مدرس: دکتر خلجی اسدی دانشگاه علوم تحقیقات تهران نویسنده مطلب : فرید جاویدزاده تصحیح الگوی مصرف انرژی در ساختمان ها در سطح دنیا (در ایران حدود 40% انرژی مصرفی سالانه کشور ) در سال‌های اخیر موجب ایجاد تغییرات عمده و کاهش مصرف انرژی در بسیاری از کشورها گردیده است. روش کاهش مصرف انرژی و عمدتاً سوخت‌های فسیلی و الکتریسیته بر سه اصل زیر استوار می باشد: 1- کاهش تقاضای انرژی با بکارگیری تمهیدات مختلف از جمله عایقکاری، بهره‌گیری بهینه از انرژی خورشیدی، کنترل میزان تعویض هوا، بازیافت گرما، و ... 2- بکارگیری انرژی‌های تجدیدپذیر از جمله انرژی خورشیدی، انرژی باد، انرژی زمین گرمایی، انرژی بیوماس و ... 3- استفاده از سیستم‌های تبدیل انرژی بابازدهی بالا از قبیل مبدلهای حرارتی، سیستم‌های روشنایی و ... با بکارگیری اصول ذکر شده و اجرایی نمودن موضوع صرفه‌جویی مصرف انرژی در ساختمان انرژی موردنیاز اروپای مرکزی از حدود Kwh/m2.a 200 در دهه 1970 به کمتر از Kwh/m2.a 70 رسیده و ساختمان‌های با تقاضای انرژی Kwh/m2.a 50 تا Kwh/m2.a 30 نیز ساخته شده که با سیستم بازیافت گرما تا Kwh/m2.a 15 نیز قابل دستیابی است. ابتدا ساختمان‌هایی تحت عنوان Low Energy (با انرژی کم) ساخته شد و سپس ساختمان‌هایی تحت عنوان Zero Energy (با انرژی صفر) و سپس باعنوان Energy Plus ( با انرژی اضافی) احداث گردید. که دو نمونه اخیر به لحاظ امکان‌پذیر بودن ساخته شده و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی‌باشد. بکارگیری انرژی خورشیدی در این ساختمانها نقش محوری داشته است. مبحث 19 مقررات ملی ساختمان: صرفه‌جویی در مصرف انرژی - روش کارکردی - روش تجویزی توصیه‌ها در زمینه طراحی ساختمان، علاوه بر عایقکاری حرارتی: - جهت گیری ساختمان - حجم کلی و فرم ساختمان جانمایی فضاهای داخلی - جدار نورگذر - سایبان‌ها - اینرسی حرارتی جدارها: برای ساختمان‌های با کاربری مسکونی و یا غیرمسکونی (استفاده منقطع یا دائم) - تعویض هوا بکارگیری سیستم های فعال خورشیدی- -راهنمای مبحث نوزدهم مقررات بین ساختمان در رابطه با روشهای عملی عایق‌کاری حرارتی پوسته خارجی ساختمانها میزان شدت تابش خورشیدی در خارج از جو1352-1372 وات بر متر مربع بوده که در اثر انعکاس و جذب ذرات در اتمسفر درصدی از آن در هنگام رسیدن به زمین هدر می رود. سایبان ها منظور از بهره گیری بهینه از انرژی خورشیدی , دریافت آن در زمان مورد نیاز در فصل سرما و عدم دریافت مستقیم آن از طریق سطوح شفاف ( نورگیرها , پنجره ها و ...) در فصل گرم می باشد. سایبان ها بمنظور ایجاد شرایط فوق الذکر بکار می روند و از نظر نوع به سایبان های افقی , عمودی و یا تلفیقی از آن دو تقسیم می شوند. سایبان ها بصورت ثابت یا متحرک با تنظیم دستی و ( ویا محرکهای الکترومکانیکی) می باشند. استفاده از سایبان ها در ایران از قدیم مرسوم بوده و در بسیاری از ساختمان های قدیمی تهران و یا برخی شهرهای کشور پنجره ها بطرف بیرون دارای طاقچه هستند. در واقع هم از سایبان های افقی و هم سایبان عمودی استفاده می کنند و این امر با استفاده از ضخامت بالای دیوارها امکانپذیر بود. با شرایط جدید و لزوم اجرای مبحث نوزده مقررات ملی ساختمان و بکارگیری عایقهای حرارتی و فضاهای خالی (هوا) بعنوان عایق , ضخامت پوسته خارجی ساختمان ها بالا رفته و امکان استفاده از تکنیک فوق الذکر فراهم می گردد.علاوه بر آن می توان از تکنیک های جدید جهت ایجاد سایبان در ساختمان ها استفاده نمود. سایبان های عمودی از ورود نور مستقیم خورشید در ساعات اولیه صبح و ساعات پایانی بعد از ظهر در فصل گرما جلوگیری می کنند.ایجاد سایبان های عمودی در نما علاوه بر برآورده نمودن منظور فوق باعث زیبایی نمای ساختمان میشوند. سایبان های افقی جهت جلوگیری از نور مستقیم در ساعات مختلف روز بخصوص در ساعات با شدت تابش بالای نور خورشید در فصل گرما می باشد. استفاده از سایبان های محرک بخصوص در سوپرمارکت ها و فروشندگان مواد غذایی که در معرض مستقیم نور خورشید در فصل گرما قرار دارند , ضروری و اجتناب ناپذیر است. سیستم‌های غیرفعال (پسیو) خورشیدی سیستم‌هایی هستندکه در آنها از تجهیزات مکانیکی و الکترومکانیکی استفاده نمی‌‌گردد. مانند پنجره‌ها، دیوار ترمب، دیوار آبی و شیشه با ضریب نشر کم و .... سیستم‌های فعال (اکتیو،) خورشیدی سیستم‌هایی هستند که در آنها از تجهیزات مکانیکی و الکترومکانیکی بکار گرفته می‌شود مانند آبگرمکن های خورشیدی، هوا گرمکن‌های خورشیدی، و ... آب گرمکن‌های خورشیدی آب گرمکن‌های خورشیدی جهت تأمین آب گرم مصرفی ساختمان‌ها بکار می‌روند . هیت پایپ های خورشیدی (لوله های دما زا ) در مواقعی که نیاز به دمای بالاتر از دمای قابل دسترس توسط کلکتورهای مسطح باشد از این سیستم استفاده میشود.از این سیستم برای تامین گرمای مورد نیاز چیلرهای جذبی و همچنین مناطقی که از شدت تابش خورشیدی پایین برخوردار بوده ویا مواقع ابری در آن مناطق بالاست می توان استفاده نمود. مزایای سیستم دیوار خورشیدی کاهش اتلاف انرژی حرارتی سرمایش تابستانی بهبودکیفیت هوای داخلی توزیع بهتر هوا حفاظت در برابر رطوبت کارایی بالا ( تا 75 % ) هزینه نصب پایین زمان بازگشت سرمایه کوتاه ( 1 تا 6 سال ) صرفه جویی در انرژی نحوه عملکرد سیستم دیوار خورشیدی تابش خورشید بخش روکار فلزی را گرم می کند. هواکشهای تهویه در بالای دیوار ، در فضای خالی روکار و ساختمان فشار منفی ایجاد می کند. هوای خارج از طریق سوراخهای ریز موجود در دیوار کشیده و به وسیله پانلها گرم می شود. هوا در فضای خالی به طرف کانالی در بالای دیوار هدایت می شود. هوای گرم ورودی از طریق لوله به نزدیکترین هواکش هدایت می شود.هوای تازه و گرم در کل ساختمان توزیع می شود. سیستم‌های فتوولتاییک سیستم‌های فتوولتاییک سیستم‌هایی هستند که با استفاده از خواص نیمه هادی‌ها،نورخورشید را به الکتریسیته تبدیل می‌نمایند. نمونه ای از ساختمان های دو طبقه تک واحدی شهرک راه آهن ، و بررسی بکارگیری آبگرمکن خورشیدی برای آن پیلوت+ 2 طبقه ؛ بام مسطح ، متراژ 300 متر مربع ، سطح زیر بنای هر طبقه 180 متر مربع سازه بتونی (برخی هم فلزی ) ؛ سوخت فعلی گرمایش آب: گازوئیل؛ سیستم پیشنهادی گرمایش آب : آبگرمکن خورشیدی ترموسیفونی ، بایازده مترمربع جمع کننده با مخزن 500 لیتری ، نصب روی بام؛ میزان انرژی خورشیدی دریافتی: MWh/Yr 5.92 تامین 65 درصد انرژی به صورت خورشیدی مقدار صرفه‌جویی سالانه در انتشار گازهای گلخانه‌ای: (t CO2 ) 45/2 کل هزینه اولیه :$‌ 1757 نصب آبگرمکن خورشیدی در یک مدرسه مکان : دبستان شهید مطهری واقع در انتهای بلوار دهکده تعداد کل دانش آموزان : 390 نفر سوخت گرمایش آب : گازوئیل سیستم خورشیدی پیشنهادی پمپ دار با مدار مستقیم با 22 متر مربع جمع کننده میزان انرژی خورشیدی تولید شده : MWh/yr)) 83/10 کل هزینه اولیه : $‌ 3555 مقدار صرفه‌جویی سالانه در انتشار گازهای گلخانه‌ای :(t CO2 ) 75/4 درصد انرژی تامین شده به صورت خورشیدی: 75 نصب دیوار خورشیدی در ساختمان گمرک مهرآباد مکان : ساختمان گمرک مهرآباد واقع در جاده آزادشهر شمال پارک چیتگر سازه : فلزی؛ عایق : پشم شیشه، 16 طبقه، 8 واحدی سوخت گرمایشی : گازوئیل سطح در نظر گرفته شده دیوار :m2 188 میزان انرژی خورشیدی تولید شده : MWh/yr 1/59 کل هزینه اولیه: $‌12257 مقدار صرفه‌جویی سالانه در انتشار گازهای گلخانه‌ای: t CO2 22