ABSTRACT A novel approach for the identification of the optimal strategy for building retrofit is presented and applied to a case study in northern Italy. Increased envelope insulation, more efficient heat-generating systems, thermal distribution and terminal units, heating control systems, electric distribution systems, and renewable energies exploitation were considered as possible measures. A tailored multi-criteria decision analysis tool is developed to embrace the entire building life cycle and includes all the possible combinations in a discretized approach, with the aim of optimising conflicting design parameters, such as energy consumption, costs, GHG emissions, and comfort level. The proposed methodology is applied to two scenarios: nominal building parameters, and the validated model obtained using dynamic energy simulations. In both cases, most energy-efficient solutions are found to be optimal, however, large differences in overall energy consumption are found between the two scenarios resulting in different sizing of optimal renewable-energy installations and different electric distribution systems. A sensitivity analysis is also performed to estimate how results respond to the variation of input parameters. Despite a large difference between the two scenarios, the proposed methodology is found to be stable in identifying the optimal solution and offers full customisation features to adapt to different cases.

中文翻译：

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建筑设计中多目标优化的生命周期方法：案例研究的方法和应用

摘要 提出了一种确定建筑改造最佳策略的新方法，并将其应用于意大利北部的案例研究。增加外壳绝缘、更有效的发热系统、热分配和终端单元、加热控制系统、配电系统和可再生能源开发被认为是可能的措施。开发了一种量身定制的多标准决策分析工具，以涵盖整个建筑生命周期，并以离散方法包括所有可能的组合，目的是优化相互冲突的设计参数，例如能耗、成本、温室气体排放和舒适度. 所提出的方法适用于两种情况：标称建筑参数和使用动态能量模拟获得的验证模型。在这两种情况下，大多数节能解决方案都被认为是最佳的，然而，两种情景之间的总体能源消耗存在很大差异，导致最佳可再生能源装置的规模不同，配电系统也不同。还执行敏感性分析以估计结果如何响应输入参数的变化。尽管两种场景之间存在很大差异，但发现所提出的方法在确定最佳解决方案方面是稳定的，并提供了完全定制的功能以适应不同的情况。两种情景的总体能源消耗存在巨大差异，导致最佳可再生能源装置的规模不同，配电系统也不同。还执行敏感性分析以估计结果如何响应输入参数的变化。尽管两种场景之间存在很大差异，但发现所提出的方法在确定最佳解决方案方面是稳定的，并提供了完全定制的功能以适应不同的情况。两种情景的总体能源消耗存在巨大差异，导致最佳可再生能源装置的规模不同，配电系统也不同。还执行敏感性分析以估计结果如何响应输入参数的变化。尽管两种场景之间存在很大差异，但发现所提出的方法在确定最佳解决方案方面是稳定的，并提供了完全定制的功能以适应不同的情况。