Fler energieffektiviseringsåtgärder möjliggörs även med BIM

BIM och integrerade energianalysverktyg underlättar att förstå hur förändringar och förbättringar kan påverka energianvändningen under byggnadens livscykel (Autodesk, u.å). Autodesk erbjuder några datorprogram som är avsedda för olika analyser avseende elanvändning och VVS. Några sådana datorprogram nämns nedan (Autodesk, u.å):

 Autodesk Revit Architecture: kan användas för att modellera, mäta och dokumentera komplicerade interiörers dagsljusdesign i en vanlig konstruktionsmiljö.

 Autodesk Revit MEP: kan användas för att beräkna olika rums belysningsnivåer. Med hjälp av detta datorprogram kan beräkningar för att bestämma maxvärden för värme och kyla utföras. Programmet ger även möjligheten att beräkna hur dessa påverkas av olika mängder utomhusluft, filtreringsnivåer och andra naturliga parametrar vid en sådan typ av analys.  Autodesk 3ds Max Design: detta program kan användas för att förstå samspelet mellan

belysning och exteriörers ytor. Det kan även användas för att genomföra simuleringar och analyser för att se dagsljusets påverkan och dessutom utvärdera ljusstyrkan inomhus.  Autodesk Green Building Studio: detta program ger möjligheten att uppskatta antalet

timmar som konstruktionen kan använda sig av utomhusluften för att kyla ned byggnaden och därmed möjligheten att fundera över om det behövs mekanisk nedkylning. Förnybara energikällor på anläggningsplatser kan identifieras och dimensioneras med hjälp av detta program.

IDA Indoor Climate and Energy (ICE) 4

Programmet används för att simulera en byggnads energiförbrukning, inomhusklimatets luftkvalitet och dess termiska komfort enligt Hesaraki och Holmberg (2013). Detta ska möjliggöras med att användaren av programmet ska ange indata för byggnadens egenskaper (Hesaraki & Holmberg, 2013). Byggnadens egenskaper kan då hämtas med hjälp av BIM- program som Revit och detta fungerar för att båda programmen stöds av IFC-filformat (Nyström, 2013).

RIUSKA

RIUSKA är ett program som ska kunna beräkna byggnadens energibehov när implementering av 3D-modell har genomförts (Persson, 2012). Med 3D-modellen ska programmet uppskatta energibehovet med hjälp av det indata som 3D-modellen medför. Indata som skulle skapa underlag för uppskattning av energibehov i byggnad skulle motsvara aspekter som hur byggnaden brukas, om det finns internlaster, ventilationstyp och vilka material som byggnadens komponenter består av (Persson, 2012).

28

Fallstudier med BIM-tillämpning

Hesaraki och Holmberg (2013) förklarar att IDA ICE baseras på en modell där simulering av värme- och kylbelastningar sker dynamiskt då värmeförflyttningar och luftflöden avslöjas. Hesaraki och Holmberg (2013) menar på att det är möjligt att med hjälp av detta program att få information som luftflödeshastigheter för olika zoner, men att det skulle även vara möjligt att ta reda på om det är tilluft eller frånluft som gäller. Utöver att det skulle vara möjligt att ta reda på om det innebar tilluft eller frånluft, skulle det även vara möjligt att ta reda på om det var variabla hastigheter eller om de var konstanta hastigheter för luften.

Från en licentiatrapport skriven av Olsson (2014), avslöjades en energibesparingspotential med implementering av modellbaserad reglering i koppling med väderprognos. I det här fallet tillämpades IDA ICE version 4.6 och simuleringar med hjälp av programmet genomfördes. Olsson (2014) förklarar att en möjlig besparing på energi skulle på en teoretisk nivå uppnå 7 %. Dock skulle resultatet endast kunna jämföras med byggnader som har en traditionell reglering av ett värmesystem med normal funktion. Notera att nämnd besparingspotential skulle vara oberoende av väderprognos och mest fokus på byggnadens framledningstemperatur med avseende på byggnadens värmebehov. Referensbyggnaden för den här studien baserades på den mest förekommande versionen av flerbostadshus.

Fakta i detta stycke är från Hesaraki och Holmberg (2013). Andra simuleringar med IDA ICE har genomförts för ett enskilt fall där ett nybyggt hus i Sverige var en förutsättning. Byggnaden hade en storleksomfattning på 160 m2 och var avsedd för boende. Vid simulering med hjälp av IDA ICE skulle skillnad mellan energianvändningen som går åt för två alternativa luftomsättningar avslöja en energibesparingspotential. Storleksordningen skulle innebära 20 % respektive 30 %, där första resultatet handlar om värmepotentialen för ventilationen och andra skulle motsvara en potential för elen som går åt för fläkten. Under studien beaktades svenska regler såsom Boverkets byggregler (BBR) för att ta reda på ett acceptabelt inomhusklimat vid energieffektiviseringssyftet för studien. Detta regelverk handlade om kravet på inomhusklimatet.

Efter en känslighetsanalys med hjälp av RIUSKA i masteruppsatsen från Persson (2012), avslöjades att ett luftläckage av valda tillämpningsobjekt kunde orsaka en ökning av uppvärmningsbehov med upp till 30 %. I masteruppsatsen noteras det att mätning av en kontorsbyggnads otätheter är av behov för att beräkna eller uppskatta ett aktuellt luftläckage. Utan mätning skulle innebära svårigheter för mått på energiförluster på grund av luftläckage.

Ännu fler åtgärdsförslag för energieffektivisering möjliggörs när BIM

och IoT kombineras

De sensorer som finns i en BIM-anpassad modell underlättar för servicetekniker att snabbare få all information som behövs angående fel som uppstår i byggnaden hävdar Telia (2015). Det kan även underlätta för boende eller hyresgäster att felanmäla så att åtgärder vidtas snabbt (Telia, 2015). Dessutom finns nödvändig information tillgänglig för till exempel räddningstjänsten vid en utryckning enligt Telia (2015).

För att kunna bevaka byggnadens energiprestanda är det nödvändigt att kombinera BIM med sensorer enligt Wang, Gluhak, Meissner och Tafazolli (2013). Detta för insamling samt avläsning av information. Ett exempel skulle innebära en bättre kontroll av temperaturer, men att även att information som rumstyp, rumsvolym och användartyp ska vara nödvändiga indata för bevakning av byggnadens energiprestanda (Wang et. al., 2013).

Genom att samköra temperatur- och rörelsesensorer med hjälp av BIM kan man till exempel få ventilationssystemet att anpassa sig efter antal personer som var i rummet utan att behöva reglera det manuellt enligt Insulander (2016). Tyréns noterar att BIM och IoT innebär att virtuellt vara på en annan plats medan fastigheten till stor del kan förvaltas av sig själv (Insulander, 2016).

Fallstudier med BIM- och IoT-konceptet

En studie vid namnet Occupancy-Driven Energy Management for Smart Building Automation, har även tagit hjälp av ett sensornätverk för att hämta in data som handlar om vilken utnyttjandegrad gällande utrymmesanvändning som finns i individuella kontor enligt Agarwal et. al. (2010). De förklarar att det tillämpade sensornätverket ska vara trådlöst och inkrementellt implementerbart för befintliga byggnader. Pilotprojektet omfattades av implementering av sensornätverk för tio kontor under en tidsperiod på två veckor (Agarwal et. al. 2010). Med hjälp av en byggsimuleringsram och pilotprojektets resultat skulle en energibesparingspotential på 10 % till 15 % vara möjlig (Agarwal et. al. 2010).

Studien, Demand controlled ventilation- A case study for existing Swedish multifamily buildings, som är skriven av Pavlovas (2004) har tillämpats med ett typiskt ventilationssystem för flerbostadshus i Sverige, frånluftsystem. Syftet med det var att undersöka en automatiserad ventilationsreglering utefter brukarens önskemål. En annan anledning till varför studien genomfördes skulle innebära tillämpning och utvärdering av IDA ICE. Under studien valdes en typisk lägenhet ut från ett underlag av 1000 svenska lägenheter med frånluftssystem i beaktning. Simuleringarna som genomfördes skulle avslöja energibasparingsmöjligheter vid användning av närvarostyrd och/eller fuktstyrd ventilation. Enligt Pavlovas (2004) skulle en reducerad energianvändning på över 50 % vara möjlig avseende ventilation med koldioxid- och fuktstyrning. Studien innebar även en möjlighet för energianvändningsreducering avseende uppvärmning på 20 %.

Med hjälp av ett sensornätverk som visar hur utrymmen i ett universitet från Kalifornien används, har en studie indikerat en besparingspotential med storleksordningen 14 % (Erickson et. al., 2009). Simuleringarna som genomförts i studien skulle innebära en möjlighet till mindre användning av HVAC-energin enligt Erickson et. al. (2009). Två dynamiska modeller med fördelning av utrymmesanvändning i byggnaden utvecklades i den här studien som innebar

30

matematiska tillämpningar och BIM-användning med programmet eQuest (Erickson et. al., 2009). Notera att sensorerna som användes i studien var implementerade i korridorer från ett Universitet i Kalifornien.