Beregning af energi, CO2 og LCA
Illustration fra boligprojekt af Lendager, som test af DesignLCA på højdetaljeret BIM-projekt
Livscyklusanalyser – bedre kendt som LCA-beregninger – er et begreb hele den danske byggebranche skal til at vænne sig til. Ikke mindst fordi der allerede i 2023 vil være krav i bygningsreglementet om LCA-beregninger på alle nye bygninger med en særlig grænseværdi for bygninger over 1.000 kvm. LCA består af en beregning af klimaaftrykket for en række faser. En del af faserne er bundet til de anvendte byggematerialer, mens man i andre faser måler CO2e belastningen fra energiforbruget til bygningens drift. Dertil er der faser for klimaaftrykket fra bl.a. byggepladsen og renovering, men disse forventes ikke at blive en del af kravet i det kommende bygningsreglement.
Du kan læse om de kommende krav til LCA-beregninger i bygningsreglementet i statens “National strategi for bæredygtigt byggeri”.
DesignLCA kobler LCA og BIM
GRAPHISOFT Center Danmark har i samarbejde med Lendager udviklet et værktøj til LCA-beregninger. Værktøjet er direkte koblet op på BIM-projektets geometri og informationer. Værktøjet hedder DesignLCA og kan downloades gratis. Programmet kræver man i forvejen har adgang og kendskab til programmerne Archicad og Excel.
DesignLCA beregner både CO2e fra byggematerialer og bygningsdrift på samme måde, som når der udarbejdes datagrundlag med henblik på DGNB-certificeringer. Materialedelen af DesignLCA indeholder foreløbigt 39 forskellige byggematerialer, hvor klimabelastningen for fase A1-A3 og C3-C4 er påført som egenskaber. Betegnelsen CO2e dækker over CO2-ækvivalenter, som er klimapåvirkning, der omregnes til et tilsvarende CO2-aftryk. Årsagen er, at det er langt lettere at sammenligne resultater, når alt defineres som ét tal. Bygningsreglementets krav bliver målt i kg. CO2 pr. kvm. pr. år, og grænseværdien for nybyggeri over 1.000 kvm vil i 2023 blive 12 kg. CO2 pr. kvm. pr. år. Resultatet i DesignLCA opgøres også i kg. co2 pr. kvm. pr. år.
Illustration af faserne i en LCA-beregning, hvor nogle faser kan udledes fra BIM-programmet, andre beregnes i Excel, og en gruppe faser helt er udeladt i de kommende krav i Bygningsreglementet 2023.
Udover klimaaftrykket fra bygningens materialer, kan DesignLCA også beregne klimabelastningen fra energien til driften, som blandt andet dækker over opvarmning, varmt vand, ventilation, airconditioning, lys, kogeplader, ovn, køleskab, fryser, Playstation, opladning af telefoner etc. Dette gøres via en kompleks simulering direkte fra 3D-modellen, så det er så præcist, som det kan være. Softwaren er udviklet af Strusoft og benytter samme beregningsmotor i programmet VIP-Energy.
Typisk for Archicad er indstillingerne til energi-simuleringen meget simple, og du har mulighed for at indstille en hel den – hovedsageligt det som giver mening for arkitekten – men du kan ikke lave helt præcise indstillinger for en produktspecifikke gasfyr, oliefyr, varmepumpe eller fjernvarmeanlæg. Du kan dog indstille en række overornede parametre, og så klarer Archicad resten – Men er det så præcist?
Det kommer an på, hvad man sammenligner med. Det er aldrig 1-til-1 mellem beregning og “real world”-resultater. Det er heller ikke meningen. Mennesker er meget forskellige, og deres adfærd påvirker bygningens energiforbrug kolossalt, så man skal nærmere sammenligne forskellige energiberegnings-programmer i forhold til hinanden.
DesignLCA sammenlignet med IDA ICE
Vi har testet op imod et typisk program, IDA ICE, som energi-ingeniører benytter til beregning af en bygnings driftsenergi. Resultatet i Archicad set over et helt år ligger tæt op af resultatet for samme bygning i IDA ICE. Vores to praktikanter fra DTU, har udarbejdet en lille rapport med denne sammenligning, som kan læses hér.
DesignLCA sammenlignet med IDA ICE, LCAbyg og Be18
Vi har også testet op imod Be18, der er udviklet af Aalborg Universitet. I denne sammenligning må vi tage en masse parametre ud af to årsager: mange indstillinger er for omfattende for os at indstille i Be18, mens de produktspecifikke data på f.eks. et gasfyr ikke kan skaffes til brug for indtastning i Archicad. Men når vi forsøger at lave en forsimplet test (bl.a. uden lys), kommer vi inden for 20% forskel mellem Be18 og Archicad. I Be18 skal man have præcis info om antallet af lyskilder og deres specifikationer, om mængden af rør og deres isolering, vinduesstørrelser og -typer etc. Det behøver man ikke med Archicad og DesignLCA, som automatisk trækker de relevante generiske data, da man som arkitekt sjældent har dette med i BIM-projektet. Hvis har man disse data er det først i de seneste faser, hvor man formentlig alligevel har en ingeniør til at regne med sine programmer. Vi har ikke kunne få at vide, hvilke data der ligger til grund for beregningerne i Be18, så vi har derfor heller ikke mulighed for at indstille Archicad til samme værdier med henblik på at få en mere retvisende sammenligning.
Illustration fra boligprojekt af Lendager, som test af DesignLCA på højdetaljeret BIM-projekt
I DesignLCA beregnes klimabelastningen fra nogle faktorer som et procentvis overslag, der bliver lagt til i Excel. Det gælder f.eks. for klimabelastningen fra byggepladsen, fra installationer som f.eks. EL-installationer, VVS og ventilationsrør, samt fra fast inventar. Det betyder, at DesignLCA kan give et resultat, uden man har modelleret byggepladsen, installationer og fast inventar i BIM-projektet. I LCAbyg kan du også indtaste erfaringstal for energiforbruget på byggepladsen, hvis det er noget man lige har liggende, men som nævnt ovenfor bliver dette formentlig ikke et krav i det kommende bygningsreglement.
Den endelige dokumentation af LCA
Det helt præcise resultat med 2 streger under får du i den endelige LCA-beregning, som formodentlig vil kræve en kombination af LCAbyg og Be18. Men for at lave denne beregning kræver det produktspecifikke EPD’er på alle materialer og produkter, samt produkt-data indtastet i Be18 for varmekilder lyskilder, m.v.. Det tager ingeniøren flere dage – formentlig knapt en uge – at lave den endelige LCA-beregning i LCAbyg og Be18, hvor DesignLCA giver arkitekten et hurtigt og præcist overblik helt fra de tidlige faser og gennem hele projekteringen.
Andre muligheder for LCA-beregning
Vi er ikke de eneste, som er i gang med at udvikle digitale værktøjer til at udføre LCA-beregninger. Nogle danske tegnestuer har lavet smarte LCA-beregnere, der kigger ned i BIM-projektet. Men så vidt vi ved, kan ingen af dem anslå CO2-aftrykket fra driften, men derimod forholder de sig udelukkende til byggematerialernes klimapåvirkning. Det betyder, at rådgiverne er nødsagede til at benytte Be18 for at kunne udføre denne beregning. Andre tegnestuer har lavet en eksport fra Revit via Rhino og Grasshopper til en JSON-fil, der kan importeres i … LCAbyg. Her skal man så igen skal koble alle materialer med produktspecifikke EPD’er, hvorefter man kan gå i gang med at regne på energien fra bygningens drift i Be18.
Så vidt vi ved er DesignLCA den eneste LCA-beregner, som både kan beregne materialernes og driftens CO2e-aftryk og levere resultatet som kg. CO2 pr. m2 pr. år. Det giver rådgiverne mulighed for at sikre sig, at deres bygninger holder sig under bygningsreglementets nye grænseværdi, der introduceres i 2023.
Læs mere om DesignLCA hér og download en gratis version, så du selv kan få erfaring med LCA-beregninger på dine projekter…
OPDATERING: DesignLCA version 1.0 er en del af den danske lokalisering til Archicad 26. Du kan downloade den gratis her →
