DEVELOPMENT OF SUSTAINABILITY ASSESSMENT FRAMEWORK FOR SMART GLAZING IN NON-DOMESTIC BUILDINGS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF Ghinwa_Naeem_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only until 24 May 2026. Download (9MB)

Arabic Abstract

ظهرت تقنيات الزجاج الذكي كحلول واعدة لتعزيز كفاءة الطاقة وجودة البيئة الداخلية وراحة المستخدمين في المباني. وتتميز هذه التقنيات بقدرتها الديناميكية على التفاعل مع الظروف الشمسية المتغيرة، مما يجعلها ذات قيمة عالية في المناطق الحارة، حيث يُعد تقليل أحمال التبريد وتحسين أداء الإضاءة الطبيعية من المتطلبات الأساسية للتصميم المستدام. ومع ذلك، ورغم هذا الإمكانات، لا يزال اختيار أنظمة الزجاج الذكي المناسبة مجزأً نتيجة لغياب إطار موحد يقيم الاستدامة بشكل شامل عبر الأبعاد البيئية، والاجتماعية، والاقتصادية، والتقنية. تهدف هذه الدراسة إلى سد هذه الفجوة من خلال تطوير "إطار تقييم الاستدامة للزجاج الذكي " (SG-SAF) والمصمم خصيصًا للمباني غير السكنية في المناطق ذات المناخ الحار. يدمج هذا الإطار معايير استدامة مُتحقق من صحتها مع تقييم قائم على الأداء وآراء الخبراء من خلال منهجية منهجية مبنية على البيانات. اعتمدت الدراسة على منهجية متعددة المراحل، بدأت بمراجعة منهجية للأدبيات لاستخلاص المعايير ذات الصلة، تلتها عملية تحقق من خلال استبيانات تعتمد على مقياس "ليكرت"، ثم محاكاة أداء البدائل باستخدام نموذج طاقة مبنى مُعايَر، وأخيرًا تطبيق تقنيات اتخاذ القرار متعدد المعايير MCDM ، ثم استخدام أسلوب ترجيح هجين يجمع بين الأوزان الموضوعية )طريقة شانون إنتروبي( والمدخلات الذاتية للخبراء، مع استخدام طريقة TOPSIS لترتيب سبعة بدائل للزجاج الذكي. وأظهرت النتائج أن إطار SG-SAF يمكّن من مقارنة شاملة وشفافة للبدائل، حيث أظهرت الخيارات الأعلى تصنيفًا أداءً متميزًا ليس فقط من حيث الطاقة والإنارة الطبيعية، بل أيضًا من حيث القبول الاجتماعي والجدوى الاقتصادية. تم التحقق من قابلية تطبيق الإطار من خلال المحاكاة وتعليقات الخبراء، مما يؤكد تماسكه وفعاليته في المساعدة في اتخاذ قرارات التصميم الواقعية. تسهم هذه الدراسة في تطوير منهجية مبتكرة وحساسة للسياق لاختيار المواد المستدامة، وتدعم التوجه نحو تصميم يستجيب للمناخ ويركز على المستخدم ويحقق الكفاءة في استخدام الموارد، بما يتماشى مع رؤية السعودية 2030 وأهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة .

English Abstract

Smart glazing technologies have emerged as promising solutions for enhancing energy efficiency, indoor environmental quality, and user comfort in buildings. Their dynamic response to solar conditions makes them especially valuable in hot climates, where reducing cooling loads and improving daylight performance are essential to sustainable design. However, despite their potential, the selection of suitable smart glazing systems remains fragmented due to the absence of a unified framework that evaluates sustainability holistically across environmental, social, economic, and technical dimensions. This study addresses this gap by developing a Sustainability Assessment Framework for Smart Glazing (SG-SAF) tailored for non-domestic buildings in hot climatic regions. The framework integrates validated sustainability criteria with performance-based and expert-informed evaluation through a structured, data-driven approach. A multi-phase methodology was adopted, beginning with a systematic literature review to identify relevant criteria, followed by expert validation using Likert-scale surveys, simulation of performance metrics via a calibrated energy model, and application of multi-criteria decision-making (MCDM) techniques. A hybrid weighting scheme was used, combining objective weights (Shannon Entropy) and subjective expert inputs, with the TOPSIS method employed to rank seven smart glazing alternatives. The results show that SG-SAF enables a comprehensive and transparent comparison of alternatives, capturing both qualitative and quantitative dimensions. The top-ranked options demonstrated not only high energy and daylight performance but also social and economic feasibility. The framework’s applicability was further confirmed through simulation results and expert feedback, affirming its robustness for real-world decision-making. This study contributes a novel, context-sensitive methodology for sustainable material selection and supports the advancement of resource-efficient, user-oriented, and climate-responsive design in line with national priorities such as Saudi Vision 2030 and international goals like the UN Sustainable Development Goals.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Architectural
Department:	College of Design and Built Environment > Architectural Engineering and Construction Management
Committee Advisor:	Abdou, Adel
Committee Members:	Asfour, Omar and Mateen, Khwaja
Depositing User:	GHINWA NAEEM (g202211960)
Date Deposited:	25 May 2025 07:55
Last Modified:	27 May 2025 04:43
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143450