Les outils numériques pour visualiser les émissions de carbone

18 décembre 2021 0 Par Master

Le Digital Energy Estimation Tool, une collaboration entre le Center for Digital Built Britain et l’Université de Northumbria, exploite le BIM et la VR pour visualiser les émissions de carbone incorporées et opérationnelles dans l’environnement bâti.

L’expert en construction durable Dr Zaid Alwan discute du développement de l’outil, qui a été sélectionné pour être exposé à la COP26.

Le secteur du bâtiment et de la construction est un contributeur majeur au changement climatique, avec environ 35 % de la consommation mondiale d’énergie et 38 % des émissions de carbone associées aux bâtiments.

Le Royaume-Uni s’est engagé à réduire les émissions de GES nettes d’ici 2050 et le secteur de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction (AEC) a un rôle important à jouer pour y parvenir.

Alors que l’efficacité opérationnelle du carbone a retenu l’attention des chercheurs universitaires et de l’AEC, le concept d’énergie et de carbone sur toute la durée de vie a reçu relativement peu d’attention, et le carbone incorporé est parfois décrit comme le « côté obscur » d’un facteur de carbone non réglementé dans le bâtiment et la construction. industrie.

Le projet Digital Energy Estimation Tool (DEET) utilise des avancées numériques telles que les protocoles BIM (voir Figure 1) et la réalité immersive VR pour visualiser la consommation totale d’énergie d’un bâtiment, à la fois l’incorporé (les matériaux utilisés dans la construction et les processus pour les fabriquer ) et opérationnel (énergie utilisée pour le chauffage, la cuisson et l’alimentation des appareils).

L’utilisation du BIM permet une meilleure coordination, coopération et échange d’informations entre les différents acteurs de la société.

Selon le Center for Digital Built Britain (CDBB), l’organisme nommé par le gouvernement britannique pour améliorer la construction numérique, adopter un agenda numérique sert de plate-forme pour la compétitivité et la productivité, ainsi que le bien-être des citoyens. Le projet a été financé par le CDBB et l’Université de Northumbria.

L’architecture numérique est la réponse aux premières décisions de conception

Aux premiers stades de la conception, les modèles paramétriques peuvent généralement fournir un faible niveau de géométrie (LOG) par rapport aux modèles BIM. L’Analyse du Cycle de Vie (ACV) et l’évaluation opérationnelle sont spécifiées en fonction du niveau de détail fourni et de la composition matérielle prédéfinie des éléments de construction.

Même à ce stade précoce, les données énergétiques et carbone associées peuvent être prises en compte pour évaluer l’impact sur les performances du bâtiment.

DEET offre une inclusion transparente du carbone incorporé, du codage paramétrique et de la réalité virtuelle dans une approche d’analyse pour améliorer les performances du bâtiment et la possibilité de hiérarchiser la sélection des matériaux via le BIM.

Ce sera la première fois qu’un outil pourra le faire, c’est-à-dire utiliser des frameworks BIM, qui deviennent la norme dans l’industrie AEC, pour fournir des données OC et EC en temps réel aux étapes de conception et d’exploitation.

L’analyse des performances du bâtiment (BPA) et son intégration dans le BIM deviendront un moyen d’atteindre les objectifs nets zéro carbone.

Les frameworks BIM ne sont pas simplement des outils de création et d’exécution géométriques, mais sont également utilisés comme un référentiel riche en données de type de matériau et d’informations sur l’analyse du carbone du bâtiment à travers les étapes RIBA.

L’identification de la manière dont les informations sur le carbone sont partagées entre les niveaux de développement (LOD) est cruciale pour prendre des décisions clés sur l’utilisation des matériaux lors de la conception, de la construction et même de la modernisation.

Cette approche innovante d’analyse du cycle de vie utilisant le BIM comprend et relie le LOD à l’utilisation des différentes bases de données au potentiel de réchauffement global (GWP), qui peut être essentiel pour sensibiliser et prendre des mesures contre les matériaux nocifs dans un cadre interactif en direct.

Fondamentalement, la combinaison des aspects opérationnels et incorporés de l’analyse du carbone tout au long de la vie peut être intégrée dans un seul outil visuellement stimulant.

Cela en soi n’est pas unique du point de vue de la modélisation, mais le fait que la substitution de matériaux et la surveillance en direct du carbone puissent être effectuées en temps réel rend le processus beaucoup plus amusant et engageant pour les utilisateurs.

Le réseau des universités britanniques et la COP26

Le COP26 Universities Network est un groupe croissant de plus de 80 universités et centres de recherche basés au Royaume-Uni qui travaillent ensemble pour accroître l’ambition de résultats tangibles de l’événement COP26 de l’ONU.

Le projet DEET était l’un des rares projets sélectionnés par le Tyndall Center for Climate Change Research à être affiché dans la zone verte de la COP26, sous le thème de l’énergie pour engager la société, en plus de personnalités et dignitaires nationaux et internationaux.

La participation à la COP26 et la démonstration de l’outil prototype à diverses parties prenantes ont fait une grande différence dans la perception des visiteurs du rôle joué par les bâtiments dans l’émission de carbone et des mesures que nous pouvons prendre pour l’atténuer.

En sortant de la COP26, j’ai réalisé que les technologies transformatrices telles que le BIM, l’ingénierie numérique et les matériaux de construction avancés sont activement commercialisées en tant que mesures d’efficacité, alors qu’elles peuvent en fait être essentielles pour résoudre les problèmes associés au changement climatique dans le secteur de la construction.

Le domaine VR et l’analyse carbone

Il existe un énorme potentiel d’expansion et d’adoption à grande échelle si les points chauds du carbone peuvent être identifiés et les matériaux substitués dès la phase initiale des projets.

Les prochaines étapes de l’équipe de recherche seront d’étudier une gamme de possibilités d’évaluer le carbone à un stade précoce du processus BIM à travers des infrastructures telles que des mégaprojets ou des aéroports peuvent être capturés, des bâtiments individuels à l’utilisation de drones pour couvrir une partie de l’infrastructure. comme les ponts et les autoroutes.

Enfin, l’équipe souhaite créer une communauté plus large d’analyses carbone globales du projet via un forum d’engagement dédié.

Source : https://www.pbctoday.co.uk/news/bim-news/the-digital-energy-estimation-tool/102083/