مقاله تحلیلی: اصول اساسی طراحی ساختمان انرژی صفر

ساختمان انرژی صفر را می‌توان ساختمانی تعریف کرد که میزان انرژی مصرفی آن به‌اندازه انرژی تولیدی در آن است. این ساختمان‌ها به دلیل اینکه بخش عمده انرژی مصرفیشان از منابع تجدید پذیر تأمین می‌شود، بهره‌وری بالایی دارند.

ابزارها و نرم‌افزارهای مختلفی در بازار وجود دارند که به طراحان کمک می‌کنند ساختمان‌های مسکونی و تجاری انرژی صفر طراحی کنند.

 در ایالات‌متحده و در دو ایالت کالیفرنیا و نیویورک طراحی‌ها بیشتر به سمت ساختمان‌های انرژی صفر معطوف هستند بنابراین کمتر از %۱۰ از کل گازهای گلخانه‌ای آمریکا در این دو ایالت تولید می‌شود.

برای دستیابی به ساختمان‌های انرژی صفر اولین گام این است که استانداردهای طراحی به‌منظور متعادل کردن انرژی مصرفی رعایت شوند.

گام بعدی این است که مصرف انرژی با تکنیک و ابزارهای مختلف مدل‌سازی با در نظر گرفتن عواملی همچون دما، رطوبت، بازده کلی سیستم و غیره بررسی شود.

در این مقاله به بحث درباره ۳ اصل مهم که باید به‌منظور طراحی ساختمان انرژی صفر در نظر گرفته شوند، می‌پردازیم.

۱- ملاحظات مربوط به پوشش ساختمان در طراحی ساختمان‌های انرژی صفر

یک پوشش ساختمانی دارای بهره‌وری بالا همه المان‌های پوسته خارجی ساختمان را شامل می‌شود. این پوشش امکان کنترل متغیرهای مختلف سازه ازجمله دما، رطوبت، هوا، صدا و مصرف انرژی را فراهم می‌کند.

یک پوشش ساختمانی با بهره‌وری بالا جزئی از طراحی انرژی صفر است که هدف از آن به حداقل رساندن مصرف انرژی است.

جهت ساختمان نقش مهمی در به حداقل رساندن بارهای سیستم‌های تهویه هوا دارد. به‌علاوه سایه‌بان‌ها و قسمت‌های پیش‌آمده در بام در کاهش تابش مستقیم اشعه خورشید مؤثر هستند. بر اساس شرایط و موقعیت سازه می‌توان از تکنولوژی‌های مرتبط با عایق‌کاری، دوجداره سازی و غیره برای اصلاح و بهبود پوشش ساختمان کرد.

۲- ملاحظات مربوط به بهره‌وری انرژی در طراحی ساختمان‌های انرژی صفر

ملاحظات مربوط به بهره‌وری انرژی در طراحی ساختمان‌های انرژی صفر مربوط به انتخاب سیستم‌هایی با اندازه مناسب برای سازه است. در استاندارد آمریکایی ASHRAE به فاکتورهای ایمنی که باید در طراحی و شبیه‌سازی مدل‌های انرژی لحاظ شوند، اشاره‌شده است.

برخی از ملاحظات مربوط به بهره‌وری انرژی در طراحی ساختمان‌های انرژی صفر عبارت‌اند از:

• چیلرهایی با بهره‌وری بالا
• سیستم توزیع هوا از کف
• خنک‌کننده‌های منفعل
• سیستم‌های تولید هم‌زمان برق و حرارت
• تهویه طبیعی
• ذخیره‌سازی حرارتی با استفاده از مواد و مصالح تغییر فاز دهنده

وقتی سیستم مناسب طراحی شد گام مهم بعدی راه‌اندازی یک سیستم مدیریت انرژی است. در این مرحله باید اطمینان حاصل شود که سیستم‌ها بر اساس نیازهای مالک نصب، کالیبره و راه‌اندازی شده‌اند.

در این مرحله باید سیستم تهویه مطبوع، کنترل‌ها، سیستم‌های تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی، انرژی باد، کنترل‌های نور و روشنایی روز در نظر گرفته شوند. اجرای موفق این سیستم‌ها موجب بهره‌وری انرژی بین ۵ تا ۱۰ درصد می‌شود.

۳- ملاحظات مربوط به انرژی‌های تجدید پذیر در طراحی ساختمان‌های انرژی صفر

هدف از طراحی ساختمان‌های انرژی صفر این است که انرژی موردنیاز ساختمان از منابع تجدید پذیر تأمین شود. پوشش ساختمان با بهره‌وری بالا و فناوری‌های کارآمد دو موردی هستند که مصرف کمتر انرژی در ساختمان کمک می‌کنند. استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر راهکار گران‌تری در میان سایر گزینه‌هاست و به همین دلیل طراحان باید با استفاده از دو راهکار قبلی تا حد ممکن سطح مصرف انرژی را کاهش دهند تا نیاز به تأمین انرژی از منابع تجدید پذیر و متعاقباً هزینه‌های مربوطه کاهش یابد.

منابع مختلفی برای انرژی‌های تحدید پذیر وجود دارد که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از: انرژی خورشیدی، انرژی باد، بیومس و سیستم‌های زمین‌گرمایی.

منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.