افزایش بهره وری انرژی ساختمان ها با عایق کاری حرارتی

به دنبال افزایش روز افزون بهای حامل های انرژی در دنیا و اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از افزایش تولید انرژی، یکی از راهکارهای عملی به منظور افزایش بهره وری انرژی ساختمان ها، عایق کاری حرارتی دیوارهای خارجی ساختمان است. در این مقاله نتایج یک تحقیق در خصوص افزایش بهره وری انرژی در یک مجتمع مسکونی، به همراه آنالیز حرکت نقطه انجماد در سازه دیوار خارجی ساختمان در حالی که سطح خارجی دیوار عایق شده، مورد بررسی قرار گرفته است.

مسایل زیست محیطی جاری نیازمند تحقیقات دقیق در مورد بهره وری انرژی و ذخیره انرژی در ساختمان ها به منظور کاهش مصرف سوخت های معمول و تولید CO۲ است که باعث ایجاد اثرات گلخانه ای می شود. بنابراین، موسسات اتحادیه اروپا که در خصوص انرژی فعالیت می کنند، افزایش تولید انرژی های تجدید پذیر و کاهش گازهای گلخانه ای را توصیه می کنند.

در اتحادیه اروپا، ۴۰% از کل مصرف انرژی به ساختمان ها اختصاص دارد و این حاکی از آلایندگی نسبتاً بالای آنها و نقش آنها در صدمات زیست محیطی است.

اعضای اتحادیه اروپا موظفند تا بر اساس بسته منتشر شده توسط “کمیسیون اروپایی کاهش انتشار گازهای گلخانه ای”، با افزایش ۲۰ درصدی تولید انرژی به روش های تجدید پذیر و بهبود ۲۰ درصدی بهره وری انرژی تا سال ۲۰۲۰، تولید گازهای گلخانه ای را تا ۲۰ درصد کاهش دهند.

کاهش نیاز ساختمان ها به انرژی با محوریت ساختار و ساکنین، تأثیر به سزایی در کاهش انتشار CO۲ خواهد داشت، زیرا عملاً یک چهارم CO۲ تولید شده از این طریق ایجاد می شود.

بسته به ساختار مصرف انرژی ساختمان، رفتار حرارتی پوسته ساختمان فاکتور اصلی تأثیر گذار بر مصرف انرژی است، بنابراین، دیوارهای عایق شده می توانند مصرف انرژی مورد نیاز برای سرمایش و گرمایش ساختمان را کاهش دهند.

یک راهکار برای افزایش بهره وری انرژی ساختمان ها، کاهش اتلاف حرارت از طریق پوسته ساختمان توسط عایق کاری داخلی یا خارجی دیوارهاست. با عایق کاری خارجی دیوارها، علاوه بر بهبود وضعیت حرارتی، ظاهر ساختمان هم زیباتر می شود. سایر مزایای نصب عایق روی سطح خارجی دیوار شامل کاهش اختلال در زندگی ساکنین، از بین رفتن رطوبت و کپک زدگی و کاهش نیاز به نگهداری و تعمیرات است.

باید توجه داشت که تفاوت دمایی بین دیوار بدون عایق و دیواری که از بیرون عایق شده حدود ۵°C است. این بدین معنی است که عایق کاری دیوار از خارج، بهره وری حرارتی ساختمان را بهبود می بخشد. در کنار کاهش اتلاف حرارتی توسط نصب عایق، پلاستر خارجی ساختمان هم که تحت تأثیر آب و هوا تخریب شده بازسازی می شود.

همینطور مشاهده می شود زمانی که دیوار از خارج عایق نشده باشد، دمای درون دیوار به نقطه انجماد می رسد در حالی که در مورد دیوار عایق شده، نقطه انجماد به عایق منتقل می شود و این مسأله سبب کاهش شوک حرارتی دیوار می شود.

یکی از راه های ساده و موثر برای حفظ انرژی، عایق کاری حرارتی ساختمان است. هدف اصلی از عایق کاری حرارتی ساختمان کاهش مصرف انرژی مورد نیاز برای گرمایش و سرمایش از طریق افزایش مقاومت حرارتی پوسته ساختمان است.

همانطور که انتظار می رود، نیاز به انرژی گرمایشی با استفاده از عایق کاری داخلی یا خارجی به شکلی چشمگیر کاهش می یابد. وقتی یک لایه عایق نصب می شود، از سرد شدن دیوارهای خارجی در طول شب جلوگیری می کند، در حالی که اگر دیوار بدون عایق باشد، انتقال حرارت بین هوای داخل و خارج بسیار بیشتر است، بنابراین باعث کاهش معنادار دمای دیوار می شود.

به نقل از سایت: https://sazehpaidar.com/

منابع :

[۱] Santamaraa J, Campano MA, Giron S. Method for the economic profitability of energy rehabilitation operations: Application to residential dwellings in Seville. Procedia Computer Science ۲۰۱۶;۸۳:۷۴۲–۷۴۹.

[۲] Perez JS, Rives JB, Gabarrell X. Environmental assessment of façade-building systems and thermal insulation materials for different climatic conditions. Journal of Cleaner Production ۲۰۱۶;۱۱۳:۱۰۲–۱۱۳.

[۳] Bojic M. Miletic M, Bojic L. Optimization of thermal insulation to achieve energy savings in low energy house (refurbishment). Energy Conversion and Management ۲۰۱۴;۸۴:۶۸۱–۶۹۰.

[۴] Terehovics E, Veidenbergs I, Blumberga D. Exergy Analysis for District Heating Network, Energy Procedia ۲۰۱۷;۱۱۳:۱۸۹–۱۹۳.

[۵] Kubule A, Komisarova T, Blumberga D. Optimization Methodology for Complete Use of Bio-resources, Energy Procedia ۲۰۱۷;۱۱۳:۲۸–۳۴.

[۶] Ziemele J, Kubule A, Blumberga D. Multi-perspective Methodology to Assess the Transition to ۴th Generation District Heating Systems. Energy Procedia ۲۰۱۷;۱۱۳:۱۷–۲۱.

[۷] Tabrizi TB, Hill G, Aitchison M. The impact of different insulation options on the life cycle energy demands of a hypothetical residential building. Procedia Engineering ۲۰۱۷;۱۸۰:۱۲۸–۱۳۵.

[۸] Kass K, Blumberga A, Blumberga D, Zogla G, Kamenders A, Kamendere E. Pre-assessment Method for Historic Building Stock Renovation Evaluation. Energy Procedia ۲۰۱۷;۱۱۳:۳۴۶–۳۵۳.

[۹] Dylewski R, Adamczyk J. The environmental impacts of thermal insulation of buildings including the categories of damage: A Polish case study. Journal of Cleaner Production ۲۰۱۶;۱۳۷:۸۷۸–۸۸۷.

[۱۰] Blumberga A, Timma L, Blumberga D. System Dynamic Model for the Accumulation of Renewable Electricity using Power-to-Gas and Power-to-Liquid Concepts. Environmental and Climate Technologies ۲۰۱۵;۱۶:۵۴–۶۸.

[۱۱] Kamenders A, Vilcane L, Indzere Z, Blumberga D. Heat Demand and Energy Resources Balance Change in Latvia. Energy Procedia ۲۰۱۷;۱۱۳:۴۱۱–۴۱۶.

[۱۲] Miezis M, Zvaigznitis K, Stancioff N, Soeftestad L. Climate Change and Buildings Energy Efficiency – the Key Role of Residents. Environmental and Climate Technologies ۲۰۱۶;۱۷:۳۰–۴۳.

[۱۳] Zamovskis M, Vanaga R, Blumberga A. Mathematical Modelling of Performance of New Type of Climate Adaptive Building Shell. Energy Procedia ۲۰۱۷;۱۱۳:۲۷۰–۲۷۶.

[۱۴] Fortuna S, Mora TD, Peron F, Romagnoni P. Environmental Performances of a Timber-concrete Prefabricated Composite Wall System. Energy Procedia ۲۰۱۷;۱۱۳:۹۰–۹۷.

[۱۵] Adityaa L, Mahliaa TMI, Rismanchic B, Nge HM, Hasane MH, Metselaare HSC, Oki M, Aditiyab HB. A review on insulation materials for energy conservation in buildings. Renewable and Sustainable Energy Reviews ۲۰۱۷;۷۳:۱۳۵۲–۱۳۶۵.

[۱۶] Fanga Z, Lia N, Lia B, Luod G, Huanga Y. The effect of building envelope insulation on cooling energy consumption in summer. Energy and Buildings ۲۰۱۴;۷۷:۱۹۷–۲۰۵.

[۱۷] Schuchardt GK. Integration of Decentralized Thermal Storages Within District Heating (DH) Networks. Environmental and Climate Technologies ۲۰۱۶;۱۸:۵–۱۶.

[۱۸] Muresan AA, Attia S. Energy efficiency in the Romanian residential building stock: A literature review. Renewable and Sustainable Energy Reviews ۲۰۱۷;۷۴:۳۴۹–۳۶۳.

[۱۹] Vilhena A, Silva C, Fonseca P, Couto S. Exterior walls covering system to improve thermal performance and increase service life of walls in rehabilitation interventions. Construction and Building Materials ۲۰۱۷;۱۴۲:۳۵۴–۳۶۲.

[۲۰] Zagorskas J, Zavadskas EK, Turskis Z, Burinskien M, Blumberga A, Blumberga D. Thermal insulation alternatives of historic brick buildings in Baltic Sea Region. Energy and Buildings ۲۰۱۴;۷۸:۳۵–۴۲.

[۲۱] Kancane L, Vanaga R, Blumberga A. Modeling of building envelope’s thermal properties by applying phase change materials. Energy Procedia ۲۰۱۶;۹۵:۱۷۵–۱۸۰.

[۲۲] Ylmen P, Mjornell K, Berlin J, Arfvidsson J. The influence of secondary effects on global warming and cost optimization of insulation in the building envelope. Building and Environment ۲۰۱۷;۱۱۸:۱۷۴–۱۸۳.

[۲۳] Cai S, Zhang B, Cremaschi L. Review of moisture behavior and thermal performance of polystyrene insulation in building applications. Building and Environment ۲۰۱۷;۱۲۳:۵۰–۶۵.

[۲۴] European Commission. Building. Available: https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-efficiency/buildings