بخشی از مقاله
چکیده
انرژی از مهمترین کار مایه و اصلیترین نیروی اساسی زندگی بشری محسوب گشته و تاریخ و تمدن بشری بر بنیاد ابداعات و کشفیات در جهت تبدیل انرژیهای مختلف به یکدیگر شکل گرفته است. انرژی از ارکان تمدنهای بشری و در نتیجه اساس تولیدات اجتماعی به شمار میرود. انقلاب صنعتی که بر تمامی عرصهها و فعالیتهای اقتصادی اجتماعی بشری تأثیر به سزایی داشت، در نتیجه بکارگیری و بهرهبرداری از اشکال مختلف انرژی به وقوع پیوست. اینک بشریت با کارگیری انواع انرژیهای مختلف فسیلی و غیرفسیلی در آستانه هزاره سوم قرار گرفته است وسعی بر محدود کردن انرژیهای به دست آمده از سوختهای فسیلی داشته و درصدد به کارگیری نوعی از انرژی به منظور صرفهجویی در انرژیهای دیگر است.
فعالیتهای مختلف ساختمان سازی در کشور ما یکی از مصادیق اسراف در مصرف انرژی در جهان به شمار میرود. ابتداییترین تمهیدات در جهت صرفهجویی در این زمینه جهشی عظیم در اقتصاد کشور را میتواند موجب گردد. یکی از بخشهای مهم در این زمینه طراحی و ساختمانسازی است که معماران با طراحی اجزای ساختمان می توانند؛ با بکارگیری فنون طراحی و ساخت صرفهجویی قابل توجهی در مصرف انرژی داشته باشند .
طراحی معماری ساختمان به گونهای میبایست صورت گیرد که کمترین تبادل حرارت را داشته و سپس به منظور ایجاد وضعیت بهتر، ملاحظات طراحی غیرفعال مورد توجه قرار گیرد. این نکته حائز اهمیت است، همانطوری که پلان فشرده بدون پیشآمدگی و پس رفتگی میزان اتلاف حرارت را کاهش میدهد، پلان غیر فشرده این امکان را ایجاد مینمایند که از جذب تابش خورشید بیشتر استفاده گردد. در مناطق گرم پلانهای فشرده ارجح بوده و در مناطق سرد پلانهای غیرفشرده به شرط استفاده از عایقهای حرارت برای جلوگیری از اتلاف حرارت به گونهای طراحی گردد که قابلیت جذب گرمای تابش خورشید را نیز داشته باشد.
مقدمه
تاریخ تکاملی بشر در حقیقت تاریخ تبدیل انرژیها به صورتهای مختلف بوده و مملو از ابداعات و اختراعات و کشفیات در این جهت است. انقلاب صنعتی خود نمونه بارزی از این تغییر شکل انرژی میباشد. به طور کلی انرژیها به دو دسته تقسیم شدهاند، انرژیهای تجدیدپذیر و انرژیهای تجدیدناپذیر. بخش اعظم انرژیهای مورد استفاده بشر، انرژیهای تجدیدناپذیر هستند.
این نوع انرژی دارای دو نقطه ضعف اساسی است. یکی آنکه منبع چنین انرژی محدود است و زمانی منابع آن به پایان خواهد رسید و دیگر آنکه این نوع انرژی از سوخت منابع فسیلی که بزرگترین آلوده کننده محیط زیست میباشد، تولید میشود. انرژیهای تجدیدپذیر که توسط تابش خورشید، باد، حرکت آب و ... به دست میآید، برخلاف انرژیهای تجدیدناپذیر هم منابع طبیعی پایانناپذیری را دارا هستند و هم دارای آلودگی نیستند
صرفهجویی و بهینهسازی مصرف انرژی که بیشتر به انرژیهای تجدیدناپذیر مرتبط میگردد، از یک جهت به دلیل محدود بودن منابع چنین انرژی حائز اهمیت است و از طرف دیگر موجب کاهش آلودگی محیط زیست میگردد. اثر مخرب این نوع انرژی یعنی آلودگی محیطزیست انسان را بر آن داشته تا با رویکرد به مصرف انرژیهای تجدیدپذیر این اثر را کاهش دهد. استفاده از این نوع انرژی خود میتواند در کاهش میزان مصرف انرژیهای تجدیدناپذیر بسیار مؤثر باشد.
میزان قابل توجه 50 مصرف انرژی کل در ساختمان که 15 درصد آن تلف میشود، از یک طرف و میزان 70 مصرف در روشنایی و گرمایش و سرمایش از طرف دیگر حائز اهمیت است. به هر میزان صرفهجویی در مقادیر فوق خود اثر قابل ملاحظه در کلان مصرف انرژی خواهد داشت.
بیان و ضرورت مسئله : انرژی از آیتم هایی است که امروزه در ساختمان به انحاء مختلف - گرمایشی - سرمایشی و... - مورد استفاده قرار میگیرد و چون منابع تامین انرژی بسیار محدود است مصرف بهینه آن از اولویت های بخش مسکن خواهد بود . در این راستا پرداختن به راهکارهایی که بتواند بعنوان جایگزین این منابع باشند ضروری بوده که معمار خود می تواند این راهکار را با استراتژی که در طراحی بکار می برد به صورتی که در راستای تامین هدف مصرف بهینه انرژی تامین نماید .
اگر تلاش شود،تا از رابطه بین مصرف بهینه انرژی ، معمار و طرح ،تصویری ارائه شود، میتوان گفت کهْمعمار به عنوان ظرف در برگیرنده طرح باید موردتوجه و شناسایی قرار بگیرد و همواره زمینه ارتباط طرح با مصرف بهینه انرژی مد نظر باشد؟
از طریق تفکر واستراتژی در طراحی با نظام بخشی به محیط ، اجزا ؛ عناصر معماری ، قدرت ، تسلط انسان در رسیدن به هدف طراحی با مصرف بهینه اترژی توسعه مییابد؟ و این معمار استراتژی معمار است که با طراحی خود میتواند گام بسیار بلندی در نیل به آن ایفاد نماید . تبیین هدف : هدف این مقاله آن است که ؛که راهکارها و روشها را بنحوی ارائه نماید که ؛طراح بتواند با استفاده ازطراحی صحیح و متناسب با مفهوم واقعی المانها و اجزای ساختمان در مصرف بهینه انرژی گام بر دارد این هدف در این جمله خلاصه می شود ساختمان باید بگونه ای طراحی شود که اجزا و المانها ساختمان توسط طراح طوری طراحی گردند که ؛ در فصول زمستان - مواقع سرد - حرارت مورد نیاز برای آسایش ساکنین را جذب کند و از اتلاف و خروج حرارت جذب شده جلوگیری کند و در فصل تابستان - مواقع گرم - خنکی مورد نیاز افراد در خانه را تامین نمایند و هوای گرم نیز بشکل مخاطره آمیز نباشد .
سوالات کلیدی:
عوامل مؤثردر راندمان و بهینه سازی، مصرف انرژی کدامند؟
چه عواملی ، درشکل گیری وکاهش مصرف انرژی درساختمان موثراست؟
اعضا و اجزای ساختمان در راستای مصرف بهینه انرژی چه عملکرد مثبتی می توانند داشته باشند؟
روش پژوهش :
پژوهش حاضر از نوع تحلیلی است ،که بخش عمده اطلاعات آن از طریق مطالعات کتابخانه ای گردآوری شده است
معماری وبهینهسازی مصرف انرژی در ساختمان
با توجه به نقش معمار به عنوان طراح ساختمان در مصرف بهینه انرژی و کاهش اتلاف انرژی لازم است تا میزان تبادل حرارت را در قسمتهای مختلف ساختمان مورد بررسی قرار دهیم. میزان اتلاف حرارت از طریق قسمتهای ساختمان مانند دیوارهها، بام، کف و بازشوها به عواملی چون میزان عایقکاری حرارتی، سطح پوشش و اختلاف دمای داخل و خارج ساختمان دارد.
مطالعات - نجفی امین، - 1366، نشان میدهد در یک خانه معمولی چهار طرف باز، میزان اتلاف انرژی در دیوارها %29، بام %26، کف مرتبط با هوای آزاد %20، بازشوها %14 و منافذ %11 میباشد. - اربابیان، 1380 ، ص - 35 صرفنظر از قسمتهای مختلف ساختمان عواملی چون نحوه استقرار ساختمان و فرم ساختمان نیز در میزان اتلاف انرژی نقش مؤثری را دارد.
نحوه استقرار و فرم ساختمان از دو جهت میتواند اتلاف انرژی را کاهش دهد. یکی جهت تابش خورشید و دیگری جهت وزش باد میباشد. جهتیابی ساختمان نسبت به تابش آفتاب و وزش باد بستگی به نوع اقلیم محیط داشته و فرم ساختمان نیز میتواند به گونهای طراحی گردد که هماهنگی لازم را با تابش آفتاب و وزش باد داشته باشد. در این ارتباط این دو عامل درحقیقت فضای باز وبسته را ایجاد مینماید. وجودفضای سبز و درخت در فضای باز هم میتواند نسبت به گرما و نیز سرما به صورت بازدارنده عمل نماید. درختان از یک طرف دمای بالای هوا را جذب میکنند، و از طرف دیگر میتوانند مانعی برای وزش باد در فصل سرما باشند. در شرایطی که برای خنک کردن فضا نیاز به وزش باد باشد، میبایست درختان را به گونهای در فضای آزاد پیشبینی نمود که در این شرایط از حرکت هوا و باد ممانعتی به عمل نیاید.
نظر به اینکه ؛ ساختمان یکی از بزرگترین بخشهای مصرفکننده انرژی در اکثر جوامع محسوب میگردد. توجه به فنآوریهای ساختمان به منظور صرفهجویی و بهینهسازی مصرف انرژی به میزان بسیار مؤثری میتواند در این راستا نقش سازنده داشته باشد. این نکته قابل ذکر است که مصرف زیاد انرژی به هیچ وجه به معنی آسایش در ساختمان نیست. نارضایتیهای موجود در ارتباط با عدم وجود آسایش، به تجهیزات مکانیکی سرمایشی و گرمایشی ساختمان باز میگردد. ساختمانی که سیستم هواساز وجود دارد و مصرف انرژی بالاتری را نیز شامل میشود، به مراتب با نارضایتی بیشتری نسبت به ساختمانهایی که هواساز ندارند، روبرو هست. بنابراین ما در بسیاری موارد از ساختمانهایی استفاده میکنیم که علیرغم میزان چند برابر انرژی، آسایش چند برابر را فراهم نمیسازند. بنابراین، این سئوال مطرح میگردد که عوامل مؤثر در راندمان و بهینهسازی مصرف انرژی کدامند؟ عوامل اصلی در این ارتباط به سه دسته تقسیم میگردند:
الف طراحی معماری ساختمان
ب طراحی تأسیسات برقی و مکانیکی
ج رفتار ساکنین
مطالعات به عمل آمده توسط باکر - Baker, 1996 - نشان میدهد که عوامل یاد شده مصرف معمول انرژی را تا ده برابر افزایش میدهند. سهم طراحی معماری ساختمان در میزان مصرف تا 2/5 برابر مصرف معمول را میتواند افزایش دهد و اگر چنانچه تأسیسات برقی و مکانیکی را نیز به آن اضافه کنیم میزان مصرف به دو برابر یعنی تا 5 برابر مصرف معمول افزایش پیدا میکند. سهم ساکنین در این خصوص نیز مابقی ده برابر یعنی 2 میباشد.
در نگاه اول این موضوع از این بابت که نقش معمار با نقش مهندسین تأسیسات و ساکنین گره میخورد، ممکن است موجب نگرانی گردد. دودلیل موجه و قابل قبول بر اهمیت فوقالعاده تصمیمات استراتژیک یک معمار در پیشبرد طراحی ساختمان وجود دارد. اول اینکه عوامل مرتبط با ساختمان از عواملی هستند که احتمال تغییرات آنها بسیار نادر است
