- Het Internet of Things leidt tot aanzienlijke kostenbesparingen
- In de toekomst worden we achtervolgd door onze persoonlijke ‘climate control bubble’
- Met de lift naar de cloud
- Ook de neurowetenschap komt eraan te pas
- Aan slimme gebouwen zitten ook veiligheidsrisico’s
Ook al is een slim gebouw niet eenvoudig te definiëren; we weten wel dat ze vol zitten met sensoren en apparaten die allemaal met elkaar communiceren. Deze apparaten vormen samen uitgebreide platformen die overal gegevens over verzamelen – ons gedrag, wat we leuk en prettig vinden en wat niet. Deze data wordt vervolgens gebruikt ter verbetering van het management, de communicatie en de algemene efficiëntie van een gebouw. Ook kunnen we er met deze informatie voor zorgen dat de gebruikers van een gebouw goed functioneren en zich prettig voelen.
Als je in de toekomst een gebouw binnenwandelt is het de gewoonste zaak van de wereld dat de directe omgeving – zoals de luchtkwaliteit – zich aan jou aanpast. De slimme gebouwen van de toekomst weten meteen wie er binnen is en wat er moet gebeuren om het die persoon zo comfortabel mogelijk te maken zodat hij of zij het meest productief is. Dan zijn er de slimme liften die het onderhoudsbedrijf waarschuwen wanneer een onderdeel op het punt staat kapot te gaan. Het Internet of Things transformeert gebouwen in high-tech ecosystemen die mensen helpen om succesvoller te zijn.
De architecten en ingenieurs van de toekomst zullen zich met hun ontwerpen moeten focussen op een infrastructuur die de technologische aardverschuiving die eraan komt ondersteunt. In dit artikel kijken we naar enkele voorbeelden van hoe het Internet of Things de gebouwen zoals we die nu kennen – gaat revolutioneren.
Het Internet of Things leidt tot aanzienlijke kostenbesparingen
Eigenaren en beheerders van gebouwen weten dat ongeveer 70 procent van de kosten bestaat uit het laten ‘draaien’ van het gebouw. Ongeveer 43 procent van alle elektriciteit wereldwijd wordt door gebouwen verbruikt en de helft daarvan gaat – als gevolg van slecht energiemanagement – gewoon verloren. Het Internet of Things brengt daar in de toekomst gelukkig verandering in. De exponentiële ontwikkelingen zoals het gebruik van ingebedde sensoren, cognitieve analytics en alomtegenwoordige connectiviteit zullen vergaande gevolgen hebben. De gebouwen die architecten en ingenieurs in de toekomst ontwerpen hebben als doel om elk aspect van ons leven – zowel ons privéleven en het bedrijfsleven – te transformeren. Dit leidt tot een efficiëntere bedrijfsvoering met aanzienlijke kostenbesparingen als gevolg.
In de toekomst worden we achtervolgd door onze persoonlijke ‘climate control bubble’
Office 3.0 is een kantoor in Turijn in Italië dat door Carlo Rotti, directeur van het SENSEable Lab en MIT-hoogleraar, ontworpen is. Volgens Ratti verspillen de huidige gebouwen teveel energie omdat ze kantoren – zelfs die niet of maar voor een deel gebruikt worden – niet efficiënt genoeg verwarmen of verkoelen. Hij heeft een systeem ontwikkeld waarmee de parameters in een gebouw met behulp van het Internet of Things en sensoren gemeten worden. Denk aan temperatuur, elektriciteitsgebruik, bezettingsgraad, CO2 en luchtvochtigheid. Die parameters worden vervolgens automatisch aangepast aan de gebruiker van de ruimte. Op deze manier krijgt de gebruiker als het ware een persoonlijke ‘climate control bubble’ om zich heen.
Wanneer een vergaderruimte of een kantoor niet in gebruik is, schakelt het slimme Building Management Systeem (BMS) de verwarming of koeling en verlichting uit. Het systeem zorgt er ook voor dat de ruimte perfect op temperatuur is en de juiste luchtvochtigheid heeft voor het begin van een vergadering – het systeem communiceert immers met de digitale planning en agenda van het bedrijf. Wanneer energieverbruik wordt afgestemd op de bezetting van een ruimte, ontstaat er een responsieve en duurzame architectuur. Dit kan het energieverbruik met maar liefst 40 procent terugdringen. Bewoners of gebruikers van dit soort slimme gebouwen kunnen met een smartphone app hun ideale temperatuur instellen, en zodra ze het slimme gebouw binnenlopen wordt deze temperatuur gerealiseerd. Als de persoon de ruimte weer verlaat, gaat het climate control systeem weer op stand-by. Dit slimme systeem is in staat om gebruikspatronen en de dagelijkse routines van gebruikers te leren waardoor de kantooromgeving zich automatisch aanpast aan de gebruiker.
Met de lift naar de cloud
Elke dag reizen er wereldwijd een miljard mensen met verticale transportsystemen omhoog en omlaag. Ook heeft men met deze liften, als gevolg van reparaties en onderhoud, op jaarbasis te maken met 190 miljoen uur aan ‘downtime’. Qua design is de passagierslift sinds 1857 – toen de Otis Elevator Company voor het eerst een passagier met een lift naar boven bracht – niet veel veranderd. Het is nog steeds een elektrisch en mechanisch systeem waarmee een ‘kooi’ óf met kabels omhoog gehesen óf hydraulisch omhoog geduwd wordt. (Voor de volledigheid – er zijn ook spindelliften, trommelliften, vacuümliften en tandheuggeelliften, maar dit terzijde).
We kunnen niet meer zonder de lift maar om dit verticale transportsysteem in de toekomst zo efficiënt mogelijk zijn werk te kunnen laten doen zonder al teveel ‘downtime’ moet er het een en ander veranderen. Het Duitse ThyssenKrupp – een van de grootste technologiebedrijven ter wereld – is een samenwerkingsverband aangegaan met Microsoft’s Azure Enterprise cloud platform. Met data die gegenereerd wordt door tienduizenden aangesloten liften over de hele wereld kunnen ze nu, met behulp van algoritme MAX, voorspellende analyses doen en liftonderdelen vervangen voordat ze kapot gaan. Je kunt je voorstellen dat dit vergaande gevolgen heeft voor de (energie-) efficiëntie van een gebouw en het welzijn van de gebruikers.
Ook de neurowetenschap komt eraan te pas
Het is een feit dat technologie gebouwen efficiënter kan maken. De werkelijke intelligentie van een gebouw is echter niet alleen afhankelijk van de naadloze integratie van en de communicatie tussen sensoren en apparaten. Een echt slim gebouw is een omgeving waarin de gebruikers optimaal functioneren – niet alleen vanuit praktisch oogpunt, maar ook vanuit een mentaal en emotioneel perspectief. De neurowetenschap leert ons begrijpen hoe de hersenen reageren op verschillende soorten omgevingen. Dit biedt ingenieurs en architecten ook een belangrijke tool. Onderzoek heeft aangetoond dat natuurlijke lichtinval en uitzicht op bijvoorbeeld een mooi natuurlandschap onze hersenfuncties verbeteren. Uit research is ook gebleken dat mensen positief reageren – zowel bewust als onbewust – op omgevingen en interieurs met ronde vormen in plaats van rechte lijnen en hoeken. Er zijn een aantal factoren die invloed hebben op een harmonieuze omgeving. Akoestiek is een van die factoren, maar kleur speelt ook een belangrijke rol. Een school moet dusdanig ontworpen worden dat een leerling er effectief kan leren. Een ziekenhuis moet een gevoel van veiligheid bieden en genezingsprocessen bevorderen. Kantoren moeten dusdanig ingericht zijn dat de gebruikers worden geïnspireerd om productiever en creatiever te zijn. De bottom line is dat een slim gebouw meer is dan een ruimte tussen vier muren die gevuld is met technologisch vernuft.
Aan slimme gebouwen zitten ook veiligheidsrisico’s
Slimme gebouwen die verlichting, ventilatie, verwarming, liften en nog veel meer automatisch reguleren, brengen ook veiligheidsrisico’s met zich mee. De geavanceerde en complexe netwerken die in moderne gebouwen zijn geïntegreerd vallen vaak buiten de directe controle van het gebouw zelf. IP-beveiligingscamera’s, bijvoorbeeld, worden soms gebruikt in plaats van bewegingssensoren om te bepalen of er zich iemand in een ruimte bevindt of wanneer een aircosysteem moet worden ingeschakeld. Om dit mogelijk te maken moeten de verlichtings-, camera- en verwarmingssystemen allemaal geïntegreerd worden. Al deze systemen staan ook in verbinding met externe leveranciers, serviceproviders of onderhoudsbedrijven die allemaal toegang hebben tot real-time data die door het gebouw gegenereerd wordt. Deze mate van verbondenheid maakt het ook eenvoudiger voor hackers om toegang te krijgen tot deze systemen. Met alle mogelijke gevolgen van dien.
Als het gaat om het onuitputtelijke potentieel dat connectiviteit biedt, hebben ingenieurs en architecten van de toekomst heel wat te verhapstukken. De ruimtes die nu ontworpen worden, moeten het Internet of Things compleet integreren met de functionaliteit en de esthetiek van een ruimte. Het feit dat alle apparaten in de toekomst worden ontworpen met ingebouwde connectiviteit, responsiviteit en de mogelijkheid om persoonlijke data van de gebruiker te verzamelen, vergt met betrekking tot het begrip ‘ruimtelijk ontwerp’ een hele nieuwe aanpak.
