Digital twin pilot projekt za praćenje performansi zgrade

Digital twin verzije triju zgrada na škotskom Sveučilištu u Glasgowu procijenit će kako se modeli usklađenosti mogu koristiti za poboljšanje performansi zgrade.

Digital twin verzije triju zgrada na Sveučilištu u Glasgowu stvorene su kao dio pilot projekta koji procjenjuje kako se modeli usklađenosti mogu koristiti za poboljšanje performansi zgrade.

Financiran od strane Innovate UK i nazvan eDigit2Life, projekt je omogućio proptech tvrtki IES sa sjedištem u Glasgowu da proizvede digitalne blizance za James McCune Smith Learning Hub (JMS) izgrađen 2021. i Advanced Research Center (ARC) dovršen 2022. Digitalni blizanac je također proizvedeno iz 55 godina stare sveučilišne knjižnice.

Energetska učinkovitost

Modeli sukladnosti izrađuju se u fazi projektiranja kako bi se procijenili aspekti poput energetske učinkovitosti i ekološke ocjene. Međutim, prema IES-u, oni ne mogu pouzdano predvidjeti performanse zgrade u stvarnom svijetu na koristan način. Projekt je koristio modele usklađenosti za tri zgrade u različitim fazama njihovog životnog ciklusa i stvorio kalibrirane modele, a iz njih detaljne digitalne blizance.

Ovi digitalni blizanci omogućuju točna predviđanja operativne izvedbe zgrade dok prenamjenjuju postojeće modele za daljnju upotrebu.

Pilot projekt i uvidi iz modela izgradnje kampusa koristit će se za izradu preporuka za bolje upravljanje učinkom.

„Mnogi su vrijedni uvidi izvedeni iz ovog projekta za koji se nadamo da će pomoći u poboljšanju načina na koji se mjere performanse zgrade i pokazati ulogu koju digitalni blizanci mogu igrati u olakšavanju ove promjene,” rekla je Ruth Kerrigan, glavna operativna direktorica u IES-u.

„Bolje mjerenje i verifikacija performansi zgrade očajnički su potrebni ako želimo dekarbonizirati izgrađeni okoliš. Operativnu učinkovitost i metriku performansi potrebno je razmotriti u najranijoj mogućoj fazi životnog ciklusa zgrade kako bi se spriječila potreba za skupim intervencijama i smanjio jaz između izvedbe između dizajna i rada.”

Za zgrade JMS i ARC izrađen je informacijski model zgrade (BIM). Inženjeri su ih zatim pretvorili u energetske modele pomoću softvera za modeliranje dinamičke simulacije. Modeli osiguravaju da će zgrade biti u skladu s relevantnim industrijskim standardima za energetsku učinkovitost.

Modeli usklađenosti zatim su ažurirani kako bi uključili informacije o obrascima potrošnje energije svake zgrade, kao i nereguliranim opterećenjima koja izvorno nisu uzeta u obzir. Također su dodani profili zauzetosti temeljeni na korištenju zgrade i ispitana su opterećenja električne opreme male snage.

Podaci prikupljeni iz sustava upravljanja zgradom (BMS) i profili dizajna, kao što su učinkovitosti opreme i rasvjetna opterećenja, zatim su dodani modelima.

Rezultirajući modeli kalibrirani su za stvaranje digitalnih blizanaca performansi zgrade

Za knjižnicu je izrađen geometrijski model na temelju postojećeg BIM-a i proveden je energetski pregled kako bi se izradio toplinski predložak modela. Time su prikupljene informacije o toplini i protoku energije, kao i raspored za regulacije grijanja, potrošnja tople vode za kućanstvo i zadane vrijednosti grijanja i snižene temperature.

Zatim je izrađen kalibrirani model korištenjem podataka iz energetskog pregleda. Koristeći dobiveni digitalni blizanac performansi zgrade, testirana su tri scenarija za poboljšane performanse. To su bili: prilagodba vremena početka/završetka i zatvaranje gornjih katova tijekom razdoblja niske popunjenosti, osnovna električna rekonstrukcija i nadogradnje HVAC opreme.

Digitalni blizanac predvidio je smanjenje od 15 posto u emisijama energije i ugljika, s 9 posto smanjenja za električnu naknadnu ugradnju i 23 posto za nadogradnju HVAC sustava. Sveučilište u Glasgowu nada se započeti s prvim scenarijem i razmotriti druge dvije opcije zajedno s nizom drugih inicijativa za uštedu energije diljem kampusa.

Digitalno usvajanje blizanaca

Kao rezultat projekta, Ribi su dane preporuke za olakšavanje usvajanja digitalnog blizanca performansi, s ciljem poboljšanja performansi zgrade i pomoći u dekarbonizaciji izgrađenog okoliša.

Također su navedene preporuke za vlade i standardna tijela da podrže korištenje digitalnih blizanaca kroz cijeli životni ciklus zgrade.

Kerrigan je dodao: “Digitalni blizanci performansi pružaju neprocjenjive, točne uvide u performanse zgrade i mogu se koristiti, kao što je prikazano u projektu, da pomognu vlasnicima zgrada da postignu bolju energetsku učinkovitost, smanje emisije ugljika i da svoje zgrade budu spremne za budućnost.“

Zaključke pilot projekta možete pogledati ovdje