Het potentieel van HVAC-softwarepakketten

De installatie-eisen in alle bouw- en renovatieprojecten worden steeds hoger. De tijd dat installateurs louter op basis van hun ervaring technische installaties plaatsten en in dienst stelden, ligt dan ook achter ons. Studiebureaus maken de dag van vandaag gebruik van verschillende softwarepakketten om HVAC-systemen te optimaliseren, zeker voor grotere projecten. 

Soorten HVAC-software

HVAC-softwarepakketten die vandaag op de markt zijn, zijn grosso modo onder te verdelen in drie categorieën: selectietools, ontwerp- en optimalisatiesoftware.

Selectietools

De meest toegankelijke computerprogramma’s en -toepassingen die gebruikt worden in de HVAC-sector zijn de selectietools.

Vaak zijn slechts enkele projectparameters voldoende om met zo’n tool een inschatting te kunnen maken van een geschikte component.

Naast merkgebonden oplossingen zijn er ook enkele niet-fabrikantgebonden selectie- en rekentools beschikbaar

Selectietools zijn doorgaans merkgebonden en gratis in gebruik. De meerwaarde van dit soort tools is dat snel een concreet, toereikend systeemonderdeel voorgesteld wordt. Op die manier vervangen ze het opzoekwerk in productcatalogussen van vroeger.

Ook eenvoudige rekenbladen en tools werken op basis van slechts enkele parameters. Ze digitaliseren het werk dat voorheen op papier gebeurde en bepalen bijvoorbeeld het te voorziene luchtdebiet van een ruimte, een benodigde leidingdiameter, de warmtebelasting van een gebouw …

Naast merkgebonden oplossingen zijn er ook enkele niet-fabrikantgebonden selectie- en rekentools beschikbaar. Bijvoorbeeld deze van Buildwise, die gratis ter beschikking worden gesteld.

Ontwerpsoftware

Een tweede categorie HVAC-software zijn de ontwerpprogramma’s. Het doel hiermee is om voordat de werken starten een inschatting te kunnen maken van de omvang en plaats van ieder systeemonderdeel in het project. Deze categorie van programma’s is divers, om zowel voor kleinere, maar ook voor zeer grote projecten geschikt te zijn.

Er wordt bij het gebruik van HVAC-ontwerpsoftware doorgaans vertrokken vanaf de bestaande bouwplannen, opgemaakt door de architect.

Voor kleinere projecten, bij renovaties en individuele woningbouw, is vaak enkel een tweedimensionaal model aanwezig. Het courante bestandsformaat van technische 2D-tekeningen is “.dwg”, afkomstig van “drawing”. Ook pdf-plannen kunnen dienstdoen als startpunt voor het inpassen en intekenen van de technische installaties.

HVAC-toepassingsvoorbeelden die op deze manier uitgewerkt kunnen worden, zijn onder meer ventilatievoorontwerpen, eendraadschema’s en elektrische situatieplannen, legplannen voor vloerverwarmingskringen, grondplannen van technische lokalen …

Grotere gebouwen hebben nood aan een meer geavanceerde ontwerpmethodiek. De veelheid aan leidingen en installatievoorzieningen leidt ertoe dat er doorgaans in 3D gemodelleerd wordt. In deze optiek wordt ook vaak over ‘BIM’ gesproken.

WAT IS BIM?

BIM staat voor Building Information Modelling of Building Information Management. In een BIM-model wordt een gebouw als het ware een eerste maal digitaal opgebouwd.

De architect ontwerpt het gebouw, maar kan in het BIM-model ook de feedback van de stabiliteitsingenieurs, het studiebureau technieken, de aannemers en andere belanghebbenden verwerken.

Het doel is om onmogelijke kruisingen (zogenaamde clashes) en andere problemen die anders pas op de werf zichtbaar zouden worden, zoveel mogelijk op voorhand te proberen ondervangen. Een BIM-model is meer dan enkel een 3D-tekening: allerlei data worden aan het ontwerp toegevoegd.

Zo kan voor iedere ruimte bijvoorbeeld berekend worden hoeveel er in de zomer gekoeld zal moeten worden, kunnen er technische fiches aan de sanitaire toestellen worden toegevoegd, kunnen er meetstaten gegenereerd worden van het aantal leidingen en op welke lengte deze zullen moeten worden afgekort …

Een studiebureau zal het ontwerp van de architect linken aan het ontwerpmodel van de technische installaties. Dit biedt het voordeel dat wanneer de architect voor de start van de werken nog iets zou aanpassen aan het bouwkundig model, dit ook doorgevoerd kan worden aan het installatieontwerp.

Voornamelijk voor het modelleren van luchtkanalen, rioleringsleidingen, sanitaire en cv-installaties van grotere projecten wordt 3D-ontwerpsoftware toegepast. Ook voor het bepalen van de grootte van technische kokers en de technische ruimtes vormen deze programma’s een belangrijke meerwaarde.

Bepaalde softwarepakketten zullen in deze ontwerpfase ook al melding geven van eventuele conceptfouten in de installaties, bijvoorbeeld bij interactie van pompen, verkeerde combinaties van hydraulische schakelingen … Hierdoor kan de ontwerper de volgorde van of de componenten op zich aanpassen.

Tot slot biedt het gebruiken van (HVAC-)ontwerpsoftware ook een meerwaarde voor de toekomstbestendigheid van gebouwen, zeker wanneer de gebruikte materialen en de positie van ieder onderdeel in een as-built dossier gedocumenteerd wordt.

Wanneer bijvoorbeeld bijgehouden wordt waar de verwarmingsleidingen in de dekvloer liggen, kan hiermee rekening gehouden worden als er enkele jaren later een opening in de vloer gemaakt zou moeten worden.

Optimalisatie- & opvolgingssoftware

Een laatste groep van HVAC-software betreft de optimalisatie- en opvolgingsprogramma’s. Een verschil met voorgaande categorieën is dat dit soort software ook wanneer een installatie reeds in werking is, een grote meerwaarde kan bieden.

Bij heel wat optimalisatiesoftwarepakketten wordt een digital twin opgemaakt, een digitaal evenbeeld van een installatie.

Meer geavanceerde programma’s kunnen ook simulatieperiodes over verschillende levensduren in acht nemen

Op die manier kan in de software gesimuleerd worden wat het effect op de installatie is van een meer geoptimaliseerd leidingpad, een alternatieve volgorde van systeemonderdelen of een extra aftakking. Dit met als doel om de efficiëntie of levensduur van de installatie te verbeteren.

Meer geavanceerde programma’s kunnen daarbij ook simulatieperiodes over verschillende levensduren in acht nemen, gezien een gloednieuwe installatie niet hetzelfde presteert als een systeem dat bijvoorbeeld reeds tien jaar in dienst is.

Door ook de energieprijzen in rekening te nemen, kunnen met dit soort HVAC-software simulaties van terugverdientijden gegenereerd worden, een grote troef bij het overtuigen van klanten over het nut van bepaalde aanpassingen of extra investeringen.

Optimalisatiesoftware heeft als voordeel dat alternatieven inzichtelijk en onderbouwd aan klanten voorgesteld kunnen worden.

Opvolgingsprogramma’s daarentegen kunnen meerwaarde bieden door vanop afstand aan te geven wanneer een storing bij een bepaalde klant optreedt of, zeker wanneer de software al langer in werking is bij een bepaalde installatie, te kunnen voorspellen wanneer een bepaald onderdeel vervangen moet worden om de werkingscontinuïteit ervan te behouden.

Wat brengt de toekomst?

Momenteel zijn de systemen en software van bepaalde fabrikanten reeds in staat om aan voorspellend onderhoud, predictive maintenance, te kunnen doen. Vanop afstand kan een installatie gemonitord en eventueel zelfs bijgestuurd worden.

Een volgende stap hierin kan het automatisch inplannen van interventies of onderhoudsbeurten zijn, enkel op die momenten wanneer dit effectief nodig is voor de installatie.

Net zoals bij geavanceerde printers vandaag de dag die zelf opnieuw inkt kunnen bestellen, zouden bij een luchtbehandelingssyteem bijvoorbeeld de luchtfilters automatisch besteld kunnen worden eens een bepaalde drukval in het systeem geregistreerd wordt.

Een andere evolutie is te verwachten in de verdere integratie van de verschillende selectietools, ontwerp- en inregelsoftware.

Momenteel bestaan deze drie softwareoplossingen vaak naast elkaar. De redenen hiervoor zijn divers: verschillende normen en eisen in verschillende landen, het assortiment en de beschikbaarheid van onderdelen van fabrikanten in een bepaalde regio, de doorgaans schematische of technische voorstellingswijze in optimalisatiesoftware versus de voorstelling met werkelijke afmetingen in ontwerpsoftware …

Te verwachten is dat HVAC-softwarebedrijven meer gaan inzetten op allround softwareoplossingen, die een antwoord bieden om tegelijk in te spelen op al deze noden. Enkele bedrijven zijn bijvoorbeeld al concreet bezig met de ontwikkeling van tools die het mogelijk maken het BIM-model met het HVAC-rekenmodel te synchroniseren.

Een aanpassing aan een van beide modellen, zorgt daardoor ook onmiddellijk voor een update aan het andere bestand.

Met medewerking van Hysopt en Van Marcke Engineering