الباب الثالث

ترشيد استهالك

الطاقة يف

مرحلة تشييد املبىن

ؤثرة ـتقييم العوامل املعلى استهالك الطاقة

ييد املبىنيف مرحلة تش

٩٦

تقييم العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن: الباب الثالث

يالحظ من الباب الثاين بعد استعراض مشكلة استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن أمهية اللجوء إىل ترشيد هذا ختيار أكثـر العوامـل ترشـيدا االستهالك، والبد لتحقيق هذا الترشيد من وجود أسلوب تقييم حمدد ميكن به ا

الستهالك الطاقة يف هذه املرحلة، وحيث أن التركيز يف هذا البحث يكون على مرحلة تشييد املبىن مت التعامل مـع جوانب التقييم املختلفة من خالله واليت له عالقة به أيضا، ومت اقتراح لتقييم العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف

دول تقييم مقترح ميكن التعامل معه حبسابات الطاقة البسيطة، وهذا ال مينع احلصول على أسـاليب هذه املرحلة ج .تقييم أخرى ألي من العوامل اليت هلا عالقة مباشرة أو غري مباشرة باستهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن

مجيعها ألن املبىن البد وأن يكون سلسـلة والبد أن يشمل أي تقييم ما يستتبعه من تأثري على باقي مراحل املبىن

متصلة من املدخالت واملخرجات واليت هلا تأثري مباشر على بعضها البعض، كما البد من أن حتترم البيئـة بكـل مكوناا دون أي ضرر، والبد من مراعاة اإلتقان واجلودة للمنشأ دون التأثري عليهما، ومت بالتايل حتديد أسـلوب

السابق ذكرها يف الباب الثاين متمثلة يف مواد البناء املستخدمة ونظم البناء املتبعة وأساليب التنفيـذ تقييم للعوامل . املستخدمة وعملية التصميم وإمكانية التحكم يف الوقت من خالل هذا اجلدول

جدول التقييم املقترح-١-٣

اليت هلا عالقة بالعوامل املؤثرة علـى اسـتهالك يشمل اجلدول التايل اقتراحه على مجيع عناصر استهالك الطاقة الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن، وتشمل هذه العناصر مجيع املؤثرات خالل املراحل العمرية املختلفة للمبىن، إىل جانب جمموعة من العناصر الواجب مراعاا واالهتمام ا للحصول على مبىن كفء لالستخدام وللوصـول إىل مفهـوم

اخلضراء عند التطبيق، وسوف يتم ذكر عناصر التقييم املقترحة بشيء من التفصيل خالل هذا الباب، حبيث العمارةميكن التعامل مع هذه العناصر عند تقييم العوامل املختلفة، ويالحظ أنه ليس بالضرورة استخدام عناصـر التقيـيم

الضرورية واليت ال تؤثر على تقيـيم هـذا مجيعها عند تقييم مجيع العوامل، حيث ميكن حذف بعض اخلانات غري .العامل، فمثال ال جند عالقة بني عملية التصميم وطاقة تصنيع مواد البناء وبالتايل ال يتدخل يف تقييمه

ويشمل اجلدول على حمورين أساسيني األول خيتص بالتقييم وعناصر التقييم املقترحة والثاين خيـتص بالعوامـل

تهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن وهي العناصر اليت يتم تقييمها، ويصل الباب اخلامس من البحث املؤثرة على اسإىل حماولة ترشيد استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن بالتحرك على احملور اخلاص بعناصر التقييم يف حماولة لتحديد

على العوامل األقل استهالكا للطاقة، أما الباب الرابـع أفضلها وأكثرها كفاءة هلذا الترشيد واليت تسمح باحلصول فقد مت فيه طرح بعض البدائل املختلفة لبعض العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن، وهو مـا

٩٧

على يفتح الباب للمقارنة بني عدة بدائل وتقييمها من خالل هذا اجلدول للحصول على أقلها استهالكا والتحرك .احملور اخلاص ا

ويتم التعامل مع هذا اجلدول من خالل حسابات الطاقة واليت مت التنويه عنها لعناصر استهالك الطاقة املختلفة يف

الباب الثاين من البحث، مع أمهية التأكيد على تسوية الوحدات من الطاقة وهو ما مت ذكره بالبـاب األول مـن ن يف بعض احلاالت عندما يستغرق االعتماد على حسابات الطاقة وقتا ألحد البنـود ، وميك)١٣انظر ص (البحث

استخدام عامل التكلفة كعامل مرادف للطاقة، بشرط أن يعرب عنه تعبريا حقيقيا دون أي تدخالت بشرية وضـعية ما مع الـزمن حلـني كالضرائب واجلمارك والفوائد أو الدعم والتسهيالت وما إىل ذلك، ومع مراعاة حتديثها دو

.استخدام الطاقة يف احلساب ويشمل اجلدول على بعض عناصر التقييم واليت مل يتم حساا بعد من منظور الطاقة وال ميكن حساا كتكلفة،

مثل مراعاة التوازن البيئي ومراعاة عاملي األمان واجلودة، وميكن يف هذه احلالة إعطاء تقييم رقمي يعتمـد علـى سبة والتناسب بني العوامل املختلفة ودرجة أمهية عنصر التقييم بالنسبة للمشروع، حبيث يكون أفضل العوامـل الن

وهو ما يعادل الدرجة اليت تتناسب وأمهية هـذا العنصـر يف % ١٠٠حتقيقا ألي من هذه العناصر يستحق نسبة صول على هذه األرقام كطاقة وهو ما ميكـن املشروع ويتم تنسيب باقي العوامل إليه، لكن يفضل اإلسراع يف احل

حتقيقه نظرا للعالقة الوثيقة بني الطاقة وهذه العناصر، فالطاقة هي أحد مفردات البيئة، وهو أيضا أحـد مفـردات األمان واجلودة، ويراعى أيضا يف اجلدول التايل أن الطاقة املستخدمة من خالل العمليات املختلفة البد من احلصول

بشكل مرشد الستهالك الطاقة ومناسب بيئيا، فالطاقة مستهلك رئيسي لنفسها ليمكن احلصول عليها، هذا عليها .إىل جانب الفقد فيها إىل أن يتم احلصول على الصورة النهائية منها

قييمهـا وهكذا يفضل عند االختيار ألي من العوامل املؤثرة على ترشيد استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن ت

من خالل هذا اجلدول، ويالحظ وجود عالقة بني هذه العوامل وبعضها للمشروع الواحد حبيث تتكامل مجيع هذه العوامل مع بعضها البعض يف منظومة واحدة، وبالتايل كان البد من احلصول على مصفوفة متكاملة من االختيارات

. وهو ما سيتم ذكره يف اية هذا الباب هلذه العوامل يف نفس املشروع مبا يسمح بترابطها معا،

:وبالتايل تتلخص أمهية تقييم العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن من خالل إمكانية حساب استهالك الطاقة ألي عامل من هذه العوامل، مع حتديد أكثر املواضع استهالكا للطاقة مـن

.خالهلا طرق ترشيد استهالك الطاقة على أي عامل من هذه العوامل ألي مرحلـة يـتم فيهـا إمكانية معرفة تأثري

.استهالك الطاقة من خالهلا إمكانية حتديد أفضل بدائل العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن قبل استخدامها.

٩٨

مواد البناء املستخدمة عناصر التقييم املقترحة

ييدتش

لة رح

ل مخال

بىن

امل

طاقة املعدات طاقة تصنيع مواد البناء طاقة العمالة طاقة النقل

طاقة التنفيذإنشاء، ختزين، تشـطيب، (

)أعمال نثرية

اهلدر يف الطاقة والناتج عن هوالك مواد البناءاهلدر يف الطاقة والناتج عن سوء إدارة تنفيـذ

املشروعات

لة رح

ل مخال

ل اشغي

تبىن

مل

طاقة احلصول على راحة حرارية

الوفر يف طاقة الصيانة طاقة احلصول على أنواع الراحة املختلفة داخل املبىن

ل خال

دم اهل

حلةمر

الطاقة املهدرة من الطاقة املدخلة

الطاقة املضافة إىل الطاقة املدخلة

مراعاة التوازن البيئي ان واجلودةمراعاة عاملي األم

الطاقة املستهلكة يف احلصول على الطاقة املستخدمة اإلمجايل

.جدول التقييم املقترح للعوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن):١-٣(جدول عناصر التقييم املقترحة-٢-٣

امل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن، يتضمن اجلدول السابق عناصر التقييم املقترحة لتقييم العو ، كما تشمل )٤٩انظر ص(حيث تشمل عناصر استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن والسابق ذكرها بالباب الثاين

تأثري مرحلة تشييد املبىن على كل من مرحليت التشغيل واهلدم، هذا إىل جانب جمموعة من احملـددات والشـروط جب مراعاا وعدم جتاوزها أثناء اختيار أي من هذه العوامل كعدم التأثري على التوازن البيئي احملـيط بـاملبىن، الوا

وعدم التأثري على كل من عاملي األمان واجلودة، كما تشمل أيضا حماولة التوصل إىل استخدام الطاقة النظيفة واليت .ال تستهلك طاقة كبرية للحصول عليها

٩٩

عناصر التقييم املقترحة خالل مرحلة تشييد املبىن-١-٢-٣

متمثلة ) ٤٩انظر ص(يتم التقييم يف هذه املرحلة على أساس عناصر استهالك الطاقة السابق ذكرها يف الباب الثاين طاقتها يف طاقة املعدات والعمالة والطاقة املهدرة يف هوالك مواد البناء وسوء إدارة تنفيذ املشروعات، واليت تستهلك

يف هذه املرحلة خالل أقسام استهالك الطاقة املختلفة متمثلة يف طاقة تصنيع مواد البناء وطاقة النقل وطاقة التنفيذ، وقد سبق الشرح الوايف هلذه العناصر واألقسام وشرح كيفية حساب الطاقة املستهلكة لكل منها، وميكن استخدام

ؤثرة على استهالك الطاقة يف هذه املرحلة نظرا للعالقة القوية واملتبادلة بـني احلسابات السابقة يف التقييم للعوامل امل .عناصر استهالك الطاقة والعوامل املؤثرة على استهالك هذه الطاقة

طاقة تصنيع مواد البناء-١-١-٢-٣

طاقـة عناصـر يفضل عند حساب طاقة تصنيع مواد البناء استخدام الطرق اليت تعتمد على احلساب الـدقيق ل :فمثالاستهالك الطاقة،

يتم التعرف على كال من طاقيت املعدات والعمالة جلميع مراحل التصنيع، وذلك بتتبعهما بداية من عمليـاتالتحجري وحىت التكوين واكتمال تصنيع املادة، ويتم حساما وفق املعادالت السابق ذكرها بالباب الثاين حلسـاب

لعمالة، وبالتعرف على الطاقة اإلنتاجية الشهرية للمصنع من مادة البناء ميكن احلصول على طاقة كل من املعدات وامتوسط طاقيت املعدات والعمالة الشهرية لكل وحدة من هذه املادة، وبالتعرف على كمية املادة الكلية املسـتخدمة

.ميكن حساب طاقة املعدات والعمالة الكلية ناتج عن هوالك مواد البناء يف التصنيع حبساب الطاقة املستهلكة من املعدات يتم حساب املهدر من الطاقة وال

.والعمالة لتصنيع هذه اهلوالك والسابقة إلهالكها وإضافتها إىل الطاقة الكلية للتصنيع يتم حساب املهدر من الطاقة والناتج عن سوء اإلدارة بتحديد اإلنتاجية املثلى للمصنع شهريا وحتديد كميـة

تج منه يف الشهر، مث مبعرفة كمية اإلنتاج من املصنع بعد ذلك وحتديد الفرق يف كمية املنتج يتم حتديد الفرق يف املن .الطاقة واملهدر نتيجة سوء اإلدارة وإضافته كطاقة مهدرة إىل الطاقة الكلية للتصنيع

لكهرباء والوقـود الشـهرية اخلاصـة توجد طريقة أقل دقة ملعرفة إمجايل طاقة التصنيع وذلك من خالل فواتري ا

باملصنع، حبيث يتم حتديد متوسط استهالك املصنع من الطاقة يف الشهر من خالل أخذ متوسط لعدة فواتري وذلـك بعد توحيد وحدات الطاقة املستخدمة، ومبعرفة متوسط اإلنتاج الشهري للمصنع ميكن احلصـول علـى الطاقـة

:لألسباب التاليةال تفضل هذه الطريقة املستهلكة لوحدة البناء املصنعة، و لن يتم يف هذه الطريقة سوى حساب طاقة املعدات وهو ماال يعرب تعبريا حقيقيا عن الطاقة الكلية املستهلكة. لن تتسم طاقة املعدات نفسها بالدقة نظرا لعدم دخول عامل الزمن الدقيق يف احلساب. اد إذا كانت خارج املصنع أو بعيدة عنهقد ال تتضمن هذه الطاقة طاقة حتجري املو.

١٠٠

لكن قد يتم استخدام هذه الطريقة للتقييم السريع بني مصنعني هلما ظروف متقاربة حبيث ميكن التحديد املبدئي .للمصنع األقل يف استهالك الطاقة حلني احلساب الدقيق لالستهالك من الطاقة لكال املادتني

البناء تبدأ من حماجرها وحىت احلصول عليها يف صورا النهائية وبالتايل فإا تشمل ويالحظ أن طاقة تصنيع مواد طاقة النقل بني املصانع املختلفة، أو بني مواضع التحجري واملصانع، ويتم حساب هذه الطاقة بنفس الطريقة والـيت

.سيلي ذكرها بالنسبة لطاقة النقل بني املصنع وموقع التنفيذ النقلطاقة -٢-١-٢-٣

تشمل طاقة النقل نقل مجيع املوارد املختلفة من خارج املوقع إليه أو عمليات النقل داخل موقع املشروع، وتشمل املوارد املنقولة املواد واملعدات والعمالة وعناصر البنية التحتية، كما تشمل الطاقة نقل املخلفات، وحلساب طاقـة

: هيالنقل البد من حتديد عدة نقاط ان احلصول على هذه املوارد وبالتايل املسافة املقطوعة لنقلهامك. عدد مرات النقل من وإىل املوقع أو بداخل املوقع شاملة مرات النقل الفارغة. ا وصالبتهاحتديد اخلواص املختلفة للموارد املنقولة ذات التأثري على طاقة النقل، فمثال يؤثر حجم املادة ووز

.لربي وغربها من اخلواص على عدد مرات النقل، أو على اهلالك من املادة أثناء النقلوقابليتها للكسر وا وسيلة االنتقال املستخدمة وأسلوب االنتقال سواء كان أفقيا أو رأسيا. عدد العمالة الالزمة للنقل متمثلة يف السائق وعمالة التحميل والتفريغ للموارد املختلفة.

ط احلصول بسهولة على الطاقة املستهلكة من خالل عناصر استهالك الطاقـة املختلفـة وميكن من مجيع هذه النقا :كما يليخالل عملية النقل وذلك

وذلـك مـن -يتم حتديد طاقة املعدات من خالل حتديد قدرات هذه املعدات وتوحيدها بالكيووات ساعةحتديد الزمن املستغرق هلذه املعـدات ألداء كما يتم -خالل جداول التحويل والسابق اإلشارة إليها بالباب األول

عمليات النقل، وبالتايل احلصول على طاقة املعدات الالزمة لنقل املوارد املختلفة من خالل املعادالت اخلاصة بذلك .كما ورد بالباب الثاين من البحث

ا واليت تتحدد غالبا خبواص العناصر املنقولة ومسافة النقـل، وذلـك يتم حتديد طاقة العمالة بتحديد قدرباللجوء إىل اجلدول اخلاص بقدرة العمالة والسابق ذكره بالباب الثاين من البحث، وبتحديد الزمن املستغرق هلذه

.العمالة ميكن احلصول على طاقة العمالة الالزمة لنقل املوارد املختلفة الكمية املهدرة منها أثناء عمليات النقـل يتم حتديد املهدر من الطاقة والناتج عن هوالك مواد البناء بتحديد

والتحميل والتفريغ واليت ميكن معرفتها من خالل كمية املادة الواجب احلصول عليها بـدون إهـالك والكميـة الواردة، ويتم بعدها احلصول على الطاقة املستهلكة فيها والسابقة إلهالكها خالل مرحلة النقل وإضافتها لطاقـة

.النقل الكلية

١٠١

حتديد املهدر من الطاقة والناتج عن سوء اإلدارة مبعرفة الزمن القياسي لنقل املادة لكل مـن املعـدات يتموالعمالة وحتديد الزمن املستغرق للنقل، ويتم بعدها حساب الفرق بينهما وضربه يف قدرات العمالـة واملعـدات

.كليةللحصول على الطاقة املهدرة، واليت يتم إضافتها إىل طاقة النقل ال طاقة التنفيذ-٣-١-٢-٣

يتم التنفيذ من خالل عدة عمليات سبق ذكرها بالباب الثاين من البحث متمثلة يف عملية اإلنشـاء والتخـزين ، وميكن جلميع هذه العمليات حساب طاقة عناصر استهالك الطاقة فيها )٧٢راجع ص(والتشطيب والعمليات النثرية

:لباب الثاين كما يليوالسابق شرحها باستفاضة يف ا يتم حساب طاقة املعدات املستخدمة يف التنفيذ مبعرفة قدرة املوتور بالكيلووات والزمن الالزم هلذه املعدة ألداء

مهمة ما، مث احلصول على الطاقة حباصل ضرب القدرة يف الزمن جلميع املعدات، وبتجميع طاقة مجيـع املعـدات .ل على إمجايل طاقة املعدات هلذه املهمةالعاملة ألداء مهمة ما ميكن احلصو

ا من خالل اجلدول السابق ذكره بالباب الثاينميكن حساب طاقة العمالة كاملعدات، حيث ميكن مبعرفة قدرمن البحث خالل عمليات التنفيذ املختلفة وزمن إجنازها للمهمة احلصول على طاقتها بنفس املعادلة حلاصل ضرب

.القدرة يف الزمن ن حساب الطاقة املهدرة يف هوالك مواد البناء حبساب كمية اهلالك منها وحتديد الطاقة املستهلكة فيها من ميك

.معدات وعمالة تنفيذ حلني إهالكها، ويالحظ أن نوعية املواد املستخدمة ذات تأثري كبري على اهلالك منها ات بتحديد الزمن القياسي إلجناز املهمـة ميكن حساب الطاقة املهدرة والناجتة عن سوء إدارة تنفيذ املشروع

ألي من املعدات أو العمالة وحتديد الزمن الفعلي املستغرق، وحبساب الفرق بينهما يتم ضربه يف طاقـة املعـدات والعمالة الالزمة ألداء هذه املهمة، وقد سبق يف الباب الثاين ذكر أسباب التعطيل أو عدم االستخدام األمثل واألكفأ

.ستهالك الطاقة خالل العمليات املختلفةلعناصر اويالحظ أن الزمن عامل هام يف احلسابات املختلفة فالطاقة هي معدل اجلهد املبذول من املعدات أو العمالة، فلو

افترضنا وجود معدة ذات قدرة عالية فعند مقارنتها بقدرة العامل العادي فإن العامل هو األقل بذال للجهـد أو ذا األقل، لكن قد يكون الزمن الذي تستغرقه املعدة تعادل أو تتفوق على الفرق بني اجلهدين فتصـبح طاقـة القدرة

.املعدة إلجناز عمل ما أقل من طاقة العامل الذي يقوم بإجناز نفس العمل عناصر التقييم املقترحة من خالل تأثري مرحلة تشييد املبىن على مرحلة تشغيل املبىن-٢-٢-٣

ن تقييم العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن كان البد من التعرف على تأثري هـذه ليمك العوامل على املراحل العمرية األخرى للمبىن، حيث ال يقتصر تأثريها على مرحلة التشييد فحسب بل ميتد تأثريهـا

إىل الطاقة املستدمية وبالتايل استمرار تأثري كل مرحلة على حىت يفىن املبىن متاما، هذا مع التأكيد على أمهية الوصول

١٠٢

األخرى، لذا كان البد من أن يكون هذا التأثري حمدد الختيار العامل املناسب، ومبعرفة أن مرحلة تشغيل املبىن هي دل اسـتهالك أكثر املراحل العمرية طوال ميكن معرفة مدى أمهيتها ووزا بالنسبة للتقييم، وخاصة مع ارتفاع مع

الطاقة ا وطول فترا، ويالحظ أن االختيار املناسب للعوامل السابقة تؤثر تأثريا جذريا على هذه املرحلـة ممـا يستدعي حبث بدائلها بكل جدية للحصول على العوامل املناسبة جلميع مراحل املبىن، ويالحظ مـن الدراسـات

الطاقة يف هذه املرحلة يعتمد أساسا على احلصول على أنواع الراحة املستفيضة عن مرحلة تشغيل املبىن أن استهالك وكذلك فإن استهالك الطاقة يف هذه املرحلة يكـون )١(بداخلها سواء كانت راحة حرارية أو أي نوع آخر منها،

وامـل بشكل أساسي من خالل عمليات الصيانة املختلفة ا، لذا كان البد من دراسة هذه اخلواص وعالقتها بالع .املؤثرة على ترشيد استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن ليمكن تقييمها من خالهلا

طاقة احلصول على راحة حرارية بداخل املبىن-١-٢-٢-٣

وعلى املصمم أن ) ٩٤،٤٢.م(تعترب الراحة احلرارية من أهم العوامل الفسيولوجية املؤثرة على الراحة العامة لإلنسان، الغالف اخلارجي للمبىن لتاليف تأثري درجات احلرارة والرطوبة اخلارجية إذا ما تعدت حـدود الراحـة يتحكم يف

احلرارية له، وميكن الوصول إىل الراحة احلرارية من خالل مواد البناء بالتحكم يف العديد من خصائصها كاإلعاقـة Total Thermalاومة احلرارية الكليـة للمـادة وكاملق )٦٩،ص٣٤.م(الزمنية ملرور احلرارة من اخلارج إىل الداخل،

Resistance ،)وغالبا ما يتم املقارنة بني املواد املختلفة على أساس خاصية االنتقالية احلرارية للمـادة وهـي )٢، كما تلعب كثافة مادة البناء دورا هاما يف رفع سـعة املـادة U valueمقلوب املقاومة احلرارية ويرمز هلا بالرمز

)٢١،ص٢٣.م(.حلراريةااملقاومة احلرارية الكلية وثابـت الـزمن :ويالحظ أن هناك معامالت للمواد يفضل أن يكون هلا قيم كبرية هي

احلراري والتخلف الزمين، يف حني توجد معامالت يفضل أن تكون هلا قيم صغرية مثل معامل انتقال احلرارة الكلي Weighted Mean، ويؤخذ يف االعتبار حمصـلة القـيم )اخلفض احلراري(ونسبة التناقص ) املوصلية احلرارية(

Values ا احلرارية وقيمتها، ووجد بالتجارب أن أفضلية املواد من ناحية السلوك احلـراري للطـوبومعامالـ ريا املصمت املستخدم هي احلجر اجلريي يليه الطوب الرملي اخلفيف مث البلوكات اجلبسية مث الطوب األمسنيت وأخ

الطوب الرملي، أما بالنسبة للطوب املفرغ فإن درجة التفضيل للطوب الطفلي ذو الفراغات األسطوانية مث للطوب ) ١٥٩،ص٨٨.م) (٣(.الطفلي ذو الفراغات املستطيلة مث الطوب األمسنيت املفرغ من الليكا وأخريا الطوب األمسنيت املفرغ

)اقة، هيئة الطاقة اجلديدة واملتجددة، املركز القومي لبحوث البناء راجع األحباث اخلاصة بوزارة الكهرباء والطاقة، جهاز ختطيط الط) ١

.والتشييد، أكادميية البحث العلمي والتكنولوجيالوحدة مسك ٢سم/دقيقة/كالوري ٠,٢٢إىل وتصل املوصلية احلرارية له وجد أن طوب التربة افف هو أسوأ موصالت احلرارة،) ٢(

لوحدة مسك الطوب املصنوع بثمانني يف املائة من الرمل ٢سم/دقيقة/كالوري ٠,٣٢من الرمل الناعم، والطوب املصنوع بعشرين يف املائة ).٧٤جتربة يف ريف مصر، ص-مصطفى فهمي، عمارة الفقراء.(لبلوكات اخلرسانة اوفة ٠,٨و للطوب احملروق ٠,٤٨وهذا مقابل اخلشن،

خطا ٧٠خري واألخري يف اموعتني السابقتني ومع ذلك قامت الدولة باسترياد عدد يالحظ أن الطوب األمسنيت احتل املركز قبل األ) ٣( )١٥٩،ص٨٨.م.(إلنتاج الطوب األمسنيت مما يعين جتاهل نتائج الدراسات املعملية اخلاصة بالصفات احلرارية عند اختاذ القرار لالسترياد

١٠٣

استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن من خالل حتقيقها للراحة احلرارية ويالحظ عند تقييم العوامل املؤثرة على باملبىن، أن بعض العوامل بغري تأثري يذكر على مرحلة التشغيل مثل نظم البناء املتبعة وكيفية التحكم يف الوقـت، يف

التنفيذ املستخدم، ويظهر تأثري حني أن أكثرهم أمهية وتأثريا مواد البناء املستخدمة وعملية التصميم يليهما أسلوب :كما يليهذه العوامل

ميكن بالتعرف على خصائص مواد البناء املستخدمة اختيار أفضلها لترشيد استهالك طاقة احلصول على راحةحرارية، حيث حتدد خواص املواد الفيزيائية وامليكانيكية مجيع املؤثرات اليت هلا عالقة مباشرة باحلصول على هـذه

))٦-م(انظر املالحق جدول.(حة، وهو ما سيلي ذكره الحقا يف هذا البندالرا ميكن من خالل عملية التصميم التحكم يف تشكيل املبىن مبا يضمن ترشيد استهالك طاقة احلصول على راحة

سـطح حرارية أثناء مرحلة التشييد، وذلك من خالل حتديد وضع املباين باملوقع وحتديد الشكل العمراين اخلاص مباملباين بالنسبة لألرض، وكمية الظالل على املبين وحركة اهلواء وتوجيهه وغريها من اخلصائص واليت مت حتديدها يف

ويأيت تأثري عملية التصميم يف ترشيد استهالك طاقة التشـييد يف )٣٠٢،٣٠٣،ص٢٣.م(العديد من األحباث والدراسات،يل، واليت هلا جمموعة من اخلصائص األخرى متمثلـة يف عـدد الغـرف املرحلة التالية من األمهية بعد مرحلة التشغ

وارتفاع السقف وطريقة التجميع األفقي والفتحات وشكل الوحدة، ويراعى أن يتم الترشيد يف مرحلة تشييد املبىن .من خالل التصميم كمرحلة تالية من الترشيد ملرحلة التشغيل ومبا ال يتعارض معه

يذ املستخدم اختياره وفق اخلصائص اليت تساعده على ترشيد استهالك طاقة احلصـول يراعى يف أسلوب التنفعلى راحة حرارية، كمراعاة عدم وجود فواصل كثرية بني الوحدات املستخدمة ومبا يسمح بتسـرب احلـرارة،

.ومراعاة إمكانية استخدام العوازل املختلفة مع الوحدات عند احلاجة، وغريها من اخلصائص األخرى

ولقد قامت العديد من األحباث والدراسات سواء يف خمتلف اجلامعات أو اجلهات املختصة لتحديـد اخلـواص كما ظهر كود خاص مبواد البناء املختلفة لتحديد استهالك الطاقة أثناء عملية تشـغيل )١(احلرارية للمواد املختلفة،

الدراسات التعرف على بعض اخلواص الفيزيائية ملـواد املبىن للحصول على راحة حرارية بداخله، وميكن من هذه )). ٩-م(،)٨-م(،)٧-م(انظر جدول(البناء يف املالحق من هذا البحث

تعترب مواد البناء املستخدمة أكثر العوامل املؤثرة على مرحلة تشغيل املبىن، حيث أظهرت الدراسات أن نوع مادة موع احلمل احلراري يف املباين، وقد أظهرت هذه الدراسات بعض النتائج من جم% ٤٠البناء املستعملة تساهم بنسبة

:مثل

)حديد مدى الفوارق فيما بينها يف جمال العزل احلراري وحجم الطاقة الالزمة مت عمل اختبارات ملختلف مواد البناء املستعملة لت) ١

الطوب األمحر الفخاري، البلك األمسنيت، البلك الرملي اجلريي، احلوائط اخلرسانية مسبقة الصنع، :لتوفري التربيد املناسب ملواد البناء التاليةمن جمموع احلمل احلراري يف % ٤٠نوع مادة البناء املستعملة تساهم بنسبة أن: طوب السيبوركس، وقد أظهرت الدراسة احلقائق التالية

مقارنة مع مواد البناء األخرى ونتيجة لذلك فإن حجم %١٩٥- ١١٧املباين وأن الطوب األمحر الفخاري مينع التسرب احلراري بنسبة دراسة :عة امللك فهد للبترول واملعادن، مقالجام-معهد البحوث.(عما حتتاجه الطرق األخرى%٢٥إىل ١٣جهاز التكييف يقل بنسبة

).٥٩الستهالك الطاقة ملسكن بالطوب الفخاري، جملة البناء، ص

١٠٤

ا بغرضيفضل استخدام مواد بناءذات قدرة عالية لتخزين احلرارة والتحكم يف سريا: تعظيم ختزين احلرارة املكتسبة شتاء. وحتديد زمن التأخري التحكم يف سريان احلرارة للداخلTime lag ٣٢،ص٢٣.م(.صيفا( ١(.التغلب على خاصية املدى احلراري واليت متيز معظم أقاليم مصر( بغرضكما يفضل استخدام مواد البناء ذات القابلية الستخدام مواد عزل حراري معها: التحكم يف سريان احلرارة من اخلارج إىل الداخل صيفا. التحكم يف فقدان احلرارة من الداخل إىل اخلارج شتاء. بغرضدام املواد حبيث تكون عاكسة ألشعة الشمس ويفضل استخ: تقليل احلرارة املكتسبة صيفا. انظر جدول يف املالحق() ٣٣،ص٢٣.م(.والفتحات شتاء تعظيم األشعة املنعكسة على املبىن( ١(.يفضل استخدام املواد اخلشنة مثل الطوب البارز ملضاعفة الظالل على األسطح اخلارجية(

، وحيث أنـه إن مل Albedoدرة أي سطح على عكس أشعة الشمس الساقطة عليه باأللبيدو وميكن تعريف ق إال إذا مسحت خصائص هذا السطح باختراق األشعة -تنعكس األشعة الساقطة على أي سطح فإا متتص بواسطته

انظر املالحـق (طح فهذا يعين أن خاصية ألبيدو حتدد بصورة مباشرة تأثري أشعة الشمس على درجة حرارة الس -له ))١٠-م(انظر املالحق جدول( )١٠٦٩،١٠٧٠،ص٣-١٩.م) (١().جدول

)٣٣م،ص١٩٩٨شفق الوكيل، املناخ والعمارة، ) ١. مت اللون ذا يعترب السطح فاتح اللون ذو خاصية ألبيدو عالية حيث ميتص كمية أقل من أشعة الشمس ويبقى باردا مقارنة بالسطح قا) ٢(

ة خاصية ألبيدو ضعيفة، وذلك مع التماثل يف اخلواص احلرارية للمادة املكونة، فيكون محل تكييف اهلواء لتربيد املباين ذات األسطح القامتعدى اللون عايل، وهذا يرجع إىل السخونة املتسربة إىل الداخل عن طريق احلوائط واألسقف، وقد وجد أن األسطح قامتة اللون عادة تت

لألسطح املستوية البيضاء، وبعمل منوذج باستخدام ١٣٥oفهريت يف أيام الصيف يف الوقت الذي تصل فيه إىل ١٦٠oدرجة حرارا ، وذلك بتعديل خاصية ألبيدو للحوائط % ٢٠احلاسب اآليل ألحد املنازل وجد أن استهالك الكهرباء لتكييف وتربيد اهلواء يقل مبقدار

، وبنفس الطريقة إذا طبق على عدد كبري من أسطح املباين فسوف ٠,٩إىل األلوان الفاحتة ٠,٣لوان السائدة العادية واألسقف من األ )١٠٦٩،١٠٧٠،ص٣- ١٩.م.(تتحسن خاصية ألبيدو للمجاورة أو للحي أو للمدينة، وتقل درجة حرارة اهلواء هلا مجيعا كنتيجة لذلك

0123456789

خرسانة إنشائية خفيفة الوزنألطوب األحمر المجوفالطوب الرملي الجيريالطوب الخرسانيالخرسانة التقليدية

)٦٦،ص٨٩.م٤(.وات/درجة مئوية)ك/١(العزل احلراري لبعض مواد البناء ):١-٣(شكل

١٠٥

الوفر يف طاقة الصيانة للمبىن -٢-٢-٢-٣

واملهتمني بصناعة البناء بإنتاج مباين ال حتتاج يف فترة من فترات عمرها االفتراضـي إىل يأمل العديد من املالك واملكونات تتعرض للتآكل سواء مبعدل كـبري واقعيا ال ميكن هلذا األمل أن يتحقق فكل املوادصيانة، ولكن عمليا و

وطبيعة استعمال املبىن وغريها من العوامل، وحالة اجلو وحيث أن األمر يرتبط بنوع املادة وطريقة اإلنشاء أو صغري،صيانة وكلفتها، وحتتوي الصيانة بشكل عام واإلنشاء ختفيف الكثري من حجم أعمال ال وميكن يف مرحليت التصميم

على نوعني أساسيني من األعمال مها أعمال اإلصالح وأعمال االستبدال، وميكن أيضا إضافة نـوع آخـر مـن .واإلضافات اليت ميكن أن تتم يف املباين األعمال كأعمال التحسينات

البناء املستخدمة، وأسـاليب التنفيـذ، وعمليـة يالحظ أن أكثر العوامل تأثريا على عمليات الصيانة هي مواد

: كما يليالتصميم، وميكن من خالل هذه العوامل املساعدة يف توفري طاقة الصيانة ميكن من خالل مواد البناء املستخدمة مراعاة تقليل حجم الصيانة تبعا ملوضعها يف املنشأ، والذي يتحكم فيه

ذ املستخدم، وهذا املوضع يتحدد تبعا لطبيعة املناخ والعوامل اجلوية املختلفة كل من عملية التصميم وأسلوب التنفيكارتفاع نسبة األمالح يف اجلو، فمثال ملادة مثل اخلرسانة املسلحة ميكن معاجلتها لتقليل طاقة الصيانة أثناء مرحلـة

)٢(.ألسطح النهائية للخرسانةوحتسني ا )١(تشغيل املبىن مبراعاة تقليل عمليات التشقق وصدأ حديد التسليح ميكن من خالل أساليب التنفيذ املستخدمة حتديد أماكن اتصال املواد وحتديد أسلوب التركيب وإمكانية الفك

.ألي منها، حبيث تساعد على سهولة الصيانة وسرعتها ات اخلاصة بـه، ميكن من خالل عملية التصميم اختيار أماكن استخدام املواد وحتديد شكل املبىن واالرتفاع

.حبيث تسمح بسهولة الصيانة من خالل العمليات السابق ذكرها يالحظ أن نظم البناء املتبعة ذات تأثري طفيف على طاقة الصيانة، فقد يسمح نظام البناء الذايت بعدم اجلـودة

املقابل فإن ساكن املطلقة لإلنشاء مما قد يستدعي عمليات صيانة أكثر مما لو كانت متت بالنظم األخرى، لكن يف .املبىن ميكنه القيام أو املساعدة يف عملية الصيانة نظرا خلربته السابقة بإنشاء مسكنه

)سياخ احلديد بصدأ كهربائي مماثل لعملية الطالء الكهربائي حلمايته من التفاعالت الكيماوية، يوجد نظام يعتمد على تغليف سطح أ) ١

)٦٣،ص٨٩.م.(ويزيد من عمر اخلرسانة مبعدل النصفاستحدث عدد من الطرق منها استخدام شرائح من البويل بروبلني املعزول حراريا توضع يف الشدة اخلشبية أو املعدنية قبل الصب، ) ٢(

اومة تميز هذه املادة باملقاومة العالية للكيماويات والعزل احلراري لعدم امتصاص املاء وقلة نفاذية املاء من خالهلا، وبذلك تساعد على مقوتالسطح للخدوش وتقليل اختراق املواد الكربونية للسطح، كما تتميز الشرائح باحلفاظ على نظافة الشدات حبيث يتم استخدامها عدة

)٦٣،ص٨٩.م.(مرات

١٠٦

وميكن التوفري يف أعمال الصيانة يف مرحلة التشييد من خالل املواد واملكونات والنظم بالدراسة الدقيقة ملواضـع

:واليت تساعد علىيف العناصر املختلفة يف املبىن املواد املستخدمة مع مراعاة أفضلية هذه املواد واملكونات ذات العمر االفتراضي القصري يف املبىن لكـي يـتم إمكانية االستبدال، حبيث يتم التخطيط للمواد

)٢٢٣،ص٨٥.م(.استئصاهلا بدون إحلاق الضرر أو احلاجة إىل استبدال مواد أو مكونات أخرى يف املبىن ث ميكن الوصول إىل كل العناصر يف مبىن ما واليت حتتاج إىل التفتيش أو السيطرة علـى إمكانية الوصول، حبي

ومعـدة ملثـل هـذه وظائفها وصيانتها واستبداهلا بسهولة، وجيب أن تكون قابلة للوصـول إليهـا بسـهولة )٢٢٤،ص٨٥.م(.العمليات

طاقة احلصول على أنواع الراحة األخرى داخل املبىن-٣-٢-٢-٣

ن املصمم هو أكثر األشخاص إدراكا ملاهية الفراغ املعماري وما حيتاجه من متطلبات أثناء عملية تشـغيله، يكو

وبالتايل ميكنه حتديد مواضع استهالك الطاقة أو اهلدر فيها، فمثال لصالة استماع أو مسرح تكون أكثـر عناصـر اعاا أثناء مرحلة تشييد املبىن فإا تستهلك طاقة كبرية الراحة أمهية عند تشغيلها هي الراحة الصوتية، ولو مل يتم مر

فيما بعد، وتبدأ مراعاة مثل هذا العنصر منذ اختيار مادة البناء املستخدمة يف الفراغ وحىت االنتهاء مـن التشـييد، :ليت منهاواوميكن إلقاء الضوء على بعض أنواع الراحة ذات األمهية يف استهالك الطاقة يف مرحلة تشغيل املبىن

الراحة الضوئية. الراحة الصوتية. األمن من احلريق.

ويالحظ أن هناك العديد من املتطلبات األخرى واليت ميكن االهتمام ا بشكل أساسي يف بعض املشاريع عـن

أثري مباشـر املشاريع األخرى، ويالحظ أن معظم العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن ذات تعلى هذه الطاقات، لكن سيتم ذكر تأثري مواد البناء وأساليب التنفيذ املستخدمة بشكل خاص على العناصر السابق

.ذكرها نظرا لكوما األكثر أمهية وتأثريا يف مرحلة التشييد على معظم هذه الراحات من خاللليها طاقة احلصول على الراحة الضوئية، ويظهر تأثري العوامل املختلفة ع: اختيار مادة البناء حبيث حتقق شدة االستضاءة املناسبة بنوعية النشاط الذي يزاوله اإلنسان يف الفراغ. مراعاة أسلوب التنفيذ املستخدم وأماكن تواجد الكمرات واألعمدة وأسلوب معاجلتها مبا يسمح بشـدة

)١٠٤،ص٣٥.م(.استضاءة مناسبة ،من خاللويظهر تأثري العوامل املختلفة عليها طاقة احلصول على راحة ضوئية:

١٠٧

،وزيادة كتلة احلوائط وذلك باستخدام املواد املسامية اختيار مادة البناء اليت ختفض الضوضاء املنقولة هوائيا .مثل استعمال احلوائط السميكة من احلجارة أو الطوب أو اخلرسانة أو استعمال احلوائط املزدوجة

عنـد )١(جات الصوتية اهلوائية عن طريق اهتزاز األغشية الزجاجية واحلـوائط الرقيقـة احتمال انتقال املو )١١٤،ص٣٥.م) (٢(.اصطدام املوجات الصوتية ا، مما يؤدي إىل انتقاهلا من خالهلا إىل اهلواء خلفها بنفس القوة

فراغ على التحكم ضمان وصول صوت واضح إىل كل اجلالسني، فال يقتصر حتقيق الراحة الصوتية داخل ال )١٤٣،صص٣٥.م(.يف مستويات الضوضاء فقط

استخدام أساليب التنفيذ اليت تسمح بعدم نفاذية الصوت من خالل الوصالت أو أماكن اتصال العناصـر .ببعضها يراعى استخدام أساليب التنفيذ اليت تسمح باستخدام عوازل للصوت عند احلاجة إليها. من خاللريق، ويظهر تأثري العوامل املختلفة عليها طاقة احلصول على األمن من احل: توفري الطاقة املستهلكة يف االحتياطات األمنية ضد احلريق يف مبىن ما مبراعاة مواد البناء املستخدمة حبيـث

تكون مقاومة للحريق، وبنفس املنهجية ميكن تقليل الطاقة يف العديد من التجهيزات املستخدمة باملبىن من خـالل )١٤٣،ص٣٥.م(.وأساليب التنفيذ املستخدمة باملبىن مواد

عناصر التقييم املقترحة من خالل تأثري مرحلة تشييد املبىن على مرحلة اهلدم-٣-٢-٣

ملراعاة مبدأ التواصل للطاقة يف املبىن وذلك من خالل الطاقة املدخلة واملخرجة على حد سواء، ومبـا يسـمح متمثلة يف حمتوى املواد والوقود وجهد العمالة أو حىت مشاركة املسـتخدمني للمـبىن باحلفاظ على الطاقة املدخلة

وغريها من طاقة مستنفذة أثناء عمليات التشييد وأثناء مرحلة التشغيل، كان البد من أن يتم تصميم املبىن حبيـث ورة مغلقة، وحيـث أن تصبح مدخالته هي خمرجاته وتعود خمرجاته لتدخل كطاقة مرة أخرى باملبىن وهكذا يف د

هذه الدورة صعبة من الناحية العملية فالبد على األقل من التأكيد على أمهية تقليل املهدر من خمرجات الطاقة بأقل .قدر ممكن بنفس طريقة التفكري لتقليل املدخالت منها

الطاقة وبأقـل آثـار سـلبية ولقد مت التأكيد يف البنود السابقة على أمهية احلصول على املبىن بأقل استهالك من متضمنة لإلنشاء واالستخدام، وهنا سيتم التأكيد على أمهية تقليل الفقد يف املخرج من هذه الطاقة أثناء عمليـات اهلدم، ومبا يسمح بالتخلص من النفايات بأقصى توافق مع الطبيعة، فمثال ميكن تصميم املبىن حبيث يكون عند اية

وارد ملباين ألخرى، كما جيب استخدام أسلوب هدم يساعد على سهولة وأمان اسـترجاع دورة حياته مصدرا للم

)أجريت باهليئة العامة لبحوث اإلسكان والبناء والتخطيط العمراين دراسة معملية مستفيضة على نوعيات خمتلفة من حوائط مواد ) ١

)٩٤،٤٧.م.(البناء لتقييم خصائص العزل الصويت هلا طبقا للمواصفات العامليةواستخدام احلوائط الرقيقة ضخيم تأثري التلوث السمعي بتقليل مسك احلوائطساعد تطور مواد اإلنشاء وتكنولوجيا البناء اهليكلي يف ت) ٢(

.وغريمها من الطوب أو اجلبس

١٠٨

املواد املكونة للمبىن إلعادة استخدامها، أو قد تعود املوارد إىل أصوهلا الطبيعية بدون تأثري سليب على البيئة، وغريها .من االجتاهات اليت تسمح بأقل تأثري على البيئة

وامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن من خالل مرحلة اهلدم البـد مـن ويالحظ أنه لتقييم العالتعرف على طرق ترشيد استهالك الطاقة فيها من خالل التعامل مع هذه العوامل، وترشيد استهالك طاقة اهلـدم

لطاقة املستهلكة يف عمليات مضافة ميكن تلخيصه يف اجتاهني رئيسيني مها تقليل املهدر من الطاقة املدخلة، وتقليل اأثناء اهلدم، ويالحظ أن أكثر العوامل تأثريا لذلك يف مرحلة اهلدم هي أساليب التنفيذ املستخدمة واليت تـتحكم يف عمليات الفك واإلزالة، وكذلك مواد البناء املستخدمة واليت تتحكم خواصها يف الطاقة املدخلة خالل عمليـات

ا، كما حتدد خواص مواد البناء أسلوب اهلدم الذي ميكن اتباعه وأسلوب التنفيذ الذي ميكـن تصنيعها والتنفيذ .استخدامه، وبالتايل جيب التركيز على كل منهما عند دراسة التأثري الناتج على مرحلة اهلدم

الطاقة املهدرة من الطاقة املدخلة-١-٣-٢-٣

ملبىن أو تشغيله طاقة مهدرة إذا مل يتم استعادا سواء بشكلها األصلي أو ميثل الفقد يف الطاقة املستهلكة لتشييد ا يف صورة أخرى، فعند هدم املبىن ينتج عنه مكونات وطاقة، فإذا مل تكن املكونات املخرجة بنفس كمية وجـودة

جانب احتمال كون املكونات املدخلة أثناء عمليات التشييد والتشغيل فإن ذلك يعترب هدرا يف هذه الطاقة، هذا إىلاملكونات والطاقة ذات تأثري بيئي سليب مما يؤدي إىل مبىن غري متوافق بيئيا، وحيث أن احلصول على املخرجات من الطاقة واملوارد املدخلة بنفس كميتها املدخلة شبه مستحيل فعلى أسوأ الفروض تقليل اهلدر فيها إىل أقل ما ميكـن

ة، ويالحظ أن خصائص مواد البناء املستخدمة قد تساعد بشكل كبري على استرجاع بدون أي تأثري سليب على البيئجزء من طاقة املوارد، واليت متثل جزءا صغريا من الطاقة الكلية املدخلة باملبىن وجزءا من طاقة مرحلة التشييد ـا

يتم التوصل حىت اآلن إىل كيفيـة وهي طاقة تصنيع مواد البناء، أما باقي الطاقة املستهلكة من تشييد وتشغيل فلم :من خاللاسترجاع ولو جزء بسيط منها، وميكن تقليل املهدر من طاقة املوارد أثناء اهلدم

،استخدام املواد املتجددة، حيث يفضل استخدام مواد البناء القائمة على موارد متجـددة)وجيـب قـدر )١أقل التقديرات يتم تقييد استخدامها يف مساحات حمددة مـن اإلمكان تقليل استخدام املواد غري املتجددة، أو على

وتتميز املوارد املادية املتجددة بأـا قابلـة ) ١٤٣،ص٩٤.م(املباين مثل املداخل بينما تستخدم مواد بديلة يف باقي املبىن،ه املـواد على العكس من املواد غري املتجددة كاملعادن أو املواد املصـنعة مـن هـذ Biodegradableللتحلل

باإلضافة إىل إمكانية إعادة استخدامها بعد اية دورة حياا يف تسميد التربة أو ) ٢(كالبالستيك املصنع من البترول، )٢٧.م( .يف أسوأ الظروف استخدامها كوقود

)٢٧.م.(هي املواد اليت ميكن أن تكون من مصدر متواصل سواء بالزراعة أو عندما تستخرج) ١( Landتج عنه خماطر بيئية كثرية، أو بالدفن يف مقالب إن مل يتم إعادة استخدام هذه املواد يتم التخلص منها باحلرق مثال مما ين) ٢(

fills ٢٧.م.(مما يعد أسلوبا ال يتماشى مع التنمية املستدمية(

١٠٩

طاقـة استخدام املواد القابلة إلعادة االستخدام، وهي تلك املواد اليت ميكن إعادة استخدامها بأقل قدر من الطاقة تصنيعها ونقلها (وأقل قدر من التأثريات البيئية السالبة مما يساعد على سهولة احلفاظ على الطاقة املتضمنة فيها

ويعترب استخدام املادة أكثر من مرة قبل إعـادة تـدويرها ) ٩٤،١٤٣.م().وإقامتها وصيانتها وهدم املبىن واستخالصها) ١(بالتايل فإن إعادة االستخدام يكون خطوة بني االستخدام وإعادة التدوير،أفضل بيئيا من إعادة تدويرها فقط، و

وميكن أن يتم إعادة استخدام املبىن ككل بنفس فكرة إعادة استخدام مواد البناء املكونة للمبىن أو إعادة ) ٦٢،ص٧١.م( ) ٢(.استخدام خملفات املبىن أثناء تشغيله

ير، حيث تعترب طريقة إعادة تدوير املواد طريقة هامة للحفاظ على املـوارد استخدام املواد القابلة إلعادة التدووجيب عند تصميم املبىن اختيار املواد حبيث عندما يصل املبىن لنهاية دورة حياته فـإن )٣(وملواصلة استخدام املواد،

ا أن نأخـذ يف االعتبـار األداء كل املواد املكونة له تكون قابلة إلعادة االستخدام أو إعادة التدوير، فلم يعد كافياحلايل لنسيج املبىن، حيث أن االستخدام الالحق لعناصر املبىن البد وأن يكـون جـزءا يف أي اجتـاه أخضـر يف

)٩٩٨،ص١-١٩.م) (٤(.التصميم

)ا تتم ) ١ذه اخلاصية مادة احلديد حيث ميكن بصهره إعادة استخدامه، أما اخلرسانة املسلحة فأل من املواد اليت ميكن استخدامها

)٦٢،ص٧١.م.(ميكن عودا ألصوهلا لكن ميكن استخدامها بعد عدة عمليات معاجلة يف الرصفبتفاعالت كيميائية فال يراعى يف التصميم إطالة فترة حياة املبىن قدر اإلمكان، ألن هدم املبىن يعين فقد الطاقة اليت كانت متضمنة فيه أو على األقل قدر كبري) ٢(

قة جديدة تتضمن يف املبىن اجلديد، ولتصميم مبىن أطول عمرا جيب مراعاة اختيار مواد منها إذا أعيد استخدام بعض مواده واسترتاف طاالبناء حبيث تكون متينة شديدة االحتمال سهلة اإلصالح والصيانة، لتكون أطول عمرا وبالتايل تقلل من استخدام مواد جديدة سواء

إىل جانب املرونة يف تصميم املبىن حبيث ميكن أن يتكيف مع االحتياجات املتغرية الستبداهلا أو إلعادة بناء مبىن آخر عند هدم املبىن القائم، لشاغليه أو توفيق عدة استخدامات يف نفس املبىن أو إعادة استخدامه يف أغراض جديدة أثناء فترة حياته بدون احلاجة إىل اهلدم و إقامة

ظ على املوارد والطاقة بل أيضا يضمن استمرار استخدام البيئة التحتية فاحلفاظ على املباين ليس فقط حياف )١٤٣،ص٩٤.م.(مبىن جديد )٩٩٨،ص٤- ١٩.م.(للمدن، فاهلدم جيب أن يكون احلل األخري

كجم من ٣٥- ٢٠من الدول الرائدة يف جمال إعادة التدوير أمريكا الشمالية، حيث تنتج عن عملية التشييد التقليدية ا حوايل ) ٣(ل متر مربع من املساحة األرضية، وتتكون معظم هذه املخلفات من بقايا الطوب واخلرسانة وقطع األخشاب الصغرية املخلفات الصلبة لك

ج واليت يتم إعادة استعماهلا وإعادة تدويرها، وتستطيع الفرق احلديثة املتخصصة يف هدم املنازل حتطيم كتل اخلرسانة الضخمة وخلط ما ينتأمسنت إضايف لعمل خرسانة جديدة، ولقد استطاعت أحد هذه الفرق يف مدينة سيدين بأستراليا واليت منها من مسحوق أمسنيت ناعم ب

)٩٩٨،ص٤-١٩.م.(هدمت ناطحة سحاب كاملة جتميع الزجاج واحلديد واخلرسانة كل على حدة وإرساهلا ألماكن إعادة التدوير :من املواد الرئيسية القابلة إلعادة التدوير ما يلي) ٤( م الناتج عن اخلرسانة املهشمةالركا. العناصر اإلنشائية مثل الكمرات اخلشبية والعوارض. بالطات األسقف وبلوكات اخلرسانة)يف حالة لينة(املكونات الصغرية مثل الطوب ،. ،إخل..عناصر مثل ضلف النوافذ ، األبواب،األشياش،األعتاب.

١١٠

الطاقة املضافة إىل الطاقة املدخلة-٢-٣-٢-٣

طاقة مهدرة بوجود فرضية الطاقة املتواصلة باملبىن، فأي طاقة أخرى متثل الطاقة املستهلكة للقيام بعملية هدم املبىن مضافة على الطاقة املستهلكة يف مرحليت التشييد والتشغيل هي طاقة مهدرة، وبالتايل كان البد من مراعاة أن يـتم

ة أن اهلـدم لـيس التفكري منذ املراحل األوىل لعمر املبىن يف كيفية هدمه من خالل الطاقة املدخلة فيه، مع مالحظبالضرورة أن تكون مرحلة اية عمر املبىن فقد تؤدي هذه املرحلة إىل مرحلة تشييد أخرى، ويؤثر أسلوب التنفيـذ بشكل أساسي على عمليات اهلدم املستخدمة وبالتايل على الطاقة املستهلكة فيها، وكذلك تؤثر خصائص مـواد

:من خاللقليل الطاقة املستهلكة يف عمليات اهلدم البناء املستخدمة على تلك العمليات، وميكن ت استخدام املواد ذات القابلية إلعادة الفك والتركيب، حيث يفضل تصنيع العنصر اإلنشائي بشكل يكون فيه

قابال للفك والتركيب من أجل إعادة استخدامه مرة أخرى بسهولة، ويعترب استعمال العنصر املصنع عـدة مـرات كما يفضل بداية يف هذه املرحلة حتديد العمر االفتراضي للمبىن كخطـوة أوىل حبيـث ) ٩٩٩،ص١-١٩.م(دورة مغلقة،

يكون هذا التحديد هو اهلدف الذي يسعى املصمم لتحقيقه من خالل اخليارات املتاحة للمواد واملكونات، ويـتم قابلة لالستبدال، وبالتايل حتديد عمر مواد ومكوناته إىل مواد قابلة لالستبدال أو مواد غري تقسيم مواد البناء باملبىن

) ٢) (١(.ومكوناته البناء باملبىنويعترب التصميم القابل للتفكيك فرعا يف حركة الترشيد وإعادة االستخدام والتدوير، حيث أن أسلوب اسـتخدام

سلحة عند هدمه يصري دبشا املواد ميكن أن يساعد أو يعوق طول فترة عمرها، فمثال ملبىن ذو هيكل من اخلرسانة امل )٩٩٩،ص١-١٩.م(.أما اهليكل املعدين فيمكن فك أجزاؤه وإعادة استخدامها وإعادة حلامها أو صهرها وإعادة تشكيلها

ا الطبيعيةا إىل دوراستخدام املواد القابلة للتحلل، حيث البد من اختاذ سياسة للمادة حبيث ال تكلف عود

وير للمادة هي الطريقة األفضل بل هي احلالة النهائية، وجيب أوال استعمال مواد تعود إىل كثريا، فليست عملية التد

)واستبداهلا ذات عمر افتراضي مساو واليت ال ميكن الوصول إليها األساسية األخرى يف املباينواملواد فمثال تكون مجيع املواد اإلنشائية) ١

وحتديد تبعا لذلك ولوجهة نظر املعماري نوعية املواد للعناصر املختلفة يف املبىن حبيث حتقق أقل طاقة خالل مرحلة للعمر االفتراضي للمبىن، )٢.(اهلدم

عقد أحباث بدائل طمي النيل -ي السيد، تقييم خامات الطفلة الصحراوية مبنطقة شقلوف حمافظة الفيومحممد رامز حسني، حسن فهم) ٢( .أكادميية البحث العلمي والتكنولوجيا-جامعة القاهرة- يف صناعة طوب البناء، كلية اهلندسة

اك مواد متبقية ميكن مجعها وطحنها أو معاجلتها إلنتاج مواد جديدة مثل الزجاج واملعدن والبالستيك، وهن)اإلذابة(من هذه العمليات ) ٣(الستعماهلا كمادة بناء بشكل خمتلف عن استعماهلا األصلي مثل العلب والكرتون والقماش وعجالت السيارات واملواد البالستيكية، ولقد

)٩٩٩،ص٤-١٩.م.(مت استعمال هذه املواد يف كثري من األبنية السكنية يف العامل

١١١

الطبيعة بدون أي ضرر، ولكن هذه احلالة املثالية قليلة التوفري ذا الشكل املتكامل إال يف حالة البناء بـالطني، يف )٣(.ها الطبيعيحني أن أغلب املواد حتتاج الستخدام طاقة جديدة إلعادا إىل شكل

مراعاة التوازن البيئي خالل مرحلة تشييد املبىن-٤-١-٣

يالحظ أن الطاقة هي أحد مفردات البيئة اهلامة سواء كانت طاقة متجددة أو طاقة حفرية، وميكـن بدراسـة أكثر عناصـر خواص البيئة حتويلها إىل معادالت ميكن دراستها وتقييمها بوحدات الطاقة، ويالحظ أن الطاقة من

البيئة جاذبية لتحويل عناصر البيئة األخرى إليها أو تنسيبها بالنسبة هلا، حبيث ميكن يف النهاية تقييم العوامل البيئيـة كطاقة ومن مث حساا بوحدات الطاقة، كما يالحظ إمكانية التعبري عن اخللل البيئي بنفس هذه الوحدات نظرا ألن

طاقة بالبيئة بالزيادة أو النقصان، وميكن إىل حني حساب العوامل البيئيـة املختلفـة أي خلل هو تغيري يف حمتوى المبعادالت الطاقة إعطاء تقييم تقديري لتأثري استهالك الطاقة على البيئة يف مرحلة تشييد املبىن وما يستتبعها من تأثري

السليب على البيئة من مواد مستخدمة وأسـاليب بيئي ملرحليت التشغيل واهلدم، وبالتايل اختيار العوامل قليلة التأثريتنفيذ ونظم بناء متبعة مع مراعاة جتنب اآلثار السلبية النامجة عن خملفات قطاع التشييد والبناء، واليت تكون بكميات

)١٣،ص٩٤.م) (١(ضخمة من النفايات الصلبة الناجتة عن األعمال اإلنشائية واد غري عضوية كاألحجار واخلرسانة ومواد عضوية كاألخشاب، وتعد النفايات وتتضمن املخلفات اإلنشائية م

اإلنشائية أقل تلويثا للبيئة من أنواع النفايات األخرى ألن قابلية معظمها للتعفن ضعيفة، إال أن كون معظمها غـري الطرق فاعلية يف التعامـل مـع قابل للتحلل يهدد بالزيادة املطردة يف كمياا وبالتايل بتفاقم مشكلتها، ولعل أكثر

مشكلة النفايات هي تقليل كمية إنتاجها، وعلى املصمم مراعاة استخدام مواد طويلة العمر عن طريق اختيار مواد متينة شديدة االحتمال سهلة اإلصالح، وأيضا ترشيد املواد املستخدمة واستخدام مواد قابلة إلعادة االسـتخدام أو

)١٣،ص٩٤م(التدوير أو التحلل

تقييم التأثري البيئي خالل مرحلة تشييد املبىن-١-٤-٢-٣

يتم تقييم التأثري البيئي من خالل الفحص املنظم لآلثار غري املتعمدة اليت تنجم عن مشروع أو برنـامج تنمـوي، الناحية العملية وذلك دف تقليص أو ختفيف حدة اآلثار السلبية وتعظيم اآلثار اإلجيابية للمشروع على البيئة، ومن

فإن هذا يعين دراسة وحتليل اجلدوى البيئية للمشروع املقترح، حيث أن تنفيذ هذا املشروع أو تشغيله قد يؤثر على )٢٦،ص٦.م(.سالمة البيئة وعلى املوارد الطبيعية أو صحة اإلنسان أو كالمها معا

)من إمجايل النفايات الصلبة احمللية، كما ينتج االحتاد األورويب كميات تزيد % ٥٠النفايات يف الواليات املتحدة حوايل متثل كمية ) ١

)١٣،ص٩٤.م.(عن ذلك

١١٢

ملوارد الطبيعية واحلفاظ عليها، وضمان تنمية متواصلة ويعترب الغرض من تقييم اآلثار البيئية هو ضمان محاية البيئة واتليب حاجات الوقت احلاضر دون اإلنقاص من قدرة األجيال القادمة على تلبية حاجاا اخلاصة، ويتم هذا التقيـيم

:على عدة مراحل يتم فيها جمموعة من اخلطوات هي بدءا من مرحلة العطاءتقسيم وحتليل املشروع إىل أنشطة وذلك يف بداية دراسته األوىل . دراسة تأثري كل نشاط على البيئة وما ميكن عمله جتاه هذا النشاط، كتغيري أسلوب التنفيذ يف حالة أن يكون

.هلذا األسلوب تأثريا سلبيا على البيئة لبيئةدراسة كل االحتياجات الوقائية واملعدات واملهمات املطلوبة يف كل نشاط ليتم بطريقة ال تؤثر على ا. دراسة ارتباط كل نشاط بالبيئة احمليطة باملشروع، فمثال قد يتسبب وجود جماورات للمشروع إىل تغيري تنفيذ

))٢-٣(انظر شكل( )٢٦،ص٦.م(.النشاط كليا

)٣٥،ص٦.م(.خطوات تقدمي تقييم التأثري البيئي ملرحلة تشييد املبىن للجهات املختصة):٢-٣(شكل

١١٣

أمهية معاجلة اخللل البيئي خالل مرحلة تشييد املبىن-٢-٤-٢-٣

البيئي خالل مرحلة تشييد املبىن حتديد اآلثار السلبية هلذه املرحلة علـى مكونـات البيئـة ميكن بدراسة التأثري ، وتشمل هذه املكونات الكائنات احليـة واملـواد )٧٤انظر ص(املختلفة والسابق ذكرها بالباب الثاين من البحث

ث البيئة بتغيري خواصها، أو بتدهور البيئة اخلام واحمليط احليوي واملنشآت، ويظهر التأثري السليب هلذه املرحلة إما بتلوباهلدر يف مكوناا سواء باالستخدام املسرف أو بعدم االستخدام هلذه املكونات، وميكن بالتايل مراعاة التوازن البيئي

:من خاللخالل مرحلة تشييد املبىن تقليل تأثري تلوث البيئة خالل مرحلة تشييد املبىن. ئة خالل مرحلة تشييد املبىنتقليل تأثري تدهور البي.

وسيتم يف الباب اخلامس من البحث طرح بعض احللول املختلفة إلمكانية تقليل التأثري البيئـي السـليب سـواء :يف بالتلوث أو بالتدهور، وتظهر أمهية معاجلة اخللل البيئي الناتج عن مرحلة تشييد املبىن

ن خروجها على شكل ملوثات للبيئة، فالطاقة املستهلكة باملبىن إن مل احلفاظ على الطاقة املتضمنة باملبىن بدال مخترج يف صورا األوىل فإن ذلك يعين حتوهلا إىل أحد أشكال الطاقة األخرى، وهو ما يستتبعه يف العادة خـروج

.امللوثات باقي مراحل املبىن املساعدة على إجياد بيئة نظيفة منذ املراحل األوىل لعمر املبىن، ليمكن استمراره خالل. إمكانية غلق بعض الدورات باملبىن بإدخال املخلفات أو املخرجات امللوثة للبيئة حبيث ميكـن اسـتخدامها

.باملبىن، وهو خطوة يف اجتاه التنمية املتواصلة اورة لإلنشاء بدون ضرر أو تأثري سليب، وهو ما حيافظ عليها باملثل عند احلفاظ على التوازن البيئي للمواقع ا

.إنشاء مباين جماورة هلا مراعاة عاملي األمان واجلودة-٥-٢-٣

، وترشـيد )١٨انظـر ص (سبق ذكر أمهية عاملي األمان واجلودة عند تطبيق عمليات الترشيد بالباب األول

اجلودة والنوعية استهالك الطاقة كأي عمل البد له من وجود معايري وموازيني ميكن ا مقارنتها بالفائدة ومستوى املتحصل عليها قبل احلكم عليها، فال ميكن افتراض ختفيض أو تقليل استهالك الطاقة يف مبىن مـا إذا كـان هـذا التخفيض يصحبه أيضا ختفيض غري مستحب أو مقبول على مستوى اجلودة واألداء ما دون احلد األدىن املتفق عليه،

١١٤

ضرورة البد منها، إىل Optimal qualityالذي يعرف باجلودة املفضلة وعليه فإن حتديد مستوى اجلودة واألداء و .جانب احلفاظ على متطلبات األمان يف املشروع سواء للمنشأ أو للعاملني به أو ألي عنصر يتضمن مرحلة التشييد

مكن التعبري عـن ويالحظ أن الطاقة من أهم العوامل الواجب مراعاا لتحقيق عاملي األمان واجلودة للمنتج، في

مدى حتقيقهما يف أي عمل أو منتج مبحتوى الطاقة املتضمن فيها، حبيث أن عدم حتقيق هذه العوامـل يـؤدي إىل اإلخالل مبحتوى الطاقة الذي البد من عدم جتاوزه ليتم التأكد من استيفاء عاملي األمان واجلودة هلا، ومـن هنـا

كطاقة يتم حساا مبعادالت رياضية، وبالتايل ميكن ا تقييم العوامـل يظهر إمكانية تقييم عاملي األمان واجلودة املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن، وجند أن الطاقة ذات عالقة مزدوجة مع عاملي األمان واجلـودة

س الوقت هي أحد فهي أهم مدخالا والواجب مراعاة إدخاهلا بالصورة السليمة للتأكد من جودة العمل، ويف نف .العوامل اليت البد من عدم التأثري بالسلب عليها نتيجة خفض اجلودة وما يستتبعه من عدم كفاءة العمل أو املنتج

الترشيد يف استهالك الطاقة، األمان، اجلودة، ويفضل إجياد الوسيلة اليت تساعد : ويظهر بالتايل الترابط بني ثالثتهم

تعدي حدود السماحية، كما يالحظ أن العمل اإلنتاجي املتقن املطابق للمواصفات مهمـا على عدم تعريض أيهم لبلغت تكاليفه أرخص من العمل اإلنتاجي غري املطابق للمواصفات، واملنتج املصنوع من هـذه املـواد املطابقـة

ال ويقاوم العوامل اجلوية، للمواصفات يكون قويا وافيا حباجات املستهلك وحمافظا على صحة املواطنني ويدوم طوي .يف حني أن املنتج غري املطابق يكون ضعيفا وال يدوم طويال وبالتايل يطلب تغيريه

ويالحظ أن العالقة بني عاملي األمان واجلودة والطاقة املستهلكة يف تشييد املبىن قد تكون طردية، إال أـا قـد

فع مستوى عاملي األمان واجلودة من صرف طاقة أكثـر، بـل تكون عكسية أيضا، حيث ال يشترط بالضرورة لرميكن بتخفيض الطاقة احلصول على زيادة يف مستوى عاملي األمان واجلودة، واألخرية هي األفضل واألكثر حتقيقا

.ملفهوم الترشيد، وفيما يلي سيتم ذكر كال األسلوبني وبعض تطبيقاما مع مراعاة عاملي األمان واجلودة احلفاظ على الطاقة املستهلكة-١-٥-٢-٣ حيدث عادة نتيجة التقليل يف الطاقة املستهلكة التدين يف مستوى اجلودة املفضلة، وبالتايل يلزم للوصول إىل هـذا

املستوى أو أعلى منه صرف املزيد من الطاقة، وبالتايل يكون الترشيد يف استهالك الطاقة والذي يسـمح بتقليـل تهلكة سببا يف خفض مستوى اجلودة املفضلة باملبىن، وعند ذلك يصبح هذا الترشيد دون معىن مما يستلزم الطاقة املس

بالتايل احلفاظ على الطاقة املستهلكة عند حد معني دون زيادة أو نقصان ملراعاة عاملي األمان واجلودة، ومن األمثلة :ما يليختفيض مستوى اجلودة واألمان للمنشأ اليت توضح العالقة الطردية بني ختفيض استهالك الطاقة و

١١٥

يؤدي تقليل أبعاد القطاعات اإلنشائية إىل ترشيد استهالك الطاقة يف تصنيع مواد البناء ونقلها، لكن إذا تعدىهذا التقليل حدود السماحية املطلوبة هلذه القطاعات فإن ذلك يؤثر على أمان املنشأ، وبالتايل ال ميكن قبوله كنوع

.نواع الترشيدمن أ يؤدي استخدام أنواع أقل كفاءة من مواد البناء إىل ترشيد استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن، لكنـه إذا

جتاوز حدود املسموح به يف املواصفات القياسية فإن ذلك يؤثر على جودة املنشأ، وبالتايل ال ميكن قبوله كنوع من .أنواع الترشيد

ايكو واملصنوع من مواد غري مطابقة للمواصفات قد يكون أرخص قليال من بـالط استخدام بالط من املوز، لكن بعد مدة يتفتت وجتب إزالته فتدفع طاقة جديدة خللعـه %٢٠أو % ١٠مصنوع من مواد تزيد قوا بنسبة

هدرة يف البالط وتصنيع ونقل بالط جديد مث إعادة التبليط، وهذا يكلف ضعف الطاقة األولية وأكثر ألن الطاقة امل )٢٢،ص٥٦.م(.القدمي هي طاقة مضافة

خفض الطاقة املستهلكة مع احلفاظ على عاملي األمان واجلودة-٢-٥-٢-٣

يالحظ أن أفضل حاالت الترشيد ما تسمح بتقليل الطاقة املستهلكة إىل جانب رفع مستوى األمـان واجلـودة :ما يليللمنشأ، ومن األمثلة على هذا االجتاه

م، إىل خفض استهالك الطاقة نتيجة اخلفـض يف طاقـة ٢,٥٠م إىل٢,٧٠يؤدي ختفيض ارتفاع السقف منتصنيع مواد البناء وطاقة نقلها والتنفيذ ا، وقد وجد أن هذا الترشيد يصحبه حتسني يف وية الفـراغ الـداخلي

الستضاءة، وغريها من عوامل األمـان وكمية الظالل عليه، إىل جانب الراحة النفسية مع عدم التأثري على شدة اواجلودة للمنشأ واليت إن مل تكن بنفس جودا فهي أفضل، وسيلي شرح هذا املثال بالتفصيل يف الباب اخلامس من

).٢٥٧راجع ص(البحث يف حماولة لترشيد استهالك طاقة تشييد املبىن من خالل عملية التصميم م توفري نصف كمية اخلشب الـيت كانـت ١٩٩٣ورنيا يف عام استطاعت شركتان أمريكيتان بوالية كاليف

تستخدمه عند تشييد أحد املنازل، وذلك بوضع ألواح اخلشب على مسافات متباعدة وبدون تعريض سالمة املبىن أيضا طورت إحدى الشركات الفرنسية خرسانة تتكـون مـن آالف األسـالك ١٩٩٣ألي خماطرة، ويف عام

بدال من القضبان احلديدية القياسية، ولقد اتسمت هذه اخلرسانة باملتانة والقوة املطلوبني احلديدية يف حجم الشعرة )١٤٢،ص٩٤م(.من اخلرسانة التقليدية واليت تبلغ ثخانتها ثالثة إىل أربعة أضعاف اجلديدة جبانب توفري إضايف يف املواد

نشآت، حيث يلزم بالتايل هدمها وإعـادة يؤدي التدين يف نوعية اخلرسانة إىل خسارة نتيجة تشقق وتلف املوميكن باستخدام التقنية املغناطيسية الترشيد يف استهالك الطاقة بتوفري األمسنت املستعمل مبعدل ) ٢٣،ص٥٦.م(إنشاءها،

دون اإلخالل خباصية التماسك، وقد مت صنع خرسانة قوية جدا وخبواص تتحمل األوساط الرديئـة مـن % ٢٥ درجات احلرارة والتجمد الشديدين، واحلرارة العالية والرطوبة العالية والبيئـة عاليـة امللوحـة التقلبات احلادة يف

، كمـا أنـه % ٤٠إىل % ١٠واحلموضة باستخدام هذه التقنية، هذا إىل جانب زيادة معدل قوة اخلرسانة مـن

١١٦

الة استعمال ماء البحـر غـري عن ح% ٦٠باستعمال ماء البحر املمغنط إلنتاج اخلرسانة تصل قوة اخلرسانة إىل .املمغنط يف اخلرسانة

وتعترب اخلرسانة املمغنطة أكثر كثافة يف التركيب باإلضافة إىل أن عدد املسامات الشعرية تقل فيها بصورة كبرية، وينتج عن ذلك نقص واضح يف درجة نفوذية املاء والرطوبة عرب اخلرسانة، وجند أن عمر اخلرسانة املنتجـة طبقـا

مرات مقارنة بعمر اخلرسانة املنتجة طبقا للتقنية املعتادة، كما أن نفوذيـة ٥إىل ٤للتقنية املغناطيسية أطول حبوايل املاء والغازات للخرسانة املنتجة طبقا للتكنولوجيا املغناطيسية تنخفض بصفة كبرية، كما متكن التقنية املغناطيسـية

)١،٢،ص٩٨.م(.اخلرسانة بدون أي تأثري على قوامن احلصول على درجة عالية من ليونة ولقد أوضحت التجارب عدم تأثري القضبان الفوالذية بالصدأ يف اإلنشاءات مسبقة الصنع، وال ميكن أن يرى أية

تشققات على سطح اخلرسانة املصنوعة حسب التقنية املغناطيسية عند استعمال املاء املعاجل مغناطيسيا، حيث حيدث عل كيميائي يؤدي إىل تكون غشاء للحماية قوي جدا مينع التآكل، وعند استعمال التقنية املعتادة فإن مرحلـة تفا

تبلور األمسنت يأخذ وقتا طويال نسبيا، ويف املقابل عند استعمال التقنية املغناطيسية تبدأ اللزوجة يف الزيادة مباشرة )٢-٣انظر جدول () ٤،ص٩٨.م(.دد إىل أحجام أصغر حبجم امليكرونبعد اخللط ويف نفس الوقت تبدأ اجلزئيات تتب

ميكن باستعمال التقنية املغناطيسية على احلجر األمسنيت ترشيد استهالك الطاقة بتوفري األمسنت، ويؤدي أيضامقاومة احلرارة إىل التأثري بصفة إجيابية على اخلواص الفيزيوكيمائية هلا مثل مقاومة نفوذية املاء، مقاومة التجمد،

)٣-٣انظر شكل () ٤،ص٩٨.م(.العالية، املقاومة ضد املواد الكيمائية، اختراقية الغاز الطاقة املستهلكة يف احلصول على الطاقة املستخدمة-٦-٢-٣

التقنية املستعملة

التقنية املتبعة العادية )مواصفات عادية(

استعمال مياه (التقنية املغناطيسية )ممغنطة يف اخللطة اخلرسانية

مواصفات اخلرسانة

النتائج بثبات كمية األمسنت

استعمال مياه ممغنطة بثبات كمية

األمسنت

استعمال مياه ممغنطة

من % ٢٥وخصم كمية األمسنت

متوسط قياس ضلع املكعب

)مم(١٥٠ ١٥٠ ١٥٠

احلمولة القصوى ٥٧٩,٢ ٦١١,٤ ٤٥٩,٥ حىت الكسر

القوة الضاغطة ٢٥,٧ ٢٧,٢ ٢٠,٤ مم/نيوتن

نتائج التطبيقات لألنظمة املغناطيسية يف الصناعات ):٢-٣(جدول )١٠،ص٩٨.م(.م١٩٩٥يناير -اإلنشائية

تأثري املاء املعاجل مغناطيسيا ): ٣-٣(شكلر على زيادة لدانة حج

)٩،ص٩٨.م(.األمسنت

١١٧

ض منها، وتعترب سبق ذكر بعض أنواع الطاقة املختلفة املستخدمة يف مصر يف الباب األول وذكر مزايا وعيوب بع

الطاقة املستهلكة للحصول عليها هو عامل رئيسي يف احلكم على أفضلية الطاقة املستخدمة، حيث أا قد تسـبب .استبعاد أو استنكار أحد هذه الطاقات وتفضيل أخرى

ويالحظ أن تغيري نوع الطاقة املستخدمة لن يؤثر كثريا على كمية الطاقـة املسـتهلكة وخاصـة للمعـدات املستخدمة، لكنها تؤثر بشكل آخر من حيث طاقة استهلكت للحصول عليها مسبقا، وهذا ما جيعـل الطاقـات املتجددة يف مصاف أفضل الطاقات املستخدمة على اإلطالق، فهي ال حتتاج سوى إىل القليل من الطاقة للحصـول

كبرية موعة املراحل والعمليات الـيت عليها، يف حني أنه للحصول على الوقود أو النفط فإن ذلك يستهلك طاقةتتم حىت تصل إىل املرحلة النهائية منه لالستخدام، كما أن الطاقة املفقودة نتيجة عملية التحويل بني أنواع الطاقـة املختلفة متثل طاقة مهدرة سواء للطاقة املفقودة أو للطاقة املستهلكة يف عملية التحويل، وعند اختيار الطاقة البد منمراعاة تأثريها البيئي كعامل أساسي إىل جانب طاقة احلصول عليها، وذلك ألن كالمها ذا تأثري مباشر على أحدمها

)١(.اآلخر، وهو ما يؤكد على متيز الطاقات املتجددة بالنسبة للطاقات األخرى وأمهية اللجوء إليها يف أسرع وقتتهالك الطاقة للحصول عليها والسابق ذكرها يف البـاب األول وميكن لتقييم مثل هذه الطاقات معرفة أقسام اس وهذه األقسـام ، وحماولة ترشيدها من خالل الطرق املباشرة وغري املباشرة لترشيد استهالك الطاقة، )١٠انظر ص (

:هي طاقة تصنيع الطاقة. طاقة نقل الطاقة. طاقة تشغيل الطاقة.

معدات وعمالة احلصول على الطاقة بنفس طرق احلساب اخلاصـة وميكن حساب هذه الطاقات متمثلة يف طاقة مبعدات وعمالة التشييد، ويف هذه احلالة ميكن حلني التوصل إىل طرق حلساب هذه الطاقة اللجوء إىل تكلفة الطاقة

لفة املتداولة بشكل مبدئي، لكن يراعى سرعة احلصول على هذه احلسابات من منظور الطاقة خاصة ملا تتميز به تك .الطاقة من قوانني وضعية بشرية ال تعرب عن القيمة املادية احلقيقية هلا

ترشيد الطاقة املستهلكة يف احلصول على الطاقة املستخدمة -٣-٣

ميكن بعد حتديد أمهية ترشيد استهالك الطاقة يف احلصول على الطاقة املستخدمة، وبتحديد أقسام استهالك الطاقة ، طرح بعض أساليب هذا الترشيد سواء بالطرق املباشرة )١٠انظر ص(الباب األول من البحث للحصول عليها يف

أو غري املباشرة للترشيد، وتظهر أمهية الطرق غري املباشرة على املدى البعيد وذلك بالتعرف على بدائل الطاقة واليت

)فإن نوعية الطاقة املدخلة لن تؤثر يف هذا الكم مبعىن احتياجها لنفس الكم سواء . س.و.مبعىن أنه لو وجدت معدة تعمل بكذا ك) **١

ت هذه الطاقة طاقة بترول أو غاز أو طاقة مشسية أو طاقة رياح أو غريهم، لكن يراعى أن طاقة احلصول على أي من هذه األنواع هو كان .املؤثر احلقيقي الختيارها، ويراعى كما سبق يف هذا الباب حتويل أي خلل بيئي إىل طاقة مضافة على الطاقة الكلية وإدخاهلا يف االعتبار

١١٨

د من النهوض بالطرق املباشرة خلفض الفقد ميكن استخدامها يف مصر لالختيار بينها، وحىت يتم االعتماد عليها الب . يف الطاقة املستخدمة وحتسني كفاءة أداءها

طرق ترشيد الطاقة املستهلكة يف احلصول على الطاقة املستخدمة -١-٣-٣ تبدأ عملية ترشيد استهالك الطاقة يف أي جمال من خالل االختيار املناسب للطاقة نفسها واملسـتخدمة يف هـذا

، أو حبسن استهالك الطاقة املستخدمة بتحسني كفاءة أداءها وخفض الفقد يف الطاقة، وميكن ترشيد استهالك العملالطاقة من خالل أقسام االستهالك املختلفة هلا متمثلة يف طاقة تصنيع الطاقة وطاقة نقلها وتشغيلها، أمـا عناصـر

عمالة املستخدمة للحصول على الصورة النهائية هلـا، استهالك الطاقة من خالل هذه األقسام فهي متثل املعدات والويالحظ أن ما تستهلكه حمطات توليد الكهرباء يف العامل الثالث من الوقود يزيد عن ما تستهلكه حمطات التوليد يف

لكل كيلووات ساعة، وإىل جانب طاقة كل من املعدات والعمالـة يراعـى % ٤٤البلدان الصناعية مبا يصل إىل )١(.هدر من الطاقة نتيجة عمليات التحويل املختلفةحساب امل

ويالحظ أن أكثر أنواع الطاقة احتياجا للترشيد هي أكثرها استخداما متمثلة يف كل من طاقة الوقود والكهرباء، ويالحظ أن الطاقة املتجددة ذات جدوى كبرية للحصول عليها واسـتخدامها مقارنـة ) ٤انظر الباب األول ص(

اقات السابقة وخاصة يف مصر، وميثل جمال استبدال الطاقات بأخرى أكثر جدوى وكفاءة ترشـيد اسـتهالك بالطالطاقة بالطرق غري املباشرة، أما الطرق املباشرة فهي تعتمد على عالج عيوب الطاقات املستخدمة نفسها من خالل

.أقسام استهالك الطاقة

)١٨م، ص١٩٩٨مد الشريف لياس، دور الغاز الطبيعي يف احلد من التلوث البيئي، ماجستري، جامعة عني مشس، فوزي حم) ١ .

طرق مباشرة

شيد الطاقة المستهلكة في تر  الحصول على الطاقة المستخدمة

ترشيد استهالك طاقة تصنيع

الطاقة

طرق غير مباشرة

   

ترشيد استهالك طاقة نقل الطاقة

طرق مباشرة

ترشيد استهالك طاقة الوقود

ترشيد استهالك طاقة الكهرباء

مباشرة طرق غير

ترشيد استهالك طاقة تشغيل

الطاقة

طرق مباشرة

طرق غير مباشرة

أقسام ترشيد الطاقة املستهلكة يف احلصول على الطاقة املستخدمة):٥-٣(شكل

١١٩

قة تصنيع الطاقةترشيد استهالك طا-١-١-٣-٣

ليمكن استخدام الطاقة يف صورا النهائية البد هلا من املرور خالل جمموعة من عمليات التحويـل وتسـتهلك لذلك طاقة من خالل املعدات والعمالة الالزمة هلذه العمليات، إال أن املشكلة األساسية تكمن يف كفاءة التحويـل

تليب االحتياجات املتنوعة من الطاقة البد هلا وأن تتعرض إىل عدد من عمليات ذاا، وحيث أن املوارد الطبيعية لكيالتحويل، فإنه لتحويل أحد صور الطاقة إىل أخرى فإن ذلك يؤدي إىل فقد كمية كبرية من الطاقة املدخلة، فأشكال

يها موارد الوقود األحفوري، الطاقة اليت توفرها الطبيعة البد من حتويلها ألخرى فقد تكون كيماوية كاليت حتتوي علوتواجد الطاقة يف هذه الصورة يف أغلب األحيان لن يكون ذا معىن إال إذا مت حتويلها إىل أشكال طاقية أخرى، ومن

انظـر ( )١(.هنا تأيت عملية الكفاءة التحويلية ألشكال الطاقة ويظهر دور الكفاءة التقنية بأقل هدر مـن الطاقـة ))٦-٣(شكل

صفة عامة اخنفاض درجة الكفاءة يف عملية حتويل الطاقة األولية مثل الفحم والبترول إىل طاقة ثانويـة ويالحظ ب كالكهرباء، حيث يزداد حجم الفاقد أثناء عملية التحويل، ومن املمكن أن تنخفض حجم املدخالت املستخدمة من

ن زيادة درجة كفاءة عملية التحويل، فاملستهلكني الطاقة األولية لتلبية طلب معني من مصادر الطاقة الثانوية إذا أمكمما تستخدمه حمطات توليد الكهرباء من مصادر أولية، ويصل الفقد ٠,٢٥ال يتلقوا يف شكل طاقة كهربائية سوى

))٣-٣(انظر جدول( )١٩٦،١٩٧،ص٤.م(.من املستخدم% ٧٠يف عملية التحويل إىل

)بعض اجلوانب االقتصادية الستغالل الغاز الطبيعي يف - فوزي حممد الشريف لياس، دور الغاز الطبيعي يف احلد من التلوث البيئي) ١

.١٧م، ص١٩٩٨جامعة عني مشس، -عربية الليبية، ماجستري، معهد الدراسات والبحوث البيئيةحمطات القوى الكهربائية باجلماهريية ال

من مدخالت الوقود% مليون وحدة حرارية ١٠٠ ٣٧,٥١٥ مدخالت الوقود األويل

٥٢ ١٩,٤٧٥ فقد يف عملية التحويل إىل مصادر ثانوية للوقود ٤٨ ١٨,٠٤٠ املصادر الثانوية املنتجة من الوقود

٦ ٢,٣٩٥ نويةفقد يف عملية توزيع واستخدام الطاقة الثاالطاقة الثانوية املتاحة لالستهالك احمللي

والتصدير٤٢ ١٥,٦٤٥

)٢٠١،ص٤.م(. ١٩٧٢املستخدم واملنتج من الوقود الثانوي يف بريطانيا عام ):٣-٣(جدول

١٢٠

الطاقةطرق ترشيد استهالك طاقة تصنيع

١٢١

طرق مباشرة

طاقة الوقود

ميكن رفع كفاءة وحدات إنتاج الطاقة املختلفة بتشغيل الوحدات عند القيم .األصلية للتصميم، وتقليل الفواقد من االحتكاك واخلنق

ضبط نسب الوقود واهلواء يف عمليات االحتراق وتسخني هواء االحتـراق .باستخدام جزء من طاقة العادم

لعزل احلراري وحتسني كفاءة عمل أسطح انتقال احلرارة من حتسني كفاءة ا .مراجل البخار واملبادالت احلرارية

استخدام وسائل فعالة ومتطورة لنظم التحكم مما يؤدي إىل ترشيد استهالك )٦٠،ص٣٣.م(.الطاقة ورفع كفاءة عمل وحدات إنتاج الطاقة

التكنولوجيـا تطوير وحتديث أجهزة التحكم والقياس عن طريق استخدام )١(.احلديثة كاستخدام األجهزة الرقمية والربجميات

رفع كفاءة آالت االحتراق الداخلي والتوربينات الغازية يف حمطات الطاقـة) ٣(باسـتخدام دورات حراريـة أخـرى، )٢(احلرارية واليت تعمل بدوران البخار

)٥٢،ص٣٣.م( سـرعة حتديـد والقياس مما يساعد علـى وحتديث أجهزة التحكم تطوير

األعطال، ويقلل زمن الصيانة وزمن اخلروج االضطراري، ويـؤدي إىل زيـادة )٤(.استقرار الوحدات

ا وختفيض معدل استهالكإحالل وجتديد حمطات التوليد القدمية لرفع كفاء )٨٨،ص٥٥.م(.الوقود ا ومد عمرها االفتراضي

بـاء يف احملطـات إحالل الغاز الطبيعي مكان النفط كوقود لتوليـد الكهرواليت من شأا أن توفر كمية كـبرية احلرارية مع إجراء بعض التعديالت البسيطة

)٥(.من النفط نظرا للقيمة احلرارية العالية للغاز الطبيعي يتم من خالل مشروعات التوليد املشترك توفري استهالك الوقود بنسبة تبلغ

)٨٩،ص٥٥.م) (٦(%.٩٠لغ حوايل ، حيث أن كفاءة التوليد املشترك تب%٣٠حوايل

)يؤدي تطوير وحتديث أجهزة التحكم والقياس إىل حتسني الكفاءة وجتنب االجهادات احلرارية على الوحدات، إىل جانب خفض ) ١

)٥٣٣،ص١-٣٦.م.(ة مع اإلقالل من استخدام املوارد الطبيعيةكمية الوقود املستهلك مما يؤدي إىل زيادة يف كمية الطاقة املولد )٥٢،ص٣٣.م.(كيلووات حرارة إلنتاج الكيلووات من الكهرباء ٢,٢يتم يف حمطات الطاقة احلرارية بذل ما يوازي ) ٢(ب الدقة العالية نظرا الرتباط نظام واحلديثة للتشغيل سرعة رد الفعل يف األوقات احلرجة، هذا إىل جان يتيح استخدام الربجميات اجلاهزة) ٣(

)١،٥٣٣- ٣٦.م.(التحكم الرقمي باحلاسبات اآللية .توجد العديد من الدورات احلرارية املتطورة كالدورات احلرارية البخارية ذات إعادة التسخني، أو ذات مسخنات مياه التغذية) ٣( .١٨م، ص١٩٩٨تلوث البيئي، ماجستري، جامعة عني مشس، فوزي حممد الشريف لياس، دور الغاز الطبيعي يف احلد من ال) ٤( .دون زيادة يف استهالك الوقود% ٥٠ميكن حتويل الوحدات الغازية للعمل بنظام الدورة املركبة مما يزيد من القدرة املتاحة حبوايل ) ٦(

١٢٢

خفض معدل استهالك الوقود باستخدام حمطات توليد عمالقة ذات كفاءة )١٣٥،ص٤٦.م(.عالية اللجوء إىل استخدام التقنيات احلديثة يف اإلنتاج كالتقنية املغناطيسية، واليت

الطبقة واحملافظة على نفاذية % ٥-٣تؤدي إىل حتسن يف إنتاج طبقة النفط بنسبة )٣،ص٩٩.م(.املنتجة استرجاع حرارة العادم باسترجاع الفاقد احلراري والذي يتضـمن مـدى

)١(.واسعا من املشروعات، واليت تؤثر بشكل فعال يف إمجايل الطاقة

انظر شكل

)٧-٣(

ــة طاق الكهرباء

الف واستخدام مصادر التوليد الكهربائية االقتصادية خب حتسني معامل القدرة ).حمطات الفحم-حمطات التوليد املائية(البترول

وتوزيع اهلواء املضغوط حبيث ميكن للهواء املضغوط أن حتسني كفاءة توليد )١٣٣،ص٤٦.م(.من استهالك الطاقة الكهربائية% ١٥-١٠يتسبب يف ما يصل إىل

ــر انظجدول

)٥-٣(

طــرق ــري غ مباشرة

ا سيتم التطرق إليه يف اية هذا الباب، ويالحظ أن استخدام بدائل للطاقة املستخدمة وهو مالطاقة املتجددة هي األكثر جاذبية من حيث ترشيد استهالك الطاقة، وخاصة أن بعضـها ال

.حيتاج سوى القليل من الطاقة لتصنيعها، كما ميكن التعامل معها مباشرة بقليل من اهود

راجع (ص

١٢٤(

اقة تصنيع الطاقةطرق ترشيد استهالك ط):٤-٣(جدول

)جاع احلراري بني هواء وهواء، واسترجاع تتضمن هذه املشروعات موفر املرجل، واالسترجاع احلراري بني سائل وسائل، واالستر) ١

)٤٢،ص١.م.(جزء من طاقة العادم إلحدى العمليات كتسخني اهلواء والوقود

أثر استخدام التقنية املغناطيسية ):٧-٣(شكل

)٩٩.م(.على طبقة النفط

معامل القدرة األصلي

٠,٨ ٠,٧ ٠,٦ ٠,٥ ٠,٤

نسبة الوفر يف الطاقة الكهربائية املفقودة

٢١ %٤٠ %٥٥ %٦٩ %٨٠%

النسبة املئوية للزيادة يف القدرة املتاحة

١١ %٢٢ %٣٣ %٤٤ %٥٥%

):٥-٣(جدولنسبة الوفر يف الطاقة الكهربائية املفقودة نتيجة حتسني معامل القدرة

)٢٤،٨.م(.الكهربائية

١٢٣

ترشيد استهالك طاقة نقل الطاقة-٢-١-٣-٣

يبلغ الفاقد يف النقل والتوزيع للطاقة الكهربائية يف الدول النامية ثالثة أو أربعة أمثاله عن البلدان الصناعية، وعليه حمطات جديدة، ويالحظ فإن رفع كفاءة احملطات وشبكات النقل توفر االستثمارات اليت كانت ستنفق على إنشاء

بشكل كبري أن نوع الطاقة املستخدم يؤثر على طاقة نقله، حيث يعد الفحم أكثر املواد استهالكا للطاقة يف الشحن والنقل والتفريغ والتخزين ألنه ينقل بواسطة الشاحنات والقطارات والسفن، وهي طرق مستهلكة لطاقة كبرية إذا

)٦،ص٨٣.م(.لطبيعي عرب األنابيب أو بنقل موارد الطاقة املتجددة واملتوافرة بكل مكانما قورنت بنقل البترول والغاز اأما عن الطاقة الكهربائية فتعد املسافة هي العامل احلرج يف طاقة نقلها، وذلك ألن الفقد يزيد كلما زادت مسـافة

النقل ويف خطوط دون النقـل ويف النقل، ويتم الفقد يف الكهرباء املرسلة على ثالث مراحل فهناك فقد يف خطوط )١(.خطوط التوزيع، ويرتفع الفقد يف الكهرباء بشكل يتناسب طرديا مع مربع الكمية املرسلة يف شبكات النقل

.وميكن التعرف على بعض طرق ترشيد استهالك طاقة نقل الطاقة من اجلدول التايل

طرق ترشيد استهالك طاقة نقل الطاقةطرق مباشرة

طاقة لوقودا

والفقد القليل، مثل نقـل والتوزيع ذات الكفاءة العالية استخدام نظم النقلوأخريا بالسيارات والنقل بالسكك احلديدية ويليه النقل النهري الوقود باألنابيب

)٤١،ص١.م(.وليس العكس ،يؤدي استخدام التقنية املغناطيسية إىل محاية أنابيب الـنفط مـن الصـدأ

ة اإلنتاج ومعاجلة تراكم الفازلني يف أنابيب الضخ، وإطالة عمر واحملافظة على كميبسبب تقليل ترسبات األمالح فيها ومكافحة أنواع خمتلفة % ٤٠األنابيب بنسبة )٣،ص١٠٠.م(.من بكتريا النفط

)يرجع الفقد يف نقل الكهرباء نتيجة لعوامل متعددة منها ارتفاع املقاومة يف أسالك الشبكة وفقدان الطاقة احلرارية يف النقل، وتأثري ) ١

)٥٤١،ص٤١.م.(يب الترايب على العازالت، وطول شبكات النقل والتوزيع والكها وعدم ختطيطها بطريقة مناسبةالعوامل املناخية والترسوحتسني األداء الديناميكي واملعايرة تتمثل أنشطة خفض الفقد الكهربائي يف الشبكة الكهربائية املوحدة على تطوير معامل القياس) ٢(

)٨٩،ص٥٥.م.(متطورة يف جمال دراسة الشبكات الكهربائية وتطبيق استراتيجيات لوحدات التوليد،

١٢٤

ــة طاق الكهرباء

وتوزيع الطاقة بدراسة خفض الفقد الكهربائي يف الشـبكة رفع كفاءة نقل )٨٩،ص٥٥.م) (٢(.حدةالكهربائية املو

ميكن خفض الفقد يف الكهرباء من خالل بناء حمطات التقوية كجزء أساسييف شبكات النقل والتوزيع، ومراعاة ختطيط شبكات التوزيع بطريقة سليمة تؤدي

)٥٤١،ص٤١.م(.إىل حتسني كفاءة التغذية الكهربائية هالك مما يزيد من حتسني معامل القدرة نظرا الخنفاضها يف معظم مواقع االست

)٨،ص٢٤.م(.الفقد يف الطاقة الكهربائية يف خطوط النقل والتوزيع

ميكن باستخدام تكنولوجيا املوصالت الفائقة خفض استثمارات مهمـاتنقل وتوزيع الطاقة الكهربائية، نظرا ملا تتميز به وما ميكن أن حتققه من خفـض

اخل هذه املهمات، واليت تصل أحيانا هائل يف الطاقة الضائعة على شكل حرارة د )٢) (١(.من إمجايل الطاقة الكهربائية املنتجة% ٢٠إىل ما يعادل

طرق غري مباشرة

استخدام بدائل للطاقة املستخدمة وهو ما سيتم التطرق إليه يف اية هذا الباب، ويالحظ أن وخاصة أن معظمها ال حيتاج الطاقة املتجددة األكثر جاذبية من حيث ترشيد استهالك الطاقة،

.لعمليات نقل بل تتوافر يف معظم بقاع األرض

.طرق ترشيد استهالك طاقة نقل الطاقة):٥-٣(جدول

ترشيد استهالك طاقة تشغيل الطاقة-٣-١-٣-٣ تتم هذه املرحلة من خالل عدة عمليات ختتلف من نوع طاقة إىل آخر حيث حتتاج كل نوعية طاقة إىل أسـلوب غيل يعتمد على خصائصها، وغالبا ما تتم يف عمليات التشغيل املختلفة ملعظم أنواع الطاقة بعض املهـام مثـل تش

عملية ختزين الطاقة وعملية إدارة أمحاهلا، وميكن التعرف على بعض طرق الترشيد من خالل هذه العوامل باجلدول .التايل

طرق ترشيد استهالك طاقة تشغيل الطاقةطرق ةمباشر

ميكن حتسني كفاءة ختزين الطاقة املساعدة مما يساعد على سهولة تشغيلها، فمثال ظهر حديثا إمكانية استخدام املاء يف ختزين الطاقة الكهربائيـة إىل جانـب اسـتخدام اهلـواء

)٣(.والبطاريات ميكن خفض الفقد من الطاقة الكهربائية يف مرحلة ختزينها بإحالل مكثف القدرة مكان .طارياتالب يراعى لتحسني كفاءة الطاقة تطبيق نظم إدارة األمحال الكهربائية يف القطاعات املختلفة

)٤(.دف ترحيل األمحال الكهربائية عن فترات ذروة احلمل

انظر جدول

)٨-٣(

١٢٥

طرق غري مباشرة

ظ أن باستخدام بدائل للطاقة املستخدمة وهو ما سيتم التطرق إليه يف اية هذا الباب ويالحالطاقات املتجددة أكثرها جاذبية، حيث ال يتم التعرض إىل مشاكل التخزين وإدارة األمحال أو غريها من املشاكل اليت تعاين منها بعض الطاقات األخرى، حيث ميكن بسـهولة ختـزين وحتويل الطاقة الشمسية إىل طاقة حرارية مباشرة مثال من خالل األحواض الشمسـية ذات

.حيالتدرج املل

.طرق ترشيد استهالك طاقة تشغيل الطاقة):٧-٣(جدول بدائل الطاقة املستخدمة يف مصر-٢-٣-٣ سبق ذكر أنواع الطاقة املستخدمة يف مصر يف الباب األول من البحث مع التأكيد على أن معظمها يف طريقهـا

م أو اإلنتاج، وبالتايل كان البد من إجياد البـديل السريع حنو النضوب وأن املستخدم منها غري كفء يف االستخدااملناسب بأسرع ما ميكن خاصة مع وجود جمموعة من امليزات اليت تسمح بوجود كم ال يستهان به من بدائل الطاقة املستخدمة يف مصر، ويعترب اللجوء إىل بدائل الطاقة املستخدمة هو ترشيد غري مباشر للطاقة والذي يعترب وفقا لوضعالطاقة احلايل أكثر االجتاهات جدوى للتطبيق واالستخدام، ويالحظ نتيجة لوفرة بدائل الطاقة يف مصـر إمكانيـة تطبيقها بسهولة ويسر ولو أن بعضها حباجة إىل بعض االستثمارات يف املراحل األوىل منها، إال أا يف مجيع األحوال

اقة على املدى البعيد، وكما سبق ذكره بالبـاب األول مـن حتقق رحبية عالية إىل جانب ترشيدها الستهالك الطالبحث فإن حساب ترشيد استهالك الطاقة جيب أن يكون بوحدات الطاقة وبالتايل فإن الطاقات البديلة كالطاقات

.املتجددة ذات جدوى عالية للتطبيق يف مصر

)ا حاليا من احلدود االقتصادية املقبولة، وذلك يف عدد من ) ١بينت الدراسات أن املوصالت الفائقة وحىت منخفضة احلرارة اقتربت نفقاالطاقة، نظم النقل احملمولة أو الساحبة يف اهلواء التطبيقات يف جماالت القوى الكهربائية مثل التوليد، نقل القوى الكهربائية، ختزين

)٢.(وغريهاتطبيقات تكنولوجيا املوصالت الفائقة يف صناعة الطاقة )/٢(مقال تكنولوجيا املوصالت الفائقة- ٥٢٤العدد - جملة املهندسني) ٢(

.٣٢م،ص١٩٩٩الكهربائية،

ءةمدى الكفا وسيلة ختزين الطاقة %٧٥- ٦٥ الضخ والتخزين املائي

%٨٠- ٧٥ البطاريات %٧٠حوايل ضغط وختزين اهلواء

باستخدام املوصالت الفائقة لتخزين الطاقة SMESاملغناطيسية

%٩٠حوايل

)٣٥،ص٦٦.م(.كفاءة الوسائل العملية املختلفة لتخزين الطاقة): ٨-٣(جدول

١٢٦

بدائل الطاقة املستخدمة يف مصرويفضـل )١(مليـار طـن، ٢,٥املوجود من الفحم يف مصر هو أقل التقديرات لالحتياطي الفحم

)٢(.استخدامه خاصة مع اخنفاض أسعار البترول جدول

)١٠-٣(

)١٥٤،ص٤٥.م) (٢(.ينتج عن عملية حتويل الفحم إىل زيت عن طريق التسييل املوالطرمال

القار أو القطران

ا عمليات حتليل، حيث ال على زيت يتطلب استخراجه منه Tar Sandsحتتوي رمال القار )٤) (٣(.يتواجد هذا الزيت سائال يف مكانه كما هو احلال يف النفط اخلام

طني أو صخور الزيت

على مادة الكروجني القابلة لالشـتعال، وعنـدما )٥( Oil shaleوحتتوي صخور الزيت تحول إىل درجة فهرايت تتفتت هذه الصخور وت٩٠٠تسخن إىل درجة عالية قد تصل إىل

)٢٠٥،ص٤.م(.زيت وغاز، والزيت الناشئ يسمى بزيت السجيل والذي له خواص الزيت الثقيل

الغاز الطبيعي

كمـا يـؤدي )٦(يؤدي استخدامه بدال من أنواع الوقود املتداول إىل وفر بنسـب عاليـة، الغاز الطبيعي وقد أعدت دراسة إلحالل )٧(استخدامه إىل تقليل اآلثار البيئية حملطات التوليد،

حمل السوالر واملازوت مما أدى إىل خفض تكاليف التشغيل بالنسبة للوقود مبا ال يقـل عـن ، إىل جانب خفض الصيانة ورفع %٧٠٠، وخفض يف نوعية االنبعاثات الضارة بنسبة %٢٠

)٨(.كفاءة املعدات لعدم تآكلها

الطاقة املتجددة

ا هاما كبديل للطاقة التقليدية يف املسـتقبل، ولقـد الطاقة املتجددة بكل أنواعها اجتاهمتثل أحرزت أحباث وجتارب الطاقة املتجددة تقدما كبريا يف دول العامل املتقدم دف الوصول إىل

وتتمثل مصادر )١٠٨،ص٣.م(اإلنتاجية االقتصادية اليت ميكن أن تنافس الطاقة التقليدية املعروفة،اقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة الكتلة احليوية والوحـدات الطاقة املتجددة يف مصر يف الط

وطاقة فرق درجات املائية الصغرية وطاقة حرارة باطن األرض، هذا إىل جانب طاقة األمواجمع إمكانية استخدام األيدروجني )١١.م(ومجيعها ميكن أن تستخدم بكفاءة، احلرارة يف البحار

) ٩(.املوجود بكل مكان على سطح األرضو كنوع من الوقود غري القابل للنضوب

ة وزيادة العمر االفتراضي هلا، فلن مير وقت طويل حىت يعـم اسـتخدام يؤدي مكثف القدرة إىل الوفرة يف استهالك الطاقة الكهربائي) ٣(

ـ د أساليب ختزين الطاقة الكهربية بواسطة املكثفات يف شىت التطبيقات العملية، وتعاين صناعة البطاريات من ظاهرة التفريغ الذايت خاصة عنإىل جانب العدد احملـدود مـن مـرات الشـحن والتفريـغ من الطاقة أو أكثر% ٥٠القدم، ومازال يفقد أثناء شحن البطاريات حوايل

)٢٤،٢٥،ص٦٢.م.(للبطارية )ولكنها تتركز بصورة كبرية يف فترة معينة تتجمع فيها واملولدات غري متساوية طوال اليوم، يالحظ أن األمحال على خطوط الشبكة) ٤

د والشبكات قادرة على الوفاء باحتياجات املستهلكني خالل فترة واملرتلية، والبد أن تكون حمطات التولي احتياجات األغراض الصناعية )٢٠٨،ص٨١.م.(الذروة، مما يعين استعمال مولدات وشبكات ال تعمل بكامل طاقتها إال يف فترة قصرية طوال اليوم

١٢٧

الطاقة الشمسية

متثل الطاقة الشمسية أهم مصادر الطاقة املتجددة مبصر خاصة مع موقـع مصـر وتتوفر يف مصر كميات وفرية من الرمال الكوارتيزية عاليـة )١٠(اجلغرايف املتميز،

لكهروضوئية والـيت النقاوة اليت ميكن استخراج السيليكون منها لصناعة اخلاليا اكما تقدم األنظمة الفوتوفلطية )٩) (١١(حتول اإلشعاع الشمسي إىل طاقة كهربائية،

بديال ذا جدوى جيدة لإلمداد بالكهرباء يف التطبيقات ذات القـدرة املنخفضـة وتوجد العديد من التطبيقات احلديثـة السـتخدام الطاقـة )١٢(باملناطق النائية،

والتصميمات البصرية املركـزة ألشـعة )١٣(خن الشمسية،الشمسية كتقنية املداكما ميكن ختزين وحتويل الطاقة الشمسية إىل طاقة حرارية مباشرة ) ١٤(الشمس،

)٤٤٦،ص٣-٣٦.م(.بسهولة من خالل األحواض الشمسية ذات التدرج امللحي

ــر انظ شكل

)٩-٣( )١٠-٣( )١١-٣ ()١٢-٣( )١٤-٣(

طاقة الرياح

وقودا غـري ياح من أقل أنواع الطاقة تلويثا للبيئة فهي ال تستخدمتعترب طاقة الرويوجد يف مصر مناطق ميكن استغالل سرعة الرياح فيها لتوليد الطاقة )١٥(اهلواء،

وتستخدم ) ١٧) (١٦(ومزارع الرياح، الكهربائية من خالل إقامة التوربينات اهلوائيةو رئيسي للتزويد بالطاقة لضخ املياه أو على حن )١٩(والعنفات )١٨(الطواحني اهلوائيةوقد سبق يف الباب األول ذكر بعض مزارع الريـاح الـيت )٢٠(لتوليد الكهرباء،

)٢١انظر ص.(قامت ا مصر الستغالل هذه الطاقة

ــر انظشكل

)١٣-٣(

طاقة الكتلة احليوية

ـ واحليوانية تتمثل طاقة الكتلة احليوية يف املخلفات الزراعية والصـرف ةوالقمام وغريهم، وميكن احلصول منهم على مصدر للطاقة احلرارية الرخيصـة الصحي

إىل جانب إمكانية الـتخلص مـن هـذه )٢١(وذلك عن طريق حرق الفضالتوميكن يف مصر استخدام مواد أولية ككواحل الـذرة وميـاه ) ١٧) (٢٢(املخلفات،

اري، أو ميكن استعمال مزارع خمتلطة من األحياء ا٥٦٤،ص٤-٣٦.م) (٢٣(هرية،ا( هذا إىل جانب التقنيات قدمية األزل املستخدمة يف القرى املصرية كتقنيات التمثيل

ــر انظشكل

)١٥-٣(

)١٩،ص٤٦.م(،incinerationواخللط والترميد)التحويل إىل غاز(الالهوائي والتغويز )٢٤(.يلوقد أمكن يف بعض الدول إقامة مصنع لتحويل القمامة إىل سائل بترو

طاقة احلرارة اجلوفية

تنتج هذه الطاقة من باطن األرض فكلما توغلنا يف باطن األرض كلما ارتفعـت وقد عثر يف مصر على عدة مواقع ميكن فيها تطبيق اسـتخدام ) ٢٥(درجة احلرارة،

)٢٧) (٢٦(.هذه الطاقة بنجاح

الطاقة املائية

طاقة املساقط

املائية

وميكن زيادة قدرة )٢٨(من الطاقات الشائعة يف مصر،تعترب هذه الطاقة الطاقة يف مصر باستغالل مجيع املساقط املائية سواء يف القناطر أو الترع

)٥٩،ص٨٣.م) (٢٩(.أو الرياحات

ــر انظجدول

)١١-٣(

١٢٨

طاقة املد واجلزر

ميجـاوات ٨٩وجد أنه ميكن استغالل طاقة املد واجلزر لتوليد حوايل مســاحته كيلــومتر مربــع يف منــاطق البحــر يف خلــيج يبلــغ

)٨٢،ص٨٣.م(.األمحر

طاقة األمواج

واألبـيض، ميكن االستفادة منها وخاصة على شواطئ البحر األمحروميكن أيضا توليد الطاقة من فرق درجات احلرارة بني أعماق وسطح

)١١٠،ص٣.م(.والبحريات املاحلة يف هذه املنطقة البحار واحمليطات

ة طاق -اهليدرو جني

ويالحظ أنه ال توجد له أية آثـار )٣٠(يعترب اهليدروجني أكثر أنواع الوقود طاقة،بيئية مدمرة لو استخدم يف حالته النقية، وإذا استخدم اهليدروجني كمادة خـام ألنواع الوقود ذات األساس الكربوين فإنه يقلل من اآلثار البيئية السـلبية هلـذه

سبة استخدامه منه، ويالحظ إمكانية احلصول عليه بسهولة إما األنواع مبا يعادل ن )٤،ص٤٥.م) (٣١(.بالتحليل الكهربائي أو درجة الوقود األحفوري أو من خبار املاء

الطاقة

النوويةعلى الرغم من مشاكلها اليت باتت معروفة للجميع ال تزال املشاريع النووية تزود

)٣٢(.من الطاقة اليت حتتاجها% ٢٠الواليات املتحدة حبوايل

طاقة خاليا الوقود

خلية تشبه البطاريات واليت ميكنـها حتويـل الطاقـة ١٨٣٩ابتكرت منذ عام الكيماوية إىل الكهرباء، واملواد الكيماوية اليت متد ـا عبـارة عـن اهلـواء أو

املـواد األكسجني وغاز غين باهليدروجني مثل الغاز املشتق من الفحم، ومتد هذه الكيماوية إىل البطارية بصفة مستمرة ومن مث تنتج الكهربـاء بصـفة مسـتمرة

)١٤٧،ص٤٥.م) (٢(.كذلك

.بدائل الطاقة املستخدمة يف مصر):٩-٣(جدول

)من احملتم االنصراف عنه منذ ما ال يزيد عن مخس أو ست سنوات كان املتفق عليه بصفة عامة أن الفحم هو مصدر الطاقة الذي ) ١

انتقل الفحم من مرحلة االنصراف عنه إىل مرحلة جديدة من ١٩٧٣لعدم قدرته على مواجهة منافسة اخنفاض أسعار البترول، و منذ عام تراتيجيتها والطاقة يف مصر اس كما وضعت وزارة الكهرباء التوسع فيه، خاصة أن التوقعات مجيعها تدعو إىل التفاؤل عن االحتياطي منها،

مليار ٣٢ميجاوات لتساهم يف توليد حوايل ٤٨٠٠الستخدام الفحم يف توليد الطاقة الكهربائية تصل سعتها إىل ٢٠٠٤حىت عام )١١٥،ص٩.م.(س سنويا مع مالحظة أن احتياطي الفحم اجليولوجي يقدر مبا يزيد عن مائة مليون طن.و.ك

االحتياطي املمكن االحتياطي احملتمل املنجم ٨٠ ١٠٠ املغارة

٤٠ ٦٠ وادي ثورة ٣٠ ٤٠ عيون موسى

١٠ ٢٠ الصحراء الغربية ١٦٠ ٢٢٠ اإلمجايل

)مليون طن(الوحدة )٥،ص٨٣.م(.م١٩٨٥توزيع احتياطي الفحم يف مصر لعام ):١٠-٣(جدول

١٢٩

غاز اهليدروجني وميرر خـالل تتم عملية التسييل لتحويل الفحم إىل زيت عن طريق مزج الفحم بسائل عضوي، ويعرض هذا املزيج ل) ٢(

مفاعل ذي ضغط وحرارة عاليني ومن مث ينتج املزيد من الزيت ويكون الناتج من هذه العملية زيت يستخدم بديال عن الـنفط اخلـام أو وحيـول هـذا الزيت الثقيل كما ميكن حتويل الفحم غازا لينتج نوعا من أول أكسيد الكربون واهليدروجني والذي يسمى بالغاز الصناعي

)١٥٤،ص٤٥.م.(املزيج بعد ذلك إىل أنواع من الوقود السائل )٤.(يصل االحتياطي العاملي من رمال القار إىل حوايل مخسة أضعاف االحتياطي العاملي املؤكد من البترول) ٣( . ٤٦حممود سري طه، الطاقة التقليدية والنووية يف مصر والعامل، ص) ٤(بترولية أو السجيل وهي صخور رسوبية حتتوي على نسبة عالية من مواد عضوية صلبة تسمى الكروجني وهـي تسمى أيضا بالطفلة ال) ٥(

)٢٠٥،ص٤.م.(بليون برميل من زيت البترول٣٢٦٤قابلة لالشتعال، ويبلغ االحتياطي العاملي منها حوايل من تكلفـة % ٦٥يف الوحدات الغازية إىل وفر يف حدود يؤدي استخدام الغاز الطبيعي بدال من السوالر العادي والسوالر املخصوص) ٦(

)١١٢،ص٥٥.م.(من تكلفة الوقود% ١٠الوقود كما أن استخدامه يف احملطات البخارية بدال من املازوت يوفر حنو )١١٢،ص٥٥.م.(نظرا ألن الغاز الطبيعي ال ينتج عن حرقه أكاسيد الكربيت أو مواد عالقة) ٧( .١٣م، ص١٩٩٩، نوفمرب )البيوماس(البحوث اإلنشائية، امللتقى الصناعي الستراتيجية طاقة الكتلة احليوية -صنيعاهليئة العامة للت) ٨( .١٢٦أزمة الطاقة، ص-)١١(روبرت الفون، سلسلة قضايا الساعة) ٩(تجارية وأعمال التسخني يف ميكن يف املستقبل القريب االعتماد على الطاقة الشمسية يف العديد من االستخدامات املرتلية وال) ١٠(

)١٠٩،ص٣.م.(٢٠٠٥حىت عام % ٣٠املصانع، وهذا يوفر ما مقداره وهي نسبة نقاوة ٩٩,٩تصل درجة تركيز السيليكون فيها إىل كشفت األحباث عن تواجد جبال مبساحات كبرية خاصة يف سيناء) ١١(

//)\٣D:\siliconالزعفرانة\األهرام\\مسيةالش٢٠%الطاقة.htm:موقع انترنت.(عالية جدا باملقاييس العامليةوميكن استخدام الطاقة تعترب هذه التقنية ذات إمكانية تطبيق ممتازة يف مصر، حيث تكون السماء صافية معظم أوقات السنة،) ١٢(

املوسوعة .(كبرية من الكهرباء الشمسية املباشرة لتوليد الكهرباء باستخدام اخلاليا الضوئية أو جممعات احلرارة العالية واليت تولد كميات )٤٩١الطبعة الثانية، ص- العربية العاملية

يسخن اهلواء يف تقنية املداخن الشمسية حتت سطح دائري زجاجي بواسطة أشعة الشمس، ويتدفق إىل أعلى من خالل مدخنة ) ١٣( )٤٩١،ص٤٥.م.(إدارة مولد لتوليد الكهرباءحيث يوضع توربني هوائي يف وسط تيار املدخنة اهلوائية وهذا التوربني يقوم بدوره ب

هالك الغاز الطبيعي خالل تطور نسبة است):٧-٣(شكل

)١٤،ص٥٤.م(.م يف مصر٩٨/٩٩

):٨-٣(شكل

)٦(.األجزاء املركبة لنظام يعمل بالطاقة الشمسية

١٣٠

أمثرت جهود باحثة عراقية عن حتسن كبري يف أداء اخلاليا الشمسية مبضاعفة القدرة اخلارجة منها من ثالثة إىل أربعة أضعاف قيمتها ) ١٤(اح الشمسية إىل ربع قيمتها باستعمال تصميمات بصرية مركزة ألشعة الشمس، يف الوقت الذي متكنت فيه من خفض تكاليف إنتاج األلو

)م١٥/٢/٢٠٠٢طرق لتحسني أداء اخللية الشمسية،٣: ، مقال٨٣٠٧العدد-جريدة اخلليج االقصادي-بتول درعم.(دون تلويث للبيئة )ا من الكهرباء اليت يستخدمو% ٢٥وينتج األملان بالفعل من طاقة العامل املنتجة بواسطة الرياح% ٧٠ينتج االحتاد األورويب ) ١٥

مليون طن ١٢مليون طن من غاز ثاين أكسيد الكربون قد يصل إىل ٤,٨بواسطتها األمر الذي جيعلهم خيففون عن الغالف اجلوي عبء )٤،ص٥٨.م.( ٢٠٠٤سنويا حبلول عام

شمايل الغريب حىت والساحل ال وسفاجة، من أهم املناطق اليت ميكن استغالل طاقة الرياح فيها ساحل البحر األمحر بني رأس غارب) ١٦(وخاصة يف خليج السويس إذ أن قدرا وربطها بالشبكة املوحدة كما ميكن استغالهلا يف املستقبل) ١٧(وشرق العوينات، مرسى مطروح

)١٠٩،ص٣.م.(على العطاء تساوي قدرة السد العايل مما خيدم املناطق النائية البعيدة عن الشبكة املوحدة .٧٧٨،٧٧٩م، ص٢٠٠٠ازات وخطط وبرامج الرياح يف مصر، هيئة الطاقة اجلديدة واملتجددة، دمشق، بثينة أمني راشد، إجن) ١٧(ملعظم الطواحني اهلوائية دوالب من الريشات أو األشرعة تديرها الرياح، ويف معظم احلاالت يوضع الدوالب على قضيب أفقي ) ١٨(

لذي ينقلها بدوره إىل مضخة املاء أو املولد الكهربائي أو جهاز وتنقل الطاقة عرب سلسلة من التروس إىل القضيب الرأسي، وا )٤٨٠الطبعة الثانية، ص- املوسوعة العربية العاملية.(آخر

وألحد أنواعها ريشتان طويلتان تشبهان الدافع) التوربينات اهلوائية(واختبار عدد من العنفات قامت حكومات عديدة برعاية بناء) ١٩(

وهلذه األداة اليت تشبه ميجاوات من الكهرباء يف ريح معتدلة، كما طور الباحثون أيضا توربني داريو اهلوائي ٢ن وميكنها توليد أكثر م )٤٨٠الطبعة الثانية، ص-املوسوعة العربية العاملية.(مضرب البيض ريشتان أو ثالث طويلة مقوسة مربوطة بقضيب رأسي

مليون طن بترول مكافئ من ٢مليون طن بترول مكافئ سنويا، منها حوايل ٣,٦بنحو تقدر طاقة الكتلة احليوية املستخدمة حاليا) ٢٠( )١٧.(حرق القمامة، وتستخدم بالفعل يف بعض أفران صناعة األواين الفخارية

)١١.م(مليون طن سنويا، ٢٠تصل قيمة مصادر الكتلة احليوية من خملفات نباتية وحيوانية إىل حوايل ) ٢١(ارع خمتلطة من األحياء اهرية كلقاح أويل مكونة من البكتريا الالهوائية املنتجة للميثان، وذلك إلنتاج الغـاز احليـوي تستعمل مز) ٢٢(

، وهو أفضل من حيـث %٦٥لتر لكل كغم من املواد األولية الصلبة يف الشهر الواحد بنسبة ميثان ٨٠بإنتاجية تصل إىل القابل لالشتعال )٥٦٤،ص٤-٣٦.م.(مثن املواد األولية املستخدمة يف اإلنتاج الكمية املنتجة وانعدام

)قامت جامعة مانشستر بالتعاون مع بلدية املدينة املذكورة يف إقامة مصنع لتحويل القمامة إىل سائل بترويل، وأمكن حتويل كل ) ٢٣ )٢٠٦،ص٤.م.(دقائق١٠درجة مئوية خالل ٣٥٠أطنان من البترول يف أفران خاصة تصل درجة حرارا إىل ٦أطنان من القمامة إىل ١٠

) ٢٥.(متر يف العمق ٣٥إىل ٣٠تبلغ نسبة الزيادة درجة مئوية واحدة لكل كم على ساحل البحر األمحر يف املنطقة احمليطة بوادي غدير ويف ٣٠عثر على حزام أو سريان حراري عايل على شريط عرضه ) ٢٤(

ساخنة ويف منطقة أسوان حيث يعتقد أن القشرة األرضية رقيقة ويف منطقة جبل القطراين منطقة حلوان حيث توجد العيون املعدنية ال )٢٥.(بالقرب من الفيوم حيث تشري الدالئل إىل وجود نشاط مائي حراري ويف منطقة شرق العوينات يف اجلنوب الغريب يف مصر

. اجلزء األول- ٢٠٠٥زنات الطاقة يف مصر حىت عام جمموعة عمل إنتاج الطاقة، دراسة بدائل موا- الس األعلى للطاقة) ٢٥(تعترب طاقة املساقط املائية األكثر شيوعا يف مصر إذ ال تزال سواقي الفيوم والطواحني املائية ا تعمل حىت اآلن، كما استغلت يف ) ٢٦(

التقليدية والنووية يف مصر والعامل، حممود سري طه، الطاقة.(م١٩٣١إنتاج القوى الكهربائية يف مشروع العرق السلطاين منذ سنة )١١٤ص

مليون كيلووات ساعة من املشروعات املقامة على ر النيل لتوليد الطاقة ١٢٠٠ميكن احلصول على طاقة سنوية تبلغ حوايل ) ٢٧( )٥٩،ص٨٣.م.(ة على النيلالكهربائية، واليت من أمهها حمطيت توليد كهرباء خزان أسوان والسد العايل إىل جانب كهربة القناطر املقام

سعود يوسف .(كيلوجول٤٥٨٠٠كيلوجول من الطاقة بينما حيتوي البرتين على ١٤٢٠٠٠حيتوي الكيلوجرام من اهليدروجني على ) ٢٨( ).١٥٩م، ص١٩٨١تكنولوجيا الطاقة البديلة، الكويت، - )٣٨(عياش، سلسلة عامل املعرفة

١٣١

احة من املصادر املائية أو النووية الرخيصة متثل فرصة هائلة إلنتاج اهليدروجني مـن خـالل مما ال شك فيه أن الطاقة الكهربائية املت) ٢٩( التحليل الكهربائي، عالوة على ذلك فإن حتويل الطاقة الكهربائية خالل فترات احلمل األدىن إىل هيدروجني يعترب وسيلة ذات كفاءة طيبة،

دال من تركها دون استغالل، كما ميكن هدرجة الوقود احلفري حيث أن مجيـع أنـواع وذلك الستغالل سعة التوليد الكهربائية الزائدة ب الوقود احلفري يدخل يف تركيبها اهليدروجني، ابتداء من الغاز الطبيعي إىل اهليدروكربونات إىل الفحم، وعلى الرغم من صعوبة ختزين غاز

)١٤،ص٤٥.م(.كثريا من ختزين الطاقة الكهربائيةاهليدروجني قياسا بأنواع الوقود األخرى إال أنه يعد أيسر روبرت الفون، سلسلة قضايا .(حمطة عاملة ٣٦حمطة مطلوب إنشاؤها و ١٥٠حمطة نووية جيرى إنشاؤها و ٢٠هناك بالفعل ) ٣٠(

)١٢٦أزمة الطاقة، ص-)١١(الساعةل استخدام وقود الكربونات املنصهرة، وبالتايل ميكن أن يعتقد بعض الباحثني أنه ميكن التوصل إىل كفاءات طاقة عالية جدا من خال) ٣١(

من الفحم بأسلوب خيفض بشكل كبري انبعاث غازات ثاين أكسيد ) املشتق(تقوم خاليا الوقود بإعطاء وسيلة الستخدام الوقود املستنبط )١٤٧،ص٤٥.م.(الكربون وأكاسيد الكربيت وأكاسيد النيتروجني

.ية للطاقة الشمسية احملدودة، كهرباء من الشمسشركة يب يب العرب: منشور) ٣٢(

جممع أشعة الشمس لتوليد ):١٠-٣(شكل

)١(.الكهرباء بأستراليا

)٢(املدخنة الشمسية):١١-٣(شكل

)٢(.قطاع باملدخنة الشمسية):١٢-٣(شكل

)١٠،ص٥٨.م(.طواحني اهلواء):١٣-٣(شكل

١٣٢

مصفوفة االختيار املقترحة بني بدائل العوامل املختلفة-٤-٣

بىن، ميكن بعد التعرف على عناصر التقييم املختلفة لتقييم العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد امل وبعد التعرف على اجلدول الذي حيتوي هذه العناصر وكيفية التقييم من خالله، وبعد التعرف على العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن واليت يفترض تقييمها من خالل اجلدول السابق متمثلة يف مواد البنـاء

يذ املستخدمة، عملية التصميم، التحكم قي الوقت، البد من االهتمـام املستخدمة، نظم البناء املتبعة، أساليب التنفبكيفية اختيار بدائل العوامل املختلفة حبيث تتوافق مع بعضها البعض عندما يتم تقييمها من خالل هذا اجلـدول،

احد، فال يـتم حيث أن اختيار أحد بدائل هذه العوامل البد وأن يتوافق مع البدائل األخرى املختارة للمشروع الواختيار بديل من كل عامل دون النظر إىل العوامل األخرى وبدائلها، لذا كان البد من القيام مبثل هذه املصـفوفة

):١٤-٣(شكل )٤٤٧،ص٣-٣٦.م(.األحواض الشمسية ذات التدرج يف تركيز امللح

)٣(.طاقة الكتلة احليوية):١٥-٣(شكل

٩٨/٩٩ ٩٧/٩٨ ٩٦/٩٧ ٩٥/٩٦ ٩٤/٩٥ البيـــــان

١٥٢٨٦,٨ ١٢٢٢١,٦ ١١٩٨٧ ١١٥٥٥ ١١٤١٣ )س.جيجا و(الطاقة املائية املولدة) س.و.ك/جم(معدل استهالك الوقود

مولدة٢٢٧,٦ ٢٢٤,٣ ٢٢٣,٥ ٢٢٣ ٢٢٧

كمية الوفر يف الوقود باستهالك الطاقة )ألف طن مازوت معادل(املائية

٣٤٧٩,٣ ٢٧٣٧ ٢٦٧٣ ٢٥٧٧ ٢٥٩١

٥٨٧٨٧٢ ٤٥٨٠٦٧ ٣٦٧٢٥٧ ٣٥٣٥٦٤ ٣٥٤٠٧٧ ألف جنيه)املدعم(قيمة املازوت املعدل

)١٧،ص٥٤.م(.قيمة الوفر يف الوقود نتيجة الستغالل الطاقة املائية):١١-٣(جدول

١٣٣

ملعرفة تأثري كل عامل من هذه العوامل على اآلخر ومدى ارتباط كل منها باآلخر وما ميكن اختياره أو رفضه نتيجة .الختيار أو رفض عامل سابق له

أ هذه املصفوفة باختيار أحد بدائل هذه العوامل ولتكن أحد بدائل عملية التصميم وذلك بعد تقييمها مـن وتبد

حيث ترشيد استهالك الطاقة باجلدول السابق، مث يتم االنتقال إىل عامل آخر وحبث بدائله املختلفة مبا يتوافق مـع استهالك الطاقة، مث االنتقال إىل بدائل أحد العوامـل بديل عملية التصميم املختار وحبيث يكون األكثر ترشيدا يف

األخرى واختياره مبا يتناسب مع البدائل السابق اختيارها ووفق التقييم من حيث ترشيد استهالك الطاقة، وهكذا يف امـل التعامل املستمر بني اجلدول الختيار أكثر بدائل العوامل ترشيدا الستهالك الطاقة، واملصفوفة الختيـار العو

املتوافقة مع بعضها البعض، حبيث يتم االنتقال من خالل هذه املصفوفة من أحد العوامل إىل أخرى تؤثر فيها وتتأثر .ا

، وبتقييم أفضل بـدائل )سيلي ذكر السبب(ويفضل البدء يف هذه املصفوفة باختيار أفضل البدائل التصميمية واليت ميكن ا تنفيذ مثل هذه التصميمات مع تقييمها من خالل جـدول التصميم املقترحة ميكن حتديد مواد البناء

التقييم املقترح أيضا، وبعد تقييم مواد البناء املقترحة واختيار أفضلها ميكن حتديد نظام البناء املتناسب مع التصميم حتديد أفضل النظم لإلنشـاء ونوع مواد البناء املختارة واألكثر ترشيدا الستهالك الطاقة باستخدام اجلدول، وبعد

تأيت مرحلة اختيار بدائل أساليب التنفيذ بناء على مواد البناء املستخدمة واملتماشي مع نظام البناء املتبع والتصـميم مع تقييمه باجلدول واختيار أكثره ترشيدا الستهالك الطاقة، وبعد اختيار البديل املناسب هلا ميكن حتديد الطـرق

نية التحكم يف الوقت لالختيار منها ومن مث تقييمها أيضا وفق جدول التقييم املقترح واختيار أكثرها املختلفة إلمكا .ترشيدا الستهالك الطاقة

ويالحظ أن البدء بعملية التصميم يأيت لكوا أكثر العوامل تأثريا على مرحلة تشغيل املبىن وبالتايل يسمح تقييمها

قترح احلصول أوال على تصميم مرشد الستهالك الطاقة خالل مرحلة التشـغيل مـع من خالل جدول التقييم املمراعاة مجيع عناصر التقييم األخرى حيث تعترب هذه املرحلة أطول املراحل عمرا وأكثرهم استرتافا للطاقة، ويالحظ

حلة التشييد فاهلدم ومبا ال أنه من خالل نفس اجلدول يتم تعديل هذا التصميم ليكون مرشد الستهالك الطاقة يف مريتناقض مع التصميم املبدئي السابق، وهكذا يتم احلصول على تصميم متكامل لترشيد استهالك الطاقة يف املبىن ميكن

.من بعده حتديد باقي العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن

عملية التصميم تقييم يف اجلدول

لعملية التصميمالبديل املقترح

)تأثري( البديل املقترح ملواد البناء املستخدمة تقييم يف اجلدول مواد البناء

١٣٤

املستخدمة )تأثري(

نظم البناء املتبعة تقييم يف اجلدول

البديل املقترح لنظم البناء املتبعة

)تأثري(

أساليب التنفيذ املستخدمة

يم يف اجلدولتقي البديل املقترح ألساليب التنفيذ املستخدمة

)تأثري(

التحكم يف الوقت تقييم يف اجلدول

البديل املقترح لكيفية التحكم يف الوقت

.مصفوفة االختيار بني بدائل العوامل املؤثرة على استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن): ١٦-٣(شكل الباب الثالثخالصة

ميكن دراسة كيفية ترشيد استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن من خالل تقييم العوامل املـؤثرة علـي هـذا

االستهالك للحصول على أكثر هذه العوامل ترشيدا، وبالتايل وضع منهج حلساب استهالك الطاقة وحتديد كل مـا ى االجتاهات املختلفة واليت ميكن من خالهلا الترشيد، ويـتم هـذا يؤثر على هذا االستهالك مبا يسمح بالتعرف عل

التقييم من خالل جدول تقييم مقترح يتكون من عدة عناصر تقييم، وهذه العناصر تشمل الطاقة املستهلكة خالل ، إىل جانب مراحل املبىن املختلفة من تشييد وتشغيل وهدم واليت تؤثر عليها هذه العوامل من مفهوم الطاقة املتواصلة

مراعاة التوازن البيئي، ومراعاة عاملي األمان واجلودة، ومع الوضع يف االعتبار الطاقة املستهلكة يف احلصول علـى الطاقة املستخدمة الختيار نوع الطاقة املناسبة، وتشمل حسابات التقييم كل ما تستهلكه أي من هذه العوامل مـن

خالل عناصر التقييم السابقة، ويساعد التقييم النهائي ألي مـن هـذه طاقة سواء بشكل مباشر أو غري مباشر من .العوامل يف احلصول على أكثرها ترشيدا الستهالك الطاقة

ويالحظ أمهية وجود مصفوفة من االختيارات تسمح بتوافق العوامل اليت يتم اختيارها مع بعضها البعض، فال يتم

يدا يف استهالك الطاقة دون مراعاة عالقتها بالعوامل األخرى لنفس املشروع، اختيار جمموعة من العوامل األكثر ترشحيث يتم االنتقال من خالل هذه املصفوفة من أحد العوامل إىل أخرى تؤثر فيها وتتأثر ا، ويفضل أن تبدأ هـذه

مرحلة تشغيل املـبىن قبـل املصفوفة باختيار أفضل البدائل التصميمية واليت تبدأ أيضا بترشيد استهالك الطاقة يف مرحليت التشييد واهلدم، وبعدها يتم اختيار مواد البناء املستخدمة فنظم البناء مث أساليب التنفيذ، ويتم بعدها حتديد

:علىكيفية التحكم يف الوقت، وتشمل عناصر التقييم للعوامل السابقة

١٣٥

العوامل عليها بشكل مباشر من خـالل طاقـة الطاقة املستهلكة يف مرحلة تشييد املبىن، وميكن حساب تأثريعناصر استهالك الطاقة يف مرحلة تشييد املبىن من طاقة معدات وعمالة وطاقة مهدرة يف هوالك مواد البناء وسـوء إدارة تنفيذ املشروعات، ويتم اختيار أفضل العوامل ترشيدا الستهالك الطاقة حبساب طاقة هذه العناصر من خالل

)٤٩انظر ص.(املختلفة من تصنيع ونقل وتنفيذ، وهو ما مت شرحه بالتفصيل بالباب الثاين من البحث أقسام التشييد الطاقة املستهلكة يف مرحلة تشغيل املبىن، وميكن حساب تأثري العوامل عليها بشكل مباشر من خالل عالقـة

املبىن، أو احلصول على أي نوع مـن هذه العوامل بالطاقة املستهلكة للحصول على راحة حرارية أو للقيام بصيانةأنواع الراحة األخرى داخل املبىن كالراحة الضوئية والصوتية واألمن من احلريق، ويالحظ أن كل من مواد البنـاء املستخدمة وأساليب التنفيذ هلما عالقة قوية ذه العمليات، وتوجد معادالت حتدد تأثري خواص املـواد املختلفـة

باحلصول على راحة حرارية، وهو ما مت دراسته باستفاضة يف جمموعة من األحباث والدراسات وخاصة فيما يتعلق يف العديد من اهليئات واملراكز يف مصر، ويتم باستخدام هذه املعادالت اختيار أفضل العوامل واليت حتقق الترشيد يف

.استهالك الطاقة خالل مرحلة تشغيل املبىن

هدم املبىن، وميكن حساب تأثري العوامل السابقة عليها بشكل مباشر من خـالل الطاقة املستهلكة يف مرحلةالطاقة املهدرة يف الطاقة املدخلة أو من خالل الطاقة املضافة إىل الطاقة املدخلة، وحتسب الطاقة األوىل بتحديد كمية

نها خالل مرحلة اهلدم، ويعترب الفرق الطاقة املدخلة أثناء مرحلة التشييد والتشغيل مث حتديد ما ميكن االحتفاظ به مبينهما طاقة مهدرة تضاف إىل حسابات الطاقة، أما الطاقة املضافة إىل الطاقة املدخلة فيتم حساا خالل عمليـات اهلدم نفسها واليت تشمل طاقة املعدات والعمالة الالزمة إلمتام هدم املبىن، وبالتايل تشمل الطاقة املدخلة على طاقـة

والعمالة والكامنة من خالل مواد البناء أو املنشأ بعد التنفيذ واليت يرجى احلصول عليها مرة أخرى بأقـل املعدات .هدر فيها وبدون إضافة أي طاقة أخرى عليها هلدمها

مراعاة التوازن البيئي، ويتم حساب تأثري العوامل املختلفة عليها بطريقة مباشرة بتحويل أي خلل بيئي مـن

هور والناتج عن أي من هذه العوامل ألي من مكونات البيئة إىل طاقة، وميكن حساب هـذا التـأثري تلوث أو تدمبعادالت الطاقة خاصة وأن الطاقة أحد مكونات البيئة سواء كانت طاقة طبيعية أو حفرية، إىل جانب أن أي تأثري

أثري العوامل بطريقة غري مباشرة بتنسيب بالسلب على البيئة هو إما طاقة مضافة أو ناقصة منها، كما ميكن حساب تأمهية مراعاة التوازن البيئي إىل الطاقة اإلمجالية باملشروع حسب أمهيتها بالنسبة هلا، ويتم إعطاء أكثر العوامل حتقيقا

.أو ما يعادل قيمة النسبة السابقة وتنسيب باقي العوامل إليه% ١٠٠هلذا التوازن نسبة

واجلودة، ويتم حساب تأثري العوامل املختلفة عليها بطريقة مباشرة بتحويل قيمة اجلودة مراعاة عاملي األمان

املفضلة واليت جيب أن ال يتعداها املشروع ليحقق العرض منه إىل طاقة، وميكن حساب عاملي األمـان واجلـودة مان املنشأ، إىل جانب أن أي كطاقة نظرا لكوا أحد مفردات األمان واجلودة الواجب حتقيقها للتأكد من جودة وأ

١٣٦

تأثري بالسلب على جودة وأمان املنشأ هو إما طاقة مضافة أو ناقصة، كما ميكن التعبري عن مدى حتقيـق مسـتوى اجلودة املفضلة باملنشأ من خالل حمتوى الطاقة فيها، ويالحظ أنه يف سبيل مراعاة عاملي األمان واجلـودة ميكـن

زيادة الطاقة املستهلكة أو بتقليل الطاقة املستهلكة واألخرية هي األفضل من منظـور ترشيد استهالك الطاقة سواء بالترشيد، كما ميكن حساب تأثري العوامل بطريقة غري مباشرة بتنسيب أمهية مراعاة عاملي األمان واجلودة إىل الطاقة

أو ما % ١٠٠يقا للجودة املفضلة نسبة اإلمجالية باملشروع حسب أمهيتها بالنسبة هلا، ويتم إعطاء أكثر العوامل حتق .يعادل قيمة النسبة السابقة وتنسيب باقي العوامل إليه

الطاقة املستهلكة يف احلصول على الطاقة املستخدمة، حيث البد يف أي عمل يهتم بترشيد استهالك الطاقة من

الطاقة املستخدمة يف مصر يالحظ أـا االهتمام خالله باستخدام الطاقة اليت تعرب عن هذا الترشيد، وبالتعرف علىقليلة الكفاءة من حيث ترشيد استهالك الطاقة للحصول عليها وإنتاجها واستهالكها، لذا كان البد من إعطاء تقييم

.وأولوية للعوامل اليت تساعد على استخدام الطاقة األكثر ترشيدا يف استهالك الطاقة للحصول عليهااقة بطريقة مباشرة من خالل املعدات والعمالة املستخدمة خالل أقسام استهالك الطاقة وميكن حساب مثل هذه الط

املختلفة للحصول عليها يف صورا النهائية من تصنيع ونقل وتشغيل، هذا مع مراعاة اهلدر يف الطاقة والناتج عـن يئة، ومن خالل هذه احلسـابات عمليات التحويل املختلفة من طاقة إىل أخرى، إىل جانب مراعاة تأثريها على الب

يالحظ أن الطاقات املتجددة ذات جاذبية وأولوية لالستخدام سواء من خالل أقسام الطاقة املختلفة أو من خـالل تأثريها على البيئة، وميكن إىل حني النهوض باستخدام بدائل الطاقة بالشكل املطلوب اللجوء إىل ترشيد اسـتهالك

.فعليا بالطرق املباشرة بتحسني كفاءة األداء وخفض الفقد يف الطاقةالطاقة من خالل املستخدمة ولقد مت طرح بعض احللول اليت ميكن من خالهلا ترشيد الطاقة املستهلكة للحصول على الطاقة املستخدمة سـواء

مة يف مصر واليت بالطرق املباشرة وغري املباشرة للترشيد، كما مت التعرف بصورة مركزة على بدائل الطاقة املستخدميكن ا الترشيد من خالل الطرق غري املباشرة، والبد من التأكيد على أن أي ترشيد يف أي جمال البد لـه مـن

.التطرق إىل هذه الطرق واليت تسمح مبصداقية الترشيد خالل ااالت املختلفة