Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Das Projekt zielt darauf ab, die CO2-Dimension von Anfang an in den Entwurfsprozess zu integrieren und dabei mehrere Kriterien zu berücksichtigen, da CO2 nicht der einzige Faktor für die Dimensionierung ist, um Gebäude mit einer Netto-Null-Zielvorgabe zu erreichen. Das Projekt stützt sich auf Makro-Komponenten-Bibliotheken, die eine Auswahl von vorab bemessenen Elementen in der Entwurfsphase ermöglichen, wirft jedoch mehrere Fragen auf: Sind diese Datenbanken vollständig? Ist es möglich, die Wärme-, Brand-, Kohlenstoff- und Akustikleistung in diesem Maßstab zuzuordnen, der die Herausforderungen des Gebäudes widerspiegelt? Führt diese Leistung zu einem Anstieg der Emissionen in den detaillierten Projekten und gibt es Lücken in den Datenbanken? Das Projekt bietet eine vergleichende Analyse von Gebäudetypologien und Komponenten, untersucht Abweichungen in den einzelnen Phasen und definiert anfängliche Grenzwerte für Emissionen und funktionale Anforderungen. Die Studie basiert auf konstruktiven Details aus bestehenden Datenbanken und Projekten, die von den Partnerarchitekten realisiert wurden
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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For net-zero buildings, the project aims to integrate the carbon dimension right from the start of the design process, in a multi-criteria approach, since carbon is not the only dimensioning factor. It relies on macro-component libraries to select pre-dimensioned elements in the pre-project phase, but raises several questions: are these databases exhaustive? Is it possible to assign thermal/fire/carbon/acoustic performances at this scale that reflect the building's challenges? Do these performances lead to higher emissions in detailed projects, and are there any gaps in the databases? The project offers a comparative analysis of building typologies and components, examining deviations along the phases, while defining initial limits in terms of emissions and functional requirements. The study is based on construction details drawn from existing databases and projects carried out by partner architects.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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Pour des bâtiments net-zéro en objectif, le projet vise à intégrer la dimension carbone dès le début du processus de conception, dans une approche multi critères, car le carbone n’est pas le seul facteur de dimensionnement. Il s’appuie sur les bibliothèques de macro-composants permettant une sélection d’éléments pré-dimensionnés en avant-projet, mais soulève plusieurs questions : ces bases de données sont-elles exhaustives? Est-il possible d’assigner des performances thermique/feu/carbone/ acoustique à cette échelle reflétant les enjeux du bâtiment? Est-ce que ces performances engendrent des hausses d’émissions dans les projets détaillés et y-a-t-il des lacunes dans les bases de données ? Le projet offre une analyse comparative des typologies constructives et des composants, en examinant les écarts au long des phases, tout en définissant des limites initiales en termes d’émissions et exigences fonctionnelles. L’étude se base sur des détails constructifs issus de bases de données existantes et de projets réalisés par les architectes partenaires.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Das Projekt TypoBuildZero ist im Kontext der drastischen Reduktion der Treibhausgasemissionen im Gebäudesektor einzuordnen, insbesondere im Bereich des Wohnungsbaus und der Wohnbauten mit mehreren Einheiten. Die Ausgangslage ist geprägt von einem wachsenden Bedarf an zuverlässigen Werkzeugen, um Gebäude zu entwerfen, die mit den Net-Null-Zielen kompatibel sind, während die be-stehenden Makro-Bauteilkataloge (Lignum, Bauteilkatalog, Minergie usw.) heterogen, unvollständig und nur schwer direkt nutzbar sind. Das Hauptziel des Projekts besteht darin, eine konsistente Kette aufzu-bauen, die von den regulatorischen Anforderungen und den Klimazielen bis hin zu den konstruktiven Bauteilentscheiden in der Vorprojektphase reicht, und die Abweichung zwischen den in frühen Phasen geschätzten THG-Bilanzen und den in der Ausführung festgestellten Werten zu bewerten. Der Ansatz beruht auf drei Pfeilern. Der erste ist die Definition von Archetypen für Wohngebäude (Ein-familienhaus oder kleines Mehrfamilienhaus, mittleres Mehrfamilienhaus, grosses Mehrfamilienhaus), die mit den Brandschutzanforderungen des VKF abgestimmt sind, um die Anforderungen in Bezug auf Brand, Akustik, Wärme und Kohlenstoff systematisch mit den häufigsten konstruktiven Situationen zu verknüpfen. Der zweite Pfeiler ist der Aufbau einer gemeinsamen Datenbank von Makro-Bauteilen auf Grundlage der bestehenden Kataloge durch Harmonisierung der Formate, Bereinigung und Korrektur der Daten sowie die systematische Neuberechnung der wichtigsten Metadaten (Dicke, Masse, U-Wert, THG-Emissionskennwert) aus der Schichtzusammensetzung. Diese Datenbank ist mit dem Werkzeug Autospec gekoppelt, das die Anforderungen aus Normen und Projektzielen (maximaler U-Wert, Brandschutzklassen, akustische Zielwerte, THG-Kriterien) in Filter übersetzt, welche die Auswahl und den Vergleich von Konstruktionslösungen in der Vorprojektphase ermöglichen. Der dritte Pfeiler ist die Einführung eines Mengenermittlungsmodells auf Basis des elementbasierten Baukostenplans - Hochbau (eBKP-H), um die Vergleichbarkeit der Ökobilanzen zwischen dem vereinfachten Vorprojekt (SIA 2032), dem Vorprojekt TypoBuildZero und der Ausführungsphase für eine Reihe von realen Fallstudien sicher-zustellen. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass die heute verfügbaren Makro-Bauteilkataloge in ihrem jetzigen Zu-stand nicht ausreichen, um eine robuste Planung in Bezug auf die Klimaziele zu gewährleisten: Es fehlen strukturelle und akustische Informationen, es gibt Lücken in bestimmten Typologien und es man-gelt an integrierten Filterwerkzeugen. Das Projekt hat jedoch die Grundlage für eine harmonisierte Datenbank und eine Entscheidungshilfe gelegt, die von Architekturbüros bereits in der Vorprojektphase eingesetzt werden können, sowie einen Rahmen für Mengenermittlungen und Ökobilanzen, der die Vergleichbarkeit der THG-Bilanzen entlang des gesamten Planungsprozesses sicherstellt. Die laufenden Arbeiten an den neun Fallstudien werden es ermöglichen, den «Performance Gap» zwischen den Vorprojektabschätzungen und den Ausführungsergebnissen zu quantifizieren und konkrete Empfehlungen zur Verbesserung der Makro-Bauteilkataloge, zur Weiterentwicklung der Planungspraktiken und zur Angleichung der Projekt-Klimaziele an die Netto-Null-Absenkpfad für den schweizerischen Wohngebäudebestand zu formulieren.
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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The TypoBuildZero project is situated in the context of drastically reducing greenhouse gas emissions from the building sector, particularly in multi-unit residential buildings. The starting point is characterised by a growing need for reliable tools to design buildings compatible with net-zero targets, while existing macro-component databases (Lignum, Bauteilkatalog, Minergie, etc.) are heterogeneous, incomplete and difficult to use directly. The main objective of the project is to establish a consistent chain linking regulatory requirements and carbon targets to constructive component choices in the early design phase, and to assess the gap between carbon balances estimated at early stages and those observed during execution. The approach is based on three pillars. The first is the definition of residential building archetypes (single-family or small multi-family building, medium multi-family building, large multi-family building) aligned with AEAI fire safety requirements, in order to systematically connect fire, acoustic, thermal and carbon constraints to the most common construction situations. The second is the construction of a shared macro-component database, built from existing catalogues through the harmonisation of formats, clean-ing and correction of data, and systematic recalculation of key metadata (thickness, mass, U-value, carbon impact) from the layered composition. This database is coupled with the Autospec tool, which translates code requirements and project targets (maximum U-value, fire resistance classes, acoustic targets, carbon criteria) into filters that enable the selection and comparison of construction solutions in the early design phase. The third pillar is the implementation of a quantity take-off model based on the eCCC-bât code, in order to ensure the comparability of life-cycle assessments between simplified early design (SIA 2032), TypoBuildZero early design and execution phase for a set of real case studies. The first results show that the macrocomponent catalogues available today are, in their current state, insufficient to guarantee robust design with respect to carbon targets: structural and acoustic information is missing, there are gaps in certain typologies, and integrated filtering tools are lacking. The project has nevertheless laid the foundations for a harmonised database and a decision-support tool that can be used by architects from the early design stage, as well as a framework for quantity take-off and LCA ensuring the comparability of carbon balances throughout the project process. Ongoing work on the nine case studies will make it possible to quantify the performance gap between early design estimates and execution results, and to formulate concrete recommendations for improving macrocomponent catalogues, evolving design practices and aligning project-level carbon targets with net-zero trajectories for the Swiss residential building stock.
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Le projet TypoBuildZero s’inscrit dans le contexte de la réduction drastique des émissions de gaz à effet de serre du secteur du bâtiment, en particulier pour le logement collectif. La situation de départ est marquée par un besoin croissant d’outils fiables pour concevoir des bâtiments compatibles avec les objectifs net-zéro, alors même que les bases de données de macro-composants existantes (Lignum, Bauteilkatalog, Minergie, etc.) sont hétérogènes, incomplètes et difficilement exploitables directement. L’objectif principal du projet est de mettre en place une chaîne cohérente allant des exigences régle-mentaires et des objectifs carbone jusqu’aux choix de composants constructifs en avant-projet, et d’éva-luer l’écart entre les bilans carbone estimés en phase précoce et ceux constatés en exécution. L’approche repose sur trois piliers. Le premier est la définition d’archétypes de bâtiments de logement (maison ou petit collectif, moyen collectif, grand collectif) alignés avec les exigences de protection in-cendie AEAI, afin de relier de manière systématique les contraintes feu, acoustique, thermique et car-bone aux situations constructives les plus courantes. Le deuxième est la construction d’une base de données commune de macro-composants, à partir des catalogues existants, par harmonisation des formats, nettoyage et correction des données et recalcul systématique des métadonnées clés (épais-seur, masse, valeur-U, impact carbone) à partir de la composition en couches. Cette base est couplée à l’outil Autospec, qui traduit les exigences des normes et des objectifs de projet (valeur-U maximale, classes feu, cibles acoustiques, critères carbone) en filtres permettant de sélectionner et comparer des solutions constructives en phase d’avant-projet. Le troisième pilier est la mise en place d’un modèle de métrés basé sur le code eCCC-bât, afin d’assurer la comparabilité des analyses de cycle de vie entre avant-projet simplifié (SIA 2032), avant-projet TypoBuildZero et phase d’exécution pour une série de cas d’étude réels. Les premiers résultats montrent que les catalogues de macro-composants disponibles aujourd’hui ne suffisent pas, en l’état, à garantir une conception robuste vis-à-vis des objectifs carbone : manque d’in-formations structurelles et acoustiques, lacunes dans certaines typologies, absence d’outils de filtrage intégrés. Le projet a toutefois permis de poser les fondations d’une base harmonisée et d’un outil d’aide à la décision utilisables par les architectes dès l’avant-projet, ainsi qu’un cadre de métrés et d’analyse de cycle de vie (ACV) assurant la comparabilité des bilans carbone le long du processus de projet. Les travaux en cours sur les 9 cas d’étude permettront de quantifier le « performance gap » entre les esti-mations d’AP et les résultats d’exécution, et de formuler des recommandations concrètes pour l’amélio-ration des catalogues de macro-composants, l’évolution des pratiques de conception et l’alignement des objectifs carbone de projet avec les trajectoires net-zéro pour le parc résidentiel suisse.
Zugehörige Dokumente
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