امتثال الغلاف الخارجي للمبنى أرخص قرارات الطاقة في المشروع، وأكثرها تأخيرًا في الاتخاذ. فحين يصل تجميع الجدار إلى التسعير يكون التوجيه قد ثُبِّت، ونسبة الزجاج قد ثُبِّتت، ولا يبقى متغيّر إلا سماكة العزل، وهي أغلى طريقة لشراء قيمة U.
هذه مذكرة عملية عمّا يطلبه كودا الطاقة السعوديان، وكيف يُنتَج الرقم، وأين تفترق القيمة المحسوبة عن القيمة المنفَّذة.
أي كود ينطبق
- SBC 601، الكود السعودي لترشيد الطاقة، للمباني عدا السكنية منخفضة الارتفاع. وهو الذي يحكم مبنى مكاتب أو مستشفى أو مصنعًا أو مركزًا تجاريًّا.
- SBC 602، الكود السعودي لترشيد الطاقة، السكني: المباني السكنية منخفضة الارتفاع، ثلاثة طوابق أو أقل فوق منسوب الأرض.
- وعليه فإن عمارة سكنية من أربعة طوابق تُعدّ مبنى خاضعًا لـ SBC 601، وهو ما يفاجئ الناس أكثر مما ينبغي.
أصبح إصدار 2024 من منظومة كود البناء السعودي إلزاميًّا في 30 يونيو 2025، بعد فترة انتقالية ظل خلالها الإصدار السابق ساريًا.
قيمة U حساب، لا رقم في داتا شيت
معامل انتقال الحرارة للمنظومة هي مقلوب مقاومتها الحرارية الكلية، والمقاومة الكلية تشمل طبقتَي سطح لا علاقة لهما بالمواد التي حدَّدتها.
المقاومة الكلية RT هي مجموع مقاومة السطح الداخلي، وسماكة كل طبقة مقسومة على موصليتها، ومقاومة أي تجويف هوائي، ومقاومة السطح الخارجي. وتعتمد مقاومتا السطح على اتجاه سريان الحرارة، ولذلك لا يتساوى سقف وجدار متطابقا التركيب في قيمة U.
| اتجاه سريان الحرارة | العنصر | Rsi (m²K/W) | Rse (m²K/W) |
|---|---|---|---|
| أفقي (±30°) | جدار، نافذة | 0.13 | 0.04 |
| إلى أعلى | سقف | 0.10 | 0.04 |
| إلى أسفل | أرضية | 0.17 | 0.04 |
نتيجتان عمليتان. الأولى: قيمة R لألواح المورِّد طبقةٌ لا تجميع، والتجميع دائمًا أسوأ. والثانية: مقاومتا السطح ثابتتان عند 0.17 m²K/W في الجدار مهما بنيت، ولذلك تنخفض القيمة الحدّية للعزل كلما ازداد سُمك الجدار: فالسنتيمتر العاشر يشتري أقل بكثير من الثاني.
ثلاث طرق للامتثال
يتبع كودا الطاقة السعوديان بنية ASHRAE 90.1، الذي يُنظَّم قسم الغلاف فيه بالطريقة نفسها، واختيار الطريق قرار تجاري بقدر ما هو تقني.
| الطريق | موضعه في ASHRAE 90.1-2022 | متى يُسلَك |
|---|---|---|
| بريسكريبتيف | البند 5.5، مع جداول المناطق المناخية 5.5.0 إلى 5.5.8 | كتلة بسيطة، ونسبة زجاج تقليدية، ولا رغبة في النمذجة. |
| مقايضة الغلاف | البند 5.6 | عنصر واحد لا يستطيع تحقيق الجدول، واجهة مميزة أو منور، وعنصر آخر يستطيع تجاوزه. |
| أداء المبنى ككل | الملحق G، طريقة تقييم الأداء | مبنى معقّد، أو تقديم لتقييم أخضر يحتاج النموذج أصلًا. |
والأحكام الإلزامية هي الموضع الذي تُخفق فيه المشاريع في المراجعة غالبًا، لأنها لا تتعلق بأرقام الأداء أصلًا، فمتطلب الحاجز الهوائي المستمر في البند 5.4.3.2 متطلب تنفيذي، يتحقق أو لا يتحقق في الموقع.
أين تفترق قيمة U المحسوبة عن المنفَّذة
تفترض قيمة U أحادية البُعد أن الطبقات مستمرة. وفي الجدار الحقيقي ليست كذلك: فكل حافة بلاطة، وكل عمود، وكل دروة، وكل جانب فتحة نافذة، وكل كتيفة تخترق العزل، جسرٌ حراري، والحرارة التي تعبره ليست في الحساب.
يتضمن ASHRAE 90.1-2022 حكمًا للجسور الحرارية في البند 5.5.5. أما إن كان إصدار SBC المعتمَد في مشروعك يحمل متطلبًا مكافئًا فأمر يُتحقَّق منه من نصّ الكود لا يُفترض، لكن الفيزياء لا تنتظر البند. فتفصيل الدروة بامتداد خرساني غير مقطوع سيفقد الحرارة سواء طُلب حسابه أم لم يُطلب.
- ارسم خط العزل على مقطع وتتبَّعه بالقلم دون أن ترفعه. وحيثما رفعته فذاك جسر حراري، وهو تفصيل على أحدهم أن يحلّه.
- عُدَّ البراكيتات. فمنظومة تثبيت الرين سكرين قد تحمل مئات الاختراقات النقطية للواجهة الواحدة، وأثرها مجتمعةً تصحيحٌ لقيمة U لا خطأ تقريب.
- اطلب تفاصيل الوصلات في الوقت نفسه الذي تطلب فيه تجميع الجدار. فقيمة U محسوبة من تجميع بلا وصلات هي حساب عن جدار بلا أركان.
- تحقَّق في الموقع. فالتصوير الحراري واختبار إحكام الهواء يقيسان ما نُفِّذ؛ أما الحساب فلم يصف يومًا إلا ما رُسم.
أين تقع التقييمات الخضراء من هذا كله
الامتثال لكود الطاقة أرضية لا نقطة تقييم. فتقييم LEED v5 مفتوح الآن للتسجيل، وسيُغلق LEED v4 وv4.1 أمام التسجيلات الجديدة في 30 يونيو 2027، ليصبح v5 بعدها مسار المشاريع الجديدة. أما مُستدام فيُحيل إلى الكود السعودي في المتطلبات الأساسية ويطلب أداءً يتجاوزها. وفي المنظومتين لا يُقيَّم الغلاف بمفرده، بل يُقيَّم عبر نموذج الطاقة، ما يعني أن قرارات الغلاف والنمذجة يجب أن تُتخذ معًا في المرحلة المفاهيمية، لا بالتتابع.
أسئلة تُطرح هنا
مبنانا أربعة طوابق من الشقق السكنية. أي كود ينطبق؟
SBC 601. فـ SBC 602 يغطي السكني منخفض الارتفاع، ثلاثة طوابق أو أقل فوق منسوب الأرض، وعليه فإن عمارة سكنية من أربعة طوابق تخضع للكود غير السكني. تأكَّد من عدد الطوابق كما يعرّفه الكود لا كما يُسوَّق، قبل تحديد الغلاف.
هل يمكن استخدام قيمة R من الشركة المصنِّعة للعزل لإثبات الامتثال؟
ليست وحدها. فحدود الكود على التجميع، والتجميع يشمل مقاومتَي السطح والطبقات الإنشائية وأي تجويف، وكذلك، حيث يُطلب، تصحيحًا للجسور الحرارية. احسب التجميع وفق ISO 6946 واذكر قيم الموصلية الحرارية التي استخدمتها لكل طبقة.
المعماري يريد زجاجًا أكثر مما يسمح به جدول البريسكريبتيف. ما الخيارات؟
ثلاثة. تحسين الزجاج حتى يفي بالجدول. أو سلوك مسار مقايضة الغلاف وشراء الزجاج بجدار أو سقف أفضل. أو الانتقال إلى نمذجة أداء المبنى ككل، حيث يُقايَض الزجاج بكل ما في المبنى بما فيه كفاءات الأنظمة. والثالث أوسع الخيارات وأكثرها عملًا، وهو غالبًا جارٍ أصلًا إذا كان المشروع يسعى إلى تقييم أخضر.
كم تكلّفنا الجسور الحرارية فعلًا؟
يعتمد كليًّا على التفاصيل، وهذا هو الجواب الصادق والمفيد معًا: إنه رقم يُحسَب لكل وصلة وفق ISO 10211، أو يُقدَّر من القيم الافتراضية في ISO 14683، ثم يُجمَع على الأطوال في الواجهة. وفي رين سكرين كثيف البراكيتات أو حافة بلاطة خرسانية مستمرة، يكون التصحيح كبيرًا بما يكفي لنقل التجميع من ممتثل إلى غير ممتثل بمفرده.
