عالم مصري يبتكر تكيـيف الأبنية ذاتيا
تحقيق: وجيه الصقار
مع امتداد موجات الحر في معظم أيام السنة, ابتكر عالم مصري تصميما هندسيا للبناء الحديث يعتمد علي التكييف الذاتي دون الاعتماد علي أجهزة التكييف الكهربائية.
وذلك من الرياح التي تلازمة مناطق الجمهورية في أثناء الصيف, وانشاء مساحات عميقة بالمبني تعتمد علي برودة باطن الأرض, وبما يوفر استخدام الكهرباء بقيمة5 مليارات جنيه سنويا فضلا عما يسببه استخدامه تكييفات الكهرباء من تلوث نتيجة انبعاث غاز الفريون والذي يتسبب في الاحتباس الحراري مع ثاني أكسيد الكربون.
العالم الدكتور أحمد عبدالوهاب رزق أستاذ الهندسة المعمارية بجامعة طنطا يكشف فكرته في أن معظم الدراسات السابقة تركزت علي استغلال سرعة الرياح الشمالية في توليد الطاقة الكهربائية بالمراوح الهوائية خاصة في البحر الأحمر, ولم تتجه الدراسات إلي دور الرياح في تبريد وتهوية المباني التي لايراعي فيها هذا الجانب سواء بالمدن أو القري, ولم تستغل درجة حرارتها أو سرعتها بالطريقة المثلي حيث يكتفي المصمم علي تخصيص موقع بالمبني لاقامة جهاز التكييف مع ما له من استهلاك شديد للكهرباء وتسببه في زيادة الإهمال وزيادة الاستهلاك فضلا عن انقطاع الكهرباء ولفترات طويلة مع خسائر وحرق الأجهزة الكهربائية خاصة في شهري يوليو وأغسطس.
رياح الصيف
وقال: ان الرياح التي تهب علي مصر صيفا ورغم حرارة الجو فهي تتميز بالبرودة الناتجة عن المنخفض الجوي لجنوب أوروبا, ولملاصقتها لمياه البحرين المتوسط والاحمر التي تنخفض درجتها عن حرارة الهواء, حيث تتميز هذه الرياح بسرعة نحو6 أمتار في الثانية الواحدة, وهي مناسبة تماما لخفض الحرارة داخل المبني فضلا عن التهوية الصحية حتي في المناطق السكنية ولم تسجل الدراسات انخفاضا في معدلات هذه الرياح سوي نسبة4% فقط علي مستوي العام, مما يجعل هذه الفكرة ناجحة اذا ما كان المبني المشيد هندسيا يراعي اتجاهات الرياح حسب موقعه ومن خلال فتحات تستجمع هذه الطاقة وتوظفها للتوزيع بداخل المبني بانتظام ولايخل بالهدف من اقامته.
وأثار العالم المصري إلي أن تهوية المباني قديما عرفها المصريون القدماء بتخصيص شقوق طولية في جدران المعابد لزيادة تدفق الهواء البارد إلي داخل المعبد, واستمرت الفكرة في العصور الاسلامية باستخدام ملاقف الهواء لاستغلال أكبر سرعة للرياح في المنطقة, والتي تزداد كلما ارتفعنا عن سطح الأرض, كما أن وجود الأحواش الداخلية والشخشيخة وهي مخارج للهواء الساخن تساعد علي استمرار التهوية الباردة معتمدة علي التهوية الأفقية المستمرة, كما أن العالم المصري حسن فتحي استخدم أفكارا مماثلة في تبريد نماذج المباني في قري جنوب الصعيد الحارة فاستخدام القباب بفتحاتها العلوية والجانبية في تهوية المبني, وتطور هذا المفهوم عند المعماري أحمد عابدين بتدرج مستوياته علي صورة مصاطب في اتجاه الرياح الباردة للاستفادة من أكبر قدر من التهوية والتبريد.
باطن الأرض
وحول استغلاله لفكرة البرودة من باطن الأرض قال العالم الباحث د.أحمد عبدالوهاب رزق انه علي الرغم من الانخفاض الشديد في درجة حرارة الأعماق الملامسة لسطح الأرض والتي تصل إلي02 درجة مئوية عن عمق3 أمتار وحسب نوع التربة ومحتواها المائي فقد تنخفض عن ذلك كثيرا في فترة الذروة الحرارية أو الظهيرة في أشد أيام الصيف حرارة ويمكن من خلال هذه الفكرة عمل مساحات بداخل المساكن أشبه بالبدروم تستمد منه انخفاض الحرارة, وعمل تبريد طبيعي بلا أي آثار جانبية مع مراعاة البناء الداخلي في عدم تأثر الحرارة الداخلية بالخارجية, وهناك شبيه لهذه الفكرة في الحضارتين الفرعونية والقبطية في صورة تخزين الأطعمة في بدروم المبني أو حجرات في باطن الأرض, وفي الوقت الذي تستخدم فيه فكرة التبريد بالرياح تحت سطح الأرض في العمارة عن طريق أنبوب تحت السطح يتصل بالمبني لإمرار تيار هوائي بارد إلي داخل المبني.
تكامل الفكرتين
وأضاف الباحث أن التصميم الجديد في تبريد المبني يعتمد علي تكامل الفكرتين بين برودة الرياح الشمالية وباطن الأرض لامرار تيار هواء بارد داخل المبني بفعل المراوح الميكانيكية, ومن أبرز مميزاته أنه يعمل علي تجديد الهواء وتحسين نوعيته الناتجة من ارتفاع عدد مرات تغيير الهواء لحجم الفراغ الداخلي في الساعة الواحدة, ويصل إلي أكثر من51 مرة في الساعة, مما يعد وسيلة صحية للتهوية وتجديد الأكسجين دون أثار سلبية علي صحة المواطن في فارق الحرارة بين الداخل والخارج بالمبني في حين ان أجهزة التكييف لاتستطيع الوصول إلي ربع هذا الرقم من توفير التكييف الطبيعي مع عدم استهلاك الطاقة الكهربائية مع تلافي مساويء التهوية شديدة البرودة والتي ينتج عنها أمراض الروماتيزم والجهاز التنفسي نتيجة سرعة الهواء في داخل المباني أو المكاتب مما يجعلها ذات أضرار صحية ومادية مضاعفة.
وأضاف أن مصر بها نحو3 ملايين جهاز تكييف تزيد طرديا مع زيادة السكان, بما يعني أن المشكلة تتفاقم مع الازدياد المتوقع في درجة الحرارة في الأعوام المقبلة لتصل إلي04 درجة مئوية, وأن عمارة واحدة بما فيها من مكيفات تستهلك قوة هائلة من الكهرباء, فإن هذه الأجهزة تستهلك ما يوازي21% من طاقة مصر الكهربائية, مما يتطلب معه انتاج4 محطات كهرباء توليد جديدة, بينما احتلت أجهزة التكييف بنسبة07% من فاتورة الكهرباء المصرية في فترة الذروة, مما يحتم ادخال النظم الجديدة للمباني للتبريد بالوسائل الطبيعية, أو وسائل أقل استهلاكا للطاقة مثل المراوح الميكانيكية.
وأضاف أن زيادة استهلاك الكهرباء والطاقة فيها من خلال أجهزة التكييف يدعو الدولة حاليا لإلغاء الدعم علي الكهرباء وخفض إنارة الشوارع إلي05% من كفاءتها مما يؤثر سلبا علي الحالة الأمنية, والتوجيه باغلاق أجهزة التكييف لمدة ساعتين علي الأقل في ساعات الذروة, وهذا ما يؤكد أهمية الاعتماد علي مبان مجهزة بالتبريد الطبيعي بما يوفر الطاقة وانفاق الأسرة, مع تحسين الهواء الجوي وخفض ملوثاته.
ساحة النقاش