يلعب تصميم النوافذ دورًا حاسمًا في الاستفادة من التدفئة أو التبريد السلبي لتقليل استهلاك الطاقة في المبنى. فيما يلي التفاصيل حول تصميمات النوافذ المختلفة التي يمكن أن تساعد في هذا:
1. التوجيه والوضع: يمكن أن يؤدي التوجيه والوضع المناسب للنافذة إلى زيادة اكتساب الطاقة الشمسية خلال فصل الشتاء (التدفئة السلبية) مع تقليلها خلال الصيف (التبريد السلبي). تلتقط النوافذ المواجهة للجنوب معظم ضوء الشمس في نصف الكرة الشمالي، بينما تفضل النوافذ المواجهة للشمال في نصف الكرة الجنوبي. يجب أن تكون النوافذ المواجهة للشرق والغرب محدودة لأنها قد تؤدي إلى اكتساب الحرارة أو أحمال التبريد المفرطة.
2. حجم النافذة والتزجيج: تسمح النوافذ الأكبر حجمًا باكتساب المزيد من الحرارة الشمسية، مما يفيد التدفئة السلبية. لكن، تعد موازنة حجم النافذة أمرًا بالغ الأهمية لمنع ارتفاع درجة الحرارة في الأشهر الأكثر دفئًا. يمكن للنوافذ الصغيرة المتعددة توزيع الضوء والحرارة بشكل متساوٍ. يعمل الزجاج المزدوج أو الثلاثي مع الطلاءات منخفضة الانبعاث (low-e) على تعزيز العزل، مما يقلل من انتقال الحرارة عبر النوافذ.
3. أجهزة النوافذ المتدلية والتظليل: يمكن لعناصر التظليل الخارجية مثل النوافذ المتدلية أو المظلات أو فتحات التهوية أن تحجب أشعة الشمس المباشرة في الصيف بينما تسمح بذلك خلال فصل الشتاء. تمنع هذه الأجهزة اكتساب الحرارة المفرطة والوهج، مما يعزز التبريد السلبي. تتيح أجهزة التظليل القابلة للتعديل إمكانية التخصيص بناءً على زوايا ضوء الشمس الموسمية.
4. التهوية والنوافذ القابلة للتشغيل: يتيح دمج النوافذ القابلة للتشغيل، مثل النوافذ ذات الأبواب أو المظلة، إمكانية التحكم في التهوية الطبيعية. عبر تهوية، حيث يتم فتح النوافذ على جوانب متقابلة أو على ارتفاعات مختلفة، مما يسهل دوران الهواء والتبريد. يمكن أن يؤدي وضع النافذة بشكل مناسب لالتقاط الرياح السائدة إلى تحسين التهوية الطبيعية.
5. الكتلة الحرارية ومواد النوافذ: يمكن للكتلة الحرارية، مثل الجدران الخرسانية أو البناء، أن تمتص الحرارة وتخزنها أثناء النهار وتطلقها ليلاً. يؤدي وضع النوافذ بالقرب من عناصر الكتلة الحرارية إلى زيادة الاستفادة من التدفئة والتبريد السلبي. بالإضافة إلى ذلك، يؤثر اختيار مواد النوافذ على كفاءة استخدام الطاقة. المواد ذات خصائص العزل العالية، مثل إطارات الفينيل أو الألياف الزجاجية، تقلل من انتقال الحرارة.
6. الطلاءات منخفضة الانبعاث (منخفضة e): تساعد الطلاءات منخفضة الانبعاث على زجاج النوافذ في التحكم في اكتساب الحرارة أو فقدانها من خلال عكس أطوال موجية معينة من الإشعاع الشمسي. في المناخات الباردة، تم تصميم الطلاءات منخفضة الانبعاث للاحتفاظ بالحرارة الداخلية عن طريق عكسها مرة أخرى إلى الداخل، مما يقلل من فقدان الطاقة. وفي المناخات الأكثر دفئًا، تعمل الطلاءات منخفضة الانبعاث على تقليل اكتساب حرارة الشمس عن طريق عكسها مرة أخرى إلى الخارج.
7. الختم والعزل: يعد الختم والعزل المناسبين حول إطارات النوافذ والأوشحة والزجاج أمرًا بالغ الأهمية لتقليل تسرب الهواء غير المرغوب فيه وانتقال الحرارة. تمنع عوامل الطقس والسد والإطارات المعزولة المسودات، مما يحسن كفاءة الطاقة.
من المهم ملاحظة أن تصميم النوافذ الأكثر فعالية للتدفئة أو التبريد السلبي يعتمد على عوامل مثل المناخ واتجاه المبنى وأنماط الطقس المحلية. يمكن أن تساعد استشارة مهندس معماري أو متخصص في الطاقة في تحديد التصميم الأمثل للنوافذ لمبنى معين.
تاريخ النشر: