Developing a Material Passport for Circular Building Projects in Saudi Arabia. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF MS Thesis_Zarnub Qazi (g202308630) (1).pdf Restricted to Repository staff only until 27 April 2027. Download (10MB)

Arabic Abstract

يُعدّ قطاع البناء والتشييد قطاعًا كثيف الاستهلاك للموارد، ويُنتج كميات كبيرة من النفايات، مما يجعله من أولويات التحوّل إلى الاقتصاد الدائري. ومن التحديات التي تواجه تطبيق مبادئ الاقتصاد الدائري في هذا القطاع تتبّع المواد الدائرية طوال دورة حياة المبنى. وتُشكّل جوازات المواد أداةً واعدةً لتوثيق معلومات المواد، مما يُسهّل استعادتها وإعادة استخدامها وتدويرها طوال دورة حياة المبنى. إلا أن العاملين في هذا القطاع في المملكة العربية السعودية يواجهون صعوبةً في تطبيق جوازات المواد عمليًا، كما تفتقر الدراسات الأكاديمية إلى إطار عمل لتطبيقها في مشاريع البناء. تهدف هذه الدراسة إلى تطوير جواز مواد دائري لمشاريع البناء في المملكة العربية السعودية. وقد استخدمت الدراسة منهج دراسة الحالة لتطوير جواز مواد قائم على نمذجة معلومات المباني (BIM)، مما يُتيح الربط المباشر لبيانات الدائرية بعناصر المبنى. كانت النتيجة إطار عمل لإدارة المواد مكونًا من عنصرين: نموذج هيكلي ونظام قياس دائري غني بالبيانات. يعمل إطار العمل المُطور، والمبني على نمذجة معلومات المباني (BIM)، كمكتبة رقمية تتيح توثيقًا منهجيًا لتكوين المواد وتقييم خصائص الدائرية على مستوى النظام والمبنى. تم تنظيم المقاييس النوعية، التي تشمل إمكانية إعادة الاستخدام، والتصميم القابل للتفكيك، وسلامة المواد، والعمر الافتراضي، وقابلية الفصل، باستخدام أوصاف قائمة على الأدلة، وتُرجمت إلى مقاييس متسقة من خمس نقاط. أما المقاييس الكمية، بما في ذلك قابلية التفكيك، والاسترداد، والتقييمات البيئية، فقد حُسبت على مستوى المبنى مع إجراء دراسات متنوعة. أشارت نتائج دراسة الحالة إلى هيمنة الأنظمة الهيكلية على درجات الدائرية الإجمالية. تُعد هذه الدراسة من أوائل الدراسات البحثية التي طورت إطار عمل لإدارة المواد في الشرق الأوسط، حيث تُظهر نهجًا عمليًا لكيفية دعم إدارة المواد لعملية صنع القرار بدءًا من التصميم مرورًا بالبناء وصولًا إلى التخطيط لنهاية عمر المبنى.

English Abstract

Construction is a resource-intensive sector and generates significant quantities of waste, making the sector one of the priorities in the transition to a circular economy (CE). One challenge in operationalizing CE principles in the construction sector is tracking circular materials (CMs) across the building lifecycle. Material Passports (MPs) constitutes a promising tool for documenting material information facilitating recovery, reuse, recycling across building lifecycle. However, practitioners in Saudi Arabia are struggling operationalize MPs in the real-world and the academic literature suffers a lacuna in developing a framework for operationalizing circular MPs in building projects. This study aims to develop circular MP for building projects in Saudi. The study used case study-based approach to develop a BIM- based MP, enabling direct linkage of circularity data to the building elements. The output was a two component MP framework comprising of a structural model and data-rich circularity metric system. The developed BIM based MP functions as a digital library allowing systematic documentation of material composition and assessment of circularity attributes at system and building levels. Qualitative metrics, comprising reusability, design for disassembly, material safety, lifespan, and separability were structured using evidence based descriptions and translated into consistent five point scales. Quantitative metrics, including deconstructability, recovery and environmental scores were computed at building level with variant studies carried out. Case study results indicated dominance of structural systems on overall circularity scores. This study represents one of the first research led MP development in Middle East, demonstrating a practical approach as to how MP can support decision making from design through construction to end of life planning.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Architectural Construction Engineering Research Research > Management
Department:	College of Design and Built Environment > Architectural Engineering and Construction Management
Thesis Advisor:	Ibrahim Wuni,
Thesis Committee Members:	Ahmed Ghaithan, Mohammed Mohammed,
Depositing User:	ZARNUB QAZI (g202308630)
Date Deposited:	29 Apr 2026 06:03
Last Modified:	29 Apr 2026 06:03
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/144145