بحث مصري يقيس كفاءة الطاقة في المساجد

داليا الهمشري

2023-12-25

0 845

باحث يتوصل لتقنية لقياس كفاءة الطاقة في المساجد

أصبحت فكرة تعزيز كفاءة الطاقة الشغل الشاغل للباحثين في ظل ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري أو المصادر النظيفة.

واتجهت أنظار الباحثين إلى المنشآت كافةً لقياس مدى استهلاكها للطاقة وكيفية التحكم أو الحد من هذا الاستهلاك دون الإخلال براحة المُستعمِلين، لا سيما فيما يتعلق بأماكن العبادة التي تمثل نوعًا فريدًا من المباني؛ نظرًا إلى وظيفتها، وكثافة إشغالها، واستعمالها المتقطع.

وهذا هو ما دفع باحثين مصريين إلى دراسة الراحة الحرارية للمصلين خلال أوقات التباعد الاجتماعي المُصاحبة لانتشار الأوبئة مثل كورونا وسارس.

وشارك في هذه الدراسة من كلية الهندسة بجامعة عين شمس كل من الأستاذ المساعد في قسم القوى الميكانيكية الدكتور إيهاب مينا، والأستاذ المتفرغ بقسم القوى الميكانيكية الدكتور رؤوف عبد المسيح، والمدرس بقسم العمارة الدكتور محمد ستيت، وباحث ما بعد الدكتوراه في إحدى الجامعات الكندية المهندس إبراهيم رضا.

دراسة الطاقة المُستهلكة

عمل الباحثون في هذا المشروع على دراسة تأثير قبة المسجد في توزيع الهواء ومن ثم الراحة الحرارية للمصلين وجودة الهواء وتحقيق كفاءة الطاقة.

وقال الأستاذ المساعد بقسم القوى الميكانيكية في كلية الهندسة بجامعة عين شمس الدكتور إيهاب مينا، إن جودة الهواء الداخلي تمثل أحد العوامل الحاسمة التي تؤثر في الظروف النفسية والفسيولوجية لشاغليه، وكذلك مستوى نشاطهم وكفاءة العمل.

وأضاف مينا، في تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة، أن عددًا قليلًا من الدراسات قد أولى اهتمامًا للتحقق من الظروف الداخلية لأماكن العبادة.

واختار الفريق البحثي المصري مسجد الحكمة في البحرين لدراسة تأثير مستوى الإشغال والمدة التي تتطلبها الصلاة في الإحساس بالراحة الحرارية وجودة الهواء الداخلي.

وتابع مينا أن الفريق البحثي قد سجّل درجة الحرارة والرطوبة وسرعة الهواء وتركيز ثاني أكسيد الكربون خلال مستويات الإشغال المتعددة للصلوات المختلفة خلال فصل الصيف.

مسجد الحكمة بالبحرين

أوضح الدكتور إيهاب مينا أن اختيار الباحثين المصريين قد وقع على مسجد الحكمة بقرية سند بدولة البحرين؛ نظرًا إلى أنه يُعد تمثيلًا جيدًا لأماكن العبادة؛ حيث يتبع جميع الأدلة المعمارية للمساجد.

وتأسس مسجد الحكمة عام 2003، ويتسع لـ1000 مصلٍّ، بمساحة 1000 م2، ويتكون من القاعة الرئيسة ذات السقف المقبب المخصص لصلاة الرجال، وقاعة صغيرة فردية لمصلى النساء، وغرفتين للاستعمال المتقطع للمصلى (الإمام) والثانية للمصلين.

وركّزت الدراسة على قاعة صلاة للرجال بمساحة 315 مترًا مربعًا، ومتوسط ارتفاع 7.4 مترًا، ويساوي قُطر قبة القاعة 7.3 مترًا مربعًا، في حين يبلغ الارتفاع 5.7 مترًا (فوق السقف العادي)، وتمثل مساحة القبة نسبة 13% من إجمالي القاعة.

وللمسجد بابان؛ الأول سعته 2.0م × 2.0 م ويقع عند المدخل لاستعمال المصلين، والباب الثاني بعرض 1.0 م وارتفاع 2.0 م مخصص للإمام ويقع على الجانب الأيسر من المحراب، بجانب 3 نوافذ رئيسة و12 نافذة صغيرة موزّعة على يمين المسجد ويسارها.

واستثنت الدراسة القاعة الصغيرة المخصصة لصلاة النساء؛ كونها معزولة بحاجز زجاجي عن القاعة الرئيسة وتُبرد بشكل منفصل.

مسجد الحكمة بالبحرين- الصورة من من صفحة "مساجد مملكة البحرين" على منصة "فليكر" — مسجد الحكمة في البحرين - الصورة من صفحة "مساجد مملكة البحرين" على منصة "فليكر"

نظام تكييف الهواء

وفقًا لمكيفات الهواء الموجودة على السطح؛ فإن القاعة الرئيسة للمسجد تُبرد بوحدتين بقدرة تبريد تبلغ 52.8 كيلوواط، و11400 م3/ساعة عند درجة حرارة الهواء الخارجي 40 درجة مئوية.

قال مينا إن نتائج الدراسة قد تمخضت عن أن التأثير الاجتماعي للتباعد بين المصلين خلال جائحتي كورونا وسارس قد تسبّب في شعور المصلين بالبرودة تحت نظام التبريد الحالي.

وأضاف، خلال تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة، أن الدراسة قد أكدت أن مدة إشغال المسجد التي استمرت ساعتين قد تسبّبت في زيادة بنسبة 75% في تركيز ثاني أكسيد الكربون، و55% خلال الإشغال لمدة ساعة واحدة، و20% خلال الإشغال لمدة نصف ساعة.

وتابع أن الدراسة قد أوصت بضرورة إعادة النظر في أنظمة تكييف الهواء بأماكن العبادة من حيث معدلات التهوية وأوقات الإشغال لتوفير الراحة المطلوبة للمصلين.

كما أوضحت النتائج المُقاسة في صيف عام 2021 خلال مدة التباعد الاجتماعي اللاحق لتفشي جائحة كورونا على مسجد الحكمة بمملكة البحرين أن مستوى الراحة الحرارية للمصلين مقبول بالنسبة إلى مدة الصلاة التي لا تزيد على نصف ساعة مثل صلاتي الظهر والعصر.

أما بالنسبة للصلوات الأطول -مثل صلاة الجمعة التي تستغرق ما يقرب من ساعة، أو صلاة التراويح التي قد تقترب من ساعتين- فأشارت الدراسة إلى أن ظروف التشغيل قد تعطي إحساسًا يميل إلى البرودة.

على العكس بالنسبة إلى مستوى ثاني أكسيد الكربون الذي أوضحت الدراسة أنه مؤشرًا لجودة الهواء؛ فقد وُجد أنه يتخطى القيم الموصى بها في صلاة التراويح؛ إذ تخطى 700 جزء في المليون فوق مستوى الجو الخارجي.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..