سلسله المفاهيم البيئيه _ ثانياً العمارة البيئية: التكامل بين العمارة والطاقة النظيفة – (18)- Environmental architecture

سلسله المفاهيم البيئيه _ ثانياً العمارة البيئية: التكامل بين العمارة والطاقة النظيفة – (18)- Environmental architecture

المقدمة :

تعد الطاقة المتجددة أحد الأعمدة الأساسية التي يعتمد عليها مستقبل العمارة المستدامة في المدن الحديثة. مع تزايد التحديات البيئية مثل التغير المناخي، و التلوث، و الزيادة السكانية الحضرية، أصبح من الضروري دمج مصادر الطاقة النظيفة داخل المباني والمشاريع العمرانية. يعد التكامل بين العمارة والطاقة المتجددة أحد الاتجاهات الحديثة في التصميم الحضري المستدام، حيث يتم دمج تقنيات مثل الطاقة الشمسية، و الطاقة الريحية، و الطاقة الحرارية الأرضية في البنية التحتية للمباني الحضرية، بهدف تقليل استهلاك الطاقة، و خفض الانبعاثات الكربونية، وتحقيق الاستدامة على المدى الطويل.

الطاقة المتجددة – الطاقة النظيفة في المباني الحضرية:

التكامل بين العمارة والطاقة النظيفة

في هذا المقال، سنتناول أهمية دمج الطاقة المتجددة الطاقة النظيفة في التصميم المعماري للمباني الحضرية، ونستعرض أبرز التقنيات التي يمكن تطبيقها لتوليد الطاقة النظيفة داخل البيئات الحضرية.

أهمية التكامل بين العمارة والطاقة المتجددة – الطاقة النظيفة :

1- تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري:

•إن الاعتماد التقليدي على الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز لتوليد الطاقة في المباني يساهم في زيادة انبعاثات الكربون والملوثات الأخرى. من خلال دمج الطاقة المتجددة، يمكن تقليل هذا الاعتماد بشكل كبير، مما يساهم في الحد من التغيرات المناخية.

2- تحقيق الاستدامة البيئية:

•تكامل الطاقة المتجددة في المباني الحضرية يساعد في تحقيق الاستدامة البيئية عبر تقليل الانبعاثات الغازية السامة، وتوفير بدائل للطاقة التقليدية الملوثة. كما أن تقنيات مثل الطاقة الشمسية و الطاقة الريحية تُعد مصادر نظيفة وطبيعية توفر طاقة مستدامة دون التأثير الضار على البيئة.

3- تحقيق كفاءة الطاقة:

•يساعد دمج تقنيات الطاقة المتجددة في المباني على تحسين كفاءة الطاقة بشكل كبير. على سبيل المثال، يمكن أن توفر الألواح الشمسية الطاقة اللازمة للإنارة أو التدفئة في المباني، مما يقلل الحاجة إلى الطاقة الكهربائية التقليدية.

4- الاستقلالية في الطاقة:

•باستخدام مصادر الطاقة المتجددة، يمكن للمباني أن تصبح مستقلة إلى حد كبير عن الشبكات العامة للطاقة. يمكن أن يساهم هذا في تقليل الفواتير الشهرية للمباني والمرافق، خاصة في المناطق التي تعاني من انقطاعات متكررة في الكهرباء.

.5تحفيز الاقتصاد الأخضر:

•دمج الطاقة المتجددة في المباني الحضرية يعزز من الاقتصاد الأخضر من خلال خلق فرص عمل في صناعات الطاقة المتجددة، مثل تركيب الألواح الشمسية، وصيانة الأنظمة الطاقة الريحية، وتصميم أنظمة الطاقة المتجددة الخاصة بالمباني.

أبرز تقنيات الطاقة المتجددة- الطاقة النظيفة في المباني الحضرية

.1الطاقة الشمسية:

•تعتبر الطاقة الشمسية من أبرز وأشهر تقنيات الطاقة المتجددة المستخدمة في المباني الحضرية. يتم تركيب الألواح الشمسية على الأسطح أو الجدران لالتقاط الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة كهربائية. يمكن استخدام هذه الطاقة في توفير الإضاءة، وتشغيل الأجهزة الكهربائية، أو حتى في أنظمة التدفئة والتهوية.

•الأنظمة الشمسية المتكاملة، مثل الأسطح الشمسية، يمكن أن تدمج مع الأسطح المعمارية (مثل الأسطح المائلة أو الجدران) لتوفير توليد الطاقة بكفاءة أكبر، مما يساهم في تقليل استهلاك الطاقة من الشبكة العامة.

.2الطاقة الريحية:

•في بعض المناطق الحضرية، يمكن استغلال الطاقة الريحية عبر تركيب توربينات الرياح صغيرة الحجم على أسطح المباني. بينما تكون هذه التقنية أكثر شيوعًا في المناطق التي تشهد مستويات عالية من الرياح، إلا أنه يمكن تحسين فعالية هذه التوربينات عبر دمجها في مناطق كثيفة البناء مثل الأسطح المسطحة للمباني العالية.

•تساعد توربينات الرياح في توليد الكهرباء لتلبية احتياجات المباني أو إمداد الشبكة المحلية بالطاقة المتجددة.

.3الطاقة الحرارية الأرضية (Geothermal Energy):

•تستفيد الطاقة الحرارية الأرضية من الحرارة الطبيعية من داخل الأرض. يمكن استخدام هذه الطاقة لتسخين أو تبريد المباني. على سبيل المثال، يتم استخدام المضخات الحرارية الأرضية التي تستخرج الحرارة من الأرض أو تضخها إليها وفقًا لمتطلبات التدفئة أو التبريد للمبنى.

•تعد هذه التقنية من أكثر تقنيات الطاقة المتجددة فعالية في توفير الطاقة للأنظمة الحرارية داخل المباني، حيث تساهم في خفض تكلفة الطاقة على المدى الطويل.

.4أنظمة التدفئة والتبريد المركزية باستخدام الطاقة المتجددة:

•يمكن استخدام تقنيات مثل المضخات الحرارية أو أنظمة التبريد والتدفئة المركزية التي تعتمد على الطاقة الشمسية أو الطاقة الجيوحرارية لتوفير حلول شاملة للتهوية والتبريد في المباني الحضرية.

.5الطاقة الحيوية (Biomass Energy):

•الطاقة الحيوية هي مصدر متجدد آخر يتم الحصول عليه من المواد العضوية مثل النفايات الزراعية، و المخلفات النباتية، و المواد العضوية الأخرى. يمكن استخدام هذه المواد في إنتاج الطاقة من خلال التوليد الحراري أو التغويز أو حتى في أنظمة توليد الكهرباء.

•في المباني الحضرية، يمكن دمج أنظمة الطاقة الحيوية لتحويل النفايات العضوية إلى طاقة حرارية أو كهربائية.

التكامل بين العمارة والطاقة المتجددة – الطاقة النظيفة :

استراتيجيات تصميم مبتكرة

1- المباني التي تولد طاقتها بنفسها (Net-Zero Energy Buildings):

•المباني صفرية الطاقة هي مبانٍ تنتج قدرًا من الطاقة المتجددة يعادل أو يفوق استهلاكها للطاقة. من خلال دمج الألواح الشمسية، توربينات الرياح، و أنظمة التدفئة الجيوحرارية، يمكن للمباني أن تحقق استقلالًا تامًا في الطاقة وتساهم في خفض الطلب على المصادر التقليدية للطاقة.

2- تصميم معماري فعال للطاقة:

•يعد التصميم المعماري المستدام جزءًا أساسيًا من دمج الطاقة المتجددة في المباني. يمكن تصميم المباني بحيث تكون قادرة على استغلال الطاقة الطبيعية مثل الضوء الشمسي أو التهوية الطبيعية، مما يقلل من حاجة المبنى لاستخدام الطاقة الاصطناعية.

•العزل الجيد، و النوافذ المزدوجة، و الأسطح المائلة التي تمتص الطاقة الشمسية يمكن أن تساهم في تقليل فواتير الطاقة وتعزيز الكفاءة.

3- البحث في المواد الذكية والمتقدمة:

•تقدم التقنيات الحديثة مواد ذكية يمكن دمجها في التصميم المعماري لتوفير كفاءة أفضل في استخدام الطاقة المتجددة. على سبيل المثال، هناك الزجاج الشمسي و الأسطح المتنقلة التي يمكن أن تغير اتجاهها لمتابعة حركة الشمس، مما يعزز جمع الطاقة الشمسية.

4- تكامل الأنظمة المتجددة في البنية التحتية الحضرية:

•يجب أن يتخطى دمج الطاقة المتجددة حدود المباني الفردية ليشمل المنظومة الحضرية ككل. من خلال توفير أنظمة طاقة شمسية جماعية أو شبكات طاقة محلية، يمكن للأحياء والمناطق الحضرية أن تساهم في توفير طاقة متجددة لجميع السكان.

الخاتمة :

رغم الفوائد العديدة التي يقدمها التكامل بين العمارة والطاقة المتجددة، إلا أن هناك تحديات تحتاج إلى معالجة. تشمل هذه التحديات التكلفة العالية للتقنيات المتجددة في البداية، و التحديات التقنية في دمج الأنظمة المتجددة في البنية التحتية القديمة، و الحواجز التشريعية التي قد تضع قيودًا على تركيب الأنظمة المتجددة في بعض المدن.

المراجع :

specialties.bayt.
.scribd.
ar.wikipedia.org/wiki
.pinterest/

يمكنك الاطلاع أيضاً علي :

أسس تصميم غرفة الاجتماعات (1) 2023 – Meeting Room
أسس تصميم المطاعم (1) 2023 – Restaurant Design – Fundamentals for the best interior design
أسس تصميم المولات التجارية (أنواع المولات و معايير التصميم التخطيطي) 2023