Esu - Projects - Green Mines Community

ESU95%   LAB.   Green Mines Community   (Egyptian Desert)   

 

 

 

Author:  Moamen El‐Sudany.  Partners:   Lecturer: Mahmoud Ramadan.  Architect: Ahmed Helmy.  ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 

Project Concept: 

This concept discusses the development of the Egyptian desert by utilizing the potentials for reclamation regions on the Delta’s borders and the fertile lands in the desert areas. The concept built upon the following themes; 1- development in reclamation regions in the desert, 2- agricultural based development, 3- combined utilization of renewable energy like bio-fuels and solar energy, 3adoption of VLS-PV systems in to account, 4- creation of new self-sufficient community in the desert with electrical export potentials by using VLS-PV systems.

Fig. Reclamation Regions on Delta borders.  Source: El‐Sudany., Holcim award, Middle‐East ,region, http://www.holcimfoundation.org

Project’s proposed Unit,  The proposed community unit ‘Green Mine Unit’ the name inspired from the Mine unit - that was used in Word war II in the desert- to work as wide-range dwelling in the center of agriculture pivotal unit system that used in the new reclamation regions. The unit is considered as dwelling and initial storage for the daily agricultural activities. It has storage, biomass sub-tank, cycle system, technical room for PV batteries, and other services.

Fig.   The form of the unit’s complex as a combined community. Source: http://www.advancedarchitecturecontest.org/results

Solar energy and bio-gas are the main energy sources for the unit, which using solar tracking system shadows the unit’s southern side, to decrease the direct incident solar radiation and convert it into energy. In addition, utilizes the agriculture residues to draw bio-fuels, like methane fuels. The author using (Earth Sheltered Building) techniques to keep the integration between the dwell and hard climatic conditions in the desert, and create trained local inhabitants to make their own materials and build their own buildings.

Community Form,  By aggregate units in hundreds or thousand complex; it will create small self-sufficient community that generates electrical energy and bio-fuels for the daily human and agricultural activities. The uniform shapes caused by the specific urban planning, the irrigated agricultural landscape with social structure provide this proposal with a special esthetic value. The planning is neatly structured to assure the most efficient use of land, with using simple natural materials and the earth sheltering technique to provide comfort in a thermal & physical sense, directs the project.

Fig. Solar Studies of the  Unit     Source: http://www.advancedarchi tecturecontest.org/results

Project Studied Issues,  a. Quantum chance and transferability   The project simply shows a vision of sustainable development in the desert, which represents 1/3 of the  world’s  surface.  New  forms  of  technology,  like  GIS,  have  given  us  the  opportunity  to  see  reality  from  new  perspectives,  hence  to  locate  our  environmental  and  urban  issues.  This  vision  concerns  the  development of desert like environments which are important and tough. Besides, it applies to any area  with similar circumstances, where societies have to be self dependent. 

b. Ethical standards and social quality     At the present time there are large social contradictions, primarily in the African and Arab world. These  gaps destabilize many of these societies by causing urbanization, while agricultural communities erode.  The aim is to create an agricultural society that contributes in solving these issues.   The  proposed  project  in  the  Egyptian  desert  is  building  new  societies  for  present  and  future  generations; self supplying societies that can be a future source of crops and energy.  

c. Ecological quality and energy conservation    The proposal has no option but to answer to the specific needs of a desert like environment. This implies  it  faces  tough  environmental  circumstances.  Creating  the  foundations  of  a  sustainable  development  inside the desert requires wise management of the resources as the society develops. To stand strong as  a  self  supplying  society  in  the  desert,  priority  lies  with  the  agricultural  areas  while  wind‐  and  solar  energy are the main source of energy and recycled materials are used for construction. New techniques  in watering will be used to preserve the limited water supplies. The agricultural civil society will depend  on the human recourses available in the local community in order to maintain the vulnerable ecological  structure the society relies on.  This affected the planning, maintenance and construction of urban society. Moreover; solar energy  cells can  be  made  of  high quality  sand‐silicone ‐  which is abundant in  the desert – and  transferred to  new industrial societies. 

d. Economic performance and compatibility  The idea of forming G‐mine societies is based on many steps and procedures. The most important one  being  its  self  sufficiency  in  small  scale  living  units  resulting  in  self  sufficiency  at  large,  depending  on  renewable  solar  energy  and  sustainable  agriculture,  and  each  unit  using  recyclable  agricultural  waste,  bio‐ thermal and biomass for energy.   Phase1:  governments  and  NGOs  financing  infrastructure  and  irrigation,  Further,  finding  solar  collectors for living units.  Phase2: improving the agriculture, watering and the main services depending on income from crops.  Phase3:  Improving  solar  energy  usage  and  locally  planting  new  cells  and  electricity  fields  for  solar  energy, using excessive energy for export.   Phase4: forming an industry whether based on agriculture or silicon sand solar cells. 

e. Contextual and aesthetic impact  The  uniform  shapes  caused  by  the  specific  urban  planning,  the  irrigated  agricultural  landscape  with  social structure provide this proposal with a special esthetic value. The planning is neatly structured to  assure the most efficient use of land. This combined with using simple natural materials and the earth  sheltering technique to provide comfort in a thermal&physical sense, directs the project. 

Benefits of choosing the Desert, By studying the arid Desert regions all over the world, we found out that most of these regions  are  concentrated  in  North  Africa  and  The  Middle  East.  In  which  these  regions  are  mostly  located in the Developing Countries,   Governments  in  these  countries  have  various  ideas  on  developing  these  deserts  in  terms  of  lacking  the  strategies  and  technology  needed.  An  example  of  that  was: “The Development Corridor”, elaborated by Prof. Farouk El Baz. His proposal focused on the development of the  Egyptian Western Desert.  Using  conventional  urban  development  ideas  might  be  uneconomic  for  connecting  these  deserts to the main service networks in their countries.   On the other hand using the self sufficiency strategy could be one of the most economic and  available systems for developing these regions. 

Abilities and obstacles:   The most notable abilities of this desert region are:   1 High quality and quantity of daily solar radiations.  2 Plenty of reclamation of land in these deserts for agriculture activities.  3 Strategic groundwater storages for agriculture activities.  4 High quality air forces in open areas and mountains.  5 High purity of silicon sand, used for solar technology manufacturing.  Obstacles:   1 2 3 4 5

Arid and hot climate.  New urbanism and architectural ideas needed to be integrated with the surroundings.  The isolation from the main services and networks in their countries.  The lack of social communities to create not only industries and investments but also  creating economic and social developments.  The interference of using renewable technological systems for energy sources. 

  “Agricultural reclamation regions” was selected to be the area of study and design proposal.  The location is considered the best of these regions to organize new agricultural communities  depending on self‐sufficient housing and energy resources.  In other terms there are some reclamation deserts lands that suffers from the danger of land  mines  which  deposits  from  the  World  WAR  П.  The  concept  of  “Green  Mines  community”  is  suggested to be the symbol of development idea.    However,  there  are  many  samples  of  these  agricultural  desert  regions  in  countries  like  Saudi  Arabia,  Egypt,  Israel  and  Qatar.  These  samples  were  studied  to  approach  the  urban  and  architectural community's idea Green Mines community (G Mines). 

The Building >>  Hassan Fathy’s building construction techniques were used to create vernacular dwelling and  adapting to the environmental resources and the abilities of the desert.  We used the ancient technique of construction methods and materials to obtain new desert  dwelling architectural technique with the use of (EARTH SHELTRED BUILDING)  That can promote integration between the houses and hard climatic conditions in the deserts,  and create trained local inhabitants to make their own materials and build their own buildings. 

About the Energy >>  Insulated Deserts>  Energy can be obtained from several ways in Green Mines community ( G Mines)    A‐ Solar Energy:  PV Cells + Collectors ‐‐‐‐ > Electricity ‐‐ Water treatment ‐ Heating water.    B – Biomass:  Alcohol Fermentation ‐‐‐‐ > Fuel alcohol (Ethanol that is used in internal combustion  engines as alternative fuel).  C ‐   Methane Gas  ‐‐‐‐ > by using Methane Generation Tanks (Gas from daily wastes  D – Using (4 R theory)  For control wastes ‐‐‐‐ > Reduction–Reuse–recycling ‐ Recovery