El parámetro más importante en el diseño de la envoltura del edificio es el grosor del aislamiento, ya que influye drásticamente en las cargas de calefacción y refrigeración. El objetivo de este estudio es investigar diferentes escenarios de aislamiento para las cuatro zonas climáticas de Grecia y, más específicamente, para las ciudades de Heraklion, Atenas, Tesalónica y Florina. El grosor del aislamiento se examina hasta 8 cm y se determina el grosor óptimo mediante la minimización del período de recuperación simple para diseñar un sistema rentable. Además, se calculan el consumo de energía primaria, las cargas de calefacción/refrigeración y las emisiones equivalentes de CO. Asimismo, se lleva a cabo un procedimiento de evaluación multiobjetivo de los diversos escenarios aislados para mostrar la relación entre la optimización energética y la financiera. En general, se encuentra que el grosor óptimo del aislamiento es de alrededor de 4 cm para todas las zonas climáticas utilizando criterios financieros, mientras que los criterios energéticos indican grosores mayores. Estos resultados pueden aplicarse al diseño adecuado de edificios residenciales griegos.