التقييم التحليلي للطاقة الكامنة في مواد البناء: منظور نحو تصميم إنشائي مستدام في السياق الليبي
الشريط الجانبي للمقالة
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
لا تهدف هذه الدراسة إلى تقديم تحليل شامل لمفهوم الطاقة الكامنة وأهميته المحورية في تقييم استدامة المواد ومشاريع البناء في قطاع التشييد. تُعرَّف الطاقة الكامنة بأنها مجموع الطاقة المستهلكة عبر دورة حياة المادة بالكامل، بما في ذلك: استخراج المواد الخام، المعالجة، التصنيع، النقل، التركيب، الصيانة، وأخيرًا الاعتبارات المتعلقة بنهاية العمر الافتراضي (إعادة التدوير أو التخلص). تُبرز الدراسة أن الطاقة الكامنة قد تمثل أكثر من 50% من إجمالي استهلاك الطاقة خلال دورة حياة المبنى، خصوصًا في المباني ذات الكفاءة التشغيلية العالية. ومن خلال اعتماد منهجية تقييم دورة الحياة (LCA) يمكن اتخاذ قرارات تصميم مدروسة. تُقدّم الدراسة بيانات تحليلية عن الطاقة الكامنة للمواد الإنشائية الشائعة، مظهرةً تباينًا كبيرًا، حيث تسجل مواد مثل الألمنيوم والصلب قيمًا مرتفعة مقارنةً بـ الخرسانة والخشب. كما تتضمن الدراسة دراسة حالة لمبنى سكني في ليبيا، تمت فيها مقارنة نظام الإطار الإنشائي مع نظام الحوائط الحاملة، حيث أظهر نظام الحوائط الحاملة انخفاضًا في الطاقة الكامنة بنسبة تقارب 18%. تؤكد النتائج على أهمية القرارات التصميمية المبكرة، وتوصي باعتماد سياسات تشجع على استخدام المواد والأنظمة ذات الطاقة الكامنة المنخفضة، لتحقيق استدامة بيئية حقيقية في قطاع البناء.
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
المراجع
Stephan, A., & Stephan, R. (2013). "Global greenhouse gas emissions from residential buildings: An assessment of life-cycle energy and embodied carbon." Building and Environment, 60, 178-192.
Ramesh, T., Prakash, R., & Shukla, K. K. (2010). "Life cycle energy analysis of buildings: An overview." Energy and Buildings, 42(9), 1592-1600.
U.S. Energy Information Administration (EIA). (2024). Annual Energy Outlook 2024.
International Energy Agency (IEA). (2023). Energy Efficiency 2023.
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.ResearchGate
U.S. Environmental Protection Agency (EPA). (2025). Sustainable Materials Management Program.
Dixit, M. K., Culp, C. H., & Fernandez-Solis, J. L. (2010). "Embodied energy of construction materials: The state of the art." Energy and Buildings, 42(9), 1735-1744.
Chastas, P., Theodosiou, T., & Bikas, D. (2018). "Embodied energy in buildings: A review of data and methods." Energy and Buildings, 158, 119-130.
Asdrubali, F., Longo, S., & D'Alessandro, F. (2013). "Life cycle assessment of recycled construction materials: A critical review." Building and Environment, 64, 148-164.
Zuo, J., & Zhao, Z. Y. (2014). "Green building research: Current status and future agenda—A review." Renewable and Sustainable Energy Reviews, 30, 869-880.
Thormark, C. (2006). "A quantitative analysis of the recycling of building materials." Building and Environment, 41(12), 1740-1748.
Al-Horr, Y., Al-Hassan, M., & Al-Khouri, A. (2016). "Assessment of embodied energy and embodied carbon in buildings in the GCC region: A review." Energy and Buildings, 129, 168-179.
Cabeza, L. F., Rincón, L., Vilariño, V., Pérez, G., & Castell, A. (2014). "Life cycle assessment of building materials: A review of literature and recent trends." Renewable and Sustainable Energy Reviews, 34, 531-542.
UNIDO. (2019). Benchmarking Report for the Cement Sector in Egypt. United Nations Industrial Development Organization.
GIZ. (2021). Low-Carbon Roadmap for the Egyptian Cement Industry. Deutsche Gesellschaft for International Zusammenarbeit (GIZ).
IEA. (2023). Tracking Industry 2023 – Cement. International Energy Agency.
GCCA. (2020). Getting the Numbers Right (GNR) Project: Global Cement Database. Global Cement and Concrete Association.
IPCC. (2006). 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Volume 3 – Industrial Processes and Product Use. Intergovernmental Panel on Climate Change
Emirates Green Building Council (EGBC). (2021). Embodied Carbon Assessment: Practical guidance for estimating embodied carbon in existing buildings. Dubai, UAE. Retrieved from https://emiratesgbc.org/wp-content/uploads/2021/09/EmiratesGBC-Case-Study_FINAL.pdf
Moroccan Agency for Energy Efficiency (AMEE). (2023). Regional plans for energy efficiency and decarbonization in Moroccan regions. Retrieved from https://www.lavieeco.com/affaires/amee-3-mdh-pour-lelaboration-de-plans-regionaux-defficacite-energetique
Green Building Council South Africa (GBCSA). (2020).
Attia, S., & Eleftheriou, P. (2016). "Life cycle assessment of buildings: A review on current practice and future trends." Sustainable Cities and Society, 24, 103-116.
Dixit, M. K. (2013). "Quantifying embodied energy, greenhouse gas emissions, and their uncertainties for US commercial buildings: A critical review." (Unpublished doctoral dissertation/PhD Thesis). Texas A&M University.
Huberman, N., & Pearlmutter, D. (2008). "A life-cycle energy analysis of building materials in the Negev desert." Energy and Buildings, 40, 837-848.
American Concrete Institute (ACI). (2019). Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-19) and Commentary.
American Society of Civil Engineers (ASCE). (2016). Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures (ASCE/SEI 7-16).
Computers and Structures, Inc. (2024). SAP2000: Integrated Software for Structural Analysis and Design.
Bowels, J. E. (1997). Foundation Analysis and Design. McGraw Hill Companies.
ASTM International. (2023). Standard Specification for Mortar for Unit Masonry (ASTM C270).
ASTM International. (2006). Standard Specification for Loadbearing Concrete Masonry Units (ASTM C90-06).
Colville, J., Miltenberger, M. A., & Wolde-Tinsae, A. M. (1993). "Hollow concrete masonry modulus of elasticity." In The Sixth North American Masonry Conference (pp. 1195-1208). Philadelphia, PA: Pennsylvania.
Building Code Requirements for Masonry Structures (TMS 402-13/ACI 530-13/ASCE 5-13).