همان طور که می دانید انرژی مصرفی در خانه ها، ادارات، مراکز تجاری و صنعتی بسیار هزینه بر هستند. بنابراین یکی از مهم ترین اهداف مهندسی و نظارت بر ساخت ساختمان ها به خصوص در چند سال اخیر بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان و به دست آوردن راهکارهایی برای این کار است. روش های مختلفی برای بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان وجود دارد که قبل از آن ابتدا باید ضرورت بهینه سازی شناخته شود تا راهکارهای آن بهتر درک و اجرا گردد.
شاید بتوان گفت اولین و مهم ترین پارامتر در بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان هزینه هنگفتی است که سالیانه در هر کشوری برای تولید انرژی و یا واردات آن پرداخت می شود. از طرفی منابع انرژی ابدی نبوده و پایان پذیر هستند، بنابراین اگر بی توجه به بهینه سازی انرژی در ساختمان فقط آن را مصرف کنیم کم کم به پایان رسیده و عواقب این کار بسیار شدید است و حتی می تواند با خسارات جانی همراه باشد. بنابراین در حال حاضر هر مکان جدیدی که ساخته می شود باید حتماً از نظر مصرف انرژی بهینه شود تا کاهش مصرف انرژی را داشته باشیم و بتوانیم آن را کنترل کنیم. خوشبختانه با بررسی هایی که انجام شده است راهکارهای فراوانی برای بهینه سازی انرژی وجود دارد که در ادامه آن ها را توضیح خواهیم داد.
دستگاه های اتوماسیون موجود در ساختمان که به نام BAS شناخته می شوند باید برای بهینه سازی مصرف انرژی دائماً تنظیم شوند. در واقع ممکن است افراد ساختمان مشکلی با گرما و سرما نداشته و به اتوماسیون توجه نکنند، اما این کار اشتباه است و مصرف انرژی را از کنترل خارج می کند. در واقع اگر این سیستم به خوبی مدیریت و تنظیم شود حداقل تا 30 % مصرف انرژی در سیستم را کاهش می دهد.
راهکارهای بهینه‌سازی مصرف انرژی در سیستم اتوماسیون BAS
چه مشکلاتی باعث افزایش مصرف انرژی در ساختمان های دارای سیستم BAS می شود؟
برخی از موارد نه تنها به بهینه سازی مصرف انرژی کمک نمی کنند بلکه آن را افزایش هم می دهند، مانند:
شیشه های معمولی اغلب به راحتی مقدار زیادی از انرژی ساختمان را انتقال می دهند. خبر خوب این است که امروزه میزان انتقال انرژی از طریق شیشه با استفاده از شیشه های عایق به شدت کاهش یافته است. در شیشه ها انتقال حرارت با چند روش انجام می شود که هر کدام از آن ها هنگام ساخت شیشه باید در نظر گرفته شود تا بتوان مصرف انرژی در ساختمان را بهینه کرد. این روش ها عبارت‌ند از:
انتقال حرارت هدایتی
در این حالت انرژی یا حرارت از اتمی به اتم دیگر منتقل می شود تا کاملاً انتقال یابد. برای جلوگیری از این حالت شیشه ها را دو جداره کرده و بین آن ها را با هوا و گازهایی نظیر آرگون، کریپتون و گزنون پر می کنند. این هوا نارسانا بوده و اجازه انتقال هدایتی را نمی دهد. از نظر اقتصادی نیز هر متر شیشه دو جداره می تواند سالیانه باعث صرفه جویی 40 متر مکعب گاز شود.
انواع انتقال حرارت به روش جابجایی
در این حالت گرما مستقیماً از مولکول های گرم به سمت مولکول های سرد انتقال پیدا می کند. برای جلوگیری از این نوع انتقال انرژی باید فاصله بین دو جداره شیشه حداقل 12 میلی متر باشد. گاهی اوقات نیز به جای دو جداره از چند جداره یعنی چند صفحه شیشه موازی برای ساخت شیشه ها استفاده می کنند که بین آن ها رزین قرار می گیرد. این نوع شیشه ها هم عایق های حرارتی عالی هستند و هم ایمنی و امنیت بالایی دارند.
انتقال حرارت به روش تشعشعدر این روش انتقال حرارت، انتقال نیاز به وجود ماده ندارد و انرژی با امواج الکترومغناطیسی هدایت می شود. برای جلوگیری از این نوع انتقال حرارت از دستگاه های پوششی مانند اکسید تیتانیوم استفاده می کنند. این شیشه ها را Low-e می نامند که تا 5 برابر انتقال حرارت از طریق امواج را کاهش می دهد.
یکی از بهترین روش های بهینه سازی مصرف انرژی استفاده از عایق های حرارتی در ساخت ساختمان است که در زمستان باعث کاهش مصرف گاز و در تابستان باعث کاهش مصرف برق می شود. این عایق ها از 50 سال پیش تاکنون در دسترس هستند، اما متأسفانه همه کارفرماها به استفاده از آن توجه نمی کردند. اما امروزه با توجه به افزایش قیمت انرژی این مورد بیشتر مدنظر گرفته می شود. اگر ساختمان به درستی عایق کاری شود حتی می تواند تا حدود 60 الی 70 درصد نیز باعث بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان گردد.
این عایق ها نه تنها باعث کاهش مصرف انرژی در ساختمان می شوند، بلکه به دلیل حالت متخلخل در جنس این عایق ها وزن سازه نیز کاهش و مقاومتشان در برابر زلزله افزایش پیدا می کند.
اگر بتوانید به طور منظم سرویس های ساختمانی را تنظیم کنید سالیانه حدود 15 الی 20 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی می شود. نگهداری و سرویس سیستم شامل تمیزکاری، تعویض قطعات فرسوده و ... می باشد.
در این سیستم ها که BAS نیز یکی از آن ها می باشد، خود سیستم انرژی انتقالی به بخش های مختلف را کنترل می کند و خروجی های انرژی را به اپراتور نشان می دهد. بنابراین به راحتی افزایش مصرف انرژی تشخیص داده شده و علت آن برطرف می شود.
خود هوای طبیعی در بسیاری از زمان ها می تواند نیاز ما به انرژی را برطرف کند. این کار هم از طریق دستگاه های تولید انرژی مانند دستگاه های تولید انرژی خورشیدی و باد و ... امکان پذیر است و هم خودتان می توانید با باز گذاشتن پنجره ها یا استفاده از پرده های مناسب و ... تا حد زیادی در مصرف انرژی صرفه جویی نمایید. همچنین باید طراحی ها طوری باشند که حداکثر استفاده از انرژی خورشیدی انجام شود.
باید دقت داشته باشید که مسیر توزیع هوا با قرار دادن وسایلی مانند مبل و صندلی مسدود نشود. این کار جریان هوا را مختل کرده و باعث نیاز به انرژی بیشتر می شود.
خوشبختانه با پیشرفت تکنولوژی روز به روز دستگاه های تهویه مطبوع از نظر مصرف انرژی بهینه می شوند. معمولاً دیده می شود که بسیاری از افراد یا کارفرما ها به دلیل هزینه اولیه بیشتر رغبتی به خرید این نوع دستگاه ها ندارند. اما اگر به هزینه انرژی ناشی از دستگاه های ناکارآمد نگاه کنید قطعاً متوجه می شوید که استفاده از تجهیزات نوین نه تنها باعث بهینه سازی انرژی در ساختمان می شود بلکه تا حد زیادی هزینه های انرژی را نیز کاهش می دهد.
در دستگاه هایی که از فیلتر هوا برای تهویه مطبوع استفاده می شود باید این نکته را در نظر داشته باشید که به مرور زمان گرد و غبار باعث گرفتگی فیلترها و عدم عبور صحیح انرژی می شود و کارایی سیستم را کاهش خواهد داد. به همین دلیل باید سالیانه این فیلترها چک شده و در صورت گرفتگی حتماً تعویض شوند.
هر کدام از وسایل الکتریکی مانند تلویزیون، کامپیوتر، لامپ ها و ... مصرف انرژی را افزایش می دهند. متأسفانه بعضی افراد عادت دارند حتی زمانی که به این وسایل نیازی ندارند باز هم آن ها را روشن می گذارند؛ مثلاً همه چراغ های خانه بدون اینکه کسی در آن باشد روشن است یا تلویزیون بی دلیل روشن بوده و کسی آن را تماشا نمی کند. بنابراین توجه به این نکته و تغییر عادت های غلط تأثیر زیادی در بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان خواهد داشت.
یکی از مشکلاتی که باعث می شود افراد به بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان و مسائلی مانند استفاده از دستگاه های تهویه مطبوع بهینه توجهی نشان ندهند عدم آگاهی آن ها می باشد. این کار نیاز به فرهنگ سازی در جامعه دارد تا افراد خودشان نسبت به انجام آن تشویق شوند. معمولاً این کار وظیفه ارگان هایی مانند صدا و سیما، آموزش و پرورش و سایر ارگان های فرهنگی است که تأثیر به سزایی در صرفه جویی انرژی و بهینه کردن آن دارد.
سخن آخر
همان طور که ملاحظه کردید حتی افراد غیرمتخصص به راحتی می توانند سهم عظیمی در کاهش مصرف انرژی و بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان داشته باشند. این کار باعث افزایش بازدهی دستگاه های تهویه مطبوع، کاهش هزینه های انرژی و باقی ماندن منابع انرژی برای سالیان بیشتر و نسل آینده ما خواهد شد و باید حتما مورد توجه قرار بگیرد.