Lopend

Gezonde en CO2-neutrale gebouwexploitatie

De kern van het project betreft slimme beheersing van het binnenklimaat, op een energie-efficiënte manier. Dat wordt bereikt via passieve methoden en slimme meet- en regeltechniek.

Looptijd

40 maanden

Startdatum

1 augustus 2025

Einddatum

31 december 2028

De inzet is thermisch comfort zoveel mogelijk passief en niet met klimaatinstallaties actief te regelen. Optimaal wordt gebruikt gemaakt van eigenschappen van materialen en ventilatiestromen, maar geen actieve koeling. Zontoetreding wordt geregeld naargelang behoefte, de invloed van thermische massa wordt onderzocht. Belangrijk onderzoeksitem is afstemming van techniek/inrichting op (flexibel) gebouwgebruik.

Met behulp van sensoren en AI werken de partners aan systemen, waarbij temperatuur, luchtkwaliteit en energiegebruik op elkaar worden afgestemd. De systemen leren het gedrag van gebruikers kennen en regelen daarop. Dat draagt bij aan een gezond en comfortabel binnenklimaat, met een lage CO₂-uitstoot.

Samenwerken of vragen?

Neem contact op.

Annemarie Weersink

Docent/onderzoeker

Over dit project

Het beoogde projectdoel is ontwikkeling van elementen die bijdragen aan een zelfsturend klimaatsysteem met een hoge binnenluchtkwaliteit en een laag energiegebruik. Het gaat om optimale inzet van bouwkundige- en installatietechnische maatregelen en digitale regeltechnieken. Met name gebruikersgerichte geautomatiseerde systemen die bijdragen aan flexibel en efficiënt gebruik van binnenruimtes voor wonen en werken, met behoud van comfort, en verbetering van de energie-efficiëntie en binnenluchtkwaliteit.

Slimmere regeltechniek gekoppeld aan sensoriek, met inzet van AI staat centraal. Zoveel mogelijk wordt gebruikgemaakt van passieve technieken. Met gebruikmaking van materiaal- en ruimte-eigenschappen, waarbij ook rekening wordt gehouden met verschillende bewoners/gebruikersprofielen. AI kan daarbij ondersteunen.

Producten

Om dit te kunnen realiseren zijn zes werkpakketten (WP's) ontwikkeld.

WP1. Ruimtegebruik en Flexibiliteit.
WP 2. Energie & Systeemmanagement
WP 3. Binnenluchtkwaliteit & Comfort
WP 4. Gebruikersinteractie & Adaptiviteit
WP 5. Integrale benadering & Systeemdenken
WP 6. Kennisdisseminatie

Doel van het project

Dit project is een vervolg op het project 'Smart Tiny Lab I', waar versterking van de kwaliteitsborging via koppeling van digitaal ontwerp aan realisatie van prestaties van afzonderlijke gebouwonderdelen centraal stond.

'Smart Tiny Lab II' laat zien hoe het samenspel van nieuwe en bestaande technieken nieuwe kansen biedt t.a.v. flexibeler gebruik en een gezondere leefomgeving met een laag energiegebruik en lage CO₂-emissies. Een van de uitgangspunten is optimale inzet van (intrinsieke) materiaaleigenschappen. Bijvoorbeeld: welk effect hebben nieuwe biobased wanden op thermisch comfort en formaldehyde-emissies en reductie van CO₂-emissies in de praktijk? En welke rol speelt ventilatie bij het verkrijgen van een gezonde(re) omgeving na plaatsing van biobased (CLT) wanden? Via monitoring in de labomgeving worden resultaten gemonitord en voorspeld. Onderzocht wordt hoe AI een rol kan spelen bij de analyse.

Projectresultaat

Onze belangrijkste resultaten zijn:

Ontwerprichtlijn: casco optimalisatie voor adaptief ruimtegebruik voor verschillende gebruiksdoelen.
Regelstrategieën (bijvoorbeeld ventilatie en zonwering) om inzet van (passieve) gebouwdelen en installaties te optimaliseren voor thermisch comfort, en beperking van het energiegebruik bij variabel ruimtegebruik.
Validatie van sturingsstrategieën voor binnenluchtkwaliteit, toepasbaar voor de bouwpraktijk.
Analyse hoe gebruikers met adaptieve sturingsmogelijkheden omgaan en consequenties daarvan voor het energiegebruik, en binnenluchtkwaliteitsaspecten.
Ontwikkeling van Digital Twin van het STL met plug-in modellen om IAQ en energiegebruik te kunnen monitoren.

Dit moet leiden tot inzichten over hoe combinaties van nieuwe materialen en technieken kunnen bijdragen aan flexibele inzet van ruimtes. En hoe passieve maatregelen en technieken kunnen bijdragen aan een gezond binnenklimaat, minder CO₂-emissies en een lager energiegebruik.

De aanpak

In het Smart TinyLab meten we het (thermisch) comfort en binnenluchtkwaliteit in vijf tot tien verschillende ruimteconfiguraties en verschillende gebruiksvormen. Bijvoorbeeld van thuiskantoor naar slaapkamer. Deze resultaten zijn de basis van ontwerprichtlijnen thermisch binnenklimaat per gebruiksfunctie en binnen diverse comfortcriteria.

Regelstrategieën worden ontwikkeld bij passieve en actieve elementen om binnenklimaat en energiegebruik te optimaliseren.

Binnen de gebruikskaders wordt gekeken hoe ventilatie, verwarming en koeling het best kan worden gestuurd om te zorgen voor een verbeterde binnenluchtkwaliteit. Die kwaliteit wordt gedefinieerd op basis van berekeningen, en gevalideerd op basis van te meten binnenluchtkwaliteit parameters T/RV/CO₂/VOC/PM/CH₂O bij uiteenlopende STL-meetopstellingen. De te behalen kwaliteit wordt afgezet tegen het energiegebruik ter bepaling van een optimum.

Na gebruikersinterventies dient het systeem in het STL de situatie te optimaliseren via te ontwikkelen zelfsturend regelsysteem met regelstrategieën.