Demolishing buildings at the right time - How to determine the optimal lifecycle for demolition?

This thesis aims to develop a mathematical and financial approach that determines the optimal timeframe within a building's life cycle to demolish the existing building and replace it with a new development focusing on financial viability while accounting and acknowledging other sustainable aspects. Furthermore, the thesis recognizes that in order to endeavor a re-development it is paramount to consider doing it in a Sustainable way, that is, analyzing not only the environmental impact, but also financial and social needs, thus the result must address these three components of sustainability. It will provide a framework, in which the financial impact is a support tool to make decisions that impact our built environment. Initially, the thesis analyzes and presents the common trends regarding demolition decisions. Once these are captured it categorizes the literature according to environmental, social and financial approaches. Subsequently, it outlines how to construct a framework model from the financial standpoint of view, considering sustainability facets, and aggregates all necessary information for an assessment. Finally, a mathematical model is applied to a hypothetical case study which highlights the financial life-cycle cumulative costs and determining an optimal timeframe for demolition. The conclusion incorporates the remaining sustainability aspects for a sound decision. This work is inspired by the fact that we must evolve as a society that embraces engineering and science, while finding a balance between endeavoring new developments and selectively preserving our cultural heritage accounting in both cases the 3 pillars of sustainability. Ultimately, the goal is to make objective decisions that positively influence our built environment and society in the long term.

Questa tesi mira a sviluppare un approccio matematico e finanziario che determini il lasso di tempo ottimale all'interno del ciclo di vita di un edificio per demolire l'edificio esistente e sostituirlo con un nuovo sviluppo incentrato sulla fattibilità finanziaria, tenendo conto e riconoscendo altri aspetti sostenibili. Inoltre, la tesi riconosce che per intraprendere un percorso di riqualificazione è fondamentale considerare di farlo in modo sostenibile, ovvero analizzando non solo l'impatto ambientale, ma anche le esigenze finanziarie e sociali, quindi il risultato deve affrontare queste tre componenti della sostenibilità. Fornirà un quadro in cui l'impatto finanziario è uno strumento di supporto per prendere decisioni che hanno un impatto sul nostro ambiente costruito. Inizialmente, la tesi analizza e presenta le tendenze comuni relative alle decisioni di demolizione. Una volta acquisite, classifica la letteratura in base ad approcci ambientali, sociali e finanziari. Successivamente, delinea come costruire un modello quadro dal punto di vista finanziario, considerando gli aspetti della sostenibilità, e aggrega tutte le informazioni necessarie per una valutazione. Infine, un modello matematico viene applicato a un caso di studio ipotetico che evidenzia i costi cumulativi del ciclo di vita finanziario e determina un lasso di tempo ottimale per la demolizione. La conclusione include i restanti aspetti di sostenibilità per una decisione valida. Questo lavoro è ispirato dal fatto che dobbiamo evolverci come società che abbraccia ingegneria e scienza, trovando al tempo stesso un equilibrio tra la ricerca di nuovi sviluppi e la conservazione selettiva del nostro patrimonio culturale, che in entrambi i casi sono i 3 pilastri della sostenibilità. In definitiva, l'obiettivo è prendere decisioni obiettive che influenzino positivamente il nostro ambiente costruito e la società a lungo termine.