بحث التكسيات

الرياض العربية، الخليج التعاون مجلس دول في تطبيقه أهمية و الحراري العزل صفر 27-25 ندوةهـ1425

للمباني حراري كعازل الخارجية التكسيات

بالمملكة الصحراوي المناخ في

العباسي سعيد بن . غازيد الحمدي عبدالرحمن بن د. ناصر

التخطيط، و العمارة كلية ، البناء علوم و العمارة قسمالسعودية العربية المملكة ،11574 الرياض-57448ص. ب. ، سعود الملك جامعة

[email protected]إلكتروني: بريد00196614675775 فاكس

:البحث ملخص

نموذجية مباني بداخل الهواء حرارة درجة تحديد دراسة على البحث هذا ركزيُ تم التي و ، الحوائط في الخارجية التكسيات من مختلفة أنواع باستخدام مبنية

و العمارة كلية أبحاث محطة في ،م2002 لعام لصيفا فترة خالل إجرائها مواد أثر معرفة إلى الدراسة بالرياض. تهدُُف سعود الملك جامعة التخطيط،

تجربة إجراء تمللمباني. الحراري األداء على استعمالها الشائع اتالتكسي جمع تم و الصيف موسم في التجربة أُجريت لقد . ونموذجية غرُف باستخدام

رسومات عرض و تحليل عمل تم و الغرُف داخل الهواء حرارة لدرجات قراءات والطوب الرملي الطوب تكسيات استخدام بأن الدراسة نتائج بيانية. ُ خلصت

باستخدام التكسية مع بالمقارنة جيدة فاعلية تعطي والرخام والحجر األحمر عندما هأن التطبيقية بالتجربة وجد الخارجية. فقد الحوائط تكسى التي اللياسة

حرارة درجة في الفرق كان ، م36 القصوى الخارجي الهواء حرارة درجة كانت و.م4 حولي األخرى الغرُف و بالياسة المكسية الغرفة بين ما الداخلي الهواء التكسيات مادة الستخدام المناسبة المعمارية التوصيات بعض بعرض البحث يختتم

السعودية. العربية المملكة يف للمباني الخارجية

عزل للمبنى، الحراري األداء صحراوي، مناخ خارجية، : تكسيات الكلمات مفتاححراري.

مقدمة. 1

من به المحيطة البيئة أحول معالجاته في اإلنسان محاولة ان فيه شك ال مما عالية درجة الى للوصول بيئته في المتوافرة المواد امكانيات من االستفادة خالل

عمله. مكان و مسكنة في ومتطلباته احتياجاته لتلبية المناسبة الحرارية الراحة من أذواق تلبي حديثة بناء أساليب و مواد استحدثت الكبرى الصناعية الثورة قيام وبعد

الكهربائية. الطاقة توفير في تساهم و ممبانيه في المستخدمين

التطور نتيجة عديدية مجاالت في تطور السعودية العربية المملكة شهدت من وكميات نوعيات توريد و العالمية األسواق انفتاح إلى أدى مما االقتصادي

عمرانية بيئة إيجاد إلى التطور هذا الجديدة. أدى البنائية واألساليب المواد في موجودة تكن لم والتي ومشاكلها عيوبها ظهرت و األنماط متعددة خرسانية

1

mailto:[email protected]


الحمدي – عبدالرحمن بن العباسي ناصر سعيد غازي

جذوع و الخيل سعف و الحجر و اللبن و الطين فيها استخدم التي التقليدية المباني وأدائها سلوكها رداءة الخرسانية المباني في الرئيسية العيوب هذه بين األثل. ومن

من مختلفة أنواع استخدم حرارته. كما وشدة المناخ طبيعة إلى بالنظر الحراري الخرسانية المباني كفاءة برفع ساهمت التي و قاألذوا لتلبية الخارجية التكسيات

الحراري. أدائها في

في كبير بشكل ساهم الخرسانية المباني استخدام أن فيه شك ال مما ذروة أن دراسة في المقرن الرياض. أوضح مدينة في الكهربائية الطاقة استهالك

[ م1989 و م1979 العامين بين ما مرة عشر أربعة من أكثر تضاعفت االستهالك من أكثر تضاعف الكهربائية الطاقة من المملكة إنتاج أن الدراسات بينت . كما]1

للطاقة المنزلي االستهالك وتضاعف م2003 - 1970 بين ما الفترة في مرة مائة يعود للكهرباء الرئيسي االستهالك ألن وذلك األضعاُف اتعشر الفترة نفس في

على تعتمد التي و االصطناعية اإلنارة و الميكانيكي الهواء تكييف استخدام بسبب و الكهربائية للطاقة الكبير الهدر . هذا]2،3،4[ لتشغيلها كمصدر الكهربائية الطاقة

طرق استخدام الممكن القدر لتقليل عاجل تدخل يتطلب أسبابه المحددة .المباني في الطاقة على المحافظة

ترشيد مجال في برامج وضع السعودية العربية المملكة حكومة شجعت وقد استهالك خفض في تسهم وسائل تطبيق و المشكلة هذه لحل الطاقة استهالك أن فيه، شك ال ومما.5سواء حد على الخاصة و الحكومية المباني في الطاقة من الحد و للمبنى جميال منظرا إعطاء في هاما دورا تلعب خارجيةال اتالتكسي الى داخله ومن الصيف، موسم في داخله الى المبنى خارج من الحرارة تسرب و السقف و انرالجد طريق عن الحرارة تسرب يتم الشتاء. و موسم في خارجهالتهوية. فتحات عبر و النوافذ

المباني في الحرارة لدرجات ثبات حالة البقاء خارجيةال التكسية توظيف إن الطاقة استهالك ترشيد في كبير بشكل ساهم المتقدمة الدول في خاصة و

من الحرارة انتقال خفض مقدار على المباني في هالتكسي فعالية تعتمد .الكهربائية الحرارة انتقال معدل باختالُف أدائها و أنواعها تختلف و داخله إلي المبنى خارج

صيفا، المعتدل المناخ ذات المناطق في اإلشعاع أو الحمل أو التوصيل بواسطة تصميم مباشرة المبنى سقف و الحوائط في المنفذة الخارجية التكسيات تعتبر

لكن طفيف. و بارتفاع تتغير الداخلي الفراغ حرارة درجة ألن مناسب استراتيجي من الوسطى المنطقة في موجود هو كما ،الحارة الصحراوية المناطق في

� الخارجي الهواء حرارة درجة فإن السعودية، العربية المملكة النهار في عالية صيفا لاع تذبذب ذات الداخلي الفراغ حرارة درجة يجعل مما ، المساء في ومنخفضة

و الحوائط أسطح ألن يرجع ذلك، في السبب و ،مئوية درجة25 حوالي يصل تنتقل بالتالي و مباشرة الساقطة الشمس أشعة من الحرارة تمتص األسقف عند و التوصيل بواسطة المبنى الداخلي السطح إلى الخارجي السطح من الحرارةاإلشعاع. بواسطة الحرارة تنتقل المبنى لغالُف الداخلي الهواء مالمسة

الدراسة أهداف. 2

حرارة درجة تحديد إمكانية لبيان بالتحليل الضوء تسليط إلى الدراسة تهدُف الخارجية التكسيات من مختلفة أنواع باستخدام مبنية نموذجية مباني بداخل الهواء

التالية: األهداُف لتحقيق تطبيقية تجارب بطريقة ذلك و الحوائط في

2


و االحمر الطوب و الياسة مثل الخارجية التكسيات أثر - معرفة1 في للمباني الحراري األداء على والرخام الحجرو الرملي الطوب تزويد تم التي و تجريبية غرُف باستخدام الصحراوي المناخ

الطبيعية. الخارجية التكسيات بأنواع حوائطها

التكسيات الستخدام المناسبة المعمارية التوصيات بعض - اقتراح2.السعودية العربية المملكة في للمباني الخارجية

البحث منهج. 3� وفق البحث منهج صمم فقد ، تطبيقية تجريبية الدراسة طبيعة ألن نظرا

التاليتين: الخطوتين

و التجارب عن منشورة تقارير و أبحاث و مطبوعات إلي الرجوع- 1 دراسة في متخصصين باحثين بواسطة أنجزت التي المشاهدات

المباني. في الخارجية التكسيات

2002 )الموافق هـ1423 لعام الصيف فترة خالل تطبيقية تجربة إجراء- 2على: واشتملت م( ،

بأنواع تزويدها تماالختبارية( )المباني تجريبية ٍمبان استخدامأ- و االحمر الطوب و الياسة مثل الخارجية التكسيات من مختلفةإلى: التجربة مراحل تقسيم و الرخام و الحجر و الرملي الطوب

Base) أساسية حالةك م2002 مايو شهر فترة تحديد( 1 case،) ارتفاع وقت للغرُف الحراري األداء معرفة بهدُف الخارجي. للهواء الحرارة درجة

أداء لدراسة م1998 أغسطس شهر فترة تحدي( 2 للغرُف الحراري األداء معرفة بهدُف ،التجريبية المباني

الجو. حرارة درجة ارتفاع وقت

في الهواء من كل حرارة على: درجات تشتمل قراءات جمع ـ ب اإلشعاع من الطقس أحوال النموذجية، الغرُف فراغ منتصف

و النسبية الرطوبة و الجافة الهواء حرارة درجة و الشمسياتجاهها. و الرياح سرعة

االختبارية الغرف و الموقع وصف. 4الموقع 4-1

42َ و24 عرض خط على نجد هضبة في تقع - التي الرياض مدينة اختيار تم فوق624 ارتفاع على و قرينتش شرق 44َ و46 طول خط و االستواء خط شمال أرض شمال في التجربة موقع اختيار تم كما للدراسة مناسبا البحر- مكانا سطح و بالحرارة صيفا يتصف الموقع هذا أن بسبب ، الرياض ، سعود الملك جامعة

سجلت لقد م. و18 بحوالي ُيقدر المرتفع الحراري بالمدى و الشديدين الجفاُف 10 قراءات لمتوسط البيئة حماية و األرصاد مصلحة بواسطة الطقس أحوال

إلى يونيو شهر من يمتد الصيف فصل أن يالحظ م(. و1995-1986) سنوات الصغرى للنهاية الجافة الهواء حرارة لدرجة الشهري المعدل يتراوح و سبتمبر شهر

3



من فتتراوح القصوى الحرارة لدرجة الشهري المعدل أما ، م25.4 إلى م22.0 من44.047.4 إلى مالعليا المعدالت فإن المدة لنفس للرطوبة بالنسبة م. أما

%. و3 % إلى2 من تتراوح الصغرى المعدالت % و66.0 % إلى32.0 من تتراوح يتراوح "السموم" و برياح تُعرُف الرياض، مدينة على جافة و حارة رياح تهب

ما ″غالبا اتجاهها و عقدة8 إلى عقدة4 بين ما ″صيفا لهبوبها الشهري المعدل . س940.4 إلى. ض. س937.1 بين ما الجوي الضغط يتراوح . و″شماال يكون

بينما الصيف أشهر في مم0.0 األمطار لهطول الشهري المعدل أن كما.ض أشعة بوجود الرياض مدينة في المناخ يتميز إبريل. و شهر في مم39.5 يصل

و ،2/ م واط929 إلى813 من حرارتها تتراوح التي و العمودية شبه الشمس درجة في ارتفاع إلى يؤدي مما األرض سطح حرارة درجة في ارتفاع النتيجة تكون

نسبي بارد هواء ليحل أعلى إلى ترتفع و األرض لسطح المالمسة الهواء حرارة.6 الشمس أشعة شدة فترة في رملية زوابع تتواجد وبالتالي

االختبارية: الغرف. 5 الرمادي االسمنتي البلوك من مبنية مكعبة اختباريه غرُف سبع استخدمت

� يستخدم ألنه العربية المملكة مناطق معظم في المباني حوائط تشييد في غالبا في كما م 1 م 1م1 هي الداخل من الواحدة االختبارية الغرفة السعودية. أبعاد

الغرُف هذه تكسية . وتم سم15 سمك بحائط الغرفة ( وزودت1) رقم الشكل السعودية في االستخدام الشائعة الخارجية التكسيات من مختلفة بأنواع النموذجية

يلي: كما وهي

اللون فاتح بيج بصباغ والمطلية العادية - اللياسة1البيج الرملي - الطوب2االحمر الرملي - الطوب3الميكانيكية بالطريقة المثبت - الحجر4)الخلطة( التقليدية بالطريقة المثبت - الحجر5الميكانيكية بالطريقة - الرخام6)الخلطة( التقليدية بالطريقة المثبت - الرخام7

المستخدمة االختبارية النموذجية للغرفة قطاع (1) رقم شكلللدراسة.

4


االختبارية. النموذجية السبع للغرف (. منظر2) رقم شكل

التجربة في المستخدمة ألجهزة. ا6

:إلى تصنيفها يمكن و الدراسة إجراء في خاصة أجهزة ستخدمتُا

الحرارية أوال: المجسات

درجة ( لقياسThermocouples , type T) حراري مجس7 استخدام تم - 1 المجسات قراءات تصحيح عمل تم قد االختبارية. و الغرُف هواء حرارة

معيار و للمجسات قراءات على حصل حيت الباحثين بواسطة الحرارية جميعها وضعت عندما أيام ثالثة ( لمدةSper Scientific) زئبقي حراري

خطية عالقة معادلة عمل تم و دافئ وماء متجمد ماء و ساخن ماء في على الحصول بهدُف الزئبقي المعيار قراءة و الواحد المجس قراءة بين

حراري. مجس لكل تصحيح معامل

Pyraneometer model LI-COR, type) بيرانوميتر جهاز استخدم- 2LI2003Sالشمسي. اإلشعاع كمية ( لقياس

,A Met One anemometer) الرياح اتجاه و سرعة قياس جهاز - 3type 014A-U .)

) نوع النسبية الرطوبة و الجافة الهواء حرارة درجة قياس جهاز - 4VAISALA, type HMP35C.)

قراءات وتخزين تجميع ثانيا: نظام

) العلمية كامبل شركة بواسطة ( المصنوعCR10) نظام استخدم تمCampbell Scientific, Inc., Logan, Utah, USAبتسجيل الجهاز هذا (. يقوم

كل ثم دقيقة30 كل ثم دقائق10 كل المجسات جميع من للقراءات متوسطات ساعة. 24

آلي حاسب ثالثا: وحدة

( ،PC208) برنامج على يعمالن ، آلي الحاسب من جهازين استخدام تم رسومات مشاهدة و ″يوميا تخزينها و القراءات ( ومعالجةCR10) لنظام لتشغيل

والمجسات الطقس ألحوال القياس أجهزة لجميع القراءات تسجيل وقت بيانية تحليل و بيانية رسومات ( لعملExcel) بيانات محلل استخدم الحرارية. كما

المسجلة. المعلومات

5



المعلومات تحليل. 7 يومين فترة خالل االختبارية للغرُف الحراري ( األداء3) رقم الشكل يوضح

الحراري األداء معرفة بهدُف ، م2004 أبريل2 -1 يوم دايةب من الدراسة من البيئة في للهواء الحرارة درجة مع بالمقارنة ساعة48 خالل للغرُف الداخلي درجة كانت ، م37 القصوى الخارجي الهواء حرارة درجة كانت . عندماةالخارجي حرارة درجات كانت و م35.5 بالياسة المكسية للغرفة الداخلي الهواء حرارة غرفة ،األبيض الرملي طوبال غرفة باقيةال ستال االختبارية للغرُف الداخلي الهواء

رخامال غرفة ،الميكانيكي حجرال غرفة ، الخلطة الحجر غرفة ،األحمر طوبال 31.8 م،31.2 م، 31 ، م30.75 ، م29.9 ،هي الميكانيكي الرخام غرفة ،الخلطة

32 ، مو الخارجي الهواء بين الحرارة درجات في الفرق أن التوالي. أي على م .5 ، م 5.8 ، م 6 ، م6.25 ، م 7.1 هي الست األختبارية الغرُف داخل في الهواء

2 5 ، م1.5 هو اللياسة لغرفة الفرق بينما ،التوالي على ، م يوضح هذا م. و اللياسة. مع بالمقارنة الخارجية التكسيات فاعلية

بين حدث الذيTime lag الحرارية اإلزاحة أو التأخير زمن أن إلى باإلضافة هذا حوالي استغرق للغرُف الداخلي الهواء و الخارجي الهواء حرارة درجة أعلى معدل

التأخير زمن كان بينما الخارجي الهواء و الست الغرُف بين ما ساعات5 إلى4 من السعة أو الحراري التخزين خاصية يبين هذا . وساعتين حولي اللياسة لغرفة

باللياسة. مقارنة المستخدمة الخارجية التكسيات واد للمHeat capacity الحرارية عندما االختبارية الغرف حرارة في التغير (. نمط2) رقم شكل

التجربة أجريت

كانت ، م20 الصغرى الخارجي الهواء حرارة درجة كانت عندما ، أنه ويالحظ 4 بفارق أي م 24.6 و م22.9 بين ما متقاربة لغرُفا جميعل الهواء حرارة درجة

م.

االستنتاجات. 8

6


للمساهمة ذلك و خارجيةال اتلتكسيا استخدام أهمية تبين الدراسة هذه في صحراوية.ال المناطق في المباني الحوائط في طبيعية الحراري العزل توفير في باللياسة مكسية لغرفة الداخلي الهواء حرارة درجة أن التطبيقية بالتجربة وجد فقد

األبيض الرملي طوبال خارجية تكسيات مواد مع بالمقارنة عالية استخدمها الشائع والرخام ،الخلطة رخامالو ،الميكانيكي حجرالو ، الخلطة والحجر األحمر طوبال و

الميكانيكي.

توصياتال. 9

أظهرت حيث للواجهات الخارجية التكسيات من نوع أي بتطبيق يوصى-1الداخلية. الحرارة لدرجات التغير معدل في تقارب الدراسة نتائج

بمقاسات المباني على التطبيقية الدراسات من المزيد بعمل يوصى-2 المستخدمة غير مختلفة بأنواعها التكسيات فيها يستخدم بحيث حقيقية

بل الحرارية النواحي على الدراسات تلك ُتقتصر ال و الدراسة هذه في.االقتصادية بالنواحي الخاصة الدراسات من بمزيد التطرق يمكن

الخاتمة. 10

تحسن خارجية تكسيات بمواد مغلفةال المباني أن الدراسة هذه برهنت لقد الداخلي الهواء الحرارة درجة ارتفاع من تقلل و للمباني الحراري العزل عملية

أهمية إلى ذلك المحيطة. يقودنا الخارجي الهواء حرارة درجة تشد عندما للمبنى من المزيد إلى الحاجة تتأكد هنا . وأنواعها بمختلف اتالتكسي مواد استخدام

في المباني داخل الحرارة درجات وصول إلي تهدُف التي التطبيقية الدراساتلإلنسان. الحرارية الراحة نطاق

المراجع

1األول العدد ، المهندس مجلة للمباني" ، الحراري "العزل ، خالد ، المقرن – هـ.1409 الثاني المجلد

2الطاقة استهالك ترشيد طرق تطبيق "اقتصاديات القاسم، محمد ،جامع الكهربائية الطاقة استهالك ترشيد ندوة أبحاث للمنتج" ضمن الكهربائية

الوسطى بالمنطقة للكهرباء الموحدة السعودية الشركة المباني، في.6 ص هـ،1410 الثاني ربيع8-7 من الفترة خالل

3أبحاث ضمن القصوى"، باألحمال التحكم "نظام حسين، الحاج ،بركات السعودية الشركة المباني، في الكهربائية الطاقة استهالك ترشيدندوة:

الثاني ربيع8-7 من الفترة خالل الوسطى، بالمنطقة للكهرباء الموحدة.1 ص الرياض، هـ،410

4هـ.1422 متفرقة، وبيانات معلومات للكهرباء، الموحدة السعودية الشركة

7



5في الكهرباء و الصناعة وزارة عبدالمحسن. "جهود عبدالرحمن ، التويجري تم التي النتائج و الكهربائية األحمال وإدارة االستهالك ترشيد مجال

ترشيد عمل ورشة في مقدمة ورقةالمملكة". مستوى على تحقيقها العربية المملكة الرياض، ، األحمال إدارة و الكهربائية الطاقة استهالك

هـ.1418 محرم غرة إلى هـ1417 الحجة ذي29 السعودية،

6مدينة بيئة و الطقس أحوال عن معلوماتالبيئة. حماية و األرصاد مصلحة الطيران، و الدفاع وزارة العلمية،، والوثائق المعلومات مركز ،الرياض

هـ.1415 ،السعودية العربية المملكة جدة،

8

بحث التكسيات

Documents