Multiscale information management for historic districts' energy retrofitting : a framework, a methodology, a model

Abstract

European Historic Urban Districts are highly appreciated by their inhabitants and visitors and they can be considered as one of the most valuable collective achievements of the European culture. The preservation of our urban heritage requires the protection of the social context as well as the preservation of the authenticity and integrity of its physical materiality. That means to improve the quality of life of their inhabitants as well as the sustainability of the historic districts. This dissertation analysed the Historic Urban Districts as complex energy and informational systems in order to address the challenge to improve their sustainability and liveability while protecting their cultural values. First, a methodological framework for energy retrofitting in all its phases has been defined based on a strategic information management and from a multiscale perspective. Secondly, a decision making methodology that allows the modelling of the historic city and the selection of the best strategies has been developed. In order to support the whole system a multiscale data model has been designed. Finally, the historic city of Santiago de Compostela has been selected for the implementation.

Los distritos urbanos históricos europeos, además de ser muy valorados por sus habitantes y visitantes, pueden ser considerados como uno de los logros colectivos más valiosos de la cultura europea. La conservación de nuestro patrimonio urbano requiere de la protección de su contexto social, tanto como de la preservación de la integridad y la autenticidad de las su materialidad física. Esto significa mejorar la calidad de vida de sus habitantes así como la sostenibilidad de los barrios históricos. Esta tesis aborda los distritos urbanos históricos (HUD) como sistemas energéticos e informacionales complejos con el fin de abordar el reto de mejorar su sostenibilidad y habitabilidad al tiempo que se protegen sus valores culturales. Dentro de esta tesis se han desarrollado principalmente tres temas: el marco metodológico integral, dónde la rehabilitación energética de los HUD se articula a partir de un enfoque multiescala, la metodología de toma de decisiones que permite la selección de las estrategias y la gestión de la información basada en un modelo multiescala que apoya todo el sistema. La ciudad histórica de Santiago de Compostela ha sido seleccionada para la implementación. Las principales contribuciones de esta tesis son los siguientes: - Un marco metodológico para la rehabilitación energética de los HUD, aplicable en la mayoría de los barrios históricos europeos. El marco se basa en la gestión estratégica de la información desde una perspectiva multiescala con el fin de garantizar la viabilidad, la eficiencia, la continuidad y la coherencia de todo el proceso. -Una estrategia de modelado de las HUDs, basada en la categorización del parque edificado y la selección de edificios representativos, que tiene en cuenta los valores históricos, así como sus características energéticas. Para ello, se han propuesto parámetros que son fáciles de adquirir, así como un método para llevar a cabo la categorización de una manera flexible. Se han propuesto, también, unos coeficientes de ajuste del impacto dependiendo de la selección de los edificios representativos con el fin de corregir el impacto final con un factor de aplicabilidad. - Con el objetivo de dar cabida en la metodología a los diferentes escenarios posibles de disponibilidad de información se han propuesto diferentes niveles de toma de decisiones (LoDM). - Se han propuesto, también, cuatro categorías de criterios y dos de restricciones con el fin de considerar todos los factores importantes para la toma de decisiones para la rehabilitación energética en entornos históricos. Para la evaluación de las restricciones (significado histórico y compatibilidad) se ha adaptado el método desarrollado en el proyecto EFFESUS. - Se han desarrollado cuatro extensiones para un modelo de datos multiescala, basado en el estándar CityGML, para el apoyo a la gestión estratégica de la inform ación y la toma de decisiones. Dos de las extensiones tienen como objetivo utilizar la extensibilidad del modelo de datos para estructurar toda la información temática necesaria (energía y características culturales de los edificios). La tercera extensión estructura la información acerca de los indicadores con elfin de permitir la monitorización y la cuarta se refiere a los datos dinámicos.