Kan AI bidra till bättre dagljusplanering i ny- och ombyggnadsprojekt? Just nu utvecklas en självlärande modell för dagsljusanalys, för svenska förhållanden.
Bakom initiativet står en internationell grupp arkitekter, byggnadsingenjörer och dataanalytiker med finansiering från Belysningsstiftelsen.
– Vårt mål är att med hjälp av maskininlärning utveckla en AI-modul som kan kopplas till arkitektens BIM-program, säger arkitekten Alejandro Pacheco Dieguez.
Det hela började med en kurs i maskininlärning och arkitektur vid University of Barcelona. Då möttes Alejandro Pacheco Dieguez, Libny Pacheco, Stasya Fedorova och Christoph Berkmiller som nu utvecklar en AI-modell för dagljusanalys vid byggprojekt.
Alejandro Pacheco Dieguez är arkitekt specialiserad på environmental design och har jobbat på flera ledande svenska arkitektfirmor.
– Jag kände att jag hade behov av mer kraftfulla verktyg i mitt arbete som arkitekt. Under kursen i Barcelona undersökte vi möjligheterna att använda maskininlärning och AI på ett effektivt sätt i dagsljusplanering, och därmed underlätta arkitektens arbete, berättar han.
Komplex process kan förenklas med AI
Att göra dagsljussimuleringar är tidskrävande. Förutom själva dagsljusinfallet måste arkitekten ta hänsyn till andra faktorer: exempelvis fönster- och rumskonfiguration, material eller externa hinder som andra byggnader.
Vid en traditionell dagsljusanalys skickas all denna data vidare för simulering och det är först när den är klar som arkitekten får en uppfattning om huruvida lösningen hen gjort uppfyller dagsljuskraven eller inte. Det kan bli ganska många vändor innan man som arkitekt vet att man har träffat rätt när det gäller dagsljuskraven.
Och så fort projektet förändras – väggar och fönster flyttas eller materialen ändras – så måste simuleringarna göras om.
Christoph Berkmiller, Alejandro Pacheco Dieguez, Stasya Fedorova och Libny Pacheco utvecklar en ”dagsljus-AI” .
Genom den AI-modul som gruppen utvecklar är tanken att arkitekten ska kunna få en omedelbar indikation på hur olika lösningar och förändringar påverkar dagsljuset i byggnaden direkt till BIM-systemet. Det skulle i sin tur innebära att man har större möjlighet att träffa rätt när det är dags för själva dagsljussimuleringen.
– Beroende på vilken noggrannhet vi uppnår med den prediktiva modellen, skulle vi till och med kunna avstå från att genomföra simuleringar. Prognoserna skulle kunna användas som en simuleringsmetod för att visa överensstämmelse med Boverkets Byggregler och inte bara som ett ungefärligt verktyg under processen, förklarar Alejandro Pacheco Dieguez.
Bättre hållbarhet
En ”dagsljus-AI” skulle alltså kunna spara mycket tid och pengar i ny- och ombyggnadsprojekt; men Alejandro och hans kollegor drivs framförallt av hållbarhetsperspektivet.
– Det här är en viktig fråga på flera plan. Dagsljuskravet infördes 2016 och industrin har kämpat för att anpassa sig. Samtidigt är dagsljuskravet just nu politiskt ifrågasatt när behovet av fler bostäder har lett till att man vill förenkla byggprocessen på olika sätt. Men skulle man ta bort kravet på dagsljus i byggnader skulle det få konsekvenser för det mänskliga välbefinnandet – att vi utnyttjar dagsljuset inomhus är viktigt för den mentala hälsan. Det skulle också innebära negativ klimatpåverkan, eftersom energiförbrukningen för belysning skulle öka. Vår vision med projektet är att förenkla dagsljusberäkningarna så att det blir lättare att använda och därmed säkerställa att dagsljuskravet blir kvar.
Testkörs hos LINK och White
Just nu pågår arbetet med att träna AI-modellen och ta fram en algoritm. En prototyp kommer att vara klar på försommaren och kommer då att testköras i ett pilotprojekt hos Link Arkitektur och White Arkitekter. Om allt går enligt plan kommer de första resultaten att presenteras på Velux Daylight Symposium i Köpenhamn i september.
Det kommer också att hållas en workshop i Stockholm, troligen även i Malmö och Göteborg.
Projektet har fått finansisering av Belysningstiftelsen.
– Det här projekt kan bidra till att öka arkitekters kompetens inom dagsljus, samtidigt som man förbättrar livsmiljön för människor och bidrar till ett mer hållbart samhälle, konstaterar Belysningsstiftelsens ordförande, Lena Gustafsson.
– För oss på Belysningsstiftelsen finns det också en självklar koppling mellan dagsljusplanering och belysningsteknik. Rätt planerade och dokumenterade dagsljusförhållanden underlättar belysningsplaneringen, ökar den visuella och emotionella komforten och minskar energiförbrukningen.
Bertil och Britt Svenssons stiftelse för belysningsteknik främjar forskning och utbildning i belysningsteknik. Varje år delas 10 miljoner kronor i stipendier ut till personer och institutioner inom belysningsområdet. Stiftelsen grundandes 1985.
