بررسی اطلاعات مصرف انرژی ساختمان ها
- شناسه خبر: 23910
- تاریخ و زمان ارسال: 10 دی 1400 ساعت 10:28
استفاده از انرژی جهانی
پیشبینیهای کنونی نشان میدهد که این روند رو به رشد ادامه دارد. انرژی استفاده شده توسط کشورهایی با اقتصادهای نوظهور (جنوبشرقی، شرق میانه، جنوب آمریکا و آفریقا) باعث رشد نرخ متوسط سالانه ۲/۳ درصد شدهاند و تا سال ۲۰۲۰ کشورهای توسعه یافته (شمال آمریکا، اروپای غربی، ژاپن، استرالیا و نیوزیلند) به طور متوسط از نرخ رو به رشد ۱/۱ درصد خواهند گذشت (شکل ۲). در بین این کشورها، چین توانسته در عرض تنها ۲۰ سال به دو برابر مصرف انرژی خود با متوسط نرخ رشد ۷/۳ درصد برسد که آمار قابل توجهی است (شکل۱).
نتایج جالبی از تحلیل روند شاخصهای اصلی انرژی جهان بین سالهای ۱۹۷۳ تا ۲۰۰۴ و (جدول۱) میتوان به دست آورد:
(۱) نرخ رشد جمعیت زیر نرخ رشد تولید ناخالص داخلی است که این نتیجه افزایش قابل توجه در سرانه درآمد شخصی و ثروت جهانی را نتیجه میدهد.
(۲) نرخ مصرف انرژی اولیه، رشد بالاتری از نرخ رشد جمعیت دارد که منجر به افزایش مقدار ۷/۱۵ درصد سرانه آن در ۳۰ سال گذشته شده است.
(۳) انتشار گاز CO2 در نرخ پایینتری از رشد مصرف انرژی قرار دارد و ۵ درصد افزایش در این دوره را نشان میدهد.
(۴) مصرف انرژی الکتریکی به طرز چشمگیری افزایش یافته است (بیش از ۵/۲ برابر) و منجر به افزایش ۱۸ درصدی مصرف انرژی نهایی شده است (۱۸درصد در سال ۲۰۰۴).
(۵) بازده بهرهبرداری از منابع انرژی، رابطه بین انرژی اولیه و نهایی را نشان میدهد که ۷ درصد کاهش یافته است، به خصوص با توجه به افزایش مصرف برق.
(۶) شدت انرژی اولیه و نهایی کاهش یافته، دلیل این امر آن است که نرخ رشد تولید ناخالص داخلی از مصرف انرژی بالاتر است که باعث بهبود در کل انرژی جهان شده است (شکل۲).
مصرف انرژی درساختمانها
مصرف انرژی نهایی معمولاً در ۳ بخش نشان داده میشود: صنعت، حمل و نقل و سایر بخشها که شامل کشاورزی، بخش خدمات و مسکونی میشود. این باعث میشود جمعآوری اطلاعات درباره مصرف انرژی تأسیسات مکانیکی و برقی ساختمانها به طرز زیادی مشکل باشد. به عنوان مثال، مصرف انرژی در ساختمانهای مسکونی، بخش کوچکی از خدمات در بخش کلیدی سوم را تشکیل میدهد. با توجه به اهمیت کلی آن در کشورهای توسعهیافته (با احتساب۲۰-۴۰ درصد از کل مصرف انرژی نهایی برای ساختمانها)، به اعتقاد ما باید مصرف انرژی در ساختمانها را به طور مستقل حساب کرد و به عنوان سومین بخش اصلی در نظر گرفت. در این صورت مصرف انرژی درساختمانها به ساختمانهای مسکونی و غیرمسکونی تفکیک میشود.
رشد جمعیت، افزایش خدمات ساختمانی و سطح آسایش، همراه با افزایش زمان صرف شده در داخل ساختمانها، مصرف انرژی در ساختمانها را به سطح حمل و نقل و صنعت افزایش داده است (جدول ۲)، به ویژه کاهش عمده مربوط به بخش صنعت است و رشد سایر بخشها به علت وجود ساختمانهاست.
جدول ۲٫ انرژی نهایی مصرفی به وسیله بخشهای مختلف
با نگاه به (شکل ۳) و (جدول ۳) برای مصرف انرژی ساختمان، ما نتیجه میگیریم:
(۱) مصرف انرژی ساختمانهای بریتانیا با نرخ ۵/۰ درصد در سال افزایش یافته که کمی پایینتر از منحنی مربوط به اروپا با نرخ ۵/۱ درصد است. در مقابل مصرف انرژی تأسیسات برقی و مکانیکی ساختمانها در اسپانیا با نرخ ۲/۴ درصد در سال افزایش یافته که بالاتر از نرخ اروپا و شمال آمریکا (۹/۱ درصد) است. دلایل این نتایج را میتوان در رشد اقتصادی، گسترش بخش ساختمانی و خدمات ساختمانی، به خصوص گرمایش و سرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) یافت.
۲) درسال ۲۰۰۴، مصرف ساختمانهای اتحادیه اروپا ۳۷ درصد از انرژی نهایی را شامل شده بود، بیشتر از بخش صنعت (۲۸ درصد) وحمل و نقل (۳۲ درصد). در انگلستان، نسبت مصرف انرژی در ساختمان (۳۹ درصد) و کمی بالاتر از آمار اروپاست. در مقابل، مطابق شکل برای ساختمانهای اسپانیا ۲۳ درصد است و انتظار میرود به طور زیادی بیشتر شود و مانند رشد اقتصادی به میانگین اروپا میل کند.
جدول ۳٫ بار انرژی مصرفی در ساختمانها
شکل ۳٫ انرژی مصرفی ساختمانها
گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC)
گسترش مصرف انرژی و انتشار گاز CO2 در محیط زیست، روشهای بهرهوری انرژی را اولویت سیاستهای انرژی در حال توسعه برای اکثر کشورها قرار داده است. یک مثال روشن، دستور عملکرد انرژی ساختمانهای اروپاست (EPBD) (3) به خصوص افزایش مصرف انرژی در سیستمهای HVAC قابل توجه است که در حال حاضر تقریباً به موازات افزایش تقاضا برای آسایش حرارتی است.
بیشترین انرژی نهایی استفاده شده مربوط به تأسیسات برقی و مکانیکی دو بخش مسکونی و غیرمسکونی است که شامل گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع میشود. برتری آن، زمانی که انرژی نهایی آن با بخشهای دیگر مقایسه شود، آشکار میشود. برای منازل مسکونی (جدول ۴) نشاندهنده حدود نیمی از مصرف انرژی بیش از دو برابر برای DHW است. برای ساختمانهای غیرمسکونی،IDEA مصرف انرژی HVAC را حدود ۴۸ درصد تخمین میزند که هنوز پایینتر از ۵۷ درصد در ایالات متحده آمریکا و مشابه آمار منابع دیگر است [۵]. در سطح اروپا، بار HVAC ناشناخته است. با این حال، بسیاری از منابع، افزایش قابل توجه در استفاده از تهویه هوا را نشان میدهند. به ویژه در کشورهای جنوبی اروپا (مشترکان اسپانیا و ایتالیا برای بیش از ۵۰ درصد از بازار اروپا)، مشکلات جدی در تأمین دوره اوج پدید میآورد. در اروپا، اطلاعات به وجود آمده توسط دولت در سطح منطقهای، ملی یا محلی برای برنامهریزی مؤثر سیاستهای انرژی ساختمان در آینده ناکافی است. تحلیل توسط بخشها، مانند کسانی که EIA برای ساختمانهای مسکونی[۶] و ساختمانهای تجاری [۷] ایجاد میکنند، باید توسط دولت شناسایی شود، به طوری که یک پایگاه داده جامع از ساختمان موجود (نوع، منطقه، محل، سن، و غیره) و پارامترهای انرژی (مصرف، مصارف سوخت، اتمام انرژی نهایی، و غیره) میتواند پایهای برای برنامهریزیهای آینده باشد. مصرف HVAC در کشورهای توسعهیافته نیمی از مصرف انرژی در ساختمانها و یک پنجم از کل مصرف انرژی ملی را شامل میشود. علاوه بر این، پیشبینیها نشان میدهد رشد عظیم مصرف انرژی و منطقه ذکر شده اتحادیه اروپا [۹] درطول ۱۵ سال آینده، در حدود ۵۰ درصد افزایش خواهد یافت.
ساختمانهای غیر مسکونی
در ساختمانهای غیرمسکونی، نوع استفاده و فعالیت تأثیر بزرگی در کیفیت و کمیت خدمات مورد نیاز انرژی به وجود میآورد. با این حال، اطلاعات توسط چند منبع ارائه شده است و اتفاق نظری روی طبقهبندی جهانی وجود ندارد که باعث میشود تحلیل بسیار دشوار گردد. بعد از اینکه چند منبع بازبینی شد، به تعدادی نتیجهگیری کلی میتوان رسید:
(۱) دفاتر و مغازهها بیش از ۵۰ درصد از کل مصرف انرژی ساختمانهای غیرمسکونی را دارا هستند. در جدول ۵ میزان مصرف انرژی تأسیسات برقی و مکانیکی هتلها، رستورانها، بیمارستانها و مدارس ارائه شده است.
جدول ۵٫ انرژی مصرفی به وسیله ساختمانهای بخش تجاری
(۲) تهویه مطبوع با بار مصرفی ۵۰ درصد بیشترین مقدار مصرف را دارد و روشنایی با میزان مصرفی ۱۵ درصد و لوازم الکتریکی با ۱۰درصد بعد از تهویه مطبوع قرار گرفتهاند.
ساختمانهای اداری
در بخش تجاری، ساختمانهای اداری و مغازهها، آنهایی که بیشترین مصرف و CO2 تولیدی را دارند، موجود هستند. مشترکان اداری ایالات متحده آمریکا ۱۷ درصد از کل مناطق غیرمسکونی را شامل میشوند و تقریباً ۱۸ درصد از مصرف انرژی، معادل است با ۲/۳ درصد از کل مصرف انرژی. در اسپانیا، ساختمانهای اداری، یک سوم مصرف انرژی بخش تجاری و تقریباً ۷/۲ درصد از کل انرژی مصرف شده را به خود اختصاص دادهاند و در انگلستان مصرف انرژی ساختمانهای اداری، ۱۷ درصد از مصرف انرژی بخش تجاری و ۲ درصد از کل انرژی مصرفی است. بنابراین، بهتر است تحلیل تجاری ساختمانهای اداری را آغاز کنیم:
(۱) افزایش قابل توجه ساخت ساختمانهای اداری به علت رونق اقتصادی با رشد کسب و کار در حومه شهرها. در طول سالهای ۱۹۹۰-۲۰۰۰، ۳/۹ میلیون مترمربع ساختوساز در اسپانیا بدون هیچ اطلاعاتی از مناطق ساخته شده، انجام شد. در ایالات متحده آمریکا سرانه میزان ساختوساز برای هر نفر ۴ مترمربع و در اروپا این رقم برای هر نفر ۲ مترمربع است. در انگلستان و بین سالهای ۲۰۰۰ و ۲۰۰۵ مساحت ادارهها ۴ درصد افزایش داشته است.
(۲) میزان روشنایی مورد نیاز، تجهیزات مصرفی IT و سطح تهویه به طور پیوسته افزایش یافته است. دراسپانیا، بیش از ۹۰ درصد شرکتها از تجهیزات IT استفاده میکنند.
جدول ۶٫ شدت انرژی مصرفی به وسیله انواع ساختمانها در ایالات متحده آمریکا
نتیجهگیری
انرژی مصرفی در ساختمانهای کشورهای توسعهیافته ۲۰ درصد تا ۴۰ درصد کل مصرف انرژی را شامل میشود و بالاتر از مقدار مصرف انرژی در بخش صنعت و حمل و نقل اروپا و آمریکاست. با این حال، اطلاعات موجود، ناکافی و متناسب با اهمیتشان نیست. انرژی مصرفی در ساختمانها به عنوان بخش مستقل در نظر گرفته نشده است و نبود دادههای سازگار باعث شده درک تغییرات اساسی مصرف انرژی در این بخش دشوار باشد. ضروری است که اطلاعات جامعی برای انرژی ساختمان به وجود بیاید تا تحلیل مناسب و مؤثر در برنامهریزی سیاست انرژی برای آینده امکانپذیر شود. در این رابطه، مطالعات وسیع توسط EIAدر مصرف انرژی ساختمانهای مسکونی و تجاری در ایالات متحده آمریکا یک مرجع با ارزش است. گسترش مصرف انرژی و انتشار گاز CO2 در محیط زیست، روشهای بهرهوری انرژی را اولویتی برای سیاستهای انرژی در حال توسعه، مقررات جدید ساختمان و برنامه صدور گواهینامه به وجود آورده است. با افزایش تقاضا برای آسایش حرارتی، سیستمهای تهویه مطبوع (و مصرف انرژی وابسته به آن) یک ویژگی غیر قابل اجتناب است، با احتساب تقریباً نیمی از انرژی مصرف شده در ساختمانها و حدود ۱۰-۲۰ درصد از کل مصرف انرژی در کشورهای توسعهیافته تبدیل شدهاند. روند رو به رشد مصرف انرژی در ساختمان در طول سالهای آینده با توجه به رشد منطقه و نیازهای انرژی مرتبط تا زمانی که اتمام منابع زیست محیطی یا رکود اقتصادی فرصت بدهد، ادامه دارد. ابتکار بخش خصوصی همراه با مداخله دولت از طریق ارتقای بهرهوری انرژی باعث به وجود آمدن فناوریهای جدید برای تولید انرژی، محدود کردن مصرف انرژی و بالا بردن آگاهی اجتماعی در استفاده منطقی از انرژی به منظور امکانپذیر شدن انرژی پایدار در آینده شده است.
/پایان
