijn functionaliteit, comfort en gemak past ons als een jas. Het enige wat wij vanuit de school een tweede keer anders zouden doen, is zorgen dat het gebouw bij oplevering installatietechnisch in orde is. Daarmee hoeft het niet tot in de puntjes ingeregeld te zijn, maar in ons geval waren er nogal wat punten die bij de oplevering niet in orde waren. Binnenkort zal DWA de laatste testen afronden, waarmee het grootste gedeelte van deze punten zal zijn opgelost.’ Arie Huisman tot besluit: ‘Tijdens dit project ben ik er nog meer van overtuigd geraakt dat de bouw uiteindelijk afscheid zal gaan nemen van de ‘bestekkenfabriek’. De keten is nu nog te veel achter elkaar gegroepeerd. Elke schakel zorgt dat zijn eigen treintje draait, terwijl het veel effectiever en efficiënter zou zijn als er meer gewerkt zou worden vanuit projectteams die rechtstreeks afspraken maken met elkaar, die samen werken aan een goed product en daarbij optimaal profiteren van elkaars expertise. Van inspanningsverplichting naar resultaatverplichting, dat zou mijn boodschap zijn voor de branche.’BOUW+ UIT VOERING
Voor meer inform atie www.gebouwautomatisering.org