Met hulp van data gebouwgebruik monitoren

1. Integrale gebouwbenadering

WAT IS HET?

Integrale gebouwbenadering is een benadering van gebouwen en gebouwgebruik als een totaal concept. Dankzij digitalisering kunnen allerlei gebouwfuncties samenvallen en benut worden. Vanuit installatietechniek bekeken, wordt een gebouw als een intelligent gebouw gezien waaruit bijna onbeperkt informatie opgehaald wordt. Die informatie kan vervolgens effectief en efficiënt ingezet worden om het gebouwgebruik en onderhoud verder te optimaliseren.

In de installatiebranche neemt het belang van integraal benaderen van gebouwen toe. Dat komt ook door de opdrachtgevers die de wens van integrale benadering vaker in hun bestek opnemen. Alleen kennis van individuele technieken zoals koudetechniek, warmtetechniek, isolatietechniek en veiligheidstechniek is onvoldoende. Het kunnen combineren van deze individuele technieken in een gebouw zorgt voor een andere kijk, een nieuwe benadering op gebouwgebruik en –onderhoud.

De gebruikte systemen in gebouwen worden complexer en veelzijdiger, dat vraagt om een holistische kijk. Er zal meer vermenging en overlap komen tussen systemen voor installatietechniek en facilitaire dienstverlening. Dashboards worden vaker ingezet om de grote hoeveelheid data die vrijkomt, overzichtelijk en inzichtelijk te maken. Speciale controlekamers monitoren installaties en systemen van een gebouw met hulp van controle panels. Installatiebedrijven zullen vaker een dashboard voor de klant aanleveren. De klant kan daarbij zelf bepalen wat lokaal of centraal gemonitord moet worden. Door het gebruik van dashboarding zullen Internet of Things (IoT) toepassingen toenemen. Met behulp van grote hoeveelheden data (Big Data) en Artificial Intelligence (AI) kunnen allerlei gebruiksfuncties en systemen in een gebouw aangesloten worden op IoT platformen. Een IoT platform zorgt vervolgens voor een intelligente bediening en sturing van elektronische systemen. Specifiek voor gebouwen wordt zo’n IoT-platform ook wel een domotica systeem genoemd (een vorm van gebouwautomatisering). Alles gaat digitaal en is afgestemd op het gebruiksgenot en de gebruiksprioriteit (welke gebruiksfuncties hebben voorrang) met hulp van sensoren en camera’s. Het aantal mogelijke gebouwfuncties dat gedigitaliseerd kan worden is eindeloos. De groei van gebouwautomatisering zit komende jaren in bekende onderwerpen zoals diefstalbeveiliging, veiligheidsbewaking, temperatuurbewaking, slim onderhoud en intelligente bediening. Met de verdere ontwikkeling in sensortechnieken zal mood recognition software in gebouwen ook zijn intrede doen. Bij mood recognition komt gebouwgebruiksgemak op een hoger plan doordat het gebouw direct kan schakelen op het humeur van de gebruiker of de bewoner van een gebouw. Denk hierbij ook aan de toepassing van face recognition technieken. Wanneer het systeem de gemoedstoestand van een gebruiker meet, dan kan het gebouw daar intelligent op reageren met  bijvoorbeeld bijpassende muziek-, belichting- en temperatuurinstellingen. Een stap verder is het combineren van zorgmonitoring in gebouwen. De gezondheidstoestand van de gebruiker of bewoner kan met behulp van mood recognition software gecheckt worden, waardoor een zorgdiagnose op afstand mogelijk wordt. Wonen en zorg kunnen op deze wijze gecombineerd worden.

High performance buildings en energie efficiënte gebouwen worden normaler. Dit zijn gebouwen waar veel slimme installaties en systemen in verwerkt zijn die tezamen zorgen voor zeer duurzame en gebruiksvriendelijke gebouwen.

“We leveren het hele dashboard, waarbij de klant zich moet afvragen wat die lokaal wil bewaken en wat centraal.”
Max Neus, Delta Technics Engineering BV.

WAT VERANDERT ER?

De rol van de installateur ten opzichte van de aannemer groeit. Traditioneel gezien kwam de installateur vaak als laatste op de bouwplaats aan bod, het aanleggen van leidingenwerk diende zo goedkoop mogelijk te gebeuren. Nu komt de installateur veelal tijdens de ontwerpfase aan bod, direct aan de tekentafel. Waar installatiewerk voorheen een sluitpost was, tot vijf procent van de totale bouwsom, kan het nu oplopen tot wel vijftig procent van de totale bouwsom. De verwachting is dat door toename van slimme digitale technieken in gebouwen, denk aan Internet of Things (IoT), het installatiewerk groter, diverser en duurder gaat worden. Ook de toenemende eisen aan verduurzaming van gebouwen zorgen voor meer installatiewerkzaamheden. Steeds meer werkprocessen gaan digitaal. Inkoop, ontwerp, tekeningen en communicatie met stakeholders, alles kan digitaal. Er wordt meer met open standaarden gewerkt. Met hulp van het digitale programma BIM (Bouwwerk Informatie Model) kan van elk gebouw, tot in de kleinste details een digitale tweeling gemaakt worden. BIM is een toepassing van Digital Twin technologie waarbij het maken van een virtuele tweeling van een gebouw of installatie centraal staat. Digital Twin kan alle fasen van een gebouwontwikkeling inzichtelijk maken en aanpassingen kunnen makkelijker en goedkoper getest, gedeeld en gevarieerd worden. De fasen ontwerp, bouw, onderhoud en vervanging worden eerst digitaal uitgewerkt voordat er offline gewerkt gaat worden. Een klant krijgt dankzij Digital Twin vooraf al een beter beeld van wat hij/zij kan verwachten en kan direct wijzigingen (laten) aanbrengen die nodig en gewenst zijn. Nadat de keuze van gewenste installaties en systemen gemaakt zijn, is het de beurt aan planning, productie en logistiek. Het klassiek verkokerd aannemen, waarbij de aannemer bouwt en daarna de installateur de installaties plaatst behoort tot het verleden. Het is goed mogelijk dat in de toekomst de installateur vaker de rol van hoofdaannemer vervult.

Het gebruik van augmented reality neemt toe. De HoloLens is in opkomst in de installatiebranche. Deze HoloLens is een combinatie tussen een Google Glass en een virtual reality-bril Oculus Rift. Het apparaat lijkt op een grote skibril met het frame van een helm, maar dan zonder de bovenkant. De drager kijkt door transparante glazen en ziet een hologram geprojecteerd in de echte wereld. De HoloLens kan ook in de bouwhelm zitten.

Installatiebedrijven stellen een HoloLens beschikbaar aan de beheerder of eigenaar van een gebouw, of bieden deze aan in de vorm van een lease abonnement. Ze verlenen hiermee een eerstelijns service. Dit zorgt voor een groei van Do It Yourself cultuur in installatiewerkzaamheden. Het installatiebedrijf verandert in een dienstverlenende organisatie die op afstand service verleent. Uiteindelijk groeit hiermee de ‘everything as a service’-gedachte, waarbij installateurs, eigenaar blijven van de installaties en systemen die ze leveren en hun product als dienst uitleveren. Tegen een vaste vergoeding nemen installateurs de verantwoordelijkheid op zich om ervoor te zorgen dat gebouwen en installaties blijven werken. Wanneer er storing of uitval optreedt dan zorgt de installateur voor reparatie of vervanging. Ze zijn ook verantwoordelijk voor het onderhoud, via eerstelijns service of via eigen professionals, en de verdere ontwikkeling  en verbetering van installaties. Dit komt tevens de duurzame inzetbaarheid van een gebouw ten goede. Een gebouw raakt nooit verouderd, maar blijft continue up to date. Momenteel wordt BIM (Bouwwerk Informatie Model) veel toegepast. Met hulp van deze digitale tool, kan integrale gebouwbenadering mogelijk gemaakt worden. De informatie uit het bouwproces, geconcentreerd in BIM, kan worden gebruikt voor een digital twin een digitale kopie van het opgeleverde werk ten behoeve van onderhoud, renovatie, aanpassing en uitbreiding. Die kunnen dan eerst digitaal worden uitgevoerd en getest alvorens die zaak ook fysiek in de praktijk te brengen. Digital twin technologie zal zich verder ontwikkelen als een 3D-simulatie waarin real time zien is wat er in een gebouw gebeurt en welke acties ondernomen dienen te worden.

Robert Goedhart, Technicom.

 “Voorheen ging je met schroevendraaier op stap en aan de gang. Nu mag je eerst met een laptop data uitlezen om het probleem te vinden, je wordt een besturingstechneut, het is complexer om het probleem te vinden.”

De besturing van technische installaties en systemen zal steeds meer op afstand plaats gaan vinden. Met hulp van sensoring-technieken in gebouwen, worden storingen op afstand gemeten. Hierbij komt veel data vrij, die door eigenaren of beheerders van panden gemonitord kan worden. Gebouwbeheer verandert steeds meer in een eigen discipline inclusief predictive maintenance, waarbij het essentieel is dat onderhoud beter voorspelbaar is. Ook onderdeel van gebouwbeheer is het invulling geven aan cybersecurity, veiligheidsbewustzijn en –verantwoordelijkheid. Hierbij is het belangrijk om vooraf na te denken over mogelijke veiligheidsissues die verbonden zijn aan gebouwbesturing op afstand. De eisen rondom veiligheid en kwaliteit nemen toe. Dat komt vooral doordat de overheid dat afdwingt, in haar rol als opdrachtgever en wetgever. Er zal vaker met certificaten op bedrijfs- en zelfs op persoonsniveau gewerkt gaan worden. Door de versnelling in techniek wordt de kans op uitval van bedrijven die het niet meer kunnen bijbenen groter. Dit vraagt om nieuwe competenties en andere vaardigheden.

Het denkwerk wordt belangrijker. Voor oudere werknemers wordt bijscholing en Leven Lang Ontwikkelen belangrijker om met plezier te kunnen blijven werken in de veranderende werkomgeving.

De nieuwe werknemer selecteer je vaker op cognitieve competenties, dat past meer bij niveau drie en vier. Er zal ook meer aan job carving (het opknippen van functies) gedaan gaan worden. Dat betekent dat bestaande traditionele functies worden “opgeknipt” om daarmee vervolgens nieuwe functies te creëren voor andere- of lager gekwalificeerde werknemers die nu moeilijk kunnen toetreden tot de arbeidsmarkt. Een voorbeeld hiervan is bij het installeren van zonnepanelen. In de bestaande situatie heb je vier fte (fulltime equivalent) werknemers nodig die de panelen vastschroeven en één expert die voor de aansluiting op het energienetwerk zorgt. Een ander voorbeeld van job carving is wanneer een expert op afstand vanuit een controlekamer een collega of gebruiker van een gebouw kan bijstaan met hulp, terwijl die met een HoloLens werkt.

“Je ziet een ontwikkeling waarbij een centraal systeem, deels mensen, deels computers, alle overzichtskennis en specialistische kennis heeft en die vervolgens een lokaal persoon aanstuurt”
– Max Neus, Delta Technics Engineering BV.

“Je krijgt een grotere tweedeling tussen de doeners en de denkers”
– Robert Goedhart. 

VOORBEELDEN?

Het bedrijf Delta Technics ondersteunt als leverancier aan installatiebedrijven de integrale gebouwbenadering door complete dashboards te leveren.

“Er komen meer benchmarking tools. We krijgen vaker systemen waarbij alle technieken samenkomen zoals informatie systemen. Dat zorgt voor meer overkoepelend werk en specialistisch controle werk”
Max Neus, Delta Technics Engineering BV.

Marks & Spencer verzamelt alle winkelinformatie centraal. Zij werken met een Research Data Management systeem, een automatiseringsplatform waar alle gebouwgebruiksinformatie op draait.  Alle installaties en systemen zijn gekoppeld en werken met een norm. Sensoren houden deze norm in de gaten en melden normafwijkingen direct. Specifieke QR-codes geven product- en proces informatie door. Bij koelinstallaties, wordt door algoritmen en kunstmatige intelligentie bepaald of er iets mis gaat, zodat daar tijdig en slim op gereageerd kan worden. Wanneer installateurs aan het werk zijn op locatie, krijgen zij direct informatie binnen over nieuwe storingen die op deze locatie spelen. Op deze wijze wordt snel en efficiënt geanticipeerd op een verstoring ter plaatste. Grote ondernemingen zoals Emerson en Carrier zijn belangrijke spelers in het ontwikkelen en fabriceren van deze intelligente platforms (https://www.emerson.com/en-us/automation/services-consulting/project-services/systems-project-services/feed/data-management-services, https://corporate.marksandspencer.com/media/press-releases/2018/marks-and-spencer-partners-with-decoded-to-create-retail-data-academy).

Adviezen voor het beroepsonderwijs

De integrale benadering van gebouwen vraagt om een nieuw technisch profiel voor installatietechniek. Een totaalkijker is nodig; iemand die een breedtekennis heeft van de meeste voorkomende technieken. Specialisme blijft wel nodig. Dit nieuwe profiel zal in eerste instantie door hbo en mbo+ worden ingevuld. Toch zijn er al opleidingen op niveau twee zoals Service Medewerker Gebouwen en Smart Building op niveau vier, die eveneens invulling geven aan dit nieuwe profiel.

Door de snelle ontwikkelingen in integrale gebouwbenadering, voor zowel kantoren, huizen en fabrieken, is het stimuleren van een Leven Lang Ontwikkelen noodzakelijk. Daar hoort ook deelonderwijs bij, een modulaire aanpak van het onderwijs zodat studenten en zij-instromers sneller aan de slag kunnen.

Het wordt voor de beginnende installateur ondoenlijk om alles te weten en daarom is het belangrijk om studenten meer aan te zetten tot het zelf vinden van benodigde informatie voor de eigen ontwikkeling. Leer ze zelf te zoeken en zelf hun lesprogramma samen te stellen uit het aanbod dat er is. Een goede manier om kennis te verkrijgen en te verspreiden is informele kennisoverdracht. De persoon die een cursus heeft gedaan draagt die kennis vervolgens over op collega’s. Dit intensiveert de eigen kennisopname (je moet straks wel je verhaal kunnen houden) en de doorgifte aan de omgeving. Leren op de werkplek en geleidelijke ontwikkeling worden belangrijker. Een werknemer kan niet alles meer weten, maar moet wel weten waar en hoe je hulp inroept. Dit vergt meer eigenaarschap en verantwoordelijkheid van een toekomstige student.

Het beheren van installaties op afstand krijgt een steeds voornamere rol. De rollen van operator en installateur groeien naar elkaar toe. Hierdoor is het essentieel voor toekomstige studenten om bekend te raken in monitoring en in het werken met dashboards die real time grote hoeveelheden data delen. In controlekamers wordt volgens vooraf bepaalde regels en normen gewerkt.

Het is belangrijk om in zwart en wit te kunnen denken, de regels te volgen. Maar ook om te weten wat er in de gebouwbeheer servicecontracten met elk klant staat, in verband met de juiste responsetijden. Hier heb je specifieke competenties voor nodig, zoals het kunnen uitlezen van dashboards en het begrijpen van servicecontracten. Kortom meer vaardigheden in denkwerk dan in handwerk.

Monitor- en regelsystemen doorgronden is moeilijk, omdat er veel standaarden zijn. Elke grote speler werkt vaak met zijn eigen standaard, want dat is moeilijk te kopiëren. Dat maakt een flexibele instelling belangrijk om snel te kunnen omschakelen naar een ander systeem en bij te leren over een ander systeem. Het onderwijs zal meer projectmatig en praktijkgericht onderwijs worden. Juist vanwege de versnelling in techniek dient het lijntje tussen bedrijfsleven en onderwijs zo kort mogelijk te zijn. Vanuit het bedrijfsleven is het belangrijk om onderwijs minder als belasting te zien, maar als een vorm van toekomstgericht werken. Tijdens het opleiden van studenten, leert het bedrijf het werk terug te brengen tot de essentie en het werk aan te passen door feedback van de student.

Door een gebouw in de toekomst integraal te benaderen ben je als werknemer eigenlijk nooit klaar. Het aantal mogelijke gebouwfuncties dat automatiseert en digitaliseert is eindeloos. Er komen meerdere installatie- en systeemtechnieken samen, waar multidisciplinaire kennis voor nodig is. Daarnaast ontwikkelen installatiebedrijven zich ook verschillend, waardoor ze andere expertise van studenten vragen. Dit vraagt om een sterke combinatie van beroepsonderwijs met leven lang ontwikkelen.

DossiersBenodigde vaardigheden als gevolg van integrale gebouwbenadering.
Koudetechniek• Naast specifieke koudetechniek kennis is ook voldoende kennis van de andere installatietechnieken nodig. Ook het meer interdisciplinair leren werken neemt aan belang toe, immers een werknemer kan niet alles meer weten, maar moet wel weten waar en hoe hij hulp kan inroepen;
• Bekend raken in monitoring en in het werken met dashboards die real time grote hoeveelheden data delen;
• Kennis van integrale gebouw benadering, waarin samenhang tussen technieken aan bod komt en intelligente gebouwbesturing;
• Kennis van andere relevante opleidingen binnen en buiten TIS, want Koudetechniek komt in veel disciplines voor, ook bij bijvoorbeeld mechatronica, elektrotechniek, procestechniek en werktuigbouwkunde. Dit wordt gerealiseerd door een algemeen keuzedeel koudetechniek te koppelen aan andere opleidingen.
Werkvoorbereiding• Naast specifieke werkvoorbereidingskennis is ook voldoende kennis van de andere installatietechnieken nodig. Ook het meer interdisciplinair leren werken neemt aan belang toe, immers een werknemer kan niet alles meer weten, maar moet wel weten waar en hoe hij hulp kan inroepen;
• Bekend raken in monitoring en in het werken met dashboards die real time grote hoeveelheden data delen;
• Kennis van integrale gebouw benadering, waarin samenhang tussen technieken aan bod komt en intelligente gebouwbesturing.
Service & Onderhoudstechniek • Naast specifieke service & onderhoudstechniek kennis is ook voldoende kennis van de andere installatietechnieken nodig. Ook het meer interdisciplinair leren werken neemt aan belang toe, immers een werknemer kan niet alles meer weten, maar moet wel weten waar en hoe hij hulp kan inroepen;
• Bekend raken in monitoring en in het werken met dashboards die real time grote hoeveelheden data delen;
• Kennis van integrale gebouw benadering, waarin samenhang tussen technieken aan bod komt en intelligente gebouwbesturing.
Elektrotechnische Installaties• Naast specifieke elektrotechnische kennis is ook voldoende kennis van de andere installatietechnieken nodig. Ook het meer interdisciplinair leren werken neemt aan belang toe, immers een werknemer kan niet alles meer weten, maar moet wel weten waar en hoe hij hulp kan inroepen;
• Bekend raken in monitoring en in het werken met dashboards die real time grote hoeveelheden data delen;
• Kennis van integrale gebouw benadering, waarin samenhang tussen technieken aan bod komt en intelligente gebouwbesturing;
• Kennis van ontwikkelingen en impact van telecom en domotica in het bijzonder.
• Kennis van internettechnieken, cybersecurity en interconnectiviteit van systemen.
Werktuigkundige Installaties• Naast specifieke werktuigkundige kennis is ook voldoende kennis van de andere installatietechnieken nodig. Ook het meer interdisciplinair leren werken neemt aan belang toe, immers een werknemer kan niet alles meer weten, maar moet wel weten waar en hoe hij hulp kan inroepen;
• Bekend raken in monitoring en in het werken met dashboards die real time grote hoeveelheden data delen;
• Kennis van integrale gebouw benadering, waarin samenhang tussen technieken aan bod komt en intelligente gebouwbesturing;
• Kennis van ontwikkelingen en impact van telecom en domotica in het bijzonder.

INHOUDSOPGAVE MACROTRENDS TECHNISCHE INSTALLATIES EN SYSTEMEN