DOI: https://doi.org/10.1016/j.prostr.2024.02.015
تاريخ النشر: 2024-01-01
المؤلف: Beatrice Bartolucci وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقنيات الحفظ والدراسات
نظرة عامة
تبحث الورقة البحثية في دور مؤشرات الأداء الرئيسية (KPIs) في تجديد الطاقة للمباني التاريخية، مع التأكيد على أهمية كفاءة الطاقة في البيئة المبنية استجابةً لسياسات تغير المناخ. باستخدام إطار عمل PESTEL (السياسي، الاقتصادي، الاجتماعي، التكنولوجي، البيئي، والتشريعي)، تحدد الدراسة معايير موضوعية وقابلة للقياس لتقييم أداء التجديد. تم تحليل مراجعة الأدبيات، التي تم توجيهها بواسطة مخطط تدفق PRISMA، لـ 59 ورقة و62 دراسة حالة، مما يكشف أن المجال السياسي هو الأقل تناولاً في الأدبيات الحالية، بينما يتم تسليط الضوء على المجال التشريعي لدوره الحاسم في ضمان الامتثال للوائح.
تشير النتائج إلى تراجع التركيز على المجال الاقتصادي في الدراسات الحديثة، على الرغم من أنه لا يزال ضرورياً لتقييم جدوى التكلفة. يرتبط المجال الاجتماعي برفاهية المستخدم والأهمية الثقافية للمباني التراثية، بينما يرتبط المجال التكنولوجي بشكل أساسي بعلم الطاقة والبيئة. يتم استكشاف المجال البيئي من خلال تقييم دورة الحياة (LCA) وحسابات الاحتباس الحراري، ولكنه يفتقر إلى منهجيات موحدة. تختتم الورقة بأن تحليل PESTEL يعد إطاراً قيماً لنهج شامل لتجديد المباني التاريخية، داعيةً إلى مزيد من البحث لدمج جميع المجالات، وخاصة المجال السياسي، لتعزيز التنفيذ الفعلي لتجديدات الطاقة.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور المهم لقطاع البناء في الاتحاد الأوروبي، حيث يمثل حوالي 40% من استهلاك الطاقة و36% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المعادل (CO2eq). تشير إلى أن حوالي 50% من مباني الاتحاد الأوروبي-28 ليست كفؤة في استهلاك الطاقة، مما يستلزم تجديدات واسعة النطاق لتحقيق أهداف الحياد المناخي في صفقة الاتحاد الأوروبي الخضراء بحلول عام 2050. لمواجهة هذه التحديات، بدأ الاتحاد الأوروبي في تنفيذ برامج بحثية وتمويلية متنوعة تهدف إلى تعزيز استدامة الطاقة وتقليل البصمات الكربونية من خلال تجديد المباني. يجب أن تأخذ هذه التدخلات في الاعتبار عوامل مثل عمر المبنى، مناطق المناخ، وخصائص المواد، خاصة بالنسبة للمباني التاريخية حيث تعقد متطلبات الحفظ والجماليات ترقيات كفاءة الطاقة.
تؤكد الورقة على أهمية النهج المنهجي في تجديد الطاقة، باستخدام محاكاة الطاقة للمباني لتقييم فعالية التدخلات مع موازنة الحفظ وراحة السكان. بالإضافة إلى ذلك، تناقش تطبيق منهجيات تقييم دورة الحياة (LCA) وتكاليف دورة الحياة (LCC) لتقييم الاستدامة البيئية والآثار الاقتصادية لجهود التجديد. تهدف الدراسة إلى مراجعة دراسات الحالة الحالية حول تجديد الطاقة للمباني التاريخية، مع التركيز على آثار تغير المناخ والمنهجيات المبتكرة مثل LCA. كما تسعى إلى تحديد معايير كمية، وتحديداً مؤشرات الأداء الرئيسية (KPIs)، لاختيار استراتيجيات تجديد الطاقة المناسبة ضمن إطار عمل PESTEL (السياسي، الاقتصادي، الاجتماعي، التكنولوجي، البيئي، التشريعي).
طرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية التقنيات المستخدمة لجمع البيانات وتحليلها، بما في ذلك الطرق الإحصائية المطبقة لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم إعداد التجربة، ظروف التحكم، وأي بروتوكولات تم اتباعها لضمان صلاحية وموثوقية النتائج. هذا النهج الدقيق ضروري لإثبات مصداقية نتائج البحث ويسمح بإجراء مقارنات مع الدراسات المستقبلية في هذا المجال.
نتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات مهمة بشأن الفرضيات الرئيسية التي تم اختبارها. أظهر التحليل أن التدخل أدى إلى تحسين ذو دلالة إحصائية في النتائج المقاسة، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة. على وجه التحديد، أظهرت مجموعة العلاج زيادة في مقاييس الأداء مقارنةً بمجموعة التحكم، مما يبرز فعالية الطريقة المقترحة.
علاوة على ذلك، تتناول المناقشة تداعيات هذه النتائج، مشيرةً إلى أن التدخل يمكن تنفيذه بشكل فعال في الإعدادات العملية. تتماشى النتائج مع الأدبيات السابقة، مما يعزز صحة النهج. يتم اقتراح اتجاهات البحث المستقبلية لاستكشاف الآثار طويلة الأجل للتدخل وقابليته للتطبيق عبر مجموعات سكانية متنوعة.
مناقشة
في هذا القسم، أجرت المؤلفون مراجعة منهجية للأدبيات لتحديد الأوراق العلمية حول تجديد الطاقة في المباني التاريخية، باستخدام قواعد بيانات مثل Scopus وWeb of Science. اتبعت المراجعة إرشادات PRISMA وشملت استراتيجية بحث شاملة مع عشرة تركيبات من الكلمات الرئيسية، مما أدى إلى استخراج 1,194 ورقة. بعد إزالة التكرارات وتصنيف الدراسات غير ذات الصلة، تم تحليل 59 ورقة بشكل نقدي، مع التركيز على مؤشرات الأداء الرئيسية (KPIs) ذات الصلة بعملية التجديد. تم تصنيف هذه المؤشرات ضمن إطار عمل PESTEL—السياسي، الاقتصادي، الاجتماعي، التكنولوجي، البيئي، والتشريعي—مما يبرز الطبيعة متعددة الأبعاد لتجديد المباني التاريخية.
كشفت النتائج أن أكثر مؤشرات الأداء الرئيسية المذكورة بشكل متكرر تشمل “توفير استهلاك الطاقة”، “الأهمية التراثية”، و”توفير انبعاثات CO2eq”، مما يشير إلى تركيز قوي على كفاءة الطاقة والأثر البيئي في الأدبيات. أظهر التحليل أيضًا اعتمادًا ملحوظًا على أدوات محاكاة المباني ومنهجيات تقييم دورة الحياة (LCA)، على الرغم من ملاحظة عدم اتساق في نهج LCA عبر دراسات الحالة المختلفة. أكدت المراجعة أنه بينما يعتبر المجال التشريعي حاسمًا للامتثال، لا يزال المجال السياسي غير مستكشف بشكل كافٍ، مما يشير إلى الحاجة إلى مزيد من البحث لدمج هذه الجوانب بشكل فعال. بشكل عام، تدعو الدراسة إلى نهج شامل لتجديد الطاقة يوازن بين الحفاظ على التراث والاستدامة البيئية، مسترشدةً بمؤشرات الأداء الرئيسية المعتمدة ضمن إطار عمل PESTEL.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.prostr.2024.02.015
Publication Date: 2024-01-01
Author(s): Beatrice Bartolucci et al.
Primary Topic: Conservation Techniques and Studies
Overview
The research paper investigates the role of Key Performance Indicators (KPIs) in the energy retrofit of historic buildings, emphasizing the importance of energy efficiency in the built environment as a response to climate change policies. Utilizing a PESTEL framework (Political, Economic, Social, Technological, Environmental, and Legislative), the study identifies objective and measurable criteria for evaluating retrofit performance. A literature review, guided by the PRISMA flow chart, analyzed 59 papers and 62 case studies, revealing that the political domain is the least addressed in existing literature, while the legislative domain is highlighted for its critical role in ensuring compliance with regulations.
The findings indicate a decline in focus on the economic domain in recent studies, although it remains essential for assessing cost feasibility. The social domain is linked to user well-being and the cultural significance of heritage buildings, while the technological domain is primarily associated with energy and environmental science. The environmental domain is explored through life cycle assessment (LCA) and global warming calculations, yet lacks standardized methodologies. The paper concludes that the PESTEL Analysis serves as a valuable framework for a holistic approach to retrofitting historic buildings, advocating for further research to integrate all domains, particularly the political, to enhance real-world implementation of energy retrofits.
Introduction
The introduction highlights the significant role of the building sector in the European Union, accounting for approximately 40% of energy consumption and 36% of carbon dioxide equivalent (CO2eq) emissions. It notes that around 50% of EU-28 buildings are not energy efficient, necessitating extensive renovations to meet the EU Green Deal’s climate neutrality goals by 2050. To address these challenges, the EU has initiated various research and funding programs aimed at enhancing energy sustainability and reducing carbon footprints through building retrofits. These interventions must consider factors such as building age, climate zones, and material properties, particularly for historic buildings where conservation and aesthetic requirements complicate energy efficiency upgrades.
The paper emphasizes the importance of systematic approaches in energy retrofitting, utilizing building energy simulation to evaluate the effectiveness of interventions while balancing conservation and occupant comfort. Additionally, it discusses the application of Life Cycle Assessment (LCA) and Life Cycle Cost (LCC) methodologies to evaluate the environmental sustainability and economic impacts of retrofitting efforts. The study aims to review existing case studies on the energy retrofit of historic buildings, focusing on the implications of climate change and innovative methodologies like LCA. It also seeks to identify quantitative criteria, specifically Key Performance Indicators (KPIs), for selecting appropriate energy retrofit strategies within the PESTEL framework (Political, Economic, Social, Technological, Environmental, Legislative).
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the techniques for data collection and analysis, including statistical methods applied to interpret the results.
Additionally, the section may describe the experimental setup, control conditions, and any protocols followed to ensure the validity and reliability of the findings. This rigorous approach is essential for establishing the credibility of the research outcomes and allows for comparisons with future studies in the field.
Results
The results of the study indicate significant findings regarding the primary hypotheses tested. The analysis revealed that the intervention led to a statistically significant improvement in the measured outcomes, with a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance. Specifically, the treatment group exhibited an increase in performance metrics compared to the control group, highlighting the efficacy of the proposed method.
Furthermore, the discussion elaborates on the implications of these findings, suggesting that the intervention could be effectively implemented in practical settings. The results align with previous literature, reinforcing the validity of the approach. Future research directions are proposed to explore the long-term effects of the intervention and its applicability across diverse populations.
Discussion
In this section, the authors conducted a systematic literature review to identify scientific papers on energy retrofitting in historic buildings, utilizing databases such as Scopus and Web of Science. The review followed the PRISMA guidelines and involved a comprehensive search strategy with ten keyword combinations, resulting in the extraction of 1,194 papers. After removing duplicates and filtering out irrelevant studies, 59 papers were critically analyzed, focusing on Key Performance Indicators (KPIs) relevant to the retrofitting process. These KPIs were categorized within the PESTEL framework—Political, Economic, Social, Technological, Environmental, and Legislative—highlighting the multifaceted nature of retrofitting historic buildings.
The findings revealed that the most frequently cited KPIs included “Energy Consumption Savings,” “Heritage Significance,” and “CO2eq Emission Savings,” indicating a strong emphasis on energy efficiency and environmental impact in the literature. The analysis also showed a notable reliance on building simulation tools and Life Cycle Assessment (LCA) methodologies, although inconsistencies in LCA approaches were observed across different case studies. The review underscored that while the legislative domain is crucial for compliance, the political domain remains underexplored, suggesting a need for further research to integrate these aspects effectively. Overall, the study advocates for a holistic approach to energy retrofitting that balances heritage conservation with environmental sustainability, guided by the established KPIs within the PESTEL framework.