Joachim De Vos

“Een gebouw zal meedenken over hoe het zo lang mogelijk zijn taken kan vervullen – mét een minimale footprint” 

Een circulair bouwontwerp is er niet alleen voor meer duurzaamheid, het is een economische noodzaak om het gebouw op lange termijn future proof operationeel te houden. Via BIM 4.0 en digital twins kan je je nieuwbouw zichzelf doen updaten, stelt Joachim De Vos, CEO van TomorrowLab & LivingTomorrow

Het ZORG.tech CONGRES 2022 Circulair bouwen staat in het teken van klimaat en duurzaamheid. De Cop26 klimaatconferentie in november 2021 en de Europese Green Deal bieden het momentum voor circulair bouwen, ook in de zorgsector. “Maar circulariteit beperkt zich al lang niet meer tot enkel de bouwmaterialen”, aldus Joachim De Vos, die als drijvende kracht achter het Huis van de Toekomst – nu LivingTomorrow – al sinds 1995 een staalkaart aanlegt van alle slimme innovaties op het vlak van bouwinfrastructuur en technologie. 

Van proactief naar predictief onderhoud 

 “De drie grote golven die we gekend hebben in gebouwen gingen van geautomatiseerd (met bijvoorbeeld domotica) naar smart buildings (waar apps, sensortechnologie en connecteerbaarheid een grote rol in spelen) tot de volwaardige zelflerende cognitive building op basis van AI, de nieuwste wave in gebouwenautomatisatie”, zegt Joachim De Vos. “Een gebouw gaat meedenken over hoe het zo lang mogelijk zijn taken kan vervullen – met zo weinig mogelijk footprint.”  

“Ik wil tijdens het ZORG.tech-congres inzoomen op de relatie tussen circulaire economie en die nieuwe, autonoom denkende gebouwen”, zegt De Vos, die tevens als professor Digitalisation & Future of Healthcare verbonden is aan UGent. “Building Information Modelling of BIM speelt daar een cruciale rol in. BIM start bij het ontwerpproces. Daarin omvat circulariteit traditioneel de types materialen die gebruikt worden, de mate waarin die recycleerbaar zijn en er zo weinig mogelijk verbindingen gebruikt worden en dan ook zeker liever schroeven dan lijm.”  

Hij vervolgt: “Maar BIM is ook essentieel om mee te evolueren met permanente realtime informatie die inzicht biedt in hoe lang elk materiaaltype en onderdeel up and running blijft. En dan komen we uit bij predictief onderhoud. In een ontwerp kan je bepalen hoe je onderdelen binnen een vooropgezette tijd zo kosten- en materiaalefficiënt mogelijk zal vervangen. Dankzij predictief onderhoud kan je de levensduur van elk onderdeel apart bepalen in functie van parameters als weersinvloed, bezettingsgraad, toerental, materiaalslijtage… Dat zijn allemaal parameters die ook met elkaar interageren. Al in de ontwerpfase hou je daar dus maar beter rekening mee.” 

BIM evoluties en de zelflerende digital twin 

Het BIM-model van de toekomst is dus BIM in combinatie met IoT, dat inventarisatie van materialen koppelt aan een langere levensduur van het gebouw. Daartoe wordt BIM het hart van een slimmere digital twin.  

“De digital twin is de volledige virtuele representatie van het gebouw”, zegt de expert. “Vandaag wordt die typisch gebruikt in de planning en het ontwerp om de aanbesteding goed uit te kunnen voeren. Er kunnen simulaties mee worden uitgevoerd door verschillende bouwpartners en ook het meerjarenonderhoud wordt erin verwerkt. Die digital twins kunnen ook voor exploitatie en beheer worden ingeschakeld. Ook energieverbruik wordt gekoppeld aan de digital twin. Je kan er de juiste energiemix mee optimaliseren doorheen de complete levenscyclus van het gebouw.”  

“Alles wordt in de digital twin gedimensioneerd in de ontwerpfase. Wanneer een gebouw in gebruik wordt genomen, wisselen alle ingevoerde parameters permanent onder invloed van de verstrijkende tijd en het gebruik van het gebouw. En dan wordt het interessant, want als je daarmee rekening houdt, evolueer je van een statische, elementaire naar een autonome zelflerende digital twin die bijvoorbeeld stookcurves proactief zal aanpassen op basis van zoveel mogelijk parameters. Bidirectionele communicatie tussen het BIM model en de digital twin kan daarbij zorgen voor een enorme footprintverkleining.”  

Sensortechnologie en materialendatabase 

Data zijn dus het nieuwe goud op basis waarvan dat mogelijk wordt. Sensortechnologie stuurt vanuit het fysieke gebouw permanent data richting de digital twin. Joachim De Vos: “Die verwerkt en analyseert alle fluctuerende parameters tijdens de hele levenscyclus van het gebouw. Zo kan je workflows optimaliseren, afvalstromen in goede banen leiden, herstellingswerken bijsturen… Gecombineerd met je materialendatabase creëer je zo een autonoom fysiek gebouw dat zich realtime aanpast zonder menselijke tussenkomst.”  

“De sensoren in andere gebouwen van de slimme stad kan je bovendien ook gaan koppelen”, vervolgt de professor. “Je kan de leercurves van een onbeperkt aantal gebouwen importeren en kopiëren, waardoor ook jouw eigen gebouw snel nog slimmer wordt. Wij brengen bijvoorbeeld in onze Living Tomorrow campus, via drones, warmteverlies in kaart en krijgen van overal data based alternatieven aangereikt om onder andere warmteverlies van verouderde daken, ramen en aluminiumprofielen aan te pakken. Zo creëer je op basis van AI een volwaardige cognitive building. Het gebruiksgemak en het beheer van het gebouw beheerd met BIM neemt bovendien spectaculair toe dankzij VR en augmented reality. Ons eigen LivingTomorrow-gebouw is het eerste met een volledig VR BIM / digital twin model waarin je architecten en facility managers samen kan brengen en er realtime in rondloopt via augmented reality.”  

Met BIM werken, volstaat natuurlijk niet. “Voor circulariteit is een strategie op langere termijn nodig, noem het een circular by design-mindset”, benadrukt Joachim De Vos. “Een geavanceerd BIM model gebruiken, is niet voldoende om de levensduur van een gebouw duurzaam te verhogen. Wel denk ik bijvoorbeeld aan opleiding en het delen van good practices. Maar vooral belangrijk is dat circulariteit bekeken wordt in de volledige keten. Gebeurt dat alleen op de bouwwerf, dan sla je de volledige sourcingketen over. Want als je materiaal op een niet-duurzame manier aanvoert, dan wordt je volledige footprint beïnvloed, ook al scoor je goed op je BREEAM-certificaat door duurzaam inkoop, los van het niet-duurzaam transport.”  

Circulariteit: van ‘duurzaamheid’ naar winstmodel 

Tijdens hoopt De Vos als boodschap mee te geven dat de cognitive building eraan komt en dat circulair samengaat met artificiële en collectieve intelligentie. “Maar ook belangrijk is dat green doesn’t sell”, voegt hij toe. “Circulariteit gaat ver voorbij duurzaamheid en kan pas doorbreken wanneer het onderdeel is van een winstgevend businessmodel. Daar zijn verschillende voorbeelden van. Bijvoorbeeld product as a service waar men verantwoordelijk is en blijft voor de ruwe grondstof waaruit de bouwmaterialen zijn vervaardigd, zoals light as a service waar lampen proactief vervangen worden als de footprint te groot wordt.”  

“Nog een model is het sharing platform waarop meer en meer gedeeld kan worden. Product life extension die via het toekomstige BIM met extra data dimensies (4D tot 8D) in combinatie met IoT en een digital twin een belangrijke rol zal krijgen, is een derde model. En dan een vierde model is resource recovery waar terug basisgrondtoffen worden gecreëerd uit materialen. En is ook het circular supplies businessmodel met BEO-velden en andere vormen van clean energy of ook HydraLoops®, een systeem dat alle water in een gebouw tweemaal gebruikt.”  

Conclusie: er wordt nog te weinig rekening gehouden met de economische meerwaarde van circulariteit in een ontwerp voor een nieuwbouw wanneer return en risico afgewogen worden. “Want wat zal het vastgoed nog waard zijn binnen 50 jaar wanneer het terug tot het ruwe basismateriaal zal worden herleid?”, vraagt de CEO zich retorisch af. “De overheid zal tegenover alle nieuwe technologie ook een bepaalde verwachting stellen, bijvoorbeeld aan de hand van een digitaal bouwpaspoort.”  

“Er worden voortdurende nieuwe handleidingen en regels voor circulariteit opgesteld, zeker door Europa, en de eisen worden steeds scherper. Hou je bij je ontwerp rekening met de potentiële reconversiekost op basis van regels die we misschien vandaag nog niet eens kennen? Door te bouwen op basis van circulariteit, kan je toekomstige extra kosten ieder geval zo maximaal mogelijk vermijden. En natuurlijk zal je als je het gebouw tijdens zijn decennialange levenscyclus nooit update, zeker geen winst boeken op het vlak van de CO2-voetafdruk.”  


Living Tomorrow realiseert demo’s rond duurzaamheid, circulaire economie, energiemanagement, slimme gebouwen, mobiliteit, gezondheidszorg van de toekomst… samen met meer dan honderd bedrijven en overheidsorganisaties en ook ziekenhuizen als UZ Gent. TomorrowLab is een strategische begeleider van organisaties en overheden om zich voor te bereiden op de toekomst via scenarioanalyses, businessmodellen, de bouw van ecosystemen met partners… samen met het RIZIV met 42 zorgpartners begeleidde Tomorrowlab de Visienota voor de Belgische Gezondheidszorg. Tomorrowlab gaf ook de Vlaamse Mobiliteitsvisie 2040 mee vorm en met FostPlus wordt de rol van verpakkingsafval in de toekomst van circulaire economie onderzocht. 


Lees ook op ZORG Magazine:

Lees ook

Wil je op de hoogte blijven van het laatste zorgnieuws?

Wens je up-to-date te blijven van het laatste zorgnieuws?
Schrijf je dan hier in en ontvang 2-wekelijks onze nieuwbrief.