تأثير سمك الحائط الخارجي كأحد عناصر الغلاف الخارجي للمبنى على كفاءة استهلاك الطاقة في المباني السكنية: دراسة لمبنى سكني بمدينة السادس من أكتوبر

Other Title(s)

The effect of external thickness as a part of building envelope on the efficiency of energy consumption in residential buildings: case study: residential building in 6th October city

Author

تامر رفعت عبد الحميد

Source

مجلة العلوم الهندسية

Issue

Vol. 46, Issue 4 (31 Jul. 2018), pp.425-436, 12 p.

Publisher

Assiut University Faculty of Engineering

Publication Date

2018-07-31

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

12

Main Subjects

Architecture Engineering

Topics

Abstract AR

يعتبر مؤشر الزيادة في استهلاك الطاقة على مستوى العالم إنذارا حول استنزاف الموارد بالإضافة على زيادة التأثير السلبي على البيئة) الاحتباس الحراري وتغير المناخ وظاهرة الجزر الحرارية، إلخ (.

حيث يستهلك المبنى ٪40 من إجمالي الطاقة وينتج ٪30 من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم.

]1[كما يعتبر الأداء الحراري للغلاف الخارجي للمباني) الحائط – السقف – الفتحات – أرضية المبنى (مشكلة كبيرة ألنه يعمل على استهلاك الطاقة بصورة كبيرة من اجل تحقيق متطلبات الراحة الحرارية داخل المباني.

حيث يقدر الفقد الحراري للمباني ذات الطابق الواحد بمقدار ٪45 من الجدران والنوافذ الخارجية، و ٪42 من السطح والأرض و ٪13 من تسرب الهواء.

بينما يقدر الفقد الحراري في المبنى المتعدد الطوابق بنحو ٪70 من الجدران والنوافذ الخارجية، و ٪13 من السطح وطبقة الطابق السفلي و ٪17 من تسرب الهواء.[2] ونتيجة لذلك فإن الغلاف الخارجي للمبنى يمثل أحد أهم العوامل المؤثرة على تحقيق الراحة الحرارية وكفاءة استهلاك الطاقة في المباني السكنية وذلك لتعرضها المستمر للإشعاع الشمسي.

لذا تعتبر كفاءة استهلاك الطاقة في المباني السكنية أحد الاتجاهات الحديثة التي يتجه لها العالم في الوقت الحالي.

حيث يمكن للمبنى أن يصل إلى كفاءة استهلاك للطاقة من خلال معالجة الحوائط الخارجية للوحدات السكنية كأحد مكونات الغلاف الخارجي للمبنى بما يتوافق مع متطلبات الكود المصري وأسس التصميم البيئي.

الهدف من هذا البحث هو دراسة تأثير معالجة الحوائط الخارجية كأحد مكونات الغلاف الخارجي للمبنى في تحقيق كفاءة استهلاك الطاقة وزيادة الراحة الحرارية داخل وحدة سكنية بمدينة السادس من أكتوبر كأحد المدن السكنية الجديدة التي تستقطب مشروعات الإسكان) الوحدة ذات توجيه واحد (ويتم دراسة هذا التأثير على التوجيهات التالية: شرق – غرب - جنوب.

تشمل المنهجية مراجعة الأدبيات والأساليب المتبعة لمعالجة الغلاف الخارجي للمباني السكنية لتحقيق كفاءة استهلاك الطاقة.

بيليها دراسة عملية من خلال عمل محاكاه لوحدة سكنية لدراسة تأثير سمك الحائط الخارجي كأحد مكونات معالجة الغلاف الخارجي لوحدة سكنية ذات توجيه واحد بمدينة السادس من أكتوبر في التوجيهات الأتية) جنوبا – شرقا – غربا (على كفاءة استهلاك الطاقة.

حيث نتج عن تغيير سمك الحائط من 12سم إلى 25سم في حالة التوجيه جنوبا خفض في استهلاك الطاقة بمقدار %13.13 وفى حالة استخدام حائط مزدوج سمك 12سم مع وجود تجويف هوائية 10سم ،%17.2 أما في حالة التوجيه شرقا كان الخفض في استهلاك الطاقة عند سمك 25سم ،14.33 بينما في حالة استخدام حائط مزدوج سمك 12سم مع وجود تجويف هوائي 10سم ،%18.65 وأخيرا في حالة التوجيه غربا كان الخفض في استهلاك الطاقة عند سمك 25سم ،%15.26 بينما في حالة استخدام حائط مزدوج سمك 12سم مع وجود تجويف هوائية 10سم .%22.79 ومن ثم ينتهى البحث ببعض التوصيات حول كيف يمكن معالجة الغلاف الخارجي لوحدة سكنية ليس فقط من خلال سمك الحائط بل أيضا بنوعية الطوب المستخدم في الحائط ونوعية الزجاج المستخدم وعزل الأسقف في حالة تعرضها للإشعاع الشمسي أن يعمل على تقليل استهلاك الطاقة حيث تم الوصول إلى نسبة خفض %46 نتيجة لتقليل أحمال التبريد والتدفئة.

Abstract EN

The energy consumption increase in a whole world considers as a warning about the depletion of resources and also increasing the negative impact on the environment (global warming, climate change, thermal island phenomenon, etc.).

Where the building consumes 40% of total energy and produces 30% of the world's CO2 emissions.

[1] The thermal performance of the building’s envelope (Walls – Opening – Ceiling – Flooring) is also considers as a serious problem because it works to consume energy to achieve the requirements of thermal comfort inside the buildings.

The thermal loss of single-storey buildings is estimated about 45% of walls and outside windows, 42% of surface and ground and 13% of air leakage.

While the thermal loss in the multi-storey building (5 floors) is estimated about 70% of the walls and outside windows, 13% of the surface and ground and 17% of the air leakage.

[2] As a result, the exterior of the building is one of the most important factors affecting the thermal comfort and energy efficiency of residential buildings according to the Solar Radiation.

Therefore, the efficiency of energy consumption in residential buildings is one of the new trends that the world is currently heading towards where the building can achieve energy efficiency through the treatment of the external walls of residential units as one of the components of the building envelope in accordance with the requirements of the Egyptian code and the principles of environmental design.

The aim of this study is studying the effect of external wall thickness as a component of the building envelope in achieving efficiency of energy consumption and increase the comfort of residential units in the 6th of October City one which considers as a one of new city that allows to create new residential projects (unit with one direction).

This effect is examined in the following directions: East - West - South.

The methodology includes reviewing the literature and methods that used to address the external envelope of residential buildings to achieve energy efficiency.

A practical study was carried out by simulating a housing unit to inherit the effect of external wall thickness as a component of the external casing of a single-oriented residential unit in the 6th of October city in the directions (south – east - west) on the efficiency of energy consumption.

The change in thickness of the wall from 12 cm to 25 cm in the south direction reduced the energy consumption by 13.13% and in the case of the use of double wall thickness of 12 cm with 10 cm air cavity 17.2%, while in the east direction the reduction in energy consumption at 25 cm was 14.33% while in the case of using a double wall thickness of 12 cm with 10 cm air cavity 18.65%, and finally in the case of west direction, the reduction in energy consumption at the thickness of 25 cm 15.26%, while in the case of a double wall thickness of 12 cm with a cavity of 10 cm 22.79%.

Then the research concludes with some recommendations on how to reduce energy consumption by 46% and improve thermal performance in residential buildings by building envelope treatment not only by the thickness of the wall but also by the material of the wall, type of glazing, and covering the ceiling in case of exposed to the solar radiation

American Psychological Association (APA)

تامر رفعت عبد الحميد. 2018. تأثير سمك الحائط الخارجي كأحد عناصر الغلاف الخارجي للمبنى على كفاءة استهلاك الطاقة في المباني السكنية: دراسة لمبنى سكني بمدينة السادس من أكتوبر. مجلة العلوم الهندسية،مج. 46، ع. 4، ص ص. 425-436.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-911795

Modern Language Association (MLA)

تامر رفعت عبد الحميد. تأثير سمك الحائط الخارجي كأحد عناصر الغلاف الخارجي للمبنى على كفاءة استهلاك الطاقة في المباني السكنية: دراسة لمبنى سكني بمدينة السادس من أكتوبر. مجلة العلوم الهندسية مج. 46، ع. 4 (تموز 2018)، ص ص. 425-436.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-911795

American Medical Association (AMA)

تامر رفعت عبد الحميد. تأثير سمك الحائط الخارجي كأحد عناصر الغلاف الخارجي للمبنى على كفاءة استهلاك الطاقة في المباني السكنية: دراسة لمبنى سكني بمدينة السادس من أكتوبر. مجلة العلوم الهندسية. 2018. مج. 46، ع. 4، ص ص. 425-436.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-911795

Data Type

Journal Articles

Language

Arabic

Notes

يتضمن مراجع ببليوجرافية: ص. 435

Record ID

BIM-911795