نماذج الراحة الحرارية في تصميم المباني تقدم تحسينات الطاقة، وتزيد من الراحة الداخلية للسكان، مع مراعاة المناخ المحلي والعزل الحراري.
نماذج الراحة الحرارية في تصميم المباني
تُعد النماذج الحرارية من الأدوات الأساسية في تصميم المباني، حيث تساعد في تحقيق راحة حرارية للمقيمين داخلها. تأخذ هذه النماذج في الاعتبار العديد من المتغيرات البيئية والشخصية مثل درجة الحرارة، الرطوبة، حركة الهواء، وعمليات التبريد والتدفئة.
العوامل المؤثرة على الراحة الحرارية
تحدد الراحة الحرارية بتحقيق توازن بين الجسم والبيئة المحيطة به. تتأثر الراحة الحرارية بـ:
نموذج PMV و PPD
من النماذج الشهيرة في تقييم الراحة الحرارية هما مؤشر التوقع المتوسط للراحة الحرارية (PMV) ومؤشر النسبة المتوقعة للأشخاص غير الراحة (PPD).
PMV: يُستخدم لتقدير مدى الشعور بالراحة ويُمثل بصيغة رياضية معقدة تُأخذ فيها المعايير التالية:
PMV = (M – W) – \frac{1.2 * 10^{-8}}{A_c} \left [ f_s * \left ( 37 – T_{cl} \right ) \left ( 584 + 3.05 \times 10^3 \left ( H_p – 5820 \right ) \right ) \right ]
حيث M هو معدل الميتابوليسم، W هو الشغل الخارجي، وAc هو مساحة الجسم، و fs هو معامل التبادل الحراري، و Tcl درجة حرارة الملابس.
PPD: يُعبر عن نسبة الأشخاص الذين من المتوقع أن يشعروا بعدم الراحة. ويتم احتسابه كالتالي:
PPD = 100 – 95 \times exp(-0.03353 \times PMV^4 – 0.2179 \times PMV^2)
التطبيقات في تصميم المباني
تُستخدم هذه النماذج في تصميم أنظمة التهوية والتكييف لتحقيق بيئة داخلية مريحة. يتم التركيز على:
المهندسون والمصممون يعتمدون على محاكاة النماذج الحرارية لتحسين أداء المباني وتقليل استهلاك الطاقة، مما يُسهم في الاستدامة البيئية وتحقيق راحة حرارية مستدامة للمقيمين.