مصرف انرژی در ساختمان

یکی از بحران‌های سال جاری (۱۴۰۳)، مشکل ناترازی در مصرف انرژی (برق، گاز و سوخت‌های دیگر) در ساختمان‌ها به خصوص حوزه خانگی (مسکن) است. برای بررسی علت به وجود آمدن این بحران، ابتدا به بررسی نوع ساخت‌وساز متداول و انرژی مصرفی در آن می‌پردازیم.
صندوق جهانی پول جهت این بررسی یک نرم‌افزار به نام « EDGE»
Excellence in Design For Greater Efficiencies طراحی نموده و جهت مقایسه طراحی با راهکارهای موثر، یک ساختمان موجود با بهترین داده‌های منطقه‌ای و جهانی به‌عنوان مقادیر پیش فرض را در نظر گرفته و پایگاه داده آن به طور پیوسته با ورود داده‌های جدید به روزرسانی می‌شود.
جدول انرژی مصرفی دوران ساخت و انرژی نهفته مصالح مورد استفاده در شهر تهران به‌صورت معادل کیلووات‌ساعت، بشکه نفت، مترمکعب گاز مصرفی جهت اطلاع در صفحه مقابل تقدیم می‌گردد.
همان‌طور که ملاحظه می‌فرمایید ساخت هر مترمربع بنا با مدل‌های معمول و متداول در ایران تقریبا با دوره ساخت سه ساله معادل ۸۵ صدم بشکه نفت خام انرژی مصرف می‌نماید.
توضیح: البته این نرم‌افزار مصرف آب و همچنین تولید آلایندگی کربن را نیز مشخص می‌نماید.
همچنین با طراحی و ارائه راهکارهای موثر در کاهش مصرف این ۵ گانه انرژی و آب (مصرفی و نهان) و تولید کربن نسبت به ارائه گواهینامه در سه سطح ۲۰ درصد ۴۰ درصد و ۱۰۰ درصد صرفه‌جویی نسبت به پروژه مبنا (مثلا در ده شهر ایران) اقدام می‌نماید.
اینکه چگونه این صرفه‌جویی حادث می‌شود موضوع بخش اول این مقاله است و این عوامل به شرح زیر می‌باشند.
۱- کاهش جرم و وزن ساختمان (سبک‌سازی) با استفاده از سیستم‌های صنعتی و یا نوین ساخت
۲- استفاده از مصالح کم انرژی بر
۳- استفاده از تجهیزات با بهره‌وری بالا (در دوران ساخت و بهره‌برداری)
۴- عایق نمودن حداقل پوسته خارجی ساختمان به جهت جلوگیری از هدررفت انرژی
۵- پائین آوردن دوره ساخت؛ یعنی افزایش سرعت ساخت
۶- افزایش طول زمان بهره‌برداری یا بالا بردن عمر ساختمان
۷- افزایش ضریب بازیافت بعد از پایان عمر ساختمان
که البته این سه ردیف آخر به طور غیرمستقیم در این نرم‌افزار اثرگذاری خواهند داشت.
با استفاده از ساخت صنعتی ساختمان قابلیت کاهش مصرف این انرژی بخصوص انرژی نهفته از ۵۰ تا ۷۰درصد فعلی میسر خواهد گردید.
از طرف دیگر مصرف انرژی در دوره بهره‌برداری نیز از مهمترین عوامل ناترازی انرژی محسوب می‌گردد.
مصرف برق حدود ۲۵ تا ۳۰ میلیون ساختمان موجود بطور متوسط معادل ۱۵ هزار مگاوات می‌باشد که در زمان پیک (تابستان) حدود ۳۰ -۳۵ هزار مگاوات (بار سرمایشی) به آن اضافه می‌شود. در حالیکه کل توان تولیدی کشور به سختی به مرز ۶۱ هزار مگاوات می‌رسد همین معضل در دوره زمستان برای مصرف گاز به وجود می‌آید و تعطیلات اجباری دولت در تابستان و زمستان موید این مصرف می‌باشد. و متاسفانه با ادامه روند معمول و متداول ساخت، باعث افزایش مصرف و کمبود بیشتر انرژی، می‌گردد. به‌عنوان راه‌حل، تشدید سرمایه‌گذاری در انرژی تجدیدپذیر به‌خصوص الزام استفاده از پانل‌های فتوولتائیک خورشیدی هم به‌صورت پراکنده و گسترده در بام ساختمان‌های موجود و هم به‌صورت نیروگاه‌های متمرکز کوچک و بزرگ، مصوب گردیده است. با توجه به محدود بودن زمان تولید برق این پانل‌ها (متوسط ۵-۶ ساعت در روز) برق تولیدی از این طریق امکان تأمین کسری انرژی در پیک روز را میسر می‌سازد . و چون نگهداشت این برق متضمن سرمایه‌گذاری زیادی است مصرف آن در زمانی که آفتاب وجود ندارد را توجیه‌پذیر نمی‌نماید.
لذا، به نظر اینجانب، فعلاً تولید این انرژی فقط به میزان کسری تراز تولید و مصرف یعنی ۲۰ هزار مگاوات قابل برنامه ریزی است به جزآنکه از سبد انرژی‌های تجدیدپذیر یعنی ایجاد نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی، انرژی باد. انرژی‌های نیروگاه‌ها با سوخت هیدروژن و دیگر مدل‌ها، استفاده نمائیم و همزمان با تولید انرژی‌های خورشیدی فتوولتانیک (PV) در حوزه‌های فوق الاشاره نیز سرمایه گذاری نمائیم.
برای کاهش مصرف انرژی ساختمان‌های موجود نیز از سال‌های قبل توسط انجمن بهینه‌سازی مصرف انرژی، برنامه‌های مطالعاتی، عملیاتی و اجرایی ارائه و اجرا گردیده است استفاده از قانون اصلاح الگوی مصرف مصوب ۱۳۸۸ (ابلاغی ۱۳۹۲) و همچنین قوانین پشتیبانی تأمین مالی آن مانند ماده ۱۲ قانون رفع موانع تولید و قانون مستمر کار، همچنین همراهی دولت با تصویب شاید یک دستورالعمل، قابلیت کاهش مصرف انرژی تا ۲۰ هزار مگاوات در طی یک دوره سه ساله وجود خواهد داشت.
این برنامه شامل مراحل زیر است:
۱- نصب دستگاه‌ها و اجزا سنجش مصارف انرژی و آب
۲- اسکن حرارتی ساختمان با دوربین‌های مادون قرمز
۳- تحلیل داده‌ها و بررسی نقاط و سیستم‌های هدردهنده انرژی و آب
۴- ارائه راهکار جلوگیری از این هدررفت به شرح زیر:
الف – عایق کردن پوسته‌های خارجی و استفاده از پنجره‌های مناسب
ب- تعویض تجهیزات گرمایش، سرمایش با سیستم‌های بهره‌ور
ج – برنامه‌ریزی و ارتقای الگوی مصرفی انرژی و آب ساختمان