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Enregistrement W7042524756

Probabilistic and AI-based Methods for Moisture-safe and Sustainable Building Envelope Design

2025· article· en· W7042524756 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueLund University Publications (Lund University) · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueHygrothermal properties of building materials
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésProbabilistic logicContext (archaeology)PopulationWork (physics)Staring
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The increasing demand for energy-efficient and sustainable construction necessitates the need for building envelope designs that effectively balance moisture safety with sustainability. Improper moisture management in building envelopes can lead to severe consequences, including construction damage, decreased energy performance, and health risks associated with microbial growth. For instance, water infiltration in multi-family wood-frame buildings between 1993 and 2000 caused an estimated one billion Canadian dollars in damage. Similarly, in Belgium, water-tightness issues accounted for nearly half of all documented building damage cases between 2010 and 2015, with water penetration being the most prevalent issue. In Sweden, over 30% of single-family homes have been affected by mould and other moisture-related problems, with microbial growth impacting 60–80% of single-family houses with cold attics in the Gothenburg region.This thesis begins with a comprehensive state-of-the-art literature review of probabilistic hygrothermal analyses for building envelopes, through which critical research gaps are identified. In response to these gaps, the thesis introduces a set of probabilistic methodologies that integrate machine learning algorithms and decision analysis frameworks to optimise the design of moisture-safe and sustainable building envelopes. Three novel methodologies are proposed: Mould Reliability Analysis (MRA), Mould Sensitivity Analysis (MSA), and Inutility Decision Analysis (IDA). MRA leverages a probabilistic approach to address uncertainties in hygrothermal performance, employing a machine learning metamodel (based on random forests algorithm) to predict mould indices efficiently. MSA combines linear and non-linear sensitivity analyses to identify important variables affecting moisture-related damage. IDA expands traditional decision-making frameworks by incorporating sustainability metrics, such as life cycle costing (LCC) and life cycle assessment (LCA), alongside hygrothermal performance.The results from case studies demonstrate the effectiveness of these methodologies. Probabilistic analyses exposed the limitations of deterministic approaches, which often underestimate moisture-related risks. The integration of machine learning significantly reduced computational time, enabling the evaluation of millions of scenarios with high precision. Sensitivity analyses pinpointed influential variables and highlighted variations in their importance under different conditions. IDA findings revealed that designs with no probability of mould growth might not always be optimal if their initial environmental and economic impacts are high. In certain cases, designs with manageable mould growth risks, lower initial costs, and environmental impacts were found to be more advantageous over the building’s lifespan.This research demonstrates the potential of integrating AI-based probabilistic moisture safety design with sustainability to develop robustness and environmentally responsible building envelopes. The proposed methodologies provide practitioners with advanced framework to address uncertainties, enhance design robustness, and incorporate multi-criteria decision-making into construction projects. Future research opportunities include expanding the framework to encompass energy performance and health consequences, further enhancing its utility and impact in the construction industry.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,006
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,016

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,006
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0020,001
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,243
Écart entre enseignants0,227 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
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