بخشی از مقاله
چکیده
امروزه در کشور انگلیس، با توجه به این که انرژی بالایی در ساختمان ها به مصرف می رسد توجه به بازدهی آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این در حالیست که شواهد نشانگر آن است که هم اکنون امکانات زیادی در بهینه سازی مصرف انرژی در شهرهای بزرگی مانند منچستر تعبیه شده است. در این مقاله فن آوری های متعددی که هم اکنون در ساختمان های این شهر به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی به کار می رود معرفی می گردند .
امکاناتی مانند دیوار های خلاقانه ، چیدمان دیوارهای بیرونی و عایق های خارجی، عایق بندی حرارتی پنجره ها، استفاده از انرژی خورشیدی، ذخیره سازی گرما و بازیابی آن و هم چنین استفاده از نور به عنوان یک فن آوری جدید . بر این اساس ، در این مقاله پیشنهاداتی به منظور بهره وری مطلوب از انرژی در ساختمان ها ارائه می گردد. هم چنین راهکارهایی نیز در خصوص حفظ انرژی و افزایش آن در ساختمان های موجود در ایران، که بر اساس فن آوری های نوین تدوین شده ، ارائه می گردد.
امکان سنجی بهره وری انرژی در ساختمان
.1,1 بیش از 90 ساختمان های شهر منچستر در بهینه سازی مصرف انرژی وضعیت مطلوبی دارند . چشم انداز وضعیت مصرف انرژی در ساختمان های شهر منچستر - به عنوان دومین شهر پر جمعیت انگلستان - بسیار خوش بینانه است. آمارها بیانگر آن است که در این شهر ، ساختمان های موجود در مناطق شهری و حومه آن پوششی به مساحت بیش از 115/65کیلومتر مربع 45 - مایل مربع - را به خود اختصاص داده است . با این حال استفاده از تکنولوژی های جدید این امکان را برای مهندسان فراهم آورده است که %90 ساختمان های این شهر در حالی که کمترین میزان سوخت را مصرف می کنند ، از بیشترین مقدار انرژی بهره مند شوند .
در ساختمان های این شهر میزان مصرف گرمایش و سرمایش، حدود یک سوم کشورها توسعه یافته با شرایط آب و هوایی مشابه است. این در حالیست که آمارها بیانگر این واقعیت است که کل مصرف انرژی در ساختمان های شهر منچستر ، در حال کاهش است و سال به سال در این شهر حدود 3 مصرف انرژی کاهش می یابد .[1] به بیانی چنانچه این روند ادامه یابد ، انتظار می رود که مصرف سوخت این شهر در سال 2020 رقمی معادل %24 کاهش پیدا کند . و این موفقیت مرهون استفاده از تکنولوژی های نوین در مهندسی عمران است .
.2,1 بهره وری مطلوب انرژی و توسعه شهری
بی شک چنانچه در ساخت و سازهای ساختمان های مسکونی و عمومی فاکتورهایی مانند رشد اصولی ساختمان ها، طراحی مناسب ورودی ها و خروجی ها ، اصلاح مصرف انرژی در سیستم هوای فشرده ، استفاده از سیستم های مطلوب روشنایی ، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و بهره مندی از عایق های حرارتی مد نظر قرار گیرد ، باعث می شود میزان زباله و آلودگی های زیست- محیطی به شکل چشمگیری کاهش پیدا کند و گاز های گلخانه ای که هم اکنون سیاره زیست انسان را به شدت تهدید می کند نیز کاهش یابد .
این در حالیست که بر اساس نوسان غلظت گاز دی اکسید کربن در گذشته و اندازهگیریهای لایههای یخی قطب شمال، این مسئله به طور گستردهای پذیرفته میشود که در سال 1900، سطوح جوی منو اکسید کربن در حدود 280 میکرو L/L بودهاست . و نیز معلوم گردیده که طی 10000سال گذشته، مقادیر غلظت منو اکسید کربن در اندازههایی بین 260و 280 میکروL/L باقیماندهاند. در حالی که از شروع سال 1900، مقادیر گازهای گلخانهای افزایش یافتهاست. به طوری که بیشترین افزایش در میزان دی اکسید کربن پس از سال 1945 - توسعه شهر نشینی و پایان جنگ جهانی دوم - اتفاق افتادهاست.[2]
.3,1 بهره وری مطلوب انرژی و پتانسیل های موجود در ساختمان
یکی از عوامل موفقیت مهندسان عمران در بهینه سازی مصرف انرژی در شهر منچستر ، استفاده آنان از پتانسیل های موجود در ساختمان ها است . پیش بینی می شود که تا سال 2020، استفاده مناسب از امکانات ساختمان ها در این شهر در مصرف 335 میلیون تن زغال سنگ صرفه جویی به بار خواهد آورد ، که این میزان سوخت معادل 80 میلیون کیلووات ساعت برق خواهد.[2] این آمار ها توجه مهندسان و طراحان شهری را به بهره وری انرژی ساختمان ها جلب کرد. هم اکنون - 2014 - مهندسان عمران در شهر منچستر شروع به تدوین استانداردها و طراحی مدلی برای نیل به کسب بالاترین میزان انرژی از کمترین منابع در ساختمان ها نموده اند.
این استانداردها در آوریل 2015 طی دستورالعملی از سوی دفتر شورای دولتی مستقر در شهرداری منچستر اجباری شده است . اهم این دستورالعمل مبتنی بر مواردی هم چون تقویت و نوآوری در دیوارهای بیرونی ، استفاده از مصالح و موادی که بتواند در صرفه جویی انرژی ساختمان ها موثر واقع شود و اجرای روش های خلاقانه در تکنولوژی بتن می باشد . بی شک بر اساس آمارها به کارگیری این روش ها ، مقدار متنابهی - حدود 100 هزار پوند - آب و مواد را در ساخت و ساز ساختمان ها صرفه جویی کرده است .[6]
.2 نمونه هایی از بهره وری انرژی
.2,1 نمونه هایی از بهره وری انرژی در ساختمان های شهر منچستر
گزارشاتی که توسط گروه بازرسی اجرای ساختمان ها در سال 2014 ارائه شده است موید آن است که بهروری از انرژی در ساختمان های مسکونی شهر منچستر به طرز قابل توجهی رضایت بخش بوده است . هم اکنون استفاده از آب گرم و انرژی خورشیدی به طور گسترده ای در ساخت و سازهای این شهر به کار می رود . - به طوری که در سال 2013 حداقل در 60 پروژه بزرگ مسکونی ، از آب گرم و انرژی خورشیدی به منظور تامین انرژی مورد نیاز استفاده شده است - .[2]
هم چنین گزارشات بیانگر آنست که نوآوری و اصلاح مواد تشکیل دهنده دیوار های بیرونی در ساختمان ها ی این شهر در مقایسه با ساختمان های معمولی، موجب کارآمدی آن ها درمصرف انرژی شده است . این اقدامات باعث می شود که تفاوت دمای داخلی ساختمان با دمای بیرونی محسوس و استفاده از تهویه مطبوع تا حد زیادی کاهش ، و انرژی مصرفی به یک سوم کاهش یابد. در این شهر با لحاظ نمودن استاندارهای لازم از سوی مهندسان ، حتی در زمستان دمای داخلی ساختمان با کمترین مصرف سوخت به بالای 18 درجه سانتیگراد می رسد.
بنابراین در محاسبات اعداد و ارقام می توان نتیجه گرفت که صرفه جویی در این مقدار مصرف انرژی هر ساله 350 هزار پوند و یا به بیانی دیگر 1/22 میلیون تن زغال سنگ صرفه جویی اقتصادی در بر دارد . به طوری که هم اکنون - 2015 - هر خانواده ساکن در این شهر نسبت به سال 1990 سوختی معادل 3 کلیو گرم زغال سنگ کمتر مصرف می کند .
.2,2 نمونه هایی از بهره وری مصرف انرژی در اروپا
امروزه مهندسان اروپایی فن آوری مناسبی را در بتن به عمل آورده اند که باعث صرفه جویی در انرژی می شود . هم چنین فن آوری بهینه در عایق دیوار های بیرونی و استفاده از مواد پلی استایرن دوپ شده با گرافیت مناسب موجب می شود که عملکرد مناسبتری در عایق حرارتی را شاهد باشیم . نتایج بسیاری از آزمایشات نشانگر آنست که عایق های پلی استایرن دوپ شده در دیوارهای خارجی تا ضخامت 20 سانتی متر، و در سقف ها تا ضخامت 29 سانتی متر، عایق های بسیار خوبی در حفظ انرژی محسوب می شود .[7] این در حالیست که شایسته است عایق بندی دیوارهای خارجی هماهنگ با اصول اساسی معماری و دکوراسیون داخلی باشد .
امروزه در اروپا بسیاری از مهندسان در ساخت و ساز ساختمان ها از فن آوری عایق پنجره استفاده می کنند . بهره مندی از انواع پرده ها، کرکره ها و پنجره ها ی لبه دار به منظور ایجاد سایه، حرارت مناسب محیط داخلی ساختمان را حفظ می کند .هم چنین استفاده از پنجره های سه لایه و انتشار گاز آرگون در بین لایه های شیشه ای آن عامل مهمی در حفظ انرژی ساختمان محسوب می شود . این در حالیست که استفاده از پرده های قابل تنظیم ، به طوری که ضمن مصمون ماندن از تابش خیره کننده نور خورشید بتوانیم استفاده کاملی از نور آن ببریم ، یکی دیگر از روش های جدیدی است که مهندسان اروپایی از آن بهره می برند .
نیز به کارگیری سلول های فتوولتائیک با تهویه و دریچه اتوماتیک در ساختمان علاوه بر این که شرایط مطلوبی را برای استفاده از انرژی خورشیدی در گرمایش ساختمان فراهم می کند موجب می شود تا گرمای داخل کمتر به بیرون سرایت کند . یکی دیگر از فن آوری جدیدی که هم آکنون در اروپا مورد استفاده قرار می گیرد ، تکنولوژی ذخیره سازی گرما ی ساختمان است . استفاده از ذرات پارافین پلی استر در هنگام ساخت بتن دیوار های بیرونی ، موجب می شود که تبادل هوای گرم در داخل و خارج ساختمان تا . 85 بهبود یابد[3] ، در نتیجه دمای اتاق پایداربماند ، به طوری که در زمستان ها دمای داخلی گرم و در تابستان ها خنک بماند و کمتر نیازمند تهویه مطبوع گردیم .
هم چنین استفاده از ضایعات ساختمانی مانند ساخت دیوارها با آجر های بازیافتی ، جمع آوری آب باران پشت بام به منظور شستشو و باغبانی ، فن آوری صرفه جویی انرژی روشنایی مانند استفاده از لامپ های مناسب و کارآمد و حتی فانوس، تنظیم شدت روشنایی متناسب با محیط با استفاده از سنسور ها و رعایت استانداردها ی مطلوب در استفاده از شوفاژ [3] از دیگر روش های مطلوب حفظ انرژی در ساختمان است که امروزه بسیار مورد توجه واقع شده اند . بی شک هر یک از روش های فوق مرجع مناسبی برای پژوهش های مهندسی می باشند .
.3 اقدامات برای تحقق بخشیدن به بهره وری انرژی ساختمان
بهره وری انرژی ساختمان می بایست اولا به طور جامع با سیستم های گرمایشی و سرمایشی شهری همخوانی داشته باشد و ثانیا در حالی که تمرکز آن بر صرفه جویی انرژی است سعی نماید که هزینه های غیر معمولی را بر هزینه های عمومی ساختمان تحمیل نکند . هم چنین لازم است تا تمامی ساختمان ها منطبق بر استانداردهای سازمان بهره وری انرژی بنا شوند .
