enok/src/main.rs

//! enok — årlig energiberegning og energirapport for bygninger etter NS 3031.

use anyhow::{bail, Context, Result};
use clap::{Args, Parser, Subcommand};
use enok::data::Datakilde;
use enok::inndata;
use enok::kjor;
use enok::rapport;
use std::path::{Path, PathBuf};

#[derive(Parser)]
#[command(
    name = "enok",
    version,
    about = "Årlig energiberegning og energirapport for bygninger etter NS 3031:2025",
    long_about = "Beregner timesvis energibehov for et helt år etter NS 3031:2025 (NS-EN ISO 52016-1), \
                  fastsetter energikarakter etter Enovas skala fra 1.1.2026, og skriver rapport som \
                  Typst/PDF med CSV- og JSON-vedlegg."
)]
struct Cli {
    /// Katalog som overstyrer de innebygde datafilene (skala, normerte verdier, materialer).
    #[arg(long, global = true, value_name = "KATALOG")]
    data: Option<PathBuf>,
    #[command(subcommand)]
    kommando: Kommando,
}

#[derive(Subcommand)]
enum Kommando {
    /// Beregner energibehov og skriver rapport.
    Beregn(Beregn),
    /// Importerer en bygningsmodell fra gbXML, IFC eller regneark og skriver bygning.toml.
    Import(Import),
    /// Lager en tilleggsfil av forskjellen mellom en modell og en ferdig bygningsbeskrivelse.
    Tillegg(TilleggAv),
    /// Viser tilgjengelige klimasteder og nøkkeltall for ett sted.
    Klima(Klima),
    /// Viser energikarakterskalaen for en bygningskategori.
    Skala(Skala),
}

#[derive(Args)]
struct Beregn {
    /// Bygningsbeskrivelse (bygning.toml).
    fil: PathBuf,
    /// Utdatakatalog. Standard: `ut/<bygningsnavn>`.
    #[arg(short, long, value_name = "KATALOG")]
    ut: Option<PathBuf>,
    /// Hopper over PDF-kompilering (skriver bare rapport.typ).
    #[arg(long)]
    ingen_pdf: bool,
    /// Skriver også XML for Enovas energimerkesystem.
    #[arg(long)]
    enova_xml: bool,
    /// Hopper over timeserie.csv (8760 rader).
    #[arg(long)]
    ingen_timeserie: bool,
    /// Beregner bare hovedalternativet, uten scenarioene i filen.
    #[arg(long)]
    uten_scenarier: bool,
    /// Tilleggsfil som flettes inn: det modellen ikke beskriver, og rettelser.
    #[arg(short, long, value_name = "FIL")]
    tillegg: Option<PathBuf>,
}

#[derive(Args)]
struct Import {
    /// gbXML-, IFC- eller CSV-fil eksportert fra BIM-verktøyet.
    fil: PathBuf,
    /// Tilleggsfil som flettes inn i den importerte bygningen: det modellen ikke beskriver
    /// (drift, varmeanlegg, scenarioer) og rettelser til det den beskriver.
    #[arg(short, long, value_name = "FIL")]
    tillegg: Option<PathBuf>,
    /// Utdatafil. Standard: samme navn med endelsen .toml.
    #[arg(short, long, value_name = "FIL")]
    ut: Option<PathBuf>,
    /// Skriver over en utdatafil enok ikke har laget selv.
    #[arg(long)]
    overskriv: bool,
}

#[derive(Args)]
struct TilleggAv {
    /// BIM-modellen: .ifc, .gbxml eller .csv.
    modell: PathBuf,
    /// Bygningsbeskrivelsen med de manuelle endringene, som tillegget skal gjenskape.
    bygning: PathBuf,
    /// Utdatafil. Standard: prosjekt.toml ved siden av bygningsbeskrivelsen.
    #[arg(short, long, value_name = "FIL")]
    ut: Option<PathBuf>,
}

#[derive(Args)]
struct Klima {
    /// Lister alle kommuner med klimadata.
    #[arg(long)]
    liste: bool,
    /// Viser nøkkeltall for én kommune.
    #[arg(long, value_name = "KOMMUNE")]
    kommune: Option<String>,
}

#[derive(Args)]
struct Skala {
    /// Bygningskategori, for eksempel smaahus eller boligblokk.
    #[arg(default_value = "smaahus")]
    kategori: String,
    /// Oppvarmet BRA for arealkorreksjonen, m².
    #[arg(long, default_value_t = 160.0)]
    areal: f64,
}

fn main() -> Result<()> {
    let cli = Cli::parse();
    let kilde = Datakilde::ny(cli.data.clone());
    match cli.kommando {
        Kommando::Beregn(a) => beregn(a, &kilde),
        Kommando::Import(a) => import(a),
        Kommando::Tillegg(a) => tillegg(a),
        Kommando::Klima(a) => klima(a),
        Kommando::Skala(a) => skala(a, &kilde),
    }
}

/// Leser en bygningsbeskrivelse eller en BIM-modell, med en valgfri tilleggsfil flettet inn.
///
/// En `.toml`-fil er bygningsbeskrivelsen selv; andre filtyper importeres. Returnerer også
/// merknadene fra importen, og om filen var en modell.
fn les_modell(
    fil: &Path,
    tillegg: Option<&Path>,
) -> Result<(enok::modell::Bygning, Vec<String>, bool)> {
    let endelse = fil
        .extension()
        .and_then(|e| e.to_str())
        .unwrap_or("")
        .to_lowercase();
    let tillegg = tillegg.map(inndata::les_tillegg).transpose()?;
    let valg = tillegg
        .as_ref()
        .map(|t| t.import.clone())
        .unwrap_or_default();
    let (bygning, mut merknader, modell) = match endelse.as_str() {
        "toml" => (inndata::les_bygning(fil)?, Vec::new(), false),
        "gbxml" | "xml" => {
            let r = inndata::gbxml::les(fil)?;
            (r.bygning, r.merknader, true)
        }
        "ifc" => {
            let r = inndata::ifc::les_med(fil, &valg)?;
            (r.bygning, r.merknader, true)
        }
        "csv" => {
            let r = inndata::regneark::les(fil)?;
            (r.bygning, r.merknader, true)
        }
        annen => bail!(
            "ukjent filtype «{annen}». enok leser bygning.toml og importerer .gbxml, .ifc og .csv (regneark fra Vectorworks)"
        ),
    };
    if endelse != "ifc" && !valg.uoppvarmede_rom.is_empty() {
        merknader.push("uoppvarmede_rom i tilleggsfilen brukes bare ved import fra IFC.".into());
    }
    let Some(t) = tillegg else {
        return Ok((bygning, merknader, modell));
    };
    let (bygning, bom) = inndata::flett_tillegg(&bygning, &t.endringer)?;
    for m in bom {
        merknader.push(format!(
            "Navnemønsteret «{m}» i tilleggsfilen traff ingen oppføring i modellen."
        ));
    }
    Ok((bygning, merknader, modell))
}

fn beregn(a: Beregn, kilde: &Datakilde) -> Result<()> {
    let (bygning, merknader, modell) = les_modell(&a.fil, a.tillegg.as_deref())?;
    for m in &merknader {
        eprintln!("  · {m}");
    }
    for m in enok::modell::kontroll::kontroller(&bygning) {
        eprintln!("  ! {}: {}", m.felt, m.melding);
    }
    let ut =
        a.ut.unwrap_or_else(|| PathBuf::from("ut").join(filnavnvennlig(&bygning.bygning.navn)));
    std::fs::create_dir_all(&ut)?;
    if modell {
        // Bygningsbeskrivelsen modellen ga, skrives med, slik at beregningen kan etterprøves.
        let sti = ut.join("bygning.toml");
        std::fs::write(
            &sti,
            skriv_bygning(&bygning, &merknader, &a.fil, a.tillegg.as_deref())?,
        )?;
        eprintln!("Bygningsbeskrivelsen fra modellen: {}", sti.display());
    }

    eprintln!("Henter klimadata …");
    let (vaerdata, klimanavn, er_referanse) = kjor::hent_klima(&bygning)?;
    eprintln!("Beregner {} …", bygning.bygning.navn);
    let lost = enok::Lost::fra(&bygning, kilde)?;
    let resultat = kjor::kjor_med_klima(
        &bygning,
        kilde,
        lost,
        vaerdata.clone(),
        klimanavn.clone(),
        er_referanse,
    )?;

    let mut scenarier = Vec::new();
    if !a.uten_scenarier {
        for s in &bygning.scenario {
            eprintln!("Beregner scenario «{}» …", s.navn);
            let endret = inndata::slaa_sammen_scenario(&bygning, s)?;
            let lost = enok::Lost::fra(&endret, kilde)?;
            let r = kjor::kjor_med_klima(
                &endret,
                kilde,
                lost,
                vaerdata.clone(),
                klimanavn.clone(),
                er_referanse,
            )?;
            scenarier.push((s.navn.clone(), r));
        }
    }

    rapport::json_ut::skriv(&resultat, &ut.join("resultat.json"))?;
    rapport::csv_ut::maanedsverdier(&resultat, &ut.join("maaned.csv"))?;
    if !a.ingen_timeserie {
        rapport::csv_ut::timeserie(&resultat, &ut.join("timeserie.csv"))?;
    }
    if a.enova_xml {
        rapport::enova_xml::skriv(&resultat, &ut.join("enova-2014.xml"))?;
    }
    rapport::typst_ut::skriv(&resultat, &ut, &scenarier)?;
    if !a.ingen_pdf {
        let pdf = rapport::typst_ut::kompiler(&ut)?;
        eprintln!("Rapport: {}", pdf.display());
    }

    // Manglene er allerede skrevet ut før beregningen; her kommer bare det som kom i tillegg.
    let alt_sagt: Vec<String> = enok::modell::kontroll::kontroller(&bygning)
        .into_iter()
        .map(|m| m.melding)
        .collect();
    for m in resultat.merknader.iter().filter(|m| !alt_sagt.contains(m)) {
        eprintln!("  ! {m}");
    }
    skriv_sammendrag(&resultat, &scenarier);
    eprintln!("Filer skrevet til {}", ut.display());
    Ok(())
}

fn skriv_sammendrag(r: &kjor::Resultat, scenarier: &[(String, kjor::Resultat)]) {
    let l = &r.lost;
    println!();
    println!(
        "  {}  ({}, {} m², byggeår {})",
        l.navn,
        r.karakter.kategorinavn,
        l.bra.round(),
        l.byggeaar
    );
    println!("  Klimadata: {}", r.klimanavn);
    println!();
    println!(
        "  Varmetapstall            {:>8.2} W/(m²K)",
        r.varmetap.totalt
    );
    println!(
        "  Netto energibehov        {:>8.1} kWh/(m²·år)",
        r.budsjett.netto_spesifikk(l.bra)
    );
    println!(
        "  Levert energi            {:>8.1} kWh/(m²·år)",
        r.levert.levert_totalt / l.bra
    );
    println!(
        "  Vektet levert energi     {:>8.1} kWh/(m²·år)",
        r.levert.spesifikk_vektet
    );
    println!("  Energikarakter                  {}", r.karakter.bokstav);
    if let Some(t) = r.karakter.til_neste {
        println!("    ({:.0} kWh/(m²·år) fra neste karakter)", t);
    }
    if !scenarier.is_empty() {
        println!();
        println!("  Tiltak:");
        for (navn, s) in scenarier {
            println!(
                "    {:<34} {:>6.1} kWh/(m²·år)   {}",
                navn, s.levert.spesifikk_vektet, s.karakter.bokstav
            );
        }
    }
    println!();
}

const GENERERT: &str = "# Generert av enok";

fn import(a: Import) -> Result<()> {
    let (bygning, merknader, _) = les_modell(&a.fil, a.tillegg.as_deref())?;
    let ut = a.ut.unwrap_or_else(|| a.fil.with_extension("toml"));
    // En fil som ikke er skrevet av enok, kan være redigert for hånd. Da er det bedre å
    // stoppe enn å skrive over arbeidet.
    if !a.overskriv && ut.exists() {
        let gammel = std::fs::read_to_string(&ut).unwrap_or_default();
        if !gammel.starts_with(GENERERT) {
            bail!(
                "{} er ikke laget av enok og kan være redigert for hånd. \n\
                 Ta vare på endringene som en tilleggsfil med «enok tillegg {} {} --ut prosjekt.toml», \n\
                 og importer med «--tillegg prosjekt.toml». Bruk --overskriv for å skrive over.",
                ut.display(),
                a.fil.display(),
                ut.display()
            );
        }
    }
    let innhold = skriv_bygning(&bygning, &merknader, &a.fil, a.tillegg.as_deref())?;
    std::fs::write(&ut, innhold)?;
    println!("Skrev {}", ut.display());
    for m in &merknader {
        println!("  • {m}");
    }
    Ok(())
}

/// Bygningsbeskrivelsen som TOML, med et hode som sier hvor den kommer fra.
fn skriv_bygning(
    bygning: &enok::modell::Bygning,
    merknader: &[String],
    fil: &Path,
    tillegg: Option<&Path>,
) -> Result<String> {
    let tekst = toml::to_string_pretty(bygning).context("serialiserer bygningen til TOML")?;
    let mut innhold = match tillegg {
        Some(t) => format!(
            "# Generert av enok fra «{}» og tilleggsfilen «{}».\n\
             # Rett i modellen eller i tilleggsfilen; denne filen skrives på nytt ved hver import.\n\
             # Merknader fra importen:\n",
            fil.display(),
            t.display()
        ),
        None => format!(
            "# Generert av enok fra «{}».\n\
             # Merknader fra importen:\n",
            fil.display()
        ),
    };
    for m in merknader {
        innhold.push_str(&format!("# {m}\n"));
    }
    innhold.push('\n');
    innhold.push_str(&tekst);
    Ok(innhold)
}

/// Skriver forskjellen mellom modellen og en ferdig bygningsbeskrivelse som en tilleggsfil.
fn tillegg(a: TilleggAv) -> Result<()> {
    let (importert, _, modell) = les_modell(&a.modell, None)?;
    if !modell {
        bail!("{} er ikke en BIM-modell", a.modell.display());
    }
    let manuell = inndata::les_bygning(&a.bygning)?;
    let fra = toml::Value::try_from(&importert).context("serialiserer den importerte bygningen")?;
    let til = toml::Value::try_from(&manuell).context("serialiserer bygningsbeskrivelsen")?;
    let (patch, detaljer) = inndata::differanse(&fra, &til);

    // Felter modellen har og filen ikke, kan et tillegg ikke fjerne. De er som regel
    // standardverdier importen fyller ut, så de samles i én merknad i stedet for én hver.
    let (ufjernbare, mut merknader): (Vec<String>, Vec<String>) = detaljer
        .into_iter()
        .partition(|m| m.contains("finnes i modellen"));
    if !ufjernbare.is_empty() {
        let felter: Vec<&str> = ufjernbare
            .iter()
            .filter_map(|m| m.split('«').nth(1)?.split('»').next())
            .collect();
        merknader.push(format!(
            "{} felter finnes i modellen, men ikke i bygningsbeskrivelsen, og blir stående: {}{}. En tilleggsfil kan ikke fjerne et felt.",
            felter.len(),
            felter.iter().take(3).copied().collect::<Vec<_>>().join(", "),
            if felter.len() > 3 { " …" } else { "" }
        ));
    }

    // Kontroller at tillegget faktisk gjenskaper filen det er laget av.
    let (gjenskapt, bom) = inndata::flett_tillegg(&importert, &patch)?;
    merknader.extend(
        bom.into_iter()
            .map(|m| format!("Navnemønsteret «{m}» traff ingenting.")),
    );
    if toml::Value::try_from(&gjenskapt).ok().as_ref() != Some(&til) {
        merknader.push(
            "Tillegget gjenskaper ikke bygningsbeskrivelsen helt. Gå gjennom filen før den brukes."
                .into(),
        );
    }

    let ut =
        a.ut.unwrap_or_else(|| a.bygning.with_file_name("prosjekt.toml"));
    let mut innhold = format!(
        "# Tillegg til «{}», laget av forskjellen mot «{}».\n\
         # Alt som ikke står i modellen, ligger her, og flettes inn ved hver import:\n\
         #   enok beregn \"{}\" --tillegg {}\n",
        a.modell.display(),
        a.bygning.display(),
        a.modell.display(),
        ut.file_name()
            .and_then(|n| n.to_str())
            .unwrap_or("prosjekt.toml")
    );
    for m in &merknader {
        innhold.push_str(&format!("# {m}\n"));
    }
    innhold.push('\n');
    innhold.push_str(&toml::to_string_pretty(&patch).context("serialiserer tillegget")?);
    std::fs::write(&ut, innhold)?;
    println!("Skrev {}", ut.display());
    for m in &merknader {
        println!("  • {m}");
    }
    Ok(())
}

fn klima(a: Klima) -> Result<()> {
    if a.liste {
        for k in enok::klima::tmy::kommuner()? {
            println!("{k}");
        }
        return Ok(());
    }
    let kommune = a
        .kommune
        .unwrap_or_else(|| enok::klima::REFERANSEKLIMA.to_string());
    let v = enok::klima::tmy::for_kommune(&kommune)?;
    let m = v.maanedsmiddeltemperatur();
    println!(
        "{}  ({:.4}° N, {:.4}° Ø, {:.0} moh.)",
        v.sted, v.bredde, v.lengde, v.hoyde
    );
    println!("Årsmiddeltemperatur   {:.1} °C", v.aarsmiddeltemperatur());
    println!("Graddager under 17 °C {:.0}", v.graddager(17.0));
    println!(
        "Global solinnstråling  {:.0} kWh/(m²·år)",
        v.ghi.iter().sum::<f64>() / 1000.0
    );
    println!();
    println!("Månedsmiddeltemperatur, °C");
    for (i, navn) in enok::MAANEDER.iter().enumerate() {
        println!("  {navn}  {:>6.1}", m[i]);
    }
    Ok(())
}

fn skala(a: Skala, kilde: &Datakilde) -> Result<()> {
    let skala = kilde.skala()?;
    let k = skala
        .0
        .get(a.kategori.as_str())
        .with_context(|| format!("ukjent kategori «{}»", a.kategori))?;
    let kar = enok::merking::karakter(k, f64::NAN, a.areal);
    println!("{}  (arealkorreksjon for {:.0} m²)", k.navn, a.areal);
    println!();
    for (i, bokstav) in enok::merking::skala::BOKSTAVER.iter().enumerate() {
        if i < 6 {
            println!("  {bokstav}   ≤ {:>6.1} kWh/(m²·år)", kar.grenser[i]);
        } else {
            println!("  {bokstav}   > {:>6.1} kWh/(m²·år)", kar.grenser[5]);
        }
    }
    Ok(())
}

fn filnavnvennlig(s: &str) -> String {
    s.chars()
        .map(|c| match c {
            'æ' => 'a',
            'ø' => 'o',
            'å' => 'a',
            'Æ' => 'A',
            'Ø' => 'O',
            'Å' => 'A',
            c if c.is_alphanumeric() => c.to_ascii_lowercase(),
            _ => '-',
        })
        .collect::<String>()
        .trim_matches('-')
        .to_string()
}

#[allow(dead_code)]
fn sjekk_sti(p: &Path) -> Result<()> {
    if !p.exists() {
        bail!("finner ikke {}", p.display());
    }
    Ok(())
}