A Study on the Urban Environment’s Adaptability to EnergyPlus City Indicators (Case Study: Southwest Region of the Mashhad Metropolis)

Subject Areas :

Donya Sabrimoghaddam ¹ , Hassan Vahdani charzekhon ² , Alireza Hasani ³

1 - Department of Urban Planning, Faculty of Arts, University of Bojnord, Bojnord, Iran
2 - Assistant Professor, Department of Archtecture, Faculty of Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
3 - Assistant Professor, Department of Urban Planning, Faculty of Arts, University of Bojnord, Bojnord, Iran

Received: 2024-12-08 Accepted : 2025-05-17 Published : 2025-06-17

Keywords: Sustainable Development, EnergyPlus City, Adaptability, Urban Environment, Southwest area of Mashhad metropolis,

Abstract :

The increasing urban population due to extensive migration and greater concentration in city areas has exerted mounting pressure on natural resources. This pressure has not only led to the depletion of these resources and increased pollution but has also caused widespread environmental changes in urban ecosystems. Rising temperatures, growing energy consumption, and their resulting impacts have made sustainable city design an urgent necessity. In this regard, the use of renewable energy and enhancement of sustainability indicators, especially in the design of energy-plus cities, are proposed as effective strategies to reduce negative environmental impacts and improve urban quality of life. This study aims to identify and accurately assess the essential criteria and indicators for achieving energy-plus cities in selected neighborhoods within urban areas. The research method is descriptive-analytical, and neighborhoods in districts 9, 11, and 17 in the southwestern part of the city were selected and evaluated as study samples. The results indicate that public space per capita, land use diversity, proper distribution of open spaces, optimal density, and sustainable land use are among the key criteria for achieving energy-plus cities. This research emphasizes the importance of adopting innovative approaches in urban planning that align with sustainable development goals and the use of renewable energy. Such approaches not only enable the reduction of environmental pollution but also contribute to the improvement of citizens’ quality of life and the establishment of sustainable infrastructure for the future. This study can serve as a guide for policymakers and urban planners moving toward sustainable and energy-plus cities.

References:

آشنا, م., و حسین آبادی, س. (1399). ارزیابی عوامل موثر بر تغییرات انتشار دی اکسید کربن در ایران با تاکید بر نقش شهرنشینی; روش تحلیل و تجزیه. جغرافیا و مخاطرات محیطی(34), 145-163.
اصغری, ع., ملکی گاوگانی, آ., ابراهیمی اصل, ح., و ستاری ساربان قلی, ح. (1400). بررسی نقش سیستم های غیرفعال خورشیدی در ساختمان های صفر انرژی جهت آسایش و کاهش مصرف انرژی (مطالعه موردی; ولیعصر شهر تبریز). نگرش های نو در جغرافیای انسانی, 13(2), 752-771.
امیرفخریان, م., و سفالگر, س. (1402). تحلیل فضایی الگوی مصرف انرزی بخش خانگی در محلات شهر بیرجند. کاوش های جغرافیایی مناطق بیابانی, 11(1), 103-120.
جمعه پور, م., و معتدل, م. (1401). تدوین شاخص‌ها و معیارهای بومی مؤثر بر برنامه‌ریزی شهرهای کم‌کربن (مطالعه موردی: شهری ساری). مطالعات محیط انسان ساخت, 1(2), 222-243.
حیدری سورشجاعی, ر., دولتیاریان, ک., و شاطریان, م. (1402). سنجش کیفیت محیط شهری بر مبنای رضایتمندی سکونتی (مطالعه موردی:شهر نورآباد). فصلنامه علمی مطالعات برنامه ریزی سکونتگاه های انسانی, 18(1), 37-50.
زنگنه شهرکی, س., و منصوری اطمینان, ا. (1402). نقش برنامه ریزی کاربری زمین در راستای کاهش مصرف انرژی (نمونه موردی: محله سرافرازان مشهد). جغرافیا و آمایش منطقه ای, 13(47), 127-146.
صادقی, ز. ا., هاشمی, ف. ا., و اکبری فرد, ح. (1395). بررسی روند کارایی انرژی در بخش حمل و نقل. حمل و نقل, 13(4), 54-75.
عشقی چهار برج, ع., و نظم فر, ح. (1397). سنجش تاب آوري شهر در برابر زلزله با مدل پرومته , نمونه موردي: منطقه یک شهرداري تهران. بوم شناسی شهری, 10(2), 127-140.
علی آبادی, ک., و داداشی رودباری, ع. (1396). نقش مولفه های جغرافیایی بر چگونگی پراکندگی دمایی در سطوح شهری با استفاده از تکنیک های سنجش از راه دور (مطالعه موردی شهر مشهد). آمایش جغرافیایی فضا, 7(24), 131-141.
قائمی اصل, م., سلیمی فر, م., مهدوی عادلی, م., و رجبی مشهدی, م. (1395). شبیه سازی ایجاد شهر زیست محیطی کم کربن با بهره گیری از پسماندهای شهری و تکنولووژی فتوولتائیک: برنامه ریزی پایدار انرژی بخش شهری مشهد مقدس. فصلنامه علمی-پژوهشی اقتصاد و مدیریت شهری, 5(1), 67-81.
گلشاهی, م., سرگلزایی, ش., و قاضی, ر. (1400). بازآفرینی پایدار محلات مساله دار شهرهای مرزی با تاکید بر اصول نوشهرسازی(نمونه موردمطالعه محله بابائیان زاهدان). مطالعات ساختار و کارکرد شهری, 8(29), 125-148.
متقی, م., نوروز برازجانی, و., دهباشی شریف, م., و منصوری, س. ا. (1401). نقش شبکه فضای میانوند در خلق دینامیسم درون‌شهری با تمرکز بر مراکز محلات شهر همدان. آرمانشهر, 15(39), 169-186.
محرم نژاد, ن., و تهرانی, م. (1389). مروری بر نظریه های اجتماعی و مدیریت محیط زیست. انسان و محیط زیست, 3-11.
محمد ابراهیمی جهرمی, م., و اشنویی نوش آبادی, ا. (1401). اولویت بندی مولفه های موثر بر کیفیت محیط شهری (مطالعه موردی: شهر شیراز). برنامه ریزی فضایی, 13(3), 47-66.
نظام فر, ح., سعیده, ع., و عشقی چهاربرج, ع. (1397). تحلیل فضایی سکونتگاهای شهری استان گلستان از لحاظ شاخص های شهر سالم. مجله آمایش جغرافیایی فضا(30), 213-228.
یزدانی, م., زارنجی, ژ. ف., و جامی اودولو, م. (1400). سنجش پایداری زیست محیطی شهر اردبیل در دوران پاندمی کووید19 در راستای تحقق شهر سبز. مطالعات علوم محیط زیست, 6(2), 3704-3709.
Abubaka, I. R., & Alshammari, M. (2023). Urban planning schemes for developing low-carbon cities in the Gulf Cooperation Council region. Habitat International, 138.
Adamo, N., Al-Ansari, N., & Sissakian, V. (2021). Review of Climate Change Impacts on Human Environment: Past, Present and Future Projections. Engineering, 13(11).
Andric, I., Koc, M., & Al-Ghamdi, S. G. (2019). A review of climate change implications for built environment: Impacts, mitigation measures and associated challenges in developed and developing countries. Journal of Cleaner Production, 211, 83-102.
Ascione, F., Bianco, N., De Stasio, C., Maria Mauro, G., & Peter Vanoli, G. (2017). Artificial neural networks to predict energy performance and retrofit scenarios for any member of a building category: A novel approach. Energy, 118, 999-1017.
Casamassima, L., Bottecchia, L., Bruck, A., Kranzl, L., & Haas, R. (2022). Economic, social and environmental aspects of Positive Energy Districts-A review. Energy and Environment, 11(6).
Demir, G., Damjanovic, M., Matovic, B., & Vujadinovic, R. (2022). Toward Sustainable Urban Mobility by Using Fuzzy-FUCOM and Fuzzy-CoCoSo Methods: The Case of the SUMP Podgorica. sustainability, 14(9).
Fatima, T., Shahzadb, U., & Cui, L. (2020). Renewable and nonrenewable energy consumption, trade and CO2 emissions in high emitter countries: does the income level matter? Environmental planning and manegement, 64(7), 1227-1251.
Gallego-Schmida, A., Chen, H.-M., Sharmina, M., & Mendoza, J. M. (2020). Links between circular economy and climate change mitigation in the built environment. Journal of Cleaner Production, 260.
Hu, L., Liu, X., Chen, T., Le, G., Li, J., Qu, F., . . . Wang, D. (2021). Characterization of laser cladded Zr–Cu–Ni–Al in-situ metallic glass matrix composite coatings with enhanced corrosion-resistance. Vacuum, 185.
Kameni Nematchoua, M., Nishimwe, A., & Reiter, S. (2021). Towards nearly zero-energy residential neighbourhoods in the European Union: A case study. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 135, 1-11.
Komninos, N. (2022). Net Zero Energy Districts: Connected Intelligence for Carbon-Neutral Cities. land, 11(2).
Mavrigiannaki, A., Gobakis, K., Kolokotsa, D., Kalaitzakis, K., Pisello, A. L., Piselli, C., . . . Santamouris, M. (2021). Zero energy concept at neighborhood level: A case study analysis. Solar Energy Advances, 1, 1-17.
Moreno, A. G., Vélez, F., Alpagut, B., Hernández, P., & Montalvillo, C. S. (2021). How to achieve positive energy districts for sustainable cities: A proposed calculation methodology. Sustainability (Switzerland), 13(2), 1-19.
Noh, Y., Jafarinejad, S., & Anand, P. (2024). A Review on Harnessing Renewable Energy Synergies for Achieving Urban Net-Zero Energy Buildings: Technologies, Performance Evaluation, Policies, Challenges, and Future Direction. Sustainability, 16(8).
Ou, Y., bao, z., ng, S. t., song, w., & chen, k. (2024). Land-use carbon emissions and built environment characteristics: A city-level quantitative analysis in emerging economies. Land Use Policy, 137.
Peng, B., Kong, X., Tian, C., Zhang, F., & Ma, X. (2023). An IGDT-based a low-carbon dispatch strategy of urban integrated energy system considering intermittent features of renewable energy. Energy Reports, 10, 4390-4401.
Salom, J., Tamm, M., Andresen, I., Cali, D., Magyari, A., Bukovszki, V., . . . Gaitani, N. (2021). An Evaluation Framework for Sustainable Plus Energy Neighbourhoods: Moving Beyond the Traditional Building Energy Assessment. energies, 15(15), 1-26.
Shaterabadi, M., Mehrjerdi, H., Amiri, N., Ahmadi Jirdehi, M., & Iqbal, A. (2023). Green roof positive impact on changing a Plus-ZEB to drastic Plus-ZEB:The multi-objective energy planning and audit in real condition outlook. Energy & Buildings, 287.
Verma, c., Singh, J., & Ranjan, a. (2019). Conceptual Analysis of Energy plus Category for Futuristic Urban Human Settlements. International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT), 8(4), 570-574.
Verma, C., Singh, J., & Ranjan, A. (2019). Green Parking Lots for Energy plus Human Settlements. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering, 9(2), 3096-3100.
Winkler, L., Pearce, D., Nelson, J., & Babacan, O. (2023). The effect of sustainable mobility transition policies on cumulative urban transport emissions and energy demand. Nature Communications, 14(1), 1-14.
Wu, W., Xue, B., Song, Y., Gong, X., & Ma, T. (2023). Investigating the Impacts of Urban Built Environment on Travel Energy Consumption: A Case Study of Ningbo, China. land, 12(1).
Zavadskas, E. K., Cavallaro, F., Podvezko, V., Ubarte, I., & Kaklauskas, A. (2017). MCDM Assessment of a Healthy and Safe Built Environment According to Sustainable Development Principles: A Practical Neighborhood Approach in Vilnius. Sustainability, 9(5), 2-30.
Zhi, D., Zhao, H., Chen, Y., Song, W., Song, D., & Yang, Y. (2024). Quantifying the heterogeneous impacts of the urban built environment on traffic carbon emissions: New insights from machine learning techniques. Urban Climate, 53, 1-18.