Onderzoek Zakarya Kabbara

Abstract

De HVAC-sector ondergaat een snelle transformatie nu gebouwen moeten voldoen aan steeds strengere eisen rond energie-efficiëntie, duurzaamheid en automatisering. In dit kader speelt het ontwerp van gecentraliseerde ventilatiesystemen een cruciale rol: de routing en dimensionering van luchtkanalen hebben een directe impact op zowel de energieprestaties als de kostprijs. Huidige ontwerpmethoden blijven echter grotendeels manueel, tijdsintensief en sterk afhankelijk van de ervaring van individuele ingenieurs. Binnen de onderzoeksgroep EMIB is uitgebreide expertise opgebouwd in de automatisering en optimalisatie van ventilatiesysteemontwerp. Een belangrijk resultaat daarvan is een geavanceerd algoritme dat automatisch de optimale routing en dimensionering van luchtkanalen bepaalt. Door systematisch kost, prestatie en haalbaarheid in balans te brengen, biedt dit algoritme een antwoord op een hardnekkige uitdaging in de HVAC-sector. Wat begon als een verkennende interesse vanuit de industrie is inmiddels geëvolueerd naar een duidelijke en dringende vraag, aangezien bedrijven steeds meer inzien dat slimme ontwerpoplossingen noodzakelijk zijn om competitief te blijven. Dit innovatiemandaat heeft als doel de volgende cruciale stap te zetten: het opschalen van de ontwerpmethode van één bron en één verdieping naar meerdere bronnen en meerdere verdiepingen. Dit vraagt het oplossen van enkele belangrijke technische uitdagingen, waaronder het behouden van rekenefficiëntie bij toenemende complexiteit, het verzekeren van robuustheid over uiteenlopende gebouwtypologieën en het integreren van praktische randvoorwaarden uit reële projecten. De doelstellingen van het project zijn: Geoptimaliseerde ontwerpen leveren die kosten minimaliseren en energie- en prestatievoordelen maximaliseren. Het ontwerpproces automatiseren via efficiënte algoritmen die de engineeringinspanning aanzienlijk reduceren. Zich flexibel aanpassen aan een breed scala van gebouwtypes, van compacte kantoren tot grote meerlagige faciliteiten. Door de brug te slaan tussen academisch onderzoek en industriële toepassing legt dit project de basis voor een spin-offbedrijf dat een innovatief, intelligent ontwerpproces voor ventilatiesystemen aanbiedt. Een dergelijke oplossing kan HVAC-ontwerppraktijken stroomlijnen, kosten reduceren en de transitie naar duurzame en performante gebouwen versnellen

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verhaert Ivan
• Mandaathouder: Kabbara Zakarya

Onderzoeksgroep(en)

• Energie en Materialen in Infrastructuur en Gebouwen

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project richt zich op de ontwikkeling en commercialisatie van een ontwerptool die de lay-out en dimensionering van ventilatiekanalen in niet-residentiële gebouwen automatiseert en optimaliseert. Gebaseerd op fundamenteel onderzoek, uitgevoerd door onze onderzoeksgroep EMIB-BEASt, maakt deze tool gebruik van algoritmes om geoptimaliseerde ventilatiesystemen te ontwerpen. Hierbij wordt er direct ingespeeld op de vraag vanuit de industrie naar efficiëntie en kostenbesparing. De initiële interesse van verschillende bedrijven in dit ontwerp-algoritme is geëvolueerd van vage nieuwsgierigheid naar een concrete en dringende behoefte aan een implementeerbare oplossing. Om deze behoefte zo snel mogelijk in te vullen, wordt de focus gelegd op het verhogen van het Commercial Readiness Level (CRL) van deze technologie. Dit omvat o.a. het verfijnen van bedrijfsstrategieën, het versterken van industriële partnerschappen en het aantrekken van potentiële investeerders om een snelle marktintroductie mogelijk te maken. Tegelijkertijd wordt technologische vooruitgang (Technology Readiness Level, TRL) nagestreefd in afzonderlijke, maar parallel lopende projecten, die de technische functionaliteit van de tool verder verbeteren. Het hoofddoel van dit project is het ontwikkelen van een concreet businessplan en een gedetailleerde commercialisatiestrategie. Deze strategie is gericht op de voorbereiding van de marktintroductie door het opbouwen van sterke industriële samenwerkingen en het aantrekken van investeerders. Door deze inspanningen streven we ernaar het CRL aanzienlijk te verhogen, waardoor de tool marktklaar is en de commerciële inzetbaarheid gegarandeerd wordt. De huidige fase van het project is cruciaal voor de transitie van een onderzoeksgebonden prototype naar een marktklaar product, zodat kan worden ingespeeld op de onmiddellijke behoeften van de industrie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Verhaert Ivan
• Co-promotor: Jorens Sandy
• Co-promotor: Kabbara Zakarya

Onderzoeksgroep(en)

• Energie en Materialen in Infrastructuur en Gebouwen

Project type(s)

• Onderzoeksproject