با بهره­گیری از انرژی­های تجدیدپذیر نوین و تکنیک­های هوشمندسازی و بررسی میزان اثربخشی با نرم ­افزار e_QUEST (قسمت اول)

اسلام هشتری، دانشجوی کارشناسی ارشد، مؤسسه آموزش عالی راغب اصفهانی

مهدی نیرومند ، استادیار دانشگاه اصفهان

 

مقدمه:

مهم­ترین دلیل توسعه جنبش ساخت­و­ساز سبز، افزایش شدید قیمت نفت در دهه ۱۹۷۰میلادی و به وجود آمدن شوک بحران انرژی است. کاهش انرژی‌های فسیلی و کمبود منابع طبیعی، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و … ، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را ضروری نمود.

در کشور آمریکا، فرمان قانون سیاست انرژی در سال ۲۰۰۵ قانونی شد که موجب کاهش مالیات مالکانی می‌شود که می‌توانند استفاده از تغییرات کارآمد انرژی، همچون صفحات خورشیدی و دیگر وسایل انرژی خورشیدی را در خانه ­هایشان نشان دهند.

در ﺣﺎل ﺣﺎﺿﺮ متأسفانه بهینه‌سازی ﻣﺼﺮف اﻧﺮژی، صرفه‌جویی و کاربرد اﻧﺮژی‌های تجدیدپذیر ﻧﻘـﺶ ناچیزی را در ﻓﺮﻫﻨـﮓ ﺳـﺎختمانی کشورمان دارد.

یک ساختمان سبز با توجه به میزان سازگاری با محیط زیست و فناوری­های آن می­تواند یک ساختمان انرژی صفر (یا نزدیک صفر) یا خانه­ای همراه با تولید انرژی باشد. یک خانه  انرژی صفر که با  ZNE و NZEB  شناخته می­شود، انرژی مصرف نمی­کند و آزادسازی کربن نیز ندارد.

ساختمان­هایی که در طول یک سال، انرژی تولیدی­شان از مصرفی­شان بیشتر است، ساختمان­های انرژی پلاس نامیده می­شوند. همچنین خانه­هایی که مصرف انرژی آنها نزدیک به صفر است، ساختمان­های با انرژی نزدیک به صفر یا خانه­های با انرژی بسیارکم  نامیده می­شوند.

استفاده بهینه از انرژی خورشیدی، طراحی موقعیت پنجره‌ها، وجوه ساختمان، ایوان‌ها، سایبان‌ها و درخت‌ها به جهت بیشترین بهره‌برداری، در این ساختمان‌ها مورد توجه قرار دارد. توجه به باد و تأثیر آن بر ساختمان، با توجه به اقلیم موجود در طراحی‌ها بسیار مؤثر می‌باشد. استفاده از فضای سبز روی بام ساختمان و استفاده از مصالح بازیافتی یا قابل بازیافت در ساختمان از جمله راهکارهای مؤثر در این بخش است. یک ساختمان سبز باید علاوه بر تأمین احتیاجات ساکنین آن، سلامتی، رضایت و خشنودی، بهره‌وری و نشاط ساکنین خود را برآورده نماید.

لازم به ذکر است تاکنون تحقیقات و بررسی­های زیادی درخصوص ساختمان سبز، ساختمان هوشمند و انرژی­های تجدیدپذیر به صورت مجزا در سطوح مختلف ملی و بین­ لمللی صورت گرفته است، لیکن به ندرت تحقیق کاملی در خصوص ترکیب و کاربرد هر سه موضوع در یک ساختمان انجام شده است. لذا در این مقاله، ترکیب ساختمان سبز، ساختمان هوشمند و استفاده از انواع مختلف انرژی­های تجدیدپذیر، توأمان و در راستای کاهش حداکثری مصرف انرژی و براساس واقعیت­ها و وضعیت کنونی ساخت­وساز در کشورمان و به دور از رؤیاپردازی، یک ساختمان مسکونی با ۵ سقف (یک زیرزمین به صورت پارکینگ، همکف و سه طبقه بالای آن به صورت مسکونی، با مساحت ۱۵۰ مترمربع در هر طبقه و مجموع ۷۵۰ متر مربع زیربنا) در شهر اصفهان مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است.

 

الزامات و ضوابط ملی و بین­ المللی کاهش مصرف انرژی

الف- مصوبه هیأت محترم وزیران در خصوص آیین­نامه اجرایی صرفه‌جویی مصرف انرژی در ساختمان‌ها در جلسه مورخ ۳۰/۷/۹۶، با هدف صرفه‌جویی مصرف انرژی در ساختمان‌ها از طریق جهت‌گیری به سوی ساختمان سبز و ارتقای بهره‌وری انرژی و کاهش آلاینده‌های زیست محیطی.

ب- قانون اصلاح الگوی مصرف انرژی، مشتمل بر ۷۵ ماده و ۲۰ تبصره در ۱۲ فصل، مصوب ۴/۱۲/۸۹ مجلس شورای اسلامی.

پ- مبحث ۱۹ مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال ۱۳۸۹ تهیه شده توسط دفتر تدوین مقررات ملی ساختمان.

ت- استاندارد جهانی LEED که مربوط به مدیریت انرژی و طراحی اقلیمی بوده و یک برنامه برای ساختمان­های سبز است که از سال ۱۹۹۴ میلادی در انجمن ساختمان سبز ایالات متحده آمریکا ارائه شد. این استاندارد در صورتی که ساختمان موفق به اخذ امتیازهای لازم گردد، منتج به صدور گواهینامه در چهار سطح گواهینامه LEED (حداقل امتیاز)؛ سطح نقره­ای، سطح طلایی و سطح پلاتینی می­گردد.

ث- سیستم رتبه­بندی BREEAM که در حقیقت متداول­ترین سامانه جهت ارزیابی میزان پایداری انواع ساختمان­ها در انگلستان است.

این سامانه، ساختمان ­ها را براساس نوع کاربری در ۸ گروه شامل مسکونی، اداری، تجاری، آموزشی، صنعتی، درمانی، دادگاه و زندان جای می­دهد و دارای سطوح زیر می­باشد:

۱- قابل­قبول با پیش­نیاز حداقل ۱۰ درصد امتیازات.

۲- تأیید شده با پیش­نیاز حداقل ۲۵ درصد امتیازات.

۳- خوب با پیش­نیاز حداقل ۴۰ درصد از امتیازات.

۴- خیلی خوب با پیش­نیاز حداقل ۵۵ درصد از امتیازات.

۵- عالی با پیش­نیاز حداقل ۷۰ درصد از امتیازات.

۶- بسیار عالی با پیش­نیاز حداقل ۸۵ درصد از امتیازات.

از جمله دیگر استانداردها در این خصوص، می­توان به استاندارد IECC ، ISO 50001، EN16001 اشاره نمود.

 

اصول کلی و توصیه ­ها در زمینه طراحی ساختمان:

طراحی معماری ساختمان باید سازگار با اقلیم باشد تا ساختمان از شرایط و امکان­های مطلوب طبیعی بهره­گیری نماید و در برابر شرایط نامطلوب اقلیمی محافظت گردد. این رویکرد در طراحی معماری ساختمان موجب می­شود مقدار انرژی مورد نیاز برای تأمین شرایط آسایش حرارتی به حداقل برسد و بخشی از آن از طریق طبیعی فراهم گردد. علاوه بر عایق­کاری حرارتی، برخی از تدابیر مؤثر در بهره­گیری از انرژی­های طبیعی در ساختمان عبارتند از:

– جهت­گیری ساختمان

– حجم و فرم کلی ساختمان

– جانمایی فضاهای داخلی

– جدارهای نورگذر

– سایبان­ها

– اینرسی حرارتی جدارها

– تهویه طبیعی و…

برخی از دیگر تدابیر عبارتند از:

– بهره­گیری بهینه از روشنایی طبیعی و مصنوعی

– استفاده از سیستم مرکزی گرمایش و سرمایش پربازده

– استفاده از بام سبز

– استفاده از سنسورهای مختلف و…

 

ادامه دارد… .