دراسة کفاءة الإضاءة الطبيعية بالمباني السکنية العالية بمدينة أسيوط "دراسة حالة أبراج النصر " A study for daylight efficiency in high-rise residential in Asyut Case study: Al-Nasr residential buildings

Document Type : Original Article

Abstract

الملخص العربي:

الإضاءة الطبيعية أحد أرکان المنظومة البيئية و أحد أهم العوامل المؤثرة علي صحة شاغلي المباني السکنية وبديل صحي و موفر للإضاءة الصناعية في خلال ساعات النهار ،وهناک العديد من المتغيرات الطبيعية والتصميمية التي تساهم في التأثير علي مستوي الإضاءة الطبيعية داخل الفراغ ،وهنا تظهر مشکلة البحث حيث تسببت کثرة المتغيرات في صعوبة معرفة أکثرها تأثيرا علي وجه التحديد فتهدف الورقة البحثية إلى دراسة جودة الإضاءة الطبيعية بالمباني السکنية العالية في ظل العوامل المؤثر علي کفاءة الإضاءة الطبيعية سواء عوامل عامة أو عوامل خاصة بموقع التطبيق وحالة الدراسة من ارتفاعات العوائق والمسافات البينية  للمباني السکنية القائمة العالية التي أصبحت تتميز بها المدينة ؛ نظرا لارتفاع معدل الزيادة السکانية بالمدينة وزيادة الحاجة إلي مباني سکنية مع قلة المساحات والأراضي السکنية بالمدينة، ويتم  دراسة هذه الحالة دراسة تطبيقية تقوم علي عمل محاکاه للإضاءة الطبيعية  بوحدات سکنية ذات حالات مختلفة  ومتنوعة من التوجيه والمطلات  لتمثل الحالات المتشابهة في مثيلاتها من المباني العالية القائمة والمقارنة بين القياسات لمعرفة أي العوامل اکثر تأثيرا ، مما يؤدي إلي عدة نتائج و مجموعة من  التوصيات .
SUMMARY:
Natural lighting is one of the pillars of the environmental system and one of the most important factors that affects human health and a healthier substitute to save artificial lighting during daylight hours, there are many variables have an impact the level of daylighting inside the space, here the research problem appears, where the large number of variables made it difficult to know the most effective one. The research paper aims to be aware of daylight Performance levels within factors in both public variables or special ones that related to case location and urban conditions like buildings Hight and distances between building Highrise building and small distances between building spread  throughout the country ; due to the high population growth rate while shortage of land area, this study apply a daylight simulation in a high rise residential building case study units with different and varied situations of orientation and views to represent similar cases in similar existing building and compare results to find out which factors are more influential, which leads the research to several recommendation.

Highlights

     

 

 

AUCES

 

دراسة کفاءة الإضاءة الطبيعية بالمباني السکنية العالية بمدينة أسيوط

"دراسة حالة أبراج النصر "

الأستاذ الدکتور/سوميه طه أبو الفضل *

الدکتور/ محمد عبد الوهاب العزازي **

الدکتور / هشام حسن علي ***

مهندسة/ نورهان ايمن عبد الکريم على ****

* أستاذ، العمارة والتصميم البيئي، کلية الهندسة، جامعة أسيوط

**أستاذ مساعد، بقسم الهندسة المعمارية، کلية الهندسة، جامعة أسيوط

***مدرس، بقسم الهندسة المعمارية، کلية الهندسة، جامعة أسيوط

****مهندسة بإدارة الإنشاءات والصيانة، جامعة أسيوط

2020م – 1441ه

الملخص العربي:


الإضاءة الطبيعية أحد أرکان المنظومة البيئية و أحد أهم العوامل المؤثرة علي صحة شاغلي المباني السکنية وبديل صحي و موفر للإضاءة الصناعية في خلال ساعات النهار ،وهناک العديد من المتغيرات الطبيعية والتصميمية التي تساهم في التأثير علي مستوي الإضاءة الطبيعية داخل الفراغ ،وهنا تظهر مشکلة البحث حيث تسببت کثرة المتغيرات في صعوبة معرفة أکثرها تأثيرا علي وجه التحديد فتهدف الورقة البحثية إلى دراسة جودة الإضاءة الطبيعية بالمباني السکنية العالية في ظل العوامل المؤثر علي کفاءة الإضاءة الطبيعية سواء عوامل عامة أو عوامل خاصة بموقع التطبيق وحالة الدراسة من ارتفاعات العوائق والمسافات البينية  للمباني السکنية القائمة العالية التي أصبحت تتميز بها المدينة ؛ نظرا لارتفاع معدل الزيادة السکانية بالمدينة وزيادة الحاجة إلي مباني سکنية مع قلة المساحات والأراضي السکنية بالمدينة، ويتم  دراسة هذه الحالة دراسة تطبيقية تقوم علي عمل محاکاه للإضاءة الطبيعية  بوحدات سکنية ذات حالات مختلفة  ومتنوعة من التوجيه والمطلات  لتمثل الحالات المتشابهة في مثيلاتها من المباني العالية القائمة والمقارنة بين القياسات لمعرفة أي العوامل اکثر تأثيرا ، مما يؤدي إلي عدة نتائج و مجموعة من  التوصيات .


مقدمة:

تعتبر الإضاءة الطبيعية أفضل مصدر لتقديم الضوء واللون الجيد وهي مصدر الضوء الوحيد الذي يتناسب بشکل کبير مع الاستجابة البشرية. أثبتت الأبحاث والدراسات أن قلة ضوء النهار يؤثر على الصحة، سواء على الصحة النفسية أو البدنية. لقد ثبت أن المسارات العصبية في الدماغ تتأثر بثلاث طرق مختلفة من حيث النظر وإيقاع الساعة البيولوجية يمکن أن يؤدي ذلک إلى مشاکل صحية على المدى الطويل مثل صداع وأنواع أخرى من مشاکل الصحة النفسية. فالکهرباء لا تحتوي في إضاءتها على نفس أطياف الضوء الطبيعي، وبالتالي ليس لها نفس التأثير الإيجابي على صحة البشر][1][ ، تشير الدلائل بالفعل إلى وجود صلة بين التعرض

 

 

لضوء النهار والصحة والإنتاجية على حد سواء][2][، يتم السماح للإضاءة الطبيعية بالدخول للمبنى بشکل أساسي من خلال الفتحات والنوافذ التي توفر أکثر من وظيفة فهي ليست فقط لإدخال الضوء إلى بيئة داخلية، ولکن أيضًا للسماح بالاتصال البصري مع البيئة الخارجية، وأعتمد نوعية وکمية الإضاءة الطبيعية التي تدخل المبنى على عوامل داخلية خاصة بالفراغات وخارجية خاصة بالبيئة الطبيعية والمباني المحيطة، الراحة البصرية هي المحدد الرئيسي لمتطلبات الإضاءة. توفر الإضاءة الجيدة کثافة مناسبة واتجاهًا للإضاءة في منطقة المهمة، وتقديم اللون المناسب، وغياب الانزعاج والوهج. کما أن تفضيلات إضاءة وتختلف باختلاف العمر والجنس والوقت من اليوم أو السنة، کما تتغير متطلبات مستويات الإضاءة مع تقدم العمر کما هو موضح بالجدول (1) فالأشخاص اللذين يکون عمرهم60 عامًا فأکثر يحتاجون إلى ضعف کمية الإضاءة التي يحتاجها الأشخاص اللذين هم ب عمر20عامًا لأداء مهامًا بالدقة والوقت نفسيهما.][3][


جدول)1( مستوي الإضاءة طبقا السن والمهمة

مستويات الإضاءة (LUX)

نوع الإضاءة التي تتطلبها الفاعلية

مهمات عادية

مهمة دقيقة

مهمة أکثر دقة

صعوبة المهمة

مستخدمون بأعمار اقل من 40 عام

المستخدمون بعمر 40- 55 عام

المستخدمون بأعمار فما فوق 55 عام

سن المستخدمين

30

40

50

إضاءة ضعيفة جداً

50

75

100

إضاءة ضعيفة

100

150

200

إضاءة متوسطة

300

400

500

إضاءة مناسبة

 


واتجهت عدة أبحاث لدراسة سلوک الإضاءة الطبيعية و ادراک مشکلاتها وما يؤثر عليها فقامت بعضها بدراسة تأثير الکثافة البنائية و نسبة المساحة المبنية و توزيعها][4][ ومعامل وضوح السماءsky viewfactor و التي تستخدم المعامل کمؤشر لنسبة المساحة المرئية من السماء ][5][ ومنها ما رکز علي دراسة المناور وأداءها في توصيل الضوء و منها من قام بدراسة المباني من حيث الشکل و العمق و الفتحات والتعامل معها  و أجريت عدة تجارب ملموسه لحل ازمه نقص الإضاءة  الطبيعية و رفع کفاءتها بناءا علي معرفة المشکلة التي تسببت في النقص و تم تصنيف أجهزة و أنظمة الإضاءة الطبيعية علي هذا الأساس ويبينه الجدول (2)][6][

تدرس هذه الورقة البحثية مستويات الإضاءة الطبيعية في مجموعة من الأبراج السکنية وتم اختيارها کحالة دراسة تضم أکثر من نموذج لدراسة تأثير العوائق والارتفاع على ضوء النهار في الأماکن المختلفة بالمباني السکنية العالية أخذت قياسات حقيقية في بعض الوحدات بها وتم تکملة القياسات بواسطة برنامج المحاکاة dialux evo 9.1 لإتمام اخذ جميع القيم في الأوقات والأماکن التي يصعب القياس بها نظرا لشدة خصوصية المباني السکنية.

 

 

 

 

 


جدول (2) أنظمة الإضاءة وأماکن تطبيقها.

طبيعة المبني

وسيلة توجيه الإضاءة

مکان أداة تجميع الضوء

أنظمة الإضاءة

مبني عميق

بئر ضوء

السطح

TDGS

) tubular daylightguidance system (

متعدد الأدوار

الواجهة

مبني عميق

منور

السطح والواجهة

Heliostat

متعدد الأدوار

السطح

متعدد الأدوار

بئر ضوء

السطح

Heliobus

مبني عميق

أنابيب ضوئية

السطح

Himawary

متعدد الأدوار

الواجهة

مبني عميق

أنابيب ضوئية

السطح

Parans

متعدد الأدوار

الواجهة

مبني عميق

بئر ضوء

السطح

Sundolier

متعدد الأدوار

مبني عميق

بئر ضوء

السطح

Sunportal

متعدد الأدوار

متعدد الأدوار

بئر ضوء

السطح والواجهة

SunCentral

مبني عميق

أنابيب ضوئية

السطح

HSL

System hybrid luminaire

متعدد الأدوار


حالة الدراسة:

تنقسم المدينة الي حيين رئيسيين يحتوي کل منها على مناطق عدة علية الکثافة البنائية خصوصا في الأجزاء القديمة من لمدينة فهي ذات نسيج کثيف يحتوي على شوارع داخلية ضيقة شکل (1)

 

شکل رقم 1: خريطة مدينة أسيوط
المصدر: الهيئة العامة للتخطيط العمراني وزارة الإسکان والمرافق

 

کما تحتوي على مناطق جديدة يغلب عليها الارتفاعات العالية لتلبية احتياجات المدينة شکل (2) حيث يصل تعداد السکان لما هو موضح بالجدول (جدول 3)

جدول (3): عدد الأبراج والمساحات التي تشغلها

عدد الأبراج

6602 برج

المساحة الأرضية التي تشغلها الأبراج (کم2)

1923 کم2

متوسط عدد الوحدات التي تحويها الأبراج (وحدة)

  211629 وحدة

يشغلها عدد أفراد

256071 فرد

وحدات دون الدور الخامس

76956 وحدة

يشغلها عدد أفراد

93116 فرد

ويتضح أن متوسط معدل التزاحم بالمدينة ککل الي 1,21 بمتوسط 458,547 فرد الي عدد غرف يساوي 378,078، وتصل الأبراج في الوقت الحالي الي أي ما يعادل 6602 يتراوح ارتفاعها

من 6-15+ دور][7][کما هو مبين بالشکل (3) وتحتل مساحة تصل في الوقت الحالي الي 1923 کم2 أي ما يعادل 17% من إجمالي المساحة البنائية بمدينة أسيوط (شکل4)

 

شکل رقم (2): خريطة أسيوط موضح عليها أماکن انتشار الأبراج العالية.

المصدر: صورة جوية للمدينة بتعديل من الباحث

 

 

 

 

شکل رقم 3: أعداد الأبراج التي تحتوي على عدد أدوار بدأ من دور واحد الي الأبراج التي تزيد عن 15 دور

المصدر: بيانات مجمعة من النتائج النهائية للتعداد العام للسکان والإسکان والمنشآت 2017 (السکان والإسکان)

 

 

 

شکل رقم (4): إجمالي نسبة الأبراج العالية من 6 أدوار فما فوق بالنسبة للمباني السکنية بالمدينة

المصدر: بيانات مجمعة من النتائج النهائية للتعداد العام للسکان والإسکان والمنشآت 2017 (السکان والإسکان)

 

وبفرض أن بمتوسط 100 م2 للوحدة ويکون متوسط عدد الوحدات الموجودة بالمباني السکنية 9239 في کل دور لها فبحساب متوسط ارتفاعات الأبراج 11 دور على وجه التقدير يکون عدد الوحدات التي تحويها الأبراج 211629 وحدة سکنية منها 76956 هي دون الدور الخامس يشغلها عدد سکان

جدول 4: معدلات الإسکان في مدينة أسيوط

 

حي غرب (قسم أول)

حي شرق (قسم ثاني)

إجمالي

اسر

(أسرة)

59,119

50,938

110,057

أفراد

(فرد)

248,035

210,512

458,547

عدد الحجرات (حجرة)

193,148

184,930

378,078

متوسط عدد الأسرة (فرد)

4.2

4.1

4.15

معدل التزاحم (فرد/ عدد الحجرات)

1.28

1.14

1.21

يساوي 100043 فرد موضح بالجدول (4):

 

تخضع اغلب مباني المدينة في تصميمها لقانون البناء الموحد لتنظيم أعمال البناء في مصر (قانون 119لسنة 2008) حيث يضع القانون عدة محددات من حيث أبعاد الغرف وأقصر وأطول بعد للغرفة، کما وضع اقل نسبة للفتحات في الغرف وأبعاد المناور المخصصة للإضاءة والتهوية لتکون نسبة مساحة الشباک التي لا تقل عن 8% من مساحة الأرضية والتي أثبتت عدة دراسات أنها لا تصلح في کل الأدوار.][8][][9][ وذلک لان المدينة تحصل على مقدار إشعاع شمسي مباشر والسماء ذات نسبة من الصفاء لوقوعها في المناخ الإقليمي الصحراوي مما يعزز من الاکتساب الحراري ويترتب عليه الاحتياج إلى فتحات صغيرة ذات تظليل للحد من دخول الحرارة إلى المباني ][10][][11][ .

مکان إجراء الدراسة:

أبراج النصر (بشارع جامعة الملک فيصل) شکل (5):

وهي عبارة عن سلسلة أبراج تم تقسيمها الي مجموعات:

 

شکل رقم 5: صورة حقيقية لأبراج النصر

المصدر: تصوير الباحث

  • ·    برج ا: يحتوي على 25 وحدة بالدور منها 6فقط على الشارع الرئيسي و11 وحدة على مناور الجيب الداخلية و8 وحدات مطلة على جيران بمسافات قصيرة.
  • ·         برج ب: يحتوي على 20 وحدة منها 8 فقط مطلة على الشارع و4 على مناور جيب خارجية و6 مطلة على جيران بمسافات قصيرة.
  • ·         برج ج: به 18 وحدة بالکامل في مواجهة الجيران إما بشکل مباشر او عن طريق منور جيب.
  • ·         برج د: به 22 وحدة بالکامل في مواجهة جيران بمسافات قصيرة إما مباشرة أو عن طريق منور جيب.
  • ·         أبراج بهما 6 وحدات سکنية بالکامل مطلة على جيران بمسافة قصيرة.

تم اختيار منطقة أبراج النصر للدراسة لما فيها من تعدد لحالات الوحدات السکنية فهي عدة أبراج متجاورة (شکل6) ويبلغ ارتفاعها حوالي 11 دور سکني مرتفع عن الأرض بدور ارضي تجاري، تتوفر عدة ظروف تسمح للدراسة لتنوع الوحدات فمنها ما هو على الشارع الرئيسي بلا عوائق ومنها ما هو مطل على منور جيب وشارع جانبي بعدة توجيهات مختلفة للفراغات وتتسم المطلات والشوارع البينية بين الأبراج عدا الشارع الرئيسي بالضيق والصغر (شکل7).

وتهدف اختيار الحالة إلى دعم الافتراضات والأبحاث النظرية بالقياسات بالفراغات المختلفة بالمسکن وتحديد أماکن نقص الإضاءة مع محاولة معرفة السبب بشکل عملي.  من ثم تم اخذ القياسات في برج أ-2 لثلاث 3 حالات مختلفة A، B، C کما هو موضح (بالشکل8)، في ثلاثة أدوار مختلفة وهي الدور الأول والرابع والعاشر کل منها يحتوي على فراغات ذات توجيهات مختلفة ولکن تتحد جميعها في أبعاد الفتحات للفراغات المتماثلة وتقارب أبعاد الغرف وفي الغالب الأعم تتطابق في مواد التشطيب.


 

شکل رقم 6: مجموعة الأبراج وما يحدها من شوارع وأبراج مجاورة

المصدر: صورة مجمعة بواسطة الباحث من خرائط الأبراج والصورة الجوية

 

   

شکل رقم 7: صورة حقيقية من الشوارع البينية بين الأبراج

المصدر: تصوير الباحث

 

 

 

شکل رقم 8:أماکن الوحدات A وB وC بالبرج المقاس


 

 

شکل رقم(9): تصميم الوحدة A  

المصدر: خرائط من مکتب المصمم المعماري

الوحدات A:

تطل الوحدةA (شکل 9) على الشارع الرئيسي وتتکون من غرفتين وصالة يطلان على الشارع بتوجيه جنوبي-غربي أما المطبخ فهو على منور خدمي بتوجيه جنوبي – شرقي والحمام فيقع شباکه على منور ولکن بتوجيه شمال شرقي وتم عمل القياسات بالجزء المطل على المنور حيث إن الجزء المطل على الشارع لا يعاني من مشکلات نقص في الإضاءة الطبيعية في جميع الطوابق.

 

 

 

 

الوحدة B:

وهي وحدة تحتوي على استقبال ليس به نافذة مما يجعله غير مضيء وغرفة معيشة تطل على منور جيب ذو توجيه شمالي-شرقي وهو أقرب للتوجيه لشرقي وغرفتي نوم يطلان على نفس منور الجيب لکن بتوجيه جنوبي –شرقي ولکن أقرب للتوجيه الجنوبي وبعائق بنفس طول المبني حيث إن العائق هو فرع آخر من المبني نفسه ومنهما غرفة بها شباک آخر يطل على منور بتوجيه شمالي-غربي ولکن أقرب للشمال ويشترک في نفس المنور شباک المطبخ ولکن بتوجيه شمالي شرقي أقرب إلى الشرق (شکل 10).

 

شکل رقم (10): تصميم الوحدة B

المصدر: خرائط من مکتب المصمم المعماري

 

 

الوحدة C:

تتکون الوحدة C من صالة استقبال بدون نافذة وثلاث غرف تطل على منور مفتوح بتوجيه شمالي –غربي (شکل 11).

 

شکل رقم (11):تصميم الوحدة C

المصدر: خرائط من مکتب المصمم المعماري

 

 

شکل رقم 12: جهاز lux meter

المصدر:

المحاکاة والقياسات:

تم اخذ القياسات في شهر فبراير في نهار ذا سماء صحوة کما هو موضح بالصور المعطاة لعدة وحدات سکنية مختلفة الموقع والمطل والطوابق، وتم اخذ القياسات الحقيقية بواسطة جهاز luxmeter موضح (بالشکل12) و من ثم تم عمل رفع کامل لنقاط عدة کأبعاد الفتحات و مکوناتها و مواد التشطيب الخاصة بها ، و دراسة المطل و تأتي الخصوصية البصرية علي راس الاهتمامات مما دفع شاغلي المباني السکنية حفاظا على خصوصيتهم البصرية للقيام بممارسات من شانها الحد من الکشف البصري ولکنها تحد أيضا من ضوء النهار الداخل من

النوافذ أو أغلاقها وعدم الاستفادة منها وذلک موضح بصور من الطبيعة اعتمدت الوحدات في تشطيبها على الألوان الدهانات الفاتحة في الغالب ذات خاصية انعکاس عالية للحوائط والأسقف والأرضية الموزاييک البيضاء أو البورسلين الفاتح أيضا في إحدى الفراغات بالوحدة.

تم عمل القياسات على عدة وحدات سکنية بأدوار مختلفة للوحدات وکانت القراءات کما هو مبين بالأشکال (شکل 13-17)

تبين المقارنات أن لطول العائق النصيب الأکبر في التأثير على الإضاءة الطبيعية يليه إبعاد وزوايا المطل حيث تتمتع الوحدات ذات الدور العالي بنسبة لا بأس بها من الإضاءة في حالة تواجدها على مطل واسع بينما تقل نسبة الإضاءة بشکل غير مرضي في الأدوار السفلية بينما لا تتمتع الفراغات المطلة على مناور داخلية بإضاءة مرضية في جميع الأحوال.

 

شکل رقم 13: الوحدة A بالدور الأول

 

 

شکل رقم 14: الوحدة C بالدور الأرضي

 

 

شکل رقم 15: الوحدة B بالدور الرابع

 

 

 

 

 

 

شکل رقم 16: الوحدة C بالدور الرابع

 

 

شکل رقم 17: الوحدة B بالدور العاشر

معايرة برنامج المحاکاة:

تم عمل المحاکاة من خلال برنامج dialuxevo هو برنامج قدمه المعهد الألماني لتطبيق تکنولوجيا الإضاءة ،وأجريت المعايرة للتحقق من دقة نتائج المحاکاة ومدي مطابقة النتائج للقياسات في 3 حالات مختلفة إحداها على الشارع وإحداها على مناور جيب وأخري على شوارع جانبية في حين أن جميع خدماتها على مناور سکنية، تم اخذ نموذج من الوحدات السکنية بالدور الأول کنموذج للأدوار ذات الارتفاع المنخفض وبالدور الرابع کنموذج للأدوار متوسطة الارتفاع و نموذج بالدور العاشر کنموذج للأدوار المرتفعة، تم تقسيم النماذج الي عدة مجموعات کالتالي:

  1. مجموعة الخدمات المطلة على المناور السکنية بالدور الأرضي والرابع والعاشر.
  2. لمجموعة الفراغات التي تطل بشکل مباشر على مناور جيب عميقة أو من خلال بلکون.
  3. لمجموعة الفراغات التي تطل بشکل مباشر على شارع جانبي أو من خلال بلکون.

ويتضح من خلال عملية المعايرة في المجموعة أ للخدمات المطلة على المناور السکنية قد حققت نسبة خطا (0.11)، بينما المجموعة ب للفراغات التي تطل بشکل مباشر أو من خلال بلکون على مناور عميقة حققت نسبة خطا تساوي (-0.20)، والمجموعة ج

 

 

 

التي تطل على شارع جانبي حققت نسبة خطا (0.13)، لذا يکون متوسط الخطأ في القراءات ککل (0.12) ويوضح (الشکل 18) التالي مستويات الإضاءة لعملية المعايرة.


 

شکل رقم 18 الفرق بين المحاکاة والقياسات الحقيقية ومقارنتها بالقيم القياسية


القياس ببرنامج المحاکاة:


الإضاءة الطبيعية تتغير دائما ويختلف في الوقت من اليوم والسنة، في بعض الأحيان بسلاسة وببطء، وأحيانًا بسرعة، إنها تختلف من مکان لآخر وفقا لعدة مقاييس بدءًا من مناخات ضوء النهار المختلفة في جميع أنحاء العالم إلى التوزيع المعقد والدقيق للسطوع على نطاق غرفة فردية.[12] لذا تم عمل محاکاة کامل للثلاث وحدات المذکورة باستفاضة في أدوارها الأربعة وفي خلال 4 فصول من العام فبراير (فصل الشتاء) وأغسطس (فصل الصيف) والاعتدالين في شهري مايو و نوفمبر (تم اخذ القياسات في توقيت الساعة الثامنة و العاشرة صباحا و الثانية ظهرا و الرابعة عصرا للتأکد من مدي المشکلة عن طريق اخذ متوسطات القياسات باليوم المقاس في الفصل .

المناقشة:

بناء على القياسات السابقة لوحظ أن:

في الوحدة A:

بجميع أدوارها بجميع متوسطات القياسات بالسنة کانت الإضاءة کافية جدا حتي في الفراغ الصالة الطولي المضاء من فتحة بلکون جانبية فقط حيث تصل  اللي 550 لاکس في الدور الرابع مما يجعلها مناسبة لکن تزيد في اغلب أوقات العام خصوصا في فراغ الغرفة  فهي في متوسط شهر فبراير (الشتاء) و اقل قياس سجلته القراءات 163 لاکس مما يجعلها مرضية في اغلب العام ،و تزيد عن النسبة المطلوبة للإضاءة الطبيعية (50-150) لاکس بشکل کبير  حيث تصل في الدور الرابع 1377 لاکس مما قد يسبب الإبهار في اغلب الوقت ، علي عکس فراغ المطبخ المطل علي منور سکني فهو غير مضاء بشکل جيد في جميع الأوقات و بجميع الأدوار ويتبين من الرسومات البيانية الأتية شکل (19-22) وجداول القياسات جدول (4-7) فروق  بين قياسات الإضاءة و المستوي المطلوب  .


 

جدول (4): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 2 بالوحدة A

متوسطات شهر 2

الصالة

الغرفة

المطبخ

اول

193.9

1052.5

0

رابع

562.2

1377

0

عاشر

322.525

1308.25

0

standard

200

200

500

         

 

 

جدول (5): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 5 بالوحدة A

 

متوسطات شهر 5

الصالة

الغرفة

المطبخ

اول

165.3

990.5

0

رابع

124.5

955

0

عاشر

139.925

933.75

0

standard

200

200

500

         

 

جدول (6): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 8 بالوحدة A

متوسطات شهر 8

الصالة

الغرفة

المطبخ

اول

193.9

1052.5

0

رابع

138.65

994.5

0

عاشر

146.725

972.25

0

standard

200

200

500

 

 

جدول (7): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 11 بالوحدة A

متوسطات شهر 11

الصالة

الغرفة

المطبخ

اول

426.15

1412.5

0

رابع

355.05

1376.25

0

عاشر

322.525

1333.25

0

standard

200

200

500

 

 

شکل رقم (20) متوسط قياسات الوحدة A بشهر 5 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

شکل رقم (21) متوسط قياسات الوحدة A بشهر 8 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (19) متوسط قياسات الوحدة A بشهر 2 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (22) متوسط قياسات الوحدة A بشهر 11 ومقارنتها بالقيم القياسية


الوحدة B:

فراغات الوحدة B تواجه مشکلة في الإضاءة الطبيعية حيث تقل القياسات طوال العام بفراغاتها ما عدا في الدور العاشر فهو مضاء بشکل مرضي و يصل اقصي قياس إضاءة به في فراغ الصالون الي 550لاکس ، و کذلک حقق نفس الفراغ بالدور الرابع في شهر مايو131  لاکس و في شهر أغسطس 66لاکس مما يجعلها تقترب من النطاق المطلوب وهو (50-150لاکس) ، أما في بقية الفراغات المنخفضة عن الدور العاشر فسجلت أرقام ضعيفة للغاية مما ينبئ عن ضرورة وجود حلول للإضاءة الطبيعية بالفرغات و خصوصا فراغ المطبخ فهو يحتاج الي 500 لاکس و مع ذلک هو اقل الفراغات إضاءة ، أما فراغ الصالة فهي معتمة لعدم وجود فتحة إضاءة بالمکان ، وتوضح الرسومات البيانية الأتية شکل (23-26) و جدول القياسات جدول (8-11)  فروق  بين قياسات الإضاءة و المستوي المطلوب  .

 


جدول (8): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 2 بالوحدة B

متوسطات شهر 2

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

صالون

المطبخ

اول

0

3.915

0.5025

7.4225

0

رابع

0

15.32

2.705

14.2375

0

عاشر

0

868.25

279.575

113.4

0.015

standard

200

200

200

200

500

 

جدول (9): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 5 بالوحدة B

متوسطات شهر 5

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

صالون

المطبخ

اول

0

7.675

0.9125

16.885

0

رابع

0

179.4

4.615

131.99

0

عاشر

0

626.75

89.425

505.225

0

standard

200

200

200

200

500

 

جدول (10): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 8 بالوحدة B

متوسطات شهر 8

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

صالون

المطبخ

اول

0

6.8825

0.8725

15.925

0

رابع

0

213.1

4.52

66.6375

0

عاشر

0

693.25

94.725

494.325

0.00375

standard

200

200

200

200

500

 

جدول (11): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 11 بالوحدة B

متوسطات شهر 11

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

صالون

المطبخ

اول

0

3.91

0.5225

7.375

0

رابع

0

15.385

2.7125

14.265

0

عاشر

0

868

278.55

112.95

0.016

standard

200

200

200

200

500

 

 

شکل رقم (23) متوسط قياسات الوحدة B بشهر 2 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

 

شکل رقم (24) متوسط قياسات الوحدة B بشهر 5 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (25) متوسط قياسات الوحدة B بشهر 8 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (26) متوسط قياسات الوحدة B بشهر 11 ومقارنتها بالقيم القياسية


في الوحدة c:


تواجه فراغات الوحدة أيضا تدني بمستوي الإضاءة الطبيعية و خصوصا عدا فراغ الصالة لأنه غير مطل على أي فتحة وفراغ المطبخ المطل علي منور بجميع أدواره، وذلک علي عکس فراغي الطعام والغرفة 2 بالدور العاشر بالوحدة حققت تقارب من النسب المطلوبة في جميع فراغاتها اغلب العام فلا هي متدنية للحد الذي يحتاج اللي حلول إضاءة فسجلت اعلي قياس 428 لاکس في غرفة الطعام و 454 لاکس في الغرفة2 في شهر مايو و سجلت ادني مستوي لها 168 لاکس ، وتوضح الرسومات البيانية الأتية  شکل (27-30) وجدول القياسات جدول (12-15) فروق  بين قياسات الإضاءة والمستوي المطلوب .


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول (12): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 2 بالوحدة C

متوسطات شهر 2

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

طعام

المطبخ

اول

0

1.6575

15.25

4.9425

0

رابع

0

3.0675

31.575

28.325

0

عاشر

0

61.775

185.25

167.325

0

standard

200

200

200

200

500

 

جدول (13): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 5 بالوحدة C

متوسطات شهر 5

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

طعام

المطبخ

اول

0

3.8775

35.2

10.8

0

رابع

0

6.865

72.175

60.35

0

عاشر

0

124.575

454.75

428.25

0

standard

200

200

200

200

500

 

جدول (14): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 8 بالوحدة C

متوسطات شهر 8

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

طعام

المطبخ

اول

0

3.52

32.7

10.635

0

رابع

0

6.4175

70.5

57.2

0

عاشر

0

118.15

365

389

0

standard

200

200

200

200

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 


 


جدول (15): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 11 بالوحدةC

متوسطات شهر 11

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

طعام

المطبخ

اول

0

1.5525

15.2

4.885

0

رابع

0

3.0425

31.6

28.475

0

عاشر

0

61.525

185.525

184

0

standard

200

200

200

200

500

 

 

 

 

شکل رقم (27) متوسط قياسات الوحدة C بشهر 2 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (28) متوسط قياسات الوحدة C بشهر 5 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (29) متوسط قياسات الوحدة C بشهر 8 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (30) متوسط قياسات الوحدة C بشهر 11 ومقارنتها بالقيم القياسية


النتائج:

  • ·    لوحظ تزايد أعداد الأبراج السکنية واعتماد السکان علي زيادة أعداد الأدوار بدلا من التوسع في مساحة الأرض وکذا إهمال المسافات البينية ومراعاة ترک مساحات کافية لإدخال الإضاءة الطبيعية.
  • ·    تظهر مشکلة نقص الإضاءة بشکل واضح في الأدوار ما دون الخامس والتي يشغلها عدد سکان 93116 فرد أي ما يعادل 20% تقريبا من سکان المدينة يعانون من مشکلة نقص الإضاءة في بعض أو کل الفراغات سکنية بوحداتهم.
  • ·    توضح المقارنات أن لزوايا المطل النصيب الأکبر في التأثير على الإضاءة الطبيعية يليه إبعاد ارتفاع العائق حيث تتمتع الوحدات ذات المطل الواسع بنسبة لا بأس بها من الإضاءة في حالة تواجدها في دور عالي تکون الإضاءة مرضية بينما تقل نسبة الإضاءة بشکل غير مرضي في الأدوار السفلية، في حين أن الفراغات المطلة على مناور داخلية لا تتمتع بإضاءة مرضية في جميع الأحوال حتى في الأدوار العالية ذات ارتفاعات العائق الصغيرة کما هو موضح ويوضح الشکل بالترتيب المؤثرات الرئيسية في حالة الدراسة.
  • ·    تبدأ ازمه الإضاءة الطبيعية من الأدوار ما دون الرابع في الفراغات التي تطل على شوارع جانبية ضيقة ومناور جيب بينما تحتل الأزمة جميع الأدوار في الفراغات التي تطل على مناور سکنية أو خدمية داخلية مما يجعل جميع الوحدات بها فراغ أو اکتر يعاني من مشکلة ف نقص الإضاءة أي أن في مدينة أسيوط هناک 76956 وحدة تعاني بالکامل أو بشکل جزئي من نقص في الإضاءة.
  • ·    يساهم انعدام الخصوصية الناتج عن تقارب الفتحات وتقابلها في تفاقم المشکلة بشکل کبير حيث تفقد حينها الفتحات والشبابيک خاصيتها لإدخال الضوء وتصبح عتمة تماما أو بشکل جزئي فتعاني أيضا من نقص فالإضاءة للحفاظ على خصوصية المسکن.
  • ·    تتسبب وجود بلکون مقابل للمطل في تقليل نسبة الإضاءة الطبيعية الداخلة للفراغات حتى مع وجود مدخل لها قد يزيد عن مساحة الشبابيک والفتحات العادية قد يکون حلا جيدا في الفراغات التي زادت قياسات إضاءتها مما ساهم في منع حدوث إبهار للفراغ لکنه کان عامل مساهم في إضعاف الإضاءة الطبيعية في الفراغات ذات القياسات الأقل.
  • ·   يوصي البحث بإدخال نظم الإضاءة الطبيعية الحديثة ذات خاصية نقل الضوء من اعلي وتوصيله الي الفراغات ذات الإضاءة المنخفضة في الأدوار المنخفضة في المباني العالية القائمة خلال ساعات النهار.
  • ·    يوصي البحث باتباع نظم أرفف الضوء وما يشابهها من أنظمة تزيد من کمية الإضاءة وإدخالها لعمق أکبر في الفراغات ذات الإضاءة المنخفضة في الفراغات التي تسببت أزمة غلق الفتحات أو وجود حوائل أو بلکونات في خفض مستوي الإضاءة عن المستوي المرجو في المباني العالية القائمة خلال ساعات النهار.

 

 

المراجع:

  1. Eriksson, SARA, and LOVISA Waldenström. 2016. "Daylight in Existing Buildings." In.: Chalmers University of Technology.
  2. Mardaljevic, J, Marilyne Andersen, Nicolas Roy, and Jens Christoffersen. 2011. "Daylighting metrics for residential buildings." In.
  3. Saleem, Y.M., 2009 DESICN FOR DAYLIGHT WINDOWs IN ARCHITECTURAL SPACES. Iraqi Journal of Architecture & Planning, 2009. 5(1&2&3).
  4. Šprah, Nataša, and Mitja Košir. 2020 "Daylight Provision Requirements According to EN 17037 as a Restriction for Sustainable Urban Planning of Residential Developments." Sustainability 12.1 (2020): 315
  5. Yu, T., Chen, H., Li, Z. et al 2020 “An efficient method of evaluating large scale urban residential skylight environment and an empirical study of Beijing main area”. Build. Simul 26 September 2020.
  6.  Mayhoub, M., 2014, Innovative daylighting systems’ challenges: A critical study. Energy and Buildings, 2014. 80: p. 394-405
  7. الجهاز المرکزي للتعبئة العامة والإحصاء، ديسمبر 2019 النتائج النهائية للتعداد العام للسکان والإسکان والمنشآت 2017 (السکان والإسکان)،
    1. Elhadidy, K. (2004). Natural Lighting Study in Residential Buildings According to Local Building Codes in Egypt.
    2. Elhadidy, K. (2010). Natural Lighting Study Accordingly to the Variation of Building Codes in Egypt.
    3. جهاز تخطيط الطاقة (1998)، دليل العمارة والطاقة، جهاز تخطيط الطاقة. جمهورية مصر العربية.

11. http://assiut.gov.eg/Geographicallocation.aspx

12. D. H. W. Li BSc, PhD, CEng, MCIBSE, MHKIE, MIEAust, J. C. Lam BSc. PhD, CEng, FHKIE, MCIBSE, MIMechE, RPE... (2001) Daylighting Performance in Residential Buildings. International Journal of Ambient Energy 22:3, pages 115-122.

 

A study for daylight efficiency in high-rise residential in Asyut

Case study: Al-Nasr residential buildings

Professor / Somaiya Taha Abo-El Fadl *

Associate Professor/ Mohammed Abd-El Wahab El-Azazi **

Assistant Professor/ Hisham Hasan Ali ***

Arch/ Nourhan Ayman Abdel Kareem Ali****

Professor of Architecture and climatic design at architecture department, engineering collage, Asyut university* 

Associate Professor at architecture department, engineering collage, Asyut university** 

Associate Professor at architecture department, engineering collage, Asyut university*** 

Architect at the construction and maintenance administration, Asyut university ****

SUMMARY:

Natural lighting is one of the pillars of the environmental system and one of the most important factors that affects human health and a healthier substitute to save artificial lighting during daylight hours, there are many variables have an impact the level of daylighting inside the space, here the research problem appears, where the large number of variables made it difficult to know the most effective one. The research paper aims to be aware of daylight Performance levels within factors in both public variables or special ones that related to case location and urban conditions like buildings Hight and distances between building Highrise building and small distances between building spread  throughout the country ; due to the high population growth rate while shortage of land area, this study apply a daylight simulation in a high rise residential building case study units with different and varied situations of orientation and views to represent similar cases in similar existing building and compare results to find out which factors are more influential, which leads the research to several recommendation.

 

 

 

 

 

 

 



[1]Eriksson, SARA, and LOVISA Waldenström. 2016. "Daylight in Existing Buildings." In.: Chalmers University ofTechnology.

 [2] Mardaljevic, J, Marilyne Andersen, Nicolas Roy, and Jens Christoffersen. 2011. "Daylighting metrics for residential buildings." In  

 [3] Saleem, Y.M., DESICN FOR DAYLIGHT WINDOWsIN ARCHITECTURAL SPACES. Iraqi Journal of Architecture & Planning, 2009. 5(1&2&3).

[4]  Šprah, Nataša, and Mitja Košir. "Daylight Provision Requirements According to EN 17037 as a Restriction for Sustainable Urban Planning of Residential Developments." Sustainability 12.1 (2020): 315

 [5] Yu, T., Chen, H., Li, Z. et al “An efficient method of evaluating large scale urban residential skylight environment and an empirical study of Beijing main area”. Build. Simul 26 September 2020.

[6]Mayhoub, M., Innovative daylighting systems’ challenges: A critical study. Energy and Buildings, 2014. 80: p. 394-405.

 [7]الجهاز المرکزي للتعبئة العامة والإحصاء، ديسمبر 2019 النتائج النهائية للتعداد العام للسکان والإسکان والمنشآت 2017 (السکان والإسکان)،

[8]Elhadidy, K. (2004). Natural Lighting Study in Residential Buildings According to Local Building Codes in Egypt.

 [9] Elhadidy, K. (2010). Natural Lighting Study Accordingly to the Variation of Building Codes in Egypt.

 [10]جهاز تخطيط الطاقة (1998)، دليل العمارة والطاقة، جهاز تخطيط الطاقة. جمهورية مصر العربية.

[12] D. H. W. Li BSc, PhD, CEng, MCIBSE, MHKIE, MIEAust, J. C. Lam BSc. PhD, CEng, FHKIE, MCIBSE, MIMechE, RPE... (2001) Daylighting Performance in Residential Buildings. International Journal of Ambient Energy 22:3, pages 115-122.

Main Subjects


     

 

 

AUCES

 

دراسة کفاءة الإضاءة الطبيعية بالمباني السکنية العالية بمدينة أسيوط

"دراسة حالة أبراج النصر "

الأستاذ الدکتور/سوميه طه أبو الفضل *

الدکتور/ محمد عبد الوهاب العزازي **

الدکتور / هشام حسن علي ***

مهندسة/ نورهان ايمن عبد الکريم على ****

* أستاذ، العمارة والتصميم البيئي، کلية الهندسة، جامعة أسيوط

**أستاذ مساعد، بقسم الهندسة المعمارية، کلية الهندسة، جامعة أسيوط

***مدرس، بقسم الهندسة المعمارية، کلية الهندسة، جامعة أسيوط

****مهندسة بإدارة الإنشاءات والصيانة، جامعة أسيوط

2020م – 1441ه

الملخص العربي:


الإضاءة الطبيعية أحد أرکان المنظومة البيئية و أحد أهم العوامل المؤثرة علي صحة شاغلي المباني السکنية وبديل صحي و موفر للإضاءة الصناعية في خلال ساعات النهار ،وهناک العديد من المتغيرات الطبيعية والتصميمية التي تساهم في التأثير علي مستوي الإضاءة الطبيعية داخل الفراغ ،وهنا تظهر مشکلة البحث حيث تسببت کثرة المتغيرات في صعوبة معرفة أکثرها تأثيرا علي وجه التحديد فتهدف الورقة البحثية إلى دراسة جودة الإضاءة الطبيعية بالمباني السکنية العالية في ظل العوامل المؤثر علي کفاءة الإضاءة الطبيعية سواء عوامل عامة أو عوامل خاصة بموقع التطبيق وحالة الدراسة من ارتفاعات العوائق والمسافات البينية  للمباني السکنية القائمة العالية التي أصبحت تتميز بها المدينة ؛ نظرا لارتفاع معدل الزيادة السکانية بالمدينة وزيادة الحاجة إلي مباني سکنية مع قلة المساحات والأراضي السکنية بالمدينة، ويتم  دراسة هذه الحالة دراسة تطبيقية تقوم علي عمل محاکاه للإضاءة الطبيعية  بوحدات سکنية ذات حالات مختلفة  ومتنوعة من التوجيه والمطلات  لتمثل الحالات المتشابهة في مثيلاتها من المباني العالية القائمة والمقارنة بين القياسات لمعرفة أي العوامل اکثر تأثيرا ، مما يؤدي إلي عدة نتائج و مجموعة من  التوصيات .


مقدمة:

تعتبر الإضاءة الطبيعية أفضل مصدر لتقديم الضوء واللون الجيد وهي مصدر الضوء الوحيد الذي يتناسب بشکل کبير مع الاستجابة البشرية. أثبتت الأبحاث والدراسات أن قلة ضوء النهار يؤثر على الصحة، سواء على الصحة النفسية أو البدنية. لقد ثبت أن المسارات العصبية في الدماغ تتأثر بثلاث طرق مختلفة من حيث النظر وإيقاع الساعة البيولوجية يمکن أن يؤدي ذلک إلى مشاکل صحية على المدى الطويل مثل صداع وأنواع أخرى من مشاکل الصحة النفسية. فالکهرباء لا تحتوي في إضاءتها على نفس أطياف الضوء الطبيعي، وبالتالي ليس لها نفس التأثير الإيجابي على صحة البشر][1][ ، تشير الدلائل بالفعل إلى وجود صلة بين التعرض

 

 

لضوء النهار والصحة والإنتاجية على حد سواء][2][، يتم السماح للإضاءة الطبيعية بالدخول للمبنى بشکل أساسي من خلال الفتحات والنوافذ التي توفر أکثر من وظيفة فهي ليست فقط لإدخال الضوء إلى بيئة داخلية، ولکن أيضًا للسماح بالاتصال البصري مع البيئة الخارجية، وأعتمد نوعية وکمية الإضاءة الطبيعية التي تدخل المبنى على عوامل داخلية خاصة بالفراغات وخارجية خاصة بالبيئة الطبيعية والمباني المحيطة، الراحة البصرية هي المحدد الرئيسي لمتطلبات الإضاءة. توفر الإضاءة الجيدة کثافة مناسبة واتجاهًا للإضاءة في منطقة المهمة، وتقديم اللون المناسب، وغياب الانزعاج والوهج. کما أن تفضيلات إضاءة وتختلف باختلاف العمر والجنس والوقت من اليوم أو السنة، کما تتغير متطلبات مستويات الإضاءة مع تقدم العمر کما هو موضح بالجدول (1) فالأشخاص اللذين يکون عمرهم60 عامًا فأکثر يحتاجون إلى ضعف کمية الإضاءة التي يحتاجها الأشخاص اللذين هم ب عمر20عامًا لأداء مهامًا بالدقة والوقت نفسيهما.][3][


جدول)1( مستوي الإضاءة طبقا السن والمهمة

مستويات الإضاءة (LUX)

نوع الإضاءة التي تتطلبها الفاعلية

مهمات عادية

مهمة دقيقة

مهمة أکثر دقة

صعوبة المهمة

مستخدمون بأعمار اقل من 40 عام

المستخدمون بعمر 40- 55 عام

المستخدمون بأعمار فما فوق 55 عام

سن المستخدمين

30

40

50

إضاءة ضعيفة جداً

50

75

100

إضاءة ضعيفة

100

150

200

إضاءة متوسطة

300

400

500

إضاءة مناسبة

 


واتجهت عدة أبحاث لدراسة سلوک الإضاءة الطبيعية و ادراک مشکلاتها وما يؤثر عليها فقامت بعضها بدراسة تأثير الکثافة البنائية و نسبة المساحة المبنية و توزيعها][4][ ومعامل وضوح السماءsky viewfactor و التي تستخدم المعامل کمؤشر لنسبة المساحة المرئية من السماء ][5][ ومنها ما رکز علي دراسة المناور وأداءها في توصيل الضوء و منها من قام بدراسة المباني من حيث الشکل و العمق و الفتحات والتعامل معها  و أجريت عدة تجارب ملموسه لحل ازمه نقص الإضاءة  الطبيعية و رفع کفاءتها بناءا علي معرفة المشکلة التي تسببت في النقص و تم تصنيف أجهزة و أنظمة الإضاءة الطبيعية علي هذا الأساس ويبينه الجدول (2)][6][

تدرس هذه الورقة البحثية مستويات الإضاءة الطبيعية في مجموعة من الأبراج السکنية وتم اختيارها کحالة دراسة تضم أکثر من نموذج لدراسة تأثير العوائق والارتفاع على ضوء النهار في الأماکن المختلفة بالمباني السکنية العالية أخذت قياسات حقيقية في بعض الوحدات بها وتم تکملة القياسات بواسطة برنامج المحاکاة dialux evo 9.1 لإتمام اخذ جميع القيم في الأوقات والأماکن التي يصعب القياس بها نظرا لشدة خصوصية المباني السکنية.

 

 

 

 

 


جدول (2) أنظمة الإضاءة وأماکن تطبيقها.

طبيعة المبني

وسيلة توجيه الإضاءة

مکان أداة تجميع الضوء

أنظمة الإضاءة

مبني عميق

بئر ضوء

السطح

TDGS

) tubular daylightguidance system (

متعدد الأدوار

الواجهة

مبني عميق

منور

السطح والواجهة

Heliostat

متعدد الأدوار

السطح

متعدد الأدوار

بئر ضوء

السطح

Heliobus

مبني عميق

أنابيب ضوئية

السطح

Himawary

متعدد الأدوار

الواجهة

مبني عميق

أنابيب ضوئية

السطح

Parans

متعدد الأدوار

الواجهة

مبني عميق

بئر ضوء

السطح

Sundolier

متعدد الأدوار

مبني عميق

بئر ضوء

السطح

Sunportal

متعدد الأدوار

متعدد الأدوار

بئر ضوء

السطح والواجهة

SunCentral

مبني عميق

أنابيب ضوئية

السطح

HSL

System hybrid luminaire

متعدد الأدوار


حالة الدراسة:

تنقسم المدينة الي حيين رئيسيين يحتوي کل منها على مناطق عدة علية الکثافة البنائية خصوصا في الأجزاء القديمة من لمدينة فهي ذات نسيج کثيف يحتوي على شوارع داخلية ضيقة شکل (1)

 

شکل رقم 1: خريطة مدينة أسيوط
المصدر: الهيئة العامة للتخطيط العمراني وزارة الإسکان والمرافق

 

کما تحتوي على مناطق جديدة يغلب عليها الارتفاعات العالية لتلبية احتياجات المدينة شکل (2) حيث يصل تعداد السکان لما هو موضح بالجدول (جدول 3)

جدول (3): عدد الأبراج والمساحات التي تشغلها

عدد الأبراج

6602 برج

المساحة الأرضية التي تشغلها الأبراج (کم2)

1923 کم2

متوسط عدد الوحدات التي تحويها الأبراج (وحدة)

  211629 وحدة

يشغلها عدد أفراد

256071 فرد

وحدات دون الدور الخامس

76956 وحدة

يشغلها عدد أفراد

93116 فرد

ويتضح أن متوسط معدل التزاحم بالمدينة ککل الي 1,21 بمتوسط 458,547 فرد الي عدد غرف يساوي 378,078، وتصل الأبراج في الوقت الحالي الي أي ما يعادل 6602 يتراوح ارتفاعها

من 6-15+ دور][7][کما هو مبين بالشکل (3) وتحتل مساحة تصل في الوقت الحالي الي 1923 کم2 أي ما يعادل 17% من إجمالي المساحة البنائية بمدينة أسيوط (شکل4)

 

شکل رقم (2): خريطة أسيوط موضح عليها أماکن انتشار الأبراج العالية.

المصدر: صورة جوية للمدينة بتعديل من الباحث

 

 

 

 

شکل رقم 3: أعداد الأبراج التي تحتوي على عدد أدوار بدأ من دور واحد الي الأبراج التي تزيد عن 15 دور

المصدر: بيانات مجمعة من النتائج النهائية للتعداد العام للسکان والإسکان والمنشآت 2017 (السکان والإسکان)

 

 

 

شکل رقم (4): إجمالي نسبة الأبراج العالية من 6 أدوار فما فوق بالنسبة للمباني السکنية بالمدينة

المصدر: بيانات مجمعة من النتائج النهائية للتعداد العام للسکان والإسکان والمنشآت 2017 (السکان والإسکان)

 

وبفرض أن بمتوسط 100 م2 للوحدة ويکون متوسط عدد الوحدات الموجودة بالمباني السکنية 9239 في کل دور لها فبحساب متوسط ارتفاعات الأبراج 11 دور على وجه التقدير يکون عدد الوحدات التي تحويها الأبراج 211629 وحدة سکنية منها 76956 هي دون الدور الخامس يشغلها عدد سکان

جدول 4: معدلات الإسکان في مدينة أسيوط

 

حي غرب (قسم أول)

حي شرق (قسم ثاني)

إجمالي

اسر

(أسرة)

59,119

50,938

110,057

أفراد

(فرد)

248,035

210,512

458,547

عدد الحجرات (حجرة)

193,148

184,930

378,078

متوسط عدد الأسرة (فرد)

4.2

4.1

4.15

معدل التزاحم (فرد/ عدد الحجرات)

1.28

1.14

1.21

يساوي 100043 فرد موضح بالجدول (4):

 

تخضع اغلب مباني المدينة في تصميمها لقانون البناء الموحد لتنظيم أعمال البناء في مصر (قانون 119لسنة 2008) حيث يضع القانون عدة محددات من حيث أبعاد الغرف وأقصر وأطول بعد للغرفة، کما وضع اقل نسبة للفتحات في الغرف وأبعاد المناور المخصصة للإضاءة والتهوية لتکون نسبة مساحة الشباک التي لا تقل عن 8% من مساحة الأرضية والتي أثبتت عدة دراسات أنها لا تصلح في کل الأدوار.][8][][9][ وذلک لان المدينة تحصل على مقدار إشعاع شمسي مباشر والسماء ذات نسبة من الصفاء لوقوعها في المناخ الإقليمي الصحراوي مما يعزز من الاکتساب الحراري ويترتب عليه الاحتياج إلى فتحات صغيرة ذات تظليل للحد من دخول الحرارة إلى المباني ][10][][11][ .

مکان إجراء الدراسة:

أبراج النصر (بشارع جامعة الملک فيصل) شکل (5):

وهي عبارة عن سلسلة أبراج تم تقسيمها الي مجموعات:

 

شکل رقم 5: صورة حقيقية لأبراج النصر

المصدر: تصوير الباحث

  • ·    برج ا: يحتوي على 25 وحدة بالدور منها 6فقط على الشارع الرئيسي و11 وحدة على مناور الجيب الداخلية و8 وحدات مطلة على جيران بمسافات قصيرة.
  • ·         برج ب: يحتوي على 20 وحدة منها 8 فقط مطلة على الشارع و4 على مناور جيب خارجية و6 مطلة على جيران بمسافات قصيرة.
  • ·         برج ج: به 18 وحدة بالکامل في مواجهة الجيران إما بشکل مباشر او عن طريق منور جيب.
  • ·         برج د: به 22 وحدة بالکامل في مواجهة جيران بمسافات قصيرة إما مباشرة أو عن طريق منور جيب.
  • ·         أبراج بهما 6 وحدات سکنية بالکامل مطلة على جيران بمسافة قصيرة.

تم اختيار منطقة أبراج النصر للدراسة لما فيها من تعدد لحالات الوحدات السکنية فهي عدة أبراج متجاورة (شکل6) ويبلغ ارتفاعها حوالي 11 دور سکني مرتفع عن الأرض بدور ارضي تجاري، تتوفر عدة ظروف تسمح للدراسة لتنوع الوحدات فمنها ما هو على الشارع الرئيسي بلا عوائق ومنها ما هو مطل على منور جيب وشارع جانبي بعدة توجيهات مختلفة للفراغات وتتسم المطلات والشوارع البينية بين الأبراج عدا الشارع الرئيسي بالضيق والصغر (شکل7).

وتهدف اختيار الحالة إلى دعم الافتراضات والأبحاث النظرية بالقياسات بالفراغات المختلفة بالمسکن وتحديد أماکن نقص الإضاءة مع محاولة معرفة السبب بشکل عملي.  من ثم تم اخذ القياسات في برج أ-2 لثلاث 3 حالات مختلفة A، B، C کما هو موضح (بالشکل8)، في ثلاثة أدوار مختلفة وهي الدور الأول والرابع والعاشر کل منها يحتوي على فراغات ذات توجيهات مختلفة ولکن تتحد جميعها في أبعاد الفتحات للفراغات المتماثلة وتقارب أبعاد الغرف وفي الغالب الأعم تتطابق في مواد التشطيب.


 

شکل رقم 6: مجموعة الأبراج وما يحدها من شوارع وأبراج مجاورة

المصدر: صورة مجمعة بواسطة الباحث من خرائط الأبراج والصورة الجوية

 

   

شکل رقم 7: صورة حقيقية من الشوارع البينية بين الأبراج

المصدر: تصوير الباحث

 

 

 

شکل رقم 8:أماکن الوحدات A وB وC بالبرج المقاس


 

 

شکل رقم(9): تصميم الوحدة A  

المصدر: خرائط من مکتب المصمم المعماري

الوحدات A:

تطل الوحدةA (شکل 9) على الشارع الرئيسي وتتکون من غرفتين وصالة يطلان على الشارع بتوجيه جنوبي-غربي أما المطبخ فهو على منور خدمي بتوجيه جنوبي – شرقي والحمام فيقع شباکه على منور ولکن بتوجيه شمال شرقي وتم عمل القياسات بالجزء المطل على المنور حيث إن الجزء المطل على الشارع لا يعاني من مشکلات نقص في الإضاءة الطبيعية في جميع الطوابق.

 

 

 

 

الوحدة B:

وهي وحدة تحتوي على استقبال ليس به نافذة مما يجعله غير مضيء وغرفة معيشة تطل على منور جيب ذو توجيه شمالي-شرقي وهو أقرب للتوجيه لشرقي وغرفتي نوم يطلان على نفس منور الجيب لکن بتوجيه جنوبي –شرقي ولکن أقرب للتوجيه الجنوبي وبعائق بنفس طول المبني حيث إن العائق هو فرع آخر من المبني نفسه ومنهما غرفة بها شباک آخر يطل على منور بتوجيه شمالي-غربي ولکن أقرب للشمال ويشترک في نفس المنور شباک المطبخ ولکن بتوجيه شمالي شرقي أقرب إلى الشرق (شکل 10).

 

شکل رقم (10): تصميم الوحدة B

المصدر: خرائط من مکتب المصمم المعماري

 

 

الوحدة C:

تتکون الوحدة C من صالة استقبال بدون نافذة وثلاث غرف تطل على منور مفتوح بتوجيه شمالي –غربي (شکل 11).

 

شکل رقم (11):تصميم الوحدة C

المصدر: خرائط من مکتب المصمم المعماري

 

 

شکل رقم 12: جهاز lux meter

المصدر:

المحاکاة والقياسات:

تم اخذ القياسات في شهر فبراير في نهار ذا سماء صحوة کما هو موضح بالصور المعطاة لعدة وحدات سکنية مختلفة الموقع والمطل والطوابق، وتم اخذ القياسات الحقيقية بواسطة جهاز luxmeter موضح (بالشکل12) و من ثم تم عمل رفع کامل لنقاط عدة کأبعاد الفتحات و مکوناتها و مواد التشطيب الخاصة بها ، و دراسة المطل و تأتي الخصوصية البصرية علي راس الاهتمامات مما دفع شاغلي المباني السکنية حفاظا على خصوصيتهم البصرية للقيام بممارسات من شانها الحد من الکشف البصري ولکنها تحد أيضا من ضوء النهار الداخل من

النوافذ أو أغلاقها وعدم الاستفادة منها وذلک موضح بصور من الطبيعة اعتمدت الوحدات في تشطيبها على الألوان الدهانات الفاتحة في الغالب ذات خاصية انعکاس عالية للحوائط والأسقف والأرضية الموزاييک البيضاء أو البورسلين الفاتح أيضا في إحدى الفراغات بالوحدة.

تم عمل القياسات على عدة وحدات سکنية بأدوار مختلفة للوحدات وکانت القراءات کما هو مبين بالأشکال (شکل 13-17)

تبين المقارنات أن لطول العائق النصيب الأکبر في التأثير على الإضاءة الطبيعية يليه إبعاد وزوايا المطل حيث تتمتع الوحدات ذات الدور العالي بنسبة لا بأس بها من الإضاءة في حالة تواجدها على مطل واسع بينما تقل نسبة الإضاءة بشکل غير مرضي في الأدوار السفلية بينما لا تتمتع الفراغات المطلة على مناور داخلية بإضاءة مرضية في جميع الأحوال.

 

شکل رقم 13: الوحدة A بالدور الأول

 

 

شکل رقم 14: الوحدة C بالدور الأرضي

 

 

شکل رقم 15: الوحدة B بالدور الرابع

 

 

 

 

 

 

شکل رقم 16: الوحدة C بالدور الرابع

 

 

شکل رقم 17: الوحدة B بالدور العاشر

معايرة برنامج المحاکاة:

تم عمل المحاکاة من خلال برنامج dialuxevo هو برنامج قدمه المعهد الألماني لتطبيق تکنولوجيا الإضاءة ،وأجريت المعايرة للتحقق من دقة نتائج المحاکاة ومدي مطابقة النتائج للقياسات في 3 حالات مختلفة إحداها على الشارع وإحداها على مناور جيب وأخري على شوارع جانبية في حين أن جميع خدماتها على مناور سکنية، تم اخذ نموذج من الوحدات السکنية بالدور الأول کنموذج للأدوار ذات الارتفاع المنخفض وبالدور الرابع کنموذج للأدوار متوسطة الارتفاع و نموذج بالدور العاشر کنموذج للأدوار المرتفعة، تم تقسيم النماذج الي عدة مجموعات کالتالي:

  1. مجموعة الخدمات المطلة على المناور السکنية بالدور الأرضي والرابع والعاشر.
  2. لمجموعة الفراغات التي تطل بشکل مباشر على مناور جيب عميقة أو من خلال بلکون.
  3. لمجموعة الفراغات التي تطل بشکل مباشر على شارع جانبي أو من خلال بلکون.

ويتضح من خلال عملية المعايرة في المجموعة أ للخدمات المطلة على المناور السکنية قد حققت نسبة خطا (0.11)، بينما المجموعة ب للفراغات التي تطل بشکل مباشر أو من خلال بلکون على مناور عميقة حققت نسبة خطا تساوي (-0.20)، والمجموعة ج

 

 

 

التي تطل على شارع جانبي حققت نسبة خطا (0.13)، لذا يکون متوسط الخطأ في القراءات ککل (0.12) ويوضح (الشکل 18) التالي مستويات الإضاءة لعملية المعايرة.


 

شکل رقم 18 الفرق بين المحاکاة والقياسات الحقيقية ومقارنتها بالقيم القياسية


القياس ببرنامج المحاکاة:


الإضاءة الطبيعية تتغير دائما ويختلف في الوقت من اليوم والسنة، في بعض الأحيان بسلاسة وببطء، وأحيانًا بسرعة، إنها تختلف من مکان لآخر وفقا لعدة مقاييس بدءًا من مناخات ضوء النهار المختلفة في جميع أنحاء العالم إلى التوزيع المعقد والدقيق للسطوع على نطاق غرفة فردية.[12] لذا تم عمل محاکاة کامل للثلاث وحدات المذکورة باستفاضة في أدوارها الأربعة وفي خلال 4 فصول من العام فبراير (فصل الشتاء) وأغسطس (فصل الصيف) والاعتدالين في شهري مايو و نوفمبر (تم اخذ القياسات في توقيت الساعة الثامنة و العاشرة صباحا و الثانية ظهرا و الرابعة عصرا للتأکد من مدي المشکلة عن طريق اخذ متوسطات القياسات باليوم المقاس في الفصل .

المناقشة:

بناء على القياسات السابقة لوحظ أن:

في الوحدة A:

بجميع أدوارها بجميع متوسطات القياسات بالسنة کانت الإضاءة کافية جدا حتي في الفراغ الصالة الطولي المضاء من فتحة بلکون جانبية فقط حيث تصل  اللي 550 لاکس في الدور الرابع مما يجعلها مناسبة لکن تزيد في اغلب أوقات العام خصوصا في فراغ الغرفة  فهي في متوسط شهر فبراير (الشتاء) و اقل قياس سجلته القراءات 163 لاکس مما يجعلها مرضية في اغلب العام ،و تزيد عن النسبة المطلوبة للإضاءة الطبيعية (50-150) لاکس بشکل کبير  حيث تصل في الدور الرابع 1377 لاکس مما قد يسبب الإبهار في اغلب الوقت ، علي عکس فراغ المطبخ المطل علي منور سکني فهو غير مضاء بشکل جيد في جميع الأوقات و بجميع الأدوار ويتبين من الرسومات البيانية الأتية شکل (19-22) وجداول القياسات جدول (4-7) فروق  بين قياسات الإضاءة و المستوي المطلوب  .


 

جدول (4): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 2 بالوحدة A

متوسطات شهر 2

الصالة

الغرفة

المطبخ

اول

193.9

1052.5

0

رابع

562.2

1377

0

عاشر

322.525

1308.25

0

standard

200

200

500

         

 

 

جدول (5): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 5 بالوحدة A

 

متوسطات شهر 5

الصالة

الغرفة

المطبخ

اول

165.3

990.5

0

رابع

124.5

955

0

عاشر

139.925

933.75

0

standard

200

200

500

         

 

جدول (6): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 8 بالوحدة A

متوسطات شهر 8

الصالة

الغرفة

المطبخ

اول

193.9

1052.5

0

رابع

138.65

994.5

0

عاشر

146.725

972.25

0

standard

200

200

500

 

 

جدول (7): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 11 بالوحدة A

متوسطات شهر 11

الصالة

الغرفة

المطبخ

اول

426.15

1412.5

0

رابع

355.05

1376.25

0

عاشر

322.525

1333.25

0

standard

200

200

500

 

 

شکل رقم (20) متوسط قياسات الوحدة A بشهر 5 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

شکل رقم (21) متوسط قياسات الوحدة A بشهر 8 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (19) متوسط قياسات الوحدة A بشهر 2 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (22) متوسط قياسات الوحدة A بشهر 11 ومقارنتها بالقيم القياسية


الوحدة B:

فراغات الوحدة B تواجه مشکلة في الإضاءة الطبيعية حيث تقل القياسات طوال العام بفراغاتها ما عدا في الدور العاشر فهو مضاء بشکل مرضي و يصل اقصي قياس إضاءة به في فراغ الصالون الي 550لاکس ، و کذلک حقق نفس الفراغ بالدور الرابع في شهر مايو131  لاکس و في شهر أغسطس 66لاکس مما يجعلها تقترب من النطاق المطلوب وهو (50-150لاکس) ، أما في بقية الفراغات المنخفضة عن الدور العاشر فسجلت أرقام ضعيفة للغاية مما ينبئ عن ضرورة وجود حلول للإضاءة الطبيعية بالفرغات و خصوصا فراغ المطبخ فهو يحتاج الي 500 لاکس و مع ذلک هو اقل الفراغات إضاءة ، أما فراغ الصالة فهي معتمة لعدم وجود فتحة إضاءة بالمکان ، وتوضح الرسومات البيانية الأتية شکل (23-26) و جدول القياسات جدول (8-11)  فروق  بين قياسات الإضاءة و المستوي المطلوب  .

 


جدول (8): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 2 بالوحدة B

متوسطات شهر 2

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

صالون

المطبخ

اول

0

3.915

0.5025

7.4225

0

رابع

0

15.32

2.705

14.2375

0

عاشر

0

868.25

279.575

113.4

0.015

standard

200

200

200

200

500

 

جدول (9): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 5 بالوحدة B

متوسطات شهر 5

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

صالون

المطبخ

اول

0

7.675

0.9125

16.885

0

رابع

0

179.4

4.615

131.99

0

عاشر

0

626.75

89.425

505.225

0

standard

200

200

200

200

500

 

جدول (10): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 8 بالوحدة B

متوسطات شهر 8

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

صالون

المطبخ

اول

0

6.8825

0.8725

15.925

0

رابع

0

213.1

4.52

66.6375

0

عاشر

0

693.25

94.725

494.325

0.00375

standard

200

200

200

200

500

 

جدول (11): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 11 بالوحدة B

متوسطات شهر 11

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

صالون

المطبخ

اول

0

3.91

0.5225

7.375

0

رابع

0

15.385

2.7125

14.265

0

عاشر

0

868

278.55

112.95

0.016

standard

200

200

200

200

500

 

 

شکل رقم (23) متوسط قياسات الوحدة B بشهر 2 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

 

شکل رقم (24) متوسط قياسات الوحدة B بشهر 5 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (25) متوسط قياسات الوحدة B بشهر 8 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (26) متوسط قياسات الوحدة B بشهر 11 ومقارنتها بالقيم القياسية


في الوحدة c:


تواجه فراغات الوحدة أيضا تدني بمستوي الإضاءة الطبيعية و خصوصا عدا فراغ الصالة لأنه غير مطل على أي فتحة وفراغ المطبخ المطل علي منور بجميع أدواره، وذلک علي عکس فراغي الطعام والغرفة 2 بالدور العاشر بالوحدة حققت تقارب من النسب المطلوبة في جميع فراغاتها اغلب العام فلا هي متدنية للحد الذي يحتاج اللي حلول إضاءة فسجلت اعلي قياس 428 لاکس في غرفة الطعام و 454 لاکس في الغرفة2 في شهر مايو و سجلت ادني مستوي لها 168 لاکس ، وتوضح الرسومات البيانية الأتية  شکل (27-30) وجدول القياسات جدول (12-15) فروق  بين قياسات الإضاءة والمستوي المطلوب .


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول (12): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 2 بالوحدة C

متوسطات شهر 2

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

طعام

المطبخ

اول

0

1.6575

15.25

4.9425

0

رابع

0

3.0675

31.575

28.325

0

عاشر

0

61.775

185.25

167.325

0

standard

200

200

200

200

500

 

جدول (13): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 5 بالوحدة C

متوسطات شهر 5

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

طعام

المطبخ

اول

0

3.8775

35.2

10.8

0

رابع

0

6.865

72.175

60.35

0

عاشر

0

124.575

454.75

428.25

0

standard

200

200

200

200

500

 

جدول (14): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 8 بالوحدة C

متوسطات شهر 8

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

طعام

المطبخ

اول

0

3.52

32.7

10.635

0

رابع

0

6.4175

70.5

57.2

0

عاشر

0

118.15

365

389

0

standard

200

200

200

200

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 


 


جدول (15): متوسط قياسات الاضاءة لشهر 11 بالوحدةC

متوسطات شهر 11

الصالة

الغرفة 1

الغرفة 2

طعام

المطبخ

اول

0

1.5525

15.2

4.885

0

رابع

0

3.0425

31.6

28.475

0

عاشر

0

61.525

185.525

184

0

standard

200

200

200

200

500

 

 

 

 

شکل رقم (27) متوسط قياسات الوحدة C بشهر 2 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (28) متوسط قياسات الوحدة C بشهر 5 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (29) متوسط قياسات الوحدة C بشهر 8 ومقارنتها بالقيم القياسية

 

 

شکل رقم (30) متوسط قياسات الوحدة C بشهر 11 ومقارنتها بالقيم القياسية


النتائج:

  • ·    لوحظ تزايد أعداد الأبراج السکنية واعتماد السکان علي زيادة أعداد الأدوار بدلا من التوسع في مساحة الأرض وکذا إهمال المسافات البينية ومراعاة ترک مساحات کافية لإدخال الإضاءة الطبيعية.
  • ·    تظهر مشکلة نقص الإضاءة بشکل واضح في الأدوار ما دون الخامس والتي يشغلها عدد سکان 93116 فرد أي ما يعادل 20% تقريبا من سکان المدينة يعانون من مشکلة نقص الإضاءة في بعض أو کل الفراغات سکنية بوحداتهم.
  • ·    توضح المقارنات أن لزوايا المطل النصيب الأکبر في التأثير على الإضاءة الطبيعية يليه إبعاد ارتفاع العائق حيث تتمتع الوحدات ذات المطل الواسع بنسبة لا بأس بها من الإضاءة في حالة تواجدها في دور عالي تکون الإضاءة مرضية بينما تقل نسبة الإضاءة بشکل غير مرضي في الأدوار السفلية، في حين أن الفراغات المطلة على مناور داخلية لا تتمتع بإضاءة مرضية في جميع الأحوال حتى في الأدوار العالية ذات ارتفاعات العائق الصغيرة کما هو موضح ويوضح الشکل بالترتيب المؤثرات الرئيسية في حالة الدراسة.
  • ·    تبدأ ازمه الإضاءة الطبيعية من الأدوار ما دون الرابع في الفراغات التي تطل على شوارع جانبية ضيقة ومناور جيب بينما تحتل الأزمة جميع الأدوار في الفراغات التي تطل على مناور سکنية أو خدمية داخلية مما يجعل جميع الوحدات بها فراغ أو اکتر يعاني من مشکلة ف نقص الإضاءة أي أن في مدينة أسيوط هناک 76956 وحدة تعاني بالکامل أو بشکل جزئي من نقص في الإضاءة.
  • ·    يساهم انعدام الخصوصية الناتج عن تقارب الفتحات وتقابلها في تفاقم المشکلة بشکل کبير حيث تفقد حينها الفتحات والشبابيک خاصيتها لإدخال الضوء وتصبح عتمة تماما أو بشکل جزئي فتعاني أيضا من نقص فالإضاءة للحفاظ على خصوصية المسکن.
  • ·    تتسبب وجود بلکون مقابل للمطل في تقليل نسبة الإضاءة الطبيعية الداخلة للفراغات حتى مع وجود مدخل لها قد يزيد عن مساحة الشبابيک والفتحات العادية قد يکون حلا جيدا في الفراغات التي زادت قياسات إضاءتها مما ساهم في منع حدوث إبهار للفراغ لکنه کان عامل مساهم في إضعاف الإضاءة الطبيعية في الفراغات ذات القياسات الأقل.
  • ·   يوصي البحث بإدخال نظم الإضاءة الطبيعية الحديثة ذات خاصية نقل الضوء من اعلي وتوصيله الي الفراغات ذات الإضاءة المنخفضة في الأدوار المنخفضة في المباني العالية القائمة خلال ساعات النهار.
  • ·    يوصي البحث باتباع نظم أرفف الضوء وما يشابهها من أنظمة تزيد من کمية الإضاءة وإدخالها لعمق أکبر في الفراغات ذات الإضاءة المنخفضة في الفراغات التي تسببت أزمة غلق الفتحات أو وجود حوائل أو بلکونات في خفض مستوي الإضاءة عن المستوي المرجو في المباني العالية القائمة خلال ساعات النهار.

 

 

المراجع:

  1. Eriksson, SARA, and LOVISA Waldenström. 2016. "Daylight in Existing Buildings." In.: Chalmers University of Technology.
  2. Mardaljevic, J, Marilyne Andersen, Nicolas Roy, and Jens Christoffersen. 2011. "Daylighting metrics for residential buildings." In.
  3. Saleem, Y.M., 2009 DESICN FOR DAYLIGHT WINDOWs IN ARCHITECTURAL SPACES. Iraqi Journal of Architecture & Planning, 2009. 5(1&2&3).
  4. Šprah, Nataša, and Mitja Košir. 2020 "Daylight Provision Requirements According to EN 17037 as a Restriction for Sustainable Urban Planning of Residential Developments." Sustainability 12.1 (2020): 315
  5. Yu, T., Chen, H., Li, Z. et al 2020 “An efficient method of evaluating large scale urban residential skylight environment and an empirical study of Beijing main area”. Build. Simul 26 September 2020.
  6.  Mayhoub, M., 2014, Innovative daylighting systems’ challenges: A critical study. Energy and Buildings, 2014. 80: p. 394-405
  7. الجهاز المرکزي للتعبئة العامة والإحصاء، ديسمبر 2019 النتائج النهائية للتعداد العام للسکان والإسکان والمنشآت 2017 (السکان والإسکان)،
    1. Elhadidy, K. (2004). Natural Lighting Study in Residential Buildings According to Local Building Codes in Egypt.
    2. Elhadidy, K. (2010). Natural Lighting Study Accordingly to the Variation of Building Codes in Egypt.
    3. جهاز تخطيط الطاقة (1998)، دليل العمارة والطاقة، جهاز تخطيط الطاقة. جمهورية مصر العربية.

11. http://assiut.gov.eg/Geographicallocation.aspx

12. D. H. W. Li BSc, PhD, CEng, MCIBSE, MHKIE, MIEAust, J. C. Lam BSc. PhD, CEng, FHKIE, MCIBSE, MIMechE, RPE... (2001) Daylighting Performance in Residential Buildings. International Journal of Ambient Energy 22:3, pages 115-122.

 

A study for daylight efficiency in high-rise residential in Asyut

Case study: Al-Nasr residential buildings

Professor / Somaiya Taha Abo-El Fadl *

Associate Professor/ Mohammed Abd-El Wahab El-Azazi **

Assistant Professor/ Hisham Hasan Ali ***

Arch/ Nourhan Ayman Abdel Kareem Ali****

Professor of Architecture and climatic design at architecture department, engineering collage, Asyut university* 

Associate Professor at architecture department, engineering collage, Asyut university** 

Associate Professor at architecture department, engineering collage, Asyut university*** 

Architect at the construction and maintenance administration, Asyut university ****

SUMMARY:

Natural lighting is one of the pillars of the environmental system and one of the most important factors that affects human health and a healthier substitute to save artificial lighting during daylight hours, there are many variables have an impact the level of daylighting inside the space, here the research problem appears, where the large number of variables made it difficult to know the most effective one. The research paper aims to be aware of daylight Performance levels within factors in both public variables or special ones that related to case location and urban conditions like buildings Hight and distances between building Highrise building and small distances between building spread  throughout the country ; due to the high population growth rate while shortage of land area, this study apply a daylight simulation in a high rise residential building case study units with different and varied situations of orientation and views to represent similar cases in similar existing building and compare results to find out which factors are more influential, which leads the research to several recommendation.

 

 

 

 

 

 

 



[1]Eriksson, SARA, and LOVISA Waldenström. 2016. "Daylight in Existing Buildings." In.: Chalmers University ofTechnology.

 [2] Mardaljevic, J, Marilyne Andersen, Nicolas Roy, and Jens Christoffersen. 2011. "Daylighting metrics for residential buildings." In  

 [3] Saleem, Y.M., DESICN FOR DAYLIGHT WINDOWsIN ARCHITECTURAL SPACES. Iraqi Journal of Architecture & Planning, 2009. 5(1&2&3).

[4]  Šprah, Nataša, and Mitja Košir. "Daylight Provision Requirements According to EN 17037 as a Restriction for Sustainable Urban Planning of Residential Developments." Sustainability 12.1 (2020): 315

 [5] Yu, T., Chen, H., Li, Z. et al “An efficient method of evaluating large scale urban residential skylight environment and an empirical study of Beijing main area”. Build. Simul 26 September 2020.

[6]Mayhoub, M., Innovative daylighting systems’ challenges: A critical study. Energy and Buildings, 2014. 80: p. 394-405.

 [7]الجهاز المرکزي للتعبئة العامة والإحصاء، ديسمبر 2019 النتائج النهائية للتعداد العام للسکان والإسکان والمنشآت 2017 (السکان والإسکان)،

[8]Elhadidy, K. (2004). Natural Lighting Study in Residential Buildings According to Local Building Codes in Egypt.

 [9] Elhadidy, K. (2010). Natural Lighting Study Accordingly to the Variation of Building Codes in Egypt.

 [10]جهاز تخطيط الطاقة (1998)، دليل العمارة والطاقة، جهاز تخطيط الطاقة. جمهورية مصر العربية.

[12] D. H. W. Li BSc, PhD, CEng, MCIBSE, MHKIE, MIEAust, J. C. Lam BSc. PhD, CEng, FHKIE, MCIBSE, MIMechE, RPE... (2001) Daylighting Performance in Residential Buildings. International Journal of Ambient Energy 22:3, pages 115-122.

  1. المراجع:

    1. Eriksson, SARA, and LOVISA Waldenström. 2016. "Daylight in Existing Buildings." In.: Chalmers University of Technology.
    2. Mardaljevic, J, Marilyne Andersen, Nicolas Roy, and Jens Christoffersen. 2011. "Daylighting metrics for residential buildings." In.
    3. Saleem, Y.M., 2009 DESICN FOR DAYLIGHT WINDOWs IN ARCHITECTURAL SPACES. Iraqi Journal of Architecture & Planning, 2009. 5(1&2&3).
    4. Šprah, Nataša, and Mitja Košir. 2020 "Daylight Provision Requirements According to EN 17037 as a Restriction for Sustainable Urban Planning of Residential Developments." Sustainability 12.1 (2020): 315
    5. Yu, T., Chen, H., Li, Z. et al 2020 “An efficient method of evaluating large scale urban residential skylight environment and an empirical study of Beijing main area”. Build. Simul 26 September 2020.
    6.  Mayhoub, M., 2014, Innovative daylighting systems’ challenges: A critical study. Energy and Buildings, 2014. 80: p. 394-405
    7. الجهاز المرکزي للتعبئة العامة والإحصاء، ديسمبر 2019 النتائج النهائية للتعداد العام للسکان والإسکان والمنشآت 2017 (السکان والإسکان)،
      1. Elhadidy, K. (2004). Natural Lighting Study in Residential Buildings According to Local Building Codes in Egypt.
      2. Elhadidy, K. (2010). Natural Lighting Study Accordingly to the Variation of Building Codes in Egypt.
      3. جهاز تخطيط الطاقة (1998)، دليل العمارة والطاقة، جهاز تخطيط الطاقة. جمهورية مصر العربية.

    11. http://assiut.gov.eg/Geographicallocation.aspx

    12. D. H. W. Li BSc, PhD, CEng, MCIBSE, MHKIE, MIEAust, J. C. Lam BSc. PhD, CEng, FHKIE, MCIBSE, MIMechE, RPE... (2001) Daylighting Performance in Residential Buildings. International Journal of Ambient Energy 22:3, pages 115-122.