Februari 2018

Installaties als fundament van volmaakt gebouw

Van installaties IN een gebouw naar een gebouw OM een installatie

Als we echt vaart willen maken met de energietransitie, moeten we omdenken. Wat als we nou uitgaan van de maximale mogelijkheden die een installatie kan bieden en dan aan het eind ‘nog even’ het gebouw eromheen zetten? Zou dat niet veel betere resultaten opleveren dan een gebouw ontwikkelen en later ‘erbij bedenken’ welke installaties erin kunnen? Fabrikanten zouden er in ieder geval wel raad mee weten.

De tijd dat de installatie het stiefkindje was bij de ontwikkeling van het gebouw ligt wel achter ons, maar het kan altijd nog een stuk beter. Wat nou als we de installaties echt als de basis gebruiken? Stel dat de ontwikkelaar de stand der installatietechniek optimaal wil weerspiegelen in het kantoor dat hij voor ogen heeft. En laten we nou eens veronderstellen dat geld eens een keer geen rol speelt. Wat wél telt zijn de grote prestaties die uit maatschappelijk oogpunt en op milieugebied worden geëist op het gebied van energiezuinigheid en duurzaamheid. En natuurlijk ook de eisen die eindgebruikers verlangen op het gebied van comfort, uitstraling, gezondheid, veiligheid, bedieningsgemak en onderhoudsgemak. Het is een onalledaagse vraag, maar welke duurzame technieken hebben fabrikanten in huis voor een energieneutraal, nieuw te bouwen kantorencomplex van, laten we zeggen, vijf verdiepingen met een bvo van 10.000 m²?

Superenergiezuinig

Bij warmtepompfabrikant Nibe zouden ze het wel weten. 'Een kantoor van die omvang, superenergiezuinig gemaakt, heeft een warmtebehoefte van 240 kW (24 W/m²). Natuurlijk met wtw en C0₂-sturing,' vertelt Mariëlle van Gils. 'Daar zou onze Nibe F1345- 60 water-waterwarmtepomp op open bron uitstekend dienst kunnen doen. In een cascadeopstelling kunnen we tot 720 kW leveren. Drie van deze warmtepompen van elk 80kW leveren dus 240kW, voldoende voor het hele kantoorgebouw.'
Met zijn twee grote scroll-compressoren is de Nibe F1345 de ideale warmtepomp, stelt Van Gils. De compressoren werken individueel of samen, en schakelen indien nodig in. Dat zorgt voor een betere vermogensregeling, minder slijtage en een hogere operationele capaciteit. Deze warmtepompen hebben SmartPriceadaption, SmartGrid-koppeling en zijn uiteraard extern te monitoren. Koeling kan via het warmtepompsysteem deels zeer energiezuinig op een passieve manier en - indien nodig - ook actief. 'Als het gebouw over betonkernactivering beschikt, is een zeer lage aanvoertemperatuur van 28 °C voldoende, waardoor de warmtepomp voor verwarming een SCOP van circa 5,2 zal halen'. Het pv-systeem op het dak kan in de zomer benut worden voor in te schakelen actieve koeling en in het voor- en najaar voor energie voor verwarming. Directe communicatie tussen de warmtepomp en de omvormer van het pv-systeem optimaliseren de samenwerking hierin.

Glas/glas pv-panelen

Die pv-panelen op het dak moeten dan wel glas/glaspanelen zijn, vindt Erik de Leeuw van SolarWatt. Tot enkele jaren geleden nog was het grotere gewicht van deze panelen een nadeel, maar dankzij een innovatieve technologie zijn de glas/glas-panelen nu nog nauwelijks zwaarder dan glas/folie-panelen. ‘Het voordeel van glas/glas-panelen’, zegt De Leeuw, ‘is dat vocht, zuurstof en eventueel schadelijke gassen als ammoniak niet meer in het paneel kunnen dringen. 'Vermogensverlies is dan ook niet aan de orde. Bij glas/folie-panelen neemt het vermogen na tweeduizend uur doorgaans af. Glas/glas-panelen presteren na vijfduizend uur nog steeds even goed. Gedurende een periode van dertig jaar produceren ze ongeveer 25 procent meer stroom. Ze scoren ook beter wat betreft brandveiligheid.'
Ook bij Carrier Nederland hebben ze wel een idee hoe de installatietechniek in het gedroomde kantoor eruit moet zien. Volgens Ed van Kempen is een van de componenten die zeker opgenomen moet worden de 30XWV-zE. ‘Dat is een watergekoelde vloeistofkoelmachine met een bijzonder mooi rendement, een toerengeregelde compressor en een toekomstbestendig koudemiddel HFO R1234 zE. Het is een koudemiddel met een GWP-waarde van 1, dat in de toekomst niet wordt bedreigd door de F-gassen-verordening. En voor een gezonde binnenlucht hoort dan ook meteen onze luchtbehandelingskast uit de 39 HQ-serie opgesteld te worden.'

TripleAqua

Coolmark schuift haar concept Triple Aqua naar voren. Met dit klimaatsysteem kunnen verschillende ruimtes onafhankelijk van elkaar worden verwarmd en gekoeld. Volgens de leverancier behoort het systeem tot de zuinigste systemen ter wereld. TripleAqua maakt gebruik van een warmtepomp in combinatie met hoogrenderende binnenunits. Door de goede warmteoverdracht van de installatie volstaat een veel lagere watertemperatuur. Het systeem bespaart vijftig procent op verwarming en koeling van middelgrote en grote gebouwen. Het systeem gebruikt het koudemiddel R443A. Door de leidingen in het gebouw stroomt alleen water. De besparingen bij TripleAqua zijn vooral te danken aan de warmtepomp. De warmte die vrijkomt bij het koelen en de koude die vrijkomt bij het verwarmen, slaat het systeem op voor later gebruik of voor hergebruik elders in het gebouw. Vooral in landen met een gematigd klimaat werkt het systeem prima omdat het tegelijkertijd kan koelen en verwarmen. In grotere gebouwen moet vaak aan de ene kant worden gekoeld en aan de andere kant worden verwarmd.

'Doorbraak VRF'

Ook Panasonic heeft techniek in huis die in het nieuwe kantoor thuishoort: de ECOi EX 7 ME2-serie. Naar eigen zeggen ‘een doorbraak in VRF’. De M2-systemen hebben onder andere een nieuwe compressor, een verbeterd oliecircuit en een doorontwikkelde warmtewisselaar. De 30kW-versie van de ME2 werkt gemiddeld bijna negen procent efficiënter dan de vroegere ME1-serie. De ME2-serie is verkrijgbaar in vermogens van 25 tot 63 kW verwarmingsvermogen (22 tot 56 kW koelvermogen). Door tot vier buitenunits in cascade te koppelen, wordt een maximaal vermogen van 250 kW bereikt.
De systemen behalen een EER van 4,37 en een COP van 4,76. Tot een buitentemperatuur van 43 °C behouden ze de volledige koelcapaciteit. Ze zijn ook bijzonder stil. De 25kW-versie produceert bijvoorbeeld niet meer dan 54 dBA. Met afstanden en maten heeft de M2-serie weinig moeite. Er is een maximaal hoogteverschil van 50 m tussen de buiten- en binnenunits mogelijk en er kan een totale leidinglengte van duizend meter worden toepast. De leidinglengte van de buitenunit naar de verst afgelegen binnenunit mag tot 200 m zijn.
'PCM moet er ook in,' zegt Walter van Kampen van OC Autarkis. Passief koelen met PCM's (Phase Changing Materials, dus koelmachinevrij, gebeurt al volop. Deze materialen hebben de bijzondere eigenschap dat ze warmte opslaan en weer afstaan bij de faseverandering van vloeibaar naar vast en vice versa. Door deze materialen in geïsoleerde buffers op te slaan, kunnen ze worden geladen met koude die op een later moment, als er koudevraag is, wordt vrijgegeven. Steeds meer kantoorgebouwen worden inmiddels met PCM's gekoeld. OC Autarkis vindt dat een PCM-klimaatplafond compressorkoeling zelfs kan vervangen. Volgens Van Kampen past een PCM-installatie uitstekend in een energieneutraal of Beng-kantoor. Hij verwijst naar het gebouw Ecofactorij in Apeldoorn waar PCM in wanden en vloeren is toegepast. 'Daar functioneert het systeem ondertussen vier jaar en er is nog nooit een temperatuuroverschrijding geweest.'

Energiestromen managen

Een grote energiewinst is te behalen wanneer de energiestromen goed worden gemanaged. Kieback&Peter vindt dat haar managingsysteem Qanteon daar bij uitstek voor geschikt is. In de praktijk is niet altijd duidelijk welke installatiedelen een bepaalde hoeveelheid energie gebruiken. Het gebouwbeheersysteem Qanteon helpt het besparingspotentieel te ontdekken, energiebesparingen te realiseren en het effect te controleren. Het programma kan eenvoudig aan elk gebouwtype en de wensen van de individuele beheerder worden aangepast. Een installatiedeel kan met een druk op de knop op verschillende manieren worden getoond. De bediening is zowel op een PC, tablet of een Smartphone mogelijk. Dit is voor elk apparaat geoptimaliseerd, zodat het voor de beheerder altijd eenvoudig en duidelijk is. Het programma is in HTML5 geschreven en is daarmee niet afhankelijk van besturingssystemen en hardware. Daardoor is eenvoudige integratie mogelijk, maar het kan ook als stand-alone functioneren. De communicatie loopt via een beveiligd protocol.

Slimme verlichting

Overal ledverlichting in het gebouw, aangestuurd door daglicht- en bewegingssensoren is het minste wat in een modern en energiezuinig kantoor aanwezig moet zijn. Maar het kan nog veel efficiënter. Bijvoorbeeld met het Connected Office Lighting van Philips. Het biedt medewerkers de mogelijkheid hun verlichting persoonlijk te regelen via hun smartphone en geeft gebouwbeheerders inzichten in het gebruik van het gebouw. De kantoorverlichtingsarmaturen die uitgerust zijn met sensors kunnen anoniem gegevens verzamelen over de bezettingsgraad, temperatuur en vochtigheid. Ze kunnen vervolgens verbinding maken met het IT-netwerk en zo gekoppeld worden met andere gebouwsystemen, zoals verwarming, ventilatie en IT-diensten. Het verlichtingssysteem is onder meer toegepast in the Edge, het hoofdkantoor van Deloite. Uit de data van dit PoE-connected verlichtingssysteem die de sensoren verzamelen, bleek dat de privékantoren van de medewerkers in 77 procent van de tijd onbezet waren, de vergaderzalen stonden nog vaker leeg. De situatie op individuele plekken lag wat gunstiger, maar daar was nog altijd veertig procent van de tijd niemand aanwezig. Door het slimme lichtsysteem te combineren met de data van het gebouwbeheersysteem en door met bureaus te schuiven is beduidend efficiënter gebruikgemaakt van het kantooroppervlak en zijn de kosten per vierkante meter gehalveerd. Want in de ruimten die onbenut bleven, werd de koeling, ventilatie en verwarming uitgezet.

Stekerbaar installeren

In het moderne kantoor mag dan veel draadloos zijn, de E-installateur zal toch nog de nodige kabels moeten trekken. Met het (stekerbaar) Winstalleren-concept dat door Wago en Attema is ontwikkeld, kan dit op innovatieve wijze. 'Het is een efficiënt, kostenbesparend en gebruiksvriendelijk concept, dat veel voordeel biedt als het gaat om materiaalgebruik, logistiek en mankracht. Fouten maken is bijna uitgesloten,' zegt Marcel Herssevoort namens Attema. Ook state-of-the-art sanitaire installaties dragen bij aan een zuinig gebouw. Wie met de energiebesparing in sanitaire ruimtes tot het gaatje wil gaan, installeert bijvoorbeeld de Grohe Powerbox. Infrarood bestuurde kranen kunnen daarmee autonoom opereren, zonder afhankelijk te zijn van een voedingsbron. De Powerbox combineert optimale hygiëne door aanrakingsvrije bediening, met minimaal energieverbruik voor de elektronica. Een turbine in de Powerbox wordt aangedreven door de watertoevoer. Dat gebeurt telkens wanneer de kraan wordt gebruikt. Zo wordt kinetische energie omgezet naar elektrische energie en opgeslagen om de infrarood-elektronica te kunnen bedienen. Een waterstroom van 60 seconden levert al genoeg energie om de kraan vervolgens 24 uur te kunnen gebruiken.

Grijswater

Een modern kantoor met innovatieve installatietechniek is per definitie een duurzaam kantoor, redeneren ze bij GEP, leverancier van grijswatersystemen. Een gemiddelde medewerker van een kantoor verbruikt circa 16 l voor toiletspoeling per dag, dat is bij twintig werkdagen in de maand 320 l per maand. Bij 160 fte’s is dat 51 m³ per maand. Een kantoor met een dakoppervlak van 1.000 m² verzamelt gemiddeld 52 m³ regenwater per maand. Onder gemiddelde omstandigheden dus voldoende voor alle spoelingen. GEP stelt dus voor hun IRM-Watermanager in het droomgebouw op te nemen. De besturing kan schakelen tussen regen- en leidingwater en waarborgt daardoor de bedrijfszekerheid. Bij onvoldoende regenwater in de tank wordt er leidingwater in de breaktank toegevoerd. De grote regenwaterputten zullen dus nooit met kostbaar leidingwater worden gevuld.

Tekst: Mari van Lieshout
Illustratie: Maarten de Vries
Fotografie: Industrie