This paper presents a review of the recent literature on sustainability in construction and design with a focus on highrise buildings. The paper is divided into the following main sections: energy consumption, environmental effects and green practices for highrise buildings. A number of concepts in sustainable design are reviewed including passive solar design, renewable energy resources, cogeneration and tri-generations, embodied energy reduction, net zero energy building, carbon emission reduction, envelope environment quality, green materials, efficient mechanical design and innovative structural systems. Their applications in a dozen signature and iconic structures are described. In order to achieve net zero energy in a new highrise building, first, multiple green solutions need to be evaluated using two categorical solutions: passive solar and envelop environment design and renewable energy resources along with efficient energy generators. Next, a robust optimization algorithm should be used to select the optimum set of solutions. This is worth pursuing in future sustainable design of highrise buildings because they are massive and complex structures with many components

چکیده

این مقاله مروری بر ادبیات اخیر بر پایداری در ساخت و طراحی با تمرکز بر ساختمان های بلند مرتبه ارائه می دهد. مقاله به بخش های اصلی زیر تقسیم می شود: مصرف انرژی، تاثیرات محیطی و شیوه های سبز برای ساختمان های بلند مرتبه. تعدادی از مفاهیم در طراحی پایدار بررسی شدند که شامل طراحی خورشیدی منفعل، منابع انرژی تجدیدپذیر، تولید همزمان و تولید سه گانه (tri generations) و کاهش انرژی تعبیه شده، ساختمان با انرژی صفر، کاهش انتشار کربن،کیفیت محیطی پوشش ساختمان، مواد سبز، طراحی مکانیکی کارامد و سیستم های ساختاری نواورانه می باشد. کاربرد آنها در dozen signature و ساختارهای نمادین تشریح شده است. به منظور دسترسی به مصرف انرژی صفر در ساختمان های بلند مرتبه، ابتدا، راه حل های سبز متعدد نیاز به ارزیابی با استفاده از دو راه حل قطعی دارند: طراحی خورشیدی منفعل و پوشش طراحی محیط و منابع انرژی تجدیدپذیر همراه با ژنراتورهای انرژی کارامد. سپس، یک الگوریتم بهینه سازی بایستی برای انتخاب مجموعه راه حل های بهینه استفاده شود. این مساله ارزش پیگیری برای طراحی های پایدار آتی ساختمان های بلند را مرتبه دارد زیرا آنها ساختارهای عظیم و پیچیده با اجزای زیاد هستند.

1-مقدمه

نیاز به ساخت وساز سبز/پایدار از گسترش دستور کار توسعه پایدار ناشی شده است (سازمان ملل، 1987؛ عادلی، 2002، 2009؛ اسزتتو و همکاران، 2014؛ جیانگ و زی، 2014). شکل 1 سهم درصد ساختمان از مصرف انرژی کل آمریکا در هرسال از شروع 1980 بر اساس داده های کتاب اطلاعات انرژی ساختمانی (2014) شامل منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) به جز سال 1980 را نشان می دهد. داده ها بعداز سال 2012 براورد شده اند. درصد مصرف انرژی در ساختمان های مسکونی و تجاری انتظار می رود در سال های آتی به لطف سیا ست های توسعه پایدار، کاربرد RES و گسترش شیوه های ساختمان سبز ثابت باقی بمانند...