ضرورت بهينه سازی مصرف انرژی در ساختمان

   در میان مولفههای مصرف انرژی در ساختمان، سیستمهای گرمایشی که عمدتا از سوختهای فسیلی استفاده میکنند و از جمله مصرف کنندگان عمده انرژی هستند، از اهمیت ویژهای برخوردار می باشند، چرا که 70% از گاز طبیعی مصرفی کشور به گرمایش ساختمان اختصاص مییابد. توجه به عوامل گوناگونی که در میزان مصرف انرژی گرمایشی ساختمان نقش دارند، تاثیر فراوانی در ارائه راهکارهای صرفهجویی در بخش ساختمان و کاهش مصرف انرژی در این بخش دارند. آنچه مسلم است در میان تمامی پارامترهای تاثیرگذار، بکارگیری تجهیزات با ظرفیت مناسب ( بعنوان مثال انتخاب دیگ و مشعلی با ظرفیت مورد نیاز ساختمان)، بهره‌وری بالا (بعنوان مثال استفاده از بخاری هایی با مصرف كم و بازدهی بالا ) و همچنین کنترل سامانه های گرمایشی ( بعنوان مثال لستفاده از سیستم های كنترل هوشمند در موتورخانه و شیرهای ترموستاتیك رادیاتورها) از عوامل موثر در میزان مصرف انرژی گرمایشی در ساختمان محسوب میشوند.
    امروزه برای آگاهی عامه مردم از میزان بهره وری انرژی در تجهیزات انرژی‌ بر مانند آبگرمكن و بخاری، استفاده از برچسب انرژی كه معرف رده مصرف انرژی این نوع تجهیزات است، الزامی است. با در نظر گرفتن رده مشخص شده در برچسب در موقع خرید كالا، می توان وسایلی با مصرف كم و بازدهی بالا انتخاب كرد.
لازم بذكر است بكارگیری تجهیزاتی با ظرفیت مناسب و بهره وری بالا سبب كاهش میزان بار حرارتی ساختمان می‌شود. بار حرارتی ساختمان در حقیقت میزان حرارتی است که به عناوین مختلف از ساختمان خارج میگردد. بطور كلی اتلاف حرارتی ساختمان از دو منبع اصلی ناشی میشود، اتلاف حرارتی از جدارههای ساختمان ( نظیر دیوارها، سقف، كف) و اتلاف حرارتی در نتیجه ورود هوای سرد خارج به داخل ساختمان از طریق نفوذ و تجدید هوا.

   از اینرو رعایت عایقکاری حرارتی در طراحی و اجرای ساختمانها و استفاده از مصالح مصرفی مناسب که اولا نیاز به گرمایش و سرمایش را کاهش می دهد و دوم از هدر رفتن گرما و سرمای تولید شده جلوگیری بعمل آورد، از اهمیت زیادی برخوردار بوده و باعث صرفهجویی قابل توجهی در مصرف انرژی خواهد شد. لازم بذكر است عایقکاری حرارتی متناسب با اجزای تشکیل دهنده پوسته خارجی ساختمان، بر مبنای اصول، قواعد و ضوابط خاصی صورت میگیرد. عدم شناخت یا عدم رعایت این اصول موجب انتخاب راهحلهایی می شود که از نظر کارایی و دوام با کمبودها و مشکلاتی همراه خواهد بود. بنابراین با توجه به گستردگی و تنوع در انواع عایقها, لازم است مصرف كننده با خواص، نحوه بکارگیری و مزایای انواع عایقها آشنا شود تا بتواند سیستم بهینه و مناسبی برای عایقکاری ساختمان طراحی و اجرا نماید.

   همانطور كه اشاره شد یكی دیگر از مهمترین راههای اتلاف حرارت که هم در ساختمانهای قدیمی و هم در ساختمانهای جدید مورد بحث است، نفوذ هوای بیرون به داخل ساختمان از طریق منافذ است . این عمل وقتی اتفاق می افتد که هوای گرم بالا میرود و هوای سرد از راه درزها به ساختمان نفوذ میکند و بنابراین باعث افزایش مصرف سوخت در ساختمان بمنظور جبران افت دما می شود. وجود نورگیرها، سقفهای بلند و باز بودن دودکش شومینهها و سرعت باد میتواند این اثر را تشدید کند. همچنین هواکش کانالهای کولر و دریچههای تهویه هوا که در برخی ساختمانها نصب می شوند، نیز باعث خروج هوای داخل ساختمان و جایگزینی هوای بیرون میشود. بنابراین با توجه به رابطه مستقیم نفوذ هوا به داخل ساختمان و مصرف انرژی، بكار بردن روشهای جلوگیری از نفوذ هوا به عنوان راهكاری در زمینه كاهش انرژی مصرفی در ساختمان ضروری است. در این زمینه درزگیری درها و پنجرهها با استفاده از لایه های درزگیر و استفاده پنجره دو جداره، نصب فنر بر روی درها كه به فضاهای تهویه نشده باز می شوند، مسدود کردن نورگیرهای سقفی با یک صفحه پلاستیکی شفاف، نصب هواکش با دریچه خودکار، نصب دریچه یا درپوش بر دودکش و بستن کانالهای پشت بام، از جمله شیوه های عملی بمنظور كاهش نفوذ هوا به داخل می باشد.

   به منظور كاهش مصرف انرژی در ساختمانها آنچه در حال حاضر توسط شركت بهینه‌سازی مصرف سوخت پیگیری می شود بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمانهای جدید و ساختمانهای موجود، بهینه سازی مصرف انرژی در تاسیسات و تجهیزات خانگی و جایگزینی حاملهای انرژی به جای سوختهای پرمصرف و فسیلی می باشد.
    در این راستا تدوین و اجرای قوانین و استانداردهای معیار مصرف از اهداف مدیریت ساختمان و مسكن سازمان بهینه‌سازی مصرف سوخت كشور بشمار می‌رود. رعایت مقررات ملی ساختمان و نظارت بر اجرای آن كه كلیه موارد مرتبط با بهینه‌سازی مصرف سوخت در ساختمان را شامل می‌شود از ضروریات دستیابی به این مهم می‌باشد. اجرای مبحث 19 مقررات ملی ساختمان (صرفه‌جویی در مصرف انرژی در ساختمان) از جمله اقدامات اساسی در این زمینه می‌باشد. مطابق با مبحث 19 مقررات ملی ساختمان رعایت موارد زیر در ساختمان الزامی است:

  1. عایق‌كاری دیوارهای خارجی ساختمان (عایق‌كاری دیوارهایی كه با محیط بیرون یا فضاهایی كه ازنظر دمایی كنترل نمی‌شوند الزامی است)
  2. نصب پنجره‌های دوجداره با قابهای فلزی ترمال‌بریك، چوبی یا PVC استاندارد
  3. عایق‌كاری كانالهای هوا، لوله‌های تاسیسات و سیستم تولید آب‌گرم
  4. نصب سیستمهای كنترل كننده موضعی نظیر شیرهای ترموستاتیك بر روی رادیاتورها
  5. نصب سیستمهای كنترل مركزی هوشمند و مجهز به سنسور اندازه‌گیری دمای هوای محیط

   شایان ذكر است با وجود اینكه اكثر مردم بر این باورند كه اجرای مبحث 19 مقررات ملی ساختمان سبب افزایش هزینه‌های ساختمان می‌شود، اما چنانچه این مبحث در ساختمان بدرستی اجرا گردد، علاوه براینكه هزینه‌های اولیه ساخت را كاهش می‌دهد، با توجه به صرفه‌جویی انجام شده در هزینه‌های بهره‌برداری و مصرف انرژی ساختمان، برای مصرف‌كننده سودآور نیز خواهد بود.

چرا باید در مصرف انرژی صرفه جویی کنیم ؟

   هیچیك از اعمال انسان ، بازدهی صد درصد ندارد از این رو استفاده بهینه وممانعت از هدر رفتن امكانات امری اساسی است این نكته هنگامی اهمیت بیشتری پیدا می‌كند كه موضوع انرژی مطرح شود. منظور از بهینه‌سازی مصرف انرژی ،انتخاب الگوها و اتخاذ و بكارگیری روش‌ها و سیاست‌هایی در مصرف درست انرژیاست. كه از نقطه نظر اقتصاد ملی مطلوب باشد و استمرار وجود و دوام انرژی وادامه حیات و حركت را تضمین كند. در این چارچوب تعیین سهم صورت‌های مختلفانرژی در سبد انرژی هر جامعه با توجه به امكانات دراز مدت آن جامعه، همچنین بكارگیری پربازده ترین شیوه استفاده از آنها كه متضمن كاهش تخریب منابع انرژی و نیز كاهش تأثیرات سوء ناشی از اسـتفاده ناصـحیح از انرژی، بر عوامـل دیگر حیات و محـیط زیـست مدنظر است ، این استفاده درست و به جا ازانرژی، نه تنها متضمن استمرار حیات و توسعه پایدار جامعه است بلكه منجر به بقاء انرژی برای همگان و نسل‌های آتی و مانعی برای تولید و گسترش آلودگی‌های زیست محیطی ناشی از مصرف نادرست انرژی خواهد بود.

   احداث تأسیسات تولید انرژی الكتریكی و شبكه‌های برق رسانی نیاز به هزینه‌های زیادی دارد. هزینه احداث تأسیسات تولید و انتقال و توزیع برق برای هركیلووات ساعت معادل ۸۰۰ دلار میباشد . علاوه بر بار مالی زمان لازم برایاحداث نیروگاه ۳ تا ۸ سال است. همچنین هزینه‌های جاری و ثابت سالانه نیروگاه‌ها گاهی بالغ بر ۲۰ درصد سرمایه‌گذاری اولیه می‌شوند. از این رو كاهش مصرف انرژی الكتریكی به میزان قابل ملاحظه‌ای در حفظ و بقاء سرمایه‌های ملی مؤثر است. با توجه به پتانسیل‌های صرفه‌جویی موجود در بخش صنعت سالانه می‌توان ۶۷۰ میلیارد تومان در این بخش صرفه‌جویی كرد. در بخش خانگی نیز می‌توان با بكارگیری راهكارهای استفاده بهینه از لوازم خانگی انرژی بر تا حد زیادی از اتلاف سرمایه‌های ملی جلوگیری كرد. لازم به ذكراست در كشور ما در خانه و مكان های تجاری ، سالانه در حدود ۲۰۰ میلیون بشكه نفت خام برای تولید حرارت و سرما مصرف می‌شود. در صورتیكه اگر با روشهای صرفه‌جویی فقط ۱۰ درصد در طول سال در مصرف انرژی وسایل گرمازا و سرمازای خود صرفه‌جویی كنیم در حدود ۲۰ میلیون بشكه نفت خام صرفهجویی كرده‌ایم كه ارزش این مقدار انرژی (با احتساب قیمت هر بشكه نفت خام  ۲۵ دلار و هر دلار ۸۰۰ تومان) چهارصد میلیارد تومان است.

لزوم آشنایی با مبحث 19 مقررات ملی ساختمان

   مصرف لجام گسیخته انرژی یكی از معضلات بزرگ كشور است و باوجود آن كه سال های طولانی مسئولان با این مورد درگیر هستند و همواره به دنبال راهكاری برای رفع آن بوده اند همچنان این مسئله پابرجاست. مبحث 19 مقرررات ملی ساختمان نیز یكی از راهكارهایی است كه در سال 1370 به تصویب هیات وزیران رسید و اجرای آن در ساختمان‌های كشور الزامی شد، اما با وجود گذشت سال ها، هنوز این مبحث به طور كامل اجرا نمی شود و با وجود اهمیتی كه این مبحث دارد شاید بسیاری از افراد جامعه با این مقوله آشنایی كامل ندارد تا در زمان خرید خانه به آن توجه و آن را از سازنده ساختمان تقاضا كنند، به همین منظور خبرنگار قلم سبز پای صحبت های سركار خانم مهندس لنكرانی، كارشناس شركت بهینه سازی مصرف سوخت در بخش ساختمان؛ كه سال ها بر روی مبحث 19 مقررات ملی ساختمان فعالیت كارشناسی داشته، نشسته است تا فرصتی برای آشنایی بیشتر با این مبحث و اطلاع از چگونگی شكل گیری و نحوه اجرای آن در ساختمان ها فراهم شود.

   مطابق با ماده 33 قانون نظام مهندسی كشور، مسئولیت نظارت عالیه بر اجرای ضوابط و مقررات ملی ساختمان در طراحی و اجرای تمامی ساختمان‌ها بر عهده وزارت مسكن و شهر‌سازی است. وزارت مسكن بر مبنای این ماده اقدام به انتشار مقررات ملی ساختمان در 20 مبحث كرده است كه مبحث 19 آن مربوط به صرفه‌جویی در مصرف انرژی در ساختمان است. مبحث 19 مقررات ملی ساختمان در سال 1370 به تصویب هیات وزیران رسید و اجرای آن در ساختمان‌های كشور الزامی شد. این مبحث چندین بار باز‌نگری شده كه آخرین آن در سال 1381 بوده و پس از باز‌نگری به تمامی ارگان‌های كشوری ابلاغ شده است. بر اساس مبحث 19 مقررات ملی ساختمان رعایت این موارد در ساختمان الزامی است: عایقكاری حرارتی پوسته خارجی ساختمان ( عایقكاری حرارتی سقف و دیوار‌هایی كه با محیط بیرون و یا فضا‌هایی كه از نظر دمایی كنترل نمی‌شوند و سقف پیلوت ) اجباری است.                

  1. نصب پنجره‌های دو‌جداره با قاب‌های آلومینیومی ترمال بریك، چوبی و یا P.V.C استاندارد
  2. عایقكاری حرارتی كانال‌های هوا، لوله‌های تاسیسات و سیستم تولید آب گرم
  3. نصب سیستم‌های كنترل‌كننده موضعی دما نظیر شیر‌های ترموستاتیك بر روی رادیاتور‌ها
  4. نصب سیستم‌های كنترل مركزی هوشمند و مجهز به سنسور اندازه‌گیری دمای هوای محیط

    اجرای این موارد حداقل 50% كاهش مصرف سوخت در ساختمان را به دنبال دارد.

ساختمان ها بزرگترین منابع اتلاف انرژی:

   با توجه به محدودیت منابع انرژی فسیلی و مصرف حدود 40 درصد از انرژی مورد نیاز كل كشور توسط بخش خانگی و تجاری، توجه به روش‌های مختلف به منظور بهینه‌سازی مصرف انرژی در این بخش از اهمیت خاصی برخوردار است.
    در سال‌های اخیر به دلایل گوناگون، لزوم صرفه‌جویی انرژی و محاسبه میزان مصرف آن به عنوان یك ضرورت اجتناب‌ ‌ناپذیر نمایان شده است. عوامل مختلفی از جمله استاندارد نبودن ساختمانها در كشور، عدم رعایت مبحث 19 مقررات ملی ساختمان ، عدم بكارگیری مصالح و تجهیزات ساختمانی عایق و موثر در كاهش اتلاف انرژی در یك ساختمان و در نهایت عدم فرهنگسازی در خصوص رعایت مباحث مربوط به كاهش مصرف انرژی ، سبب شده كه اكثر ساختمان‌های كشور بزرگترین منبع اتلاف انرژی شوند و فاقد ضوابط فنی شناخته شده برای جلوگیری از اتلاف انرژی باشند.
    در این راستا، یكی از مهم ترین عوامل، الزام رعایت مبحث 19 مقررات ملی ساختمان است كه پس از گذشت سال‌ها از تدوین و بازنگری و اجباری شدن آن، رعایت الزامات این مبحث تا كنون فراگیر نشده‌است.

   اجرای مبحث 19 مقررات ملی ساختمان در كلیه ساختمان‌های كشور علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف سوخت ساختمانها و جلوگیری از اتلاف انرژی بخش خانگی و تجاری به میزان قابل توجه كه از اهداف اصلی آن می باشد كاهش آلودگی هوا و رسیدن به سطح آسایش مناسب و استفاده از مصالح و تجهزات ساختمانی نوین و استاندارد را نیز به همراه خواهد داشت.
در این میان شركت بهینه سازی مصرف سوخت در بخش ساختمان همواره فعالیتهای خود را در جهت ایجاد زیر ساختهای مبحث 19 مقررات ملی ساختمان از طریق تعامل و رایزنی با دستگاههای اجرایی ذیربط ( شهرداریها ، وزارت مسكن و شهرسازی ، سازمان نظام مهندسی ....) و آموزش مبحت 19برای مهندسان ناظر ،تشویق و حمایت مالی سازندگان مصالح و تجهیزات مؤثر در بهینه‌سازی مصرف سوخت، پیگیری استاندارها و تدوین و یا اجباری نمودن آنها و فرهنگسازی و ترویج انجام داده و خواهد داد. مطلع كردن مردم ، دست اندركاران ساخت و ساز و انبوه‌سازان از منافع ملی و شخصی موجود در رعایت الزامات مبحث 19 از جمله برنامه ها و فعالیتهای بخش ساختمان این شركت بوده است بدیهی است ایجاد تغییر اساسی در وضع موجود ساختمانها در رسیدن به شرایط مطلوب مصرف انرژی ، تلاش عظیم و همگانی از سوی مسئولان ،ارگانهای اجرایی ذیربط و مردم را بصورت پیوسته می‌طلبد.