A Bidirectional framework for BIM and agent-based models in building energy simulation : master thesis

Memari, Armin (avtor), Pajek, Luka (mentor), Pigliautile, Ilaria (komentor)

This work addresses the significant “performance gap” in building energy simulation, which arises when fixed, standardized occupancy schedules are used in traditional BIM workflows. To improve prediction accuracy, this study presents a novel automated framework for bidirectional integration between Building Information Modeling (BIM) and Agent-Based Modeling (ABM). The framework uses a fivelayer workflow for closed-loop data exchange between a detailed Autodesk Revit model and the ABM platform. In practice, the BIM model is exported to ABM platform, where high-fidelity simulations generate dynamic, space-specific occupancy profiles from simulated occupant movements. The core contribution is a custom pyRevit add-in that automatically reintegrates these ABM-generated schedules into the Revit environment. By replacing uniform static schedules with dynamic ones, this process refines the internal load assumptions in energy simulations. Comparative analysis shows that incorporating the dynamic occupancy data has a measurable impact on simulation outcomes, notably changing metrics like annual Energy Use Intensity (EUI) and operational carbon emissions. The results confirm that automated, bidirectional BIM–ABM integration is both feasible and valuable for making building performance simulations more realistic. Ultimately, this framework offers a scalable approach for embedding human behavior dynamics into the design process, leading to more energy-efficient, occupant-centric buildings.

• Jezik: Angleški jezik
• Ključne besede: master thesis, BIM-ABM integration, building energy simulation, occupancy behavior, Building information modeling (BIM), dynamic scheduling, agent-based modeling (ABM)
• Vrsta gradiva: Magistrsko delo/naloga
• Tipologija: 2.09 - Magistrsko delo
• Organizacija: FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
• Kraj izida: Ljubljana
• Založnik: [A. Memari]
• Leto izida: 2025
• Št. strani: 1 spletni vir (1 datoteka PDF (X, 66 str.))
• PID: 20.500.12556/RUL-173843
• UDK: 004.414.23:620.92(043.2)
• COBISS.SI-ID: 254219779
• Datum objave v RUL: 24.09.2025

Sekundarni jezik

• Jezik: Slovenski jezik
• Naslov: Dvosmerna integracija agentnih modelov z BIM za simulacijo energijske učinkovitosti stavb : magistrsko delo

Izvleček

To delo obravnava pomembno “vrzel v učinkovitosti” pri energijski simulaciji stavb, ki nastane, kadar se v tradicionalnih delovnih tokovih BIM uporabljajo fiksni, standardizirani urniki zasedenosti. Za izboljšanje natančnosti napovedovanja raziskava predstavlja nov, avtomatiziran okvir za dvosmerno integracijo med informacijskim modeliranjem stavb (BIM) in modeliranjem z agenti (ABM). Okvir uporablja petplastni delovni tok za kroženje podatkov med podrobnim modelom v Autodesk Revit in platformo ABM. V praksi se BIM model izvozi v ABM, kjer visoko ločljive simulacije na podlagi gibanja uporabnikov ustvarijo dinamične, prostoru prilagojene profile zasedenosti. Osrednji prispevek je namenski vtičnik pyRevit, ki samodejno ponovno integrira urnike, ustvarjene z ABM, v okolje Revita. Z nadomestitvijo enotnih statičnih urnikov z dinamičnimi se izboljšajo predpostavke o notranjih obremenitvah v energijskih simulacijah. Primerjalna analiza pokaže, da vključitev dinamičnih podatkov o zasedenosti merljivo vpliva na rezultate simulacij, pri čemer se pomembno spremenijo kazalniki, kot sta letna intenzivnost rabe energije (EUI) in operativne emisije ogljika. Rezultati potrjujejo, da je avtomatizirana, dvosmerna integracija BIM–ABM izvedljiva pomembna za doseganje bolj realističnih simulacij učinkovitosti stavb. Predlagani okvir tako ponuja razširljiv pristop za vključevanje dinamike človeškega vedenja v proces načrtovanja, kar vodi k energijsko učinkovitejšim in uporabniku prijaznejšim stavbam.

• Ključne besede: magistrska dela, integracija BIM-ABM, simulacija energijske učinkovitosti stavb, vedenje upravljalcev, informacijsko modeliranje zgradb (BIM), dinamično načrtovanje, agentno modeliranje (ABM)