Product Information Quality : A sustainability challenge in design and construction

Abstract

The adverse consequences of building product performance pose sustainability problems for the built environment. Effective approaches to these problems require a clear understanding of building product information and its provision by manufacturers. This is an essential need for sustainable growth in industrialized construction, a system characterized by the expanded role of the manufacturing sector. Furthermore, a sustainable transition to digitalization in the construction industry needs digital interfaces capable of providing the information required for sustainable design and construction.
The aim of this research is to contribute to an increased understanding of how building product information can support sustainability in the built environment. To this end, two fundamental aspects have been examined: the quality of information on the sustainability performance of building products and the usability of the digital interfaces providing such information. This research relies on critical realism and adopts a qualitative methodology to analyze and explain the mechanisms of creating and providing product information in four sequential case studies. Systems thinking and process tracing method have been applied to analyze the flow of product information in the construction industry, the operative processes that can support sustainability, and the stakeholders involved.
In the first three case studies, the operative process is the diffusion of innovative ventilation products with superior indoor environmental performance. The first case study identifies the problems affecting this process. The second and third case studies, respectively, explore how product information and information exchange on building information modeling (BIM) library platforms can support the process. Influenced by the Grenfell Tower fire in London in 2017, the fourth case identifies the product information problems that can contribute to harmful facade fires threatening sustainability in the built environment. The study examines the capabilities for avoiding the identified problems and explores how an operative process of design, manufacturing, and construction of fire-safe facades can be supported.
The findings reveal problems concerning the quality of information on the sustainability performance of products and the methods used by manufacturers for presenting such information. These problems have limited the availability and usability of the information in product databases and BIM object libraries. This defective flow of information affects the design process and can lead to unacceptable consequences such as facade fires. In addition, the inefficient methods of supplying product information have impeded the adoption of innovative products with improved sustainability performance. To address these issues, this research proposes the standardization of product information in collaboration with effective legislation and establishes a framework for evaluating the provision of information on the sustainability performance of building products.
The theoretical contributions of this work include five tools: (1) a model for applied critical realism towards sustainability, (2) a matrix for the qualitative analysis of BIM object library platforms, (3) a matrix for evaluating the quality of information and digital interfaces, (4) a model of the functions of the standards on product information, and (5) a conceptual model of product information for sustainable design and construction.

Abstract (Swedish)

Populärvetenskaplig sammanfattning
En byggnad innehåller många delar och olika komponenter som sammantaget ska tillhandahålla en funktion. För att en byggnad ska fungera som det är tänkt måste alla delar fungera tillsammans. Det finns negativa effekter som kan uppkomma om inte byggdelarnas sammantagna egenskaper beaktas, exempelvis fasadbränder. Detta medför i sin tur ett hållbarhetsproblem för den byggda miljön. För att kunna sätta samman en byggnad som fungerar måste man förstå hur de olika delarna samverkar. Det innebär att alla företag som tillverkar byggmaterial, byggdelar och komponenter måste ange all den information som behövs för att kunna bedöma om det går att använda ett visst material eller en komponent i en byggnad om kraven ska tillfredsställas. Informationen måste dessutom leva vidare i bearbetningen från de tidiga skedena och vidare i projekteringen, byggproduktionen och förvaltningen. Detta gör att förståelsen för byggproduktinformation och hur denna tillhandahålls av leverantörerna är viktig för att det som byggs uppnår den prestanda som krävs. Detta är ett väsentligt kunskapsbehov för att främja en hållbar tillväxt. För det industrialiserade byggandet är det extra viktigt eftersom det till kräver att leverantörernas roll ökar. Informationen, som är digitaliserad måste även kunna föras vidare i pålitliga digitala gränssnitt för att erhålla en hållbar tillväxt i industrialiserat byggande.
Syftet med denna studie är att bidra till en ökad förståelse för hur byggproduktinformation kan stödja hållbarhet i den byggda miljön. I detta arbete har två grundläggande aspekter undersökts: kvaliteten på information om hållbarhetsprestanda för byggprodukter och användbarheten på gränssnitten som ger sådan information.
I undersökningen har olika fallstudier genomförts för att förklara vilka mekanismer som skapar informationen och på vilket sätt informationen flödar mellan olika intressenter som ska hantera den. I de första tre fallstudierna undersöktes spridningen av information gällande innovativa ventilationsprodukter med överlägsen inomhus miljökvalitetsprestanda. Den första fallstudien identifierade de problem som berör informationsflödet. Den andra och tredje fallstudien undersökte på vilket sätt produktinformation och informationsutbyte sker i relation till standardisering och genom BIM-biblioteksplattformar samt hur processerna kan stödjas. Den fjärde fallstudien utgick ifrån katastrofscenarios som Grenfell Tower -branden i London 2017, och identifierar vilka produktinformationsproblem som kan orsaka brister vilka kan leda till bränder som i sin tur äventyrar hållbarheten i byggandet. Fallstudien kartlägger även vilka möjligheter som kan utnyttjas för att undvika problem och ger förslag på operativa rutiner i byggandets olika skeden, projektering, tillverkning och produktion, kan stödjas för brandsäkra fasader.
Resultaten visar att det finns problem som behöver lösas när det gäller kvaliteten på information om hållbarhet för produkters prestanda och de metoder som används av tillverkare för att presentera sådan information. Studierna har avgränsats till tillgängligheten och användbarheten för den information som tillhandahålls om produkterna i databaser och BIM -objektbibliotek. När det förkommer den här typen av brister i informationsflödet så kan det påverka den färdiga byggnaden och leda till oacceptabla konsekvenser såsom fasadbränder. Resultatet visar också att det finns hinder för spridningen av information om innovativa produkter med förbättrad hållbarhetsprestanda och vilket påverkar hur byggnader kan utformas och detta kan leda till konsekvenser som hotar hållbarheten i den byggda miljön. För att ta itu med dessa frågor föreslås att produktinformation standardiseras och stöds av lagstiftning. Denna avhandling föreslår även en ram för utvärdering av information om byggnadens hållbarhetsprestanda. De teoretiska bidragen från detta arbete inkluderar fem verktyg: (1) en modell för tillämpad kritiskrealism mot hållbarhet, (2) en matris för den kvalitativa analysen av BIM -biblioteksplattformar, (3) en matris för utvärdering av informationskvaliteten och digitala gränssnitt, (4) en modell av funktionerna i standarderna för produktinformation, och (5) en konceptuell modell av produktinformation för hållbar design och konstruktion.

• author: Bahrami, Soheila
• supervisor: Anne Landin; Radhlinah Aulin; Brian Atkin; Stefan Olander; Vahid Nik
• opponent: Docent Jansson, Gustav, Luleå University of Technology, Sweden.
• organization: Division of Construction Management
• publishing date: 2021
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Civil Engineering
• keywords: Standardization, sustanability, Product information, Building design, industrialized construction
• in: ISRNLUTVDG/TVBP-21/1053-SE
• pages: 98 pages
• defense location: Lecture Hall A:C, Building A, Sölvegatan 24, Faculty of Engineering LTH, Lund University, Lund.
• defense date: 2021-11-24 13:00:00
• ISSN: 1651-0380
• ISBN: 978-91-85257-25-6
• ISBN: 91-85257-25-7
• project: Urban Tranquility
• language: English
• LU publication?: yes
• id: e8209a71-fd88-4b8e-a955-1588fb1829ea
• date added to LUP: 2021-10-20 18:25:21
• date last changed: 2024-02-13 10:59:12