A MODEL OF NEAR-ZERO ENERGY HOME (nZEH) USING PASSIVE DESIGN STRATEGIES AND PV TECHNOLOGY IN HOT CLIMATES
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
شهدت السنوات الأخيرة زيادة عظيمة في التوجه لاستخدام الطاقة في المملكة العربية السعودية. وقد أصبح القطاع السكني مسؤولا عما يزيد عن نصف استهلاك الطاقة في العام لجميع القطاعات. ولذلك استدعت الحاجة الى مبادرة لتوفير استخدام الطاقة في هذا القطاع بوسائل عديدة. ومن هذا المنطلق فإن هذه الدراسة تركّز على التحقيق والبحث في الاستراتيجيات الممكنة في ضوء المفاهيم التي يشار اليها بتصميم مبنى ذو اجمالي طاقة تقترب من الصفر. تم دراسة مبنى سكني لعائلة واحدة من مباني الأساتذة في جامعة الملك فهد للبترول والمعادن من أجل إنجاز هذا البحث، و يتكون المسكن المستقل (فيلا) من دورين بها أربع غرف نوم، يحاكي تصاميمها شريحة من المباني السكنية المستقلة الشائعة في المنطقة. تمّ متابعة وقياس استهلاك الطاقة لهذا المسكن على مدى ثلاثة أشهر خلال فصل الصيف من شهر يوليو إلى شهر أغسطس. كما تم تطوير نموذج محاكاة للحالة المبدئية للمسكن وتم التحقق من هذا النموذج باستخدام بيانات استهلاك الطاقة الفعلية له. ثم توظيف ثلاث مجموعات من الاستراتيجيات في تحسين الأداء الحراري للمسكن هي: أساليب التصميم السلبية، الكودات (النظم) القياسية ذات العلاقة، وتكنولوجيا الطاقة المتجددة. تتألف استراتيجيات الطاقة السلبية من الأسقف الخضراء، أنظمة الجدران المغلقة ذات التهوية, والأسقف المائلة، والعزل الحراري للفواصل, والتغطيات الخارجية. وقد ساعدت هذه البدائل على تقليل الاستهلاك السنوي للطاقة للمبنى بمقدار 17.2%. وقد استخدمت النسخة الاحدث من الكود الدولي لحفظ الطاقة (IECC 2012) جنبا إلى جنب مع المعايير القياسية للجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء(ASHRAE) 62.2 للتهوية. وقد ساعد استخدام هذه النظم والمعايير القياسية على تقليل الاستهلاك السنوي للطاقة للمبنى بمقدار 31.1%. كما تم أيضا استغلال الخلايا الكهرو شمسية للحد من استخدام الكهرباء من الشبكة العامة لتغطية أحمال الطاقة للمسكن. وقدمت هذه التقنيّة 24.7% من الاجمالي السنوي للطاقة المستهلكة للمسكن. وكخلاصة شاملة، فإن استخدام التقنيات الآنف ذكرها أظهر توفيراً باستهلاك الطاقة بمقدار 70.7% وبما يقلل مؤشر الطاقة للمنزل من 162.9(كيلوواط ساعة متر2 سنة) إلى 47.7 (كيلوواط ساعة متر2 سنة). ورغم وجود العديد من المحررات في تطبيق البحث ولكنه يمثل خطوة ومبادرة أولى في المملكة العربية السعودية. ويبرهن مفهوم واستراتيجيات المبنى ذو الطاقة الاجمالية التي تقترب من الصفر على نهج المسؤولية الاجتماعية في تحقيق أداء استهلاكي للطاقة يقترب من الصفر لمسكن قائم.