يأتي المقال التالي من الفرع السادس للمعلومات، الكاتب: لان تيان_Brian

طاقة التشغيل هي الطاقة اللازمة لتشغيل المبنى -- الإضاءة، والتدفئة والتبريد، والأجهزة الكهربائية، وغيرها. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على الاستخدام الفعلي للطاقة في المبنى، وبعض هذه العوامل يُحدَّد عادةً في مراحل التصميم اللاحقة ---- على سبيل المثال: سماكة العزل الخارجي للمبنى، وتظليل النوافذ، وكفاءة أنظمة التكييف والتهوية.

ومع ذلك، بعض الخيارات الرئيسية -- مثل شكل المبنى، والمواد الأساسية للجدران والأسقف، ونسبة النوافذ إلى الجدران -- تُتَّخذ في وقت مبكر من عملية التصميم، عادةً قبل انضمام خبراء الطاقة إلى المشروع.

يستند هذا التحليل إلى نموذج ذكاء اصطناعي معقَّد تم تدريبه باستخدام محاكاة الطاقة المُستمدَّة من أداة تحليل الطاقة المتاحة كإضافة في Revit. لذلك، النتائج التي ترونها ليست محاكاة مباشرة لاستهلاك الطاقة، بل تقدير للاستخدام الفعلي للطاقة في المباني المقترحة. يمكنكم الاطلاع على مزيد من المعلومات حول تحليل الطاقة لهذا النموذج وعلى طريقة عمل نموذج التنبؤ هذا

1. كيفية إجراء التحليل  

للوصول إلى تحليل الطاقة السريع، انقر على أيقونة تحليل الطاقة في القائمة الرئيسية للتحليل في اللوحة اليمنى (يمكنكم رؤيتها في الفيديو أدناه -- تبدو كأنها ورقة شجر مع قابس كهربائي). لا يلزمكم النقر على أي شيء لتشغيله -- فالتحليل يُحدَّث تلقائيًا في كل مرة تعدّلون فيها المبنى أو تغيّرون المعطيات.

2. كيفية ضبط المعطيات  

يمكنكم ضبط إعدادات التحليل بالنقر على الرمز الموجود يمين الإعدادات. يمكنكم اختيار قيم محددة مسبقًا، تقتصر على التحليلات المتعمقة المدعومة حاليًا في Revit. يوضح الفيديو أدناه كيفية الوصول إلى لوحة الإعدادات. الإعدادات مرتبطة بالموقع، أي أنها تنطبق على كل المباني في الموقع. لا ندعم حاليًا إعدادات على مستوى الطبقات.    

   

              

قيم R وU  

تُختار القيم الافتراضية للجدران والأسقف لتمثيل مواد إسكان شائعة نسبيًا. تُعرَّف المواد بناءً على قدرتها على مقاومة الحرارة، معبَّرًا عنها بقيمة R. كلما ارتفعت قيمة R، زاد مقاومتها للتسرّب الحراري.

قيمة R هي ببساطة مقلوب قيمة U: R=1/U.    

تُعرف قيمة U بمعامل التوصيل الحراري، وهو مقياس لقدرة المادة على نقل الحرارة. تُستخدم قيمة R عادةً للأسطح المعتمة مثل الجدران والأسقف، بينما تُستخدم قيمة U للواجهات الزجاجية.

البيانات المناخية  

يلعب المناخ المحلي دورًا مهمًا في تحديد طاقة تشغيل المبنى. بالنظر إلى هذا العامل، نستخدم تصنيف ASHRAE المناخي لتقسيم المواقع إلى 17 منطقة مناخية مختلفة. بناءً على موقع مشروعكم، نكتشف تلقائيًا المنطقة المناخية التي ينتمي إليها ونستخدمها كمدخل للنموذج؛ ومع ذلك، يمكنكم تغيير هذا الاختيار.

ملاحظة مهمة: لا ندعم حاليًا المنطقة المناخية 0. هذه المنطقة أُدخِلت عام 2015 وتشمل أكثر المدن حرارة مثل مومباي وجاكرتا وأبوظبي. لا توجد أي مدن في الولايات المتحدة أو أوروبا ضمن المنطقة المناخية 0. ريثما ندعمها، سنقوم بتخصيص المواقع الواقعة في المنطقة 0 إلى المنطقة 1 وفق ما كان متبعًا قبل عام 2015.

3. كيفية تفسير النتائج  

يعرض هذا التحليل نتائج شدة استهلاك الطاقة، حيث يُقسَّم إجمالي استهلاك الطاقة التشغيلية للمبنى على إجمالي مساحة الاستخدام.

نشجعكم على استخدام هذا التحليل لفهم الفروق النسبية بين الأشكال الهندسية للمباني واختيارات المواد الرئيسية؛ هل أداء هذا الشكل أفضل من ذاك؟ هل يمكننا تعويض شكل مبنى أقل كفاءة بعزل أفضل وزجاج نوافذ محسَّن؟ ننصحكم باستغلال سرعة التحليل للتكرار السريع بين الخيارات وبناء الحدس بشأن تأثيرات شكل المبنى وأنظمة الأسقف والجدران والنوافذ.    

ملاحظة مهمة حول قابلية الاستخدام -- من حيث التأثير على الأداء الطاقي، بعض خصائص المبنى التي نحاكيها في تحليل الطاقة السريع أكثر تأثيرًا من غيرها.

تراص المبنى -- أو نسبة مساحة سطحه إلى حجمه، أو ببساطة إجمالي مساحة واجهاته -- هو العامل الأكبر في تحديد استهلاك الطاقة المبكر للمبنى. هذا يعني أن المباني الطويلة والنحيلة تحتاج طاقة أكثر. لتقليل استهلاك الطاقة، أبسط طريقة وأكثرها فاعلية هي جعل المبنى أكثر تراصًا. هذه الخاصية جديرة بالملاحظة هنا لأن تغييرها في مراحل لاحقة من التصميم هو الأغلى تكلفة.

بعد تحديد شكل المبنى، يكون لنسبة النوافذ ونوع زجاجها التأثير الأكبر. بديهيًا، رفع نسبة تغطية النوافذ للواجهة يُقلل من كفاءة المبنى الطاقية، بينما اختيار نوافذ منخفضة الطاقة (في التطبيق: "dblloe" أو "trploe") يُحسّن الأداء الطاقي للمبنى.

هياكل الجدران والأسقف عامل مهم أيضًا؛ ورغم أن خيار "بدون عزل" أسوأ من بقية الخيارات، فإن الفروق بين الخيارات الأخرى ليست كبيرة.

في المقطع التالي، نعرض كيف يؤثر تغيير نسبة النوافذ إلى الجدران ونوع الزجاج على طاقة تشغيل المبنى: المزيد من النوافذ يؤدي عادةً إلى طاقة تشغيل أعلى، لكن يمكنكم تعويض ذلك باختيار نوافذ ذات عزل أفضل.    

الخصائص الهندسية للمبنى تؤثر أيضًا بشكل كبير على استهلاك الطاقة. في المثال أدناه، دمج مبنيين -- مما يخفض فعليًا نسبة المساحة إلى الحجم -- يُحسّن الأداء بوحدة كيلوواط ساعة/م².    

4. Limitations  

تحليل الطاقة السريع يدعم المباني التي يمكن نمذجتها بشكل مبسَّط كمجموعة من المضلعات الممتدة. حاليًا، يعني هذا المباني الأساسية والمباني الخطية فقط.

نبذل جهدًا لدعم المباني التي لا يمكن تمثيلها بهذا النموذج المبسَّط، إذ سنُنشئ نموذجًا مبنيًا على الشبكة المثلثية للمبنى. سيُمكّننا هذا من دعم جميع المباني، مع أن دقة النموذج المبسَّط قد تتفاوت إذا لم يكن شكل المبنى قابلًا للوصف جيدًا كمجموعة مضلعات ممتدة.          
         
بالنسبة للشبكات المستوردة، لا يكتشف النموذج تلقائيًا النوافذ وأنواع الجدران. يجب ضبط ذلك يدويًا عبر تعديل إعدادات التحليل.    

تم تدريب النموذج على بيانات المباني السكنية متعددة الوحدات. هذا يعني أنه يفترض خطة تشغيل سكنية. لا يعني ذلك أنه لا يمكنكم استخدام التحليل لأنواع أخرى من المباني، لكن النتائج ستكون الأكثر دقة وموثوقية للمباني السكنية.

　

          

END

الآراء الواردة في هذا المقال تعبّر عن رأي الكاتب  حقوق النشر © Zhuwei Architectural Technology

يُحظر إعادة النشر دون تصريح

عند إعادة النشر يُرجى ذكر المصدر: Zhuwei Architectural Technology

      شركة Zhuwei للتكنولوجيا المعمارية هي شركة خدمات تقنية من طراز جديد، متخصصة في التحسين المتكامل للتصميم واستشارات BIM واستشارات التصميم المسبق الصنع. يجمع فريقنا مهندسين كبار من كبريات معاهد التصميم، ومديرين تنفيذيين سابقين في شركات عقارية، ومهندسي BIM ومهندسي تصنيع مسبق، ويقدم التحسين المتكامل للتصميم، والمراجعة الدقيقة للمخططات، واستشارات BIM مع تفصيل MEP، وخدمات التصميم المسبق الصنع.

      استشارات تحسين التصميم: نعمل امتداداً ومكملاً لإدارة التصميم لدى المطورين العقاريين، ونركز على الاستشارات والتحسين للمباني المدنية. عبر العملية بأكملها — أو في المراحل الرئيسية التي يحددها العميل — نضبط اقتصادية التصميم وعقلانيته وسلامته، ونزيل التكاليف غير الضرورية مع تحسين جودة المخططات بشكل قابل للقياس، محققين "تكلفة أقل وكفاءة أعلى".

      استشارات BIM: من خلال تقنيات البناء الرقمي، نساعد المصممين على تقليل الأخطاء ورفع الجودة في مرحلة التصميم، ونساعد المقاولين على توفير التكاليف وتخطيط تركيبات MEP عالية الجودة في مرحلة البناء، ونمد نماذج BIM إلى إدارة المرافق في مرحلة التشغيل — بالتعاون مع كبرى شركات البرمجيات.

      استشارات التصميم مسبق الصنع: تصميم كامل العملية على منصات BIM، باستخدام Revit وTekla لتفصيل مكونات PC. ترتبط هندسة المكونات وحديد التسليح بارامترياً — ما تراه هو ما تحصل عليه. نسلم مخططات جاهزة للثورة الصناعية 4.0 مع أطوال القص لكل قضيب حديد، ودعماً بإنترنت الأشياء لإنتاج مكونات PC وتخزينها ونقلها وتركيبها.

      يضم فريق خبرائنا كوادر من كبريات مؤسسات التصميم، بقاعدة تقنية راسخة وخبرة غنية في التصميم والتحسين المزدوج، مع قدرة تقنية ومستوى تحكم في صدارة القطاع.

—— هذا المقال مزامَن تلقائيًا من حساب WeChat الرسمي «Zhuwei Architectural Technology». اقرأ الأصل ——