| dc.description.abstract | I nye bygninger med lavere energibehov, utgjør byggematerialer en stor prosentandel av byggets totale utslipp, og dermed er det et stort potensial for reduksjon av miljøpåvirkninger fra byggematerialer. Denne rapporten vil forsøke å svare på hvordan integrasjonen av BIM og LCA i tidligfase kan redusere bygningers miljøpåvirkning. Oppgavens fokus har vært på kombinasjonen av BIM og LCA i tidligfase, fordi det er i denne fasen beslutninger har størst innvirkning. En ulempe med tidligfasen er at objektene i en BIM har mindre data tilgjengelig, med høyere usikkerhet. Derfor anses metodiske forenklinger av en bygnings LCA nødvendig for å gjøre analysen mer egnet for bruk i tidligfase.
For å besvare oppgavens problemstilling er det blant annet brukt litteraturstudie for å etablere det teoretiske rammeverket. I tillegg er det undersøkt hvilke LCA-typer som kan benyttes ved de ulike utviklingsnivåene (LOD) til en BIM. Dette er undersøkt med en teoretisk tilnærming, hvor det er gjort beregninger for en enkel betongvegg. De to LCA-typene som er undersøkt er Screening og Forenklet LCA, og metodene krever ulik definisjon av systemgrensene. Videre er det gjort en praktisk tilnærming med mengdeberegninger og LCA, basert på RIB- og ARK-modeller fra Prosjekt Nærbyen. Utslippene fra definerte elementer i BIMene ble beregnet i One Click LCA. For å inkludere utslipp fra elementer som ikke hadde definerte materialer i BIMene, ble generiske utslippsverdier basert på erfaringstall benyttet. De respektive usikkerhetene knyttet til de generiske verdiene er også presentert.
Basert på undersøkelsene i den teoretiske tilnærmingen vurderes det at Screening LCA er best egnet ved de to første LODene, men at den også kan brukes for LOD300. Videre vurderes det at Forenklet kan brukes ved LOD300 og for de videre LODene. Basert på den praktiske tilnærmingen, kan LOD-utviklingen påvirke BIM-baserte LCA-beregninger, og utslippene fra de definerte materialene har en tendens til å øke med økende LOD. Resultatene viser også at utslipp kan utebli både ved bruk av BIM-objekter med «for lav» og «for høy» LOD. Uansett viser undersøkelsene at det å inkludere utslipp fra udefinerte materialer gjør at informasjonsgapet ved de lave LODene kan fylles, og utslippene, samt usikkerheten knyttet til dem, kan reduseres med økende LOD. Den praktiske tilnærmingen viser også at en BIM gjerne består av komponenter med flere ulike LODer. Dermed er det ikke like lett å sette et skille for når de ulike metodene kan brukes for en hel BIM, slik som den teoretiske tilnærmingen anslår. Fremgangsmåten burde variere for de ulike elementene dersom de har ulik LOD.
For å håndtere elementer med ulik LOD i en BIM kan designbeslutninger struktureres gjennom en LOD-beslutningsplan. Dersom et bygg deles inn i ulike elementgrupper som antas å følge samme LOD-utvikling, og deres utvikling kartlegges hver for seg, kan objektene lettere sorteres. Dette kan videre brukes til å velge den mest egnede fremgangsmåten for LCA-beregninger for de ulike elementgruppene, hvor metodens kompleksitet og dataenes kvalitet følger elementenes utvikling. Inspirert av metoder for kostnadsberegninger og LCC, kan standardiserte bygningsmaler supplere en uferdig BIM ved at deler som er vanlige i en bygning, men som ikke er modellert i tidligfase, inkluderes. Dersom det brukes samme fremgangsmåte for LCC og LCA i kombinasjon med BIM, kan det tas hensyn til både kostnader og miljø fra start. De kan brukes sammen for å utvikle design som er både miljøvennlige og økonomisk bærekraftige. Ved at BIM og LCA integreres tidlig i beslutningsprosessen, vil det kunne gi bedre oversikt over byggets utslipp fra start og dermed et bedre utgangspunkt for å redusere dem. Det videre arbeidet bør blant annet ta for seg BIM-basert LCA med utvidede systemgrenser og økt integrasjonsgrad, utforske kombinasjonen med en LOD-beslutningsplan i praksis, samt undersøke om det kan trekkes flere paralleller til hvordan LCC kombineres med BIM. | |
| dc.description.abstract | In new buildings with lower energy requirements, building materials make up a large percentage of a building's total emissions, and thus there is a great potential for reducing the environmental impacts from building materials. This report will attempt to answer how the integration of BIM and LCA can reduce the environmental impact of buildings. The focus has been on the combination of BIM and LCA in the early stages of a construction project, because decisions have greater impact early on. One disadvantage of the early phase is that the objects in a BIM have less available data, with higher uncertainty. Therefore, methodological simplifications of a building's LCA are considered necessary to make the assessment more suitable for use in the early stages.
In order to answer the defined research questions, a literature review was conducted to establish the theoretical framework. Furthermore, it has been investigated which LCA types can be used at the various LODs in a BIM. This has been investigated with a theoretical approach, based on calculations on a simple concrete wall. The two LCA types examined are Screening and Simplified LCA. In addition, a practical approach has been performed with quantity calculations and LCA, based on RIB and ARK models from Prosjekt Nærbyen. The emissions from defined elements in the BIMs were calculated in One Click LCA. To include emissions from elements without defined materials, generic emission values based on experience numbers were used. The respective uncertainties associated with the generic values are also presented.
Based on the studies in the theoretical approach, the results show that Screening LCA is best suited for the first two LODs, but it can also be used at LOD300. Furthermore, it is considered that Simplified can be used at LOD300, and for the higher LODs. Based on the results of the practical approach, LOD developments can affect BIM-based LCA calculations, and emissions from the defined materials tend to increase with increasing LOD. The results show that emissions can be excluded both when using objects with "too low" and "too high" LOD. Regardless, the calculations show that including emissions from undefined materials can fill the information gap at the low LODs, and emissions, as well as their uncertainty, can be reduced when the LOD is increasing. The practical approach demonstrates that a BIM usually consists of components with several different LODs. Thus, it is not as easy to set a distinction for the various methods for an entire BIM in practice. Yhe procedure should vary for the different elements if they have different LODs.
To handle elements with different LODs in a BIM, design decisions can be structured through a LOD decision plan. If a building is divided into different element groups that are assumed to follow the same LOD development, and their development is mapped separately, the objects can be more easily sorted. This can be used to select the most suitable method for LCA calculations for the various element groups, where the complexity of the method and the quality of the data follow the development of the elements. Inspired by cost calculation and LCC, standardized building templates can supplement an unfinished BIM by including parts that has not been modeled but are common to include in a building. If the same procedure is used for LCC and LCA in combination with BIM, both costs and environmental considerations can be taken into account from the start. They can be used together to develop designs that are both environmentally friendly and economically sustainable. By integrating BIM and LCA into the decision-making process at an early stage, it can provide a better overview of the building's environmental impacts from the start and thus provide a better starting point for reducing them. Further work should, among other things, address BIM-based LCA with extended system boundaries and increased degree of integration, explore the combination with a LOD decision plan in practice, and investigate whether more parallels can be drawn to how LCC is combined with BIM. | |
