TECHNO-ECONOMIC ASSESSMENT OF ENERGY RETROFITTING TRENDS IN RESIDENTIAL BUILDINGS IN HOT HUMID CLIMATE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Wahhaj_Thesis-Final_PDF.pdf Download (5MB) | Preview

Arabic Abstract

إن من بين العوامل الرئيسية التي ساهمت في تغير المناخ هو قطاع المباني والتشييد على مستوى العالم ، حيث إن 23٪ من الطاقة المستهلكة من هذا القطاع قد تمت إستهلاكها بالقطاع السكني في عام 2015، وإن استهلاك الطاقة في المملكة العربية السعودية أعلى بثلاثة أضعاف من المتوسط العالمي حيث إن من القطاعات المساهمة بشكل رئيسيي في ذلك هو القطاع السكني الذي يمثل 52 ٪ من إجمالي الاستهلاك الوطني للطاقة. إن تزايد المخاوف البيئية والاقتصادية في سياق رؤية 2030 السعودية تشير إلى أن وجود قطاع سكني مستدام في المستقبل أمر لا مفر منه وأن هنالك حاجة لإعادة تجديد المباني السكنية القائمة في المملكة العربية السعودية للتقليل من استهلاك الطاقة. تبحث هذه الدراسة في إعادة تجديد طاقة المنازل القائمة في المنطقة الشرقية بالمملكة العربية السعودية ، حيث تم تحديد حلول لكفاءة الطاقة (Energy Efficiency Measures) للموقع وتنفيذها ، وتم اقتراح وتنفيذ إطارعمل قائم على نمذجة معلومات المباني (Building Information Modeling) لإعادة تجديد طاقة مباني إستخدمت كدراسة حالة ، وتم اقتراح خطة إعادة تجديد الطاقة لهذه المباني في ثلاثة مستويات للحلول. تشير النتائج إلى أن استهلاك الطاقة السنوي في الفيلا يتم تقليله بنسبة 13.79٪ و 19.27٪ و 56.9٪ على التوالي لهذه المستويات ، وأما في مبنى الشقق فإن النتائج تشير إلى أن نسبة التوفير لهذه المستويات الثلاثة تكون 22.84٪ و 28.85٪ و 58.5٪ على التوالي أيضاَ. تم تطبيق معادلة فترة إسترداد راس المال(Compound Payback Period) لحساب الفترة المستغرقة لإستعادة تكلفة الإستثمارات لكل من مستويات التجديد الثلاثة . تبين أن فترة إسترداد تكلفة الإسثمارات لهذه المستويات الثلاثة في الفيلا تكون 0.23 و 2.43 و 11.70 سنة على التوالي ، وبالنسبة لمبنى الشقق ، فإن فترة الاسترداد تكون 0.60 و 11.28 و 24.60 سنة على التوالي . بشكل عام سيؤدي تنفيذ التجديد الخاص بالمستوى الثالث على الفلل ومباني الشقق غير المستدامة الحالية إلى تقليل في إستهلاك الطاقة البالغ 9،046.5 جيجاواط ساعة سنوياً لتحويل القطاع السكني إلى قطاع أكثر استدامةً.

English Abstract

One of the major contributors to climate change is the buildings and construction sector globally and within it more than 23% of the electricity was consumed in the residential sector in 2015. Energy consumption in Saudi Arabia is almost three times higher than the global average and one of the major contributors to that is the residential sector accounting for 52% of the total national consumption. Increasing environmental and economic concerns in the form of Saudi Vision 2030 mean that a sustainable residential sector in the future is inevitable and existing residential building stock in Saudi Arabia has to be retrofitted to reduce energy consumption. This study examines the energy retrofitting of existing homes in Eastern Province, Saudi Arabia. Applicable EEMs have been identified for the location and implemented. A BIM based retrofit framework has been proposed and implemented on the case studies and a three-level energy retrofit plan is proposed. Results indicate that annual energy consumption in a villa is reduced by 13.79%, 19.27% and 56.9% and in the apartment building by 22.84%, 28.85% and 58.5% for level 1, 2 and 3 retrofit respectively. CPP of implementing each retrofit level was calculated and in a villa investing in level 1, 2 and 3 retrofit will pay back in 0.23, 2.43 and 11.70 years respectively. For the apartment building, the payback period is 0.60, 11.28 and 24.60 years respectively. Overall in Eastern Region, implementation of the level 3 retrofit on existing unsustainable villas and apartment buildings will result in energy consumption reduction of 9,046.5 GWH annually transforming the residential sector into a more sustainable sector.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Architectural Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Architectural Engineering and Construction Management
Committee Advisor:	Asif, Muhammad
Committee Members:	Kim, Daeung and Alshibani, Adel
Depositing User:	WAHHAJ AHMED (g201078900)
Date Deposited:	08 Jan 2019 12:43
Last Modified:	16 Apr 2024 11:01
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140860