A review of BIM-based energy analysis tools for leed certification process

Abstract

In the recent years, there has been a growing interest among designers and owners to use systems developed to assess building performance with the intention of achieving sustainability in the construction industry. Estimating the energy performance of buildings and calculating the related costs necessitate using a standardized method for measurement. To serve this purpose, green building rating and certification systems (GBRCSs) have been established to assist construction professionals in developing designs with better energy performances by having insights on the building energy consumption characteristics. GBRCSs reward relative levels of building performance with specific environmental goals and requirements. The world’s most widely used GBRCS is the Leadership in Energy & Environmental Design (LEED) developed by the United States Green Building Council (USGBS). Therefore, this study aims to investigate the extent to which Building Information Modelling (BIM)-based energy analysis and design tools can assist the construction professionals in the certification process of LEED. The goal of this thesis is to demonstrate in what ways BIM-based energy analysis and design tools can support construction project teams in pursuit of LEED certification for their projects. To achieve this objective, a residential building is modelled in Autodesk Revit and then exported to three other BIM-based energy analysis tools, namely eQUEST, EnergyPlus and Integrated Environmental Solutions – Virtual Environment (IES-VE). Applicability of LEED v4 ‘Building Design and Construction (BD+C): Multifamily Midrise’ credits are examined through detailed investigation of the features of the four abovementioned BIM-based tools. Based on the findings of this study, flowcharts are developed to help project participants to make better decisions on how to use BIM-based tools in LEED processes that aim to construct more energy efficient buildings. Also, the findings are useful in understanding how to use these tools to achieve higher scores in green building certification processes of the LEED.Son yıllarda inşaat sektöründe sürdürülebilirliği sağlamak amacıyla, tasarımcılar ve mal sahipleri arasında bina performansını değerlendirmek için geliştirilen sistemlerin kullanımına olan ilgi artmıştır. Binaların enerji performansının ve ilgili maliyetlerin tahmininin yapılabilmesi, standart hale getirilmiş ölçüm metotlarının kullanılmasını gerekli kılmaktadır. Bu amaca hizmet etmek için, yeşil bina sınıflandırma ve sertifikasyon sistemleri inşaat sektörü çalışanlarının binaların enerji tüketim karakteristikleri hakkında bilgi sahibi olarak daha iyi performansa sahip tasarımlar ortaya koyabilmeleri niyetiyle kurulmuştur. Dünyada en yaygın kullanılan yeşil bina sınıflandırma ve sertifikasyon sistemi, Amerikan Yeşil Binalar Konseyi (USGBC) tarafından kurulan Leadership in Energy and Environmental Design (LEED)’dır. Buna bağlı olarak, bu çalışma Yapı Bilgi Modellemesi (BIM)-tabanlı enerji analizi ve tasarım araçlarının inşaat sektörü çalışanlarına LEED sertifikasyon sistemi sürecinde ne derece destek olabileceğini araştırmayı hedeflemektedir. Bu tezin amacı, BIM-tabanlı enerji analizi ve tasarım araçlarının inşaat projelerinin LEED sertifikasyonu almasında proje ekiplerine ne şekilde destek olabileceğini göstermektir. Bu hedef doğrultusunda, bir konut projesi Autodesk Revit kullanılarak modellenmiş ve sonrasında üç adet daha BIM-tabanlı yazılıma (eQUEST, EnergyPlus ve Integrated Environmental Solutions – Virtual Environment (IES-VE)) aktarılmıştır. LEED v4 “Bina Tasarım + İnşaat (BD+C): Orta Yükseklikte Bina (Multifamily Midrise)” kredilerinin uygulanabilirliği yukarıda bahsedilen dört BIM-tabanlı aracın detaylı araştırılması yoluyla incelenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları ışığında, proje paydaşlarının enerji tasarruflu binalar inşa edilmesini amaçlayan sürdürülebilir bina tasarım süreçlerinde BIM-tabanlı yazılımları nasıl kullanabileceklerine dair kararlar vermelerine yardımcı olacak akış şemaları oluşturulmuştur. Çalışmanın sonuçları ayrıca, BIM-tabanlı yazılımların LEED yeşil bina sertifikasyon sürecinde daha yüksek skorlar edebilmek için nasıl kullanılabileceği konusunda bilgi sunmaktadır.