ارزیابی پایداری یکپارچه دستگاه‌های سایه‌انداز مبتنی بر زباله‌های ساختمانی (قسمت دوم)

2 . روش شناسی

این پروژه از گردش کاری که در شکل 1 نشان داده شده است برای دستیابی به اهداف فوق پیروی کرد. در مرحله اول طرح های اولیه تعریف شد. سپس اینها در مرحله سوم با استفاده از ابزار ارزیابی جدید توسعه یافته در مرحله دوم ارزیابی شدند. تمام مراحل از دیدگاه بخش آموزشی، شهرداری و متخصصان مدرسه که تصمیم‌گیری در مورد نوسازی نمای مدارس در خوشه می‌گیرند، بر زمینه فوق‌الذکر متمرکز شده است [ 12 ]. ابتدا، دانشجویان و اساتید از سه دوره دانشگاهی، طرح‌های اولیه [ 33 ، 34 ] را به دنبال روش‌های یادگیری مبتنی بر چالش و خدمات محور تعریف کردند [ 33 ]. سه استاد و 76 دانشجو در این دوره ها با عنوان LOW3: Living Zero!، مواد و پروژه، و فناوری های ساختمانی و مصالح با تأثیر کم محیطی شرکت کردند . شرکت کنندگان از سه مدرسه از دانشگاه پلیتکنیک کاتالونیا – BarcelonaTech بودند. در طول یک ترم، LOW3: Living Zero! و دوره های Materiality و Project شش طرح اولیه را تعریف کردند، در حالی که دوره سوم نقش مشاوره ای داشت تا تیم های طراحی به آن تکیه کنند. طرح‌های اولیه از یک روبریک 11 نقطه‌ای پیروی می‌کردند که به طور عمیق در پیوست A توضیح داده شده است. به طور خلاصه، نکات عبارتند از: 1) راه‌حل کم‌هزینه که از مفهوم اقتصاد دایره‌ای پیروی می‌کند و با ترکیب زباله‌های ساخت و ساز و تخریب و پایان عمر (EoL) موادی که به چرخه تولید باز می گردند، 2) کمبودهای کنترل خورشیدی نما را برطرف می کند، 3) ورودی های نور را بر اساس نیاز ساکنان تعدیل می کند. 4) یکپارچگی خود را حفظ می کند و تغییر شکل های محدودی را در اثر بارهای خارجی ایجاد می کند، بار را به اندازه کافی به ساختمان موجود منتقل می کند، 5) یک سیستم ترکیبی را تشکیل می دهد که عناصر فعال و غیرفعال را در زمینه تولید، ذخیره یا مدیریت انرژی، آب، پوشش گیاهی، تصفیه هوا ترکیب می کند. یا مشابه، 6) به خوبی با معماری موجود ادغام می شود و ارزش های اجتماعی، فرهنگی و زیبایی شناختی را منعکس می کند: نسبت به جامعه آموزشی حساس است و بهبود می بخشد. تصویر مدرسه، 7) رفتار حرارتی و صوتی ساختمان را بهبود می بخشد، 8) نوآورانه است، 9) نیازهای دوام مورد نیاز را برآورده می کند، 10) رفتار خوبی در پاسخ به آتش سوزی دارد و با مقررات مربوطه مطابقت دارد، و 11) نمونه های اولیه آن را می توان در کارگاه های پردیس دانشگاه ساخت.

مرحله دوم یک ابزار ارزیابی پایداری را تعریف کرد که MIVES و Delphi را ترکیب می کند. MIVES یک روش تصمیم گیری چند معیاره (MCDM) به نام مدل ارزش یکپارچه برای ارزیابی پایداری است (در اسپانیایی، Modelo Integrado de Valor para una Evaluación Sostenible [MIVES]) [ 35 ]. دلفی تکنیکی برای پروژه‌های ساختاریافته است که محققان را راهنمایی می‌کند تا پرسش‌نامه‌هایی را برای کارشناسان آماده کنند تا نتایجی با پایایی بالا به دست آورند [ 36 ]. پروژه این ترکیب از روش‌ها را انتخاب کرد زیرا راه‌حل این مشکل چند معیاره به یک MCDM نیاز داشت که: 1) می‌توان آن را با موضوع و مسئله خاص ارائه‌شده در بخش قبلی دستگاه‌های سایه‌انداز مبتنی بر زباله تنظیم کرد تا انبار ساختمان آموزشی را بهبود بخشد. 2) با موفقیت برای مطالعات موردی مشابه اعمال شده است [ 14 ، 19 ، 20 ، 37 ]. و 3) قادر به ارائه یک ارزیابی انعطاف پذیر است [ 38 ]. ابزار جدید بر اساس ابزارهای ارزیابی پایداری فوق الذکر برای نماهایی است که قبلا توسعه یافته بودند [ 39 ]. با این وجود، این ابزار با تجربیات قبلی متفاوت است زیرا: الف) ویژگی های ساختمان مرجع مجموعه ساختمان آموزشی مورد مطالعه را با تکیه بر پایان نامه دکترای قبلی [ 40 ] در نظر می گیرد. و ب) می توان آن را به طور مکرر برای بهینه سازی گزینه های ارزیابی شده مورد استفاده قرار داد. بخش 2.1 توسعه ابزار را به طور عمیق توضیح می دهد، زیرا بخش اصلی روش شناسی این پروژه تحقیقاتی است.

مرحله سوم شامل ارزیابی پایداری طرح های اولیه بود. این مرحله امکان تعیین شاخص‌های پایداری جهانی و نتایج جزئی راه‌حل‌ها را فراهم کرد و ابزار را با استفاده از آن برای اولین بار تأیید کرد.

2.1 . تعریف ابزار بر اساس MIVES و Delphi

این بخش شامل تعریف درخت تصمیم و وزن و توابع ارزش اجزای آن است. جدول 2 درخت تصمیم را که بر اساس مطالعات قبلی [ 19 ، 29 ، 39 ] تعریف شده است و ویژگی ها و مرزهای این پروژه خاص، همانطور که در مقدمه ذکر شد، ارائه می دهد. وزن درختان توسط یک پانل کارشناسان خارجی و با پیروی از تکنیک دلفی تعریف شد.

جدول 2 . درخت تصمیم با الزامات، معیارها، شاخص ها و وزن های آن.

R#	الزامات	سی شارپ	معیارها	من#	شاخص ها
R1	اقتصادی (LCC ساده شده) (29%)	C1	هزینه (100%)	I1	هزینه مواد و تولید (40%)
				I2	هزینه نگهداری و بهره برداری سالانه (40%)
				I3	هزینه برچیدن (20%)
R2	محیطی (LCA ساده شده) (39%)	C2	ساخت و مونتاژ (30%)	I4	مصرف انرژی (48%)
		C2	ساخت و مونتاژ (30%)	I5	کربن تجسم یافته (52%)
		C3	استفاده (49%)	I6	صرفه جویی در انرژی سالانه (44%)
				I7	راندمان تبدیل انرژی (28%)
				I8	انتشار مسدود شده سالانه (28%)
		C4	پایان عمر (21%)	I9	قابلیت بازیافت (49%)
		C4	پایان عمر (21%)	I10	قابلیت استفاده مجدد (51%)
R3	اجتماعی (32%)	C5	ارزش افزوده طراحی و تولید و مونتاژ (29%)	I11	نوآوری در طراحی (31%)
				I12	ساخت و سهولت مونتاژ (30%)
				I13	انعطاف پذیری و چند کارکردی (39%)
		C6	راحتی کاربر (45%)	I14	عملکرد تهویه (36%)
				I15	عملکرد نور و بصری (35%)
				I16	عملکرد آکوستیک (29%)
		C7	ارزش افزوده کاربر (26%)	I17	ارزش افزوده ایمنی کاربر (66%)
		C7	ارزش افزوده کاربر (26%)	I18	تعامل و بازخورد کاربر (34%)

این درخت تصمیم شامل سه رکن رایج پذیرفته شده پایداری [ 39 ]، هفت معیار و 18 شاخص است. جدول 3 شاخص هایی را توضیح می دهد که به دنبال MIVES، برای مطالعه موردی خاص متمایزترین هستند و هیچ همپوشانی بین آنها وجود ندارد تا چابکی و دقت ارزیابی را تضمین کند. به عنوان مثال، عملکرد حرارتی یک شاخص مستقل مانند عملکرد تهویه، نور یا آکوستیک نیست ، زیرا در I6، I7 و I8 گنجانده شده است.

جدول 3 . توضیحات شاخص

#	شرح و کمیت شاخص	رفر.
I1	اندازه گیری هزینه ساخت و مونتاژ سیستم بر اساس پایگاه داده محلی	[ 41 ]
I2	کارهای بازرسی و نگهداری، بدون توجه به انرژی قابل صرفه جویی یا تولید نما، سالانه و بر اساس پایگاه داده محلی	[ 42 ]
I3	هزینه های تخریب و تخریب بر اساس پایگاه داده محلی	[ 41 ]
I4	انرژی مورد نیاز برای ساخت و مونتاژ هر لایه (از مرحله استخراج تا مرحله نصب)
I5	انتشار CO ₂ در مرحله ساخت و مونتاژ (مرحله استخراج تا مرحله نصب)
I6	صرفه جویی در انرژی عملیاتی سالانه ساختمان	[ 18 ]
I7	نسبت بین خروجی مفید و انرژی ورودی در مرحله استفاده
I8	کمک دستگاه سایه بان به کاهش یا جداسازی انتشار
I9	نرخ قابل بازیافت بر اساس پایگاه داده محلی	[ 41 ]
I10	نرخ قابل استفاده مجدد بر اساس پایگاه داده محلی	[ 41 ]
I11	تازگی در طراحی. پتنت ها، مقالات و مطالعات مرتبط	[ 43 ]
I12	سادگی در تولید و راه اندازی	[ 44 ]
I13	انعطاف پذیری پیشنهاد برای انطباق با موارد مختلف و ظرفیت برای حل چندین عملکرد، چند عملکرد	[ 20 ]
I14	قرارگیری و حرکات اجزای هر لایه برای انتقال و هدایت جهت باد به داخل یک اتاق برای تامین هوای تازه و تهویه طبیعی به عنوان نمای دو پوسته	[ 45 ]
I15	کنترل خورشیدی، بهینه سازی نور، راحتی بصری، نمای بیرونی و کنترل حفاظت از تابش خیره کننده، رندر رنگی اشیاء داخل کلاس، زیبایی شناسی (هارمونی و …)، جنبه و کیفیت بصری.	[ 46 ]
I16	قابلیت جلوگیری از ایجاد مزاحمت برای کاربران در اثر ارتعاش و تولید نویز. ظرفیت جذب صداهای بیرونی	[ 47 ]
I17	رفتار مثبت از نظر مقاومت در برابر آتش و سایر خطرات احتمالی فراتر از استاندارد؛ در نقاط (دوام از قبل در I2 حذف شده است، و باد در حال حاضر در I16)	[ 48 ]
I18	ظرفیت تعامل و ارائه بازخورد به کاربران؛ در امتیاز	[ 13 ]

این مقادیر اندیکاتور با روش های مختلف به دست می آیند. I1 و I3 با استفاده از تجزیه و تحلیل هزینه چرخه عمر ساده (LCC) بر اساس مقادیر پایگاه داده BEDEC [ 41 ] از سال 2023 و مقادیر توزین توصیه شده ارائه شده در پیوست B محاسبه می شوند. داده های هزینه مستقیم از پایگاه داده محلی BEDEC هزینه هایی دارند که کمی بیشتر از هزینه های بازار، که در دسترس بودن آنها نمی تواند تضمین شود. علاوه بر این، حمل و نقل و مدیریت در هزینه های بازار در نظر گرفته نمی شود. محاسبات I4-5 و I9-10 از یک ارزیابی چرخه عمر ساده (LCA) پیروی می کنند، بر اساس BEDEC [ 41 ] با مقادیر اثرات زیست محیطی با استفاده از پایگاه داده SimaPro v9.1.1 [ 49 ] و Ecoinvent v3.6 [ 50 ]، مطابق با ISO 14040 [ 51 ]، ISO 14044 [ 52 ] و UNE EN 15804 [ 53 ]. دامنه مطالعه شامل مراحل محصول و ساخت و مراحل پایان عمر LCA [ 54 ] است. استفاده از LCC و LCA ساده شده اجازه می دهد تا یک ارزیابی دقیق و انعطاف پذیر از هزینه و شاخص های زیست محیطی، همانطور که در بسیاری از ابزارهای سابق MIVES ثابت شده است [ 39 ، 55 ]. پایگاه داده BEDEC داده های محلی را در مورد شاخص های هزینه و زیست محیطی فراهم می کند و با موفقیت در روش های مشابه استفاده شده است [ 56 ]. I2 به کارهای بازرسی و نگهداری که مصالح با توجه به جهت نما، پایگاه داده محلی [ 42 ] و مطالعات قبلی نیاز دارند، امتیاز می دهد [ 19 ، 57 ، 58 ]. همچنین با توجه به LCC فوق الذکر در I1 و I3، میزان مصالح موجود در نما را در نظر می گیرد. محدوده مطالعه شامل فازهای LCA A1-5 (مرحله محصول و ساخت) و C1-4 (مرحله پایان عمر) است. I6-I8 با استفاده از روش های پیش بینی مصرف با استفاده از ابزار نرم افزار Design Builder محاسبه می شود . نسخه ساده شده گزینه های سایه با استفاده از گزینه پیش فرض لوور، همانطور که در ضمیمه C ارائه شده است، اضافه شده است . منطقه شهری بارسلون [ 11 ]. انتشار سالانه کربن مسدود شده(I8) سهم دستگاه سایه زن را در کاهش یا جداسازی انتشار گازهای گلخانه ای در مرحله استفاده با محاسبه مقدار الف) مصرف انرژی اجتناب شده، ب) انرژی تولید شده و/یا ج) انتشارات جذب شده ارزیابی می کند (به پیوست B مراجعه کنید). I11-18 با تخصیص امتیاز بر اساس ادبیات فنی قبلی نشان داده شده در جدول 3 و ضمیمه B ارزیابی می شود.

پانل کارشناسان خارجی با استفاده از روش استراتژیک و بی طرفانه دلفی انتخاب شد تا تخصص هر یک از اعضای پانل را واجد شرایط کند. به دنبال مطالعات قبلی، نویسندگان الزامات خاصی را تعریف کردند که کارشناسان باید با توجه به مرزهای پروژه رعایت کنند. فهرستی از نامزدها تهیه شد که شامل متخصصان دانشگاهی، دفاتر معماری، متخصصان صنعت ساختمان، شرکت‌های مهندسی، تیم‌های آموزشی و نمایندگان مدیریت دولتی بود. شرکت کنندگانی که انتخاب شدند حداقل چهار مورد از الزامات فهرست شده در ضمیمه D را برآورده کردند و حداقل هشت امتیاز را در سیستم امتیاز نسبی که به طور خاص برای این پروژه توسعه داده شد و در ضمیمه E ارائه شد، به عنوان دلفی [ 59 ] کسب کردند. علاوه بر این، برای کاهش تعصب به پایین ترین سطح خود، این پروژه اقدامات خاص نشان داده شده در پیوست F را اعمال کرد و از یک نسخه اصلاح شده از تکنیک گروه اسمی [ 60 ] برای جمع آوری و در نظر گرفتن بازخورد کارشناسان استفاده کرد [ 20 ]. پیوست G 15 صلاحیت اصلی کارشناسان منتخب را نشان می دهد. این مطالعه به دو دور نظرسنجی نیاز داشت که در پیوست H ارائه شده است.

توابع ارزش یک عنصر حیاتی از ابزارهای مبتنی بر MIVES هستند که اجازه می‌دهند واحدهای همه شاخص‌ها را در مقیاسی بدون بعد با در نظر گرفتن درخت تصمیم و وزن‌ها ادغام کنند [ 61 ]. تعریف توابع ارزش دارای چهار مرحله اصلی است [ 57 ]: الف) ایجاد تمایل افزایش یا کاهش تابع. ii) تعریف Xmin و X _{max که مقادیر حداکثر و حداقل شاخص}_مربوط به مقادیر غیربعدی 0 و 1 یا برعکس بسته به گرایش تابع هستند. iii) تعیین شکل تابع مانند مقعر، محدب، خطی یا S شکل. و iv) ایجاد معادلات تابع مقدار. سه مرحله اول تصمیم گیرنده تعریف شده را برای این ابزار در نظر گرفت و بر ادبیات و اسناد فنی مرتبط، پروژه های مرتبط قبلی، پنل کارشناسان و دانش و تخصص نویسندگان تکیه کرد. عبارات ریاضی توابع مقدار معادلات (1) , (2) ) [ 62 ] است.(1)

V_{i} = A + B . [1 - e^{- k_{i} ∙ {[\frac{| X_{i} - X_{\min} |}{C_{i}}]}^{P_{i}}}]

(2)

B = {[1 - e^{- k_{i} ∙ {[\frac{| X_{\max} - X_{\min} |}{C i}]}^{P_{i}}}]}^{- 1}

افسانه: V _i = تحقق بدون بعد شاخص ارزیابی شده. X _{i =}آبسیس نشانگر که مقدار V _i را تولید می کند . A = مقدار پاسخ X _دقیقه (آبسیسا نشانگر)، به طور کلی A = 0. P _i = ضریب شکل که یک منحنی مقعر، محدب، خطی و S شکل را تعیین می کند. C _i = ضریب نقطه عطف . K _i = فاکتور تعیین کننده مقدار پاسخ به C i. X _min = نقطه مربوط به حداقل تحقق ( S _min = 0)؛ X _max = نقطه مربوط به حداکثر تحقق ( S _max = 1); B = ضریب نگه داشتن تابع در (0.00، 1.00)، که با معادله (2) به دست می آید .

جدول 4 شکل و پارامترهای توابع ارزش 18 شاخص را نشان می دهد. با توجه به زمینه و تصمیم گیرندگان که قبلا توضیح داده شد، شاخص های I1، I4 و I5 دارای توابع خطی هستند زیرا تحقق آنها به طور غیر مستقیم با مقادیر آنها متناسب است. I2 دارای یک تابع مقعر کاهشی (DCcv) است زیرا گرایش در حال کاهش است و یک شاخص حیاتی است که برای آن مشارکت بالایی لازم است. I12 تا I17 دارای اشکال تابع مقعر فزاینده (ICcv) هستند زیرا آنها نیز شاخص های مهمی هستند اما با تمایل فزاینده. در مقابل، I7، I9-I11 و I18 دارای توابع محدب فزاینده (ICvx) هستند، زیرا آنها شاخص هایی با تمایل فزاینده هستند که باید با ارزیابی مثبت همه مشارکت های کوچک ارتقاء یابند. اینها شبیه توابع محدب کاهشی I3 (DCvx) هستند، اگرچه اینها تمایل کاهشی دارند. I6 و I8 عملکردهای S شکل (IS) در حال افزایش دارند زیرا مقادیر زیر 0 صفر را نشان می دهند و مقادیر بزرگتر از صفر نیاز به ارتقا دارند.

جدول 4 . پارامترهای توابع ارزش نشانگرها.

من#	شاخص ها	واحد	شکل	_حداکثرX	X _دقیقه	سی	ک	پ	رفر.
I1	مواد و هزینه تولید	€/ ^m2	DL	400	150	300	0.01	1	[ 41 ، 55 ]
I2	هزینه نگهداری و بهره برداری سالانه	امتیاز	DCcv	200	25	100	0.02	2	[ 63 ، 64 ]
I3	هزینه برچیدن	€/ ^m2	DCvx	300	100	200	0.01	0.5	[ 41 ، 65 ]
I4	انرژی (استخراج تا نصب)	KWh/ ^m2	DL	200	50	125	0.01	1	[ 20 ، 41 ]
I5	کربن تجسم یافته	kgCO ₂ e/m ²	DCvx	50	10	30	0.01	0.5	[ 20 ، 41 ]
I6	صرفه جویی سالانه انرژی	KWh/ ^m2	IS	100	−150	100	0.05	6	[ 20 ]
I7	راندمان تبدیل انرژی	درصد	ICvx	100	0	1	0.05	0.8	[ 20 ]
I8	انتشار سالانه مسدود شده	kgCO ₂ e/m ² /a	IS	0.03	-5· ^10-4	2· ^10-3	0.05	2	[ 20 ، 58 ]
I9	قابلیت بازیافت	درصد	ICvx	100	0	50	0.05	0.5	[ 20 ، 41 ]
I10	قابلیت استفاده مجدد	درصد	ICvx	100	0	50	0.05	0.5	[ 20 ، 41 ]
I11	نوآوری در طراحی	امتیاز	ICvx	100	0	50	0.05	0.5	[ 43 ]
I12	ساخت و سهولت در مونتاژ	امتیاز	ICcv	100	0	50	0.05	1.5	[ 44 ]
I13	انعطاف پذیری و چند منظوره بودن	امتیاز	ICcv	100	0	50	0.05	1.5	[ 20 ]
I14	عملکرد تهویه	امتیاز	ICcv	100	0	50	0.05	1.5	[ 45 ]
I15	عملکرد نور و بصری	امتیاز	ICcv	100	0	50	0.05	1.5	[ 46 ]
I16	عملکرد آکوستیک	امتیاز	ICcv	100	0	50	0.05	1.5	[ 47 ]
I17	ارزش افزوده ایمنی کاربر	امتیاز	ICcv	100	0	50	0.05	1.5	[ 48 ]
I18	تعامل و بازخورد کاربر	امتیاز	ICvx	100	0	50	0.05	0.5	[ 13 ]

افسانه: DCcv به صورت مقعر در حال کاهش است. DCvx به صورت محدب در حال کاهش است. DL به صورت خطی در حال کاهش است. ICvx به صورت محدب در حال افزایش است. ICcv به صورت مقعر در حال افزایش است، IS به شکل s در حال افزایش است.

Essential_grooming_advice_surrounds_luckymisters-uk_co_uk_for_modern_gentlemen

اکتبر 28, 2026