حلول الطاقة والهندسة المعمارية

من الإحتياجات الأساسية في حياة البشر هي وجود الطاقة، إذ أنها جزء لا يتجزء من حياته.

حيث أن مصادرها العديدة ومدى وفرتها هما اللذان يحددان نمط حياة المجتمع، ومدى تقدمه وتطوره.

بالإضافة إلى ذلك أنه لا وجود للتنمية بدون توافر الطاقة.

فيما يستدعي إزدياد الطلب على الطاقة وإرتفاع نسبة التلوث البيئي بشكل ملحوظ.

وأيضًا قلة ومحدودية مخزون موارد الطاقة الأحفورية، إستحداث أنظمة دقيقة في إستهلاك الطاقة.

هذا بالإضافة إلى ابتكار وتطوير وسائل حديثة، لاستغلال وتوظيف مصادر الطاقة البديلة، وأهمية اتجاهات العمارة البيئية الحديثة .

العمارة والطاقة الشمسية

وقد يرتكز البناء المصمم طبقًا لقواعد الطاقة الشمسية، على ركنين رئيسين أساسين، والتي نستطيع تسميتها بـ”مجالات التصميم الصغرى”.

والتي تضم غلاف البناء الخارجي، والذي يكون مسؤولًا بشكل اساسي عن اتجاه سير الطاقة الحرارية بين الخارج والداخل وبالعكس.

وتظهر هنا أهمية مواد البناء وخواصها الفيزيائية، وتركيبة مكونات الجدار الخارجي والنوافذ والفتحات، ويلعب توجيه المبنى دورًا اساسيًا مهمًا جدًا.

مجالات التصميم الكبرى

وهي تتمثل في المجال الواقع بين الغلاف الخارجي البناء والحدود المناخية أو الإقيليمية، بمحيط المنطقة الواقع فيها المبنى.

والتي تضم علاقة المبنى وترابطه مع المباني المحيطة به، والتي تكون حوله وأيضًا أسلوب تخطيط هذه المدينة .

ولقد ظهرت من خلال ذلك نظرية هامة تخص بالذكر، توظيف وتسخير الطاقة الشمسية في عملية التصميم.

فالمباني التي صممت وفقا لقواعد توظيف آليات وتقنيات الطاقة الشمسية، فإنها تكون الشرط الرئيسي والمؤهل الأساسي.

وذلك من اجل تصميم وانشاء مدن بقواعد متكاملة، لكي نتمكن من توظيف الطاقة الشمسية.

وفي ذات الوقت بإمكان المدن المصممة وفقًا لقواعد استعمال الطاقة الشمسية، أن تؤمن توظيفا مثاليًا لتقنيات الطاقة الشمسية في هذه المباني .

أهم مجالات إستعمال الطاقة الشمسية

يعد الإستخدام المناسب والملائم لتقنيات الطاقة الشمسية، بالإضافة إلى الأمور المتبعة في حال البناء في المناطق الحارة، من أهم مجالات إستخدام الطاقة الشمسية في المباني.

هذا بالإضافة إلى تحسين كفاءة عمل الوحدات الفعالة  لتقنيات الطاقة الشمسية .

يوجد صنفان من وحدات اللواقط الشمسية :

الثرموضوئية والكهروضوئية

وكلاهما يستقبل طاقة الاشعاع الشمسي ويقوم بتحويلها الى نوع اخر من الطاقة .

حيث نجد أن الطاقة الشمسية تحولت إلى طاقة كهربائية نستطيع تخزينها أو إستعمالها بشكل مباشر، وذلك من خلال العمليات الكهروضوئية.

أما عن العمليات الثرموضوئية فبواسطتها يمكن أن يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية.

والتي بإمكاننا تخزينها لكي نستخدمها لاحقًا أو نوزعها ونستخدمها مباشرة.

أو بإستطاعتنا أيضًا تحويلها إلى طاقة أخرى، كالطاقة الكهربائية وذلك من خلال توليد بخار يعمل على تدوير مراوح التوربينات.

التصميم الشمسي بين الطاقة والعمارة

تأصل تصميم الطاقة الشمسية في العمارة الحديثة والمعاصرة في تحول المهنة المستدامة.

حيث نجد أن هناك علاقة وثيقة تربط بين الهندسة المعمارية، والطاقة بالإستراتيجيات والأداء السلبي، وذلك من خلال طرق وابتكارات حديثة في التكنولوجيا.

فقد يتمحور الهدف الأساسي من التصميم الشمسي بشكل رئيسي، حول إعادة تشكيل المدن والهندسة المعمارية في مختلف أنحاء العالم.

وذلك كوسيلة نبدأ فيها لمعالجة أزمة المناخ التي يعاني منها العالم اجمع، بالإضافة إلى انبعاثات الغازات الدفينة .

فكان هدف العمارة الأساسي لسنوات عديدة هو حمل الطاقة مع السعر إلى التركيز على تقليل الطاقة التي تحتاجها المباني للتبريد، التهوية، التدفئة، والإضاءة .
وفي الفترات الاخيرة الماضية أصبح انشاء مباني موفرة الطاقة طلبًا يتزايد مع مرور الوقت.

حيث أن تصميم هذه المباني له ميزات كثيرة من ضمنها، تقليل الطاقة المطلوبة فعليًا وزيادة مواد كثيرة الاستهلاك للطاقة اللازمة لبنائها.

وفي الوقت الحالي عزم المهندسون المعماريون والمصممون في كافة أنحاء العالم، على اتخاذ خطوات للتقليل من كمية الطاقة التي تستهلكها المباني الجديدة للحد الأدنى.

للاطلاع على المزيد من الأخبار المعمارية

الكشف عن ناطحة سحاب ملتوية مصممة على غرار فلاتيرون