Energy performance study of a school building using BIM

Abstract

O elevado consumo de energia e o consequente impacto ambiental têm tido uma atenção cada vez mais preocupante. Aliando a isto o crescimento exponencial da população assim como a urbanização do planeta, torna-se extremamente necessário projetar os espaços ocupados por estes edifícios de forma adequada, uma vez que possuem uma grande parcela energética, no que diz respeito ao consumo de energia bem como nas emissões de gases efeitos de estufa. Pretende-se alcançar a utilização sustentável dos diversos tipos de energia, mas também a racionalização energética. Ao estabelecer o desempenho energético de um edifício como um ponto central quando nos focamos no desenvolvimento sustentável, estamos a proteger e a melhorar o nosso planeta. Neste âmbito, surgiram uma grande quantidade de ferramentas que realizam a análise do comportamento térmico dos edificios. O REVIT proporciona avanços significativos do processo produtivo, pois o projeto é criado a partir de um único modelo tridimensional de base, composto por um banco de dados que contém as informações referentes à edificação. Este programa permite a parametrização dos objetos, sendo que as ferramentas BIM representam uma evolução na representação virtual de edificações. Este estudo foca-se no desempenho energético de um edifício escolar, a escola EB1 de Pendão, tendo como objetivo comparar os resultados da simulação dinâmica usando duas ferramentas distintas, o REVIT e o DesignBuilder. É apresentada uma abordagem detalhada de todo o trabalho realizado em ambas as plataformas de modo a determinar as exigências energéticas da mesma. Estabelece-se assim uma comparação entre dois software distintos, através da análise dos resultados obtidos entre os dois programas, de modo a verificar a fiabilidade dos resultados obtidos com os simuladores energéticos e na rapidez de análise.[1] Por último, propõe-se diversas de medidas de melhoria recorrendo ao REVIT, expondo-se o impacto global no edifício na integração das respetivas medidas, em relação ao investimento necessário, poupança anual e período de amortização. Apresentam-se ainda sugestões de trabalhos futuros de maneira a dar continuidade ao projeto desenvolvido.

The high energy consumption and its consequent environmental impact have been receiving increasing attention. Coupled with the exponential population growth and the urbanization of the planet, it becomes extremely necessary to properly design the spaces occupied by buildings, as they account for a significant portion of energy consumption and greenhouse gas emissions. The goal is to achieve the sustainable use of different types of energy while also promoting energy rationalization. By establishing the energy performance of a building as a central focus in sustainable development, we are working to protect and improve our planet. In this context, a wide range of tools for analyzing the thermal behavior of buildings has emerged. REVIT offers significant advancements in the productive process, as the project is developed using a single three-dimensional base model, composed of a database containing information about the building. This software allows for object parameterization, making BIM tools a major evolution in the virtual representation of buildings. This study focuses on the energy performance of a school building, the EB1 de Pendão school, with the objective of comparing simulation results using two different tools: REVIT and DesignBuilder. A detailed approach is presented for all the work carried out in both platforms to determine the building’s energy requirements. A comparison is made between the two software programs by analyzing the results obtained in both, in order to assess the reliability of the energy simulation results and the speed of analysis. Finally, several improvement measures are proposed using REVIT, outlining the overall impact on the building when integrating these measures, in terms of required investment, annual savings, and payback period. Additionally, suggestions for future work are presented to ensure the continuity of this project.