دراسة أثر اتجاه الفجوات في الجدران المنشأة بالطباعة ثلاثية الأبعاد على أدائها الحراري
الملخص
في ظل الازدياد العالمي في الطلب على المباني المستدامة التي تتمتع بكفاءة طاقية عالية، تزايدت أهمية الدراسات المرتبطة بالأداء الحراري للجدران، فشهد قطاع البناء في السنوات الأخيرة تحولاً ملحوظاً، مع تبنّي تقنيات حديثة في طرق انشاء الأبنية من جهة وطرق وأدوات البحث من جهة أخرى، فمن ناحية انشاء الأبنية برزت الطباعة ثلاثية الأبعاد للجدران بوصفها إحدى أكثر التقنيات الواعدة في تطوير النظم الإنشائية التقليدية من حيث الكفاءة الزمنية، والدقة الهندسية، وتقليل الهدر في المواد. أما من ناحية التطور البحثي فقد برزت الطرق العددية والنمذجة في إجراء الأبحاث، كاستخدام برامج نمذجة حديثة لتلك الأغراض.
في هذا البحث تم إجراء دراسة حرارية لخمسة نماذج جدران يحتوي اثنان منها على فجوات هوائية شاقولية شكل فجوات أحدها بيضوي وشكل فجوات الآخر مربع، والنموذجات الآخران يحتويان على فجوات هوائية افقية شكل فجوات أحدها بيضوي وشكل فجوات الآخر مربع، والنموذج الأخير مصمت لا يحتوي على فجوات كنموذج مرجعي، وتمت الدراسة وفق الشروط التصميمية الحرارية لمدينة حمص. عند تصميم النماذج تم الأخذ بعين الاعتبار نسبة فراغات ثابتة لجميع النماذج المفرغة بلغت 20% . تم إجراء الدراسة بطريقة النمذجة العددية على مساحة 1 m2 باستخدام برنامج نمذجة حاسوبي هو ANSYS وقد تم تصميم النماذج المدروسة باستخدام برنامج SOLID WORKS ثم تصديرها لبرنامج النمذجة. بعد الانتهاء من النمذجة العددية، تم اجراء مقارنة بين كل نموذجين لهما نفس شكل الفجوات ويختلفان فقط باتجاه الفجوات لمعرفة تأثير هذا الاختلاف. بينت النتائج أن الاتجاه الافقي للفجوات هو الأفضل، فقد حقق النموذج ذو الفجوات البيضوية الافقية وفراً طاقياً بلغ 12.66% عن النموذج ذو الفجوات البيضوية الشاقولية، وحقق النموذج ذو الفجوات المربعة الافقية وفراً طاقياً قدره 13.03% عن النموذج ذو الفجوات المربعة الشاقولية، وبذلك كان الاتجاه الافقي للفجوات هو الاتجاه الأفضل والذي يحقق أداءً حرارياً أفضل في كل من الشكلين المدروسين لمقاطع الفجوات.
