أول دراسة علمية عن البصمة الكربونية لمشروع الإسكان الاجتماعي في القاهرة الكبرى

كتب : محمد كامل

من الضروري عند إنشاء مدن جديدة أن يتم مراعات الأبعاد البيئية لتعمل على عدم الاضرار بالمناخ، وتصميم المباني ، بحيث تساهم في خفض معدل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون في ظل تزايد الأزمات العالمية الناتجة من تحديات المناخ، والذي لم يعد تأثيره بالقليل على العالم المعاصر وعادة ما تكون ظروف السكن في وحدات الإسكان الاجتماعي دون المستوى المطلوب ، والتي ترتبط غالبا بالتعرض العالي للملوثات الداخلية.

وبالتالي يتم تفادي الآثار الصحية السلبية ومع زيادة الوعي والتوجه العالمي نحو إنشاء مباني أكثر صداقة للبيئة، وتقلل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون، وتحقق جودة البيئة الداخلية، كان لابد من إنشاء مباني سكنية صديقة وتحافظ على البيئة؛ بدايةً من معالجتها للغلاف الخارجي وتطبيق متطلبات كود الطاقة للمباني السكنية حتى تحقق النتيجة المرجوة في المساهمة في خفض انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون .

يقول د. محمود عطية ود. سماح صبحي بقسم الهندسة المعمارية معهد أكتوبر العالي للهندسة والتكنولوجيا بالسادس من أكتوبر، إن مشكلة الدراسة هي زيادة معدل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون لوحدات الإسكان الاجتماعي بكميات عالية نتيجة عدم كفاءة الغلاف الخارجي للمبنى، وعدم تطبيق كود الطاقة للمباني السكنية.

وأضافا، لذا تهدف الدراسة الى تخفيض معدل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون لوحدات الإسكان الاجتماعى بمعالجة الغلاف الخارجي واستخدام العزل الحراري للحوائط وإختيار نوع زجاج مزدوج مخفض للإنبعاث low – e يعمل على خفض إنبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون وذلك باستخدام المحاكاه الحاسوبية ببرنامج Design 6.0 Builder لنموذج وحدات الإسكان الإجتماعي بمدينة السادس من أكتوبر بمحافظة الجيزة مع مراعاة المحددات التصميمية والمتغيرات مثل التوجيه ونوع الزجاج المستخدم ومواد البناء المستخدمة في الغلاف الخارجي.

تقييم الأداء الحراري للوحدات السكنية

وأوضحا د. محمود , د. سماح يعد تقييم معدل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون لوحدات الإسكان الاجتماعي مؤشر لمدى تحقيق الفراغات لجودة البيئة الداخلية وللراحة الحرارية والتي تتأثر باختيار المواد والتي يجب أن يحققها الغلاف الخارجي وبعد توضيح الأسس الخاصة بالتصميم لوحدات الإسكان الاجتماعي وتحليل مواد البناء المستخدمة فيها ، يتم عمل مقارنة لبيان مدى تحقيق العزل الحراري والمواد المستخدمة في الغلاف الخارجي للراحة الحرارية وجودة البيئة الداخلية داخل وحدات الاسكان الاجتماعي وذلك بهدف تحقيق تخفيض معدل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون لوحدات الإسكان الاجتماعي.

وأضاف د. محمود , د. سماح أن مدينة السادس من أكتوبر الجديد تقع في محافظة الجيزة وتتبع إقليم القاهرة الكبرى حيث يعد من الاقاليم ذات المناخ الحار الجاف وعدم معالجة مباني وحدات الإسكان الاجتماعي كمعالجات بيئة نتج عنها عدم توفير الراحة الحرارية وجودة البيئة الداخلية داخل الفراغات في وحدات الإسكان الاجتماعي والتي أثرت سلبا على المستخدم.

الخريطة السيكرومترية

ومن خلال تحليل البيانات المناخية لمنطقة السادس من أكتوبر تم استخدام الخريطة السيكرومترية والتي توضح العلاقة بين درجة الحرارة والرطوبة النسبية على المحور الافقي والرأسي على التوالي والتعرف على خصاص مناخ القاهرة الكبرى بتحديد منطقة الراحة الحرارية بالنسبة إلى درجة الحرارة والرطوبة، فضلا عن نسبة الاشغال وما تشمله من نوع الملابس ومستوى النشاط.

ولفتًا د. محمود , د. سماح الى أنه باستخدام منهجية المحاكاة يتم ادخال مواصفات وأبعاد المبني على برنامج Design 6.0 Builder وتكوين مجسم ونموذج محاكاه يحاكي واقع المبني بحيث يحاكي هذا المجسم معدل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون لوحدات الاسكان الاجتماعي في المبني.

وقال د. محمود، إنه من خلال محاكاة أربعة حالات أظهرت النتائج أن أعلى معدل لانبعاثات غاز co2 لنموذج وحدة الاسكان الاجتماعي في الحالة الأولى وهي سمك الحائط للغلاف الخارجي ۱۲ سم طوب احمر وزجاج مفرد شفاف 3 مم وبدون تطبيق كود الطاقة بوضع عزل حراري على السطح وعلى الحوائط فكان معدل انبعاث غاز co2 ٦١,٢٥٨ طن لكل متر ٢ / في السنة.

كما تشير نتائج الحالة الثانية، وهي سمك الحائط للغلاف الخارجي ٢٥ سم طوب احمر وزجاج مفرد شفاف 3 مم فإن معدل انبعاثات غاز co2 انخفض الى 40.191طن لكل متر ٢ / في السنة بمعدل ٢٠٠٥٦٧ طن لكل متر ٢ / في السنة بنسبة 34 % عن حالة الأساس.

وتشير نتائج الحالة الثالثة، وهي في حالة إضافة عزل حراري8 سم للسطح وسمك الحائط ٢٥ سم طوب أحمر وعزل حراري 6 سم على الحوائط وزجاج شفاف 3 مم مفرد فإن معدل إنبعاثات غاز co2 انخفض الى 33.28 طن لكل متر ٢ / في السنة بمعدل 27.978 طن لكل متر ٢ / في السنة بنسبة 46 % عن حالة الأساس ، وتشير نتائج الحالة الرابعة وهي في حالة إضافة عزل حراري 8 سم للسطح وسمك الحائط ٢٥ سم طوب أحمر وعزل حراري 6 سم على الحوائط و زجاج 6 مم مزدوج عاكس فإن معدل انبعاثات غاز co2 انخفض الى ٢٩٠٦ طن لكل متر ٢ / في السنة بمعدل 31,658 طن لكل متر ۲ في السنة بنسبة ٥٢ % عن حالة الأساس .

النتائج والتوصيات

أظهرت النتائج تأثير الأبعاد المعمارية وأبعاد مواد البناء ، وتأثيراتها على الراحة الحرارية و معدل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون من خلال معالجة الغلاف الخارجي، وبالتالي اثبات صحة الفرضية وهي إستخدام العزل الحراري والزجاج المزدوج 6 مم المخفض للانبعاث E Glass_ Low في الغلاف الخارجي لوحدات الإسكان الإجتماعي يعمل على تخفيض انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون بنسبة تزيد عن 50 % عن حالة الأساس .

التوصيات:

أختتم د. محمود , د. سماح في هذا البحث قدمنا نتيجة المحاكاة الطريقة المعالجة المطلوبة لوحدات الاسكان الاجتماعي في إقليم القاهرة الكبرى لخفض إنبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون، وهي إختيار التوجيه المناسب وهو توجيه ( الشمال ) حيث أقل معدل لانبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون ويجب تطبيق كود الطاقة للمباني السكنية والعمل على معالجة الغلاف الخارجي لوحدات الإسكان الاجتماعي باستخدام سمك حائط لا يقل عن ٢٥ سم طوب أحمر، وعزل حراري 6 سم مع إستخدام زجاج مخفض للانبعات low – e مزدوج مع عزل حراري للسطح بسمك لا يقل عن اسم الدور الأخير، وذلك لتحسين أداء الطاقة لوحدات الإسكان الإجتماعي في إقليم القاهرة الكبرى .