Open data platform for buildings' circularity assessment at early design stage
Authors
Morkunaite, Lina ; Al-Naber, Fayez Haitham
Term
4. Semester
Publication year
2021
Submitted on
2021-01-08
Pages
175
Abstract
Environmental problems are undeniable, and the construction industry is the top polluter and the largest consumer of natural resources. Today’s linear economy (take–make–dispose) turns materials into waste at the end of a product’s life and drives further resource use. A circular economy aims to keep products and materials in use for longer and eliminate waste. In the built environment, however, circular economy practices are still rare for many reasons. This thesis focuses on one barrier: the lack of practical technical tools to move toward more circular buildings. The early design phase is the best time to evaluate future impacts because changes are easiest and least costly then, yet designers are not equipped with the tools and data they need to assess circularity. The study reviews existing assessment tools, models and strategies, and explores how the required data for circularity assessment can be retrieved. Based on the findings, it proposes a new assessment framework that uses Semantic Web technologies (web standards that give data shared meaning) and Linked Open Data (publicly linked, open datasets) to structure and openly share product circularity information in a common database. As a proof of concept, the thesis presents the first prototype of a new BCAO ontology, a formal data model designed to help structure the heterogeneous and scattered manufacturer product data needed for circularity assessment.
Miljøproblemer er uomtvistelige, og byggebranchen er den største forurener og den største forbruger af naturressourcer. Den nuværende lineære økonomi (tage–fremstille–smide væk) gør materialer til affald ved slutningen af et produkts liv og skubber til yderligere ressourceforbrug. En cirkulær økonomi har til formål at holde produkter og materialer i kredsløb længere og eliminere affald. I det byggede miljø er implementeringer af cirkulær økonomi dog stadig sjældne af mange grunde. Dette speciale fokuserer på én barriere: mangel på praktiske, tekniske værktøjer til at bevæge sig mod mere cirkulære bygninger. Den tidlige designfase er det bedste tidspunkt at vurdere fremtidige konsekvenser, fordi ændringer her er lettest og billigst, men designere er ikke udstyret med de nødvendige værktøjer og data til at vurdere cirkularitet. Studiet gennemgår eksisterende vurderingsværktøjer, modeller og strategier og undersøger, hvordan de nødvendige data til cirkularitetsvurdering kan indhentes. På baggrund af resultaterne foreslås et nyt vurderingsrammeværk, der udnytter det semantiske web (webstandarder, der giver data entydig betydning) og Linked Open Data (offentligt tilgængelige, sammenkædede datasæt) til at strukturere og åbent dele information om produkters cirkularitet i en fælles database. Som proof-of-concept præsenteres den første prototype af en ny BCAO-ontologi, en formel begrebsmodel, der er udviklet til at hjælpe med at strukturere de heterogene og spredte producenters produktdata, som kræves til cirkularitetsvurdering.
[This apstract has been rewritten with the help of AI based on the project's original abstract]