Integrating occupant preference and life cycle energy evaluation: a simplified method

Abstract

Building energy evaluation and assessment methods have evolved over the last decades towards sophisticated tools, which can support designers in minimizing building energy use. However, the majority of building energy performance evaluation methods and tools generally do not include a life cycle perspective, choosing to ignore the use of resources associated with the additional materials and systems employed to reduce the energy use of buildings in operation. Considerations of ‘acceptable’ or ‘expected’ levels of comfort or occupant preferences are also frequently ignored outside the research community. This paper describes a simple methodology which integrates life cycle energy analysis and comfort expectations with building energy evaluation. It discusses the potential contribution of the occupants' preferences not only in the energy use of buildings in operation, but also the embodied energy associated with equipment and systems. The method is demonstrated in a case study considering a house in a maritime climate with the options of either mechanical or natural ventilation, and some differences in thermal and ventilation preferences. In the study it is observed that as ‘zero heating’ demand is approached, the embodied energy of materials and systems becomes significant. The differences in occupants' expected temperature and ventilation levels can be important issues to consider when selecting heating and ventilation systems for minimum life cycle energy use. Les méthodes d'évaluation énergétique des bâtiments ont évolué au cours des dernières décennies vers des outils évolués, qui peuvent aider les concepteurs à réduire au minimum l'utilisation d'énergie dans les bâtiments. Cependant, la majorité des méthodes et des outils d'évaluation de la performance énergétique des bâtiments n'intègre généralement pas la perspective du cycle de vie, préférant ignorer l'utilisation des ressources associées aux matériaux et aux systèmes complémentaires employés pour réduire l'utilisation d'énergie dans les bâtiments en service. La prise en compte de niveaux de confort « acceptables » ou « conformes aux attentes » ou des préférences des occupants est également fréquemment ignorée en dehors de la communauté des chercheurs. Cet article décrit une méthodologie simple qui intègre l'analyse énergétique du cycle de vie et les attentes en matière de confort à l'évaluation énergétique des bâtiments. Il discute de la contribution potentielle des préférences des occupants, non seulement s'agissant de l'utilisation d'énergie dans les bâtiments en service, mais également de l'énergie grise liée aux matériaux et aux systèmes. Une démonstration de cette méthode est apportée par une étude de cas qui examine une maison sous un climat maritime offrant le choix d'une aération mécanique ou naturelle et soumise à un certain nombre de différences concernant les préférences thermiques et d'aération. Il est observé dans cette étude que, lorsque l'exigence d'un coût de « chauffage zéro » doit être satisfaite, l'énergie intrinsèque des matériaux et des systèmes devient importante. Les différences relatives aux attentes des occupants concernant les niveaux de température et d'aération peuvent être des points importants à prendre en compte lors de la sélection des systèmes de chauffage et d'aération pour pouvoir obtenir une utilisation minimale d'énergie au cours du cycle de vie. Mots clés: confort, énergie grise, analyse énergétique, logement, cycle de vie, maisons basse énergie, comportement des occupants