高温乾燥地の住宅建物における材料充足性、エネルギー使用、ライフサイクルカーボン：パレートに基づく外皮設計戦略の多基準評価

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a replicable method for multi-criteria building LCA that can be extended to other climates and design variables.

🏢実務担当者:Architects and engineers can use the Pareto front to identify envelope designs that minimize both energy and material impacts without trade-offs.

🏛政策担当者:Building energy codes could adopt sufficiency-oriented evaluation to promote designs that reduce both operational and embodied carbon.

暑熱乾燥地の住宅建築物は、継続的な冷房需要と増大する材料集約性を経験しているが、ほとんどの建築性能研究は運用エネルギーを優先しており、ライフサイクル炭素と材料十分性を外皮評価に十分に統合していない。これにより、受動設計の効率性によって達成される性能向上と、材料投入量の増加に依存する性能向上とを区別する能力が制限される。本研究は、リヤド、アブダビ、ドーハという3つの代表的な暑熱乾燥気候における住宅建築物の、材料十分性、エネルギー使用、ライフサイクル炭素の間の相互作用を調査する。パレートに基づく多基準評価フレームワークを、標準化された中層住宅プロトタイプに適用し、一貫した運用条件下で所定の外皮設計戦略を評価した。動的エネルギーシミュレーションはDesignBuilder/EnergyPlusで実施し、一方、体化炭素は一貫した材料インベントリ手法を通じて定量化した。基準エネルギー使用強度（EUI）値は、リヤド、アブダビ、ドーハでそれぞれ64.98、83.13、93.67 kWh/m²·年に達し、内陸の乾燥状態から湿潤な沿岸状態への移行に伴う冷房需要の増加を反映している。外皮最適化によりEUIは47.33～72.40 kWh/m²·年に低減し、一方、体化炭素は構成あたり40,761.2～57,146.2 kgCO₂-eqの範囲であった。窓壁比を低減した戦略は、全気候にわたって一貫して最もバランスの取れた性能を達成したが、一方、高ガラス構成はエネルギー需要、炭素排出、材料集約性を増加させた。本研究は、運用性能と材料性能を統合した比較フレームワーク内で統合することにより、気候応答型の外皮意思決定を支援する、十分性指向の評価視点を実践的に展開するものである。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Hot-arid residential buildings experience persistent cooling demand and increasing material intensity, yet most building-performance studies prioritize operational energy while insufficiently integrating life-cycle carbon and material sufficiency into envelope evaluation. This limits the ability to distinguish between performance gains achieved through passive design efficiency and those dependent on increased material input. This study investigates the interaction between material sufficiency, energy use, and life-cycle carbon in residential buildings across three representative hot-arid climates: Riyadh, Abu Dhabi, and Doha. A Pareto-informed multi-criteria evaluation framework was applied using a standardized mid-rise residential prototype to assess predefined envelope design strategies under consistent operational conditions. Dynamic energy simulations were conducted in DesignBuilder/EnergyPlus, while embodied carbon was quantified through a consistent material inventory approach. Baseline energy use intensity (EUI) values reached 64.98, 83.13, and 93.67 kWh/m²·year for Riyadh, Abu Dhabi, and Doha, respectively, reflecting increasing cooling demand from inland dry to humid coastal conditions. Envelope optimization reduced EUI to 47.33–72.40 kWh/m²·year, while embodied carbon ranged from 40,761.2 to 57,146.2 kgCO₂-eq per configuration. Reduced window-to-wall ratio strategies consistently achieved the most balanced performance across all climates, whereas high-glazing configurations increased energy demand, carbon emissions, and material intensity. The study operationalizes a sufficiency-oriented evaluation perspective that supports climate-responsive envelope decision-making by integrating operational and material performance within a unified comparative framework.

• openalex https://doi.org/10.20944/preprints202605.1583.v1first seen 2026-06-14 04:31:34 · last seen 2026-06-17 07:06:37