Simulating embodied carbon of buildings based on programmatic information and target frame solution
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2023-10-09
Department
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Building Technology (CIV)
Language
en
Pages
119 + 3
Series
Abstract
The purpose of this study was to find out if it is possible to simulate the embodied carbon of a building with different frame solutions in the programming phase, prior to design. Thereby the client could compare estimates of the embodied carbon with different frame solutions, simultaneously taking into account the effects of different solutions on the estimated target price and based on this information make data-informed decisions towards their specific targets. The study addresses the steering theory of Target Value Delivery and presents the principles in accordance with the Haahtela TVD® simulation model, how the embodied carbon of a building could be simulated. Finally, estimates for the embodied carbon and new-build price of a test case building with different frame solutions are simulated utilizing the described model. The test case building is an imaginary 7-story office building in the Helsinki Metropolitan Area, aiming to represent average new construction production of the specific building type in that location. The frame solutions studied in the simulations are the following: (1) a precast concrete frame; (2) a precast concrete-steel hybrid frame; and (3) a timber frame. When considering the whole project, the timber framed building was estimated to induce 22,9 % lower embodied carbon and to have 7,7 % higher new-build price than the precast concrete framed building. The concrete-steel hybrid framed building was estimated to induce 19,9 % higher embodied carbon and to have 1,9 % higher new-build price than the precast concrete framed building.Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, onko mahdollista simuloida rakennuksen tuotesidonnaiset kasvihuonekaasupäästöt hankkeen ohjelmointivaiheessa eri runkoratkaisuilla, ennen suunnittelua. Siten tilaaja voisi verrata arvioita rakennuksen tuotesidonnaisista päästöistä eri runkoratkaisuilla, samalla huomioiden eri ratkaisujen vaikutukset hankkeen arvioituun tavoitehintaan ja tehdä näiden tietojen perusteella tietoihin perustuvia päätöksiä kohti omia tavoitteitaan. Työssä käsitellään Target Value Delivery -ajattelufilosofian mukaista ohjausteoriaa sekä esitellään Haahtela TVD® -simulaatiomallin mukaiset periaatteet kuinka rakennuksen tuotesidonnaiset päästöt voidaan simuloida. Lopuksi työssä simuloidaan arviolaskelmat testitapausrakennuksen tuotesidonnaisista päästöistä sekä uudishinnasta eri runkoratkaisuilla, aikaisemmin kuvattua mallia hyödyntäen. Testirakennus on kuvitteellinen 7-kerroksinen toimistorakennus pääkaupunkiseudulla, joka pyrkii kuvaamaan keskimääräistä kyseistä rakennustyyppiä vastaavaa uudisrakennustuotantoa kyseisellä alueella. Simulaatioissa tutkittavat runkoratkaisut ovat: (1) betonielementtirunko; (2) betonielementti-teräshybridirunko; ja (3) puurunko. Koko hanketta tarkasteltaessa puurunkoisen rakennuksen arvioitiin aiheuttavan 22,9 % vähemmän tuotesidonnaisia päästöjä kuin betonielementtirunkoisen rakennuksen, ja sen uudishinnan arvioitiin olevan 7,7 % korkeampi kuin betonielementtirunkoisen rakennuksen. Hybridirunkoisen rakennuksen puolestaan arvioitiin aiheuttavan 19,9 % enemmän tuotesidonnaisia päästöjä kuin betonielementtirunkoisen rakennuksen ja sen uudishinnan arvioitiin olevan 1,9 % korkeampi kuin betonielementtirunkoisen rakennuksen.Description
Supervisor
Fink, GerhardThesis advisor
Pennanen, AriKeywords
target value delivery, LCA, simulation, embodied carbon, carbon footprint