شماره ركورد
34255
پديد آورنده
مهسا اميني ممقاني
عنوان
ارزيابي زيست محيطي و اقتصادي چرخه عمر تركيب مواد با خاصيت تغيير فيزيكي (PCM) با بلوك ليكا در پوسته ساختمان
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي عمران - گرايش مهندسي و مديريت ساخت
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/7/23
استاد راهنما
دكتر سيد سجاد ميرولد
استاد مشاور
نداشتم.
دانشكده
عمران - الكترونيكي
چكيده
مصرف انرژي و اثرات زيستمحيطي ساختمانها از مهمترين چالشهاي توسعه پايدار شهري هستند. در سالهاي اخير، پژوهشهاي متعددي جهت بهبود بهرهوري انرژي با استفاده از مواد با خاصيت تغيير فيزيكي انجام شده است؛ اما تاكنون مطالعهاي در زمينه تركيب اين مواد با بلوكهاي ليكا در پوسته ساختمان صورت نگرفته است. هدف اين پژوهش، ارزيابي عملكرد حرارتي، مصرف انرژي و اثرات زيستمحيطي و اقتصادي چرخه عمر ناشي از بهكارگيري اين مواد در ديوارهاي خارجي ساختمان است. بدين منظور، يك واحد مسكوني با شرايط اقليمي شهر تهران در دو سناريو شامل ديوار مرجع (بلوك ليكا) و ديوار حاوي سه لايه مادهBioPCM (M91 -Q27) با ضخامت كل 113/0 متر در سطح داخلي، به همراه يك لايه عايق حرارتي (EPS) با ضخامت 06/0 متر در سطح خارجي ديوار، در نرمافزار DesignBuilder شبيهسازي شد.
نتايج نشان داد كه اين پيكربندي، بيشترين كارايي حرارتي ديوار را داشته و موجب كاهش 55 درصدي اتلاف حرارتي از ديوارها گرديد. همچنين، كل انرژي مورد نياز به ميزان 7/19 درصد و انرژي واقعي مصرف شده در ساختمان به ميزان 9/17 درصد كاهش يافت. مصرف نهايي سالانه انرژي نيز در گرمايش 27/31 درصد و در سرمايش 07/15 درصد كاهش نشان داد. از نظر زيستمحيطي، كاهش مصرف انرژي عملياتي منجر به كاهش انتشار گازهاي گلخانهاي شد، هرچند در مرحله توليد مواد با خاصيت تغيير فيزيكي انتشار اوليه افزايش يافت. از ديدگاه اقتصادي، اگرچه استفاده از اين مواد موجب بهبود قابل توجه بهرهوري انرژي گرديد، اما هزينه بالاي سرمايهگذاري و دوره بازگشت طولاني، استفاده گسترده از اين فناوري را در شرايط فعلي ايران با محدوديتهايي روبهرو ميسازد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/06
عنوان به انگليسي
Life Cycle Assessment and Life Cycle Cost Analysis of Incorporating Phase Change Materials (PCM) with LECA Blocks in Building Envelope
تاريخ بهره برداري
10/15/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مهسا اميني ممقاني
چكيده به لاتين
Energy consumption and the environmental impacts of buildings are among the major challenges to achieving sustainable urban development. In recent years, numerous studies have been conducted to enhance energy efficiency using Phase Change Materials (PCMs); however, no comprehensive research has yet examined the integration of these materials with lightweight expanded clay aggregate (LECA) blocks in building envelopes. The aim of this study is to evaluate the thermal performance, energy consumption, and environmental and economic life cycle impacts of incorporating PCMs into the external walls of residential buildings. for this purpose, a residential unit under the climatic conditions of Tehran was simulated in two scenarios: a reference wall (LECA block) and a wall containing three layers of BioPCM (M91-Q27) with a total thickness of 0.113 m on the inner surface, along with a 0.06 m thick expanded polystyrene (EPS) insulation layer on the outer surface, using DesignBuilder software.
The results indicated that this configuration provided the highest thermal efficiency, reducing heat loss through the walls by 55%. The total source energy demand decreased by 19.7%, and the total site energy consumption by 17.9%. The annual final energy consumption was reduced by 31.27% for heating and 15.07% for cooling. Environmentally, the reduction in operational energy led to lower greenhouse gas emissions, although an increase in embodied emissions was observed during the PCM production stage. Economically, despite the considerable improvement in energy efficiency, the high initial investment cost and long payback period limit the widespread application of this technology under current conditions in Iran.
كليدواژه هاي فارسي
مواد با خاصيت تغيير فيزيكي , بلوك ليكا , عملكرد حرارتي , ارزيابي زيست محيطي چرخه عمر , تحليل هزينه چرخه عمر
كليدواژه هاي لاتين
Phase Change Materials (PCM) , LECA block , Thermal performance , Life Cycle Assessment (LCA) , Life Cycle Cost (LCC)
Author
Mahsa Amini Mamaghany
SuperVisor
Dr. Sajjad Mirvalad