بخشی از مقاله
چکیده
محدودیت منابع انرژی فسیلی و افزایش روز افزون و بیرویهی مصرف آن توسط جوامع مختلف از یک سو، و ایجاد بحرانهای محیط زیستی حاصل از سوختن این منابع انرژی از سوی دیگر، علاوه بر هدر رفتن سرمایه ملی، زندگی آینده بشر را با مخاطره رو به رو کرده است. از این رو امروزه، حفاظت از منابع انرژی فسیلی موجود و مدیریت مصرف و کاهش اتلافات آن برای تمامی کشورها یک برنامه و اصل اساسی به شمار میرود.
در دهههای اخیر در ایران، رشد چشمگیری در مصرف انرژی نسبت به دیگر کشورهای جهان مشاهده شده است. بخش ساختمان و مسکن با مصرف بیش از 40 درصدی، بزرگترین بخش مصرف انرژی را به خود اختصاص داده است. بنابراین وجود اقدامات و سیاستهای کارامد جهت کاهش و مدیریت مصرف انرژی فسیلی در این بخش ضروری مینماید.
یکی از راهکارها و سیاستهای اصلی در این زمینه، شناخت عوامل و پارامترهای مؤثر در کاهش مصرف انرژی ساختمان و بکارگیری دامنهی مناسب آنها بر اساس اقلیمهای مختلف کشور در طراحی و شهرسازی ساختمانها و همچنین الگوی رفتاری ساکنین میباشد. به منظور دستیابی به این هدف، در این مقاله نگاهی کلی و همه جانبه به مؤلفهها و پارامترهای تأثیرگذار در بحث کاهش مصرف انرژی ساختمان، بویژه بخش مسکن انداخته و میزان اهمیت هر پارامتر بیان میگردد. این امر علاوه بر شناخت پارامترهای اصلی و مؤثر در کاهش مصرف انرژی، تصویری کلی از تمامی عوامل تأثیرگذار را پیش روی محققین و طراحان قرار میدهد.
مقدمه
انرژی از مهمترین کارمایه و اصلیترین نیروی اساسی زندگی بشری محسوب می شود
تجربه نشان میدهد رشد اقتصادی و توسعهی صنعتی کشورها به عنوان پیش شرطهای اقتدار سیاسی، استقلال ملی و شکوفایی فرهنگی، به عوامل مختلفی از جمله انرژی و استفادهی بهینه از منابع انرژی نیازمند است
فرآیند توسعه زندگی انسان بعد از انقلاب صنعتی، منجر به افزایش استفاده از انواع انرژیها، اغلب تجدیدناپذیر یا فسیلی، گردید. این روند رو به رشد مصرف انرژی در نیمهی دوم قرن بیستم به مرور دو مشکل برای جوامع بشری بوجود آورد. نخست، افزایش آلودگیهای محیطی ناشی از بکارگیری منابع و آسیب به محیط زیست. دوم، وابستگی شدید به منابع انرژی تجدیدناپذیری که در حال اتمام است. به منظور کاهش اثرات منفی استفاده از سوختهای فسیلی و در امان ماندن از بحرانهای ناشی از اتمام این سوختها، راهکارها و سیاستهایی توسط کشورها تصویب و اجرا شده است. این مصوبات از دو اصل اساسی پیروی میکند:
- 1 کاهش استفاده از انرژیهای فسیلی و مدیریت آنها
- 2 استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر و پاک و افزایش بهره برداری
در کشور ما، مصرف انرژی نسبت به دیگر کشورها و نسبت به متوسط جهانی بشدت بالاست و میزان مصرف انرژی سالانه با نرخ بالایی در حال افزایش است. بگونهای که اگر روند تولید مصرف انرژی به شکل فعلی ادامه یابد، ایران را در آیندهای نزدیک به وارد کننده انرژی تبدیل مینماید
این امر علاوه بر مشکلات زیست محیطی، اقتصاد کشور را که وابستگی شدیدی به صادرات سوختهای فسیلی - نفت و گاز - دارد با بحران شدیدی مواجه میسازد. یکی از اصلیترین بخشهای مصرف انرژی در ایران، بخش خانگی و تجاری میباشد
مصرف انرژی در این بخش بیش از 2/5 برابر متوسط مصرف انرژی در جهان بوده و حدود 26/4 درصد از انتشار دی اکسید کربن را به خود اختصاص میدهد. علاوه بر این پتانسیل صرفهجویی انرژی در بخش ساختمان و مسکن بیشتر از بخشهای دیگر است. کاهش مصرف انرژی در این بخش سادهتر و با سرمایه گذاری کمتری نسبت به بخشهای دیگر قابل دسترس میباشد
از این رو اقداماتی جهت کاهش استفاده و حفظ منابع انرژی تجدید ناپذیر در بخش ساختمان یک ضرورت به حساب میآید. به منظور تحقق این امر، ابتدا باید فاکتورهای تأثیرگذار در کاهش و مدیریت مصرف انرژی در ساختمان را شناسایی و میزان تأثیر و دامنهی مناسب آنها را در مناطق مختلف اقلیمی کشور مورد بررسی و تحقیق قرار داد. سپس راهکارها و سیاستهایی جهت بکارگیری دامنهی مناسب این فاکتورها در طراحی و شهرسازی کشور در کنار مقوله فرهنگسازی رفتارهای مناسب ساکنین جهت کاهش مصرف انرژی ساختمان، ارائه گردد.
تحقیقات گوناگونی در زمینه شناخت فاکتورهای مؤثر کاهش مصرف انرژی و میزان اهمیت آنها در داخل و خارج کشور انجام گرفته است. نقیزاده اصلیترین عوامل معماری را در مصرف سوختهای فسیلی، جهت گیری ساختمان، کشیدگی ساختمان، میزان پنجرهها در جبهههای مختلف، نوع و شکل سایبانها، تعداد طبقات ساختمان، فرم ساختمان و محل قرارگیری فضاها در پلان معرفی میکند
هوشمند و مهدویان در تحقیق خود تأثیر پارامترهایی همچون نوع پنجره، جهتگیری ساختمان، نوع مصالح دیواره، عایق کاری سقف و دیواره، نوع سیستم گرمایش و سرمایش و همچنین دامنه مناسب دمای آسایش را در کاهش انرژی مصرفی برای یک آپارتمان 85 متری مورد بررسی قرار دادند - هوشمند، مهدویان . - 94 در این تحقیق، انتخاب دامنه مناسب دمای آسایش، سیستم گرمایش و سرمایش و همچنین عایق کاری دیوارهها و سقف دارای بیشترین تأثیر در کاهش انرژی مصرفی بوده است.
در تحقیق دیگری حبیب و همکارانش - حبیب و همکاران 93، ص - 55، به رتبهبندی پارامترهایی چون تعداد ساکنین، مساحت ساختمان، تعداد طبقات، میزان همجواری، نسبت پنجره به دیوار، نسبت طول به عرض و تعداد بر - نما - از منظر میزان اهمیت در کاهش انرژی مصرفی ساختمانهای مسکونی با بکارگیری روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی - AHP - پرداختند. از میان فاکتورهای بررسی شده، فضای پنجره و مصالح آن از نظر مصرف انرژی در اولویت اول و تعداد نماهای - بَرهای - ساختمان در اولویت دوم قرار گرفت .کم تأثیرترین پارامتر در این تحقیق تعداد ساکنین ساختمان معرفی گردید.
نمودار:1 دستهبندی پارامترهای مؤثر طراحی در کاهش مصرف انرژی بر اساس مراحل مختلف روند طراحی
سیلوا و همکارانش - Silva et al.2014 - در پژوهشی پارامترهای فیزیکی و رفتاری در کاهش مصرف انرژی را برای مسکن قشر متوسط واقع در فلوریدا بوسیلهی نرمافزار انرژی پلاس مورد تحلیل و ارزیابی قرار دادند. سیلوا نوع اقلیم را در تعیین پارامترهای مؤثر ساختمان عاملی مهم توصیف میکند. از میان پارامترهای مورد بررسی، گرمای ویژه و ضخامت مصالح بکار رفته در ساختمان، میزان جذب انرژی خورشیدی، گرمای سطح زمین، برنامهی زمانبندی حضور ساکنین، میزان مصرف وسایل و تجهیزات داخل خانه و تعداد ساکنین از فاکتورهای مهم شناخته شده در کاهش مصرف انرژی در این تحقیق مطرح گردید.
یلدیز و آرسان - < OG z and Arsan,2011 - پارامترهای طراحی تأثیرگذار در انرژی مصرفی ساختمانهای مسکونی را بر اساس مراحل مختلف روند طراحی در سه دسته قبل از طراحی، مرحله طراحی و مرحله توسعه طرح دستهبندی کردند و پژوهشی را به منظور یافتن مهمترین و مؤثرترین پارامترها ساختمان مسکونی در اقلیم گرم و مرطوب ازمیر - Izmir - با روش هایپر کیوب انجام دادند. در نهایت، جهتگیری، مساحت پنجره، ضریب هدایت حرارتی و جذب خورشیدی نوع شیشه در سیستم پنجره مهمترین عوامل در این اقلیم شناخته شدند.
در تمامی مقالات و پژوهشهایی که در این باب انجام گرفته، دامنه محدودی از پارامترهای تأثیرگذار در انرژی مصرفی ساختمان مورد مطالعه قرار گرفته و تصویری همه جانبه از تمامی این پارامترهای مؤثر در دست نیست. از اینرو، در مقاله حاضر سعی بر آنست تا با کنار هم گذاشتن تمامی فاکتورهای مطالعه شده، دید وسیعتری از پارامترهای تأثیرگذار در کاهش مصرف انرژی ساختمان بالاخص ساختمانهای مسکونی ارائه گردد. با توجه به پژوهشهای صورت گرفته در این زمینه و دستهبندیهای موجود، پارامترهای مؤثر در کاهش انرژی مصرفی ساختمان را میتوان در 4 دستهی کلی پارامترهای مرتبط با سایت، کالبد فیزیکی بنا، رفتار ساکنین و سیستمهای تأسیساتی و روشنایی جای داد - نمودار. - 2 در ادامه به توضیح پارامترهای هر دسته و میزان اهمیت هر یک میپردازیم.
نمودار :2 دستهبندی پارامترهای مؤثر در کاهش مصرف انرژی
