Buildings have significant impacts on the environment and economy as they were reported by the World Business Council for Sustainable Development in 2009 to account for 40% of the global energy consumption. Building owners are increasingly seeking to integrate sustainability and green measures in their buildings to minimize energy and water consumption as well as life-cycle cost. Due to the large number of feasiblecombinations of sustainability measures, decision makers are often faced with a challenging task that requires them to identify an optimal set of upgrade measures to minimize the building life-cycle cost. This paper presents a model for optimizing the selection of building upgrade measures to minimize the life-cycle cost of existing buildings while complying with owner-specified requirements for building operational performance and budget constraints. The optimization model accounts for initial upgrade cost, operational cost and saving, escalation in utility costs, maintenance cost, replacement cost, and salvage value of building fixtures and equipment, and renewable energy systems. A case study of a rest area building in the state of Illinois in the United States was analyzed to illustrate the unique capabilities of the developed optimization model. The main findings of this analysis illustrate the capabilities of the model in identifying optimal building upgrade measures to achieve the highest savings of building life-cycle cost within a user-specified upgrade budget; and generating practical and detailed recommendations on replacing building fixtures and equipment and installing renewable energy systems.

Les bâtiments ont un impact important sur l’environnement et sur l’économie et représentaient en 2009, d’après le WBCSD (World Business Council for Sustainable Development), 40 % de la consommation mondiale d’énergie. Les propriétaires de bâtiments cherchent de plus en plus à appliquer des mesures écologiques et de développement durable à leurs bâtiments, pour réduire au maximum leur consommation en énergie et en eau et le coût de leur cycle de vie. En raison du grand nombre de combinaisons de mesures de développement durable envisageables, les décideurs font souvent face à la tâche difficile de devoir établir un ensemble de mesures d’amélioration visant à réduire au maximum le coût du cycle de vie des bâtiments. Le présent article décrit un modèle permettant d’optimiser une sélection de mesures d’amélioration de bâtiments visant à réduire le coût du cycle de vie de bâtiments existants tout en se conformant aux exigences spécifiées par les propriétaires en ce qui concerne les performances opérationnelles des bâtiments et les contraintes financières. Le modèle d’optimisation tient compte du coût d’amélioration initial, des dépenses et économies liées à l’exploitation des bâtiments, de l’augmentation des coûts des services d’eau, de gaz et d’électricité, des coûts d’entretien, du coût de remplacement, de la valeur après sinistre des aménagements et équipements des bâtiments et du coût des systèmes utilisant des énergies renouvelables. On a analysé une étude de cas portant sur une aire de repos située dans l’Illinois, aux États-Unis, afin d’illustrer le potentiel exceptionnel du modèle d’optimisation développé. Les résultats de cette analyse mettent en évidence la capacité de ce modèle : à établir des mesures d’amélioration des bâtiments optimales, lesquelles visent à réaliser le maximum d’économies sur le coût du cycle de vie de ces derniers tout en respectant un budget d’amélioration défini par l’usager; et à générer les recommandations pratiques et détaillées en ce qui concerne le remplacement des aménagements et équipements des bâtiments et l’installation de systèmes utilisant des énergies renouvelables. [Traduit par la Rédaction]