تأثير التهوية الطبيعية على الراحة الحرارية في مساجد المناخ الحار الجاف

Abstract

يعتبر التبريد المستهلك الأساسي للطاقة في المساجد، باعتبار معظم العالم الإسلامي يقع ضمن نطاق المناخ الحار. إن الفهم المناسب للراحة الحرارية وتأثير العوامل الداخلة فيها خصوصا حركة الهواء من شأنه مساعدة مصممي البناء على توفير بيئة حرارية ملائمة للمستخدمين، دون إستنزاف للطاقة وبالتالي التقليل من تكاليفها الإقتصادية، البيئية والصحية. الأبحاث التي إهتمت بدراسة الراحة الحرارية للمصلين في المساجد وعلى ندرتهالم تتطرق لدراسة تأثير حركة الهواء في ذلك. لأجل دراسة تأثير حركة الهواء على مجالات الإحساس الحراري باعتباره أنسب المؤشرات لتقييم الراحة إرتكزت الدراسة الميدانية على النموذجين: العقلاني "ASHRAE55/2013, ISO 7730" والذاتي "ASHRAE 55/2013, ISO 10551" وقد أجريت الدراسة على حالة تمتاز بطابع الشمولية من حيث عناصر التصميم والمناخ الحار الجاف إضافة إلى تشابه العناصر الذاتية للمستخدمين، إن كون المسجد المختار مزود بقبة متحركة ونوافذ عديدة مظللة، سمح بتنويع سيناريوهات حركة الهواء ودرجات الحرارة لتصل لـ: 19 سيناريو مختلف موزع على كامل الفترة الحارة، وتم تحليل 1082 إستبيان. وأعقب الدراسة الميدانية تقييما لتأثير النتائج المستخرجة على إستهلاك الطاقة باستخدام برنامج المحاكاة "EDSL-TAS". إضافة إلى إستخدام "تطبيق حسابي لحركة الموائع" (CFD) لبرج تبريد بالتبخير من أجل إيجاد حدود لإستخدام هذا النوع من إستراتيجيات التبريد لضمان دقة نتائج الدراسة الميدانية. كما أورد البحث دراسة لتأثير نتائج الدراسة الميدانية على مدى إمكانية توفير جو حراري مريح وصحي في الوقت ذاته بأية وسيلة ممكنة للتبريد. ولخصت النتائج كما يلي: إن توفير حركة هواء داخلي تتجاوز 0.4 م/ثا ترفع الحرارة الحيادية لمجال الإحساس الحراري من 21.3°م إلى 26.7°م وهو ما يوفر طاقة تتراوح بين 25 و60.5 % بالنظر إلى قيم "معدل تغير الهواء " (ACH). ومن أجل دقة النتائج كمرجع يوصي البحث بأن لا يعتمد على التبريد بالتبخير بشكل مطلق عند تجاوز الحرارة الخارجية لـ: 39°م. وبخصوص جانب التأثير الصحي المباشر على المستخدمين إتضح أن سرعات الهواء التي تتجاوز 0.4 م/ثا من شأنها توفير بيئة حرارية صحية عند إستخدام أية وسيلة للتبريد بخلاف السرعات الأقل من هذه العتبة.