از دهه 1970، بحران انرژی و گرمایش جهانی چالش های جدی پیش روی همه کشورهای جهان بوده است [1]. در سراسر جهان، تقریباً 40 درصد از کل مصرف انرژی [2] و 30 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای مربوط به صنعت ساخت و ساز است [3]. پیش‌بینی می‌شود تا سال 2035، انتشار کربن جهانی ساختمان‌ها به 42.4 میلیارد تن افزایش یابد که نسبت به میزان تولید شده در سال 2007 افزایش 43 درصدی دارد [4]. آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) پیش‌بینی می‌کند که تا سال 2050 مصرف انرژی در ساختمان‌های مسکونی و تجاری در مقایسه با مصرف انرژی در سال 2018، 65 درصد افزایش خواهد یافت. در همین حال، با افزایش جهانی شدن، شهرهای ساحلی شهری شده اند و جمعیت زیادی را به خود جذب کرده و اقتصاد، مصرف انرژی و اکولوژی منطقه را تغییر شکل داده اند [6]. ویژگی های اقلیمی سواحل به راحتی تحت تأثیر تغییرات محیطی [7] و فعالیت های انسانی [8] قرار می گیرد. به عنوان مثال، آلاینده های هوای شهری به طور قابل توجهی توسط نسیم دریا و زمین تغییر می کند [9] و امواج گرمای شهری در پاسخ به توسعه شهری افزایش می یابد [10]. خود اکوسیستم ساحلی بسیار شکننده است [11]. گرم شدن کره زمین و بالا آمدن سطح آب دریاها [7] منجر به فرسایش خطوط ساحلی و عقب نشینی سواحل [8]، آسیب به محیط اطراف [12] و باعث کمبود آب و بدتر شدن کیفیت آب شده است [13]. شکوفه های مضر جلبک ها و آلودگی پلاستیکی دریاها [14] بر زندگی و سلامت جمعیت های مجاور تأثیر گذاشته است [15]، در حالی که توسعه با شدت بالا [16] به کل اکولوژی مناطق ساحلی آسیب می رساند [17].

در تلاش برای افزایش صرفه جویی در انرژی و کاهش تأثیر منفی ساختمان ها بر محیط زیست، ایالات متحده یک سیستم رتبه بندی جامع برای ساختمان ها معرفی کرد: “رهبری در طراحی انرژی و محیط زیست (LEED)” [18]. برخی از محققان رتبه‌بندی عملکرد انرژی ساختمان‌های تجاری [19]، مدرسه [20] و ساختمان‌های اداری بزرگ [21] دارای گواهینامه LEED را ارزیابی کردند. بریتانیا قوانین و مقررات ساختمانی را تدوین کرد، پروژه های نمایشی را ترویج کرد [22]. سایر محققان عملکرد یک ساختمان اداری با رتبه “عالی” را تحت “روش ارزیابی محیطی تاسیسات تحقیقاتی ساختمان (BREEAM)” [23] مورد بررسی قرار دادند. دولت ژاپن “سیستم ارزیابی جامع برای کارایی محیطی ساختمان (CASBEE)” را برای ساختمانهای سبز هدایت کرد [24]. کار رسمی چین بر روی علائم ارزیابی ساختمان سبز در سال 2008 آغاز شد. در ژانویه 2013، “برنامه اقدام ساختمان سبز” تدوین شد [25].

مشخصه‌ی ساختمان‌های سبز این است که برنامه‌ریزی، طراحی، ساخته و بهره‌برداری می‌شوند [26] تا حداکثر صرفه‌جویی در انرژی، منابع آب، زمین و مصالح را فراهم کنند [27]. هدف کاهش آلودگی، حفاظت از محیط زیست و ایجاد یک فضای داخلی سالم و راحت است [28]. تا پایان سال 2018، تعداد ساختمان‌های سبز در چین از 13000 فراتر رفت که مساحتی بیش از 1.2 میلیارد متر مربع (متر مربع ⁾ را نشان می‌دهد [29]. شورای دولتی چین تصریح کرد: “تا سال 2020، نسبت مساحت ساختمان های سبز شهری در مناطق ساخت و ساز جدید باید به 50٪ افزایش یابد.” [11] مفاهیم و روش های ساختمان سبز در نتیجه سیاست های ملی قوی در زمینه صرفه جویی در انرژی [30] و کاهش انتشار [31] به سرعت در چین توسعه یافته است.

استانداردهای ارزیابی ساختمان های سبز عمدتاً شامل LEED از ایالات متحده، BREEAM از بریتانیا، DGNB از آلمان، GBC از کانادا، CASBEE از ژاپن و CNGBS از چین است. محتویات سیستم های ارزیابی مورد استفاده در کشورهای مختلف در جدول 1 مقایسه شده است. در استاندارد چین، ساختمان های سبز را با توجه به امتیاز کلی آنها در دسته های پایه، یک، دو و سه ستاره طبقه بندی می کند که نشان دهنده صرفه جویی در زمین، انرژی است. صرفه جویی در آب و مواد همراه با رعایت الزامات حفاظت از محیط زیست [32،33]. همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، CNGBS شاخص های جامع و دقیقی را برای فناوری های سبز ارائه می دهد اما فاقد ارزیابی اقتصادی است. بیشتر ساختمان‌های سبز گواهی شده به جای نشان‌های عملیاتی، نشان طراحی دریافت کرده‌اند. باید دید که آیا اثربخشی فناوری های ساختمان سبز می تواند انتظارات را برآورده کند یا خیر. ارزیابی پس از اشغال (POE) برای ارزیابی عملکرد سیستم های فنی نصب شده در ساختمان های سبز مورد نیاز است.

طراحی معماری ساختمان سبز در چین به طور کل نگر فناوری های سبز در نظر گرفته نشده است [34]. انتخاب فناوری‌های مقرون‌به‌صرفه و مناسب یک عامل کلیدی در موفقیت یک ساختمان سبز است [35]. اکثر مطالعات مبتنی بر فناوری های فردی [36]، استانداردهای ساختمان سبز [37] یا ترکیبی از این دو [38،39]. استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و استراتژی های صرفه جویی انرژی غیرفعال برای دستیابی به اهداف ساختمان سبز و اعتباربخشی بسیار مهم بوده است [40،41]. مناسب بودن فناوری های ساختمان سبز با ویژگی های منطقه ای مانند آب و هوا [42] و منابع طبیعی [43] تعیین می شود. آن فناوری‌هایی که در استانداردهای ساختمان شناسایی شده‌اند، نمی‌توانند برای همه مناطق اعمال شوند [44]. در مناطق سردسیر، محیط حرارتی داخلی ساختمان متکی به گرمایش در زمستان و تهویه مطبوع در تابستان است که هر دو نیاز به مصرف انرژی بالایی دارند [45]. زمان بهبود بهره وری انرژی ساختمان بر اساس ویژگی های منطقه ای و شرایط آب و هوایی محلی فرا رسیده است.

پروژه توصیف شده در این مقاله، فناوری‌های ساختمان سبز سازگار محلی را در دالیان، یک شهر ساحلی سرد معمولی در چین، مورد تحقیق قرار داد. این مقاله نه تنها کاربرد فن‌آوری‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی را در ساختمان‌های سبز توصیف و مقایسه می‌کند، بلکه مزایای اقتصادی را نیز تحلیل می‌کند و اطلاعاتی را در مورد فناوری‌های ساختمان سبز متناسب با ویژگی‌های آب و هوایی یک منطقه ارائه می‌کند. با مطالعه عملکرد عملیاتی ساختمان مورد، تحقیق ما مشکلاتی را کشف کرد و رویکردهای موفق ساخت و ساز و مدیریت را خلاصه کرد. اولاً، بخش 1 پیشینه جهانی ساختمان های سبز را توصیف می کند. بخش 2 کاربرد فناوری های ساختمان سبز را بررسی و خلاصه می کند که منجر به محتوا و اهمیت مقاله می شود. بخش 3 تمرکز این مطالعه را معرفی می کند – دالیان، یک شهر ساحلی در یکی از مناطق سرد چین، و روش های تحقیق را معرفی می کند. بخش 4 استفاده از فناوری های ساختمان سبز در دالیان را بر اساس پنج معیار ارزیابی در CNGBS تجزیه و تحلیل می کند. بخش 5 بیشتر معیارهای طراحی، فراوانی استفاده و هزینه های افزایشی برای فناوری های ساختمان سبز شناسایی شده در بخش 4 را تجزیه و تحلیل می کند. بخش 6 یک ساختمان عمومی سبز سه ستاره در دالیان را به عنوان مطالعه موردی برای تجزیه و تحلیل اثرات فناوری های سبز انتخاب می کند. در نهایت، بخش 7 عوامل اقتصادی، رابطه بین فناوری های صرفه جویی در انرژی و محیط حرارتی داخلی و سیستم های ساختمان سبز مناسب محلی را مورد بحث قرار می دهد.

هدف از این مطالعه افزایش درک عملکرد ساختمان سبز ساخته شده و پذیرش فناوری در آب و هوای ساحلی سرد است. این تحقیق از تلاش‌ها برای انتخاب سیستم‌های فناوری که مزایای اقتصادی زیادی را ارائه می‌کنند و برای بهبود کل چرخه زندگی ساختمان‌های سبز حمایت می‌کند. POE ساختمان مورد در دالیان برای تأیید امکان‌سنجی نصب فناوری‌های سازگار محلی استفاده می‌شود. این مطالعه سه مشارکت اصلی دارد. (1) نتایج انطباق فناوری های ساختمان سبز با شهرهای سرد ساحلی ارزیابی می شود. (2) روشی که فراوانی کاربرد، اثرات صرفه جویی در انرژی، مزایای اقتصادی و تاثیر بر محیط داخلی را ارزیابی می کند، برای ارزیابی فناوری های ساختمان سبز بومی سازی شده ساخته شد. (3) این تحقیق ارتباط بین فن‌آوری‌های ساختمان سبز و عملکرد آنها را مورد مطالعه قرار داد. این مطالعه می تواند به اطلاع طراحان، توسعه دهندگان و سایر طرف ها در مورد راه های حفظ انرژی و کاهش انتشار کربن کمک کند.