Братья По и Антони Фонсека, исследователи InLab FIB из Центра инноваций и технологий Политехнического университета Каталонии (CIT UPC) разработали первое в истории программное обеспечение для анализа всей жизни здания или группы зданий из облака. Инструмент под названием NECADA позволяет моделировать весь цикл строительства, от создания до демонтажа, включая такие аспекты, как материалы, дизайн, ориентация и потребление энергии.
Некоторые подробности о технологии были опубликованы в журнале Advances in Engineering Software. Еще до его коммерциализации испанские строительные группы, такие как Acciona и VIA, уже использовали его в некоторых своих проектах.
Пау Фонсека, эксперт в области статистики и операционных исследований, объясняет: «В настоящее время на рынке существует множество ИТ-решений, которые могут рассчитывать потребление энергии, но они не принимают во внимание ключевые вопросы строительства и проектирования и не решают все проблемы окружающей среды и окружающей среды. социальные последствия, которые имеют фундаментальное значение для устойчивой системы."
Социальный аспект строительства
Социальные аспекты, отсутствующие в других приложениях, в значительной степени присутствуют в новом инструменте. «У вас может быть очень экологичное здание, но для его создания использовались не очень экологичные материалы или в цепочке распространения и развития которых использовались рабочие. Трудно быть уверенным, что цепь чистая.
Интересы предприятий и корпораций часто делают информацию неясной, но NECADA предлагает сценарии, которые позволяют сделать это должным образом."
Еще одна оригинальная функция программного обеспечения — это возможность моделировать модели, чтобы показать, как глобальное потепление может повлиять на строительство. Система учитывает различные климатические сценарии, позволяя исследователям сравнивать их эффекты и настраивать основные факторы, влияющие на здания. . «Также можно подсчитать, сколько CO2 будет выделять здание», — отмечает Фонсека.
База данных материалов
Кроме того, NECADA имеет интегрированную базу данных, которую можно использовать для улучшения строительства и проектирования зданий, адаптированных к европейскому законодательству. Алгоритмы, которые в настоящее время реализованы в системе, являются некоторыми из классических эвристических алгоритмов, таких как Hill-Climbing, Simulated Annealing, NSGA-II и т. Д., Которые сокращают время вычислений, чтобы дать быстрый ответ на поставленную проблему ", — добавляет эксперт.
Пау Фонсека указывает, что программное обеспечение состоит из ядра, состоящего из двигателя, называемого SDLPS, который позволяет проводить симуляции из полных представлений моделей с использованием таких языков, как SDL, DEVS и Petri Nets. "Это ядро может быть выполнено на компьютере или объединено распределенным образом в кластер, что ускоряет извлечение результатов."
«В настоящее время мы загружаем систему в облако, чтобы ею можно было управлять удаленно, что позволяет пользователю, не знакомому с моделированием, настраивать модель и выполнять ее распределенным образом», — добавляет он.
Три измерения
По словам Фонсека, преимуществом NECADA является его универсальность.
Начиная с формы и дизайна здания, смоделированного в трех измерениях с помощью открытого стандарта Информационное моделирование зданий (BIM), система предлагает различные конструктивные решения в отношении материалов, которые могут быть использованы. Также учитывается ориентация здания и климат района », — подчеркивает он.
Кроме того, программное обеспечение объединяет «ключевые факторы, такие как цена материалов, их транспортировка, сборка и демонтаж, поэтому строительная компания может рассчитать общую стоимость здания."
Приложения
Что касается его приложений, исследователь считает, что NECADA может быть полезен в секторах за пределами строительства: «Например, предприятия, которые управляют рядом зданий, такие как гостиничные сети или государственные органы и местные администрации, которые могут использовать его для полной оценки потенциала ремонт, который им необходимо провести в своих зданиях.«Его также можно использовать для новых построек для принятия решений и для ремонта, учитывая, что, взяв за отправную точку состояние здания или жилого района, можно изучить ряд альтернатив для определения наилучшего решения, — отмечает эксперт.
В области исследований его можно использовать для тестирования новых материалов, конструктивных решений или систем анализа климата, позволяя определить теоретические характеристики нового элемента и проанализировать, как он будет вписываться в конкретное здание. «Другими возможными вариантами использования могут быть проведение энергоаудита и разработка сценариев для определения оптимальной кривой производительности здания», — заключает исследователь.