Modern environmental technologies for building facades and their rationalization of energy consuming in achieving thermal comfort التقنيات البيئية الحديثة بواجهات المباني وترشيدها للطاقة المستهلکة في تحقيق الراحة الحرارية | ||||
| JES. Journal of Engineering Sciences | ||||
| Article 7, Volume 48, No 6, November and December 2020, Page 1137-1176 PDF (1.87 MB) | ||||
| Document Type: Research Paper | ||||
| DOI: 10.21608/jesaun.2020.42391.1012 | ||||
 View on SCiNiTO | ||||
| Author | ||||
Reda M. H. Aly  1, 2
| ||||
| 1Assistant Professor, Department of Architecture, Faculty of Engineering, Qena, Al-Azhar University | ||||
| 2أستاذ مساعد بقسم الهندسة المعمارية - کلية الهندسة بقنا - جامعة الأزهر | ||||
| Abstract | ||||
| One of the pillars of architecture is modern environmental building technologies, in which the modern architectural theories seek to achieve the environmental compatibility in between building materials and the environment. This is done through the use of modern environmental technologies and treatments in buildings in projections, façades, and sectors. Facades of buildings using modern environmental architectural technologies and treatments allow an increase or decrease in lighting, ventilation, and temperature. It is the conditions of internal spaces, which require the architectural designer to consider when using modern environmental architectural technologies and treatments. This achieves compatibility with climatic variables throughout the whole year. Therefore, the research aimed to identify the applications of modern environmental technologies for building envelopes, how to achieve thermal comfort for users, and the extent to which it rationalizes energy consumed in achieving thermal comfort. To achieve the goal of the research, the study analyzed the covers of seven buildings, in terms of modern environmental technologies. An analytical comparison was also made between the study cases to determine how these technologies achieve thermal comfort. From which, it became clear the extent of the impact of the applications of modern environmental technologies on the case studies in obtaining a built environment characterized by thermal comfort suitable for users as well as the extent of rationalizing energy consumed in achieving thermal comfort in the internal spaces of buildings. إحدى مرتکزات العمارة هي تقنيات البناء البيئية الحديثة، والتي من خلالها تسعى النظريات المعمارية الحديثة إلى تحقيق التوافق البيئي بين مواد البناء والبيئة، وذلک من خلال استخدام التقنيات البيئية الحديثة بالمباني. وواجهات المباني المستخدم بها التقنيات والمعالجات المعمارية البيئية الحديثة، يمکن اعتبارها غلاف نشط يغير خصائصه استجابة إلى الظروف البيئية داخل وخارج المبنى، ليسمح بزيادة أو تقليل الإضاءة والتهوية والحرارة طبقاً لما تتطلبه الظروف البيئية بالفراغات الداخلية، مما يستوجب علي المصمم المعماري الأخذ في الاعتبار عند استخدام التقنيات المعمارية البيئية الحديثة، أن تتوافق مع المتغيرات المناخية على مدار العام بالکامل. لذا هدف البحث إلى التعرف على تطبيقات التقنيات البيئية الحديثة لأغلفة المباني، وکيفية تحقيقها للراحة الحرارية للمستخدمين، ومدي ترشيدها للطاقة المستهلکة في تحقيق الراحة الحرارية. ولتحقيق هدف البحث، قامت الدراسة بتحليل أغلفة ثماني مباني، من حيث التقنيات البيئية الحديثة الموجودة بها. کما تم عمل مقارنة تحليلية بين حالات الدراسة للوقوف على کيفية تحقيق تلک التقنيات للراحة الحرارية، والتي اتضح منها مدي تأثير تطبيقات التقنيات البيئية الحديثة بأغلفة حالات الدراسة في الحصول على بيئة مبنية تتسم براحة حرارية مناسبة للمستخدمين. ومقدار ترشيدها للطاقة المستهلکة في تحقيقها للراحة الحرارية بالفراغات الداخلية للمباني. | ||||
| Keywords | ||||
| Modern environmental technologies; Facades of buildings; Energy conservation; thermal comfort; interior spaces التقنيات البيئية الحديثة، واجهات المباني، ترشيد الطاقة، الراحة الحرارية، الفراغات الداخلية | ||||
| References | ||||
|
[1] Edward Halawaa, Amirhosein Ghaffarianhoseinib, Ali Ghaffarianhoseinid, Jeremy Trombleya, Norhaslina Hassanc, Mirza Baiga, Safiah Yusmah Yusoffc, Muhammad Azzam Ismaile, “A review on energy conscious designs of building façades in hot and humid climates: Lessons for (and from) Kuala Lumpur and Darwin”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 82 ،2018.
[2] أماني أحمد مشهور هندي،" تأثيراستخدامالتکنولوجياالحديثةعلىسلوکالإنسانفيالفراغاتالداخلية “، بحث منشور بمجلة الفنون والعلوم التطبيقية جامعة دمياط، المجلد الخامس العدد الثالث، يوليو، 2018. [3] عبير غاتا، جاکلين طقطق،"استخدامالتقنياتالحديثةوالذکيةفيالإضاءة الطبيعيةلتحقيقالراحةالضوئيةفيفراغات “، مجلة جامعة البعث، کليه العمارة، المجلد37، العدد 13، 2015. [4] Leena S. B. Yasin, Diala I Atiyat,“The Effect of Nano Technology on Architecture”, Int'l Journal of Advances in Agricultural & Environmental Eng. (IJAAEE) Vol. 4, Issue 1, 2017.
[5] محمد عبد الفتاح أحمد العيسوي،" تأثيرتصميمالغلافالخارجيللمبنىعلىالإکتسابالحراريوالراحةالحراريةللمستعملين) منهجلعمليةالتصميمالبيئيللغلافالخارجيللمباني(“، رسالة ماجستير، غير منشورة، قسم ھﻨﺪﺳﺔ اﻟﻌﻤﺎرة، ﻛﻠﯿﺔ الهندسة، جامعة القاهرة، 2003. [6] راما أحمد وعقبة فاکوش،"توظيفالتطورالتقنيلاتجاهعمارةالتقنياتالفائق ضمنإطارالتصميمالمستدام“، بحث منشور بمجلة جامعة دمشق للعلوم الهندسية المجلد الثامن والعشرون، العدد الأول،2012. [7] إسماعيل عبد الرحمن أبو سخيلة،" أثرالتقنياتالحديثةعلىتصميمالغلاف الخارجيتحسينالبيئة الداخليةللمباني حالة دراسية مستشفى الصداقة الترقي الفلسطيني بغزة "، رسالة ماجستير – غير منشورة، قسم الهندسة المعمارية، کلية الهندسة الجامعة الاسلامية ،2015. [8] عبير سامي يوسف محمد، دينا أحمد أحمد المليجي، “المنظور الإستدامي لتکنولوجيا البناء بينالمتطلباتوصراعالتقنيات"، بحث منشور بمؤتمر التقنية والاستدامة في العمران والعمراني، کلية العمارة والتخطيط، جامعة الملک سعود – المملکة العربية السعودية، 6:3 يناير 2010. [9] أحمد الجبر،" دارسة معايير وأساليب استخدام عناصر الواجهات عالية التقنية في المباني التجارية لمدينة دمشق"، رسالة ماجستير، غير منشورة- قسم علوم البناء والتنفيذ- کلية الهندسة المعمارية جامعة دمشق-2016. [10] ﻣﺤﻤﺪ دﻓﻊ اﻟﻠﮫ أﺣﻤﺪ قسم الله،" ﺗﺄﺛﯿﺮ اﻟﻐﻼف اﻟﺨﺎرﺟﻲ ﻟﻠﻤﺒﻨﻰ ﻋﻠﻲ اﻹﻛﺘﺴﺎب اﻟﺤﺮاري ﻟﻠﻤﺒﺎﻧﻲ ﻓﻲ اﻟﻤﻨﺎخ اﻟﺤﺎر اﻟﺠﺎف"، رسالة ماجستير، غير منشورة- قسم ھﻨﺪﺳﺔ اﻟﻌﻤﺎرة واﻟﺘﺨﻄﯿﻂ - ﻛﻠﯿﺔ اﻟﺪراﺳﺎت العليا، جامعة اﻟﺴﻮدان ﻟﻠﻌﻠﻮم واﻟﺘﻜﻨوﻠﻮﺟﯿﺎ، 2015. [11] أسماء مجدي محمد فاضل،" العمارة الذکية "وانعکاسها التکنولوجي على التصميم " دراسة حالة المباني الإدارية "، رسالة ماجستير، غير منشورة، قسم الهندسة المعمارية، کلية الهندسة، جامعة القاهرة، الجيزة، جمهورية مصر العربية، ٢٠١١. [12] آلاء رفيق سالم مکي،" آليات تطبيق متطلبات العمارة الذکية على المباني الإدارية (مبنى هيئة التقاعد الفلسطينية - حالة دراسية) “، رسالة ماجستير، غير منشورة، قسم الهندسة المعمارية، کلية الهندسة، الجامعة الإسلامية، غزة،2017. [13] لينا علي إبراهيم،"تقنياتتنفيذالواجهاتالذکية“، بحث منشور، مجلة جامعة البعث، کليه العمارة، المجلد (38)، العدد (49)، 2016. [14] F.M. Butera, “Glass architecture: is it sustainable”,International Conference “Passive and Low Energy Cooling 161 for the Built Environment”, Santorini, Greece, May 2005.
[15] Krystyna Zelenay, “High-Performance Facades Design Strategies and Applications in North America and Northern Europe”, Center for the Built Environment- UC Berkeley -2011.
[16] Harris Poirazis & other - Double Skin Façades A Literature Review- Lund University, Lund Institute of Technology, A report of IEA SHC Task 34 ECBCS Annex 43, 2006.
[17] Eleanor Lee, Stephen Selkowitz, Vladimir Bazjanac, Vorapat Inkarojrit, Christian Kohler, “High-Performance Commercial Building Façades”, the Regents of the University of California,2002.
[18] ريهام السيد عبد التواب أيوب، إيهاب محمود بيومي عقبه، ماجد محمد أبو العلا محمد، إيمان بدوي أحمد محمود “عمارة الأبنية الذکية من منظور محقق لراحة المستعمل"، المؤتمر العلمي الدولي الثاني، تحديات راهنة وحلول مستقبلية، کلية الهندسة، جامعة الفيوم، فبراير 2018. [19] https://www.rcs-india.in/catalog/20-Solar%20Shading.pdf accessed on -1-10-2020
[20] https://www.archdaily.com/208700/in-progress-one-ocean-soma- accessed on 12-7-2020
[21] رشا محمد علي حسن، ريهام محمد بهاء الدين،" التراث الإسلامي المعماري بين الابداع والتقنية وأثره على العمارة الزجاجية في الجزيرة العربية"، المؤتمر الدولي للاتحاد العام للآثاريين العرب، الشيخ زايد، مصر، 2015. [22] https://www.albayan.ae/editors-choice/asfar/2015-11-23-1.2512401 accessed on 28-7-2020.
[23] Fahad Alotaibi, “The Role of Kinetic Envelopes to Improve Energy Performance in Buildings”, Published research, Architectural Engineering Technology, July 2015.
[24] معتز عبارة وشذا الياس،"دراسةالمحدداتالتصميميةللنوافذالخارجية“، مجلة جامعة البعث، کليه العمارة، المجلد37، العدد 5، 2014. [25] عباس محمد الزعفراني، أحمد أحمد فکري،"الزجاج ذو النفاذية الاختيارية للإشعاع الشمسي مدخلللتصميمالبيئيللفتحاتالخارجيةفيالمباني“، بحث منشور بمؤتمر قسم الهندسة المعمارية، کليه الهندسة جامعة القاهرة – 2006. [26] Sunnie H.N. Lim ، JanIsidorsson، LizhongSun، B. LeoKwak، AndréAnders , “Modeling of optical and energy performance of tungsten oxide based electrochromic windows including their intermediate states”, Published on ،Solar Energy Materials and Solar Cells Volume 108, January 2013.
[27] Jelena Savić & others,“ARCHITECTURAL GLASS: TYPES, PERFORMANCE AND LEGISLATION”, FACTA UNIVERSITATIS- Series: Architecture and Civil Engineering Vol. 11, No 1, 2013.
[28] Brian M. Deal, Robert J. Nemeth, and Lee P. DeBaille,“Energy Conservation Strategies Windows and Glazed Surfaces”, US Army Corps of Engineers Construction Engineering Research Laboratories، USACERL Technical Report 98/74،July 1998.
[29] Frederick S. Merritt, Jonathan T. Ricketts, “BUILDING DESIGN AND CONSTRUCTION HANDBOOK- McGraw”, Hill Companies, Inc. All rights reserved. Printed in the United States of America 2001.
[30] Karam M. Al-Obaidi, “A Review of Skylight Glazing Materials in Architectural Designs for a Better Indoor Environment”, Published by Canadian Center of Science and Education. Modern Applied Science journal; Vol. 8, No. 1; 2014.
[31] علا حربة،"العمارةفيظلتقنيةالنانو“، مجلة جامعة البعث، کليه العمارة، المجلد (3)، العدد (18)، 2017. [32] مني عوض أبو اللعنيين الوزير،" دور الواجهات في تحقيق الراحة الحرارية داخل المباني الإدارية بمصر "، رسالة دکتوراة، غير منشورة، قسم الهندسة المعمارية، کلية الفنون الجميلة، جامعة الإسکندرية، ٢٠١١. [34] https://www.wallpanel-supplier.com/ae/news/Translucent-concrete-An-Amazingly-Emerging-Material.html-1-10-2020
[35] https://ara.architecturaldesignschool.com/italy-pavillion-shanghai-expo-2010-34700- accessed on -1-10-2020
[36] خالد صلاح الدين علي الخياط،"تقنيات البناء المستخدمة في الغلاف الخارجي للمباني وتأثيرها على ترشيد الطاقة "، بحث منشور، مجلة العلوم الهندسية، جامعة أسيوط، المجلد (42)، العدد (6)، يناير 2014. [37] https://www.urtrips.com/heydar-aliyev-center-baku/ accessed on -1-10-2020
[38] Kheir Al-Kodmany, “Sustainability and the 21st Century Vertical City: A Review of Design Approaches of Tall Buildings”, Published research, buildings, 3 August 2018.
[39] Gina Letízia Lau, “Sustainable High-rise Construction in Shanghai Case study – Shanghai Tower”, Thesis to obtain the Master of Science Degree in Civil Engineering, tecnico lisboa, July 2015.
[40] Jun Xia, Principal, Gensler, “Case Study: Shanghai Tower”, CTBUH Journal, Issue II, 2010.
[43] Kheir Al-Kodmany, “High-Performance Facades Design Strategies and Applications in North America and Northern Europe”, Center for the Built Environment- UC Berkeley -2011.
[44] https://www2.lbl.gov/Science-Articles/Archive/sb-EETD-NYT-building.html- accessed on 1-10-2020
[46] https://kaitybadlato.wordpress.com/2011/11/08/new-york-times-building-sustainable-systems/-1-10-2020
[47] محمد فوزان الشايع، “العمارة المستدامة والتکنولوجيا المتقدمة“، بحث مقدم لجــــامعــة الملک ســعود، کلية العمارة والتخطيط، قسم العمارة وعلوم البناء، برنــامج الدراسات العليا. متاح على الموقع الاليکتروني:https://core.ac.uk/display/60939435 [48] ميسون محي هلال، خوله هادي مهدي، خوله کريم کوثر،" الاستدامة في العمارة بحث في دور استراتيجيات التصميم المستدام في تقليل التأثيرات على البيئة العمرانية "، مؤتمر الأزهر الهندسي الدولي الثالث عشر ،23: 25ديسمبر2014. [49] https://www.flickr.com/photos/markhillary/3930474913/sizes/l- accessed on 12-7-2020
[52] https://cms.esi.info/Media/documents/102628_1358526357613.pdf - accessed on 1-10-2020
[53] https://www.facebook.com/arch.twenty.two/posts/826412907512472/- accessed on 1-10-2020
[54] Narie Foster, Samuel Luff, Danielle Visco’ “Green Skyscrapers What is being built, and why? “’ A report for CRP 3840: Green Cities December 4, 2008.
[56] BILL CHAN, MICHAEL FUNG, KELLY LAM, VIVIEN LIU’ “ENVIRONMENTAL DESIGN CASE STUDY MENARA MESINIAGA “’ Available on the site: https://docplayer.net/56099049-Mesiniaga-1-of-10-arch-366-environmental-design-case-study-menara-mesiniaga-bill-chan-michael-fung-kelly-lam-vivien-liu.html
[57] فؤاد عبد الموجود عبد الحليم قاسم، " نحو تنمية مستدامة بالمدن الجديدة بمصر في عصر الثورة الرقمية "،رسالة ماجستير، غير منشورة، قسم العمارة - کلية الهندسة - جامعة الأزهر،2016. [58] https://www.designbuild-network.com/projects/hearst/ - accessed on 12-7-2020
[59] https://www.facebook.com/arch.egy/posts/1716868401906162- accessed on 12-7-2020
[60] https://londoncityhall.wordpress.com/case-study-description/ - accessed on 12-7-2020
| ||||
|
Statistics Article View: 1,381 PDF Download: 1,154 |
||||
