BIM és épületenergetika. Energiatudatos tervezés. Számítógépes energetikai elemzés. Épületinformáció modellezés és épületenergetika

Átírás

1 Épületinformáció modellezés és épületenergetika M Labs Research Centre, Kent, UK Architects: Eurobuild, UK BIM és épületenergetika Energiatudatos tervezés BIM és épületenergetika Számítógépes energetikai elemzés M Labs Research Centre, Kent, UK Architects: Eurobuild, UK Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 1

2 BIM + Épületenergetika= BEM (BIM + Energy = BEM) Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 2

3 Az épületek globális hatása Az építési szektor energia igénye a legmagasabb, A világgazdaságra és a globális klímaváltozásra gyakorolt hatása kiemelkedően fontos Az épületek globális hatása 2050-ig 60% -kal kell csökkentenünk az épületek energia felhasználását Energetikai tanúsítás a helyi előírásokbetartásával Meglévő és újépületek energetikai tanúsítása Épületek üzemeltetési költségeinek csökkentése Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 3

4 Fenntartható jövő Henry Deane Plaza, Rice Daubney Architects, Photo: Brett Boardman Yellow Tree House Restaurant Econia Business Park, C&J Architects Pacific Environment Architects Photo: Lucy Gauntlett Kormányzat: megújuló energiaforások kiaknázása Megrendelők: üzemeltetési költségek csökkentése Építész tervezők: gyors és egyszerű energetikai számítások Szabványok és tanúsítások Egyesült Államok Kanada Spanyolország Taiwan Ausztrália India Mexicó Nemzetközi Nemzeti és nemzetközi szervezetek és tanúsítványok Helyi előírásokat követő számítási eljárások Szigorított követelmények Filetóth Levente, 4

5 Szabványok és tanúsítások Nemzeti és nemzetközi szervezetek és tanúsítványok Helyi előírásokat követő számítási eljárások EN-13790, ANSI/ASHRAE 90.1 és DIN V 18599, EnEV 2009 Fenntartható épületek ÉIM-en alapuló megbízható és pontos számítások Helyi előírások figyelme vételével történő értékelés Tervezési döntéseket segítő eszközök biztosítása Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 5

6 Építészek + energetika Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 6

7 Építészek + Épületenergetika 1. Gyorsan és egyszerűen használható 2. Bármely tervfázisban alkalmazható 3. Érthető, tömör grafikus eredmények 1. Gyors és egyszerű Az építészek számára csak az bír jelentőséggel ami: ráfér A3-ra, ha rajz; ráfér A4-re ha írás; nem több mint 1 klikk ha CAD Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 7

8 2. Bármely tervfázisban használható Koncepcionális tervek, vázlattervek Engedélyezési, kiviteli tervek Koncepcióterv energetikai szerepe Az épület energetikáját 80%-ban meghatározó tervezési döntések a koncepciótervek kidolgozása során eldőlnek. Épületenergetikára gyakorolt hatás Építési költségeket meghatározó hatás Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 8

9 Koncepcióterv energetikai szerepe A koncepciótervek, vázlattervek létrehozása során az építészek jellemzően nem vonnak be energetikus szakembereket a tervfolyamatba. 3. Érthető eredmények Az építészek számára csak az bír jelentőséggel ami: ráfér A3-ra, ha rajz; ráfér A4-re ha írás; nem több mint 1 klikk ha CAD Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 9

10 Tervezési fázisok és energetika Koncepció- és vázlattervek Építészek: gyors és egyszerű energetkia elemzés 1. Koncepcióterv, vázlatterv 2. Tervkidolgozás 3. Kiviteli tervek Engedélyezési és kiviteli tervek Energetikus szakemberek és mérnökök: részletes energetikai feldolgozás Tervezési fázisok és energetika Koncepció- és vázlattervek Építészek: gyors és egyszerű energetkia elemzés 1. Koncepcióterv, vázlatterv 2. Tervkidolgozás 3. Kiviteli tervek Filetóth Levente, 10

11 Tervváltozatok összehasonlítása Tervezési döntéshozatal segítése Filetóth Levente, 11

12 Tervezési fázisok és energetika 1. Koncepcióterv, vázlatterv 2. Tervkidolgozás 3. Kiviteli tervek Engedélyezési és kiviteli tervek Energetikus szakemberek és mérnökök: részletes energetikai feldolgozás Energetikát befolyásoló jellemzők Adott jellemzők Helyszíni klíma, időjárás Felhasználói szokások, elvárások Process energy Légcsereszám Környzeti tényezők Szomszédos épületek Helyiségek hőmérséklete Stb Építészek, társtervezők által befolyásolható jellemzők Épület tájolása Épület befoglaló tömege Külső szerkezetek jellemzői Funkciók kialakítása Üvegezett szerkezetek jellemzői Épületgépészeti rendszerek jell. Filetóth Levente, 12

13 BIM alapú épületenergetikai elemzés 1. Épület geometriai elemzése 2. Épület szerkezeti elemzése Épületenergetikai model 3. Manuális adatbevitel 4. Dinamikus energetikai számítások 5. Grafikus eredmények BIM alapú tervfeldolgozás Helyiséghatároló szerkezetek geomteriájának automatikus meghatározása Energetikai szempontból összetartozó szerkezetek színekkel történő jelölése Manuális korrekció lehetősége Filetóth Levente, 13

14 BIM geometriai elemzése BIM szerkezeti elemzése Szerkezetek, anyagok és nyílászárók Földrajzi adottságok és éghajlat figyelembe vétele 3D, multi-zóna szimulációs model Beépített anyagkatalógus Filetóth Levente, 14

15 Szerkezetek és anyagok megadása Szerkezetek és anyagok megadása Filetóth Levente, 15

16 Szerkezetek és anyagok megadása Szerkezetek és anyagok megadása Filetóth Levente, 16

17 Nyílászárók jellemzőinek megadása Nyílászárók jellemzőinek megadása Filetóth Levente, 17

18 Nyílászárók jellemzőinek megadása Egyéb adatok manuális megadása Filetóth Levente, 18

19 Környezeti beállítások Környezeti beállítások: Terv helye Filetóth Levente, 19

20 Környezeti beállítások: Külső árnyékolók Környezeti beállítások: Szélvédelem Filetóth Levente, 20

21 Időjárási adatok Működési profilok Filetóth Levente, 21

22 Épületgépészeti rendszerek Fűtés és hűtés, HMV készítés, Szellőzés Épületgépészeti rendszerek Filetóth Levente, 22

23 Épületgépészeti rendszerek Hővisszanyerő rendszerek Napkollektorok Hőszivattyúk Épületgépészeti rendszerek Filetóth Levente, 23

24 Energiaforrás jellemzők Energetikai (thermo) zónák megadása Filetóth Levente, 24

25 Energetikai profilok megadása Szerkezetek besorolása Filetóth Levente, 25

26 Talajon fekvő padló kezelése 1. Talajon fekvő padló kezelése 1. Filetóth Levente, 26

27 Nyílászáró szerkezet elemzése Szoláris nyereség számítása 1. Filetóth Levente, 27

28 Szoláris nyereség számítása 2. Filetóth Levente, 28

29 Hőhidak azonosítása Filetóth Levente, 29

30 Hőhidak azonosítása Energetikai elemzés Filetóth Levente, 30

31 Eredmények 1. Eredmények 2. Filetóth Levente, 31

32 Eredmények 3. Eredmények 4. Filetóth Levente, 32

33 Dinamikus energetikai számítás EN-15265: EN szabvány alapján IEA-BESTEST: DOE-2 teszt ASHRAE-BESTEST: standarok StruSoft-BESTEST ASHRAE 140 szabvány Filetóth Levente, 33

34 Számítás pontossága Számítás pontossága 1. PHPP számítási eljárás 2. EcoDesigner számítási eljárás 3. Eredmények összehasonlíthatóvá tétele 4. Eredmények összehasonlítása Számítás pontossága 4. <1% Filetóth Levente, 34

35 Eredmények A4 méretű, grafikus eredmények Másodpercek alatt elkészül Dinamikusszámítási módszer (ha változik az épület, az energetikai számítás ezt azonnal figyelembe veszi) Összefoglaló energiamérleg Filetóth Levente, 35

36 Összefoglaló energiamérleg Eredmények értékelése Filetóth Levente, 36

37 Eredmények értékelése Tervalternatívák energetikai elemzése Eredmények összehasonlítása Tervezési döntéshozatal elősegítése Esettanulmányok Filetóth Levente, 37

38 Microsoft irodaépület, Vikár és Lukács építésziroda Irodaépület energiatudatos felújítása Irodaépület energiatakrékos felújítása Energiatudatos felújítási alternatívál ekemzése Üvegezett homlokzatok külső árnyékolása Megújuló energia hasznosításának kiaknázása Filetóth Levente, 38

39 Eredmények értékelése Hadlow College, Tornbridge, Kent, UK, Építész: James Anwyl Első tanúsított passzív középület Angliában Hagyományos hűtés és fűtés nélkül használható Alacsony energiafogyasztás Légtömör szerkezetek és csomópontok Filetóth Levente, 39

40 Eredmények értékelése Microsoft Office Complex, Architect: Lukacs& Vikar Architects Hadlow College, Tornbridge, Kent, UK, Architect: James Anwyl - 80% - 70% - 90% Energiafogyasztás Üzemeltetési költségek CO 2 kibocsájtás - 50% - 45% - 75% E U R O B U I L D építésziroda Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 40

41 EURO BUILD Eurobuild Eurobuild Filetóth Levente, 41

42 Eurobuild Eurobuild Filetóth Levente, 42

43 Eurobuild M Labs Research Centre Location: East Malling, Kent, UK Client: East Malling Research Eurobuild Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 43

44 Entomology 03 A: m2 Pa: 2 All dimensions to be verified on site. All information to be checked by contractor for accuracy and fit. Do not scale drawing. Read drawing in conjunction with all other contract documents. Any identified discrepancies should be pointed out to the design team. At construction status this drawing remains design intent only. Drawings are subject to statutory approvals and site surveys. EUROBUILD 2011 Store 03 A: m2 Corridor Entomology 03 A: m2 Pa: 2 Corridor Entomology 03 A: m2 Pa: 1 Strawberry 03 A: m2 Pa: 2 Strawberry 03 A: m2 Strawberry 03 A: m2 Pa: 2 Corridor Corridor HDC 03 WC Female 03 A: m2 Pa: 2 A: m2 Pa: 1 Strawberry 03 A: m2 Pa: 2 Strawberry 03 A: m2 Pa: 2 Strawberry 03 A: m2 Pa: 2 Store [O] 030 A: m2 IT Plant Cleaner Corridor Corridor Corridor Students 030 A: m2 Pa: 4 Stairwell 030 A: m2 Entomology 03 A: m2 Pa: 2 Grow Room 03 A: m2 Corridor Head of Science 030 A: m2 Pa: 1 Finance 030 A: m2 Pa: 4 Company Secretary 030 A: m2 Pa: 1 CEO 030 Company Sec. PA 030 A: m2 Pa: 1 Procurement 030 A: m2 Pa: 1 Stairwell 030 A: m2 Pa: 1 A: m2 Public Relations 030 A: m2 Pa: 1 Corridor 030 A: m2 Corridor CEO PA 030 A: m2 Pa: 1 Mushrooms 03 A: m2 Pa: 2 WC Female 03 A: m2 Pa: 2 Corridor Pathology Clean 03 A: m2 Pa: 2 Entomology 03 A: m2 Pa: 1 Fund Raising 030 A: m2 Pa: 1 Pathology Dirty 03 A: m2 Pa: 1 Store 030 A: m2 Corridor Freezers 03 A: m2 DNA [ELIZA] 03 A: m2 Pa: 2 DNA [RNA] 04 A: m2 Pa: 2 Lab 030 A: m2 Corridor Dark Room 030 A: m2 Prep Room 04 A: m2 Pa: 2 Autoclaves 03 A: m2 6 Smithys Close Plumpton Green Lewes BN7 3DL Tel.: +44 (0) Fax: +44 (0) plans@eurobuild.at EUROBUILD t/a Chi (Lowhouse) Ltd. Registered in England & Wales Company No.: VAT Reg. No.: Lab [Cleaning] 04 A: m2 Pa: 2 Job No. 121 Job Ref. M Labs Client East Malling Trust Site Address New Rd East Malling Kent ME19 6BJ Stairwell 030 A: m2 Pathology Clean 03 A: m2 Pa: 2 Pathology Dirty 03 A: m2 Pa: 1 Drawing Title EMB Scale Pathology Store 04 A: m2 Pa: 2 Status 1:100 Feasibility Rev. Date BIM és épületenergetika Eurobuild A.01.5 Eurobuild Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 44

45 Eurobuild Filetóth Levente, 45

46 KLERCK Architects Filetóth Levente, 46

47 KLERCK Architects Filetóth Levente, 47

48 Filetóth Levente, 48

49 Filetóth Levente, 49

50 BIM alapú épületenergetikai elemzés Demo à Filetóth Levente, 50

51 BIM + Épületenergetika BIM integráció o A bemenő adatok nagy része elérhető az építész által karban tartott ÉIM adatbázisból Építészek (is) használhatják o Nem szükséges mélyrehatóépületfizikai szaktudás Dinamikus számítási eljárás o Dinamikus számítási eljárás o Gyors, grafikus eredmények Megbízható, pontos eredmények o Bármelytervezési fázisban Filetóth Levente, filetoth@egt.bme.hu 51