بررسی تأثیرات آلودگی محیط‌زیستی نمای آجری و کامپوزیت (مطالعه موردی: ساختمانی مسکونی در شهر تبریز)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه هنر اسلامی تبریز، تبریز، ایران

2 گروه ساختمان، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 گروه طراحی صنعتی، دانشکده طراحی، دانشگاه هنر اسلامی تبریز، تبریز، ایران

10.22059/jes.2025.404057.1008644

چکیده

هدف: امروزه آلاینده‌های محیط‌زیستی از مهم‌ترین مشکلات زندگی بشر به شمار می‌رود که یکی از بخش‌های تولیدکننده آن، صنعت ساختمان می‌باشد. استخراج مواد اولیه، تولید محصولات، حمل‌ونقل مصالح و بسیاری مسائل دیگر که عمدتاً به مصالح ساختمانی مربوط می‌شوند، دارای اثرات مخرب و جبران‌ناپذیری برای محیط‌زیست هستند؛ بنابراین توسعه و استفاده از مصالح سبز و روش‌های ساخت‌وساز پایدار دارای اهمیت زیادی می‌باشد.
روش پژوهش: از آنجایی ‌که یکی از بخش‌های مهم در فرایند ساخت یک ساختمان، نمای آن است، در این پژوهش با انتخاب دو نمای رایج آجری و کامپوزیت در شهر تبریز و طبق تحقیقات و بررسی‌های میدانی، به بررسی و محاسبات آلودگی ایجاد شده آن‌ها در بخش پیش‌تولید، تولید، حمل‌ونقل و مرگ محصول با استفاده از معیارهای روش اکولایزر پرداخته شد. ابتدا مقدار مصالح به‌‌کار رفته در هر نما به‌دست آمد و با شاخص آلودگی mpt، مقدار آلودگی هر نما محاسبه و با هم مقایسه گردید.
یافته‌ها: طبق محاسبات انجام شده، نمای آجری آلودگی کمتری نسبت به نمای کامپوزیت تولید کرد؛ بنابراین بین این دو نمونة مورد مطالعه، نمای آجری نمای مناسب‌تری برای شهر تبریز است. در ادامه پژوهش، به بهینه‌سازی نمای آجری با آلودگی کمتر با استفاده از مصالح جایگزین با شاخصه‌های پایین‌تر و همچنین مصالح بازیافتی پرداخته شد تا نما به بهترین حالت ممکن استفاده شود. با به‌کارگیری روش‌های بهینه‌سازی در فرایند تولید و حمل‌ونقل مصالح، می‌توان میزان آلایندگی نمای آجری را تا حدود ۷۰ درصد کاهش داد.
نتیجه‌گیری: با استفاده از این روش محاسبات می‌توان بهترین نما را انتخاب کرد که علاوه بر در دسترس ‌بودن آن، به محیط‌زیست آسیب کمتری برساند. این نتایج نشان داد که انتخاب مصالح ساختمانی با آلایندگی کمتر و اجرای برنامه‌های بهینه‌سازی می‌تواند نقش مهمی در کاهش اثرات منفی بر محیط‌زیست و توسعه ساختمان‌های پایدار ایفا کند. همچنین مواردی مانند حمل‌ونقل مصالح و لوازم موردنیاز که به‌عنوان یک عامل پنهان در محاسبات میزان آلایندگی صنعت ساختمان است، نیز در این امر حائز اهمیت است و باید در محاسبات در نظر گرفته شود. یکی از نکاتی که از یافته‌های این پژوهش به شمار می‌رود این است که قبل از تصمیم‌گیری نهایی در طراحی و اجرای پروژه‌های ساختمانی، اثرات محیط‌زیستی مصالح مورد بررسی قرار گیرد تا علاوه بر کاهش آلودگی، هزینه‌ها و مصرف منابع نیز کنترل شود. به‌طورکلی، این تحقیق گام مفیدی در جهت ساخت‌وساز سبز و کاهش اثرات محیط‌زیستی در سطح شهری است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Ahmed, W., Lu, G., Ng, S. T., & Liu, G. (2025). Innovative valorization of solid waste materials for production of sustainable low-carbon pavement: A systematic review and scientometric analysis. Case Studies in Construction Materials, 22, e04541. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cscm.2025.e04541
Azarakhsh brick industrt group.(2021).digital product catalog. Retrieved November 2021.from https://www.azarakhsh.ir
Cabeza, L. F., Barreneche, C., Miró, L., Morera, J. M., Bartolí, E., & Inés Fernández, A. (2013). Low carbon and low embodied energy materials in buildings: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 23, 536-542. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.017
Chan, M., Masrom, M. A., & Yasin, S. S. (2022). Selection of Low-Carbon Building Materials in Construction Projects: Construction Professionals’ Perspectives. Buildings, 12(4), 486. https://doi.org/10.3390/ buildings12040486
Chen, J., Zhou, W., & Yang, H. (2019). Is Embodied Energy a Better Starting Point for Solving Energy Security Issues?—Based on an Overview of Embodied Energy-Related Research. Sustainability, 11(16), 4260.
Chen, L., Huang, L., Hua, J., Chen, Z., Wei, L., Osman, A. I., Fawzy, S., Rooney, D. W., Dong, L., & Yap, P.-S. (2023). Green construction for low-carbon cities: a review. Environmental Chemistry Letters, 21(3), 1627-1657. https://doi.org/10.1007/s10311-022-01544-4
Chen, S., Teng, Y., Zhang, Y., Leung, C. K. Y., & Pan, W. (2023). Reducing embodied carbon in concrete materials: A state-of-the-art review. Resources, Conservation and Recycling, 188, 106653. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2022.106653
Cheng, S., Zhou, X., & Zhou, H. (2023). Study on Carbon Emission Measurement in Building Materialization Stage. Sustainability, 15(7), 5717.
Chepaitis, P. S., Zhang, Q., Kalafut, D., Waddey, T., Wilson, M. J., & Black, M. (2024). The Effect of Moderate Temperature Rise on Emitted Chemicals from Modern Building Materials. Buildings, 14(11), 3683.
Cui, J., Guo, Y., Xu, Q., Li, D., Chen, W., Shi, L., Ji, G., & Li, L. (2023). Extraction of Information on the Flooding Extent of Agricultural Land in Henan Province Based on Multi-Source Remote Sensing Images and Google Earth Engine. Agronomy, 13(2), 355.
Dighade, R., Gomase, V., Peshattiwar, R., Selokar, A., Sangidwar, N., Peshattiwar, S., & Malve, S. (2024). Emission of carbon footprint from building construction materials: A review. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1409, 012010. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1409/1/012010
Figueiredo, N. L. B., Figueiredo, F. B., Barboza, C. S., & Reis, D. D. d. (2024). Embodied energy in the life cycle of construction materials: a bibliometric analysis and systematic review. CONTRIBUCIONES A LAS CIENCIAS SOCIALES, 17(13), e14035. https://doi.org/10.55905/revconv.17n.13-455
Foda, T., Hassan, H., Abdelkader, A., & el-hassan, K. (2024). Predictive modeling of sustainable recycled materials for stone column construction. Innovative Infrastructure Solutions, 9. https://doi.org/10.1007/ s41062-024-01700-5
Jia, G., Guo, J., Guo, Y., Yang, F., & Ma, Z. (2024). CO2 adsorption properties of aerogel and application prospects in low-carbon building materials: A review. Case Studies in Construction Materials, 20, e03171. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e03171
Kinnane, O., O'Hegarty, R., & Reilly, A. (2020). Energy embodied in, and transmitted through, walls of different type when accounting for the dynamic effects of thermal mass. Journal of Green Building, 15, 43-66. https://doi.org/10.3992/jgb.15.4.43
Li, X., Ren, A., & Li, Q. (2022). Exploring Patterns of Transportation-Related CO2 Emissions Using Machine Learning Methods. Sustainability, 14(8), 4588.
Luo, Z., Cang, Y., Zhang, N., Yang, L., & Liu, J. (2019). A Quantitative Process-Based Inventory Study on Material Embodied Carbon Emissions of Residential, Office, and Commercial Buildings in China. Journal of Thermal Science, 28. https://doi.org/10.1007/s11630-019-1165-x
Nama.design.(1399).composite façade design project gallery.retrieved from: https://nama.design/composite-facade-design
Moran, P., Flynn, J., Larkin, C., Goggins, J., & Elkhayat, Y. (2025). Materials and service lives alterations impacts on reducing the whole life embodied carbon of buildings: A case study of a student accommodation development in Ireland. Case Studies in Construction Materials, 22, e04514. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cscm.2025.e04514
Nasr, M., Shubbar, A., Abed, Z., & Ibrahim, M. (2020). Properties of eco-friendly cement mortar contained recycled materials from different sources. Journal of Building Engineering, 31, 101444. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101444
Orr, J., Gibbons, O., & Arnold, W. (2020). A brief guide to calculating embodied carbon. The Structural Engineer, 98, 22-27. https://doi.org/10.56330/JZNX5709
Orsini, F., & Marrone, P. (2019). Approaches for a low-carbon production of building materials: A review. Journal of Cleaner Production, 241, 118380. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jclepro. 2019.118380
Ovam. (2011). Ecolizer 2.0 (Public Flemish Waste Company (OVAM), Issue. https://www.vlaanderen.be/publicaties/ecolizer-20-eng
Torabi, M., Simonen, K., & Evins, R. (2025). What matters the most in designing low-carbon buildings in Canada? Exploring the tradeoff between embodied and operational carbon in early stage design. Energy and Buildings, 334, 115482. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2025.115482
Vajdi, S., & Aslani, A. (2023). Design and techno-economic analysis of direct CO2 capturing with integrated photobioreactors as a building façade. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 56, 103068. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.seta.2023.103068
Videras Rodríguez, M., Gómez Melgar, S., & Andújar Márquez, J. M. (2024). Evaluation of aerial thermography for measuring the thermal transmittance (U-value) of a building façade. Energy and Buildings, 324, 114874. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2024.114874
Wang, M., Jia, Z., Tao, L., & Xiang, C. (2024). Review of dynamic façade typologies, physical performance and control methods: Towards smarter and cleaner zero-energy buildings. Journal of Building Engineering, 98, 111310. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.111310
Wang, Y., & Pan, W. (2023). The contribution of cleaner production in the material industry to reducing embodied energy and emissions in China's building sector. Building and Environment, 242, 110555. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2023.110555
Watkins, M., Casamayor, J. L., Ramirez, M., Moreno, M., Faludi, J., & Pigosso, D. C. A. (2021). Sustainable Product Design Education: Current Practice. She Ji: The Journal of Design, Economics, and Innovation, 7(4), 611-637. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.sheji.2021.11.003
Yadav, K., & Mishra, N. (2023). Low-Carbon Building Materials: An Overview of Innovative Alternatives to Traditional Materials. International Journal for Multidisciplinary Research, 5(3), 3934. https://doi.org/10.36948/ijfmr.2023.v05i03.3934
Yu, M., Wiedmann, T., Crawford, R., & Tait, C. (2017). The Carbon Footprint of Australia's Construction Sector. Procedia Engineering, 180, 211-220. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.180
Zheng, X., et al. (2025). Modern Panelizing and Optimization Techniques for Renewable Energy Projects; Perspectives on How CO2 Emissions Impact the Circular Economy. Energy, 323, 135881. https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.135881
Zhong, X., Hu, M., Deetman, S., Steubing, B., Lin, H., Aguilar-Hernandez, G., Harpprecht, C., Zhang, C., Tukker, A., & Behrens, P. (2021). Global greenhouse gas emissions from residential and commercial building materials and mitigation strategies to 2060. Nature Communications, 12. https://doi.org/ 10.1038/ s41467-021-26212-z
Zhu, H., Liou, S.-R., Chen, P.-C., He, X.-Y., & Sui, M.-L. (2024). Carbon Emissions Reduction of a Circular Architectural Practice: A Study on a Reversible Design Pavilion Using Recycled Materials. Sustainability, 16(5), 1729.