Bouwinformatiemodellen (BIM) als facilitator voor energieneutrale en koolstofneutrale gebouwen

Bouwinformatiemodellen (BIM) als facilitator voor energieneutrale en koolstofneutrale gebouwen Dit doctoraatsproject is een samenwerking tussen de Universiteit Leuven en het WTCB (Wetenschappelijk en Technisch Centrum van het Bouwbedrijf) en richt zich op de vele waardevolle databronnen die tegenwoordig beschikbaar zijn voor de gebouwde omgeving, zoals Bouwinformatiemodellen (BIM). In dit onderzoeksproject wordt onderzocht hoe deze gegevens maximaal kunnen worden ingezet om de realisatie van kwalitatief betere gebouwen te faciliteren. Aangezien dit een breed toepassingsgebied is, wordt dit toegespitst op het bouwen van duurzamere gebouwen met de nadruk op het ontwikkelen van energieneutrale, koolstofneutrale en energie-efficiënte gebouwen. Het project streeft ernaar instrumenten te ontwikkelen en te demonstreren hoe een BIM-aanpak kan worden ingezet om energieneutrale gebouwen te ontwerpen en te opereren. Er zal worden onderzocht hoe BIM kan helpen in de verschillende fasen van het ontwerp en ook tijdens de levensduur van het gebouw. De mogelijkheden die BIM biedt zullen worden ingezet in de ontwikkeling van een geïntegreerde toolchain. 1 In een eerste fase wordt onderzocht hoe BIM tijdens het ontwerp kan worden toegepast. Er wordt onderzocht hoe BIM kan worden ingezet in de vroege ontwerpfase en reeds kan worden gekoppeld aan gebouwsimulatiesoftware in de ondersteuning van het ontwerp en aan EPB-software om in een vroeg stadium de conformiteit te onderzoeken. De nadruk ligt op het eenvoudig koppelen van tools, het automatisch genereren van BES-modellen en het invullen van (suggesties geven voor) blanco velden. Naast energiegerelateerde KPI's (E-niveau, S-niveau, kWhRE, ...) kunnen ook andere KPI's (duurzaamheid, oververhitting, kosten, ...) worden onderzocht. 2 In een tweede fase wordt het vereenvoudigde BIM-model geüpdatet naarmate het ontwerp vordert. De beschikbare gegevens worden rijker en de foutmarge kleiner. Aan het eind van het ontwerp is een volledig BIM-model beschikbaar dat toelaat om automatisch energiesimulatiemodellen te extraheren met verschillende complexiteitsniveaus (variërend van quasi-statische berekeningen tot volledige multi-zone energiesimulaties). 3 In de volgende stap wordt het BIM-model aangewend voor de ingebruikname. Naarmate meetdata beschikbaar komt, kunnen de meetresultaten worden vergeleken met de verwachte resultaten. Met geavanceerde identificatietools (o.a. ontwikkeld bij KUL Afdeling Bouwfysica) kunnen fysische waarden (u-waarde, zontoetreding, ...) uit de gegevens worden gehaald en als input in het model worden gegeven, of worden ingezet om gebouwfalen op te sporen en aan te duiden waar het gebouw verbeterd dient te worden (inbedrijfstelling). Het resultaat is een gekalibreerd BIM-model, of een geoptimaliseerd gebouw dat presteert volgens de specificaties. 4 In de vierde stap kan dit BIM-model worden ingezet om het gedrag van het gebouw te monitoren. Bij een FDD-aanpak wordt het werkelijke gedrag vergeleken met de resultaten van BIM. Dit maakt het mogelijk om de prestaties te monitoren en fouten te detecteren en te diagnosticeren. Ook in dit aspect kan de doctoraatsstudent verder werken aan reeds uitgevoerd onderzoek aan de KUL en het WTCB. 5 In een vijfde stap wordt geanalyseerd hoe het BIM-model kan worden gehanteerd om de werking van het gebouw te optimaliseren. Voornamelijk de energieflexibiliteit en de aanpasbaarheid van de energievraag om aan de netvereisten te voldoen wordt essentieel. Het onderzoek zal gebaseerd zijn op reeds uitgevoerd en huidig onderzoek van de Afdeling Bouwfysica en het Wetenschappelijk en Technisch Centrum van het Bouwbedrijf.