enok/src/modell/mod.rs

//! Inndatamodell for en bygning (`bygning.toml`). Alt en energirådgiver kan variere ligger her;
//! det som utelates hentes fra normerte verdier for kategorien og merkes i rapporten.

use serde::{Deserialize, Serialize};
use std::path::PathBuf;

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum Kategori {
    Smaahus,
    Boligblokk,
    Barnehage,
    Kontorbygg,
    Skolebygg,
    Universitet,
    Sykehus,
    Sykehjem,
    Hotell,
    Idrettsbygg,
    Forretningsbygg,
    Kulturbygg,
    Industribygg,
}

impl Kategori {
    pub fn nokkel(&self) -> &'static str {
        match self {
            Kategori::Smaahus => "smaahus",
            Kategori::Boligblokk => "boligblokk",
            Kategori::Barnehage => "barnehage",
            Kategori::Kontorbygg => "kontorbygg",
            Kategori::Skolebygg => "skolebygg",
            Kategori::Universitet => "universitet",
            Kategori::Sykehus => "sykehus",
            Kategori::Sykehjem => "sykehjem",
            Kategori::Hotell => "hotell",
            Kategori::Idrettsbygg => "idrettsbygg",
            Kategori::Forretningsbygg => "forretningsbygg",
            Kategori::Kulturbygg => "kulturbygg",
            Kategori::Industribygg => "industribygg",
        }
    }
    pub fn er_bolig(&self) -> bool {
        matches!(self, Kategori::Smaahus | Kategori::Boligblokk)
    }
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
#[serde(deny_unknown_fields)]
pub struct Bygning {
    pub bygning: BygningInfo,
    #[serde(default)]
    pub klima: Klima,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Vec::is_empty")]
    pub flate: Vec<Flate>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Vec::is_empty")]
    pub vindu: Vec<Vindu>,
    #[serde(default)]
    pub kuldebroer: Kuldebroer,
    #[serde(default)]
    pub infiltrasjon: Infiltrasjon,
    #[serde(default)]
    pub ventilasjon: Ventilasjon,
    #[serde(default)]
    pub tappevann: Tappevann,
    #[serde(default)]
    pub oppvarming: Oppvarming,
    #[serde(default)]
    pub distribusjon: Distribusjon,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub solcelle: Option<Solcelle>,
    #[serde(default)]
    pub kjoling: Kjoling,
    #[serde(default)]
    pub lufting: Lufting,
    #[serde(default)]
    pub drift: Drift,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Vec::is_empty")]
    pub scenario: Vec<Scenario>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
pub struct BygningInfo {
    pub navn: String,
    pub kategori: Kategori,
    pub byggeaar: i32,
    /// Oppvarmet del av bruksareal, m².
    pub oppvarmet_bra: f64,
    /// Oppvarmet luftvolum, m³. Utelatt: 2,4 m × BRA.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub oppvarmet_volum: Option<f64>,
    #[serde(default = "en")]
    pub antall_boenheter: u32,
    /// Samlet oppvarmet BRA for hele bygningen når én boenhet i flerbolighus merkes.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub bygningens_oppvarmede_bra: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub adresse: Option<String>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub gnr_bnr: Option<String>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub beskrivelse: Option<String>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub energiraadgiver: Option<String>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub oppdragsgiver: Option<String>,
}

fn en() -> u32 {
    1
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug, Default)]
pub struct Klima {
    /// Kommune for lokalt klima (TMY-fil fra Zenodo 14779899). Utelatt: bare Oslo.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub kommune: Option<String>,
    /// Egen EPW-fil for lokalt klima (overstyrer kommune).
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub epw: Option<PathBuf>,
    /// Referanseklima for energimerket. Standard «Oslo».
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub referanse: Option<String>,
    /// Bakkerefleksjon (albedo) for solstråling. Standard 0,2.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub albedo: Option<f64>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum FlateType {
    Vegg,
    Tak,
    Gulv,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, Default)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum Mot {
    #[default]
    Ute,
    Grunn,
    Uoppvarmet,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum Masseklasse {
    SvaertLett,
    Lett,
    Middels,
    Tung,
    SvaertTung,
}

impl Masseklasse {
    /// Arealspesifikk varmekapasitet κ_m, J/(m²K) (ISO 52016-1 Tabell B.14).
    pub fn kappa(&self) -> f64 {
        match self {
            Masseklasse::SvaertLett => 50_000.0,
            Masseklasse::Lett => 75_000.0,
            Masseklasse::Middels => 110_000.0,
            Masseklasse::Tung => 175_000.0,
            Masseklasse::SvaertTung => 250_000.0,
        }
    }
}

/// Hvor massen sitter i konstruksjonen (ISO 52016-1 klasse I/E/IE/D/M).
#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, Default)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum Masseplassering {
    Innvendig,
    Utvendig,
    Begge,
    #[default]
    Fordelt,
    Midt,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
pub struct Lag {
    pub materiale: String,
    pub tykkelse: f64,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
pub struct Flate {
    pub navn: String,
    #[serde(rename = "type")]
    pub typ: FlateType,
    pub areal: f64,
    /// Himmelretning flatens utside vender mot, grader fra nord med klokka (0 N, 90 Ø, 180 S, 270 V).
    #[serde(default)]
    pub orientering: f64,
    /// Helning fra horisontalplanet: 90 = vertikal vegg, 0 = flatt tak. Utelatt: 90 for vegg, 0 for tak/gulv.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub helning: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub u_verdi: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub lag: Option<Vec<Lag>>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub masseklasse: Option<Masseklasse>,
    #[serde(default)]
    pub masseplassering: Masseplassering,
    #[serde(default)]
    pub mot: Mot,
    /// Temperaturfaktor b for uoppvarmet rom. Utelatt: 0,5 (loft/kjeller), jf. NS-EN ISO 13789.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub b_faktor: Option<f64>,
    /// Solabsorptans for utvendig overflate. Utelatt: 0,6.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub absorptans: Option<f64>,
    /// For gulv mot grunn / kjellervegg mot grunn: eksponert omkrets (m) og dybde under terreng (m).
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub omkrets: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub dybde: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub kommentar: Option<String>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, Default)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum SolskjermingType {
    #[default]
    Ingen,
    Manuell,
    Automatisk,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
pub struct Solskjerming {
    #[serde(rename = "type")]
    pub typ: SolskjermingType,
    /// Gjennomslipp når skjermingen er i bruk (0–1). Utelatt: 0,8 manuell, 0,4 automatisk.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub faktor: Option<f64>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
pub struct Vindu {
    pub navn: String,
    /// Areal inkl. karm, m².
    pub areal: f64,
    #[serde(default = "en_f64")]
    pub antall: f64,
    #[serde(default)]
    pub orientering: f64,
    #[serde(default = "nitti")]
    pub helning: f64,
    pub u_verdi: f64,
    /// Solfaktor for glasset (g-verdi). Utelatt: 0,75 for 2-lags, 0,5 for 3-lags energiglass.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub g_verdi: Option<f64>,
    /// Karm- og rammeandel av arealet. Utelatt: 0,2.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub karmandel: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub solskjerming: Option<Solskjerming>,
    /// Horisontavskjerming i grader (terreng, nabobygg). Utelatt: 0.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub horisont: Option<f64>,
    /// Er dette en dør (regnes uten solinnstråling)?
    #[serde(default)]
    pub dor: bool,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub kommentar: Option<String>,
}

fn en_f64() -> f64 {
    1.0
}
fn nitti() -> f64 {
    90.0
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug, Default)]
pub struct Kuldebroer {
    /// Normalisert kuldebroverdi, W/(m²K) av oppvarmet BRA. Utelatt: verdi etter byggeår.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub normalisert: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Vec::is_empty")]
    pub liste: Vec<Kuldebro>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
pub struct Kuldebro {
    pub navn: String,
    pub psi: f64,
    pub lengde: f64,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, Default)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum Skjerming {
    Skjermet,
    #[default]
    Moderat,
    Utsatt,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug, Default)]
pub struct Infiltrasjon {
    /// Lekkasjetall ved 50 Pa, 1/h. Utelatt: verdi etter byggeår.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub n50: Option<f64>,
    #[serde(default)]
    pub skjerming: Skjerming,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub maalt_dato: Option<String>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, Default)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum VentilasjonType {
    #[default]
    Naturlig,
    Avtrekk,
    Balansert,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug, Default)]
pub struct Ventilasjon {
    #[serde(rename = "type", default)]
    pub typ: VentilasjonType,
    /// Gjennomsnittlig luftmengde i driftstiden, m³/(h·m²). Utelatt: normert.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub luftmengde: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub luftmengde_natt: Option<f64>,
    /// Temperaturvirkningsgrad varmegjenvinner (0–1). Bare balansert. Utelatt: normert.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub gjenvinning: Option<f64>,
    /// Spesifikk vifteeffekt, kW/(m³/s). Utelatt: normert (balansert) / 0,6 (avtrekk).
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub sfp: Option<f64>,
    /// Har anlegget varmebatteri som ettervarmer tilluften?
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub varmebatteri: Option<bool>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, Default)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum TappevannSystem {
    #[default]
    Aapent,
    Sirkulasjon,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug, Default)]
pub struct Tappevann {
    #[serde(default)]
    pub system: TappevannSystem,
    /// Netto energibehov, kWh/(m²·år). Utelatt: normert.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub energibehov: Option<f64>,
    /// Tap i bereder og rør som andel av netto behov. Utelatt: 0,25 åpent, 0,45 sirkulasjon.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub tap_andel: Option<f64>,
    /// Andel av tapet som avgis i oppvarmet sone (uregulerbart varmetilskudd). Utelatt: 0,8 / 0,5.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub tap_i_oppvarmet_sone: Option<f64>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, Hash)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum VarmekildeType {
    DirekteEl,
    ElKjel,
    LuftLuftVp,
    LuftVannVp,
    VaeskeVannVp,
    AvtrekkVp,
    Vedovn,
    Pellets,
    Olje,
    Gass,
    Fjernvarme,
    Solfanger,
}

impl VarmekildeType {
    pub fn nokkel(&self) -> &'static str {
        match self {
            VarmekildeType::DirekteEl => "direkte_el",
            VarmekildeType::ElKjel => "el_kjel",
            VarmekildeType::LuftLuftVp => "luft_luft_vp",
            VarmekildeType::LuftVannVp => "luft_vann_vp",
            VarmekildeType::VaeskeVannVp => "vaeske_vann_vp",
            VarmekildeType::AvtrekkVp => "avtrekk_vp",
            VarmekildeType::Vedovn => "vedovn",
            VarmekildeType::Pellets => "pellets",
            VarmekildeType::Olje => "olje",
            VarmekildeType::Gass => "gass",
            VarmekildeType::Fjernvarme => "fjernvarme",
            VarmekildeType::Solfanger => "solfanger",
        }
    }
    pub fn beskrivelse(&self) -> &'static str {
        match self {
            VarmekildeType::DirekteEl => "Direkte elektrisk (panelovner, varmekabler)",
            VarmekildeType::ElKjel => "Elektrokjel, vannbåren varme",
            VarmekildeType::LuftLuftVp => "Varmepumpe luft–luft",
            VarmekildeType::LuftVannVp => "Varmepumpe luft–vann",
            VarmekildeType::VaeskeVannVp => "Varmepumpe væske–vann (berg/jord/sjø)",
            VarmekildeType::AvtrekkVp => "Avtrekksvarmepumpe",
            VarmekildeType::Vedovn => "Vedovn",
            VarmekildeType::Pellets => "Pelletskamin/-kjel",
            VarmekildeType::Olje => "Oljekjel",
            VarmekildeType::Gass => "Gasskjel",
            VarmekildeType::Fjernvarme => "Fjernvarme",
            VarmekildeType::Solfanger => "Solfanger",
        }
    }
    pub fn er_varmepumpe(&self) -> bool {
        matches!(
            self,
            VarmekildeType::LuftLuftVp
                | VarmekildeType::LuftVannVp
                | VarmekildeType::VaeskeVannVp
                | VarmekildeType::AvtrekkVp
        )
    }
    /// Kan kilden levere til vannbåren distribusjon (ventilasjonsvarme, tappevann)?
    pub fn vannbaaren(&self) -> bool {
        !matches!(
            self,
            VarmekildeType::DirekteEl | VarmekildeType::LuftLuftVp | VarmekildeType::Vedovn
        )
    }
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
pub struct Varmekilde {
    #[serde(rename = "type")]
    pub typ: VarmekildeType,
    /// Andel av romoppvarmingsbehovet kilden dekker (0–1).
    #[serde(default)]
    pub andel_rom: f64,
    /// Andel av ventilasjonsvarme. Utelatt: som andel_rom for vannbårne kilder, ellers 0.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub andel_ventilasjon: Option<f64>,
    #[serde(default)]
    pub andel_tappevann: f64,
    /// Årsvarmefaktor (SPF) for varmepumper eller virkningsgrad for kjeler. Utelatt: tabellverdi.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub spf: Option<f64>,
    /// Turtemperatur °C for vannbårne varmepumper (35/45/55).
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub turtemperatur: Option<f64>,
    /// Vedovn: lukket ildsted med lavt partikkelutslipp (gir vektingsfaktor 0,45).
    #[serde(default = "sann")]
    pub lukket: bool,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub kommentar: Option<String>,
}

fn sann() -> bool {
    true
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug, Default)]
pub struct Oppvarming {
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Vec::is_empty")]
    pub kilde: Vec<Varmekilde>,
    /// Maks varmeeffekt installert, W (begrenser innetemperatur ved underdekning). Utelatt: ubegrenset.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub maks_effekt: Option<f64>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, Default)]
#[serde(rename_all = "snake_case")]
pub enum DistribusjonType {
    #[default]
    Punkt,
    Radiator,
    Gulvvarme,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug, Default)]
pub struct Distribusjon {
    #[serde(rename = "type", default)]
    pub typ: DistribusjonType,
    /// Distribusjonstap som andel av avgitt romvarme. Utelatt: 0 punkt, 0,03 radiator, 0,05 gulvvarme.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub tap_andel: Option<f64>,
    /// Andel av tapet som går til uoppvarmet areal (rør i kjeller/loft). Utelatt: 0,2.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub roer_uoppvarmet: Option<f64>,
    /// Pumpeeffekt, W/m² i driftstid. Utelatt: normert for vannbåren, 0 for punkt.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub pumpe_effekt: Option<f64>,
    /// Turtemperatur °C i vannbårent anlegg (60 radiator, 35 gulvvarme). Brukes for SPF-oppslag.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub turtemperatur: Option<f64>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
pub struct Solcelle {
    /// Modulareal, m².
    pub areal: f64,
    #[serde(default = "tjue_prosent")]
    pub virkningsgrad: f64,
    #[serde(default = "sor")]
    pub orientering: f64,
    #[serde(default = "tretti")]
    pub helning: f64,
    /// Ytelsesfaktor (inverter, kabler, snø, smuss). Utelatt: 0,8.
    #[serde(default = "aatti_prosent")]
    pub ytelsesfaktor: f64,
}

fn tjue_prosent() -> f64 {
    0.20
}
fn sor() -> f64 {
    180.0
}
fn tretti() -> f64 {
    30.0
}
fn aatti_prosent() -> f64 {
    0.8
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
pub struct Kjoling {
    #[serde(default = "sann")]
    pub ingen: bool,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub settpunkt: Option<f64>,
    /// Årskuldefaktor (SEER). Utelatt: 3,0.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub spf: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub maks_effekt: Option<f64>,
}

impl Default for Kjoling {
    fn default() -> Self {
        Self {
            ingen: true,
            settpunkt: None,
            spf: None,
            maks_effekt: None,
        }
    }
}

/// Vinduslufting: økt luftmengde når rommene blir for varme.
///
/// Bygninger uten kjøleanlegg luftes gjennom vinduer når det blir for varmt. Uten denne
/// modellen vil en tett bygning med store vindusflater få urealistisk høye innetemperaturer
/// om våren og høsten, og lagret solvarme vil kunstig redusere oppvarmingsbehovet.
#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug, Default)]
pub struct Lufting {
    /// Slår av vinduslufting. Standard er lufting for bygninger uten kjøleanlegg.
    #[serde(default)]
    pub ingen: bool,
    /// Operativ temperatur der luftingen starter, °C. Utelatt: 24.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub settpunkt: Option<f64>,
    /// Største luftmengde ved vinduslufting, m³/(h·m²) oppvarmet BRA. Utelatt: 8.
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub maks_luftmengde: Option<f64>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug, Default)]
pub struct Drift {
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub settpunkt_oppvarming: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub nattsenking: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub belysning_effekt: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub utstyr_effekt: Option<f64>,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub personer_varmetilskudd: Option<f64>,
    /// Effektiv innvendig varmekapasitet for luft og inventar, J/(m²K). Utelatt: 10 000 (ISO 52016-1).
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub innvendig_varmekapasitet: Option<f64>,
}

#[derive(Deserialize, Serialize, Clone, Debug)]
pub struct Scenario {
    pub navn: String,
    #[serde(default, skip_serializing_if = "Option::is_none")]
    pub beskrivelse: Option<String>,
    /// Delvis bygningsbeskrivelse som flettes inn: tabeller flettes rekursivt, tabellarrayer
    /// (flate, vindu, oppvarming.kilde …) matches på `navn`/`type`, skalarer erstattes.
    /// `slett = true` fjerner et element.
    pub endringer: toml::Value,
}

pub mod lost;