نشریه علمی محیط زیست و  توسعه

نشریه علمی محیط زیست و توسعه

برنامه‌ریزی به سوی انرژی صفر شهری در شهرهای اقلیم گرم و خشک ایران (نمونه موردی: شهر سمنان با تأکید بر انرژی خورشیدی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری، گروه جغرافیا، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران.
2 گروه جغرافیا، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی ، سمنان ، ایران.
10.22034/eiat.2025.251839
چکیده
رشد روزافزون مصرف انرژی در شهرها و پیامد‌‌های ‌محیط‌زیستی ناشی از وابستگی به منابع فسیلی، ضرورت حرکت به سوی الگوهای پایدار شهری با مصرف انرژی نزدیک به صفر را افزایش داده است. هدف پژوهش حاضر، بررسی عوامل موثر بر کاهش مصرف انرژی فسیلی و دستیابی به عنوان شهر کربن صفر می‌باشد. روش تحقیق از نوع توصیفی تحلیلی بوده و از آنجایی که به بررسی همبستگی بین متغیرهای تحقیق می‌پردازد، ذیل پژوهش‌های همبستگی قرار می‌گیرد. همچنین پژوهش حاضر از نظر اجرا، کاربردی و از نظر زمانی جزء تحقیقات مقطعی و بر حسب مقدار جزء تحقیقات گسترده می‌باشد. ‌نرم‌افزار Design Builder ابزاری محاسباتی است که برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی مصرف انرژی ساختمان‌ها به کار می‌رود. این پژوهش بر روی یک ساختمان مسکونی به عنوان نمونه انجام شد و سپس تمامی پارامترهای موثر بر انرژی ساختمان مورد بررسی قرار گرفت و نتایج با استفاده از شبیه‌سازی نرم‌افزار Design Builder ارائه شد. میزان مصرف انرژی در ساختمان موردنظر معادل 61/103کیلووات ساعت بر مترمربع در سال برآورد گردید. پس از اعمال استراتژی‌های کاهش کربن در ساختمان موردنظر، بار دیگر انرژی ساختمان با استفاده از ‌نرم‌افزار Design Builder محاسبه گردید. این بار میزان مصرف انرژی در ساختمان به 62/56 کیلووات ساعت بر مترمربع رسید. نتایج نشان داد انرژی مصرفی 46/99 کیلووات ساعت بر مترمربع معادل حدود 54 درصد کاهش یافته است. بر مبنای یافته‌های تحقیق می‌توان عنوان کرد که شهر سمنان با داشتن تعداد روزهای آفتابی بالا در سال، پتانسیل کافی برای بهره‌وری از این انرژی را دارد. از مهمترین جنبه‌‌های نوآورانه و کاربردی تحقیق می‌توان گفت که این مطالعه به شکل حاضر برای اولین بار برای شهر سمنان انجام می‌‍شود و با اعمال نتایج می‌تواند عنوان ویژه‌ای را در زمینه انرژی‌های پاک به این شهر بدهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

احتشامفر، امیر علی؛ کرکه آبادی؛ زینب و کامیابی، سعید (1403). «تبیین فضای امنیت شهری با بهره گیری از شاخص‌های شهر هوشمند در شهر سمنان». جغرافیا و توسعه ناحیه‌ای، 23(2)، 1-25.
اصغری، علیرضا؛ ملکی گاوگانی؛ آیدا؛ ابراهیمی اصل، حسن و ستاری ساربان قلی، حسن (1400). «بررسی نقش سیستم‌های غیر فعال خورشیدی در ساختمان‌های صفر انرژی شهری، جهت آسایش و کاهش مصرف انرژی (مطالعه موردی: ولیعصر شهرتبریز)». نگرش‌های نو در جغرافیای انسانی، 36(1)، 752-771.
تقی‌زاده انصاری، مصطفی (1399). حقوق محیط‌زیست در ایران. تهران: سمت.
حسین‌زاده، عباس (1401). «بررسی اجرا و عملکرد معماری در ساختمان‌های انرژی صفر با هدف تولید انرژی پسیو». پژوهش‌های نوین بین رشته‌ای علوم پایه و فنی و مهندسی، 1(1)، 1-10.
خرازی صنعت شتربان، میترا (1401). «ساختمان‌های انرژی صفر یا صفر کربن حرکتی در راستای معماری اکولوژیکی». معماری شناسی، 8(23)، 18-31.
خلدانی، آصف (1403). تاریخ و فرهنگ باستانی ایرانیان. تهران: ققنوس.
رضائی‌نسب، سیدسجاد؛ طایفی نصرآبادی، عباسعلی؛ اسدی، سمیه و حاج سید تقیا، سیدعلی (1402). «بررسی امکان دستیابی به ساختمان با مصرف انرژی خالص صفر با استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک و در نظر گرفتن الزامات طرحهای توسعه شهری». مهندسی عمران فردوسی، 36(1)، 51-68.
زندی، مجید. (1400). انرژی خورشیدی. تهران: دانش نگار.
طاهراحمدی، جواد؛ نورالهی، یونس و پناهی، مصطفی (1402). «بهینه سازی چند هدفه تقاضای انرژی ساختمان و طراحی ساختمان انرژی صفر خالص متناسب با شرایط اقلیمی (مطالعه موردی: شهر تهران). مهندسی مکانیک تبدیل انرژی، 10(۳)، 37-55.
طهماسبی، احسان (1403). معماری کاخ در ایران باستان متاخر. تهران: کسری.
مجروحی، جواد (1398). مهندسی سبز. تهران: فدک.
محمدخانی، میلاد (1401). انرژی‌های پاک. تهران: شهر قلم.
میلر، جی.تی (1393). زیستن در محیط زیست. ترجمة مجید مخدوم، تهران: دانشگاه تهران.
واکر، نیکی (1397). زیستن در محیط زیست. ترجمة بهرام معلمی، تهران: نردبان.
Ahmed, N., Ahmed Khan, N., & Ober, J. (2024). The role of carbon peaking targets in urban green economic transition: Insights from U.S. city-level climate action plans. Journal of Global Transitions, (7), 69-80.
Ahmed Gondal, I. (2024). Low-speed wind energy devices to facilitate nearly zero energy buildings in urban Pakistan. Journal of Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Energy, (316), 16-33.
Alex-Oke, T., Bamisile, O., Chima Ukwuoma, C., & Ado Tenebe, S. (2024). Renewable energy market in Africa: Opportunities, progress, challenges, and future prospects. Journal of Energy Strategy Reviews, (59), 224-246.
Dabbous, A., Aoun Barakat, K., & Woodside, A. (2024). How do configurations of the sharing economy, renewable energy, and financial development support/dampen nations’ sustainable competitiveness? Journal of Cleaner Production, (511), 85-107.
Cellura, M., Quyen Luu, L., Guarino, F., & Longo, S. (2024). A review on life cycle assessment of concentrating solar energy technologies. Journal of Renewable Energy, (249), 83-105.
Chen, J., Jason Ren, Z., & Ramaswami, A. (2025). Methodology for identifying cost-effective food waste-resource circulatory strategies toward zero-carbon cities: Linking valorization technologies with byproduct reutilization pathways. Journal of Resources, Conservation and Recycling, (219), 371-394.
Duan, H., Mu, T., & Yu, Q. (2025). City-level analysis of carbon reduction potential and decarbonization challenges in China. Journal of Cities, (158), 103-133.
Gaurav, A., Tyagi, A., Jha, S., & Kumar, B. (2024). Assessment using MCDM approach of renewable hybrid energy system with hydrogen production capability. International Journal of Hydrogen Energy, (137), 630-645.
Hilmar Zeddies, H., Parlasca, M., & Qaim, M. (2025). Agrivoltaics increases public acceptance of solar energy production on agricultural land. Journal of Land Use Policy, (156), 197-214.
Huang, X., & Wen, H. (2025). The constraining dynamics of political instability on renewable energy development: International evidence. Journal of Renewable Energy, (246), 147-166.
Kaitouni, S., Romani, Z., Jamil, A., & Ahachad, M. (2025). Zero carbon urban buildings (ZCUBs) in the era of climate change, digital transformation and energy transition: a scoping review from 2000 to 2024. Journal of Building and Environment, (280), 398-422.
Kaoud, O., Elbassoussi, M., & Zubair, S. (2024). Optimizing hybrid renewable energy systems for urban sustainability: A case study of five Saudi Arabian cities. Journal of Renewable Energy, (248), 224-246.
Kumar Sahu, A., & Mahalik, M. (2025). From policy to practice: The mediating role of innovation in renewable energy adoption in OECD nations. Journal of Innovation and Green Development, 4(3), 180-203.
Li, Y., & Feng, H. (2025). Pathways to urban net zero energy buildings in Canada: A comprehensive GIS-based framework using open data. Journal of Sustainable Cities and Society, (122), 114-130.
Nindita, V., Purwanto, P., & Windarta, J. (2025). Comparative analysis of green building software for energy efficiency in campus settings. Journal of Green Technologies and Sustainability, 3(3), 82-100.
Nwadiaru, O., Bates, A., Goldstein, A., Cantor, J., Pineda Shokooh, K., & Harper, K. (2024). Imagining a future without fossil fuels: From mid-transition to net zero in a New England environmental justice city. Journal of Applied Energy, (389), 17-41.
Park, J., Hwang, J., & Kim, D. (2025). Balancing the Scales of Renewable Energy 100%: Addressing Disparities in Sectoral Electricity Consumption. Journal of Renewable Energy, (124), 1-17.
Purcell, L., O'Regan, H., McGookin, C., & Nyhan, M. (2025). Modelling urban carbon emissions for multiple sectors in high spatial resolution for achieving sustainable & net-zero cities. Journal of Sustainable Cities and Society, (126), 80-98.
Ramakrishnan, J., Seshadri, K., Liu, T., Zhang, F., Yu, R., & Gou, Z. (2023). Explainable semi-supervised Al for green performance evalutation of airport buildings. Journal of Building Engineering, 79, 107788.
Talbot, A., Hollander, H., & Bentzer, P. (2025). Greenhouse gas impact from medical emissions of halogenated anaesthetic agents: a sales-based estimate. Journal of The Lancet Planetary Health, 9(3), 158-181.
Yeo, W. (2023). Employment differentiation for women and men in the off-grid solar energy sector in Côte d'Ivoire. Journal of Energy for Sustainable Development, (87), 1-19.
Ziauddin, M., Alnaimat, F., & Mathew, B. (2025). A novel humidification and dehumidification desalination system powered by direct solar energy. Journal of Case Studies in Thermal Engineering, (72), 328-344.
Zhao, Y., Ding, X., Fan, Y., Zhao, Y., Ge, J., & Carmeliet, J. (2025). Global warming likely compromises the annual performance of zero-energy buildings while the urban heat island effect exacerbates the impact. Journal of Sustainable Cities and Society, (126), 1-18.
Zhu, Y., Xu, W., Luo, W., Yang, M., Chen, H., & Liu, Y. (2025). Application of hybrid machine learning algorithm in multi-objective optimization of green building energy efficiency. Journal of Energy, (316), 572-596.