مصرف انرژی و انتشار کربن معادل در چرخه حیات جداره‌های خارجی متداول مسکن شهری، رهیافتی در توسعه پایدار انرژی (مطالعه موردی: مناطق شهر سنندج)

مطالعات برنامه ریزی سکونتگاه های انسانی

مقاله 13، دوره 14، شماره 4 - شماره پیاپی 49، اسفند 1398، صفحه 1035-1056   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

ایوب مرادخانی¹؛ نیلوفر نیک قدم^{* 2}؛ منصوره طاهباز³

¹دانشجوی دکتری معماری، گروه معماری، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

²استادیار، گروه معماری، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

³دانشیار، گروه معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

پایداری انرژی در چارچوب توسعه پایدار محقق می‌شود. دستیابی به اهداف سیاست پایدار انرژی، یعنی تأمین امنیت، حفاظت محیط‌زیست و رشد اقتصادی، درگرو بهبود بهره‌وری انرژی است. در این راستا، پژوهش حاضر با توجه به سهم عمده‌ مصرف انرژی در ایران توسط ساختمان‌های مسکونی، باهدف شناسایی و مقایسه تطبیقی جداره‌های خارجی متداول مسکن شهری، در قالب روشی بهره گرفته از چرخه حیات ساختمان در پی ارزیابی انرژی نهفته و آلاینده‌های زیست‌محیطی در دوره تولید و همچنین انرژی مصرفی دوره بهره‌برداری است. با توجه به رویکرد تحلیلی-توصیفی پژوهش، پس از تشریح مبانی مرتبط، نخست با روش دلفی و تحلیل سلسه مراتبی AHP فازی به شناسایی و پهنه‌بندی میزان فراوانی جداره‌های خارجی متداول مسکن در مناطق سه‌گانه شهر سنندج اقدام شد. سپس به سنجش مصرف انرژی نهفته دوره تولید با داده‌های موجود و انرژی دوره بهره‌برداری با استفاده از مدل-سازی و شبیه‌سازی یک بلوک شهری در نرم‌افزار Design Builder با توجه به متغیرهای مربوطه مبادرت ورزیده شد. تفسیر یافته‌ها با استفاده از نرم‌افزار SPSS و تحلیل آماری ANOVA و همچنین آزمون Duncan برای مقایسه طبقه‌بندی‌ها، حاکی از رابطه معنی‌دار در سطوح انرژی نهفته دوره تولید و بهره‌برداری بین جداره‌ها و گستره آن در مناطق سه‌گانه شهر سنندج است. سهم بسیار پایین انرژی اولیه دوره نهفته در برابر دوره بهره‌برداری در مقایسه سه منطقه شهری به ترتیب 01/2، 87/1 و 86/1 سال از دوره حیات ساختمان است. نتایج پژوهش، وضعیت نامطلوب و الزام برنامه‌ریزی در سطح مدیرت شهری در خصوص کاربست جداره‌های خارجی مسکن مناطق سه‌گانه شهر سنندج را تأکید می‌کند.

کلیدواژه‌ها

توسعه پایدار انرژی؛ انرژی نهفته؛ انرژی دوره بهره‌برداری؛ آلاینده‌های زیست‌محیطی

مراجع

Abdoli, M.A., (2003). Energy for Sustainable Development. Proceedings of the 4th National Iranian Energy Conference, Tehran. (in Persian)

Adalberth, K. (1997). Energy use during the life cycle of single-unit dwellings: examples. Building and environment, 32(4), 321-329.‏

Ahadi, H.R. (2002). Intermodal transportation and optimum depot selection. In Applications of Advanced Technologies in Transportation (2002) (pp. 266-273).‏

Aktas, C.B., & Bilec, M.M. (2012). Impact of lifetime on US residential building LCA results. The International Journal of Life Cycle Assessment, 17(3), 337-349.‏

Alisa, M. & Heasman, I. (2000), Concrete, Vol. 34, No. 1, Jan 2000, pp. 26.

Anbouhi, M. H., Farahza, N., & Ayatollahi, S. M. H. (2016). Analysis of Thermal Behavior of Materials in the Building Envelope Using Building Information Modeling (BIM)—A Case Study Approach. Open Journal of Energy Efficiency, 5(03), 88.‏‏

Azari, R., & Abbasabadi, N. (2018). EMBODIED ENERGY OF BUILDINGS A Review of Data, Methods, Challenges, and Research Trends. Energy and Buildings.‏

Baker, S. (2012). Politics of sustainable development. Routledge.‏

Barton, H., Grant, M., & Guise, R. (2003). Shaping neighbourhoods: a guide for health, sustainability and vitality. Taylor & Francis.‏

Bojic, M., Yik, F., & Leung, W. (2002). Thermal insulation of cooled spaces in high rise residential buildings in Hong Kong. Energy Conversion and Management, 43(2), 165-183.‏

Buchanan, A. H., & Honey, B. G. (1993). Energy and carbon dioxide impacts of building construction. In IPENZ Annual Conference 1993, Proceedings of: Sustainable development: Papers prepared for the conference, the University of Waikato, Hamilton, 5th-9th February (p. 354). Institution of Professional Engineers New Zealand.‏

Chastas, P., Theodosiou, T., & Bikas, D. (2016). Embodied energy in residential buildings-towards the nearly zero energy building: A literature review. Building and Environment, 105, 267-282.‏

Chen, T. Y., Burnett, J., & Chau, C. K. (2001). Analysis of embodied energy use in the residential building of Hong Kong. Energy, 26(4), 323-340.‏

Cowen, R., .Shenton, W. (2005) Doctrines of Development, Taylor & Francis E-Library.

Dascalaki, E., Balaras, C. A., Droutsa, K., Kontoyiannidis, S., Zavrl, M.Š., Rakušcek, A., & Roarty, C. (2012). Typology approach for building stock energy assessment. Main Results of the TABULA Project. Final Project Report.‏ Available online: http://episcope.eu (accessed on 16 December 2017).

Department for Communities, Local Government, Building a Greener Future: Policy Statement for Target of Zero Carbon Homes by 2016, 2007.

Fay, R., Treloar, G., & Iyer-Raniga, U. (2000). Life-cycle energy analysis of buildings: a case study. Building Research & Information, 28(1), 31-41.‏

González, M. J., & Navarro, J. G. (2006). Assessment of the decrease of CO2 emissions in the construction field through the selection of materials: Practical case study of three houses of low environmental impact. Building and environment, 41(7), 902-909.

Haapio, A. (2012). Towards sustainable urban communities. Environmental Impact Assessment Review, 32(1), 165-169.‏

Hammond, G. P., & Jones, C. I. (2008). Embodied energy and carbon in construction materials. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Energy, 161(2), 87-98.‏

Hataminejad, H & Mohammadi, R. (2013). An approach to sustainable form of city. Geographical Data. 21(84), 2-7.‏ (in Persian)

Ibn-Mohammed, T., Greenough, R., Taylor, S., Ozawa-Meida, L., & Acquaye, A. (2013). Operational vs. embodied emissions in buildings—A review of current trends. Energy and Buildings, 66, 232-245.‏

Kočí, V., Bažantová, Z., & Černý, R. (2014). Computational analysis of thermal performance of a passive family house built of hollow clay bricks. Energy and Buildings, 76, 211-218.‏

Koezjakov, A., Urge-Vorsatz, D., Crijns-Graus, W., & van den Broek, M. (2018). The relationship between operational energy demand and embodied energy in Dutch residential buildings. Energy and Buildings, 165, 233-245.‏

Lélé, S. M. (1991). Sustainable development: a critical review. World development, 19(6), 607-621.‏

Li, J., Ng, S. T., & Skitmore, M. (2018). Developing a decision aid for selecting low-carbon refurbishment solutions for multi-story residential buildings in subtropical cities. Energy and Buildings, 158, 1724-1735.

Lützkendorf, T., Foliente, G., Balouktsi, M., & Wiberg, A. H. (2015). Net-zero buildings: incorporating embodied impacts. Building Research & Information, 43(1), 62-81.‏

Maleki, S.; Damnabagh, S (2013) Evaluation of sustainable urban development indicators with an emphasis on social, physical and urban services. Case study: Ahwaz city's eight cities, Urban planning studies, 1 (3),. 54-29. (in Persian)

‏McClintock, M., & Perry, J. (1997). The Challenge of ‘Green’Buildings in Asia. In International Conference of Building Envelope Systems and Technologies (ICBEST). Bath University, UK.‏

Meijer, F., Itard, L., & Sunikka-Blank, M. (2009). Comparing European residential building stocks: performance, renovation and policy opportunities. Building Research & Information, 37(5-6), 533-551.‏

Mirmoghtadaee, M., Mousavian, S., Gomarian, P. (2017). A comparative study on the role of energy efficiency in urban planning system of Iran and Germany. The Monthly Scientific Journal of Bagh- E Nazar, 13(43), 91-100. (in Persian)

Moshiri, S. (2015). The effects of the energy price reform on households consumption in Iran. Energy Policy, 79, 177-188.‏

Nasrallahi, F. (2010). Energy Efficiency in Building and Housing. Energy Efficiency Conference, Tehran, Institute of Industrial Conference. (in Persian)

Nässén, J., Holmberg, J., Wadeskog, A., & Nyman, M. (2007). Direct and indirect energy use and carbon emissions in the production phase of buildings: an input–output analysis. Energy, 32(9), 1593-1602.‏

Pérez-Lombard, L., Ortiz, J., & Pout, C. (2008). A review on buildings energy consumption information. Energy and buildings, 40(3), 394-398.‏

Perkins, A., Hamnett, S., Pullen, S., Zito, R., & Trebilcock, D. (2007). Transport, housing and urban form: the life cycle transport and housing impact of city centre apartments compared with suburban dwellings (Doctoral dissertation, SOAC).‏

Programme des Nations unies pour le développement, Unies, N., & Conseil mondial de l'énergie. (2000). World energy assessment: Energy and the challenge of sustainability. United Nations development programme.‏

Ramesh, T., Prakash, R., & Shukla, K. K. (2010). Life cycle energy analysis of buildings: An overview. Energy and buildings, 42(10), 1592-1600.‏

Reddy, B. V. (2004). Sustainable building technologies. Current Science, 899-907.‏

Reddy, B. V., & Jagadish, K. S. (2003). Embodied energy of common and alternative building materials and technologies. Energy and buildings, 35(2), 129-137.‏

Riyazi, M & Hossaini, S. M. (2011). Look at the policies of production optimization and energy consumption in the Iranian construction sector. The first international conference of modern approaches to energy conservation, Tehran, Amir Kabir. (in Persian)

Saraei, M. H. & Alizadeh Shoroki, Y. (2015). Analysis of Sustainability Level in Neighborhoods of Meybod Historical Garden City. Human Geography Research Quarterly. 47(3), 451-462. (in Persian)

Sartori, I., & Hestnes, A. G. (2007). Energy use in the life cycle of conventional and low-energy buildings: A review article. Energy and buildings, 39(3), 249-257.‏

Sorrell, S. (2007). The Rebound Effect: an assessment of the evidence for economy-wide energy savings from improved energy efficiency.‏

Stephan, A., Crawford, R. H., & De Myttenaere, K. (2012). Towards a comprehensive life cycle energy analysis framework for residential buildings. Energy and buildings, 55, 592-600.‏

Takano, A., Pal, S. K., Kuittinen, M., & Alanne, K. (2015). Life cycle energy balance of residential buildings: A case study on hypothetical building models in Finland. Energy and Buildings, 105, 154-164.‏

Treloar, G., Fay, R., Ilozor, B., & Love, P. (2001). Building materials selection: greenhouse strategies for built facilities. Facilities, 19(3/4), 139-150.‏

United Nations Environmental Programme-Sustainable Buildings and Climate Initiative, Protocol for Measuring Energy Use and Reporting Greenhouse Gas Emissions from Building Operations, 2008.

Vilches, A., Garcia-Martinez, A., & Sanchez-Montañes, B. (2017). Life cycle assessment (LCA) of building refurbishment: A literature review. Energy and Buildings, 135, 286-301.‏

Weiler, V., Harter, H., & Eicker, U. (2017). Life cycle assessment of buildings and city quarters comparing demolition and reconstruction with refurbishment. Energy and Buildings, 134, 319-328.‏

Windle, P. E. (2004). “Delphi technique: assessing component needs.” J. Perianesth. Nurs. 2004, 19(1): 46-47.

Yellamraju, V. (2004). Evaluation and design of double-skin facades for office buildings in hot climates (Doctoral dissertation, Texas A&M University).‏

Zhu, H., Hong, J., Shen, G. Q., Mao, C., Zhang, H., & Li, Z. (2018). The exploration of the life-cycle energy saving potential for using prefabrication in residential buildings in China. Energy and Buildings, 166, 561-570.‏