lnu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Application of analytical hierarchy process for selecting an interior window blind
Linnaeus University, Faculty of Technology, Department of Forestry and Wood Technology.ORCID iD: 0000-0003-1835-7158
Jönköping University.
Linnaeus University, Faculty of Technology, Department of Forestry and Wood Technology.ORCID iD: 0000-0003-0130-3356
Linnaeus University, Faculty of Technology, Department of Built Environment and Energy Technology.ORCID iD: 0000-0003-4405-1056
2017 (English)In: Architectural Engineering and Design Management, ISSN 1745-2007, E-ISSN 1752-7589, Vol. 13, no 4, p. 308-324Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

Window blinds have a substantial role in shaping the energy consumption and improving thermal comfort and visual comfort. However, difficulties in selecting a window blind remain, due to existence of potential conflicts between visual, thermal, energy and life cycle cost. To overcome this problem, this study evaluates the performance of interior blinds, including venetian with slat of 0° and 45°, roller and double pleated blinds with respect to visual, thermal, energy and life cycle cost. Later, the Analytical hierarchy method (AHP) is used for selecting the best blind based on trade-off among the visual, thermal, energy and life cycle cost. In using AHP, visual comfort is determined as most important objective with a weight of 52%. The results show that venetian blind with slat of 0° drawn 100% is the trade-off blind. Accomplishing the sensitivity analysis on blinds’ global weight shows that venetian blind with slat of 0° drawn 100% remains the trade-off blind until the weight of energy and life cycle cost is below 37% and 57% respectively and the weight of visual comfort is above 4%. However, changing thermal comfort weight has no impact on ranking of the blinds. This study shows the capability of AHP in managing the conflicts.

Place, publisher, year, edition, pages
Taylor & Francis, 2017. Vol. 13, no 4, p. 308-324
Keywords [en]
Interior window blinds, Analytical hierarchy process, Energy consumption, Life cycle cost, Thermal comfort, Visual comfort
National Category
Architectural Engineering
Research subject
Technology (byts ev till Engineering), Civil engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:lnu:diva-62606DOI: 10.1080/17452007.2017.1324402ISI: 000402126900006Scopus ID: 2-s2.0-85019563830OAI: oai:DiVA.org:lnu-62606DiVA, id: diva2:1091176
Projects
ProWOODAvailable from: 2017-04-26 Created: 2017-04-26 Last updated: 2019-12-09Bibliographically approved
In thesis
1. Windows and blinds selection for enhancing subjective well-being
Open this publication in new window or tab >>Windows and blinds selection for enhancing subjective well-being
2017 (English)Licentiate thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

Earlier studies in the context of windows and blinds selection have mostly tried to increase the awareness regarding various effects of windows and blinds selection on subjective well-being, including their effect on visual comfort, thermal comfort, energy consumption and life cycle cost. However, the main problem is the potential conflicts between visual comfort, thermal comfort, energy consumption and life cycle cost. Increased awareness about the contradictory effect of windows and blinds selection on subjective well-being on one hand and lack of a feasible method in managing the conflicts on the other hand may bind individuals, as decision-makers, in a situation where they follow the immediate economic benefits rather than the long-term visual and thermal benefits. To solve the mentioned problem, this study analysed first the degree of the conflicts between average daylight illuminance and total energy consumption in Sweden. This decision was made due to large variation in solar elevation angle and solar intensity between summer and winter in Sweden, which has significant effects on daylight illuminance and total energy consumption. Analysing the conflicts was accomplished by developing two multivariate linear regression models for calculating average daylight illuminance and total energy consumption. Comparison and analysis of the multivariate linear regression models showed the existence of a high degree of conflicts, which makes window and blind selection a rather complex multidimensional problem. Specifying the degree of the conflicts formed a hypothesis as: “A multi criteria decision-making method increases the controllability and manages the conflicts in selecting windows and blinds”. The developed hypothesis was later tested by employing analytical hierarchy process, as widely used multi criteria decisionmaking method. The analytical hierarchy process prioritizes decision-maker’ preferences and introduces a desired trade-off solution. The results of employing analytical hierarchy process showed the capability of it in managing the conflicts among visual comfort, thermal comfort, energy consumption and life cycle cost. Finally, the application of the analytical hierarchy process was expanded by integrating it with nondominated sorting genetic algorithm-II, as an optimization algorithm. Through this integration, optimization algorithm combines windows’ and blinds’ design variables and analyses a large number of solutions, while analytical hierarchy process ranks the solutions based on decision-makers’ preferences and introduces a desired trade-off solution. The integration between analytical hierarchy process and the nondominated sorting genetic algorithm-II was presented later as a conceptual framework. The developed conceptual framework can be used for selecting windows and blinds II in both residential and commercial buildings. In selecting windows and blinds, the conceptual framework is a novel solution to the lack of a feasible method for increasing the controllability for decision-makers and obtaining a desired trade-off solution.

Abstract [sv]

Tidigare studier avseende val av fönster och solskydd har främst försökt fastställa olika effekter som valet av fönster och solskydd har på det subjektiva välbefinnandet. Detta inkluderar dessa föremåls effekt på den visuella komforten, den termiska komforten, energiförbrukningen och livscykelkostnaderna. Det huvudsakliga problemet är dock de potentiella konflikterna mellan visuell komfort, termisk komfort, energiförbrukning och livscykelkostnader. Avsaknaden av en metod för att hantera denna konflikt leder till att beslutfattaren fastnar i en situation där de snarare gör sitt val utifrån omedelbara ekonomiska fördelar än de långsiktiga visuella och termiska fördelarna. För att lösa ovan nämnda problem analyserades konflikterna mellan det genomsnittliga dagsljusinsläppet och den totala energiförbrukningen i Sverige. En av huvudanledningarna till konflikterna är att solens infallsvinkel och intensitet varierar kraftigt mellan sommar och vinter i Sverige. Detta har betydande effekter på dagsljusinfallet och den totala energiförbrukningen. Konflikterna analyserades genom att utveckla två multivariata linjära regressionsmodeller för att beräkna det genomsnittliga dagsljusinfallet och den totala energiförbrukningen. En jämförelse och analys av de multivariata linjära regressionsmodellerna påvisade en hög grad av konflikter, vilket gör valet av fönster och solskydd till ett komplext och flerdimensionellt problem. Bestämningen av graden av konflikt formade följande hypotes: ” En multikriterieanalysbaserat beslutsstöd ökar kontrollerbarheten och hanterar konflikter vid valet av fönster och solskydd”. Den utvecklade hypotesen testades senare med hjälp av Analytical Hierarchy Process (AHP), en ofta använd multikriterieanalys metod för beslutsfattande. Metoden tar fram lösningar genom att göra prioriteringar enligt beslutsfattarens preferenser. Resultaten av att tillämpa metoden visade metodens förmåga att lösa konflikterna kring visuell komfort, termisk komfort, energiförbrukning och livscykelkostnad. Slutligen utökades metoden genom att integrera AHP med optimeringsalgoritmen Non-dominated sorting genetic algorithm-II. Genom denna integrering kombinerar optimeringsalgoritmen fönstrens och solskyddens design variabler till ett stort antal lösningsförslag. Dessa lösningsförslag analyseras och till sist rangordnas lösningsförslagen med hjälp av AHP baserat på beslutsfattarnas preferenser. Integreringen av AHP och optimeringsalgoritmen presenterades som ett konceptuellt ramverk. I valet av fönster och solskydd är det konceptuella ramverket en ny lösning för att öka den upplevda kontrollen och därmed förstärka det subjektiva välbefinnandet.

Place, publisher, year, edition, pages
Växjö: Linnaeus University Press, 2017. p. 65
Series
Lnu Licentiate ; 1
Keywords
Subjective well-being, perceived control, controllability, analytical hierarchy process, non-dominated sorting genetic algorithm-II
National Category
Architectural Engineering
Research subject
Technology (byts ev till Engineering), Civil engineering
Identifiers
urn:nbn:se:lnu:diva-65211 (URN)978-91-88357-76-2 (ISBN)
Presentation
2017-06-12, M1088, George Lückligs väg, Växjö, 10:00 (English)
Opponent
Supervisors
Projects
ProWood
Funder
Knowledge Foundation, 20130245
Available from: 2017-06-27 Created: 2017-06-13 Last updated: 2017-06-28Bibliographically approved
2. A decision-making framework for enhancing client well-being: When designing windows and blinds
Open this publication in new window or tab >>A decision-making framework for enhancing client well-being: When designing windows and blinds
2019 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Abstract [en]

The current state of window and blind design moves beyond evaluating a single function, such as energy consumption, to include a human perspective in architectural design approach to create value. A current thought among architects and design professionals is that the highest value outcomes can be obtained when any architectural design contributes to enhanced well-being. Previous studies show that an individual’s well-being is determined by five main life domain factors: health, economy, personality, demographic variables and behavior variables. However, the life domain factors health and economy show stronger and more positive correlations to well-being. At this point, value creation within architectural design context, including window and blind design, can be seen as an attempt to enhance well-being by improving health and providing economic benefits for clients. Clients can represent i) owners who own a built asset, ii) investors who commit capital and expect to obtain financial return, or iii) occupants who live or work in the building every day. In the context of owner-occupied buildings, the value creation process is mainly seen as an attempt to enhance well-being for one entity by improving health and providing economic benefits. When considering investment properties or assets held for sale, the value creation process is mainly translated into an attempt to enhance well-being for several entities by improving health for occupants and providing economic benefits for owners and/or investors.Selecting a window and blind design to enhance client well-being remains a challenging task due to three main difficulties. The first difficulty relates to the contradictory effects of windows and blinds on visual and thermal comfort, energy consumption and life cycle cost. The second difficulty is the availability of a variety of window and blind designs in different sizes, positions and forms, making the selection of windows and blinds an intricate decision challenge for architects and designers. The third difficulty involves decisions about the selection of windows and blinds that should include all criteria and their interactions simultaneously.To resolve the abovementioned difficulties, this research applied the analytical hierarchy process (AHP) as a multi-criteria decision-making method to select a window and blind design based on a trade-off between visual comfort, thermal comfort, energy consumption and life cycle cost. The analyses of results show the capability of AHP in resolving difficulties, however its application is mainly limited to a small number of designs. To overcome this limitation, a decision-making framework was developed based on integration between non-dominated sorting genetic algorithm-II (NSGA-II) as an optimization algorithm and AHP. The strength and limitations of the decision-making framework were later tested by employing it in window and blind design practice. To investigate further benefits from the implementation of the framework, it was expanded by evaluating additional building envelopes, i.e. windows as well as external walls, roof and floor constructions, which made it possible to select a trade-off construction solution. The analyses of results show the framework’s ability to resolve difficulties and locate a trade-off design in a relatively short period of time. However, the decision-making framework only allows the analysis of the objective criteria for evaluating visual comfort, thermal comfort, energy consumption and life cycle cost. This is because it is necessary to rely on the creativity of the architects and designers when designing windows and blinds in order to consider subjective issues. The decision-making framework can be used either by design teams or customer service experts in window manufacturing companies. A literature study was therefore conducted to extend the technology acceptance model and thereby investigate the determinants of framework user acceptance of the decision-making framework. The results showed that organizational, individual, technological and environmental characteristics were the most influential external variables when investigating determinants of framework user acceptance of the framework. Organizational characteristics included top management support, training, organizational culture, and organizational size, while individual characteristics included the users’ previous knowledge and experience. Technological characteristics embraced information quality and system quality, meanwhile environmental characteristics comprised fulfillment of regulations and competitiveness.

Abstract [sv]

Utformningen av fönster och solskydd omfattar idag mer än att utvärdera en enda egenskap såsom energiförbrukning. Istället är fokus på helheten med det mänskliga perspektivet i design med syftet att skapa värde. De högsta värdena kan uppnås när en arkitektonisk design bidrar till att förbättra välbefinnandet hos människan. Välbefinnandet kontrolleras av de fem huvudsakliga faktorerna hälsa, ekonomi, personlighet, demografi och beteendevariabler. Bland faktorerna visar hälsa och ekonomi starkast och mest positivkorrelation med välbefinnande. En design kan skapa värde när det ökar kunders välbefinnande genom att förbättra hälsan och stärka ekonomin. Kunderna representerar bland annat ägare som äger en byggnad, investerare som satsar kapital och förväntar sig att få ekonomisk avkastning och boende som bor eller arbetar i byggnaden varje dag. Att skapa värde i samband med privata fastigheter kan ses främst som ett försök att öka välbefinnandet för vissa intressenter genom att förbättra hälsan och stärka ekonomin. Att skapa värde när man bygger fastigheter för uthyrning eller försäljning kan ses främst som ett försök att öka välbefinnandet genom att förbättra hälsan för boende och stärka ekonomin för ägare eller investerare.Att välja ett fönster och ett solskydd för att förbättra kundernas välbefinnande förblir en utmanande uppgift på grund av tre huvudsakliga svårigheter. Den första svårigheten avser de motsägelsefulla effekterna av fönster och solskydd på visuell och termisk komfort, energiförbrukningen och livscykelkostnaderna. Den andra svårigheten handlar om tillgången på ett stort antal olika fönster- och solskyddsdesign i olika storlekar, placeringar och former, vilket leder till att valet av fönster och solskydd blir till ett komplicerat problem. Den tredje svårigheten innebär beslut om val av fönster och solskydd som borde fokusera på alla kriterier (relaterade till den visuella och termiska komforten, energiförbrukningen och livscykelkostnaderna) och deras interaktioner samtidigt.För att lösa de ovannämnda svårigheterna användes den Analytical Hierarchy Process (AHP) metoden för att välja fönster och solskyddsdesign baserad på avvägning mellan visuell komfort, termisk komfort, energiförbrukningen och livscykelkostnaderna. Resultaten påvisar AHP metodens förmåga att lösa svårigheter men dess tillämpning är huvudsakligen begränsad inom ett litet antal designalternativ. För att övervinna denna begränsning utvecklades ett ramverk för beslutsstöd baserat på en integration mellan Non-dominated sorting genetic algorithm-II (NSGA-II) som en optimeringsalgoritm och AHP. Styrkan och begränsningarna angående användningen av ramverket testades senare genom att användning i designprocessen. För att undersöka möjligheter med ramverket utvidgades användningen genom att använda det för att utvärdera andra detaljer på klimatskärmen d.v.s. fönster såväl som ytterväggar, tak- och golvkonstruktioner. Resultaten visar ramverkets förmåga att lösa svårigheter och hitta lämplig designalternativ. Emellertid tillåter ramverket endast analys av objektiva kriterier för visuell komfort, termisk komfort, energiförbrukning och livscykelkostnader. Att ta hänsyn till subjektiva frågor beror därför på arkitekternas kreativitet när de utformar fönster och solskydd.Det Beslutsstödjande ramverket kan användas av designteam eller av kundstöd hos ett företag som tillverkar fönster. En litteraturstudie genomfördes för att utvidga en Technology Acceptance Modell (TAM) och därmed undersöka om designteam eller kundstöd har viljan att använda ramverket i praktiken. Resultaten visade att organisatoriska, individuella, tekniska och miljömässiga egenskaper var de mest inflytelserika externa variablerna vid undersökning av användarnas acceptans av ramverket. Organisatoriska egenskaper inkluderade ledningens stöd, utbildning, organisationskultur och organisationsstorlek, medan individuella egenskaper innehöll användarnas tidigare kunskaper och erfarenheter. Teknologiska egenskaper omfattade informationskvalitet och systemkvalitet, samtidigt som miljökarakteristik omfattade uppfyllande av regler och konkurrenskraft.

Place, publisher, year, edition, pages
Växjö: Linnaeus University Press, 2019
Series
Linnaeus University Dissertations
Keywords
Value creation, Well-being, Multi-criteria decision-making, Analytical hierarchy process, Non-dominated sorting genetic algorithm-II, Technology acceptance model, Värdskap, Välbefinnandet, Multikriterieanalys vid beslutsfattning, Analytical hierarchy process, Non-dominated sorting genetic algorithm-II, Technology acceptance model
National Category
Civil Engineering
Research subject
Technology (byts ev till Engineering), Forestry and Wood Technology
Identifiers
urn:nbn:se:lnu:diva-90431 (URN)978-91-89081-22-2 (ISBN)978-91-89081-21-5 (ISBN)
Public defence
2019-12-12, Newton, Hus C, Växjö, 09:30 (English)
Opponent
Supervisors
Available from: 2019-12-10 Created: 2019-12-09 Last updated: 2020-05-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

First Journal Article(727 kB)203 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 727 kBChecksum SHA-512
2fae03cdaee2be3376220edb4e533726a18ad4ea3fc4920874fe93d648ca978240cac9a782d83be48167e94636dda0f2ec8866780047ea0d2b24c18768d1a344
Type fulltextMimetype application/pdf

Other links

Publisher's full textScopus

Authority records BETA

Jalilzadehazhari, ElahehJohansson, JimmyMahapatra, Krushna

Search in DiVA

By author/editor
Jalilzadehazhari, ElahehJohansson, JimmyMahapatra, Krushna
By organisation
Department of Forestry and Wood TechnologyDepartment of Built Environment and Energy Technology
In the same journal
Architectural Engineering and Design Management
Architectural Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 203 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

doi
urn-nbn

Altmetric score

doi
urn-nbn
Total: 469 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf