وسائل التظليل – Solar refractors (2)

المقدمة :

تعتبر الكاسرات الشمسية أيضًا عناصر جمالية تضفي طابعًا فنيًا على الواجهات. من خلال تصميمات مبتكرة، يمكن استخدامها لتوليد تأثيرات ضوئية وظلال تضيف عمقًا وثراءً بصريًا إلى المباني. تتنوع أشكال الكاسرات من التصميمات الهندسية البسيطة إلى التصاميم المعقدة، مما يمنح المعماريين حرية التعبير وإمكانية دمج الهوية الثقافية في المشاريع. هذا التنوع يعكس التفاعل بين الوظيفة والجمال، مما يجعل الكاسرات الشمسية جزءًا لا يتجزأ من الفلسفة المعمارية الحديثة.

وسائل التظليل

وسائل التظليل تعتبر أدوات هامة للحد من اكتساب المباني لحرارة الشمس، وتحسين دخول الإضاءة الطبيعية. تلعب هذه الوسائل دورًا حيويًا في تعزيز الراحة البصرية لمستخدمي الفراغات، حيث تساعد في التحكم في الوهج.

الكاسرات الشمسية الأفقية:

تعتبر هذه الوسائل فعالة في منع دخول الحرارة الزائدة. تُركب عند النوافذ وتساعد على تقليل الحرارة الداخلية، مما يعزز من جودة البيئة الداخلية.

المسطحات الخضراء:

تعتبر إضافة قيمة للمباني، حيث تعمل على تبريد الهواء المحيط وتخفيف تأثير الحرارة.

عناصر البناء مثل المظلات والعاكسات:

تستخدم لتوجيه الأشعة الشمسية بعيدًا عن المبنى، مما يساعد في تقليل اكتساب الحرارة. يمكن أن تتضمن هذه العناصر أيضًا التظليل الناتج عن الأشجار والنباتات.

التصميم المعماري:

يمكن أن يُعتمد على التعريشات أو العناصر المتدلية لتوفير الظل، مما يعزز من كفاءة استخدام الإضاءة الطبيعية ويقلل من الحاجة للإضاءة الصناعية.

عناصر التظليل وأنواعها :

تعد وسائل التظليل من العناصر الحيوية في التصميم المعماري الحديث، حيث تلعب دورًا رئيسيًا في التحكم في دخول الضوء والحرارة إلى الفراغات الداخلية. تتنوع عناصر التظليل لتلبية احتياجات بيئية متنوعة، مما يساعد على تحسين الراحة الحرارية والبصرية. وفيما يلي، نستعرض بالتفصيل أبرز عناصر التظليل وأنواعها.

1- الأشجار والمسطحات الخضراء :

تعتبر الأشجار والمسطحات الخضراء من أكثر وسائل التظليل فعالية. فهي لا توفر فقط الظل، بل تلعب دورًا هامًا في تحسين جودة الهواء وتوفير بيئة مريحة. توفر الأشجار حماية طبيعية من الشمس، حيث يمكن أن تخفض درجات الحرارة المحيطة بشكل كبير. في حدائق المباني، يمكن أن تُستخدم أنواع مختلفة من الأشجار والنباتات، مما يعزز الجمال الطبيعي ويضيف قيمة بيئية. بالإضافة إلى ذلك، تساعد هذه المسطحات على تقليل التآكل وتوفير موائل للحياة البرية، مما يساهم في تعزيز التنوع البيولوجي.

2- العناصر الخارجية :

تشمل العناصر الخارجية كاسرات الشمس المتدلية، التي تتوفر بأنواع متعددة، مثل الأفقية والعمودية. تُعتبر كاسرات الشمس الأفقية مثالية للواجهات الجنوبية، حيث تعمل على حجب أشعة الشمس المباشرة خلال ذروة النهار. من جهة أخرى، تُستخدم الكاسرات العمودية في الواجهات الشرقية والغربية، حيث تساعد على تقليل دخول الضوء والحرارة خلال فترات معينة من اليوم.

تتميز كاسرات الشمس الحديثة بالتكنولوجيا المتطورة، مثل الكاسرات الزجاجية المتحركة التي تحتوي على خلايا شمسية. هذه الأنظمة القابلة للتعديل تساعد في تحسين كفاءة الطاقة عن طريق توجيه الأشعة الشمسية بشكل صحيح، مما يُتيح تقليل الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية.

3- العناصر الأفقية من المبنى :

تشمل الكاسرات الشمسية الأفقية التي تُركب على السقف أو على الواجهات. تعمل هذه العناصر على تقليل دخول الأشعة المباشرة في الفصول الحارة. تُعتبر الكاسرات الأفقية أداة فعالة للغاية، خاصة في المباني ذات التصميم العصري، حيث يمكن أن تتكامل مع عناصر التصميم الأخرى مثل الألواح الشمسية، مما يزيد من كفاءة استغلال الطاقة.

4. العناصر الداخلية :

تلعب العناصر الداخلية دورًا حاسمًا في التحكم في الوهج ودخول الضوء. تشمل هذه العناصر الستائر المعدنية، المظلات الواقية من الشمس، والكاسرات القابلة للتعديل. تسمح الستائر المعدنية بتحكم دقيق في كمية الضوء التي تدخل إلى الفراغات الداخلية، مما يُعزز من راحة المستخدمين. يمكن تصميم هذه العناصر بطريقة تتناسب مع ديكور الفضاء، مما يُضفي طابعًا جماليًا عليها.

5. انخفاض معامل التظليل (SC) :

يُعتبر معامل التظليل (SC) مؤشرًا مهمًا في تحديد نفاذية الطاقة الشمسية من خلال النوافذ. يتعين اختيار الزجاج الذي يتمتع بمعامل تظليل منخفض لتقليل دخول الحرارة إلى الفضاءات الداخلية. يساعد الزجاج ذو معامل التظليل الجيد في تقليل استخدام أنظمة التكييف ويعزز من كفاءة الطاقة.

متطلبات اختيار وسائل التظليل :

لتصميم وسائل التظليل بشكل فعال، يجب فهم موقع الشمس في السماء. يُعبر عن موقع الشمس من خلال زوايا سقوطها، والتي تختلف عبر الفصول والأشهر. من الضروري أخذ ذلك في الاعتبار عند تصميم وسائل التظليل.

زوايا سقوط الشمس :

زاوية الارتفاع:

هي زاوية الشمس فوق الأفق في نقطة معينة من الزمن، وتحقق الحد الأقصى عند الظهر. تلعب هذه الزاوية دورًا حاسمًا في تحديد كمية الضوء والحرارة التي تصل إلى المبنى.

زاوية السمت (زاوية التحمل):

تعبر عن زاوية سقوط الشمس على الأرض بالنسبة للجنوب. تعد هذه الزاوية ضرورية لتحديد الاتجاه الصحيح لكاسرات الشمس ووسائل التظليل الأخرى.

تصميم وسائل التظليل :

مع وجود تشكيلة واسعة من وسائل التظليل، تختلف المتطلبات والتصاميم حسب المناخ والبيئة. إليك بعض التوصيات العامة لتصميم وسائل التظليل:

.1استخدام وسائل التظليل المتدلية:

يفضل استخدام الكاسرات الأفقية في الواجهة الجنوبية، حيث تساعد على السيطرة على الأشعة المباشرة. يمكن أن تُصمم هذه الكاسرات بزاوية معينة لتقليل دخول الشمس في الفصول الحارة.

.2تقليل الفتحات في الواجهات الشرقية والغربية:

بسبب صعوبة تظليل هذه الواجهات، يُفضل تقليل الفتحات فيها. استخدام المسطحات الخضراء بشكل مكثف يمكن أن يكون وسيلة فعالة لتظليل هذه المناطق.

.3الواجهة الشمالية:

تستقبل أشعة الشمس غير المباشرة، مما يجعلها أقل احتياجًا للتظليل. ومع ذلك، يمكن استخدام وسائل التظليل للحفاظ على درجة الحرارة المناسبة في الداخل.

.4فهم زوايا سقوط الشمس:

دراسة وفهم زوايا سقوط الشمس أمر بالغ الأهمية لتصميم مبانٍ تتكيف مع الظروف المناخية المتغيرة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار موقع المبنى وتوجيهه عند اختيار وسائل التظليل.

.5اختيار وسائل التظليل بكفاءة:

يجب أن تكون الوسائل المختارة فعالة وتتناسب مع تصميم المبنى. تذكر أن وسائل التظليل قد تتطلب صيانة مع مرور الوقت، لذا يجب أن تكون سهلة الاستخدام.

.6النظر في تكلفة صيانة المسطحات الخضراء:

عند اعتماد المسطحات الخضراء كوسائل تظليل، يجب النظر في تكاليف صيانتها والعناية بها، مما يؤثر على الجدوى الاقتصادية للمشروع.

.7مرونة التصميم:

يجب أن تكون وسائل التظليل مرنة وقابلة للتكيف مع الظروف المناخية المختلفة. الوسائل التي تعمل بشكل جيد في منطقة معينة قد لا تكون مناسبة في مناطق أخرى، لذا يُنصح بالحذر عند تطبيق الأفكار التصميمية.

الخاتمة :

لا تقتصر فوائد الكاسرات الشمسية على الجانب الوظيفي فقط، بل تمتد لتشمل الجوانب الجمالية. فعندما تتناغم الكاسرات مع التصميم المعماري، تُعزز من جماليات المباني وتُظهر الإبداع في استخدام الضوء والظل. من خلال خلق توازن بين الوظيفة والجمال، تُساهم الكاسرات في تعزيز الهوية المعمارية وتوفير تجارب بصرية فريدة. إن دمج الجوانب الجمالية مع الفوائد العملية يجعل الكاسرات الشمسية عنصرًا لا يمكن تجاهله في تصميم المباني الحديثة.

المراجع :

erj.journals.ek
eulc
.fac

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