Integration of BIM in Building Sustainability Assessment methods

Abstract

Tese de doutoramento em Sustentabilidade do Ambiente ConstruídoThe Architecture, Engineering and Construction (AEC) industry is highly responsible for several environmental impacts and worldwide authorities and societies are increasingly looking for more sustainable buildings. Given the ambitious targets of climate neutrality and decarbonisation, there is an urgent need to develop specific strategies to act in the building sector, as it has been recognised as a key industry to reverse environmental impacts. Among the existing tools, Building Sustainability Assessment (BSA) methods stand out as a pathway to evaluate and promote the integration of sustainability principles in buildings. However, such methods often require multi-disciplinary information about the building and significant resources such as time, money, and human labour. Consequently, and in the absence of mandatory legislation, BSA is usually neglected or applied in project later stages just to provide a sustainable evaluation of the building. With the deployment of Building Information Modelling (BIM), the opportunity for BSA to adopt and benefit from BIM functionalities arises. Currently, BIM has not been used comprehensively in the evaluation process of BSA but the potential for process automation and simplification are well known. To effectively integrate BSA into BIM environment, this research aims to develop a BIM integration framework for the Portuguese residential BSA method SBToolPT-H. Moreover, such framework will be materialized by the creation of an enduser BIM-based application – SBToolBIM – which will act as a decision support tool regarding building sustainability for the project's early stages. SBToolBIM will automate and accelerate the assessment of SBToolPTH by reflecting its criteria through computable rules. Results show the attractiveness of SBToolBIM, as well as the possibility to have real-time feedback about the building sustainability level in early project stages, allowing for the introduction and comparison of different sustainability measures with few resources. SBToolBIM has established a novel and common approach which can be used as a systematic framework to apply BIM in other BSA schemes, representing a pathway to reduce the building sector impacts and provide valuable contributes to reach worldwide climate neutrality and decarbonisation targets.A indústria da Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC) é responsável por diversos impactes ambientais, levando as autoridades e sociedades mundiais à procura por edifícios mais sustentáveis. Perante os ambiciosos objetivos da neutralidade climática e descarbonização, surge a necessidade de desenvolver estratégias específicas para o setor dos edifícios, dado ser uma indústria chave para a reversão dos referidos impactes. Entre as ferramentas existentes, destacam-se os métodos da avaliação da sustentabilidade de edifícios (BSA, do inglês Building Sustainability Assessment) como forma de avaliar e promover a integração de medidas sustentáveis. No entanto, a sua utilização requer informações multidisciplinares do edifício, bem como recursos significativos, tais como tempo, custos e mão de obra. Consequentemente e na ausência de legislação obrigatória, os BSA são geralmente negligenciados ou aplicados em fases finais de projeto, apenas para identificar o nível de sustentabilidade do edifício. Com a implementação do Building Information Modeling (BIM), surge a oportunidade dos BSA adotarem e beneficiarem das suas funcionalidades. Atualmente, o BIM ainda não é integralmente utilizado no processo de avaliação dos BSA, mas as suas potencialidades para automação e simplificação do processo já foram reconhecidas. De modo a integrar os BSA em ambiente BIM, este trabalho visa desenvolver uma estrutura de integração BIM para o método BSA residencial português SBToolPT-H. A estrutura será materializada através da criação de uma aplicação BIM – SBToolBIM – que irá atuar como uma ferramenta de apoio à decisão em fases iniciais de projeto. O SBToolBIM irá automatizar e acelerar os processos de avaliação da sustentabilidade através do SBToolPT-H, refletindo os seus critérios através de regras computacionais. Os resultados demonstram a utilidade do SBToolBIM, bem como a possibilidade de fornecer feedback em tempo real sobre o nível de sustentabilidade do edifício nas fases iniciais de projeto, permitindo a introdução e a comparação de diferentes medidas de sustentabilidade, utilizando poucos recursos. O SBToolBIM estabelece uma nova abordagem sistemática para aplicação do BIM noutros métodos BSA, representando um caminho para a redução dos impactes do setor e dando valiosas contribuições para alcançar as metas de neutralidade climática e descarbonização.SBToolBIM research was funded by the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT), grant number SFRH/BD/145735/2019

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