تحليل العلاقة بين خصائص الواجهات المعمارية واستهلاك الطاقة في المباني التعليمية
DOI:
https://doi.org/10.65405/7htt8x51الكلمات المفتاحية:
الواجهات المعمارية،استهلاك الطاقة ،المباني التعليمية ، عناصر الواجهة المختلفة ، الأداء الحراري وتقليل استهلاك الطاقة.الملخص
تهدف الدراسة إلى تحليل العلاقة بين خصائص الواجهات المعمارية واستهلاك الطاقة في المباني التعليمية وتقييم دور عناصر الواجهة المختلفة في تحسين الأداء الحراري للمبنى وتقليل الطلب على الطاقة. وقد اعتمدت الدراسة على منهجية نوعية تحليلية مركبة، حيث تم استخدام المراجعة الأدبية لتحليل الدراسات السابقة ذات الصلة، والمنهج الوصفي لوصف البيانات والنتائج وتفسيرها، والمنهج الكمي في جمع البيانات ومعالجتها إحصائياً واستبعاد القيم الشاذة لضمان دقة النتائج وموثوقيتها. كما تم توظيف منهجية المحاكاة باستخدام برنامج DesignBuilder المرتبط بمحرك EnergyPlus لمحاكاة الأداء الحراري والطاقة لمجموعة من السيناريوهات المختلفة لخصائص الواجهات المعمارية، بما في ذلك نسبة النوافذ إلى الجدران،اى نسبة المصمت الى المفتوح ، ونوع الزجاج المستخدم، وخصائص العزل الحراري، واتجاه الواجهة، وعناصر التظليل المختلفة.وقد أشارت النتائج إلى وجود علاقة قوية بين خصائص الواجهات المعمارية واستهلاك الطاقة في المباني التعليمية، حيث تبين أن تحسين خصائص العزل الحراري واستخدام الزجاج عالي الكفاءة وأنظمة التظليل المناسبة يسهم بصورة مباشرة في خفض الأحمال الحرارية وتقليل استهلاك الطاقة السنوي.كما اشارت النتائج الي أن نسبة النوافذ إلى الجدران واتجاه الواجهة يمثلان أكثر العوامل تأثيراً في الأداء الطاقي للمبنى، بينما حلول التظليل والعزل الحرارى قد ساهمت فى رفع الكفاءة الحرارية وتحسين مستوى الراحة الحرارية الداخلية للمستخدمين. وان تطبيق استراتيجيات التصميم المستدام للواجهات يمكن أن يؤدي إلى تخفيض استهلاك الطاقة بنسبة تراوحت بين 20% و35% مقارنة بالتصاميم التقليدية، لذلك توصي الدراسة بضرورة البحث عن طرق واساليب معمارية يمكن من شانها تحسين الاداء الحرارى في العمارة الحديثة .
التنزيلات
المراجع
Abdelbasit Al-Fitouri, & Mohammed Al-Farjani. (2023). ملامح الاستدامة البيئية في المساكن التقليدية بالمدن الصحراوية الليبية: غدامس كحالة دراسية. مجلة العلوم الإنسانية والتطبيقية، 8(15)، 163–175.
Albatayneh, A. (2018). The influence of building orientation on the overall thermal performance of buildings. Environmental Science and Sustainable Development, 3(2), 6–19.
Alghamdi, S., Tang, W., Kanjanabootra, S., & Alterman, D. (2022). Effect of architectural building design parameters on thermal comfort and energy consumption in higher education buildings. Buildings, 12(3), 329.
Bahri, S. Y., Forment, M. A., Riera, A. S., Heiranipour, M., & Hosseini, S. N. (2025). Kinetic facades as a solution for educational buildings: A multi-objective optimization simulation-based study. Energy Reports, 13, 3915–3928.
Barbosa, E. F., Labaki, L. C., Castro, A. P., & Lopes, F. S. (2024). Energy efficiency and thermal comfort analysis in a higher education building in Brazil. Sustainability, 16(1), 462.
Bortolini, R., & Forcada, N. (2021). Association between building characteristics and indoor environmental quality through post-occupancy evaluation. Energies, 14(6), 1659.
El Dallal, I. S., Abdel-Maksoud, R. A., & Faragallah, R. N. (2024). Guidelines for façade techniques to optimize energy efficiency in educational buildings. Port-Said Engineering Research Journal, 28(4), 84–99.
Elshamy, A. I., Moussa, R. R., El-Mahallawi, I., Elshazly, E., & Alghrieb, M. (2025). Thermal performance variations of office spaces in educational buildings resulting from façade orientation: An Egyptian case study. Buildings, 15(19), 3437.
Gab Allah, E. S., & Morad, M. M. (2022). The effect of daylight on energy consumption in educational spaces by simulation: Faculty of Engineering at Sohag University as a case study. Journal of Engineering Sciences, 50(4), 193–225.
Hanafy, G. A. (2025). The impact of building façade design on energy consumption and thermal performance in hot climate regions. Journal of Engineering Sciences, 53(2), 145–162.
Hong, Y., Ezeh, C. I., Deng, W., Hong, S. H., Peng, Z., & Tang, Y. (2020). Correlation between building characteristics and associated energy consumption: Prototyping low-rise office buildings in Shanghai. Energy and Buildings, 217, 109959.
Islam, M. H., Safayet, M. A., & Al Mamun, A. (2024). Building performance analysis for optimizing the energy consumption of an educational building. International Journal of Building Pathology and Adaptation, 42(4), 576–595.
Koçak, N. S. Y., Köymen, E., & Yaşa, E. (2025). Daylight performance analysis in primary school classrooms based on transparent surface ratio and facade orientation: A case study of Necmettin Öztürk Primary School. İstanbul Sabahattin Zaim Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(2), 1–27.
Ma, W., Wang, X., Shou, W., & Wang, J. (2024). Energy-efficient façade design of residential buildings: A critical review. Developments in the Built Environment, 18, 100393.
Mahdavinejad, M., Bazazzadeh, H., Mehrvarz, F., Berardi, U., Nasr, T., Pourbagher, S., & Hoseinzadeh, S. (2024). The impact of facade geometry on visual comfort and energy consumption in an office building in different climates. Energy Reports, 11, 1–17.
Mohammadi, S., Gorji Mahlabani, Y., Karimi, F., & Mohammadhosseini, B. (2022). The effect of architectural design parameters on IEQ in accomplishing school smartification. International Journal of Digital Content Management, 3(5), 223–248.
Mustafa, Y. (2020). الطاقة الشمسية والتطبيق. دار النشر.
Ragab, A., Hassieb, M. M., & Mohamed, A. F. (2025). Exploring the impact of window design and ventilation strategies on air quality and thermal comfort in arid educational buildings. Scientific Reports, 15(1), 19596.
Su, Y., Zhang, X., Li, Y., & Chen, H. (2024). A review on energy in buildings: Current research focus and future development trends. Heliyon, 10(12), e32854.
Taha, A., & Ahmed, M. (2022). Methods of retrofit office buildings’ envelopes in Egypt to integrate photovoltaic cells and its effect on energy production. Journal of Engineering Sciences, 50(6), 337–357.
Tahmasbi, F., Mohammadi, S., Hosseini, M., & Zhang, L. (2025). Energy-efficient building façades: A comprehensive review of technologies and strategies for sustainable buildings. Sustainable Materials and Technologies, 43, e01007.
Uşma, G., & Sökmen Kök, D. (2025). The influence of hot and humid climate data on modern architectural façade design: A case study of educational buildings in Adana, Türkiye. Buildings, 15(11), 1939.
Wang, L., Ibrahim, A., & Jiang, Y. (2025). Multi-objective optimization of atrium form variables for daylighting, energy consumption and thermal comfort of teaching buildings at the early design stage in cold climates. Buildings, 15(24), 4434.
بلال رافع عبد العاطي، إيمان عطية ساسي، ونضال فتحي أغفير. (2022). دور برامج محاكاة المبنى في تعزيز استراتيجيات الاستدامة في العملية التصميمية: متطلبات ومعوقات التطبيق في ليبيا ومقترحات الحلول. مجلة العلوم الإنسانية والطبيعية، 3(2)، 474–491.
وفاء محمد دبك، محمد الصغير الفرجاني، وجمال عبد الرحمن ماشينة. (2025). تحديات وآفاق استخدام برامج المحاكاة لتعزيز الأداء الحراري لغلاف المبنى (حالة دراسية: المباني على الساحل الليبي). Journal of Technology Research, 328–345.
محمد العربي المحروق. (2026). إشتقاق معادلة تجريبية لتقدير العزم الأقصى للكمرات الخرسانية المسلحة باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية (ANN) بالاعتماد على بيانات الكود الأمريكي (ACI). مجلة العلوم الشاملة, 10(39), 2545-2555.
نرمين خليفة النعاس, & حليمة محمد القرضاوي. (2026). جدوى استخدام الطاقات المتجددة على ميزانية الدولة الليبية الحالية والمستقبلية. Al-Farooq Journal of Sciences, 2(2), 94-119.
م. إيمان بابلي. (2018). الوظيفة والتصميم في العمارة الداخلية. الدار للنشر والتوزيع.
Zorba, H., Alsaidi, L., & Mosle, S. (2018). Building simulation and energy management for Institute François–Nablus City.











