Assessing energy efficient retrofitting process: decision support systems analysis

Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2014Os edifícios encontram-se entre os maiores consumidores de energia na Europa, representando 40% do consumo de energia primária total. Por outro lado, é também o sector que apresenta o maior potencial de poupança energética através de remodelação. Apesar da urgência de remodelação do stock existente ser reconhecida, alguns obstáculos continuam a impedir o aumento da taxa e extensão dos projectos de remodelação. Um dos maiores obstáculos na fase conceptual é a ausência de ferramentas que facilitem o processo de decisão. O presente estudo foca-se em Sistemas de Suporte à Decisão (SSDs) como ferramentas desenvolvidas para melhorar a análise dos impactos das medidas de remodelação nos edifícios, analisar simultaneamente um grande número de variáveis e usar processos iterativos de forma a selecionar a solução mais viável e adequada para um edifício particular. Existem vários SSDs para remodelação de edifícios disponíveis que foram desenvolvidos recentemente. Por essa razão o número de estudos científicos existentes que os analisam é limitado. Consequentemente, a presente dissertação pretende reforçar a investigação em SSDs para remodelação eficiente de edifícios. Foram comparados e analisados cinco SSDs Europeus de software livre: BioRegional, Generation, ICE (2.0.8), Retrofit Advisor and TABULA. Foi desenvolvido um método de comparação de forma a analisar seis dimensões dos SSDs: técnica, input, output, energética, ambiental e económica. Concluímos que métodos padronizados não estão implementados. Os indicadores desenvolvidos para comparar as dimensões dos SSDs podem ser considerados como uma base de referência para a comparação entre outros SSDs. O potencial de adoção dos SSDs foi também comparado e concluímos que o utilizador terá dificuldade em encontrá-los e, uma vez experimentados, os problemas derivados da complexidade e compatibilidade dos SSDs podem desencorajar o utilizador à sua adoção. Por último, foi possível sugerir melhorias para um SSD mais completo e uniformizado na Europa.Buildings are amongst the major energy consumers in Europe, accounting for 40% of the total primary energy consumption. The building sector holds the largest potential to achieve energy savings through retrofit. Although the need of renovating the existing building stock is acknowledged and the settled targets to achieve in the near future are ambitious, there are several barriers hindering the increase the rate and depth of the refurbishment projects. A major hindrance occurring in the design phase is the lack of tools to support the retrofit decision making process. The present research focuses on Decision Support Systems (DSSs) as tools developed to enhance the analysis of the impacts of retrofit measures in buildings, evaluate a vast range of factors and use iterative processes to reach the most feasible and adequate retrofit solution for a particular building. There are many DSSs for retrofit available which have been developed recently and thus the number of research studies analysing them is limited. Therefore, this research focuses on enhancing the current limited research on DSSs for retrofit. To this end, we have compared and analysed five European free-software DSSs: BioRegional, Generation, ICE (2.0.8), Retrofit Advisor and TABULA. A comparative method was developed in order to analyse six dimensions of the DSSs: technical, input, output, energy, environmental and economical. We concluded that standardized methods are not implemented. The indicators developed to compare the dimensions of the DSSs can be regarded as a baseline comparison for the retrofit decision making process amongst other DSSs. The adoption potential of the DSSs was also compared and we concluded that as the DSSs currently exist, they will hardly reach the user and if they do, issues of complexity and compatibility may discourage the adoption of the DSS. Suggestions were made to a more complete and standardized European DSS