An intensive methodology for designing near zero energy public buildings in Egypt: office building as a case study

العناوين الأخرى

منهجية لتصميم المباني العامة التي تقترب من الاستهلاك الصفري: الطاقة في مصر مؤكدة بدراسة حالة مبنى إداري

تاريخ النشر

2020-05-31

دولة النشر

مصر

عدد الصفحات

التخصصات الرئيسية

هندسة العمارة

الموضوعات

الملخص AR

يستهلك قطاع البناء حاليا 40٪ من إجمالي استهلاك الطاقة في جميع أنحاء العالم.

ويزيد هذا الرقم في مصر ليصل إلى 52 ٪ من إجمالي الطاقة المباعة طبقا لإحصائيات عام 2014-وبمتوسط زيادة سنوية 5.2٪ لاستهلاك هذا القطاع.

وبملاحظة معدل استهلاك الطاقة في المباني العامة في مصر يظهر التأثير الكبير لهذا القطاع على إجمالي استهلاك الطاقة في البلاد حيث يمثل 40 ٪ من استهلاك قطاع البناء المصري.

وعليه فقد رأي البحث أنه يمكن الحد من إجمالي الطلب على الطاقة وحل جزء كبير من مشكلة الطاقة في مصر، عن طريق خفض استهلاك الطاقة والوصول بها إلى معدلات استهلاك تقترب من الصفر، بل وأبعد من ذلك بتوليد المباني وبصفه خاصة المبني العام لطاقته الخاصة في خطة طموحة تستخدم فيها تقنيات الطاقة المتجددة (مثل الخلايا الشمسية وتوربينات الرياح) كحلا مثاليا لهذا الهدف.

وبذلك استهدف البحث تصميم مبني عام صفري الطاقة، واقترح منهجية تصميمية مكثفة الخطوات والمراحل تستند إلى ثلاث مراحل رئيسية: أولا: تصميم مبنى عام يتميز بالكفاءة في استخدام الطاقة ويعتمد على أسس التصميم السلبي، وثانيا: هو تقليل استهلاك طاقة المبنى إلى الحد الأدنى باستخدام استراتيجيات خفض استهلاك الطاقة المتاحة المختلفة، ثم ثالثا: إنتاج المبني للطاقة وتغطية احتياجاته بالاستعانة بتقنيات توليد الطاقة من المصادر المتجددة.

وللتحقق من كفاءة المنهجية المقترحة، قام البحث بتصميم مبني مكاتب إداري افتراضي، واستخدم في التصميم جميع معايير التصميم السلبي، ثم قام ببناء هذا النموذج افتراضيا وتطبيق مجموعة من البدائل المختارة لاستراتيجيات خفض الطاقة عليه، ثم اختيار أفضل وأقل البدائل استهلاكا للطاقة وتدعيمه في مرحلة لاحقه بوسائل إنتاج الطاقة المتجددة ..

واستخدم البحث في ذلك برنامج المحاكاة Design Builder لحساب ومقارنة استهلاك طاقة المبنى في المراحل الثلاث المتتالية.

وفي نهاية البحث وبعد تطبيق المنهجية المقترحة على النموذج الافتراضي الذي تم تصميمه خصيصا لهذا الغرض، وبعد الحصول على نتائج المحاكاة، أمكن تقليل استهلاك النموذج الافتراضي محل التجربة ليصبح 245232.39 كيلو وات ساعة / السنة 107.28) كيلو وات ساعة / متر مربع) في نهاية مرحلته المنهجية الثانية بدلا من 350103.99 كيلو وات ساعة / السنة 153.15) كيلو وات ساعة / متر مربع) في حالته الأولية عند التصميم.

كما جاءت نتائج المرحلة الثالثة للمنهج المقترح والتي تم فيها استخدام الخلايا الشمسية أكثر إيجابية وأوضحت الحسابات أنه يمكن إنتاج 107923.2 كيلو وات ساعة / في السنة.

وعند إضافة طاقة الرياح واستخدام توربينات توليد الطاقة (عدد 408 ميكرو توربين) تمكن المبنى من إنتاج 138964.8 كيلو وات ساعة / في السنة-وبمقارنة الطاقة الإجمالية المستهلكة التي وصل لها المبني في مرحلته-المنهجية الثانية ثم الطاقة الإجمالية المنتجة التي استطاع أن يضيفها في مرحلته الثالثة، نجد أن المبنى قد اقترب من صفرية الاستهلاك، بل ويمكن القول بأنه أصبح صفري الطاقة-أذا نحينا جانبا بعض العناصر المستهلكة للطاقة والتي لم تتناولها نطاق الدراسة البحثية.

وهو ما يبشر بنتائج أكثر إيجابية لهذا المجال في المستقبل القريب.

الملخص EN

Building sector consumes 40% of the total energy consumption worldwide.

this number is much higher in Egypt.

it reached 52% of total energy sold in 2014 with an annual average growth of 5.2%.

public buildings energy consumption; in turn; has a great effect on total energy consumption.

in Egypt public buildings represent 40% of the Egyptian building sector.

they can give a large potential in reducing total national energy demand and solve a part of energy problem in Egypt.

moreover, they can generate energy to be nearly zero energy building or even zero energy building “off grid connection buildings” in an ambitious plan.

using renewable energy techniques (such as; solar cells & wind turbines) is also considered an optimum solution in this field.

this paper targets zero energy public building in Egypt.

it suggests an intensive design methodology which based on three major phases: first-is to design an energy efficient public building, second-is to reduce the building energy consumption to the minimum, then the third- tends to produce energy and cover the building needs.

to check the efficiency of the proposed methodology, an experimental study is applied on an office building model as case study of public building in Egypt.

design builder simulation program is used to calculate and compare the building energy consumption in the three successive phases.

after applying “the intensive methodology for designing zero energy public buildings” on the proposed office building model, energy consumption indicates initial energy reduction and the consumption became 245232.39 kwh/yr.

(28kwh / m2.).

once again, at the end of the consequential phases, the installed photovoltaic panels succeeded in producing 107923.2 kwh / year, and an array of 408 microwind turbines added 138964.8 kwh / yr-the sum of the energy produced comparable with the mentioned consumption conclude mathematically zero needs.

at the end, the experiment shows that becoming near zero energy building, or zero energy building, or even energy building plus can be practically true in the upcoming near future.

moreover, calculations and comparisons support using the intensive methodology in designing zero energy public building in Egypt.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Ismail, Raniya Fuad& al-Razzaz, Zaynab Muhammad& Abd al-Salam, Nisrin Fathi. 2020. An intensive methodology for designing near zero energy public buildings in Egypt: office building as a case study. Journal of Engineering Sciences،Vol. 48, no. 3, pp.447-467.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000343

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Abd al-Salam, Nisrin Fathi…[et al.]. An intensive methodology for designing near zero energy public buildings in Egypt: office building as a case study. Journal of Engineering Sciences Vol. 48, no. 3 (May. 2020), pp.447-467.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000343

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Ismail, Raniya Fuad& al-Razzaz, Zaynab Muhammad& Abd al-Salam, Nisrin Fathi. An intensive methodology for designing near zero energy public buildings in Egypt: office building as a case study. Journal of Engineering Sciences. 2020. Vol. 48, no. 3, pp.447-467.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1000343

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references: p. 465-466

رقم السجل

BIM-1000343

حفظتم الحفظ طباعة

قاعدة معامل التأثير والاستشهادات المرجعية العربي "ارسيف Arcif"

أضخم قاعدة بيانات عربية للاستشهادات المرجعية للمجلات العلمية المحكمة الصادرة في العالم العربي

مرصد "معرفة"
لقياس الإنتاج العلمي العربي

تقوم هذه الخدمة بالتحقق من التشابه أو الانتحال في الأبحاث والمقالات العلمية والأطروحات الجامعية والكتب والأبحاث باللغة العربية، وتحديد درجة التشابه أو أصالة الأعمال البحثية وحماية ملكيتها الفكرية. تعرف اكثر