JES: Journal of Engineering Sciences (Nov 2023)
The effect of urban pattern in new urban expansion areas in desert communities on thermal comfort: a case study of the city of Farafra تأثير النمط العمراني بمناطق الامتدادات العمرانية الجديدة في التجمعات الصحراوية على الراحة الحرارية: دراسة حالة مدينة الفرافرة
Abstract
In hot arid areas, urban development is influenced by the climatic environment, as it imposes an objective standard that is reflected in the urban pattern that occupies the site, ignoring climate variables and importing urban patterns that are incompatible with desert communities, which could lead to project failure, as it was observed that the urban pattern in urban expansion areas did not take environmental requirements into account. Although the plan has not yet been implemented, the hot arid climate conditions in Farafra necessitate investigating the compatibility of the built environment from a thermal environmental aspect as a prospective intervention opportunity. The applied research focuses on evaluating the efficiency of the urban pattern from an environmental aspect at a height of 1.5 m. To improve the accuracy of the analysis, the study area was divided into several domains, and it was simulated on a grid domain of varying sizes based on its spatial urban characteristics, with a grid size of 3.5 m on the x, y, and z axes in the ENVI-met v4 program, and measurements were taken during the peak thermal period on August 26, 2023. To get reliable simulation data for a 24-hour period, the digital indicators revealed that the research region typically fell into the thermal comfort range, apart from the time from 9 a.m. to 6 p.m. in the thermal heat stress range, when the thermal comfort index ranges (PMV = 2:3). It was documented. The largest thermal extreme heat stress occurs between 11 a.m. and 4 p.m., and it ranges (PMV = 3:4.5), which is beyond the thermal range, indicating a high PMV index during the time when activities and work are performed. At the conclusion of the study, a set of recommendations for design and planning in urban growth zones in hot, dry desert cities was developed. تختلف التنمية العمرانية تبعاً لاختلاف طبيعية البيئة المناخية بالمناطق الحارة الجافة حيث تفرض معطيات تنعكس على تشكيل النمط العمراني للموقع وتجاهل العوامل المناخية واستيراد تشكيلات عمرانية غير متوائمة مع المجتمعات الصحراوية يمكن ان تؤدى الى فشل المشروع، حيث يلاحظ أن النمط العمراني بمناطق الامتدادات العمرانية لم يراعى المعايير البيئية للظروف المناخية الحارة الجافة بمدينة الفرافرة، مما يتطلب اختبار مدى توافق النمط العمراني من المنظور البيئي الحراري كفرصة لإمكانية التدخل حيث لم ينفذ المخطط بعد، شملت الدراسة التطبيقية اختبار كفاءة النمط العمراني من المنظور البيئي وتم اجراء المحاكاة للمتغيرات البيئية على ارتفاع 1.5م، وقسمت منطقة الدراسة إلى عدة نطاقات لزيادة دقة التحليل وتمت محاكاتها على مجال شبكي بأحجام متفاوتة حسب خصائصها العمرانية المكانية وبحجم شبكي 3.5م على المحاور x,y,z في برنامج ENVI-met v4، وقد اخذت القياسات خلال فترة الذروة الحرارية يوم 26 بشهر أغسطس 2023 من اجل الحصول على بيانات محاكاة دقيقة لمدة 24 ساعة، وتوصلت المؤشرات الرقمية إلي وقوع منطقة الدراسة بشكل عام في نطاق الراحة الحرارية ماعدا الفترة من 9 صباحاً الى 6 مساءً في نطاق الاجهاد الحرارى حيث تتراوح مؤشر الراحة الحرارية (PMV=2:3) وسجل أعلى إجهاد حرارى شديد في الفترة 11 صباحاً الى 4 مساءً وتراوح (PMV=3:4.5) وهو خارج المدى الحراري مما يتضح ارتفاع مؤشر PMV في أكثر توقيت الذى يتم فيه ممارسة الأنشطة والاعمال، ومن ثم الوصول في نهاية البحث لمجموعة من التوصيات الخاصة بالتصميم والتخطيط بمناطق الامتدادات العمرانية للتجمعات الصحراوية الحارة الجافة.
Keywords
