AN ENERGY-FOCUSED FRAMEWORK FOR INTEGRATING GREEN BUILDING RATINGS INTO LOCAL BUILDING CODES IN SAUDI ARABIA. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF MS_Thesis_Saly Abdou.pdf Restricted to Repository staff only until 23 May 2026. Download (2MB)

Arabic Abstract

يستهلك قطاع البناء أكثر من 40% من الطاقة الأولية العالمية، ويُنتج ما يقارب 30% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يبرز الحاجة الملحة إلى ممارسات بناء مستدامة. في المملكة العربية السعودية، تمثل المباني ما يقرب من 80% من إجمالي استهلاك الكهرباء، مما يؤكد أهمية وجود أكواد طاقة قوية لتحقيق أهداف رؤية 2030. تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف تكامل أنظمة تقييم المباني الخضراء (GBRSs) مع الأكواد المحلية، وذلك من خلال استخدام الكود السعودي للبناء الأخضر (SgBC) كدراسة حالة. تم تقييم معايير الطاقة في SgBC بمقارنتها مع كود البناء السعودي SBC 602، ونظامي مستدام وLEED v4.1 للمنازل، مع التركيز على مؤشرات أداء الطاقة مثل مؤشر أداء الطاقة الصفرية (zEPI)، ومؤشر نظام تقييم الطاقة للمنازل (HERS)، وكثافة استخدام الطاقة (EUI)، ومستوى التحسين مقارنة بخط الأساس الخاص بـ ASHRAE 90.2. تم إجراء تحليل محاكاة يتكون من مجموعتين. قامت المجموعة الأولى بتقييم مبنى سكني قائم في ثماني مدن وفقًا لمعايير تنظيمية مختلفة ( SBC 602، ASHRAE 90.2، وIECC المستخدم في LEED v4.1). بينما تناولت المجموعة الثانية ثلاث مبانٍ نموذجية في ثلاث مدن، مع تقييم الأداء ضمن سياقات تنظيمية محلية متنوعة. وتضمنت كل مجموعة ثلاث مراحل. أظهرت النتائج أن SBC 602 يتفوق على ASHRAE 90.2 في أداء الغلاف الخارجي، لكنه يتراجع في كفاءة الطاقة الشاملة في معظم المناطق المناخية. كما كشفت الدراسة عن تفاوت في نتائج اعتماد مستدام مقارنة بعَتَبَة zEPI، مما يشير إلى ضرورة تطوير نموذج تقييم مناخي مخصص. وقد تم إدخال مرحلة تحسين، تم فيها تعديل قيم معامل الأداء (COP) لضمان الامتثال لعتبة zEPI عند 50، مما أدى إلى تحسين بنسبة 4% مقارنة بخط الأساس الخاص بـ ASHRAE 90.2. وباستخدام بيانات تصاريح البناء الوطنية، قدرت الدراسة أن تطبيق SBC 602 قد يحقق وفراً سنوياً في الطاقة يصل إلى 182 مليون كيلوات / ساعة، ويخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 126 مليون كيلوجرام (11.9%)، بينما يرفع الإصدار المحسَّن من الوفورات إلى 24.9%. وفي الختام، قدمت الدراسة إطاراً مرناً لتحسين أداء كود البناء، يتجاوز كفاءة الطاقة ليشمل أهداف الاستدامة الأشمل، ويوفر قيمة عملية لصناع القرار والباحثين والممارسين العاملين على تعزيز البناء المستدام.

English Abstract

The construction sector consumes over 40% of global primary energy and produces nearly 30% of CO₂ emissions, underscoring the urgent need for sustainable building practices. In Saudi Arabia, buildings account for nearly 80% of total electricity consumption, emphasizing the importance of robust energy codes to meet Vision 2030 goals. This study investigated the integration of Green Building Rating Systems (GBRSs) into local codes, using the Saudi Green Construction Code (SgBC) as a case study. It benchmarked energy-related criteria in SgBC against SBC 602, Mostadam, and LEED v4.1 for homes, with a focus on energy performance metrics such as zEPI, HERS Index, EUI, and improvement over ASHRAE 90.2 baseline. A two-set simulation-based analysis was conducted. The first set assessed an existing residential building in eight cities under different regulatory standards (SBC 602, ASHRAE 90.2, and IECC employed in LEED v4.1). The second set examined three typical buildings in three cities, evaluating the performance under diverse local jurisdictions. Each set included three phases. Findings revealed that while SBC 602 outperforms ASHRAE 90.2 in envelope performance, it falls short in overall energy efficiency in most climatic zones. The study identified inconsistencies in Mostadam’s certification outcomes against the zEPI threshold, suggesting the need for climate-specific benchmarking. A refinement phase was introduced, adjusting COP values to ensure compliance with a zEPI threshold of 50, which led to a consistent 4% improvement over ASHRAE baselines. Using national construction permit data, the analysis estimates that implementing SBC 602 could yield 182 million kWh in annual energy savings and cut CO₂ emissions by 126 million kg (11.9%) while the adjusted version boosts savings to 24.9%. Ultimately, a flexible framework was presented for enhancing building code performance, extending beyond energy efficiency to broader sustainability goals. It offers practical value for policymakers, researchers, and practitioners advancing sustainable construction.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental Architectural Engineering Research Research > Environment Research > Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Architectural Engineering and Construction Management
Committee Advisor:	Mohsen, Osama
Committee Members:	Asif, Muhammad and Abd El Fattah, Ahmed
Depositing User:	SALY ABDOU (g202214500)
Date Deposited:	25 May 2025 07:51
Last Modified:	25 May 2025 07:51
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143361