إعادة تأهیل مبانی المدارس الابتدائیة فی مصر من حیث الراحة الحراریة

نوع المستند : Original Article

المؤلف

المستخلص

نظرًا لأن المبانی مسؤولة عن ما یقرب من 30 ٪ من إجمالی استهلاک الطاقة فی جمیع أنحاء العالم ، فإنه من الضروری دراستها وتقدیم حلول لتحسین استهلاکها للطاقة ، وتوفیر المزید من الراحة الحراریة لمستخدمیها والتخفیف من آثارها البیئیة السلبیة. تتبع المبانی المدرسیة الحکومیة فی مصر نفس النماذج الأولیة منذ زلزال عام 1992 ، وتمثل هذه المبانی قطاعًا واسعًا من المبانی. یتم تنفیذ نماذج المبانی هذه فی جمیع محافظات مصر بغض النظر عن ظروفها المناخیة وموقعها مما یؤدی إلى عدم تحقیق الراحة الحراریة المطلوبة للطلاب. یهدف هذا البحث إلى تحدید استراتیجیات التحسین الأکثر فعالیة للمبانی المدرسیة فی مصر لتعزیز الراحة الحراریة لشاغلیها. النموذج الأولی لمبنى المدرسة المختار هو الأکثر استخدامًا فی القاهرة ، مصر حیث یمثل حوالی 34٪ من النماذج السبعة للمبانی المدرسیة المشیدة وفقًا للهیئة العامة للمبانی التعلیمیة (GAEB). من خلال تطبیق استراتیجیات التعدیل التحدیثی على النموذج الأولی المختار ، فإن التعدیل التحدیثی الحراری للمبانی المدرسیة الحالیة فی مصر سیخلق بیئات داخلیة محسّنة حراریًا للفصول الدراسیة والتی ستساهم فی تحسین البیئة التعلیمیة فی مصر. علاوة على ذلک ، سیوفر ظروف راحة حراریة معززة لمستخدمیه مما سینعکس على تطورهم الأکادیمی. المساهمة الرئیسیة لهذا البحث هی أن دراسات المحاکاة سلطت الضوء على أهمیة دمج استراتیجیات التعدیل التحدیثی منخفضة التکلفة لموازنة درجة الحرارة الداخلیة وزیادة الراحة الحراریة للطلاب. من خلال تطبیق استراتیجیات التعدیل التحدیثی البسیطة منخفضة التکلفة مثل تظلیل السقف وتظلیل النوافذ ، تم تقلیل ساعات عدم الراحة فی الفصول الدراسیة بنسبة 20٪.

الكلمات الرئيسية


1.      E Rached, M Anber (2022) “Energy retrofitting strategies for office buildings in hot arid climate” International Journal of Low-Carbon Technologies. Vol. 17- Oxford University Press.
2.      Mohamed, M. (2009) “Investigating the environmental performance of Government primary schools in Egypt: with particular concern to thermal comfort” Dundee School of Architecture. Dundee, Dundee University. PhD 442.
3.      Abdel-Rady, Ahmed & Abdel-Rahman, Ali & Ali, Prof. Dr. Eng, Ahmed Hamza H. & Ookawara, Shinichi (2014) “An Analysis of Thermal Comfort and Energy Consumption within Public Primary Schools in Egypt”.
4.      Alshibani, A. Prediction of the Energy Consumption of School Buildings. Appl. Sci., 2020. https://doi.org/10.3390/app10175885
5.      De Dear R.J., Akimoto T., Arens E.A., Brager G., Candido C., Cheong K.W.D., Li B., Nishihara N., Sekhar S.C., Tanabe S., Toftum J., Zhang H., Zhu Y., (2013) “Progress in thermal comfort research over the last twenty years” Indoor Air, 23: 442–461.
6.      Education 2030: Incheon Declaration and Framework for Action
7.      Haddad, Shamila & King, Steve & Osmond, Paul. (2012). Enhancing thermal comfort in school buildings. 10th International Conference on Healthy Buildings 2012. 2.
8.      Ahmed A. Saleem, Ali K. Abel-Rahman, Ahmed Hamza H. Ali, Shinichi Ookawara, (2014) “An Analysis of Thermal Comfort and Energy Consumption within Public Primary Schools in Egypt” The Asian Conference on Sustainability, Energy and the Environment.
9.      C. Munonye, Y. Ji (2019) “Investigating the comfort temperature for school children in a warm and humid climate of Imo State Nigeria” African Journal of Environmental Research 2.
10.    Aldawoud, Abdelsalam & Hosny, Fatma Elzahraa. (2020). Energy Retrofitting of School Buildings in UAE. Energy Engineering. Vol.117, No.6, 2020. 381-395,. 10.32604/EE.2020.011863.
11.    Dall''O, Giuliano & Sarto, Luca. (2020). Energy and Environmental Retrofit of Existing School Buildings: Potentials and Limits in the Large-Scale Planning. 10.1007/978-3-030-33687-5_28.
12.    Sameh Monna et al, (2019) “Improving thermal environment for school buildings in Palestine, the role of passive design” Journal of Physics: Conference Series. Doi:10.1088/1742-6596/1343/1/012190
13.    ASHRAE 55 (2010). ANSI/ASHRAE Standard 55-2010, ASHRAE Environmental Conditions for human Occupancy. Atlanta, GA, USA: American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers, Inc.
14.    Attia, S., Mustafa, A., Singh, K. (2019) “Assessment of thermal overheating in free-running buildings in Cairo” Proceedings of the 1st international conference on comfort at the extremes: energy, economy and climate, 09-10 April, Dubai, UAE.
15.    Attia, S., Evrard, A. and Gratia, E., (2012) “Development of benchmark models for the Egyptian residential buildings sector”. Applied Energy, 94, pp.270-284.
16.    W. A. Suk K. Murray, M. D. A akian (2003) Environmental hazards to childrens health in the modern world Mutat. Res., vol. 544, no. 2–3, pp. 235–242, PUBMED ELSEVIER.  DOI: 10.1016/j.mrrev.2003.06.007
17.    Fajjal, A., Hammad, H., Abd al-Qadir, M., (2017) “Investigating the thermal comfort conditions in an existing school building in Egypt” Journal of Engineering Sciences- Assiut University Faculty of Engineering. Vol. 45, Issue 3 (30 May. 2017), pp.344-359, 16 p.
18.    Climate change knowledge portal for development practitioners and policy makers- World Bank Group
19.    Ministry of Education and Technical Education.
20.    Gado, T & Mohamed, Mady & Unwin, S. (2005). The environmental performance of classrooms: a case study from El-Minya governorate, Egypt. The Second Scottish Conference for Postgraduate Researchers of the Built & Environment (PRoBE 2005)- Glasgow Caledonian University, UK. Volume: 1.
21.    Building Bulletin (BB) 101- Ventilation for school buildings.
22.    Far, Claire & Far, Harry (2019) “Improving energy efficiency of existing residential buildings using effective thermal retrofit of building envelope”. Indoor and Built Environment.
23.    Claribel Fernandes; Jorge de Brito; Carlos Oliveira Cruz (2016) “Thermal Retrofitting of Façades: Architectural Integration of ETICS” Journal of Performance of Constructed Facilities, Vol. 30, Issue 2.
24.    Ciacci, C.; Banti, N.; Di Naso, V.; Bazzocchi, F. (2022) “Evaluation of the Cost-Optimal Method Applied to Existing Schools Considering PV System Optimization” Energies https://doi.org/10.3390/ en15020611
25.    Australian Building Codes Board (ABCB). Energy efficiency provisions. Canberra: ABCB, 2016.
26.    Zhao Rui Zhang, Feng Xie, Yu Lin Liu, Qian Cai, (2014) “The Study on Design Solution for Energy Efficiency of Existing Residential Building (EEERB) to Realize the 4th Energy Efficiency Target”. Advanced Materials Research,1044-1045:664-667 DOI: 10.4028/ www.scientific.net/AMR.1044-1045.664
27.    Osman, M., (2011) “Evaluating and enhancing design for natural ventilation in walk-up public housing blocks in the Egyptian desert climatic design region” Doctor of Philosophy, Dundee school of architecture, Scotland.
28.    Wanas, O. (2013) “Assessing Thermal Comfort In Secondary Schools In Egypt”, Master of Science in Integrated Urbanism and Sustainable Design, University of Stuttgart, Germany.
29.    Xiaonuan Sun, Zhonghua Gou, Stephen Siu-Yu Lauc, (2018) “Cost-effectiveness of active and passive design strategies for existing building retrofits in tropical climate: Case study of a zero energy building” Journal of Cleaner Production- ELSEVIER-Volume 183
30.    Attia, Shady & Herde, André (2010) “Active solar retrofit of a residential house, A case study in Egypt”.
31.    Technical Synthesis Report Annex 36, Retrofitting in Educational Buildings - Energy Conservation in Buildings and Community Systems- International Energy Agency.
32.    General Authority for Educational buildings.
Mady, M., (2009) “Investigating the environmental performance of government primary schools in Egypt with particular concern to thermal comfort”, University of Dundee, Scotland.