Integrisano projektovanje u funkciji energetske efikasnosti objekata

Kako koristiti Autodesk Ecotect Analysis i Autodesk Green Building Studio u projektovanju energetski efikasnih objekata.

BIM (Building information modeling) je sveobuhvatni proces projektovanja koji počinje dizajniranjem koncepta objekta, a završava se izradom projektne dokumentacije za izgradnju objekta, upravljanjem izgradnjom objekta i održavanjem objekta u fazi eksploatacije. Autodesk Revit je softver namenjen BIM procesu i bazira se na parametarskoj izradi inteligentnog 3D modela koji predstavlja sistem informacija, omugućava brzu i efikasnu koordinaciju i saradnju između projektantskih timova, eliminisanje grešaka i simulaciju i analizu projekta u realnom okruženju pre izgradnje samog objekta.

Što se tiče održivog dizajna objekta, možda i najveća prednost BIM-a je mogućnost analiza i simulacija u funkciji optimalne energetske efikasnosti. Bez obzira da li se radi o projektu rekonstrukcije postojećeg objekta ili o projektovanju novog, pomoću različitih alata možemo simulirati niz performansi u realnom okruženju mnogo pre izgradnje samog objekta. Autodesk BIM koncept u funkciji energetske efikasnosti ne bi bio toliko snažan da Revit kao podršku nema softvere poput Autodesk Ecotect Analysis i Autodesk Green Building Studio web servisa za korisnike pretplate nekog od navedenih rešenja.

Revit kao Autodesk-ovo BIM rešenje omogućava saradnju kompletnog projektantskog tima, pa je upotrebom različitih alata omogućen sinhronizovan rad svih projektanata na jednom modelu: Revit Linking Models je prvi korak u efikasnom deljenju informacija i saradnji na projektu između različitih inženjerskih oblasti. Osnovna ideja je povezati Revit datoteke u jedan model. Mogućnost umreživanja modela arhitektonskog oblikovanja, konstruktivnog sklopa i mašinskih instalacija je optimalan način deljenja podataka jednog BIM modela između arhitekata i inženjera, ukoliko svi koriste Revit aplikacije. Na primer, građevinski inženjer se može povezati sa arhitektonskim modelom i koristiti ga kao temelj za generisanje i analizu modela konstruktivnog sklopa. Takođe, građevinski inženjer može podeliti svoj ​​model sa mašinskim inženjerom u cilju generisanja sistema vodovoda, kanalizacije, grejanja, struje, hlađenja i klimatizacije na istom modelu. Revit Worksharing je opcija koja omogućuje timovima arhitekata, građevinskih i mašinskih inženjera podelu odgovornost i radnih zadataka na zajedničkom modelu objekta pomoću workset-ova. Revit Workset je logička grupacija objekata u projektu koji su dostupni za rad i izmene samo određenom korisniku ili grupi korisnika u isto vreme. Worksets se definišu prema specifičnim zonama odgovornosti, kao što su inženjerske discipline (konstruktivni sklop, instalacije itd.), specifični sistemi objekta (fasada, jezgra, komunikacije, enterijer, itd.), ili karakteristični sklopovi (etaže, lamele, blokovi).

Uticaj okruženja na objekat

U cilju sticanja jasnije slike o tome kako će se objekat ponašati prema okruženju, moramo prvo razumeti kako će se okruženje ponašati prema objektu u datim okolnostima. Namenjen pretežno arhitektima i fokusiran na sve faze procesa projektovanja, Autodesk Ecotect Analysis je alat koji omogućava projektantima da simuliraju performanse svojih objekata u realnom okruženju zadate lokacije još od najranijih faza idejnog projekta. Projektant svoj Revit model može da prebaci u Ecotect Analysis koji kombinuje širok spektar alata za analizu i sumulaciju: akustike, insolacije, senki, refleksija, zastora na fasadi, prirodnog i veštačkog osvetljenja, termičkih karakteristika, uticaja vetra, prirodne i veštačke ventilacije objekta itd. Pored toga, u svakom trenutku imamo vizuelni, interaktivni prikaz koji predstavlja analitičke rezultate direktno u kontekstu samog modela. Ovakav interaktivni pristup omugućava projektantu da pouzdane povratne informacije dobijene u Ecotect-u vrati u svoj Revit model i koristi kao smernicu za dimenzionisanje i upotrebu različitih elemenata arhitektonskog oblikovanja, a sve ona osnovu analiziranih uticaja okruženja na objekat.

Uticaj objekta na okruženje

Jedan od prvih preduslova za projektovanje energetski efikasnog objekta je da konsultant za mašinske instalacije još u ranim fazama projektovanja koristi informacije iz Revit modela dobijenog od strane arhitekta. Upotrebom modela arhitektonskog oblikovanja, mašinski inženjer obezbeđuje potpunu koordinisanost mehaničkih sistema objekta sa arhitektonskim elementima, a samim tim eliminiše mogućnosti za grešku i koliziju između navedenih sistema. Mašinski inženjer na istom modelu definiše sve prostore i zone grejanja i hlađenja, dodajući informacije kao što su broj korisnika po prostoriji, način upotrebe prostorije, radni dani i sati upotrebe prostorije, toplotna opterećenja i ostale neophodne parametre vezane, između ostalog, i za precizno definisanu lokaciju objekta i klimatsku zonu. Model koji sadrži sve neophodne informacije se dalje prebacuje u gbXML fajl format i upload-uje na Autodesk Green Building Studio (web servis za korisnike Autodesk pretplate). Pored informacija o lokaciji, karakteristikama prostora i zona objekta, ovaj fajl beleži kompletnu geometriju objekta ali i informacije kao što su količina potrebnog osvetljenja, termička svojstva i količine primenjenih materijala, željene temperature prostorija, optimalan protok vazduha za sistem ventilacije, optimalne temperature za grejanje i hlađenje itd. Kao takav, predstavlja precizno definisan energetski model sa svim neophodnim karakteristikama objekta.

Po završetku analize, dobijeni podaci se mogu videti u izveštaju i izvoze se nazad u Revit model fajl. Izveštaj sadrži informacije vezane za prosečnu i graničnu potrošnju električne energije, vode, gasa, potencijal za postavljanje fotonaponskih panela, potencijal i proračun prirodnog osvetljenja, grejanja, hlađenja i ventilacije, prosečnu i graničnu emisiju CO2, prosečnu cenu održavanja i funkcionisanja projektovanog objekta (na godišnjem nivou i u toku kompletnog ciklusa eksploatacije). Ukoliko projektovani objekat ne zadovoljava određene kriterijume, dobijamo optimalne predloge za uštedu električne energije, vode, gasa, smanjenje emisije CO2, i ostale predloge uštede pri održavanju i funkcionisanju objekta po različitim parametrima. Na primer, svi preporučeni parametri za otimalno grejanje i hlađenje svakog prostora vraćaju se u model, omogućavajući mašinskom inženjeru precizne ulazne informacije za dimenzionisanje potrebne opreme, ventilacionih kanala, cevovoda itd. Navedeni parametri su ključni u svim preliminarnim fazama procesa projektovanja jednog energetski efikasnog objekta.

BIM model takođe, nosi i obilje informacija neophodnih za mnoge druge aspekte održivog dizajna. Na primer, mogućnost da kreirate relevantne crteže i detalje direktno iz modela poboljšava koordinisanost i preciznost dokumentacije neophodne za dobijanje zelenog sertifikata. Tabele sa količinama građevinskog materijala mogu se dobiti direktno iz modela, čime npr. dolazimo do precizno definisanog procenta materijala za ponovnu upotrebu ili reciklažu. Napredne tehnike vizualizacije mogu se koristiti za solarne studije neophodne za optimalno pozicioniranje objekta na lokaciji u odnosu na okruženje. Generalno, digitalni 3D model obogaćen suštinskim informacijama donosi bolje razumevanje i zajedničku komunikaciju između različitih aktera i partnera u zelenom projektu (arhitekta, investitor, konsultanti za konstruktivni sklop, mašinske instalacije, eksterijer, enterijer, uticaj na životnu sredinu, procenu troškova, revizori itd).

Autodesk koncept integrisanog projektovanja donosi sveobuhvatna rešenja za unapređenje radnog toka projekta, kroz distribuciju pouzdanim, koordinisanim informacijama koje dolaze iz BIM-a i stavljanjem na raspolaganje svim učesnicima u procesu projektovanja kroz odgovarajuću formu. Imajući u vidu da održivi dizajn, između ostalog, zavisi i od sposobnosti da se dobije uvid u učinak objekta kroz analizu, simulaciju i optimizaciju mnogo pre same izgradnje na lokaciji, onda je jasno da je upotreba Autodesk alata neophodan deo savremenog procesa projektovanja i saradnje na projektu.

(Autor: Miloš Stojić, dipl.inž.arh. OSA računarski inženjering)