استخدام الواجهات المزدوجة لتقليل انبعاثات الکربون وکفاءة الطاقة في المباني بمصر.

نوع المستند : المقالة الأصلية

المؤلف

قسم العمارة ، کلية الهندسة ، جامعة بني سويف ، بني سويف ، مصر

المستخلص

لقد تطلب الوقاية من الاصابة بفيروس کوفيد -19 ( COVID-19) تحسين جودة الهواء وتقليل مستويات ثاني أکسيد الکربون في المباني للمساعدة في تقليل انتشاره. في الآونة الأخيرة ، تتمتع الواجهات المزدوجة الجلد بالقدرة على تقليل أحمال التبريد وانبعاثات الکربون. وبالتالي ، فقد أصبحوا يتمتعون بشعبية کبيرة. وخاصة مع تنوع اشکالها واستخدامها ليس فقط بيئيا ولکن ايضا في تشکيل الواجهات الخارجية للمبني.
تهدف هذه الدراسة ، التي تعتمد على المحاکاة ، إلى تقديم تحليل مقارن بين استخدام الواجهات المزدوجة الجلد وتأثيرها على انبعاثات ثاني أکسيد الکربون وخفض کفاءة الطاقة في المباني التعليمية في مصر.
تشير النتائج إلى أنه عند استخدام واجهات مزدوجة الجلد بعمق 120 سم لواجهات الممرات وواجهات صندوق الأعمدة ، تنخفض انبعاثات الکربون بنسبة 23.80٪ ، 17.98٪ ، کما ينخفض مکافئ الکربون بنسبة 24.73٪ ، 18.26 ، بالاضافة الي تقليل استهلاک الطاقة بنسبة 29.77٪ ، 29.77٪ على التوالي.
بينما يعتبر استخدام واجهات النوافذ الصندوقية بعمق 90 سم هو الأکثر کفاءة حيث يقلل انبعاثات الکربون بنسبة 18.32٪ ومکافئ الکربون بنسبة 19.83٪ واستهلاک الطاقة بنسبة 27.84٪.
تعمل الواجهات متعددة الطوابق بعمق 150 سم على تقليل انبعاثات الکربون بنسبة 21.23٪ ومکافئ الکربون بنسبة 21.58٪ واستهلاک الطاقة بنسبة 29.49٪..
وخلصت الدراسة الي ان الواجهات المزدوجه من نوع الممرات بعمق 120 سم هي الافضل لتحسين جوده الهواء وتقليل انبعاثات الکربون بالمباني التعليمية بمصر ثم تليها واجهات مزدوجة من النوع متعددة الطوابق بعمق 150 سم ثم واجهات مزدوجة من النوع الصندوقي بعمق 90 سم ثم واجهات مزدوجة من النوع العمودية بعمق 120 سم.

الکلمات المفتاحية: کوفيد-19 ؛ تخفيض الکربون ؛ کفاءة الطاقة؛ واجهات مزدوجة الجلد.

الكلمات الرئيسية

الموضوعات الرئيسية


References

1. Aksamija, A. (2018). “Thermal, energy and daylight analysis of different types of double skin façades in various climates” Journal of Facade Design and Engineering, 6(1), 1-39.
2. Aldawoud, A. S. (2020). “Double skin façade: energy performance in the United Arab Emirates.  Energy Sources” Part B: Economics, Planning, and Policy, 1-19.
3. Alemdağ, E. L. (2017). “A Research on Construction Systems of Double Skin Facades” Gazi University Journal of Science, 30(1), 17-30.
4. Alobeidi, A. M. (2019). “The Impact of the use of Smart Materials on the Facades of Contemporary Buildings” International Journal of Engineering & Technology, 8(1.5), 308-315.
5. Andrew, R. M. (2020). “A comparison of estimates of global carbon dioxide emissions from fossil carbon sources” Earth System Science Data, 12(2), 1437-1465.
6. Ayegbusi, O. G. (2021). “Comparative Study of Solar Heat Transmission through Single Skin Façade (SSF) and Naturally Ventilated Double Skin Façade under Malaysian Climate” In ICSDEMS 2019 (pp. 265-271). Springer, Singapore.
7. Adwibowo, A. (2020). Computational fluid dynamic (CFD), air flow-droplet dispersion, and indoor CO2 analysis for healthy public space configuration to comply with COVID 19 protocol. medRxiv.‏
8. Barbosa, S. &. (2016). “Predicted thermal acceptance in naturally ventilated office buildings with double skin façades under Brazilian climates” Journal of Building Engineering, 7, 92-102.
9. Bright, R. M. (2021). “CO 2-equivalence metrics for surface albedo change based on the radiative forcing concept: a critical review” Atmospheric Chemistry and Physics, 21(12), 9887-9907.
10. Chapman, A., & Tsuji, T. (2020). Impacts of COVID-19 on a transitioning energy system, society, and international cooperation. Sustainability, 12(19), 8232.‏
11. Daisey, J. M. (2003). “Indoor air quality, ventilation and health symptoms in schools: an analysis of existing information” Indoor air, 13(LBNL-48287).
12. Flor, J. F.-A. (2021). “Virtual reality as a tool for evaluating user acceptance of view clarity through ETFE double-skin façades” Energy and Buildings, 231, 110554.
13. Gelesz, A. L. (2020). “Characteristics that matter in a climate façade: A sensitivity analysis with building energy simulation tools” Energy and Buildings, 229, 110467.
14. Hou, K. L. (2021). “Simulation and experimental verification of energy saving effect of passive preheating natural ventilation double skin façade” Energy Exploration & Exploitation, 39(1), 464-487.
15. IEA. (2019). “World Energy Outlook. 2019” IEA, Paris.
16. Khan, M. K. (2020). “The relationship between energy consumption, economic growth and carbon dioxide emissions in Pakistan” Financial Innovation, 6(1), 1-13.
17. Kirikkaleli, D. &. (2021). “Do public-private partnerships in energy and renewable energy consumption matter for consumption-based carbon dioxide emissions in India?” Environmental Science and Pollution Research, 1-14.
18. Kober, T. S. (2020). “Global energy perspectives to 2060–WEC's World Energy Scenarios 2019” Energy Strategy Reviews, 31, 100523.
19. Li, Q. M. (2021). “Thermo economic analysis of a wall incorporating phase change material in a rural residence located in northeast China” Sustainable Energy Technologies and Assessments, 44, 101091.
20. Lintunen, J. &. (2021). “On physical and social-cost-based CO2 equivalents for transient albedo-induced forcing”. Ecological Economics, 190, 107204.
21. LOWITZ, G. (2017). “Measure CO2 to Improve VENTILATION/IAQ. 4” RSES Journal, https://www.rses.org/journal.aspx.
22. M., H. J. (2020). “Optimization of the double skin facade in hot and humid climates through altering the design parameter combinations” In Building Simulation (pp. 1-11). Tsinghua University Press.
23. Mardani, A. L. (2020). “A multi-stage method to predict carbon dioxide emissions using dimensionality reduction, clustering, and machine learning techniques” Journal of Cleaner Production, 275, 122942.
24. Newell, R. R. (2019). “Global energy outlook 2019: the next generation of energy” Resources for the Future, 8-19.
25. Poirier, B. G. (2021). “Development of an assessment methodology for IAQ ventilation performance in residential buildings: An investigation of relevant performance indicators”. Journal of Building Engineering, 103140.‏
26.Peng, Z., & Jimenez, J. L. (2021). Exhaled CO2 as a COVID-19 infection risk proxy for different indoor environments and activities. Environmental Science & Technology Letters, 8(5), 392-397.‏
27. Radmard, H. G. (2020). “Examining a numerical model validity for performance evaluation of a prototype solar oriented Double skin Façade: Estimating the technical potential for energy saving. Solar Energy” 211, 799-809.
28. Roskams, M. J. (2021). “Testing the relationship between objective indoor environment quality and subjective experiences of comfort” Building Research & Information, 49(4), 387-398.
29. Smith, M. A. (2021). “Further improvement of warming-equivalent emissions calculation” npj Climate and Atmospheric Science, 4(1), 1-3.‏ https://doi.org/10.1038/s41612-019-0086-4 (2019).
30. Sotelo-Salas, C. E.-d.-L. (2021). Thermal assessment of spray evaporative cooling in opaque double skin facade for cooling load reduction in hot arid climate. . Journal of Building Engineering, 38, 102156.
31. Standard, W. B. (2018). “International WELL Building Institute” https://resources.wellcertified.com/tools/2018-report-or-international-well-building-institute/.
32. Experimental Investigation of Aerosol and CO2 Dispersion for Evaluation of COVID-19 Infection Risk in a Concert Hall.
33. Von Grabe, J. (2002). . A prediction tool for the temperature field of double facades. . Energy and Buildings, 34(9), 891-899.
34. Wang, M. H. (2021). “Optimization of the double skin facade in hot and humid climates through altering the design parameter combinations” In Building Simulation (Vol. 14, No. 3, pp. 511-521). Tsinghua University Press.
35. Wibowo, R., Bahagia, B., Mangunjaya, F. M., & Rangkuti, Z. (2021). Enducation Environment And The Impact Of Pandemic Covid-19 In Student Perspective. Jurnal Basicedu, 5(3), 1604-1616.‏