BIM-Bouwdata-Extractie - ook voor EPB

Bij BIM-bouwdata-extractie denken we niet alleen aan de meetstaten voor onze kostprijsberekeningen, maar ook aan het extraheren van alle geometrie-info voor toepassingen zoals EPB. Naar aanleiding van de NAV-EPB-opleidingssessies bij C3A eind 2011/begin 2012 werd de EPB-voorbereiding via REVIT eens in detail doorgelicht. 

In REVIT is wel een gbXML-export ingebouwd om via een “green-building XML-beschrijving” alle nodige informatie voor energieberekeningen uit het model te filteren, maar het ontbreekt ons nog aan een goede gbXML-viewer om deze info meteen conform de EPB-rapportering voor de Vlaamse Overheid in beeld te krijgen. 

Maar … via enkele eenvoudige ingrepen is het perfect mogelijk om in een-twee-drie de EPB-massa + compactheid én de geometrie-informatie mét U-waarde van alle omhullende verliesoppervlaktes in REVIT te schetsen, zodat ook al in een ontwerpfase een klare kijk op het K-peil beschikbaar is, én waarbij meteen ook alle geometrie-info uit het ontwerp afgeleid wordt in een vorm geschikt voor de voorbereiding van de EPB-aangifte. Dat daarbij nog vlot allerlei vorm- en U-waarde aanpassingen aan het ontwerp mogelijk zijn, met meteen een aangepast K-peil in beeld, moet alle ontwerpers toch zeker aanspreken. 

En ja, deze werkmethodiek kan uiteraard ook gebruikt worden ter voorbereiding van om het even welke EPB-aangifte, zoals die meestal opgemaakt wordt nadat het project al helemaal (dikwijls nog in een gewoon CAD-systeem) uitgetekend werd…

Meetstaten baseren op REVIT-Bouwdata-Extractie?

Voor het automatisch afleiden van meetstaat-informatie uit onze “CAD-tekeningen” zijn we de laatste zes jaar met Building Information Modeling of REVIT echt wel op de goede weg. Met de recentste ontwikkelingen én de evolutie van onze C3A-REVIT-Extensies is er klaar licht in deze duisternis aan het komen. Opgelet: we zijn niet van plan meteen onze C3A-Meetstaat-modules in Excel overboord te gooien, wel integendeel. Deze kunnen perfect aangevuld worden met werkmethodes en modules die inspelen op de (r)evolutie die we met REVIT aan het meemaken zijn!

fig.: experimentele oefening uit de C3A-Workshop waar de nauwkeurigheid van berekening van de lengtes, oppervlaktes en volumes onderzocht wordt…

Bij het opbouwen van het virtueel gebouwmodel met REVIT Architecture is het zeker niet alleen de bedoeling sneller en beter alle bouwtekeningen te genereren. Opbouwen van zo’n BIM-model met intelligente, parametrische bouwelementen maakt het niet enkel mogelijk om allerlei informatie aan het model toe te voegen, maar zoals REVIT opgezet is, kan ook alle informatie in hoeveelheden-meetstaten (Schedules en Quantities views) netjes uit het model gefilterd worden. 

REVIT biedt op zich al een aantal interessante meetstaat views, maar die informatie moeten we uit het model halen en overbrengen naar onze traditionele begrotingssoftware, wegens allerlei redenen. Er zijn namelijk heel wat bedenkingen bij de automatische hoeveelheden uit ons BIM-model: niet getekende onderdelen, fouten in de tekensystematiek, onjuiste interpretatie van meethoeveelheden en de meetmethode of afspraken i.v.m. de manier van meten. 

In de C3A-Extensies worden stelselmatig (en steeds uitgebreider bij iedere update) heel wat voorbereidingen getroffen ter voorbereiding van deze meetstaten: extra parameters bij de elementen, een keynote-lijst en ingevulde keynotes voor de klassering van alle elementen en verwijzingen naar de bestekteksten, een compleet herwerkt set Materials met extra parameters en bijhorende Schedule Views in de C3A-Template…

Meer hierover kan u nakijken in de infobundel van onze C3A-Workshops rond BIM- Bouwdata Extractie van febr. 2012 (opgelet: pdf van 15Mb, 82 pagina’s), en een voorbeeld uit de praktijk waar dit uitstekend toegepast werd kon je zien in onze voorgaande C3A-Wijzer, het Project Leiedam door Sheci. 

BIM-Extractie voor EPB

gbXML-Extractie voor afgewerkte projecten

fig.: gbXML-Extractie in Revit

Beloftevol is de gbXML Extractie-faciliteit in REVIT: alle Room-informatie (niet enkel de geometrie) kan geëxtraheerd worden naar een xml-databestand met allerlei info om Energy Analyse tools erop los te laten. Via de Analytical Surfaces (zie figuur hieronder) zie je dat REVIT heel wat meer Room-gebonden info in de XML mee opneemt, ook alle info van de omhullende schildelen. En vanaf de release 2013 kunnen ook de fysische eigenschappen van alle materialen mee geëxporteerd worden vanuit het BIM-model. Deze extractie van data is duidelijk wel bedoeld nadat een project helemaal gedetailleerd uitwerkt werd, en alle details van het virtueel gebouwenmodel ingebracht en opgebouwd werden. 

Kwestie dat de gepaste gbXML viewers daar eens een en ander mee doen ? Goed om weten dat in onze regio, binnen de C3A-Userclub, aan de Ugent én HogeschoolGent én PHL Limburg én… , studies aan de gang zijn rond dit thema…

Conceptual Energy Analysis in REVIT Arch.

Vanaf Revit Arch. 2012 is in Revit een geïntegreerde Conceptual Energy Analyse Addin beschikbaar, bedoeld om in een vroege ontwerpfase toch al ontwerpbeslissingen te kunnen nemen aan de hand van conceptuele energy-analyse berekeningen. 

fig.: zie ook ook het project VASARI bij Autodesk Labs 

Indrukwekkende materie… maar… deze in Autodesk REVIT ingebouwde Conceptuele Energy-Analyse is niet meteen geschikt voor toepassing in Vlaanderen, toch niet in het kader van onze gekende EPB-aangiftes. Via de in Revit voorbereide Energy Settings kunnen wel Conceptual Constructions voor het Mass Model aangegeven worden, maar zowel via zo’n Conceptual Energy Mass model of via de gewone Mass Modeling techniek van Revit bekomen we niet meteen een gedetailleerde Material lijst van de omhullende oppervlakken zoals we dit nodig hebben voor onze EPB-aangifte. En … bij de Autodesk Conceptual Energy Analysis in REVIT Arch, zoals door Autodesk voorzien, moet de analyse zelf via de Autodesk Green Building Studio website verlopen (“in the cloud” ), en is enkel toegankelijk voor Autodesk Revit Subscription houders. Op zich geen probleem (quasi alle REVIT users hebben zo’n Subscription), maar… de analyse-resultaten die daar uitkomen (mbt. CO2, Elektriciteitsverbruik, en nog heel wat andere klimatologische analyses op het ontwerp) zijn helemaal niet de gegevens of resultaten die we in Vlaanderen voor de Energieprestatieregelgeving EPB van VEA nodig hebben. 

Daarom de aanpak ( Vlaamse workaround ) zoals in het vervolg van dit artikel beschreven staat… 

De praktische C3A-aanpak

Ook ontwerpers die niet zelf de EPB-aangifte opmaken, kunnen toch best de geometrie-info en basisgegevens van hun project (zoals de u-waarden van de verliesoppervlakken) aangeven (of controleren) bij de EPB-verslaggevers, en als je dit met REVIT voorbereidt heb je niet enkel een uitstekende visuele grafische controle op de massa, omhullende oppervlakken, compactheid e.d., maar kan je meteen alle geometrie-info afleiden uit het ontwerp zoals het moet ingebracht worden in de EPB-software. Je kan zelfs meteen het k-peil in REVIT berekenen, en de impact zien van vormwijzigingen aan uw ontwerp, VOORALEER de input in die EPB-software van VEA!

fig.: SketchUp model voor de geometrie-berekening 

Op die NAV-EPB-software avonden in het C3A-cursuslokaal werd een specifiek ontwerp van arch. Luc Dedeyne als voorbeeld-woning uitgewerkt, om het K-peil en E-peil van die woning te berekenen via de EPB-software. De woning was al uitgetekend in AutoCAD vooraleer aan de EPB-berekeningen gestart werd, en ter voorbereiding van de inbreng van de geometrie-info werd het massa-model van dit gebouw voorbereid in 3D met SketchUp … omdat daar dan “gemakkelijk” de Volume-massa en de Omhullende Vlakken eruit kan afgeleid worden. 

Met SketchUp is effectief het 3D-volume sneller getekend dan met AutoCAD, en door een goede organisatie van layers en materiaal-gebruik zijn gemakkelijk de vierkante meters omhullende vlakken per gevel (of per materiaal-selectie) én het volume in SketchUp af te lezen. Maar … dan moet die geometrie-info nog allemaal ingetikt worden in de EPB-software vooraleer een K-peil gekend is. Vandaar dat we even deze oefening heruitgewerkt hebben in Revit, met enkele extra EPB-materials met U-waarde parameter, en enkele aangepaste Schedule Views, zodat we meteen ook al in REVIT het K-peil kunnen berekenen, en waarbij de Schedule Tables met de omhullende vlakken zo naar Excel kunnen geëxporteerd worden (wat vanuit SketchUp ook al niet voorzien is). 

In dit voorbeeld was het resultaat al vooraf bekend, maar dit was precies goed gepast om ter controle te zien of we met de verschillende werkwijzen wel dezelfde resultaten uitkomen!

Werkwijze in Revit

fig.: Revit InPlace Mass model 

Om vlot te werk te gaan werden enkele extra EPB-voorbereidingen getroffen in de C3A-REVIT-template: EPB-materialen werden aangemaakt, met extra Energy Analyse parameters zoals de U-waarde en een EPB begrenzingstype, en enkele extra Schedule Tables werden voorbereid, o.a. een Table “EPB_Massa en Compactheid” waarin meteen al de compactheid berekend wordt van het gebouwvolume. De tabel “EPB_2012 – Verliesoppervlaktes” biedt automatisch een gedetailleerd overzicht van alle verliesoppervlaktes zodra deze omhullende vlakken gecreëerd worden. 

In eerste instantie wordt dan een Revit Mass gevormd (met Volume en gekende omhullende oppervlakken), zodat daarvan dan ook meteen de compactheid kan afgeleid worden. Via de Revit-faciliteit Wall-by-Face en Floor-by-Face kunnen de faces van de omhullende volume heel snel (door erop aan te klikken…) omgevormd worden tot Walls en het Roof. Dit doen we met de voorbereide EPB-Walls, EPB-Floors en EPB-Roofs, waarbij voor zo’n ontwerpstudie-elementen voorbereid werden met één laag (in de totale geraamde dikte), waarin een EPB-material gebruikt wordt dat al een ingevulde U-waarde heeft. 

fig.: Bouwvolume met Revit Walls, Floors en Roofs

fig.: en de openingen in de Walls via Curtain Wall invullingen

fig.: layout in Revit, met alle info op één blad

Hierbij wordt dus ervoor gezorgd dat de totale buitenoppervlakken precies getekend worden zoals de EPB-regelgeving het verwacht: de Walls lopen dus door vanaf de onderkant vloer op volle grond tot aan de bovenkant dakrand, en het dak + de vloer wordt getekend en moet berekend worden tot aan de buitenschil van de wanden. Joins tussen Wall/Floor en Wall/Roof zijn dus te vermijden, anders klopt het totale omhullende oppervlak niet meer. Constructief is dit dus geen juiste tekening, maar als de EPB-regelgeving het zo verwacht…

Om de openingen in de Walls te maken, gebruiken we Edit Profile van elk geveldeel, telkens in een frontaal Elevation View waarin eventueel een ingevoegde 3D DWG of SketchUp-model als referentie kan gebruikt worden (wat in dit voorbeeld het geval was). Heel snel kunnen aldus wand per wand de openingen in de Walls gecreëerd worden. In de openingen kunnen we eenvoudig Curtain Walls schetsen: dit gaat het snelst om de volledige opening ineens met een heel flexibele glaspartij weer in te vullen. Deze EPB-Curtain Wall wordt voorbereid met een glaspaneel met eenzelfde dikte als de Walls, zodat er een continue dikte omhullende laag gevormd wordt. Deze curtain walls kunnen meteen via Curtain Gridlijnen opgedeeld worden waar nodig, en er werden ook al enkele varianten “invulpanelen” met verschillende materials voor Glas, Deuren, invulpanelen e.d. voorbereid. 

Met wat basis-revit-kennis is ook snel een Drawing Sheet (blad papier) opgebouwd, waar visueel de plannen, gevels, 3D’s én de meettabellen op kunnen gepresenteerd worden. 

KLIK HIER voor een meer gedetailleerd eindresultaat in PDF-formaat.

fig.: het K-peil kan meteen al in Revit afgeleid worden

Met de opdracht “Met enige notie van de EPB-software kunnen architecten in een vroeg stadium aftoetsen hoe hun ontwerp zal scoren. Welke wijzigingen leiden tot een gunstiger E-peil?” in het achterhoofd, wordt het nu natuurlijk uiterst interessant om toch eens enkele vormaanpassingen door te voeren om af te toetsen welk effect dit geeft op het K-Peil. 

In dit voorbeeld wordt de voorgevel 2 meter vooruit getrokken, het raam in de achtergevel en in de zijgevel rechts komt wat smaller, en het dak wordt met een helling van 20° aangepast (zie figuur). Kinderspel voor een REVIT-gebruiker om deze aanpassingen te maken… Merk wel op dat het VolumeMass-model apart moet aangepast worden, aanvullend op de aanpassingen van de omhullende bouwelementen, maar ook dat is in een handomdraai gedaan in Revit. Dit is ook zo bedoeld, zodat we een controle hebben op de juistheid van de totale omhullende vlakken. 

fig.: aangepast ontwerp in Revit 

Meteen worden in Revit automatisch alle grafische zichten aangepast, maar ook de afgeleide meettabellen, en we kennen het aangepaste K-peil : 16 in dit geval!

fig.: ook het aangepaste K-peil kan na enkele wijzingen meteen in Revit afgeleid worden