Decision support in energy performance assessment of school buildings

Abstract

A gestão de energia em edifícios escolares depende de diversos fatores tecnológicos, sociais e organizacionais, resultando numa situação complexa que, geralmente, é diferente de uma abordagem habitual em engenharia. Esta tese apresenta o desenvolvimento de um sistema de classificação considerando os múltiplos aspetos, geralmente incomensuráveis e conflituosos entre si, que têm influência no desempenho energético de edifícios escolares, tendo ainda em consideração aspetos não energéticos.Uma abordagem combinada, recorrendo a Soft Systems Methodology e Value Focused Thinking, foi utilizada para estruturar os objetivos fundamentais que foram posteriormente operacionalizados como critérios no modelo de avaliação multicritério. Para classificar as escolas em categorias de mérito, de acordo com o seu desempenho em múltiplos critérios, utilizou-se o método ELECTRE TRI. O modelo foi desenvolvido e aplicado a um conjunto de oito escolas secundárias, cujos desempenhos foram obtidos no âmbito de um projeto de investigação e desenvolvimento que resultou de uma parceria entre uma empresa de gestão e manutenção de edifícios e três grupos de investigação. O software IRIS permitiu inferir conclusões robustas através da indicação da gama de categorias em que cada escola poderia ser classificada, considerando as preferências do decisor, captadas através dos parâmetros do método ELECTRE TRI.Os resultados mostram que este processo permite aos decisores aprofundar o seu conhecimento sobre a situação em análise e, eventualmente, adaptar as suas preferências para explorar outros cenários para apoio à tomada de decisões mais informadas relativamente a intervenções nos edifícios para a melhoria do seu desempenho energético.

Energy management in school buildings depends on several technological, social, and organizational factors, resulting in a complex situation away from the usual engineering-focused approach. This thesis aims at presenting the development of a holistic rating system considering multiple and, in general, conflicting and incommensurate aspects that influence energy performance of schools, while taking also into account non-energetic aspects.An approach combining Soft Systems Methodology and Value Focused Thinking was used to structure the fundamental objectives to be operationalized as criteria in a Multi-Criteria Decision Aid model. The ELECTRE TRI method, which is devoted to sorting problems under multiple evaluation criteria, was used to assign the schools into categories of merit according to their energy performance. The model was developed and applied to a set of eight secondary schools, and performance indicators were obtained in the framework of a research and development project resulting from a partnership involving a facilities management company and three academic research groups. The IRIS software allowed inferring robust conclusions by indicating the range of categories each alternative can be classified into, considering the decision maker’s preferences, captured by ELECTRE TRI parameters.The results show that this constructive process allows for the decision makers to deepen their knowledge on the situation under analysis, and eventually adapt preferences to exploit further outcomes, and reach more informed courses of action concerning interventions in buildings to improve their energy performance.