Duurzaamheid van gebouwen is een essentieel onderwerp – gebouwen en constructies verbruiken in Europa bijna de helft van de grondstoffen en een derde van de energie. Daarom is het opschalen van de duurzaamheidsbeoordelingen van gebouwen en deze sneller en betrouwbaarder maken een belangrijke uitdaging.
De duurzaamheid van gebouwen wordt geëvalueerd met een levenscyclusanalyse (LCA). Een LCA is een kwantitatieve methode om de milieu-impact van een gebouw gedurende zijn levenscyclus te beoordelen, dwz aankoop, constructie, exploitatie en ontmanteling. De beoordeling stelt eigenaren in staat om het hele bouwproces te optimaliseren vanuit het perspectief van de levenscycluskosten in plaats van hun toevlucht te nemen tot suboptimalisatie op korte termijn.
Bouwinformatiemodellen (BIM's) kunnen veel nuttige informatie opleveren voor een levenscyclusanalyse. De modellen moeten echter aan bepaalde criteria voldoen om bruikbaar te zijn. Bionova heeft een prototype gemaakt om te testen hoe goed een modelchecker de kwaliteit van een BIM automatisch kan verifiëren.
BIM maakt LCA-automatisering mogelijk
In de kern omvat het LCA-proces het vermenigvuldigen van hoeveelheden bouwmaterialen met hun respectieve milieu-impactprofielen. Architecten en ingenieurs verstrekken doorgaans een LCA voor een klant tijdens de ontwerpfase. Het maken van een LCA is geen kleine taak, daarom huren ontwerpers er vaak specialisten voor in. Als het ontwerpbureau echter een virtueel model van het ontwerp heeft, kunnen ze de beoordeling uitvoeren met de juiste software.
"Onze One Click LCA maakt speciale kennis overbodig en geeft de ontwerpers de mogelijkheid om de LCA zelf uit te voeren", belooft Panu Pasanen , CEO van Bionova . "Met onze geautomatiseerde oplossing kun je de beoordeling in uren doen in plaats van in dagen of weken."
De tool van Bionova kan worden geïntegreerd met veelgebruikte ontwerpsoftware, waaronder Autodesk Revit, IES-VE en DesignBuilder. Het kan gegevens lezen van toepassingsneutrale IFC-modellen, spreadsheets, enzovoort. Handmatige gegevensinvoer is ook mogelijk via de webinterface. De software voldoet aan internationale standaarden en verschillende certificeringen.
Een prototype van een modelcontrole
De betrouwbaarheid van een geautomatiseerde LCA hangt af van de kwaliteit van de beschikbare gegevens. Er zijn twee kwesties met betrekking tot de datakwaliteit: technische correctheid en algehele volledigheid van de gegevens. Tot nu toe zijn problemen met de modellen pas zichtbaar geworden nadat de ontwerper de beoordeling heeft afgerond.
“Als je BIM's wilt gebruiken voor elk type automatisering, moeten de modellen aan bepaalde kwaliteitscriteria voldoen. Je hebt een modelchecker nodig om de kwaliteit en geschiktheid te verifiëren ”, legt Pasanen uit
Er waren geen checkers voor LCA-doeleinden, maar de ontwikkelaars van Bionova hadden een idee om er een te bouwen. Ze besloten een prototype te bouwen om het concept met real-life data te testen. In het najaar van 2017 ontvingen ze financiering van KIRA-digi, een door de Finse overheid gesteund digitaliseringsprogramma, om te experimenteren met een modelchecker. Het experiment eindigde in mei 2018.
Het experiment omvatte drie hoofdonderdelen. Bionova definieerde eerst de methode om het concept te verifiëren. Ten tweede verzamelden ze 61 BIM's in het IFC-formaat uit 10 landen. Van de originele modellen werden er 41 nuttig geacht voor het experiment. Ten slotte heeft Bionova de prototypesoftware gemaakt, deze vergeleken met de modellen en het resultaat geanalyseerd.
Het experiment leidde tot commerciële ontwikkeling in LCA met één klik
Bionova's experimenten bewezen dat hun oorspronkelijke concept levensvatbaar was. Het toonde aan dat de geautomatiseerde controle fouten in de modellen op vrijwel dezelfde manier kon identificeren als een team van experts deed bij een desktopanalyse. Sommige fouten hielden bijvoorbeeld verband met defecte geometrie en meerlaagse objecten. Het eerste prototype veroorzaakte ook valse waarschuwingen, maar de ontwikkelaars konden dat probleem later oplossen.
“Momenteel kunnen we gebruik maken van architectonische en constructieve modellen of een hybride daarvan. HVAC-ontwerpmodellen presenteren helaas geen objecten in een formaat dat LCA-automatisering vandaag de dag mogelijk zou maken, ”zegt Pasanen. “Bovendien beperken de ontwerpfase en het detailniveau wat er uit de modellen kan worden gehaald. Een muur in een vroeg stadiummodel is een massief blok, terwijl het in de latere stadia bestaat uit meerdere lagen met materiaalattributen. Modellen in een vroeg stadium kunnen worden gebruikt, maar daarvoor hebben we een andere oplossing. "
Na het succesvolle experiment herschreef Bionova de prototypesoftware als onderdeel van One Click LCA. Het werd Model Checker, dat nu beschikbaar is voor commercieel gebruik voor hun One Click LCA-gebruikers. Ze creëerden ook LCA Checker, een product om de kwaliteit van de resulterende LCA te onderzoeken.
Bionova bedient een wereldwijd klantenbestand van vooruitstrevende architecten- en ingenieursbureaus. In december 2018 voerde het bedrijf een onderzoek uit onder Model Checker-gebruikers. Meer dan 90% van de respondenten vond het nuttig.
Model Checker maakt een lijst met problemen die de ontwerper in het model moet oplossen. Die functionaliteit bedient zowel ontwerpers als opdrachtgevers. Pasanen denkt dat dammen ook voor bouwautoriteiten van waarde zullen zijn.
“Ik denk dat BIM-modelcheckers erg nuttig zullen zijn bij bouwvergunningsprocessen. Ze maken een geautomatiseerde inspectie van de naleving van regelgeving en LCA-vereisten mogelijk en zorgen er tegelijkertijd voor dat de kwaliteit van het model toereikend is, ”voorspelt Pasanen.
Bezoek de projectpagina op kiradigi.fi voor meer informatie over het experiment.
Bezoek de website www.oneclicklca.com voor meer informatie over One Click LCA.
Via: AEC