Identification and Assessment of Material Waste Generation Causes for Residential Construction Projects in Saudi Arabia: An Interpretive Structural Modeling (ISM) Approach. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF (Accepted Thesis Draft) Thesis with Full signature page (Identification and Assessment of Material Waste Generation Factors for...pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 21 October 2026. Download (3MB)

Arabic Abstract

يساهم قطاع الإنشاءات بشكل كبير في النمو الاقتصادي وتوفير فرص العمل وتطوير البنية التحتية، إلا أنه في الوقت ذاته يُعد من أبرز المساهمين في التحديات البيئية، بما في ذلك إنتاج النفايات، واستنزاف الموارد، والتلوث. تهدف هذه الدراسة إلى تحليل الأسباب الجذرية لهدر مواد البناء، مع التركيز على تحديد العوامل الأكثر تأثيرًا، وذلك في سياق مشاريع الإسكان في المملكة العربية السعودية، حيث تشكل نفايات البناء CW نسبة كبيرة من إجمالي النفايات، خصوصًا في مدن كبرى مثل جدة والرياض والدمام. وعلى الرغم من وجود كميات كبيرة من المواد القابلة لإعادة التدوير، إلا أن أغلبها يُنقل إلى المرادم، مما يعكس ضعف كفاءة ممارسات إدارة النفايات الحالية. اعتمدت الدراسة منهجية شاملة تضمنت مراجعة أدبية واسعة، واستبيانين موجّهين إلى مهنيي قطاع الإنشاء، مثل مديري المشاريع والمشرفين في الموقع. تم في المرحلة الأولى ترتيب 40 سببا محتملاً يسبب الهدر باستخدام مؤشر الأهمية النسبية (RII) المبني على احتمالية الحدوث والأثر، ثم تم اختيار 18 عاملاً رئيسيًا لإجراء تحليل العلاقات البينية بينها باستخدام منهجية النمذجة الهيكلية التفسيرية (ISM). أظهرت النتائج أن قضايا التصميم تمثل العامل الأهم في توليد الهدر. إذ تمثلت أبرز العوامل في التعديلات المستمرة على التصميم، وقلة خبرة المصممين، وأخطاء التصميم، وتعقيد الرسومات الهندسية، والتي تؤثر بشكل مباشر على هدر المواد، وانخفاض كفاءة العمالة، وتأخير الإنجاز. كما كشفت النتائج عن تأثير واضح للمشكلات المرتبطة بالتوريد وإدارة المواد، مثل أخطاء الطلب والتلف أثناء النقل، وهي ناتجة غالبًا عن ضعف التخطيط المسبق وسوء التنسيق في سلسلة الإمداد. بالإضافة إلى ذلك، ساهم غياب الوثائق التعاقدية المكتملة، وضعف التنسيق بين الأطراف المعنية، في تفاقم هذه التحديات. من خلال استخدام النمذجة الهيكلية التفسيرية، أوضحت الدراسة كيف أن قضايا التصميم والتخطيط تُعدّ من الأسباب المحورية التي تقود إلى ظهور بقية العوامل المرتبطة بالهدر، مما يؤكد ضرورة التعامل مع هذه الجذور لتحقيق أثر إيجابي متسلسل على باقي مراحل المشروع. بناءً على ما سبق، توصي الدراسة بعدد من الاستراتيجيات للتقليل من الهدر، من أبرزها: تحسين مرحلة التصميم من خلال التنسيق المبكر بين الأطراف المعنية، واستخدام أدوات مثل نمذجة معلومات البناء(BIM) ، تعزيز جودة التخطيط والوثائق التعاقدية، تحسين استراتيجيات التوريد وإدارة المواد؛ تنفيذ خطط فعالة لإدارة النفايات في الموقع، استخدام أدوات تحليلية مثل ISM لتحديد نقاط التأثير الكبرى؛ وأخيرًا، تبني ممارسات بناء مستدامة مثل البناء المسبق والنماذج المعيارية. توفر هذه النتائج فهمًا عميقًا ومتكاملًا للعوامل المؤثرة في توليد نفايات البناء، وتشكل أساسًا لتطوير حلول عملية واستباقية تسهم في تقليل الأثر البيئي، ورفع كفاءة العمليات، وتحقيق أهداف الاستدامة في قطاع البناء داخل المملكة وخارجها.

English Abstract

The construction industry plays a pivotal role in economic growth, employment, and infrastructure development. However, it also presents significant environmental challenges, including waste generation, resource depletion, and pollution. In particular, the residential construction sector in Saudi Arabia, especially in major cities like Jeddah, Riyadh, and Dammam, contributes a substantial amount to construction waste. Despite the recyclability of many materials, a significant portion is landfilled due to ineffective planning and management practices. This research aims to identify and address the root causes of construction waste, with a focus on the critical factors driving waste generation. The study aims to bridge the gap in understanding the systemic inefficiencies within the construction process that contribute to waste, particularly in design and planning phases. A structured methodology was employed, including two questionnaires distributed to construction professionals and stakeholders involved in the daily operations of the construction process, such as contractors, consultants, designers, and suppliers. The first questionnaire ranked 40 potential causes of waste based on their significance, using a 5- point Likert scale to evaluate the likelihood of occurrence and impact on waste generation. The second questionnaire explored the interdependencies between 18 key xiii causes, employing Interpretive Structural Modeling (ISM) to uncover relationships. Data were analyzed using descriptive statistics, the Relative Importance Index (RII), and ISM. The results revealed that frequent design changes were the most impactful factor contributing to construction waste, with the highest likelihood and effect. Other significant contributors included design errors, complicated designs, inexperienced designers, procurement issues, and the lack of formal waste management plans. ISM analysis further demonstrated that design-related issues and poor planning are core drivers, often triggering inefficiencies across the entire construction process. The findings underscore the urgent need to address the systemic inefficiencies in Saudi Arabia’s residential construction sector. To mitigate construction waste, strategies such as the integration of Building Information Modeling (BIM), enhanced documentation, improved procurement practices, and the adoption of sustainable construction methods, including modular building, are essential. Addressing these root causes—particularly design and planning deficiencies—will help reduce waste, improve project efficiency, and foster long-term sustainability in the construction industry.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental Construction Engineering
Department:	College of Design and Built Environment > Architectural Engineering and Construction Management
Committee Advisor:	Mazher, Khwaja Mateen
Committee Members:	Mazher, Khwaja Mateen and Ghaithan, Ahmed and Luqman, Muhammad
Depositing User:	MAHMOUD MOHAMMED (g202202020)
Date Deposited:	28 Oct 2025 05:58
Last Modified:	28 Oct 2025 05:58
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143732