مدرسة أفنيوز العالمية في بكين

الاعتبارات المناخية

أُوكِلت إلى فريقنا مهمة تقييم استراتيجيات التهوية الطبيعية والراحة الحرارية الملائمة لمناخ مدينة بكين، والذي يتسم بصيف حار ورطب، وشتاء بارد وجاف.

• الموقع الجغرافي: تقع العاصمة الصينية بكين في الجزء الشمالي من البلاد، وهو موقع جغرافي يؤثر بشكل مباشر على ظروفها المناخية والبيئية.
• درجات الحرارة: يصل متوسط درجات الحرارة في فصل الصيف إلى 26.2° مئوية، بينما تنخفض في فصل الشتاء إلى متوسط -3.7° مئوية. وتتطلب هذه التباينات الحادة تصميماً هندسياً يحفز التبريد صيفاً، ويحد من فقدان الحرارة شتاءً.
• الإشعاع الشمسي: تشهد بكين معدلات إشعاع شمسي مرتفعة؛ حيث تتراوح ساعات سطوع الشمس السنوية بين 2000 و3000 ساعة، ما يتطلب حلولاً دقيقة لإدارة الكسب الحراري الشمسي.
• الرياح: تهب على المدينة رياح جنوبية شرقية في الصيف، ورياح شمالية غربية في الشتاء، بمتوسط سرعة سنوي يتراوح بين 1.8 و3 م/ث؛ وقد كانت هذه المعطيات حاسمة في تخطيط استراتيجيات التهوية.
• هطول الأمطار: تسجل المنطقة معدل هطول أمطار يبلغ نحو 570 ملم سنوياً، ويهطل معظمها خلال أشهر الصيف.

دراسة حركة تدفق الهواء في الموقع

ركزنا في دراستنا لحركة تدفق الهواء في الموقع على تحليل توزيع الرياح الخارجية، بما في ذلك سرعة الرياح، ومتجهات سرعة الرياح وحركتها، وضغط الرياح، ومُعامل تضخيم سرعة الرياح عبر الحرم المدرسي. ومن خلال تطبيق محاكاة ديناميكا الموائع الحسابية، قيّمنا سيناريوهات وتوزيعات مختلفة للمخطط العام للمباني؛ لفهم مدى تأثير هذه العوامل على التهوية الطبيعية والتقييم الحراري الشامل للمشروع.

توزيع سرعة الرياح

أظهرت نتائج المحاكاة التي أجريناها أن وجود قنوات هوائية مستمرة – لاسيما عند إبقاء ممر المحور الرئيسي مفتوحاً – قد أدى إلى تسجيل سرعات رياح أعلى، وتحقيق حركة تدفق أفضل للهواء. وقد ساعد هذا التوزيع الهندسي في رفع كفاءة تشتيت الملوثات، وتحسين مستويات الراحة الحرارية عبر الحفاظ على حركة الهواء الداخلي ضمن نطاقات السرعة المثالية.

التوصيات

بناءً على نتائج المحاكاة المذكورة أعلاه، طوّرنا قائمة من التوصيات المستهدفة لرفع كفاءة وتحسين المحاور التالية:

• التهوية الطبيعية: زيادة معدلات تدفق الهواء من خلال التخطيط والتصميم المعماري الاستراتيجي لكتل المباني.
• فتحات المبنى: تصميم فتحات مدروسة في واجهات المبنى لتعزيز كفاءة التهوية المتقاطعة.
• مصدات الرياح وأنظمة الغلق المحكم: تركيب مصدات وحواجز للرياح مع رفع كفاءة الغلق المحكم للمبنى، لإدارة ضغط الرياح ومنع مخاطر تسرب الهواء.
• المواد العاكسة والمساحات الخضراء حول الموقع:استخدام مواد ذات معامل انعكاس مرتفع وتقنيات تنسيق حدائق متطورة للحد من الامتصاص الحراري والارتقاء بمستويات الراحة الحرارية.