« gå tillbaka

Från BIM till digitala tvillingar för byggnader

John Wibrand

&

Betydelsen av datamodellering i kommersiella byggnader sträcker sig inte längre bara till utrymmes- och energieffektivitet. I dag omfattar det även skapandet av en levande modell av en byggnad i drift. 

 

Från BMS och BIM till digital tvilling? 

Ett fastighetsautomationssystem, eller BMS (Building Management System), reglerar och övervakar mekaniska och elektriska byggnadssystem. Byggnadsinformationsmodellering, eller BIM (Building Information Modeling), fokuserar på byggnaders utformning och konstruktion. En digital tvilling är en virtuell realtidsåtergivning av något, i det här fallet en byggnad. 

 

BIM programvara gör det möjligt att samarbeta i projekterings- och byggprocesserna genom att visualisera byggnaders fysiska och funktionella aspekter vilket underlättar för arkitekter och ingenjörer att skapa framstående byggnader. Även om BMS och BIM tangerar varandra har BIM hittills inte varit direkt avsett för en byggnads drift och skötsel, i synnerhet inte för realtidsdrift. 

 

En digital tvilling fungerar som en virtuell kopia av det fysiska objektet. Förbättrade funktioner för den digitala tvillingen kan innebära bättre funktioner i verkligheten som t.ex. bättre inomhusklimat och mindre energiförbrukning i byggnaden. 

 

Förbättrat byggnadssystem med en digital tvilling 

En digital tvilling kan använda många typer av data som input, såsom planlösningar från BIM, realtidsdata från sensorer i BMS, inklusive data från HVAC-system och andra system som belysnings-, brand-, säkerhetssystem samt anonymiserade data om användare och deras rörelser i byggnaden. 

 

Under designfasen simuleras byggnaden och dess utrustning för att optimera och förbättra en mängd olika aspekter såsom att identifiera och undvika hinder för installation, underlätta val av leverantörer, kostnads- och underhållsprognoser, konstruktionsrisker, systemfunktioner och systemintegreringar. Under uppförande konverteras simuleringsmodellerna till att bli byggnadens digitala tvilling och då kan den kompletteras med en del funktionalitet som inte finns i simuleringen. 

 

På utrustningsnivån kan den digitala tvillingen simulera inte bara utrustning utan också omkringliggande faktorer som påverkar utrustningen. På så sätt kan utrusningens prestanda och livslängd förbättras. Till exempel kan slitage förutspås vilket gör det möjligt att planera och genomföra underhåll innan utrustningen har gått sönder, vilket minskar risken för oönskade driftstopp som kan hända då de minst önskas, t.ex. en kylare som går sönder den varmaste dagen. 

 

På byggnadssystemnivån ger en digital tvilling information om hur byggnaden teoretiskt kommer att bete sig, vilket kan jämföras med hur den faktiskt beter sig. Denna information kan hjälpa till att identifiera avvikelser i byggnadens beteende. Kanske att ett rum läcker mer energi än vad det borde. 
Genom att kombinera data från utrustningen och byggnaden med
extern data kan inomhusklimatet optimeras utifrån t.ex. väder prognoser. Till exempel skulle byggnaden kunna förutsäga värmelasten som kommer genom fönstren på södersidan och på förhand justera kylan utifrån det.
 

 

Genom att köra simuleringar och experimentera med en digital tvilling kan driftavbrotten reduceras och byggnaden fungera mer effektivt.

 

Ett större helhetsgrepp i framtiden 

Den digitala tvillingen kommer att finnas med under byggnadens hela livscykel och utvecklas för att kontinuerligt ge en rättvisande bild av systemet och reagera på förändringar i belastning eller i energiförsörjningen och ge fastighetsansvariga möjligheter att optimera driften. 

 

Trenden kommer att vara att använda digitala tvillingar för att förstå användaren och dennes krav på arbetsplatsen. Då byggnader byggs med flexibilitet och med användarens välbefinnande i åtanke måste byggnadsinformationsmodeller också utvecklas så att även flexibla utrymmen och människors beteendemönster inkluderas.

 

Swegon kan leverera data till en digital tvilling av en byggnad men också använda dessa data till digitala tvillingmodeller av Swegonlevererade maskiner. Systemen som tillhandahålls av Swegon står för en stor del av byggnadens relevanta sensordata, men inte alla data för att generera en komplett modell av byggnaden. Det är viktigt att kunden kan ta del av denna information på ett lättillgängligt sätt. Så i stället för att lösa hela pusslet satsar vi på att ha stora pusselbitar som lätt kan passas in genom att använda standardprotokoll.