Towards a green digital twin for life cycle analysis of building’s renovation : master thesis No.: 285/II. GR-BIM

Della Penna, Fabrizia (author), Pajek, Luka (mentor), Tagliabue, Lavinia Chiara (comentor)

This thesis presents a transformative approach to sustainable construction practices. It focuses on two core aspects: enhancing interoperability between Autodesk Revit and One Click LCA and implementing Dynamic Life Cycle Assessment (DLCA) analysis. In the interoperability domain, the study streamlines data exchange between design and LCA tools, significantly improving material recognition and automating processes. Standardized naming conventions and innovative tools like Dynamo scripts facilitate real-time links between Environmental Product Declarations (EPDs) and the model, ensuring up-to-date information. While some manual intervention remains necessary, the benefits in precision and efficiency are substantial. Furthermore, this work explores DLCA through a theoretical framework for the integration of Green Digital Twins. It provides a holistic view of building material impacts throughout their lifecycle, including indoor performance monitoring via RFID-based asset tracking and LoRa networks. The study also emphasizes the significance of standardized data collection for building components, ensuring data quality and enabling ongoing monitoring. Additionally, the thesis underscores the need to consider evolving energy sources in LCA studies. It demonstrates how accounting for potential shifts in the energy mix can impact LCA analysis results. This research culminates in applying these concepts to the case study of Casa del Capitano, a rehabilitated historical building in Verona, illustrating the feasibility of implementing these innovative approaches in real-world scenarios.

• Language: English
• Keywords: civil engineering, master thesis, BIM, sustainability, building materials LCA, environmental product declarations, dynamic life cycle assessment (DLCA), green digital twins
• Work type: Master's thesis/paper
• Typology: 2.09 - Master's Thesis
• Organization: FGG - Faculty of Civil and Geodetic Engineering
• Place of publishing: Ljubljana
• Publisher: [F. Della Penna]
• Year: 2023
• Number of pages: XVI, 82 str.
• PID: 20.500.12556/RUL-151171-c8d11a6b-2286-3aca-78a1-a7299af526a6
• UDC: 005.71-021.131:691(450.342)(078.7)(043.3)
• COBISS.SI-ID: 178942979
• Publication date in RUL: 30.09.2023

DELLA PENNA, Fabrizia, 2023, Towards a green digital twin for life cycle analysis of building’s renovation : master thesis No.: 285/II. GR-BIM [online]. Master’s thesis. Ljubljana : F. Della Penna. [Accessed 18 April 2025]. Retrieved from: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=eng&id=151171

Secondary language

• Language: Slovenian
• Title: Koraki k zelenemu digitalnemu dvojčku za analizo življenjskega cikla pri prenovah stavb : magistrsko delo št.: 285/II. GR-BIM

Abstract

Magistrsko delo predstavlja spremenjeni pristop k trajnostnim gradbenim praksam. Osredotoča se na dve ključni področji: izboljšanje interoperabilnosti med programoma Autodesk Revit in One Click LCA ter izvajanje dinamične analize življenjskega cikla (DLCA). Na področju interoperabilnosti študija poenostavlja izmenjavo podatkov med načrtovalskimi orodji in orodji za analizo okoljskega vpliva, kar bistveno izboljša prepoznavanje materialov in avtomatizira procese. Standardno poimenovanje in inovativna orodja, kot so skripte Dynamo, omogočajo povezave med okoljskimi deklaracijami izdelkov (EPD) in modelom v realnem času in zagotavljajo posodobljene informacije. Čeprav je v modelu nekaj ročnih sprememb še vedno potrebnih, so prednosti v natančnosti in učinkovitosti znatne. Poleg tega delo raziskuje DLCA prek teoretičnega okvira za integracijo zelenih digitalnih dvojčkov. Ponuja celosten vpogled v vplive gradbenih materialov skozi celoten njihov življenjski cikel, vključno z nadzorom učinkov v zaprtih prostorih prek sledenja sredstev z uporabo RFID in omrežij LoRa. Študija poudarja tudi pomembnost standardiziranega zbiranja podatkov za gradbene komponente, kar zagotavlja kakovost podatkov in omogoča njihov trajni nadzor. Poleg tega magistrsko delo poudarja pomembnost upoštevanja razvijajočih se energetskih virov pri analizah življenjskega cikla. Dokazuje, kako lahko upoštevanje morebitnih sprememb v energetski mešanici vpliva na rezultate analize življenjskega cikla. V raziskavi je uporaba predstavljenih konceptov prikazana na primeru študije Casa del Capitano, obnovljene zgodovinske stavbe v Veroni, kar ilustrira izvedljivost uvedbe inovativnih pristopov v realnih scenarijih.

• Keywords: gradbeništvo, magistrska dela, GR, BIM, trajnostni razvoj, življenjski cikel gradbenih materialov, okoljska deklaracija proizvoda, dinamična analiza življenjskega cikla (DLCA), zeleni digitalni dvojček