يشير تصميم الراحة الحرارية إلى ممارسة إنشاء بيئات داخلية تعمل على تحسين الراحة الحرارية البشرية، وتقليل الانزعاج الناجم عن درجات الحرارة القصوى. ظهرت العديد من التطورات في مواد وتقنيات البناء في السنوات الأخيرة بهدف تحسين الراحة الحرارية. تتضمن بعض هذه التطورات ما يلي:
1. المواد المتغيرة الطور (PCM): PCM هي مواد يمكنها تخزين وإطلاق كميات كبيرة من الطاقة في شكل حرارة كامنة. فهي قادرة على امتصاص الحرارة الزائدة خلال الفترات الدافئة وإطلاقها خلال الفترات الباردة، وبالتالي استقرار درجات الحرارة في الأماكن المغلقة. يمكن دمج PCM في مواد البناء مثل ألواح الجدران والأسقف والأرضيات، مما يعزز كتلتها الحرارية ويحسن الراحة الحرارية.
2. المواد الحرارية: تظهر هذه المواد تغيرات لونية قابلة للعكس استجابة لتغيرات درجات الحرارة. من خلال دمج الأصباغ أو الطلاءات الحرارية في عناصر البناء مثل النوافذ والجدران، يمكن للمرء التحكم ديناميكيًا في اكتساب الحرارة الشمسية والوهج. يمكن أن تصبح هذه المواد داكنة أو فاتحة اللون استجابة للتغيرات في درجات الحرارة، مما يقلل الحاجة إلى أجهزة التظليل الخارجية والإضاءة الاصطناعية.
3. عزل عالي الأداء: ساهمت مواد العزل المحسنة في تعزيز كفاءة استخدام الطاقة في المباني بشكل كبير مع تحسين الراحة الحرارية. توفر مواد العزل المتقدمة مثل ألواح العزل الفراغي (VIPs) والإيروجيل مقاومة حرارية أعلى بكثير مقارنة بالعوازل التقليدية. ويمكن استخدام هذه المواد في الجدران والأسقف والنوافذ، تقليل انتقال الحرارة والحفاظ على درجات حرارة داخلية مريحة.
4. النوافذ الذكية: تتمتع النوافذ الذكية أو القابلة للتحويل بالقدرة على تعديل كمية الضوء والوهج والحرارة التي تدخل المبنى. تستخدم هذه النوافذ تقنيات مثل الأجهزة الكهروضوئية أو الجسيمات المعلقة أو أجهزة الكريستال السائل لضبط لونها أو شفافيتها بناءً على الظروف الجوية الخارجية أو تفضيلات المستخدم. ومن خلال التحكم الديناميكي في الإشعاع الشمسي، تساهم النوافذ الذكية في الحفاظ على الراحة الحرارية المثالية مع تقليل الاعتماد على أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC).
5. أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الفعالة: التدفئة، والتهوية، وشهدت أنظمة تكييف الهواء (HVAC) تطورات تكنولوجية كبيرة تهدف إلى تحسين الراحة الحرارية وكفاءة الطاقة. على سبيل المثال، تسمح أنظمة تدفق التبريد المتغير (VRF) بالتحكم الدقيق في درجة الحرارة في المساحات الفردية، مما يضمن الراحة الحرارية الشخصية مع تقليل الاستهلاك الإجمالي للطاقة. بالإضافة إلى ذلك، تقوم أنظمة تهوية استعادة الطاقة (ERV) باسترداد وتبادل الحرارة بين الهواء الداخل والخارج، مما يحسن جودة الهواء الداخلي دون المساس بالراحة الحرارية.
6. استراتيجيات التصميم السلبي: تتضمن استراتيجيات التصميم السلبي دمج ميزات بناء محددة لتحسين الراحة الحرارية دون الحاجة إلى أنظمة ميكانيكية معقدة. تقنيات مثل التهوية الطبيعية، وأجهزة التظليل، ويمكن لتوجيه المبنى تسخير الموارد الطبيعية مثل الرياح وأشعة الشمس لتوفير التبريد والتدفئة، وتعزيز الراحة الحرارية على مدار العام.
تهدف هذه التطورات مجتمعة إلى تعزيز الراحة الحرارية مع تقليل استهلاك الطاقة والاعتماد على أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التقليدية. ومن خلال استخدام المواد الذكية والتقنيات المبتكرة، يمكن للمباني تنظيم درجة الحرارة بشكل أفضل، وتحسين جودة الهواء الداخلي، وتزويد شاغليها ببيئات معيشة وعمل أكثر راحة واستدامة.
تاريخ النشر: