Hur kan vi samarbeta inom byggsimulering? Per Sahlin, EQUA Simulation AB, Sweden,

Transkript

1 Hur kan vi samarbeta inom byggsimulering? Per Sahlin, EQUA Simulation AB, Sweden,

2 Bakgrund Sent åttiotal: NMF (Neutral Model Format) FoU vid Institutet för Tillämpad Matematik och KTH Ny teknik för ekvationsbaserad modellering med förkompilerade komponentmodeller 1995: IDA-konsortium + företag 1998: IDA Klimat och Energi v. 1.0 Produkter idag: IDA Tunnel väg- och tågtunnlar IDA Klimat och Energi IDA Room gratissimulering på webben Företagsanpassningar: Termodeck, Danfoss, Skanska, VELUX, Swegon, Fläkt Woods... Specialanpassningar: borrhålslager, isrinkar, simbassänger.

3 Det finns goda möjligheter att göra nytta The opportunity for energy savings through building efficiency gains is tremendous. The building sector consumes about 40 percent of the energy used in the United States and is responsible for nearly 40 percent of greenhouse gas emissions. Compare this with the entire transport sector which represents only about 28 percent of energy use. A 50 percent reduction in buildings energy usage would be equivalent to taking every passenger vehicle and small truck in the United States off the road. A 70 percent reduction in buildings energy usage is equivalent to eliminating the entire energy consumption of the U.S. transportation sector. These levels of energy reduction in buildings are achievable but the United States today lacks the market and the underlying science and technology infrastructure to broadly realize these levels of efficiency improvements Dr. Michael McQuade, U.S. Senate Committee on Energy and Natural Resources Testimony, February 26, 2009

4 Simuleringsverktyg kommer att behövas We need computer design tools for commercial and residential buildings that enable reductions in energy consumption of up to 80 percent with investments that will pay for themselves in less than 10 years Secretary of Energy Dr. Steven Chu, House Science Committee Testimony, March 17, 2009

5 Intressenter och komplexitet kunder leverantörer kommersiellt arkitekter VVS-konsulter energiexperter fastighetsförvaltare tillverkare - byggnad tillverkare - luft tillverkare - vatten tillverkare - ljus tillverkare - reglersystem simuleringsföretag CAD-företag offentligt forskare nya systemkoncept forskare nya modeller tidiga skeden as built enkla bostäder sjukhus/labb

6 Vi behöver en gemensam paradigm kunder leverantörer kommersiellt arkitekter VVS-konsulter energiexperter fastighetsförvaltare tillverkare - byggnad tillverkare - luft tillverkare - vatten tillverkare - ljus tillverkare - reglersystem simuleringsföretag CAD-företag offentligt forskare nya systemkoncept forskare nya modeller tidiga skeden as built enkla bostäder sjukhus/labb

7 Poängen med ekvationsbaserade modeller 1 Traditionellt angreppssätt GUI Common Framework Envelope & Zone Heat Balance Climate & Radiation Shading HVAC Multizone Air Models & Solution Models & Solution Models & Solution Models & Solution Models & Solution Specialskrivna subrutiner för varje delområde Industry specific Liten utvecklargrupp med god kännedom om systemet Hårt knutet till tillämpningsområdet

8 Poängen med ekvationsbaserade modeller 2 Ekvationsbaserat angreppssätt GUI Equation Based Framework Envelope & Zone Heat Balance Models Climate & Radiation Models Modeller och lösningsmetoder är strikt åtskilda Ej knutet till speciellt tillämpningsområde Numerical Solver 1 Numerical Solver 2 Symbolic Processor Industry independent Language Parser Shading Models HVAC Models Industry specific

9 DAE-baserade modellspråk uttryck = uttryck Algebraiska och differentialekvationer Tillägg för hantering av hysteres, händelser och diskontinuiteter Kopplingar mellan komponenter som innehåller flera variabler och som motsvarar fysiska kopplingar Automatisk generering av exekverbar kod

10 Poängen med ekvationsbaserade modeller 3 Utvecklare kan arbeta oberoende av varandra med begränsad kunskap om helheten Det är lätt att återanvända andra utvecklares delresultat (också halvfärdiga) Det slutgiltiga programmet kan enkelt anpassas till det aktuella behovet

11 Detta är paradigmen

12 Frågor? Hur kan vi samarbeta inom byggsimulering? Per Sahlin, EQUA Simulation AB, Sweden,