Multi-criteria comparative analysis of green roof technologies using the PROMETHEE II method

openaccess, Vol. 640 (12) 2025 / poniedziałek, 29 grudnia, 2025

Wielokryterialna analiza porównawcza technologii zielonych dachów z wykorzystaniem metody PROMETHEE II

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2025.12.08

citation/cytuj: Wieczorek D., Jaskowska-Lemańska J., Klajmon N. Multi-criteria comparative analysis of green roof technologies using the PROMETHEE II method. Materiały Budowlane. 2025. Volume 640. Issue 12. Pages 61-74. DOI: 10.15199/33.2025.12.08 

The aim of this article is to analyze technological and material solutions for intensive green roofs and select the optimal variant using the PROMETHEE II multi-criteria comparative analysis method. Three intensive green roof variants were proposed, differing in their layering, materials, and functional characteristics. The highest rating was awarded to the variant consistent with decision priorities, in which the dominant criteria were: structural durability, rainwater retention capacity, potential for recreational roof use, and aesthetics. Additionally, the comparative analysis took into account the results of questionnaire surveys regarding the assessment of green roof features which, in the opinion of respondents, may be considered the most important when choosing technological and material solutions, and a study was conducted on the stability of the obtained ranking of green roof variants, which included a sensitivity analysis using Monte Carlo simulation and One-Ata- Time (OAT) analysis method.

W artykule zaprezentowano analizę rozwiązań technologicznych i materiałowych intensywnych dachów zielonych oraz wybór optymalnego wariantu z wykorzystaniem wielokryterialnej metody analizy porównawczej PROMETHEE II. Zaproponowano trzy warianty intensywnych dachów zielonych, różniące się układem warstw, materiałami i cechami funkcjonalnymi. Najwyższą ocenę uzyskał wariant, w przypadku którego dominującymi kryteriami są: trwałość konstrukcji, retencja wody opadowej, możliwość rekreacyjnego użytkowania dachu oraz estetyka. Dodatkowo, w analizie porównawczej uwzględniono wyniki badań kwestionariuszowych dotyczące oceny cech dachów zielonych, które w opinii respondentów mogą być uznane za najistotniejsze przy wyborze rozwiązań technologicznych i materiałowych. Ponadto przeprowadzono badanie stabilności uzyskanego rankingu wariantów dachów zielonych, w ramach którego dokonano analizy wrażliwości z wykorzystaniem symulacji Monte Carlo oraz analizy typu One-At-a-Time (OAT).
intensive green roofs; multi-criteria comparative analysis; PROMETHEE II method; Monte Carlo simulations; One-At-a-Time analysis.

intensywne dachy zielone; wielokryterialna analiza porównawcza; metoda PROMETHEE II; symulacje Monte Carlo; analiza typu One-At-a-Time.
  1. Lima L, Trindade, E, Alencar L, Alencar M, & Silva, L. Sustainability in the construction industry: A systematic review of the literature. J of Clean Prod. 2021;289:125730. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125730
  2.  Wang, K, Guo, F, Zhang, C, & Schaefer, D. From Industry 4.0 to Construction 4.0: barriers to the digital transformation of engineering and construction sectors. Eng, Constr and Arch Man. 2024;31(1):136-158. https://doi.org/10.1108/ECAM-05-2022-0383
  3. Ferreira A, Pinheiro MD, de Brito J, & Mateus R. A critical analysis of LEED, BREEAM and DGNB as sustainability assessment methods for retail buildings. J of Build Eng. 2023;66:105825. https://doi.org/10.1016/j. jobe.2023.105825
  4. Gao G, Li J, & Wen Y. Deep Comfort: Energy-efficient thermal comfort control in buildings via reinforcement learning. IEEE Int of Th J. 2020;7(9):8472-8484. https://doi.org/10.1109/JIOT.2020.2992117
  5. Saadatian O, Sopian K, Salleh E, Lim CH, Riffat S, Saadatian E, Toudeshki A, & Sulaiman MY. A review of energy aspects of green roofs. Renew and Sust En Rev. 2013;23:155-168. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.02.022
  6.  Cascone S. Green roof design: State of the art on technology and materials. Sust. 2019;11(11):3020. https://doi.org/10.3390/su11113020
  7. Bartesaghi Koc C, Osmond P, & Peters A. Towards a comprehensive green infrastructure typology: a systematic review of approaches, methods and typologies. Urb Ecos. 2017;20(1):15-35. https://doi.org/10.1007/s11252- 016-0578-5
  8.  Jamei E, Chau HW, Seyedmahmoudian M, Mekhilef S, & Hafez FS. Green roof and energy-role of climate and design elements in hot and temperate climates. Hel. 2023;9(5). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023. e15917
  9. Kader S, Chadalavada S, Jaufer L, Spalevic V, & Dudic B. Green roof substrates – A literature review. Front in Built Env. 2022;8:1019362. https:// doi.org/10.3389/fbuil.2022.1019362
  10.  https://www.leca.pl/dla-projektanta/kalkulatory/kalkulator-dachy-zielone.
  11. Trzaskalik T. Wielokryterialne wspomaganie decyzji: metody i zastosowania. Ed. Warszawa: Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne; 2014.
  12.  Verma P. Promethee: a tool for multi-criteria decision analysis. In: Multi- Criteria decision analysis in management. IGI Global Scientific Publishing; 2020. pp. 282-309.
  13. Brans JP, & De Smet Y. PROMETHEE methods. In: Multiple criteria decision analysis: state of the art surveys. New York, NY: Springer New York; 2007. pp. 187-219.
dr inż. Damian Wieczorek, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-3191-2438
dr inż. Justyna Jaskowska-Lemańska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami
ORCID: 0000-0003-3116-0448
mgr inż. Natalia Klajmon, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej

dr inż. Damian Wieczorek, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-3191-2438

Correspondence address: damian.wieczorek@pk.edu.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2025.12.08

Article in PDF file

Received: 10.07.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 10.07.2025 r.
Revised: 19.08.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 19.08.2025 r.
Published: 23.12.2025 / Opublikowano: 23.12.2025 r.