Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τη βιώσιμη αναβάθμιση υφιστάμενης σχολικής μονάδας μέσω της συνδυαστικής αξιοποίησης της Μοντελοποίησης Πληροφοριών Κτιρίου (BIM), της παραμετρικής διερεύνησης, της ενεργειακής προσομοίωσης, της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής (LCA) και της πολυκριτηριακής αξιολόγησης. Στόχος είναι η συστηματική διερεύνηση και σύγκριση εναλλακτικών παρεμβάσεων ενεργειακής και περιβαλλοντικής αναβάθμισης.

Ως μελέτη περίπτωσης επιλέχθηκε το 30ό Δημοτικό Σχολείο Θεσσαλονίκης, για το οποίο αναπτύχθηκε ψηφιακό μοντέλο στο Autodesk Revit και οργανώθηκαν ελεγχόμενα σενάρια με τη χρήση Dynamo. Εξετάστηκαν οι θερμοφυσικές ιδιότητες του κελύφους, το πάχος της θερμομόνωσης, τα χαρακτηριστικά των κουφωμάτων, ο λόγος διαφανών ανοιγμάτων προς όψη (WWR) και τα στοιχεία σκίασης. Η ενεργειακή αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε μέσω Αναλυτικού Ενεργειακού Μοντέλου (EAM) στο Autodesk Forma Carbon Insights, ενώ η περιβαλλοντική αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε με περιορισμένη ή επιμέρους Ανάλυση Κύκλου Ζωής (LCA), με όρια A1–A3 και B6 και περίοδο αναφοράς 20 ετών. Συνολικά εξετάστηκαν δύο αρχικά σενάρια, Τ1 και Τ2, 32 τεχνικά εφαρμόσιμα σενάρια σχεδιασμού και τρεις πρόσθετες διαμορφώσεις του λόγου διαφανών ανοιγμάτων προς επιφάνεια όψης (WWR), οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν αποκλειστικά για ανάλυση ευαισθησίας.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι παράμετροι του κελύφους παρουσιάζουν διαφορετική ευαισθησία. Τα κουφώματα παρουσίασαν τη μεγαλύτερη επίδραση μεταξύ των τεχνικά εφαρμόσιμων παραμέτρων, ενώ η εξωτερική τοιχοποιία ανέδειξε σαφέστερα την αντιστάθμιση μεταξύ λειτουργικού και ενσωματωμένου άνθρακα. Η αυξημένη θερμομόνωση σε ήδη βελτιωμένα στοιχεία παρουσίασε περιορισμένο οριακό όφελος, ενώ η εξεταζόμενη μορφή εξωτερικής σκίασης, μέσω οριζόντιων προβόλων από οπλισμένο σκυρόδεμα, δεν βελτίωσε το συνολικό ανθρακικό αποτύπωμα. Η διερεύνηση του WWR ανέδειξε υψηλή θεωρητική ευαισθησία, αλλά τα συγκεκριμένα σενάρια δεν θεωρήθηκαν αυτομάτως σχεδιαστικά εφαρμόσιμα.

Συνολικά, η πολυκριτηριακή κατάταξη, με κριτήρια τον λειτουργικό και τον ενσωματωμένο άνθρακα, ανέδειξε το R_COMB01 στην πρώτη θέση και στα πέντε σχήματα στάθμισης, ενώ το R_COMB03 διατήρησε τη δεύτερη θέση. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ενεργειακή εξοικονόμηση πρέπει να αξιολογείται παράλληλα με το ενσωματωμένο ανθρακικό αποτύπωμα των υλικών εντός του καθορισμένου λογιστικού ορίου, καθώς η αύξηση της έντασης των επεμβάσεων δεν οδηγεί αναγκαστικά σε αντίστοιχη βελτίωση του συνολικού ανθρακικού αποτυπώματος.

This thesis investigates the sustainable retrofit of an existing school building through the combined use of Building Information Modeling (BIM), parametric investigation, energy simulation, Life Cycle Assessment (LCA), and multi-criteria evaluation. The aim is to systematically investigate and compare alternative energy and environmental retrofit interventions.

The 30th Primary School of Thessaloniki was selected as the case study, for which a digital model was developed in Autodesk Revit and controlled scenarios were organized using Dynamo. The investigated parameters include the thermophysical properties of the building envelope, insulation thickness, window characteristics, window-to-wall ratio (WWR), and shading elements. Energy assessment was performed through an Energy Analytical Model (EAM) using Autodesk Forma Carbon Insights, while the environmental assessment was based on a limited or partial Life Cycle Assessment (LCA) with A1–A3 and B6 system boundaries and a 20-year reference period. Overall, two initial scenarios, T1 and T2, 32 technically feasible design scenarios, and three additional configurations of the window-to-wall ratio (WWR) were examined exclusively for sensitivity analysis.

The results showed that the investigated envelope parameters exhibit different levels of sensitivity. Window upgrades had the greatest impact among the technically feasible parameters, while the external wall showed a clearer trade-off between operational and embodied carbon. Further increases in insulation thickness for already improved elements provided limited marginal benefit, while the investigated form of external shading, through horizontal reinforced-concrete overhangs, did not improve the overall carbon footprint. The WWR analysis showed high theoretical sensitivity, although the specific scenarios were not considered automatically suitable as design solutions.

Overall, the multi-criteria ranking, based on operational and embodied carbon, identified R_COMB01 as the leading scenario under all five weighting schemes, while R_COMB03 consistently ranked second. The results show that energy savings should be evaluated alongside the embodied carbon of the materials within the defined accounting boundary, as greater intervention intensity does not necessarily lead to a corresponding improvement in the overall carbon footprint.