Framgången i ett komplicerat byggprojekt bygger på välplanerad projektering som i sin tur är beroende av erfarna aktörer för att kunna vara konkurrenskraftig. Genom att utnyttja parameterstyrda modeller i bland annat repetitiva projekteringsprocesser kan även samarbetet mellan arkitekter, konstruktörer och projektörer effektiviseras. Arbetet syftar till att undersöka vikten av parameterstyrda modeller för byggbranschen tidigt i projekteringsfasen och bland annat identifiera fördelar och nackdelar genom en enkätundersökning och skapandet av en parameterstyrd bågbro i Grasshopper. Bland annat ges en introduktion i hur parameterstyrning av ett projekt skulle kunna genomföras och de möjligheter och utmaningar som följer. De frågeställningar som studien behandlar är: • I vilken utsträckning används parameterstyrning i branschen? • Vilka för- och nackdelar finns det med parameterstyrningsprocessen inom byggbranschen? • Vilka möjligheter och utmaningar medföljer parameterstyrd modellering? I dagsläget används inte parameterstyrning i stor utsträckning i Sverige. Ett fåtal aktörer nyttjar potentialen men alla ser värdet och möjligheterna. De närmsta åren kommer mer parameterstyrda modeller utvecklas av aktörer inom byggbranschen i Sverige och precis som 3D- modeller inte var standard för ett decennium sedan kommer förmodligen även parameterstyrda modeller bli allt vanligare. Nackdelarna med parameterstyrning är den initiala investeringen som krävs av företagen samt kompetensbristen och den utdragna inlärningsprocessen som medföljer. Fördelarna är många men de som primärt har identifierats är effektivisering av repetitiva arbetsuppgifter och modeller. Effektivisering av projekteringen i form av kostnadseffektivisering och anbud samt smidiga revideringar. Återanvändning av likartade projekt vilket hela tiden leder till förbättringar genom återkoppling av referensprojekt. De utmaningar som medföljer parameterstyrd modellering ställer stora krav på företag och framförallt utbildningsinstituten. Mer kompetens i form av programmering och datavetenskap bör integreras i utbildningarna för att minimera inlärningskurvan. Modelleringsverktyg som Revit, Rhinoceros och AutoCad underlättar övergången mellan traditionell modellering och parameterstyd modellering men utan grundläggande kunskaper i datavetenskap kommer de parameterstyrda modellerna vara begränsade. / A key to success in a complicated building project is the project planning itself and the people involved. To be competitive, repetitive tasks among others have to be automated with the use of parametric design. Computational design can greatly improve the collaboration between architects, designers and structural engineers. The aim of this study is to identify the use and importance of parametrized models in the Swedish construction industry by the use of survey research. This study will also develop an arch bridge with Grasshopper in Rhinoceros 6. After doing so the advantages and drawbacks of this type of modeling will be analyzed. The study revealed that the use of parametric design isn´t well established in the Swedish construction industry. Most companies that participated in this survey recognizes the possibilities and want to see a development in the area. The downside of computational design is the initial cost and lack of competence in the field. The knowledge required by the user is also a restriction for many companies, because well established scripts and stable models require an experienced and educated user. The advantages that´s primarily been identified in this study through the survey are the optimization of repetitive tasks and models as well as cost optimization in the initial planning phase. By reusing and improving scripts with each reference project each company can increase its competitiveness in their own area of expertise. This requires involvement from the educational institutes in the form of increased programming and computer sciences skills incorporated in the education of engineers. Whilst engineers with their modelling knowledge in traditional software can adapt to software´s like Grasshopper their lack of basic knowledge in computer science will restrict the complexity of the models themselves.

Due to the rapid development of technology, the AEC industry in Sweden havebeen struggling to string along it. The demand from authorities to use BIM in theindustry are increasing and the respond from companies are minimal. The buildingprocess uses to be spanned over several phases and the early design phase is wherefocus is lied on mostly in this thesis. Here can several actors as architects, engineersetc. be involved. Lack of communication and lack of coordination between the partshave an important impact on the outcome and therefore BIM was developed. In theearly designing phase, the project takes it shape and approximated calculations andanalysis have to made. Usually the results from the early design phase dier from theanalytical analysis that are made later and the costs of projects increases. However,many new tools have come along the way with that development which makes itpossible to make energy optimization an even more ecient practice. Therefore, thisthesis has been chosen to investigate the dierent energy possibilities and outcomesduring the early design stage, in the aspect of daylight and energy simulations. Asimple test building was constructed in Stockholm, Sweden. The building is formedin a way that allows various material parameters to be altered in order to study theimpacts of the annual energy distribution. This thesis will shed more light on why itis important to develop the methods of energy simulations in the early design phase,and it's done by using the latest state of the art tools. A newly developed VPL toolnamed Dynamo together with the design tool Autodesk Revit and Green BuildingStudio is used in the simulation process. A script will be coded in the Dynamotool that will determine and allow the parameter variations of the building model inRevit. A comparison of 4 dierent case studies is graphically presented at the end.Even though the result was quite expected, the aim of this thesis was rather to serveas an example of how the tools of Dynamo and Revit can successfully coop-orate.

Planet Earth's climate naturally varies over time, however the rapid change that is now takingplace is due mainly to human influence. Buildings and real estate sector's emissions ofgreenhouse gases is responsible for approximately 20,6% of Sweden’s total emissions ofgreenhouse and 33% of energy used 2018. Therefore, energy efficiency, a reduction in energyand energy supply with a low effect on the environment are necessary to manage environmentalquality objectives. Steel production requires high temperatures, and thus high energy consumption, both for meltingand processing, which in turn produces carbon dioxide emission into the air. Steel recycling isa much-needed innovation to save energy and reduce the amount of emission of carbon dioxide.However, even greater energy savings, and a reduction in the effect on the environment, can beachieved by reusing steel components instead of recycling or producing new steel. Despite thelarge environmental incentive, only a very small proportion of Sweden's total structural steel isreused. To date the process for reusing steel components has been unclear and needs to be clarified. Amajor challenge in the process is to create a marketplace where suppliers and buyers can meet.The purpose of this report is to investigate the possibility of parametric design to develop a toolthat selects suitable reusable steel beams from hundreds of beams which fit into new contextsin accordance with certain desired conditions. This work results in a program or script, where the user specifies his/her values and requirementsthat will apply to the selected beam. Furthermore, the program shows the beams that meet therequirements of users and sorts them in an environmentally friendly order. This program isexpected to help designers select the right reusable beam in the right place in a new project. The script was created to handle I- and H-beams using the program Rhinoceros-Grasshopper asa platform for parametric design and calculation. The program includes calculations for crosssectionalclasses, uniaxial and multi-axial bending without regard to the phenomena of lateraltorsional buckling, and transverse force where shear buckling is considered. However, the scriptdoes not handle beams with cross-section class 4. In conclusion the result of this study, which is the script, shows that it is possible to develop aparametric tool that calculates, analyzes and selects the beams that best suit the user's needs andwhere the selected beams are displayed in an environmentally friendly order. Such a tool canalso facilitate the process of reusing steel beams. It saves time and money as compared toperforming the selection manually. In addition, it opens people’s eyes to new efficient methodsand ways of thinking in the field of reusing. It can also be considered as an incentive forincreased reuse of steel beams while reducing the negative effect on the environment and whilesaving energy and natural resources. / Världens utsläpp av växthusgaser har under en lång period ökat mycket och detta ställer ossinför en global utmaning. Bygg- och fastighetssektorns utsläpp står för cirka 20,6% av Sverigestotala utsläpp av växthusgaser och 33% av energianvändningen år 2018. Därför ärenergieffektivisering, minskad energiförbrukning och energitillförsel med låg påverkan påmiljön nödvändiga för att klara miljökvalitetsmålen. Ståltillverkning kräver höga temperaturer, och därmed hög energiförbrukning, både försmältning och bearbetning, vilket i sin tur ger en del utsläpp i luften. Återvinning av stål är enbra strategi för att spara energi och minska mängden utsläpp av växthusgaser. Men ännu störreenergibesparingar, och minskning av miljöpåverkan, kan uppnås om stålkomponenteråteranvänds i stället för att återvinna eller tillverka nytt stål. Trots det stora miljöincitamentetåterbrukas väldigt liten andel av Sveriges totala konstruktionsstål. Processen för återbruk av stålkomponenter ser otydlig ut och den behöver fastställas. En storutmaning i processen ligger i att skapa en marknadsplats där säljare och köpare kan mötas. Dettahar en stark koppling till syftet med rapporten som är att utreda möjligheten med parametriskdesign att ta fram ett verktyg som väljer ut lämpliga återbrukbara stålbalkar av en databas nedett stort antal balkar, som passar in i nya sammanhang efter vissa önskade förutsättningar. Resultatet av arbetet blir ett verktyg eller skript, där användaren anger sina värden och krav somkommer att ställas på den utvalda balken. Vidare visar skriptet de balkar som klarar av kravenfrån användaren och sedan sorterar dem med avseende på minimal miljöpåverkan. Programmetförväntas hjälpa konstruktörerna att välja ut rätt återbrukbara balk till rätt plats i ett nyttsammanhang. Det framtagna verktyget är skapat för att hantera I- och H-balkar med hjälp av programmenRhinoceros-Grasshopper som en plattform för en parametrisk design och beräkning. Iprogrammet ingår beräkningar för tvärsnittklasser, enaxlig och fleraxlig böjning utan hänsyn tillvippning samt tvärkraft där hänsyn tas till skjuvbuckling. Skriptet hanterar dock inte balkar medtvärsnittklass 4. Resultatet av denna studie, vilket är skriptet, visar att det är praktiskt möjligt att ta fram ettparametriskt verktyg som beräknar, analyserar och väljer ut de balkar som passar bäst föranvändarens behov. Verktyget kan även underlätta processen för återbruk av stålbalkar,eftersom det sparar tid och pengar jämfört med ett manuellt urval. Dessutom öppnar det ögonenför nya effektiva arbeten och tänkesätt inom området återbruk. Det kan även anses vara ettincitament för en ökad återanvändning av stålbalkar och minskning av miljöpåverkan, vilketbidrar till energi- och resursbesparingar.

En stor del av projekteringsskedet är framtagandet av bygghandlingar, främst ritningar i 2D. En modernare metod är istället att samla all information om ett byggnadsprojekt i en samordnad 3D-modell, så kallad BIM-modell. Building Information Modeling (BIM) är en välkänd projekteringsmetod som bygger på att digitala 3D-modeller innehåller tillräcklig information för att beställas och produceras i fysisk form. Modellen består av parametrar som representerar olika egenskaper och när en parameter ändras uppdateras modellen automatiskt. Parametrarna kan nås och modifieras av insticksprogram, så kallade plug-ins som utökar den ursprungliga programvarans funktionalitet med hjälp av programkod. Grafisk programmering är en modern programmeringsmetod med ett visuellt gränssnitt som underlättar för oerfarna användare. Med hjälp av grafisk programmering kan parameterstyrning av 3D-modeller effektiviseras och värdefull tid sparas. Av denna anledning har Dynamo, ett plug-in utvecklat av företaget Autodesk för Revit, studerats för att ta fram ett så kallat skript som automatiserar 3D-modelleringsprocesser i Revit kopplat till placering av armering i pålfundament. Dessutom har möjligheter till standardisering undersökts, samt för- och nackdelar med metoden. I detta examensarbete redogörs för potentialen med Dynamo och de skript som skapats genom en empirisk studie. En enklare fallstudie utfördes för att kunna åskådliggöra graden av tidsbesparing gentemot motsvarande arbete manuellt i Revit. För att komplettera armeringsskripten togs beräkningsmallar fram som, enligt fackverksmetoden och Eurokod 2, försåg skripten med korrekt indata. Resultatet av projektet visar på att Dynamo och grafisk programmering kan effektivisera armeringsplacering i pålfundament. Graden av effektivisering beror på varje enskilt fall, men fallstudien visade på ca 85–90% sparad tid. En generell slutsats pekar mot att ju mer komplicerad utformning av armering desto mer tid finns att spara. Då grafisk programmering bygger på automatisering av arbetsprocesser av upprepande karaktär finns stor potential för att standardisera projektering med hjälp av dynamoskript. Företag kan då skapa rutiner som ökar kontinuitet och kvalitet i sina projekt. Automatiseringen leder även till färre mänskliga fel och utförandet blir effektivare. Uppdragsgivaren uppmanas att vidareutveckla metoden genom att implementera tydliga rutiner vad gäller 3D-modellering med grafisk programmering, samt undersöka möjligheten med automatiserad armering i andra bärande konstruktioner. / Most of the time spent on project planning is dedicated to the development of construction documents, mainly 2D-drawings. A more modern method is to gather all information about a building project in a coordinated 3D-model, so called BIM-model. Building information modelling (BIM) is a well-known design method based on a digital 3D model having enough information to enable procurement work and actual production. The model consists of parameters that represent different properties and when a parameter is changed, the model is updated automatically. These parameters can be accessed and modified through external programs, so called plug-ins that extend the original software’s functionality using program code. Visual programming is a modern programming method which utilizes a visual interface that favours users with little or no experience. Using visual programming, parameter control can be made more efficient and save valuable time. For this reason, Dynamo (a plugin developed by the company Autodesk for Revit), has been studied to create a so-called script that automates 3D modelling processes in Revit linked to placement of reinforcement in pile caps. In addition, possibilities for standardization have been investigated, as well as the advantages and disadvantages of the method. With this project, the potential of Dynamo and the scripts created through an empirical study is described, where a relatively simple case study is carried out in order to illustrate the amount of time saved through visual programming compared to corresponding work manually done in Revit. Furthermore, calculation templates were created, according to the strut and tie model and Eurocode 2, to provide the script in Dynamo with the correct inputs. The result shows that Dynamo and visual programming can make placement of reinforcement in pile caps more efficient. While the degree of efficiency is case dependent, the case study showed an overall 85-90% time saving. A general conclusion suggests that the more complicated rebar designs, the more time there is to be saved. Since visual programming is based on the automation of repetitive processes, there is great potential to standardize structural design with the help of Dynamo scripts. Companies can thus create routines that increase continuity and quality in their projects. The automation also leads to fewer human errors and a more efficient execution. The client is advised to further develop this method by implementing explicit routines regarding 3D modelling with visual programming and investigate the possibilities of automation of reinforcement design in other load-bearing structures.

The construction industry is currently developing and evolving towards more automated and optimized processes in the project design phase. One reason for this development is that computational power is becoming a more precise and accessible tool and its applications are multiplying daily. Complex structural engineering problems are typically time-consuming with large scale calculations, resulting in a limited number of evaluated solutions. Quality solutions are based on engineering experience, assumptions and previous knowledge of the subject.The use of parametric design within a structural design problem is a way of coping with complex solutions. Its methodology strips down each problem to basic solvable parameters, allowing the structure to be controlled and recombined to achieve an optimal solution.This thesis introduces the concept of parametric design and optimization in structural engineering practice, explaining how the software application works and presenting a case study carried out to evaluate the result. In this thesis a parametric model was built using the Dynamo software to handle a design process involving a common structural engineering problem. The structural problem investigated is a reinforced concrete slab supported by a centre column that is exposed to punching shear failure. The results provided are used for comparisons and as indicators of whether a more effective and better design has been achieved. Such indicators included less materials and therefore less financial cost and/or fewer environmental impacts, while maintaining the structural strength. A parametric model allows the user to easily modify and adapt any type of structure modification, making it the perfect tool to apply to an optimization process.The purpose of this thesis was to find a more effective way to solve a complex problem and to increase the number of solutions and evaluations of the problem compared to a more conventional method. The focus was to develop a parametric model of a reinforced concrete slab subjected to punching shear, which would be able to implement optimization in terms of time spent on the project and therefore also the cost of the structure and environmental impact.The result of this case study suggests a great potential for cost savings. The created parametric model proved in its current state to be a useful and helpful tool for the designer of reinforced concrete slab subjected to punching shear. The result showed several solutions that meet both the economical and the punching shear failure goals and which were optimized using the parametrical model. Many solutions were provided and evaluated beyond what could have been done in a project using a conventional method. For a structure of this type, a parametric strategy will help the engineer to achieve more optimal solutions. / Just nu utvecklas Byggbranschen mot mer automatiserade och optimerade processer i projektdesignfasen. Denna utveckling beror till stor del på teknikutveckling i form av bättre datorprogram och tillgänglighet för dessa. Traditionellt sett löses komplexa konstruktionsproblem med hjälp av tidskrävande och storskaliga beräkningar, vilka sedan resulterar i ett begränsat antal utvärderade lösningar. Kvalitets lösningar bygger då på teknisk erfarenhet, antaganden och tidigare kunskaper inom ämnet.Användning av parametrisk design inom ett konstruktionsproblem är ett sätt att hantera komplexa lösningar. Dess metod avgränsar varje problem ner till ett antal lösbara parametrar, vilket gör att strukturen kan kontrolleras och rekombineras för att uppnå en optimal lösning.Denna avhandling introducerar begreppet parametrisk design och optimering i konstruktionsteknik, den förklarar hur programvaran fungerar och presenterar en fallstudie som genomförts för att utvärdera resultatet. I denna avhandling byggdes en parametrisk modell med hjälp av programvaran Dynamo för att hantera en designprocess av ett vanligt konstruktionsproblem. Det strukturella problemet som undersökts är en armerad betongplatta som stöds av en mittpelare, utsatt för genomstansning. Resultaten används för att utvärdera om en bättre design med avseende på materialanvändning har uppnåtts. Minimering av materialanvändning anses vara en bra parameter att undersöka eftersom det ger lägre kostnader och/eller lägre miljöpåverkan, detta undersöks under förutsättning att konstruktionens hållfasthet bibehålls. En parametrisk modell gör det möjligt för användaren att enkelt modifiera en konstruktionslösning med avseende på olika parametrar. Detta gör det till det perfekta verktyget att tillämpa en optimeringsprocess på.Syftet med denna avhandling var att hitta ett mer effektivt sätt att lösa ett komplext problem och att multiplicera antalet lösningar och utvärderingar av problemet jämfört med en mer konventionell metod. Fokus var att utveckla en parametrisk modell av en armerad betongplatta utsatt för genomstansning, som kommer att kunna genomföra optimering med avseende på tid som spenderas på projektet och därmed också kostnaden för konstruktionen och miljöpåverkan.Resultatet av denna fallstudie tyder på att det finns en stor möjlighet till kostnadsbesparingar och anses därför vara ett mycket hjälpsamt verktyg för en konstruktör. Resultatet visade flera lösningar som uppfyllde de konstruktionsmässiga kraven samtidigt som de gav en lägre materialanvändning tack vare optimeringen. Många lösningar tillhandahölls och utvärderades utöver vad som kunde ha gjorts i ett projekt med en konventionell metod. En parametrisk strategi kommer att hjälpa ingenjören att optimera lösningen för en konstruktion av denna typ.