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S. Keo-Orasarn:
"Usability Study on a Web-Based Building Performance Optimisation Tool";
Supervisor: A. Mahdavi, U. Pont; Institut für Architekturwissenschaften, Abteilung Bauphysik und Bauökologie, 2016; final examination: 2016-06-21.

Energy performance of buildings is measured and analyzed by many individuals for a variety of purposes. Interests in the energy performance of objects can range from a global or regional scale to single buildings or even individual energy systems as smallest units. Data of energy efficiency is required by a wide range of users in the public and private sectors, such as policy makers, owners, designers, operators, building raters and researchers. As a result of the existing demand, many tools and approaches have been developed. They aim to analyze building energy performance in different ways, at different levels of effort, with varying degrees of precision and also at different stages in the process of planning and constructing a building. With each of these tools, the building energy performance is quantified in a different manner and customized to fit the users´ requirements.

SEMERGY web-based building performance optimization tool is a decision support tool that assists stakeholders with a broad range of backgrounds in identifying potential building configurations efficiently for their projects. It is employed to evaluate design strategies and material combinations that further on in the project will optimize the performance of the final design in new construction and retrofit projects. In the early stages of design, where geometry and semantic properties of buildings constantly change, energy evaluation can provide valuable data that leads to smart decisions to ensure an optimal performance of the building.

The present work reports the result of a study to measure its usability in different situations. Participants consist of a representative number of non-professionals, Building Science students and professional users from the fields of architecture, engineering, and construction. In 36 usability study sessions, their interaction with SEMERGY's user interface was observed while they performed given tasks. The resulting screen recordings were analyzed to obtain data regarding the effectiveness, learnability, efficiency, memorability, the susceptibility of errors and satisfaction associated with the usage of the program.

Results are positive and satisfying for all user groups. SEMERGY is a very effective tool that helps to provide support for decisions in an early stage of design. It provides great learnability and memorability to non-professional users as well as an efficient workflow for professionals in different fields. All groups respond with positive satisfaction results. Nonetheless, diverse backgrounds of users lead to different expectations of the behavior of tools. Participants with drafting tool experience tend to cause more errors in drawing geometry than participants without any drafting tool background. The non-professional users spend longer time acquiring information of the tool than expecting a certain function.

Die Energieeffizienz von Gebäuden wird von vielen Menschen aus verschiedenen Gründen gemessen und analysiert. Das Interesse daran reicht von der Betrachtung im globalen oder regionalen Rahmen bis zum Fokus auf einzelne Gebäude oder separate Energiesysteme. Daten zur Energieeffizienz eines Objekts werden von einer Vielzahl von BenutzerInnen aus dem öffentlichen oder privaten Sektor, wie beispielsweise politischen EntscheidungsträgerInnen, BesitzerInnen oder BetreiberInnen von Gebäuden, DesignerInnen, sowie auch in der Gebäudebewertung und Forschung benötigt. Aufgrund der bestehenden Nachfrage wurde ein breites Spektrum an Werkzeugen und Herangehensweisen entwickelt. Diese zielen auf verschieden Arten der Analyse ab und unterscheiden sich im Ausmaß der möglichen Präzision sowie der konkreten Planungsphasen, in denen sie angewendet werden können. Mit jedem dieser Werkzeuge wird die Energieeffizienz auf unterschiedliche Weise dargestellt, um den Ansprüchen der BenutzerInnen möglichst genau zu entsprechen.

Die SEMERGY genannte web-basierte Optimierungs- und Entscheidungsunterstützungsplattform für die Planung von neuen Gebäuden und Gebäudesanierungen ist ein Instrument, welches ProjektteilnehmerInnen auf effiziente Weise hilft, mögliche Gebäudekonfigurationen zu identifizieren. Sie wird zur Evaluierung von Design-Strategien und Materialkombinationen genutzt, welche im späteren Verlauf des Projekts für eine optimale Energieeffizienz von Neubauten und Nachrüstungen bestehender Gebäude sorgen sollen. In einer frühen Entwurfsphase, wo sich grundlegende Parameter von Bauwerken mehrmals ändern können, liefert die Analyse der Energieeffizienz wertvolle Daten, aufgrund derer Entscheidungen getroffen werden können, welche später die optimale Funktion des Objekts sicherstellen.

Die vorliegende Arbeit präsentiert das Ergebnis einer Studie über dessen BenutzerInnenfreundlichkeit. Der TeilnehmerInnenkreis setzt sich aus einer repräsentativen Anzahl von Laien, StudentInnen des Bauwesens und professionellen AnwenderInnen aus den Bereichen Architektur sowie Ingenieurs- und Bauwesen zusammen. In 36 Einzelversuchen wurde die Interaktion der BenutzerInnen mit den verfügbaren Werkzeugen beobachtet, während diese vorgegebene Aufgaben lösten. Die dabei gesammelten Bildschirmaufnahmen wurden analysiert, um Daten zu den Parametern Effektivität, Erlernbarkeit, Effizienz, Einprägsamkeit, Fehleranfälligkeit und Zufriedenheit im Zusammenhang mit der Verwendung des Programms zu erlangen.

Als Resultat zeigt sich eine positive Aufnahme von SEMERGY durch alle BenutzerInnengruppen. Die web-basierte Lösung bietet auf effektive Weise Unterstützung bei Entscheidungen in einer frühen Phase des Designs. Sie unterstützt sowohl Laien durch einfache Erlernbarkeit und Einprägsamkeit als auch professionelle AnwenderInnen durch effiziente Arbeitsabläufe. Allen Versuchspersonen gemein ist eine gutes Resultat im Bereich Zufriedenheit. Unterschiedliche Vorkenntnisse haben jedoch zu abweichenden Erwartungshaltungen gegenüber den vorhandene Werkzeugen geführt. TeilnehmerInnen mit Erfahrung in der Verwendung von Planungssoftware tendieren zu einer höheren Fehleranfälligkeit beim Zeichnen von Gebäuden als Laien. Letztere widmen dem Erlernen der Abläufe in SEMERGY mehr Zeit anstatt das Vorhandensein bestimmter Funktionen vorauszusetzen.