تحقيق الراحة الحرارية الداخلية باستخدام أدوات التظليل التي يتم التحكم فيها بواسطة الذكاء الاصطناعي في المناخ الحار الجاف بالمباني الادارية

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

المستخلص

تتميز المناطق الصحراوية الحارة الجافة، مثل مناطق الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، بمستويات عالية من الإشعاع الشمسي ودرجات حرارة مرتفعة. يؤثر الإشعاع الشمسي الوارد على المباني على الراحة البصرية والحرارية لشاغلي المبنى. تسمح المباني الزجاجية الكبيرة بدخول الإشعاع الشمسي إلى داخل المبنى مما يعزز الراحة البصرية، ولكنه يؤثر أيضًا على الراحة الحرارية ويسبب الوهج. يعتبر غلاف المبنى هو الوسيط الرئيسي بين البيئة الخارجية والإشعاع الشمسي وبين البيئة الداخلية للمباني من حيث الراحة البصرية والحرارية. أدى التغير المناخي إلى زيادة الإشعاع الشمسي مما يؤثر على الراحة الحرارية والبصرية في المباني. في حين يعتبر الإشعاع الشمسي مصدرا محتملا للطاقة المتجددة، فقد أصبح الآن التحكم فيه داخل المباني تحديا كبيرا. يمكن تحسين ضوء النهار من خلال استراتيجيات مختلفة لتحقيق الراحة الحرارية والبصرية في المباني. يقدم هذا البحث دراسة لكيفية تحقيق الراحة الحرارية في المناخات الحارة الجافة باستخدام نظام التظليل الذي يتم التحكم فيه بواسطة الذكاء الاصطناعي مع عمل دراسة حالة على أحد المباني الادارية في القاهرة، مصر.

الكلمات الرئيسية


  1. Gianpiero Evola, Federica Gullo, Luigi Marletta “The role of shading devices to improve thermal and visual comfort in existing glazed buildings”, Energy Procedia, Volume 134, 2017, Pages 346-355, ISSN 1876-6102,https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.09.543.

 Awad, Jihad & Abd-Rabo, Lamia. (2020). Daylight and Energy Performance Optimization in Hot - Arid Regions: application and adaptation guide for designers in the UAE. Procedia Manufacturing. 44. 237-244. 10.1016/j.promfg.2020.02.227.

  1. Anber, M. (2024) The Efficiency of Using Mineral Insulating Solutions in Buildings in Egypt, International Design Journal, Volume 14_Issue 1_Pages 371-379. DOI: 10.21608/idj.2023.249201.1099
  2. K.A. Cort, J.A. McIntosh, G.P. Sullivan, T.A. Ashley, C.E. Metzger, N. Fernandez, (2018) Testing the Performance and Dynamic Control of Energy-Efficient Cellular Shades in the PNNL Lab Homes [Online], Office of Scientific and Technical Information (OSTI), https://doi.org/10.2172/1477792.
  3. C. Shum & L. Zhong (2023) A review of smart solar shading systems and their applications: Opportunities in cold climate zones, Journal of Building Engineering 64 (2023) 105583, ELSEVIER.
  4. Alwetaishi M., Al-Khatri H., Benjeddou O., Shamseldin A., Alsehli M., Alghamdi S., Shrahily R., (2021). An investigation of shading devices in a hot region: A case study in a school building, Ain Shams Engineering Journal, Volume 12, Issue 3, pp. 3229-3239, ISSN 2090-4479, https://doi.org/10.1016/j.asej.2021.02.008.
  5. Dev, G.; Saifudeen, A.; Sathish, A. (2021) Facade control systems for optimal daylighting: A case of Kerala. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 2021, 850, 012014.
  6. Joshi, Neha & Patki, Pradnya. (2022). Relationship of shading devices and its effects on daylight in Commercial buildings in Pune. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 1084. 012079. 10.1088/1755-1315/1084/1/012079.
  7. A Nocente et al ( 2021) Comparative field tests of an electrochromic shading device - thermal and visual comfort . J. Phys.: Conf. Ser. 2069 012222. doi:10.1088/1742-6596/2069/1/012222
  8. Hoof, Joost & Mazej, Mitja & Hensen, Jan. (2010). Thermal comfort: Research and practice. Frontiers in Bioscience. 15. 765-788. 10.2741/3645.
  9. Asim Ahmad, Om Prakash, Anil Kumar, S.M. Mozammil Hasnain, Puneet Verma, Ali Zare, Gaurav Dwivedi, Anukul Pandey, “Dynamic analysis of daylight factor, thermal comfort and energy performance under clear sky conditions for building: An experimental validation”, Materials Science for Energy Technologies,Volume 5,2022,Pages 52-65,ISSN 2589-2991, https://doi.org/10.1016/j.mset.2021.11.003.
  10. Ruck, N. & Aschehoug, Øyvind & Aydinli, Samil & Christoffersen, Jens & Edmonds, Ian & Jakobiak, Roman & Kischkoweit-Lopin, M. & Klinger, M. & Lee, Eleanor & Courret, Gilles & Michel, L. & Scartezzini, Jean-Louis & Selkowitz, Stephen. (2000). Daylight in Buildings - A source book on daylighting systems and components.
  11. Selkowitz, Stephen & Aschehoug, Øyvind & Lee, Eleanor (2003). Advanced Interactive Facades - Critical Elements for Future GreenBuildings?. the annual USGBC International Conference and Expo, November 2003. LBNL-53876.
  12. A. W. &. Fatma Fathy, "A parametric approach for achieving optimum daylighting performance through solar screens in desert climates," Journal of Building Engineering, vol. 3, pp. 155-170, 2015.

 W. P. &. A. M. A. Jianxin Hu, "Using diva for assessing climate-based leed daylight credit," in The 43rd Annual National Solar Conference, 2014.

 Gugliermetti, F. & Bisegna, Fabio. (2005). Static and dynamic daylight control systems: Shading devices and electrochromic windows. IBPSA 2005 - International Building Performance Simulation Association 2005.

 Galal, Omar & Sailor, David & Mahmoud, Hatem. (2020). The impact of urban form on outdoor thermal comfort in hot arid environments during daylight hours, case study: New Aswan. Building and Environment. 184. 107222. 10.1016/j.buildenv.2020.107222.

 V. Costanzo, R. Yao, E. Essah, L. Shao, M. Shahrestani, A.C. Oliveira, M. Araz, A. Hepbasli, E. Biyik, “A method of strategic evaluation of energy performance of Building Integrated Photovoltaic in the urban context”, Journal of Cleaner Production, Volume 184,2018, Pages 82-91, ISSN 0959-6526, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.02.139.

 Maria Konstantoglou, Aris Tsangrassoulis, (2016)  Dynamic operation of daylighting and shading systems: a literature review, Renew. Sustain. Energy Rev. 60, 268–283.

 Luo, Z., Sun, C., Dong, Q., & Yu, J. (2021). An innovative shading controller for blinds in an open-plan office using machine learning. Building and Environment, 189, 107529. doi:10.1016/j.buildenv.2020.10752