تقييم استخدام المفردات المعمارية التراثية في العمارة المعاصرة باستخدام حساب ديناميكا الموائع

إعـداد

الحداد عبد العال ريم سامي

رسالة مقدمة الى كلية الهندسة جامعة القاهرة كجزء من متطلبات الحصول على درجة الماجستير

في عماريةـندسة المـاله

جامعة القاهرة –كلية الهندسة جمهورية مصر العربية –الجيزة

٢٠١٣

تقييم استخدام المفردات المعمارية التراثية في العمارة المعاصرة باستخدام

حساب ديناميكا الموائع

إعـداد الحداد عبدالعال ريم سامي

رسالة مقدمة الى كلية الهندسة جامعة القاهرةالحصول على درجة الماجستيركجزء من متطلبات

في

عماريةـندسة المـاله

تحت إشراف

العطار حامد محمد عصمت.د. أ أيمن حسان أحمد محمودد. .أ قسم الهندسة - العمارة دكتورأستاذ

كلية الهندسة -المعمارية بمصر البريطانيةجامعة ال

قسم الهندسة –العمارة دكتور ستاذ أالهندسةكلية - المعمارية

جامعة القاهرة

جامعة القاهرة –كلية الهندسة جمهورية مصر العربية –الجيزة

٢٠١٣

أ

داءـإه واالخالص والصبرعلماني أسمى معاني الحب الي من

ر نجاحيـسم ائهـن كان دعـى مـإل

وأمي يـأب

وقف بجانبي وتحمل معي الكثير وعلمني كيف يكون تحقيق الهدفن ـى مـإل

زوجي الغاليتامر.............

إلى من أعطوا للحياة حياة وبعثوا في قلبي كل االمال

مي ومصطفى

إلى من أحببت من كل قلبي وهم لي نعم األصدقاء

مروة الحداد وغادة ووسام

جـهد المـتواضعدي هذا الـأه.. ساعدني ووقف بجانبين ـل مـى كـإل

يكون علما ينتفع بهأن ل ـز وجـولى عـالمن ـم ةيـراج

ب

شكر وتقدير

أيمن حسانأتـقدم بالشـكر الجـزيل إلـى أسـتاذي الفـاضل الدكـتور

الـذي تـفضل باإلشـراف على البـحث

ً هذا إلخـراجادف ـاد هـدة و إرشـيهات سديـي وتوجـهد علمـن جـملكـل مـا قـدمه لـي عـرفانا المـطلوبةلصورة احث بـالب

محمد عصمتوأتـقدم بالشـكر إلـى الدكـتور

ترامـحواإل رقديـل التـك ينـم .. فـلهحث ـى هذا البـراف علـشالمـساهمة فـي اإلفضل بـتذي ـال

عباس الزعفراني الدكتوروأتـقدم بالشـكر إلـى

التخطيط العمراني جامعة القاهرةأستاذ التخطيط بكلية

، وبرحابتهتواضع العلماءبسماحته فأظهر ،من علم ومعلومات ما احتجتهكل ساعدني وقدم لي الذي رفينسماحة العا

نياعدـن سـل مـكإلى بالشكر وأتقدم

حثـذا البـمام هـة إلتـعلومات الالزمـبالم ـيون وزودنـالع ـي يـددم لـوق

رـص بالذكـخأو

مهندس ضياء ومهندس محمد عبدو ومهندس محمد مصطفى

معيدون بقسم هندسة طيران جامعة القاهرة

موظفي مكتبة قسم العمارة وموظفي شئون الدراسات العليا في كلية الهندسةو

فلهم مني جـزيل الشـكر

تقييم استخدام المفردات المعمارية التراثية في العمارة المعاصرة باستخدام حساب ديناميكا الموائع

ص

ملخص البحثمــــــــــــع زيــــــــــــادة عــــــــــــدد الســــــــــــكان واالحتيــــــــــــاج لبنــــــــــــاء مبــــــــــــاني متعــــــــــــددة الطوابــــــــــــق (أكثــــــــــــر مــــــــــــن دوريـــــــــــــن)، زاد االســـــــــــــتهالك العـــــــــــــام للطاقـــــــــــــة وبعـــــــــــــد المصصـــــــــــــم عـــــــــــــن اســـــــــــــتخدام الحلـــــــــــــول

يفاجـــــــــــأ فـــــــــــي بعــــــــــــض األحيـــــــــــان بمشــــــــــــاكل التراثيـــــــــــة، واذا حـــــــــــاول وقــــــــــــام باســـــــــــتخدامها فانــــــــــــه ال تــــــــؤدي الغـــــــــرض المطلـــــــــوب منهــــــــا، بـــــــــل وأحيانـــــــــا وأ بكفـــــــــاءة عديــــــــدة مثـــــــــل أنهــــــــا ال تعمـــــــــل

ــــــــــل مــــــــــن كفــــــــــاءة ــــــــــي ادخــــــــــال األتربــــــــــة مــــــــــثال للمبــــــــــاني أو تقل مــــــــــا تكــــــــــون ضــــــــــارة تتســــــــــبب فـــــــــــي ـــــــــــاهيم الت ـــــــــــد مـــــــــــن المف ـــــــــــت الدراســـــــــــات صـــــــــــالحية العدي ـــــــــــد أثبت ـــــــــــة. وق األجهـــــــــــزة الميكانيكي

ن. ولكــــــــــــي يقــــــــــــوم المعمــــــــــــاري ســــــــــــكن فــــــــــــي الماضــــــــــــي إلــــــــــــى االكانــــــــــــت أســــــــــــاس تصــــــــــــميم المـــــــة حولـــــــه ومـــــــن أهـــــــم العوامـــــــل البيئيـــــــة المـــــــؤثرة بعمـــــــل جيـــــــد البـــــــد مـــــــن ان يـــــــتفهم طبيعـــــــة البيئ

ـــــــــــــب دراســـــــــــــة علـــــــــــــى التصـــــــــــــميم هـــــــــــــو المنـــــــــــــاخ. والـــــــــــــتفهم التـــــــــــــام للظـــــــــــــواهر المناخيـــــــــــــة يتطلـــــــــــــاح وعوامـــــــــــــل عناصـــــــــــــره وهـــــــــــــي الحـــــــــــــرارة واالشـــــــــــــعاع والضـــــــــــــغط ودرجـــــــــــــة ـــــــــــــة والري الرطوب

ـــــــــع لحســـــــــاب ســـــــــرعة الهـــــــــواء تطبيـــــــــق ســـــــــوف يـــــــــتم دراســـــــــةو .اخـــــــــرى حســـــــــاب ديناميكـــــــــا الموائلتــــــــــــوفير كأحــــــــــــد الحلــــــــــــول الهامــــــــــــة )الملقــــــــــــف( أحــــــــــــد المفــــــــــــردات المعماريــــــــــــة التراثيــــــــــــة فــــــــــــي

ــــــــــــة وأيضــــــــــــا ــــــــــــاني بطــــــــــــرق طبيعي ــــــــــــة داخــــــــــــل المب ــــــــــــللالراحــــــــــــة الحراري ــــــــــــة ؤ بمقاســــــــــــات تنب دقيقــــــــــــف ــــــــــــة. هتجعــــــــــــل الســــــــــــتخدام للملق ــــــــــــي التصــــــــــــميمات الحديث ــــــــــــرة ف وكــــــــــــل هــــــــــــذا أهميــــــــــــة كبي

لــــــــذلك تنــــــــاول بــــــــالطبع قبــــــــل الخــــــــوض فــــــــي مرحلــــــــة التنفيــــــــذ واهــــــــدار الوقــــــــت والمــــــــال والجهــــــــد. .البحث شقـّين

ـــــــل ـــــــد مـــــــن المفـــــــاهيم الهامـــــــة مث ـــــــم توضـــــــيح العدي ـــــــه ت التصـــــــميم الشـــــــق النظـــــــري وفي

البيئـــــــــي وعالقتـــــــــه بالعمـــــــــارة التراثيـــــــــة والعوامـــــــــل المناخيـــــــــة التـــــــــي علـــــــــى أساســـــــــها أفـــــــــرزت أهـــــــــم ــــــــــم شــــــــــرح مفهــــــــــوم ديناميكــــــــــا الموائــــــــــع وتطــــــــــور فكرهــــــــــا ــــــــــم ت ــــــــــة التراثيــــــــــة ث المفــــــــــردات المعماري

عبر األزمنة وكيف تم تطبيق حلولها معماريا.

ـــــــد علـــــــى أحـــــــد المفـــــــردات تـــــــم تطبيـــــــق حســـــــاب ديناميكـــــــا الموائـــــــع أمـــــــا الشـــــــق التطبيقـــــــي فق في مبنى متعدد الطوابق. المعمارية التراثية وهو الملقف

ويبدأ الفصل األول بتناول مفهوم التصميم البيئي وشرح مبادئه وتحليلها من خالل االتجاهات المعمارية ويليه بعد ذلك الفصل الثاني ويكون تفصيلي عن العوامل البيئية التي أثرت على التصميم

خلقت له اتجاهات عديدة اختلفت مع اختالف كل بيئة سواء كانت عوامل طبيعية او عوامل البيئي و

تقييم استخدام المفردات المعمارية التراثية في العمارة المعاصرة باستخدام حساب ديناميكا الموائع

ض

اجتماعية. ثم يتم القاء الضوء على عالقة العمارة التراثية بالتصميم البيئي الستخالص نقاط هامة اهمها استنتاج مصفوفة بالمفردات المعمارية التراثية يتم دراستها باستفاضة وتصنيفها ومعرفةمفهومها العلمي حتى يسهل علينا اختيار أحد هذه المفردات لعمل التطبيق عليه. ثم يأتي بعد ذلك الفصل الثالث ويتناول ديناميكا الموائع ثم يلقي الضوء على أكثر طرق الحلول نجاحا وأسهلها

ويتم التركيز أيضا Computational Fluid Dynamicللمعماري وهي حساب ديناميكا الموائع على أهمية توظيف التطور التكنولوجي لصالح التصميم البيئي وتوضيح ما يمكن توفيره من وقت

أخد مع ذكر خاص ألهمية هذا في عملية تقييم استخدام وجهد ومال عن طريق الحاسب االلي. ذكر أغلب البرامج المستخدمة في هذا المجال، أما الفصلو (الملقف) المفردات المعمارية التراثية

أحد برامج حساب ديناميكا الموائع الرابع وهو الجزء الخاص بالشق التطبيقي فقد تناول تطبيق على أحد المفردات التراثية (الملقف). )برنامج االنسيز فلونت(

على مستوى المعماري والفرد النتائج والتوصيات الهامةوفي نهاية البحث، تم التوصل إلى بعض كمحاولة لتحقيق كفاءة التهوية داخل المباني عن طريق استخدام المفردات المعمارية التراثية في

ظل االحتياج للمباني متعددة الطوابق وكل ذلك في اطار الحفاظ على الطاقة.

تقييم استخدام المفردات المعمارية التراثية في العمارة المعاصرة باستخدام حساب ديناميكا الموائع

ط

المقدمه :يهـــــــــــدف التصـــــــــــميم البيئـــــــــــي إلــــــــــــى تـــــــــــوفير الراحـــــــــــة الحراريــــــــــــة للمســـــــــــكن باســـــــــــتخدام طاقــــــــــــات ـــــــــــــــل ـــــــــــــــى حقـــــــــــــــوق جي ـــــــــــــــاظ عل ـــــــــــــــالي الحف ـــــــــــــــة وبالت ـــــــــــــــة دون االضـــــــــــــــرار بالبيئ متجـــــــــــــــددة نظيف

متعـــــــــددة الطوابـــــــــقالمســـــــــتقبل، ولكـــــــــن ومـــــــــع زيـــــــــادة عـــــــــدد الســـــــــكان واالحتيـــــــــاج لبنـــــــــاء مبـــــــــاني ــــــــــــن زاد االســــــــــــتهالك العــــــــــــام للطاقــــــــــــة وبعــــــــــــد المصصــــــــــــم ــــــــــــر مــــــــــــن دوري عــــــــــــن اســــــــــــتخدام أكث

الحلــــــــــــول التراثيــــــــــــة، واذا حــــــــــــاول وقــــــــــــام باســــــــــــتخدامها فانــــــــــــه يفاجــــــــــــأ فــــــــــــي بعــــــــــــض األحيــــــــــــان بمشـــــــــاكل عديـــــــــدة مثـــــــــل أنهـــــــــا ال تعمـــــــــل وال تـــــــــؤدي الغـــــــــرض المطلـــــــــوب منهـــــــــا، بـــــــــل وأحيانـــــــــا ــــــــــل مــــــــــن كفــــــــــاءة ــــــــــي ادخــــــــــال األتربــــــــــة مــــــــــثال للمبــــــــــاني أو تقل مــــــــــا تكــــــــــون ضــــــــــارة تتســــــــــبب ف

األجهزة الميكانيكية.صالحية العديد من المفاهيم التي كانت أساس تصميم المسكن في الماضي وقد أثبتت الدراسات

إلى األن. ولكي يقوم المعماري بعمل جيد البد من ان يتفهم طبيعة البيئة حوله، ويعتبرالمناخ من أهم العوامل المؤثرة على المبنى حيث يؤثر على شكله وتوجيهه وألنه عامل أساسي في عملية

الريــاح والشمس). والتفهم التام للظواهر -ي ليحمي نفســه من عوامله (المطـرالبناء فاإلنسان يبنالمناخية يتطلب دراسة عناصره وهي الحرارة واالشعاع والضغط ودرجة الرطوبة والرياح وعوامل

اخرى لتكوين الظروف المناخية التي تؤثر على البيئة القريبة من األرض.واســــــــــــتخدام حســــــــــــاب طــــــــــــور فــــــــــــي الحاســــــــــــب االلــــــــــــي الت توظيــــــــــــف وتــــــــــــدرس الرســــــــــــالة كيفيــــــــــــة

محاولـــــــــــة لتالفــــــــــــي هــــــــــــذه المشــــــــــــاكل حيــــــــــــث لحســــــــــــاب حركــــــــــــة الهــــــــــــواء كديناميكـــــــــــا الموائــــــــــــع يمكـــــــــن التنبـــــــــؤ بمقاســـــــــات وحســـــــــابات قريبـــــــــة جـــــــــدا إلـــــــــى الواقـــــــــع، وكـــــــــل هـــــــــذا بـــــــــالطبع قبـــــــــل

الخوض في مرحلة التنفيذ واهدار الوقت والمال والجهد.ــــــــردات ــــــــى أيضــــــــا الرســــــــالة اســــــــتخدام مف ــــــــة مصــــــــنفة مــــــــن ضــــــــمن الحلــــــــول وتتبن ــــــــة تراثي معماري

البيئيـــــــــة كاتجـــــــــاه للعمــــــــــارة الشمســـــــــية الســـــــــالبة بحيــــــــــث تزيـــــــــد مـــــــــن كفــــــــــاءة التهويـــــــــة الطبيعيــــــــــة .)متكررأرضي وأربعة دور ( في المباني متعددة الطوابق

المشكلة البحثية :

نظرا الرتفاع مستوى المعيشة. وزيادة اإلحتياج الستخدام وسائل ميكانيكية لتحقيق الراحة الحرارية، كانت تستخدم زاد االستهالك العام للطاقة. وقد بعد المصمم عن استخدام الحلول التراثية التي

لمشاكل يمكن ق الراحة الحرارية بطرق طبيعية مثل الملقف والشخشيخة والفناء وأصبحت كل ايتحقل حلها بإستيراد المعالجات الحديثة بالغة التعقيد.

تقييم استخدام المفردات المعمارية التراثية في العمارة المعاصرة باستخدام حساب ديناميكا الموائع

ظ

وظهرت مشاكل متعددة. ومن التراثية مع زيادة الكثافة البنائية أصبح من الصعب استخدام الحلولو هذه الحلول المالقف التي توفر راحة حرارية ويمكن أيضا تطبيقها في المباني متعددة األدوار.

في تصميم هذه المالقف والتحقق من كفائتها وتحقيقها ألهدافها. لذلك ولكن تظهر صعوبة بالغةكان البد من البحث عن طريقة للتحقق من كفاءة المالقف ووسيلة تساعد على تصميمها بشكل

سليم.

حدود البحث: .للمباني ذات المالقفدراسة الصوتيات -١ للمباني المستخدم فيها الملقف.دراسة التصميم المعماري أو التصميم الداخلي -٢ القاهرة على مدار العام كله.بيئة بيئة مثل دراسة المالقف في -٣ دراسة التخطيط في المنطقة. -٤

أهداف البحث : الهدف الرئيسي للبحث:

دراسة امكانية توظيف الحاسب االلي لصالح التصميم البيئي بعمل اختبار للتصميم قبل -١بعد اختيار اي للفراغات الى النسب والمقاسات الصحيحة للوصولالبدء في مرحلة التنفيذ

من المفردات المعمارية سوف يتم اختياره والعمل عليه. األهداف الفرعية للبحث:

) بما يتوائم مع عمارة الملقف(تراثية المعمارية ال لمفرداتوٕاستخدام ادراسة إمكانية تطوير -١العصر الحديث ومتطلباته، وتقييم الظروف التي تصبح الحلول التقليدية في ضوئها قابلة للتطبيق تكنولوجيا واقتصاديا، وٕاذا تبع عملية التقييم إستبعاد لبعض هذه الحلول نتيجة

–فادة من المعرفة التي إنطوت عليها هذه الحلول ( الفناء لعدم مالئمتها فإنه يتم اإلستالملقف ) . وكل هذا في اطار عمل تصميمات معمارية تقع في منطقة الراحة الحرارية

وتوفيرا للطاقات والموارد التي بدأت تنضب. في المساكن دراسة امكانية توظيف أحد المفردات التراثية عن طريق الحاسب االلي -٢

.(دور أرضي وأربعة متكرر) متعددة الطوابقالمعاصرة

تقييم استخدام المفردات المعمارية التراثية في العمارة المعاصرة باستخدام حساب ديناميكا الموائع

ع

تساؤالت بحثية ويفرض البحث هنا عدة تساؤالت بحثية هامة

هل يمكن اعادة استخدام كل المفردات التراثية في العمارة المعاصرة؟ وان لم يكن كلها فما هي -١؟داهاهذه المفردات؟ وهل يمكن تطوير اح

التصميم البيئي؟في المفردات التراثية هي أهميةما -٢ ستخدام عند اهل يمكن للحاسب االلي أن يساعد للمصمم البيئي بالتنبؤ بنتائج صحيحة -٣

مفردات معمارية تراثية قبل الخوض في مرحلة التنفيذ؟

فرضيات البحثلمالئمتها لوظيفتها البيئية وسيتم التراثيةالمعمارية يمكن اعادة استخدام بعض المفردات -١

يمكن اإلستفادة من المعرفة التي و في الوقت الحالي التنفيذ لصعوبتهافياستبعاد بعضها نتيجة .الغير مالئمة إنطوت عليها المفردات

العمارة التراثية تمثل اتجاه معماري يندرج تحت أحد أهم أنواع التصميم البيئي. -٢بعض برامج عديدة تخدم اتجاهات مختلفة في الحياة ويمكن توظيفللحاسب االلي برامج -٣

لخدمة التصميم البيئي بعمل اختبارات في مرحلة التصميم بدال من اهدار الوقت الحاسب االلي .والجهد والمال

تقييم استخدام المفردات المعمارية التراثية في العمارة المعاصرة باستخدام حساب ديناميكا الموائع

غ

هيكلية البحث

لتصميم البيئي وأنواع العمارة االول: ا فصلال البيئية

العوامل البيئية والمفردات التراثيةالباب الثاني:

ديناميكا الموائعحساب الباب الثالث:

الباب الرابع: تطبيق حساب الموائع على احدى

المفردات التراثية

النتائج والتوصيات

تقييم استخدام المفردات المعمارية التراثية في العمارة المعاصرة باستخدام حساب ديناميكا الموائع

ف

منهجية البحث:لتحقيق أهداف البحث يتم اتباع منهج يقوم على تكامل محورين من محاور العمل، المحور النظري

لثالث ثم المرحلة التحليلي والمحور التطبيقي. وتشمل المرحلة النظرية على الفصل االول والثاني وا الفصل الرابع. جاءتالتطبيقة التي

النظري التحليلي يبدأ بتناول مفهوم التصميم البيئي وشرح مبادئه وتوضيح اتجاهاته المحور المعمارية ويليه بعد ذلك فصل تفصيلي عن تعريف المؤثرات البيئية التي أثرت على التصميم البيئي وخلقت له اتجاهات عديدة اختلفت مع اختالف كل بيئة سواء كانت عوامل طبيعية او

ثم يأتي فيوضح عالقة العمارة التراثية بالتصميم البيئي الستخالص نقاط هامة عوامل اجتماعية.وتصنيفها ومعرفة مفهومها المعمارية التراثية يتم دراستها اهمها استنتاج مصفوفة بالمفردات

العلمي. يأتي بعد ذلك الفصل الثالث لدراسة طريقة حساب الموائع بالحاسب االلي computational fluid system أهمية التطبيق بالحاسب االلي واستغالل التطور ويتناول

التكنولوجي لصالح التصميم البيئي وتوضيح ما يمكن توفيره من وقت وجهد ومال عن طريقه. هذا البرامج المستخدمة في عرض لمجموعة من في عملية التقييم الرقمي لكفاءة المفردات التراثية مع

أهميته ومميزاته وعيوبه، (حيث أنه هو دراسةو Ansys fluentج برنام ونتناولهذا المجال، ما سبق دراسته لنكون أساسا نظريا يتم استخدامه في المرحلة وبلورة البرنامج محل التطبيق

التطبيقة. Ansys fluentأمــا المحــور التطبيقــي الــذي يتضــمنه الفصــل الرابــع فســوف يــتم تطبيــق برنــامج

ـــه ـــيم متغيرات ـــة وهـــو ملقـــف الهـــواء مـــع تغييـــر ق ـــة التراثي علـــى عنصـــر واحـــد مـــن المفـــردات المعماريواســـتنباط قائمـــة بـــالمتغيرات المثاليـــة ومـــن خـــالل النتـــائج التفصـــيلية يمكـــن االجابـــة علـــى التســـاؤالت

مــدى صــحة الفرضــيات فــي اطــار تحقيــق األهــداف المرجــوة مــن للبحــث والوقــوف علــى المطروحــة .البحث

تقييم استخدام المفردات المعمارية التراثية في العمارة المعاصرة باستخدام حساب ديناميكا الموائع

ق

المنهجية البحثية

البيئي وأنواع العمارة المرتبطة بالتصميم ميممعرفة مفهوم التص.البيئي وأهداف التصميم البيئي التي تتضمن الراحة الحرارية

التي أفرزت المادية والمعنوية العوامل البيئيةيعتمد على دراسة مفردات تراثية صالحة لالستخدام حتى االن.

وأهم التطبييقات المستخدمة دراسة ماهية حساب حركة الموائع لحسابها.

استخدام احد تطبيقات حساب الموائع تحليل نتائج

التوصل إلى نتائج وتوصيات خاصة وعامة.

منهج إستقرائي

منهج تحليلي

منهج إستقرائي

منهج تحليلي

منهج

إستنباطي

ت

قائمة المحتويات الصفحة المحتوى

أ .............................................................................................................إهداء ب ....................................................................................................شكر وتقدير

ت ...............................................................................................قائمة المحتويات ب ..................................................................................................قائمة الجداول ب ..................................................................................................قائمة األشكال ت .................................................................................................ملخص البحث ت ...................................................................................................مقدمة البحث

ت ..............................................................................................المشكلة البحثية ت ....................................................................................................حدود البحث

ث .............................................................................................الهدف من البحث ج .................................................................................................تساؤالت بحثية خ ................................................................................................فرضيات البحث ز ....................................................................................................هيكلة البحث

ظ .................................................................................................منهجية البحث الفصل األول: مفهوم التصميم البيئي

١ .....................................................................................................مقدمة ١-١ ١ .........................................................................................العمارة والبيئة ٢-١ ١ .........................................................................................التصميم البيئي ٣-١ ٢ ..................................................................................التصميم البيئي قديما ٤-١ ٣ ................................................االتجاهات المعمارية ذات الصلة بالتصميم البيئي ٥-١

٣ ...............................................................................العمارة الخضراء ١-٥-١ ٦ ...............................................................................العمارة المستدامة ٢-٥-١ ٦ .................................................................................العمارة الشمسية ٣-٥-١

٦ .............................................................العمارة الشمسية السالبة ١-٣-٥-١ ٧ ............................................................العمارة الشمسية الموجبة ٢-٣-٥-١ ٨ ...........................................................................العمارة االقليمية ٤-٥-١ ٨ ...........................................................................العمارة التقليدية ٥-٥-١ ٩ ............................................................................العمارة التراثية ٦-٥-١

١٠ ................................................................................أهداف التصميم البيئي ٦-١ ١٠ ...........................................................توفير الراحة الحرارية في المباني ١-٦-١

١١ .......................................................التقييم الكمي للراحة الحرارية ١-١-٦-١ ١٦ ..................................................................توفير الطاقة في المباني ٢-٦-١ ١٦ ....................................................................أهمية توفير الطاقة ١-٢-٦-١ ١٨ ............................................................الحفاظ على الموارد الطبيعية ٣-٦-١ ١٩ ................................................................تحقيق قيم بصرية للمباني ٤-٦-١

٢٢ ........................................................................مشاكل تواجه المصمم البيئي ٧-١ ٢٢ ......عدم وجود قوانين ملزمة للمصمم أو المالك بتوفير راحة حرارية داخل المباني ١-٧-١ ٢٢ ..................................................تفضيل مالك المبنى لتقليل التكلفة االبتدائية ٢-٧-١قدوة يحتذى بها وبالتالي عدم تحفيزها لتوفيرالراحة نغياب الحكومة عن أن تكو ٣-٧-١

..............................................................................................الحراية والطاقة

٢٢ ٢٢ ...............................................عدم المعرفة بوجود هذا التخصص أو جدواه ٤-٧-١ ٢٣ ..................................................................صعوبة عملية التصميم البيئي ٥-٧-١ ٢٣ ..............................اآلليتطور البحث العلمي في التصميم البيئي وعالقته بالحاسب ٨-١

ث

٢٤ ...................................................................................المرحلة األولى ١-٨-١ ٢٤ ..............................................................المرحلة الثانية (منتصف القرن) ٢-٨-١ ٢٥ ....................................................................................المرحلة الثالثة ٣-٨-١ ٢٥ ....................................................................................فترة السبعينات ٤-٨-١ ٢٦ ....................................................................................فترة الثمانينات ٥-٨-١ ٢٦ ....................................................................فى فترة التسعينات الي االن ٦-٨-١ ٢٧ ..................................................................................................الخالصة ٩-١

الفصل الثاني: العوامل المناخية والمفردات التراثية ٢٨ .....................................................................................................مقدمة ١-٢ ٢٨ .............................................................................................مفهوم البيئة ٢-٢ ٣٠ .................................................................................العوامل البيئية المادية ٣-٢

٣٠ ...............................................................................العامل الجيولوجي ١-٣-٢ ٣٠ .................................................................................العامل الجغرافي ٢-٣-٢ ٣١ ...................................................................................العامل المناخي ٣-٣-٢

٢٨ ..........................................................االشعاع الشمسي والحرارة ١-٣-٣-٢ ٣٢ .................................................................الرياح وحركة الهواء ٢-٣-٣-٢ ٣٣ .................................................................................الرطوبة ٣-٣-٣-٢

٣٤ .........................................................................التراثيةالمفردات المعمارية ٤-٢ ٣٤ ..............................المفردات المعمارية التراثية لتحقيق كفاءة الراحة الحرارية ١-٤-٢

٣٥ ................................................................................المشربية ٢-١-٤-٢ ٣٧ ..................................................................................الروشن ٢-١-٤-٢ ٣٨ ...................................................................................القمرية ٣-١-٤-٢ ٣٩ ..................................................................................الرفرف ٤-١-٤-٢ ٣٩ ...............................................................................الشخشيخة ٥-١-٤-٢

٤١ ..................................................المعمارية التراثية لكفاءة التهويةالمفردات ٢-٤-٢ ٤١ ................................................مفردات تعمل بمبدأ الحمل الحراري ١-٢-٤-٢ ٤٥ .......................................مفردات تعمل بمبدأ التباين في ضغط الهواء ٢-٢-٤-٢

٤٧ ..............................................لتحقيق تبريد الهواءالمفردات المعمارية التراثية ٣-٤-٢ ٤٧ .................................................................................النافورة ١-٣-٤-٢ ٤٨ .................................................................................السلسبيل ٢-٣-٤-٢

٤٩ ...........................................................................العوامل البيئية الغير مادية ٥-٢ ٤٩ ..............................................................................................الثقافة ١-٥-٢

٥٠ .............................................................................أنواع الثقافة ١-١-٥-٢ ٥٠ .............................................................مالمح وخصائص الثقافة ٢-١-٥-٢ ٥١ ..................................................العالقة بين الثقافة والتصميم البيئي ٣-١-٥-٢

٥٢ ....................................................................................عوامل سياسية ٢-٥-٢ ٥٢ .................................................................................اجتماعية عوامل ٣-٥-٢ ٥٢ .................................................................................عوامل اقتصادية ٣-٥-٢ ٥٣ .......................................................................................التكنولوجيا ٥-٥-٢

٥٣ .......................................................العناصر األساسية للتكنولوجيا ١-٥-٥-٢ ٥٤ ....................................................جوانب تأثير التطور التكنولوجي ٢-٥-٥-٢ ٥٥ ....................................................................تصنيف التكنولوجيا ٣-٥-٥-٢

٥٦ ..................................................................................................الخالصة ٦-٢ حساب ديناميكا الموائعالهواء و حركةالفصل الثالث:

٥٧ .....................................................................................................مقدمة ١-٣ ٥٨ ............................................................................................حركة الهواء ٢-٣

ج

٥٨ .....................................................................مقدار سرعة حركة الرياح ١-٢-٣ ٥٨ ......................................................................................اتجاه الرياح ٢-٢-٣ ٥٩ ..............................................الرياحالطرق الحديثة للحساب الرقمي لحركة ٣-٢-٣ ٥٩ ......................................................................................موائععلم حركة ال ٢-٣

٥٩ .............................................................................مفهوم حركة الموائع ١-٢-٣ ٥٩ ......................................................................................ماهية الموائع٢-٢-٣ ٦٠ .............................................................مقدمة تاريخية عن علم حركة الموائع ٤-٣

٥٧ .......................................................................ليوناردو دافنشي (ايطاليا)١-٤-٣ ٦١ ..............................................................القرن السابع عشر والثامن عشر ٢-٤-٣ ٦١ ..............................................................القرن الثامن عشر والتاسع عشر ٣-٤-٣ ٦٢ ....................................................................................القرن العشرين ٤-٤-٣ ٦٢ ............................................................................القوى المؤثرة في الموائع ٥-٣ ٦٤ ............................................................................طبيعة الموائع والجريانات ٦-٣ ٦٦ ...............................................................................................االضطراب ٧-٣

٦٦ ...............................................................................نماذج االضطراب ١-٧-٣ ٦٧ ......................................................................................المعادالت الحاكمة ٨-٣ ٦٨ ..................................................................................دراسة حركة الموائع ٩-٣

٦٩ ..................................................................................لمعمليةالطرق ا ١-٩-٣ ٦٩ ..................................................................................الطرق النظرية ٢-٩-٣ ٦٩ ..................................................................................الطرق الحسابية ٣-٩-٣ ٦٩ .......................................................................................الطرق المعملية ١٠-٣

٦٩ .....................................................................مكونات التجربة المعملية ١-١٠-٣ ٧١ ..............................................................شرح خطوات التجربة المعملية ٢-١٠-٣ ٧٣ ..............................................................الصعوبات في التجربة العملية ٣-١٠-٣ ٧٤ ........................................................................................الطرق النظرية ١١-٣ ٧٤ .............................................................................حساب ديناميكا الموائع ١٢-٣

٧٤ .........................................................................................المنهجية ١-١٢-٣ ٧٤ .......................................................................مرحلة التجهيز ١-١-١٢-٣ ٧٦ ..........................................................................مرحلة الحل ٢-١-١٢-٣ ٧٧ ................................................................مرحلة معالجة الحل ٣-١-١٢-٣

٧٨ ...............................................المزايا العملية لتطبيق حساب ديناميكا الموائع ١٣-٣ ٧٨ .....................................................................حدود حساب ديناميكا الموائع١٤-٣ ٧٩ .................................................تطبيقات حساب ديناميكا الموائع في العمارة ١٥-٣

٨٠ ...............................................................التطبيق األول: تخطيط الموقع ١-١٥-٣ ٨١ ..................................التطبيق الثاني: دراسة كفاءة مفردات معمارية تراثية ٢-١٥-٣ ٨١ ..................................................................تجربة البادجير اإليراني ١-٢-١٥-٣ ٨٥ .........................................التطبيق الثاث: تشتيت الملوثات والسيطرة عليها ٣-١٥-٣ ٨٦ ................................التطبيق الرابع: تحديد سرعة الهواء في مستوى الماشي ٤-١٥-٣ ٨٦ ...................التطبيق الخامس: التحكم في التهوية الطبيعية داخل وخارج المبنى ٥-١٥-٣التطبيق السادس: دراسة معدل الضغط وحركة الهواء الهواء المؤثرين على المعبد ٦-١٥-٣

...............................................................................................الصيني التقليدي

٨٦ ٨٨ ............................أمثلة لمنشات تم تصميمها بواسطة حساب ديناميكا الموائع ٧-١٥-٣

٨٩ .......................................................................BREمبنى ١-٧-١٥-٣ ٩٠ ........................................................................برج الخليفة ٢-٧-١٥-٣

٩١ ...............................................البرامج المستخدمة في حساب ديناميكا الموائع ١٦-٣ ٩١ .........................................برامج تصميم هندسة المسالة وعمل شبكة الحل ١-١٦-٣

ح

٩١ ......................................................................... Gambitجامبيت ١-١-١٦-٣ ٩١ .....................................................................GridGenجريدجين ٢-١-١٦-٣ ٩٢ .............................................................................حل المسالة برامج ٢-١٦-٣

٩٢ ........................................................................Fluentفلوينت ١-٢-١٦-٣ ٩٢ ..................................................................CFXسي اف اكس ٢-٢-١٦-٣ ٩٢ ................................................(Star-CCMA)ستار سي ام بلس ٣-٢-١٦-٣

٩٥ .................................أسباب اختيار برامج محددة الستخدامها في الباب التطبيقي ١٧-٣كبرنامج تصميم هندسة المسألة وعمل شبكة (Gambit)سبب اختيار جامبيت ١-١٧-٣

...........................................................................................................الحل

٩٥ ٩٠ ..........................كبرنامج حل المسألة (Fluent)سبب اختيار برنامج فلوينت ٢-١٧-٣ ٩٥ ................................................................................................الخالصة ١٨-٣

الفصل الرابع: التقييم الرقمي للمفردات التراثية ٩٦......................................................................................................مقدمة ١-٤ ٩٦ ..............................................................................اختيار المفردات التراثية ٢-٤ ٩٦...................................................................................أسباب اختيار الملقف ٣-٤ ٩٧.............................................................................المنهج المتبع في الدراسة ٤-٤ ٩٧ ................................................................تحديد درجة الحرارة وسرعة الرياح ٥-٤ ٩٩ ........................................................................تصميم النموذج محل الدراسة ٦-٤ ٩٩ ........................................................................................تحديد المتغيرات ٧-٤

٩٩ .......................................................................................فتحة الملقف ١-٧-٤ ٩٩ ........................................................................التصميم الداخلي للملقف ٢-٧-٤ ٩٩ ..........................................................................ومخارج الهواء مداخل ٣-٧-٤ ١٠٠....................................أ) ارتفاع فتحة الملقف عن سطح المبنى(فتحة الملقف)-١( ٨-٤

١٠١ ............................................................................دراسة سرعة الهواء ١-٨-٤ ١٠٢ ......................................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء ٢-٨-٤ ١٠٣ .....................................................................دراسة معدل سريان الهواء ٣-٨-٤ ١٠٤ ...........................م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٤-٨-٤ ١٠٥ ...............م١٫٢٠دراسة رقمية ل سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٥-٨-٤ ١٠٦ ......................م١٫٢٠مالحظات على معدل سرعة الهواء عند مستوى الجلوس ٦-٨-٤ ١٠٦ .......................................................................................االستنتاجات ٧-٨-٤ ١٠٦ .........................................................ب) شكل فتحة الملقف (فتحة الملقف)-١( ٩-٤

١٠٧ ............................................................................دراسة سرعة الهواء ١-٩-٤ ١٠٨ ......................................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء ٢-٩-٤ ١٠٩ .....................................................................دراسة معدل سريان الهواء ٣-٩-٤ ١١٠ ...........................م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٤-٩-٤ ١١١ ..................م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٥-٩-٤ ١١٢ .......................م١٫٢٠مالحظات على معدل سرعة الهواء عند مستوى الجلوس ٦-٩-٤ ١١٢ .......................................................................................االستنتاجات ٧-٩-٤ ١١٢.....................................................ج) مقياس فتحة الملقف (فتحة الملقف)-١( ١٠-٤

١١٣ ..........................................................................دراسة سرعة الهواء ١-١٠-٤ ١١٤ ....................................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء ٢-١٠-٤ ١١٥ ...................................................................دراسة معدل سريان الهواء ٣-١٠-٤ ١١٦ ........................م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٤-١٠-٤ ١١٧ ................م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٥-١٠-٤ ١١٨ .....................م١٫٢٠الحظات على معدل سرعة الهواء عند مستوى الجلوس م ٦-١٠-٤ ١١٨ .....................................................................................االستنتاجات ٧-١٠-٤

خ

١١٨ ...............................................عرض الملقف (التصميم الداخلي للملقف)) أ-٢( ١١-٤ ١١٩ دراسة سرعة الهواء........................................................................... ١-١١-٤ ١٢٠ ....................................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء ٢-١١-٤ ١٢١ ...................................................................دراسة معدل سريان الهواء ٣-١١-٤ ١٢٢ .........................م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٤-١١-٤ ١٢٣ ................م١٫٢٠الجلوس دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى ٥-١١-٤ ١٢٤ .....................م١٫٢٠مالحظات على معدل سرعة الهواء عند مستوى الجلوس ٦-١١-٤ ١٢٤ .....................................................................................االستنتاجات ٧-١١-٤ ١٢٤ ..........................(أسفل) الملقف (التصميم الداخلي للملقف)تصميم قاعدة ) ب-٢( ١٢-٤

١٢٥ ..........................................................................دراسة سرعة الهواء ١-١٢-٤ ١٢٦ ...................................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء ٢-١٢-٤ ١٢٧ ..................................................................دراسة معدل سريان الهواء ٣-١٢-٤ ١٢٨ ........................م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٤-١٢-٤ ١٢٩ ................م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٥-١٢-٤ ١٣٠ .....................م١٫٢٠مالحظات على معدل سرعة الهواء عند مستوى الجلوس ٦-١٢-٤ ١٣٠ .....................................................................................االستنتاجات ٧-١٢-٤ ١٣٠ .................................التكسيرات داخل الملقف (التصميم الداخلي للملقف)) ج-٢( ١٣-٤

١٣١ ..........................................................................دراسة سرعة الهواء ١-١٣-٤ ١٣٢ ....................................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء ٢-١٣-٤ ١٣٣ ...................................................................دراسة معدل سريان الهواء ٣-١٣-٤ ١٣٤ .........................م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٤-١٣-٤ ١٣٥ ................م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٥-١٣-٤ ١٣٦ .....................م١٫٢٠الجلوس مالحظات على معدل سرعة الهواء عند مستوى ٦-١٣-٤ ١٣٦ .....................................................................................االستنتاجات ٧-١٣-٤ ١٣٦ .................................مقاس فتحة مدخل الهواء (مداخل ومخارج الهواء)) أ-٣( ١٤-٤

١٣٧ ..........................................................................دراسة سرعة الهواء ١-١٤-٤ ١٣٨ ...................................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء ٢-١٤-٤ ١٣٩ ...................................................................دراسة معدل سريان الهواء ٣-١٤-٤ ١٤٠ .........................م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٤-١٤-٤ ١٤١ ................م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٥-١٤-٤ ١٤٢ ....................م١٫٢٠مالحظات على معدل سرعة الهواء عند مستوى الجلوس ٦-١٤-٤ ١٤٢ ....................................................................................االستنتاجات ٧-١٤-٤ ١٤٢ ...............................مقاس فتحة مخرج الهواء (مداخل ومخارج الهواء)) ب-٣( ١٥-٤

١٤٣ ..........................................................................دراسة سرعة الهواء ١-١٥-٤ ١٤٤ ....................................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء ٢-١٥-٤ ١٤٥ ...................................................................دراسة معدل سريان الهواء ٣-١٥-٤ ١٤٦ .........................م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٤-١٥-٤ ١٤٧ ................م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٥-١٥-٤ ١٤٨ .....................م١٫٢٠مالحظات على معدل سرعة الهواء عند مستوى الجلوس ٦-١٥-٤ ١٤٨ ....................................................................................االستنتاجات ٧-١٥-٤ ١٤٨ ....بارتفاع مخرجه (مداخل ومخارج الهواء)عالقة ارتفاع فتحة مدخل الهواء ) ج-٣( ١٦-٤

١٤٩ ..........................................................................دراسة سرعة الهواء ١-١٦-٤ ١٥٠ ....................................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء ٢-١٦-٤ ١٥١ ...................................................................دراسة معدل سريان الهواء ٣-١٦-٤ ١٥٢ ........................م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٤-١٦-٤ ١٥٣ ................م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ٥-١٦-٤

د

١٥٤ .....................م١٫٢٠مالحظات على معدل سرعة الهواء عند مستوى الجلوس ٦-١٦-٤ ١٥٤ .....................................................................................االستنتاجات ٧-١٦-٤ ١٥٤ ............................................................................................الخالصة ١٧-٤

النتائج والتوصياتالفصل الخامس:

١٥٥ ............................................................................................نتائج الدراسة ١-٥ ١٦١ .......................................................................................توصيات الدراسة ٢-٥

المصادر ١٦٢ ..................................................................................................مصادر عربية ١٦٢ ..................................................................................................مصادر أجنبية ١٦٣ ......................................................................................................مواقع النت

ذ

األشكالقائمة الصفحة المحتوى

الفصل األول: مفهوم التصميم البيئي ٣ ........................................................................الكوخ في فرنسا) ١-١شكل رقم ( ٣ .......................................................................الكوخ االنجليزي) ٢-١شكل رقم ( ٣....................................................................... البيت في الدوحة) ٣-١شكل رقم ( ٣ .......................................................................البيت في الدوحة) ٤-١شكل رقم (

٤ .............................................................مفاهيم العمارة الخضراء) ٥-١( رقم شكل ٧ ............................................طرق مباشرة الكتساب وفقدان الحرارة) ٦-١شكل رقم ( ٧................................................في واحة سيوة زل من طابق واحدمن) ٧-١شكل رقم ( ٧.....................................................في واحة سيوة من طابقين زلمن) ٨-١شكل رقم ( ١٠ ...........................................................المشربية في بيت السحيمي) ٩-١شكل رقم ( ١٠ .............................................................الفناء في بيت السحيمي) ١٠-١شكل رقم ( ١٠ ..............................................................أهداف التصميم البيئي) ١١-١شكل رقم ( ١٣ ....................................................مقياس درجة الحرارة المؤثرة) ١٢-١شكل رقم (

١٥ ...........................................................خريطة الراحة الحرارية) ١٣-١(رقم شكل ١٦ ....................................................اليات توفير الطاقة في المباني) ١٤-١شكل رقم ( ١٧ .........................................العوامل المؤثرة على الطاقة في المباني) ١٥-١شكل رقم (

١٩ ...............................................................المسكن في االسكيمو) ١٦-١( رقم شكل ٢٠ ............................................................عناصر البيت االسالمي) ١٧-١شكل رقم ( ٢١ ...................................................نماذج منازل من البيئة االفريقية) ١٨-١شكل رقم (

الفصل الثاني: العوامل المناخية والمفردات التراثية ٢٩...........................................................بيوت تيبي بامريكا الشمالية) ١-٢شكل رقم (

٣٠................................................................مدينة كابول بأفغانستان) ٢-٢(رقم شكل ٣٠......................................................................مدينة شيبام باليمن) ٣-٢شكل رقم (

٣٢ ...................................................اليات انتقال الحرارة خالل النهار) ٤-٢( رقم شكل ٣٢ ....................................................اليات انتقال الحرارة خالل اللليل) ٥-٢(رقم شكل ٣٣ .....................................................ضغط الرياح السالب والموجب) ٦-٢(رقم شكل

٣٦ ..........................................................المشربية في وكالة بازرعة )٧-٢شكل رقم ( ٣٦ .........................................................) المشربيات في بيت السحيمي٨-٢شكل رقم (

٣٦ ................................................................قصر بشتكالمشربيات ) ٩-٢(رقم شكل ٣٧ .....................................................................................الرواشن )١٠-٢شكل رقم ( ٣٨ .......................................................................................القمرية )١١-٢شكل رقم ( ٣٨ ........................................................................................القمرية )١٢-٢شكل رقم ( ٣٩ ......................................................................................الرفرف )١٣-٢شكل رقم ( ٣٩ ......................................................................................الرفرف )١٤-٢شكل رقم ( ٤٠ .....................................................................الشخشيخة من الخارج )١٥-٢شكل رقم ( ٤٠ ...............................................................الشخشيخة من الداخل) ١٦-٢شكل رقم ( ٤٠ .............................................................الفناء في بيت السحيمي) ١٧-٢شكل رقم (

٤٢ ................................................خالل اليومحركة الهواء في الفناء ) ١٨-٢( رقم شكل ٤١ ..........................................................................أنواع األفنية) ١٩-٢شكل رقم ( ٤٣ ..........................................................................نسب الملقف) ٢٠-٢شكل رقم (

٤٤ ..........................................................................عمق الملقف )٢١-٢( رقم شكل ٤٤ ................................................مكان التختبوش في البيوت القديمة) ٢٢-٢شكل رقم (

ر

٤٥ ................................................أنواع المالقف التي تعمل بالضغط) ٢٣-٢شكل رقم ( ٤٦ ............................................................شكل الملقف من الداخل) ٢٤-٢شكل رقم ( ٤٦ ............................................................شكل الملقف من الخارج) ٢٥-٢شكل رقم (

٤٧ ....................................................................البادجير االيراني) ٢٦-٢( رقم شكل ٤٧ ....................................................................الملقف في الخليج) ٢٧-٢شكل رقم ( ٤٧ ................................................................................النافورة) ٢٨-٢شكل رقم ( ٤٨ ...............................................................................السلسبيل) ٢٩-٢شكل رقم (

حساب ديناميكا الموائعحركة الهواء و: الفصل الثالث ٦٠ ............................................................................حركة الهواء) ١-٣شكل رقم ( ٦١ .............................................لوحات ليوناردو دافنشي لحركة الهواء )٢-٣شكل رقم (

٦٥ ..........................................................................أنواع السريان) ٣-٣( رقم شكل ٦٥ ......................................................................اضطراب الهواء) ٤-٣(رقم شكل

٦٦ ...................................................................أشكال االضطراب) ٥-٣شكل رقم ( ٧٠ .................................................................قطاع في نفق التجربة) ٦-٣( رقم لشك

٧٠ .............................................................................نفق التجربة) ٧-٣شكل رقم ( ٧٠ ...............................................................الحساسات (المجسات)) ٨-٣( رقم شكل

٧١ ........................................................مشروع معماري محل تجربة) ٩-٣شكل رقم ( ٧٢ ....................................................شكل الماكيت في بداية التجربة) ١٠-٣شكل رقم ( ٧٢ .....................................................................تصوير السريان) ١١-٣شكل رقم ( ٧٣ .............................................................ماكيت لمشروع هندسي) ١٢-٣شكل رقم ( ٧٦ ..................................رسم توضيحي لعملية التكرار في حل المسألة) ١٣-٣شكل رقم ( ٧٧ ...........................................سرعة الهواء كأحد مخرجات البرنامج) ١٤-٣شكل رقم ( ٨٠ .....................................تطبيق حساب ديناميكا الموائع حول المبنى) ١٥-٣شكل رقم ( ٨٠ ................................ديناميكا الموائع في تخطيط موقعتطبيق حساب ) ١٦-٣شكل رقم ( ٨١ ..........................................................تصنيف البادجير اإليراني) ١٧-٣شكل رقم ( ٨١ ....................................Xالمسقط األفقي للبادجير على شكل حرف ) ١٨-٣شكل رقم ( ٨٢ .............................................................المسقط األفقي للبادجير )١٩-٣شكل رقم ( ٨٣ ....................................................................البادجير اإليراني) ٢٠-٣شكل رقم ( ٨٣ ....................................النموذج محل الدراسة لسرعة الهواء العالية )٢١-٣شكل رقم (

٨٣.....................................النموذج محل الدراسة لسرعة الهواء العالية) ٢٢-٣(رقم شكل ٨٤ ................................................التصميمات التي يتم التطبيق عليها) ٢٣-٣(رقم شكل ٨٤ .................................معدل درجة الحرارة والرطوبة للتصميم األول) ٢٤-٣(رقم شكل

٨٤ .................................معدل درجة الحرارة والرطوبة للتصميم الثاني )٢٥-٣شكل رقم ( ٨٤.................................معدل درجة الحرارة والرطوبة للتصميم الثالث) ٢٦-٣شكل رقم ( ٨٥ ......................................................................تشتيت الملوثات) ٢٧-٣شكل رقم ( ٨٦ ..................................................) حركة الهواء في مستوى الماشي٢٨-٣شكل رقم ( ٨٦ .....................................................) دراسات وسط مدينة شرينغكو٢٩-٣شكل رقم ( ٨٦ ..........................................) دراسات لملعب كرة القدم في أمستردام٣٠-٣شكل رقم ( ٨٧ ............................) دراسة حركة الهواء داخل وخارج فراغات المبنى٣١-٣(شكل رقم

٨٨ .................مقارنة النتائج بين حساب ديناميكا الموائع والطرق النظرية) ٣٢-٣شكل رقم ( ٨٨ .......................................................................) المعبد الصيني٣٣-٣شكل رقم ( ٨٨ .......................) نتيجة دراسات حساب ديناميكا الموائع للمعبد الصيني٣٤-٣شكل رقم ( ٨٩ .........................................................................BRE) مبنى ٣٥-٣شكل رقم ( ٩٠ ...........................................................................برج الخليفة) ٣٦-٣شكل رقم (

٩٠ .......................................ماكيت برج الخليفة أثناء التجربة المعملية) ٣٧-٣(رقم شكل التقييم الرقمي للمفردات التراثية: رابعال فصلال

ز

٩٧ ..........................................مؤشرات الراحة الحرارية لمدينة القاهرة) ١-٤شكل رقم ( ٩٨ ......................................................مدينة القاهرةل وردات الرياح لشهور السنة) ٢-٤شكل رقم ( ٩٨ ...............................................متوسط سرعة الرياح لمدينة القاهرة) ٣-٤شكل رقم (

٩٩ ..............................................قطاع رأسي في النموذج محل الدراسة) ٤-٤كل رقم ( ٩٩ ....................................................مسقط أفقي للنموذج محل الدراسة) ٥-٤رقم (كل

س

قائمة الجداولالصفحة المحتوى

الفصل األول: مفهوم التصميم البيئي ٢٢.................................................................. تطور البحث العلمي) ١-١جدول رقم (

الفصل الثالث: حساب ديناميكا الموائع ٨٥ .....................................................) نتائج الدراسة للبادجير االيراني١-٣جدول رقم ( ٩٢ .................................ديناميكا الموائع) مقارنة بين أنواع برامج حساب ٢-٣جدول رقم (

التقييم الرقمي للمفردات التراثية: رابعال فصلال ١٠١ ...........................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء) ١-٤جدول رقم ( ١٠٢ ...........................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء) ٢-٤جدول رقم ( ١٠٣ ..........................................................دراسة معدل سريان الهواء) ٣-٤جدول رقم ( ١٠٤ ................م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٤-٤جدول رقم ( ١٠٥ ......م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٥-٤جدول رقم ( ١٠٧ .................................................................دراسة سرعة الهواء )٦-٤جدول رقم ( ١٠٨ ...........................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء )٧-٤جدول رقم ( ١٠٩ ..........................................................دراسة معدل سريان الهواء) ٨-٤جدول رقم ( ١١٠ ...............م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٩-٤جدول رقم ( ١١١ .....م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ١٠-٤جدول رقم ( ١١٣ ................................................................دراسة سرعة الهواء) ١١-٤جدول رقم ( ١١٤ .........................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء) ١٢-٤جدول رقم ( ١١٥ ........................................................دراسة معدل سريان الهواء) ١٣-٤جدول رقم ( ١١٦ ..............م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ١٤-٤جدول رقم (

١١٧ .....م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ١٥-٤رقم (جدول ١١٩ ................................................................دراسة سرعة الهواء) ١٦-٤جدول رقم ( ١٢٠ ........................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء) ١٧-٤جدول رقم ( ١٢١ .......................................................دراسة معدل سريان الهواء) ١٨-٤جدول رقم ( ١٢٢ .............م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ١٩-٤جدول رقم ( ١٢٣ ...م١٫٢٠في األدوار عند مستوى الجلوس دراسة رقمية لسرعة الهواء ) ٢٠-٤جدول رقم ( ١٢٥ ..............................................................دراسة سرعة الهواء) ٢١-٤جدول رقم ( ١٢٦ .........................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء) ٢٢-٤جدول رقم ( ١٢٧ ........................................................دراسة معدل سريان الهواء) ٢٣-٤جدول رقم ( ١٢٨ ..............م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٢٤-٤جدول رقم ( ١٢٩ ....م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٢٥-٤جدول رقم ( ١٣١ ...............................................................دراسة سرعة الهواء) ٢٦-٤جدول رقم ( ١٣٢ .........................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء) ٢٧-٤جدول رقم ( ١٣٣ ......................................................دراسة معدل سريان الهواء) ٢٨-٤جدول رقم ( ١٣٤ .............م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٢٩-٤جدول رقم ( ١٣٥ .....م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٣٠-٤جدول رقم ( ١٣٧ ................................................................سرعة الهواءدراسة ) ٣١-٤جدول رقم ( ١٣٨ ........................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء) ٣٢-٤جدول رقم ( ١٣٩ ........................................................دراسة معدل سريان الهواء) ٣٣-٤جدول رقم ( ١٤٠ .............م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٣٤-٤جدول رقم ( ١٤١ ....م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٣٥-٤جدول رقم ( ١٤٣ ................................................................دراسة سرعة الهواء) ٣٦-٤جدول رقم (

ش

١٤٤ .........................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء) ٣٧-٤جدول رقم ( ١٤٥ ........................................................دراسة معدل سريان الهواء) ٣٨-٤جدول رقم ( ١٤٦ .............م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٣٩-٤جدول رقم ( ١٤٧ ....م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٤٠-٤جدول رقم ( ١٤٩ ...............................................................سرعة الهواءدراسة ) ٤١-٤جدول رقم ( ١٥٠ .........................................................دراسة اتجاه سرعة الهواء) ٤٢-٤جدول رقم ( ١٥١ ........................................................دراسة معدل سريان الهواء) ٤٣-٤جدول رقم ( ١٥٢ ..............م١٫٢٠دراسة سرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٤٤-٤جدول رقم ( ١٥٣ .....م١٫٢٠دراسة رقمية لسرعة الهواء في األدوار عند مستوى الجلوس ) ٤٥-٤جدول رقم (

إتجاهاتهالفصل األول: التصميم البيئي و

١

:مقدمة ١-١في بداية الستينات من القرن العشرين بدأت دعوة حديثة للحفاظ على البيئة على جميع المستويات، وبدأ االهتمام بصحة السكان داخل المباني وكيف تكون المنازل صحية. وبعد ذلك بفترة في

الذي بالعمارة الخضراء وتتابع من ورائها أنواع عديدة للتصميم البيئي بدأ تزايد اإلهتمام التسعينات .فكرته األساسية الحفاظ على البيئة وتوفير مساكن صحية لالنسانتعتبر

بتخضير البيت األبيض. وفي ١٩٩٣وقد أعلن الرئيس األمريكي بيل كلينتون في يوم األرض عام لنت حكومة تايالند إقامة مبنى إداري يضم خمسة وعشرين طابقا في مدينة بانكوك أع ١٩٩٤عام

% من الطاقة المستخدمة في المباني التقليدية وذلك بإستخدام تقنيات متقدمة في ٢٠ويستخدم التبريد مناسبة للمناخ اإلستوائي.

طيط الطاقة حيث قام وفي مصر أظهرت الدولة إهتماما بفكرة العمارة الخضراء من خالل جهاز تخثم قام بعمل دورات تدريبية للمعماريين في هذا ١٩٩٦بتنظيم ندوة عن العمارة الخضراء عام

وٕانتهى باقامة مسابقة معمارية لتصميم مساكن منطقة تحت ١٩٩٨و ١٩٩٧المجال خالل عامي البيئي التصميم مفهوم وفي هذا الفصل سوف نتحدث عن عنوان العمارة الخضراء في توشكي.

وأهم االتجاهات المختلفة في هذا المجال.وأهميته :والبيئة العمارة ٢-١

تجتمع العمارة والبيئة في أنهما غالفان مع الفارق في أن العمارة هو غالف شيده االنسان بيده ألهداف متعددة مثل الحماية من عوامل المناخ واألمان وغيرها من العوامل الهامة، أما البيئة فهيذلك الغالف من صنع الخالق الذي يدخل من ضمنه غالف العمارة وكل مكونات غالف العمارة هو من محتويات غالف البيئة الطبيعية ونلحظ أن العمل البيئي يحكم عالقة العمارة بالمحيط

يزات فالعمارة تنبع من البيئة وتؤثر عليها كما تتأثر بها ويهتم الفكر البيئي بمقدار االستفادة من مم .١الظروف البيئية المالئمة، وحجب الظروف البيئية القاسية والتغلب عليها

، رسالة االتجاهات الحديثة للتصميم البيئي نموذج للتصميم البيئي وترشيد الطاقة في المبانينبيل غالب عبد الكريم الحمادي، ١

.٤٤، ص ٢٠٠٧ماجيستير، كلية الهندسة، جامعة القاهرة،

إتجاهاتهالفصل األول: التصميم البيئي و

٢

:البيئي التصميم ٣-١استمر التناغم والتوافق بين االنسان والعمارة والبيئة على مر العصور المختلفة وصوال الي عصر

لحساب التصنيع م والذي بدأت فيه العمارة في التراجع عن التناغم مع البيئة ١٧٥٠الصناعة والتكنولوجيا، وبالرغم مما توفره التكنولوجيا من تسهيالت في المعيشة اال انها أفرزت مباني غير

ها بدات دومع تغير الثقافات بل وتعد صحية نتج عنها العديد من المشاكل أهمها التلوث البيئي. عودة االنسان لالتجاه البيئي مرة اخرى.

التعامل بإيجابية وقيادة فرقة رباعية من الطاقة، والمناخ، والمتطلبات االنسانية، فالعمارة البيئية هي والمعرفة بالمواد والتنسيق فيما بينها بحيث تأتي متوافقة داخليا وخارجيا فهي التوازن بين حاجات ل االنسان المادية والمعنوية أي أنها توازن بين المادي والروحي وهي التي تقوم على عدم االخال

بأي نظام من أنظمة البيئة بل والحفاظ على حقوق األجيال القادمة في بيئتهم.وتحقق العمارة البيئية استدامة البيئة من حيث تقليل الهالك من الطاقة وتقليل االنبعاثات الضارة

راحة واالتجاة الى المواد الخام المتجددة واالعتماد على المعالجات البيئية والمناخية لتحقيق فيهاقل تأثير ضار على البيئة لذا فمفهوم العمارة البيئية هى تلك البيئة المشيدة التى أاالنسان وتحقيق

ال تدمر المنظومات الحيوية وتحافظ على الطاقة القابلة للنفاذ فى االرض والتى تتوافر فيها سمات الكفاءة الوظيفية والراحة.

:قديما البيئي التصميم ٤-١

ئى ليس بالحديث فالطقس البارد وجه قدماء األوروبين لبناء مالجىء أسفل المنحنيات التصميم البيالكلسية، كذلك أكواخ االنجليز وبيوت الدوحة كانت متوافقة مع البيئة فيها فقد تم تحقيق اعلى معدالت في االستفادة من ضوء الشمس. وقد تم تصميم هذه األكواخ حتى تعطى اضاءة كافية

كس فى سماء غير صافية وقد حوفظ أيضا فيها على تقليل الفقد الحرارى فى ل ١٠٠حوالى الصيف وأيضا نفس الشىء فى الدوحة فقد نجحت بيوت الدوحة في توفير االضاءة فى جو

. وتوضح ٢مشمس على الرغم من حماية الداخل من الحرارة الزائدة أى من االكتساب الحرارى) المنزل في ٤-١) و (٣-١) الكوخ االنجليزي و (٢-١لشكل () الكوخ في فرنسا وا١-١االشكال (

الدوحة قديما.

,, Environmental Design An introduction for architects and engineersRandall Thomas ٢

Taylor and Francis group, London and New York, ٢٠٠٦, page ٣.

إتجاهاتهالفصل األول: التصميم البيئي و

٣

:البيئي بالتصميم الصلة ذات المعمارية اإلتجاهات ٥-١بعد أن حاول اإلنسان أن يبتعد عن البيئة ويقصي نفسه عن القضية االساسية التي خلق من اجلها واوكله اهللا خالفتها في االرض واعمارها بدال من تلويثها ونشر الفساد فيها واستنفاذ مواردها مما

اللذي احدثه يؤثر على االجيال القادمة مثل انقراض الكثير من النباتات والحيوانات نتيجة الخللاالنسان بدا يشعر باحتياجه العودة الي الطبيعة ولكن بطريقته الخاصة. مما أدى إلى ظهور عدة أنواع من العمارة البيئة حيث حاولت أن تقترب من الطبيعة وتتفاعل معها مرة أخرى وتحقق

ة ويوجد أنواع عديدة من إستدامة البيئة وتقليل الهالك من الطاقة وتقليل االنبعاثات الضارة الى البيئ العمارة البيئية منها:اتجاهات

العمارة الخضراء: ١-٥-١التوسع السكاني، ونضوب الموارد الطبيعية اإليكولوجية -في ضوء األزمات العالمية الحالية

هناك حاجة ملحة لمواءمة التنمية والهندسة المعمارية مع مفهوم االستدامة فالعمارة -الكوارث ء هي ليست تلك العمارة ذات الشكل الغريب وليس لها أيضا اتجاه معين بل هي تلك الخضرا

العمارة الناتجة من اتحاد المناخ والطبوغرافيا والثقافة والتكنولوجيا الحديثة والقديمة مع مراعاة البيئة على . والعمارة الخضراء لها ستة مفاهيم أساسية تحافظ٤ككل والحفاظ على مواردها واستدامتها

). وسيتم الحديث عنهم بالتفصيل.٥-١استدامتهم كما في الشكل (

٣ Randall Thomas, Environmental Design An introduction for architects and engineers, Taylor and Francis group, London and New York, ٢٠٠٦, page ٥. ٤ http://www.ecodesignarchitects.co.za/

الكوخ االنجليزي )٢-١شكل ( الكوخ في فرنسا )١-١شكل (

٣المنزل في الدوحة )٤-١شكل ( المنزل في الدوحة )٣-١شكل (

إتجاهاتهالفصل األول: التصميم البيئي و

٤

٥ مباديء العمارة الخضراء )٥-١شكل (

وتعرف العمارة الخضراء بأنها منظومة لعملية تشكيل ا�