تکینک‌های طبیعی برای صرفه‌ جویی در صنعت ساختمان

امروزه کمبود منابع طبیعی، رشد روز افزون جمعیت، فقر و دیگر عوامل، لزوم صرفه‌ جویی در مصرف انرژی را ضروری کرده تا امکان استفاده از منابع بیشتر برای نسل‌های آینده فراهم شود. یکی از راه‌های رسیدن به الگوی پایدار در معماری و صرفه‌ جویی در صنعت ساختمان استفاده از مصالح پایدار است. در این مطلب تلاش کرده‌ایم تا با بررسی و ارائه هر یک از آیتم‌های بهینه‌ سازی مصرف انرژی، که طول عمر زیاد، تجدید پذیر بودن، توجیه اقتصادی و ظرفیت حرارتی بالا را شامل می‌شود را، در مسیر توسعه پایدار تعریف نماییم.

ایجاد اکوسیستم محل سکونت

گونه‌های زنده تلاش می‌کنند از آشیانه، تخم‌مرغ، پوسته گرفته تا غشای جلبکی برای خود سرپناه بسازند. هر موجود زنده‌ای برای مشخص کردن درون و برون، مرزهای ظریفی ایجاد می‌کند؛ و هر مخلوقی روش خاصی خود برای رسیدن به ثبات درونی، کنترل گرما و رطوبت، نگهداری ذخایر و تضمین سلامت و بقا را می‌یابد.

طراحی سرپناه برای انسان دچار دگرگونی زیادی شده، هرچند همیشه در جهت بهتر شدن نبوده است. امروزه نیاز انسان از داشتن سرپناه به سطح خودکار سازی خانه که نیازمند لوازم الکتریکی و ربات‌هاست، رسیده است. بیشتر وقت ما در مکان‌های سرپوشیده‌ می‌گذرد که باید به طور معقول سلامت و امنیت‌ ما را تامین نماید. در توجه به سلامتی انسان اگر از خانه شروع کنیم، باید جریان‌های هوا و مواد وصالح را به درستی بشناسیم تا یک محیط حامی محیط زیست و سلامت ایجاد کنیم.

باید به این نکته توجه کنیم که اکوسیستم‌ها و نیروهای مولد حیات در محیط قلیایی رشد می‌کنند، ولی بیشتر محیط ما، چه درون یا بیرون، به سطح بالای آلودگی رسیده‌اند. استفاده بیش از حد از سوخت‌های فسیلی و حجم بالای گاز کربنیک، هوا را به شدت آلوده کرده است.

بهینه‌ سازی مصرف انرژی در ساختمان

رشد اقتصادی و توسعه صنعتی کشور به عوامل مختلفی از جمله انرژی و استفاده بهینه از انرژی بستگی دارد. در این راستا ایجاد شرایط مطلوب زیست محیطی در ساختمان‌ها اهمیت زیادی دارد. برای رسیدن به این مهم موضوعات زیر بررسی می‌شود:

• طراحی ساختمان با در نظر گرفتن شرایط اقلیم منطقه و لزوم تغییرات کلی.

• استفاده از مصالح ساختمانی با کیفیت استاندارد و رعایت اصول عایق‌کاری و درزبندی.

• بهینه سازی مصرف انرژی در تاسیسات مکانیکی و الکترونیکی ساختمان.

• اجرا کردن فرهنگ استفاده بهینه از انرژی‌های مصرفی برای بهره‌برداران.

بیش از نیمی از مصرف انرژی در ساختمان‌ها، برای گرمایش و سرمایش، ۱۰٪ برای روشنایی و بقیه برای سایر مصارف انرژی استفاده می‌شود. مصرف انرژی و مدیریت مصرف آن در ساختمان‌ها به عوامل گوناگونی بستگی دارد که به آن اشاره می‌کنیم:

• آب و هوای محلی: تعیین کننده شرایط آب و هوایی است که ساختمان در آن محل قرار می‌گیرد.

• جهت قرارگیری و مکان ساختمان: نسبت به موقعیت قرار گیری خورشید و باد بهترین حالت را داشته باشد.

• نوع طراحی ساختمان: شرایط آب و هوای محلی در نظر گرفته شود.

• نوع کاربری و نحوه استفاده از آن.

• نوع پوشش ساختمان: تعیین کننده تاثیر شرایط محلی بر داخل ساختمان است که انرژی، نور، گازها و بخار آب را بین دو طرف خود، یعنی ساختمان و محیط اطراف، رد و بدل می‌کند.

• سیستم‌های مختلف تاسیساتی: نقش مکمل قدرت سرمایش و گرمایش داشته باشد.

• از گیاهان و طبیعت برای بهبود آب و هوا استفاده شود.

• برای کم کردن حرارت تابش خورشید، از سایه‌بان استفاده شود.

• جهت کاهش مصرف انرژی، ابعاد و سطح و حجم ساختمان بهینه شود و فضاهای اضافه ساختمان حذف شود.

• پوشش ساختمان محکم باشد و از نفوذ هوا جلوگیری شود.

• بهینه سازی درزبندی پنجره‌ها انجام شود.

• ساختمان قابلیت ذخیره سازی انرژی داشته باشد.

اصول بهینه مصرف انرژی گرمایش و سرمایش در ساختمان

در تهویه ساختمان دما، سرعت جریان هوا، رطوبت، خاک و بو پنج عامل مؤثر در کیفیت هوای ساختمان می‌باشد. محدوده آسایش هوا بین ۲۰ تا ۲۷ درجه و میزان رطوبت بین ۲۰ تا ۷۰ درصد است. بهتر است در زمستان به حداکثر دمای آسایش و در تابستان به خداقل دمای آسایش برسیم. سرعت هوا در هر دقیقه بین ۳ تا ۱۰ متر متغیر می‌باشد.

هفت جریان طراحی ساختمان و فضای زندگی

هفت جریان مهم که باید وارد طراحی شوند شامل موارد زیر هستند: هوا، نور، آب، انرژی، صدا، ماده و ساکنان. اگر بتوانیم با موفقیت یک مدل طراحی بوجود بیاوریم که همه این هفت جریان را دربرگیرد، سطح آسایش کاملا جدیدی را تجربه خواهیم کرد.

این ساختار هماهنگ با محیط زیست خود خواهد بود و در نتیجه بدون تلاش فوق‌العاده و هزینه‌های زیاد به پایداری ایدئال خواهد رسید. این ساختارها با استفاده از منابع موجود و منابع انرژی محلی به سلامت و خودکفایی کمک خواهند کرد. در نهایت این فضاها زندگی ما را ارتقا خواهد داد.

متاسفانه امروز حساسیت‌ها و بیماری‌های تنفسی،۲۵٪ از کودکانی که در مناطق شهری زندگی می‌کنند را درگیر و مبتلا کرده است. دستگاه ایمنی بدن برای کاهش تنش ایجاد شده در محیط مسموم، انرژی زیادی مصرف می‌کند و از نیروی لازم برای سلامتی و شادی می‌کاهد.

جریان هوا و نور و ایرادهای صرفه‌جویی در جریان هوا و نور

برای صرفه‌جویی در انرژی، استفاده از اَبَرعایق‌ها موجب می‌شود تا هوا به سختی داخل و خارج شود که برای سلامتی ساکنان سودمند نیست. اسفنج‌های  شیمیایی که برای عایق کاری دیوارها و سقف‌ها استفاده می‌شوند، گازهای اسیدی را در هوایی که تنفس می‌کنیم، پخش می‌کنند. مواد ضد حریق مسئله شناخته شده دیگری است. هرچند همه این تدابیر برای حفاظت از جان انسان است، اما جریان هوا در کاهش اثرات منفی آلودگی‌های محیط نقش اساسی دارد.

جریان آب

نوشیندن آب برای زندگی لازم است ولی ماده‌ای نیست که به مقدار کافی در دسترس همگان باشد. وقتی از آب برای شستن و دفع پسماندها استفاده می‌کنیم، متوجه سوء مصرف آن نمی‌باشیم. برای جدا کردن آب از پس‌ماندها و غیرقابل بازیافت نمودن آب، تدبیری نداریم. چگونه می‌توانیم از هدر رفت آب باران در سیستم فاضلاب جلوگیری کنیم؟

بهتر است بدانیم بیشترین حجم آب بهره‌برداری نشده روی زمین، در هواست. با مشاهده یک دستگاه تهویه مطبوع و آبی که از آن می‌چکد، می‌توان حجم آب انباشت شده از برج‌های خنک کننده در پشت‌بام‌ها را حدس زد و این فرصتی مناسبی برای هدایت آب به طبقات ساختمان و بهینه سازی مصرف انرژی است.

جریان صدا

قطره‌ای آب روی صفحه فلزی، با تولید صدا حرکت می‌کند. می‌توان به جای فقط مسدود کردن صدای آمد و شد بزرگراه‌های اطراف ساختمان‌‌ها، با روش‌هایی این صدا را جذب و تبدیل به انرژی کنیم که نوعی صرفه‌ جویی در صنعت ساختمان بشمار می آید.

جریان انرژی

با تحقیقات انجام شده و بازطراحی ساختار ساختمان، می‌توان با قرار دادن پِی‌ها روی کریستال‌هایی نظیر کوارتز، ابریشم یا حتی نیشکر، برق حاصله از پیزوالکتریسیته تولید شده توسط جاذبه را برای یک ساختمان تولید کرد و صرفه‌ جویی در صنعت ساختمان را انجام داد. هر چند بلافاصله انرژی خورشیدی را انتخاب می‌کنیم، اما خورشید فقط نیمی از روز می‌درخشد و باطری ها برای ذخیره برق، به سنگ معدن و دماهای بالا نیاز دارند.

بهترین نیرو و قابل دسترس ترین نیرو، نیروی جاذبه است. با ادغام بامبو با بتن، انتشار گاز کربنیک متوقف می‌شود چون بامبو با جذب گاز کربنیک سیمان، انتشار گاز کربنیک را تعدیل می‌کند. وزش‌های باد محلی، یک منبع بالقوه بزرگ انرژیِ استفاده نشده است. ساختمان‌های بلند مرتبه و عظیم بر آب و هوا اثر گذار هستند.

می‌توان با استفاده از رنگ‌های کم‌رنگ و پررنگ، برای خنک سازی سطوح ساختمان در محل، جریان هوا ایجاد کرد که یکی از موارد صرفه‌ جویی در صنعت ساختمان است. وجود آسیاب‌های بادی بسیار کوچک و میکرونی که دائما انرژی تولید می‌کند نیز تدبیر دیگری برای استفاده از انرژی باد است. با تعبیه روف گاردن در بام ساختمان ها می‌توان دمای سطحی و مصرف انرژی ساختمان را می‌توان کاهش داد.

چکیده

کارآفرینان پیشگام نشان داده‌اند که ساختمان‌های پایدار نباید گران باشند. کاربردهای عملی از جهان علم، که پژوهش شده و مستند هستند، امکانات تازه‌ای برای بشر می‌گشایند که ما را به سوی پایداری راهنمایی کنند. معماران متعهد به ساختمان‌ سبز، با تقاضای عمومی می‌توانند با تجدید نظر در مقررات ساختمان‌سازی به نوآوری‌های مبتنی بر علم دست یابند. ما می‌توانیم مانند اکوسیستم عمل کنیم و آنچه را که نیاز داریم را از آنچه موجود است، تولید کنیم و در پسماند منابع مورد نیازمان را پیدا کنیم.