Kuppelhoone loomise BIM protsess ja energiatõhususe analüüs

Käesoleva uurimustöö tulemusena, leiti mitmeid mooduseid, kuidas kasutades erinevaid tarkvarasid mudeldada ikosaeedri baasil loodud geodeetilist kuplit. Peamise eesmärgini jõudmiseks pidime katsetama erinevaid meetodeid ja geomeetria, et saavutada analüüsi koostamiseks sobilik mudel. Veenduti mudeldamise võimalikkusest valitud tarkvarade ja meetoditega, samuti välistasiti sobimatud lahendused eesmärgi saavutamiseks. Uurimustöös kasutatud tarkvarad ja meetodid ei ole kindlasti ainsad. Küll aga eesmärgiga viia läbi kuppelhoone energiatõhususe analüüs, on vaja mudelit mis vastaks IDA-ICE tarkvaraga ühildumise nõuetele. Antud uurimustöös kasutatud Revit 2023 võimaldas edukalt ja võrdlemisi lihtsalt mudeldada geodeetiline kuppel, kuid ei leitud moodust, kuidas lisada sobiv Space element Mass tüüpi mudelisse. Siinkohal ei saa väita, et antud tarkvaraga sobilikku mudeldamist ei saagi teostada, pigem jääb küsimus tarkvara ja meetodite tundmise taha. Uuurimustöö jätkamise võimaluseks on katsetada samade tarkvaradega teisi meetodeid. Eesmärgile vastav ligilähedane olukord saavutati Sketchup Pro 2024 tarkvaraga. Seega saab väita, et tarkvara tõhusamal kasutusel võib jõuda eesmärgigini millega saab eksportida IDA- ICE’I sobiva building body või zone geometry, mille põhjal mudel seadistada sobivaks kehaks, teostada energiatõhususe simulatsioon ja analüüs. Samuti tõestati keerulise geomeetriaga hoone mudeldamise võimalikust IDA-ICE tarkvaras. Meetodiga veenduti selle võimalikkuses, kuid aeglasel ja tülikal moel. Lõpptulemusena ebaõnnestumine tõendab see seda, et sellisel moel mudeldades on suur risk teha vigu, mis ei lase protsesse lõpuni viia. Uurimustöö tulemusena saab väita, et geodeetilise kupli mudelit on võimalik koostada mitmel moel. Samuti seda, et analüüsi on võimalik teostada, kuid täpsete andmete saamiseks on vaja korrektset mudelit ning, et analüüsi läbiviimiseks tunnistab IDA-ICE kõiki elemente ja tegureid. Järeldati, et valitud meetodid ei olnud lõpptulemuse saavutamiseks piisavad. Tuleb kasutada kas samade tarkvarade teisi võimalusi või läheneda ülesande lahendamisele teiste meetoditega. Uurimustöö tõhusamaks jätkamiseks oleks lisaks hoone 3D mudeldamisele ja tarkvaradega sobitumisele ka reaalse hoone loomine või kasutada olemasolevatelt kuppelhoonetelt ja nende loojatelt protsesside ja tulemuste andmeid. Sellega tekiks võimalus analüüsida hoone efektiivsust, lisaks energiatõhususele, ka teistest punktidest. Lõpptulemusena oleks võimalik ühildada teooria ja kogemused, saavutamaks eesmärgi – kuidas luua põhjalik kuppelhoone 39 loomise BIM protsess, mis võimaldaks koos analüüsida ja võrrelda seda klassikalise eluhoone ja selle omadustega.

BIM Process and Energy Efficiency Analysis for Creating a Dome Building Dome structures have been built for centuries, if not millennia. Geodesic domes with a light- weight truss solution were first designed in the beginning of the twentieth century by a German engineer, Walther Bauersfeld. Over the decades, this type of structure has been used for various purposes. In the middle of the previous century, it was popular to build this type of residential building in North America. The advantages of a dome building are the technical strengths arising from structural details. This makes this type of structure common in regions with extreme weather conditions. It is widely believed that buildings with a geodesic dome structure are more energy efficient. Unfortunately, there are no comprehensive studies and analyses to prove this hypothesis. As such, the aim of this study is to analyse the energy efficiency of a dome structure building through the BIM process. The aim is achieved by creating an architectural 3D model that includes the necessary Space element in order to reconcile it with the IDA-ICE software for analysing energy efficiency and summer overheating. Common modelling softwares Revit 2023, AutoCAD 2024 and Sketchup Pro 2024 have been used to create a 3D model of a suitable element at different stages of the process. As the last solution, modelling was also carried out in the IDA-ICE 5.0 software for analysing energy efficiency and summer overheating. Different software have different capabilities in terms of modelling and analysis, so not every software is suitable for preparing this analysis. A bigger problem arises with the choice of methods, which can be based on knowing the capabilities of modelling software. Different softwares offer several solutions to achieve the goal, so it is important to know the software you are using and reconcile it with the goal. This study uses methods which include building a model directly in a single software, with the aim of creating a geodesic dome with a frequency of 3V. To obtain the desired result, various techniques are used, including simplified geometry in modelling and combining data from models created in different software. As a result of the study, suitable software for modelling and bringing the model to a format that would provide the opportunity to export the necessary Space element in the IDA-ICE 5.0 analysis software for energy efficiency and summer overheating are identified. 41 By creating the desired model and importing the information, we achieve the opportunity to continue the BIM process of creating a dome building and its analysis. Knowing the energy efficiency advantages and problems of a dome building gives better results in planning the structure of a dome building in the future. Failure to arrive at a suitable model or simulation provides a basis for continuing the same research with other methods and software until a suitable and workable solution is found.