ساختمان‌ها و هرگونه فعالیت مرتبط با آنها به طور معمول حدود 60 درصد انرژی موجود در جهان را مصرف می‌نمایند. این میزان از مصرف انرژی شامل فرآیند ساخت و ساز، بهره‌برداری از آنها و تخریب می‌گردد. در ادامه به بررسی چگونگی و راه‌های کاهش میزان مصرف انرژی و یا به عبارت دیگر چگونگی بهره‌وری انرژی در ساختمان‌ها پرداخته می‌شود.
علت دغدغه جامعه بین‌الملل، گرم شدن زمین در نتیجه مصرف بی رویه انرژی سوخت‌های فسیلی و انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌باشد و بدین ترتیب، آینده سیاره آبی در خطر است.
انواع انرژی در ساختمان
هرگاه صحبت از انرژی به میان می‌آید، توجهات به روشنایی و تعدادی معدود وسایل الکتریکی معطوف می‌گردند، حال آنکه مصرف انرژی در یک ساختمان در انواع گوناگون قابل بخش‌بندی است. به طور کلی پنج دسته را در این رابطه می‌توان ذکر کرد:
- انرژی نهفته (انرژی نهان): انرژی است که برای تولید مصالح، اجزا و سیستم های کاربردی ساختمانی به مصرف می‌رسد.
- انرژی خاکستری: به انرژی گفته می‌شود که برای توزیع و حمل مصالح ساختمانی به محل ساخت و ساز مصرف می‌گردد.
- انرژی القایی: انرژی مصرفی در طی فرآیند ساخت و ساز یک ساختمان را شامل می‌گردد.
- انرژی فعال: انرژی است که در ساختمان مورد بهره‌برداری و سایر تجهیزات و وسایل الکتریکی بکار رفته در آن مصرف می‌شود.
- همچنین در فرآیند نگهداری ساختمان، بازسازی‌ها و در نهایت تخریب ساختمان میزانی از انرژی به مصرف می‌رسد.
توجه به این امر که انرژی فعال بیشترین میزان مصرف را توسط ساکنین ساختمان‌ها دارا می‌باشد، می‌تواند باعث عدم توجه کافی به چهار نوع دیگر گردد. با این وجود همه گروه‌ها از جمله بهره‌برداران ساختمان‌ها، تصمیم‌گیرندگان، ساکنین ساختمان‌های مسکونی و مصرف‌کنندگان اقتصادی همگی می‌توانند بر میزان مصرف انرژی‌های نهفته، خاکستری، القایی و انرژی مصرف شده در تخریب ساختمان‌ها تأثیرگذار باشند.
چگونه می‌توان مصرف انواع انرژی را کاهش داد؟
- انرژی نهفته تولید مصالح ساختمانی:
برای کاهش مصرف این نوع انرژی می‌بایست مصالحی انتخاب شوند که مقادیر پایین‌تری از انرژی صرف ساخت آنها شود. قوانین کلی در این زمینه عبارتند از:
- طبیعت بهترین انتخاب است. هرچه مصالح به طبیعی‌ترین حالت خود نزدیک بوده و اصطلاحا خام باشند، انتخاب بهتری هستند. سنگ، الوار چوبی و خاک کوبیده به عنوان مثال پایین ترین مصرف انرژی نهفته را دارا می‌باشند.
- استفاده مجدد و بازیافت مصالح قبل از بکارگیری مصالح نو. به عنوان مثال استفاده مجدد از قاب پنجره فولادی به مراتب انرژی کارآتر از ذوب فولاد برای تولید قاب پنجره جدید است، همچنان که این نوع تولید نیز به نوبه خود موجب بهره‌وری بیشتری از انرژی به نسبت ساخت این محصول از آهن خام می‌باشد.
- بهره‌وری در سادگی است! در دکوراسیون‌های داخلی ساختمان که از طرح ساده‌تری برخوردار هستند، مصالح کمتری به مصرف می‌رسد. هرچه پیچیدگی دکوراسیون بیشتر باشد مصالح بیشتر و در نتیجه انرژی بیشتری صرف می‌گردد.
- استفاده از مصالح با انرژی نهفته کمتر. برای مثال برای ساخت آلومینیوم به مراتب بیشتر از ساخت فولاد انرژی صرف می‌شود. قاب‌های پنجره فولادی حتی اگر کاملا نو باشند، از نوع آلومینیومی انرژی کارآتر هستند. همچنین استفاده از سیمان به واسطه انتشار گازهای گلخانه‌ای بسیار انرژی ناکارآ است. کاهش استفاده از سیمان و استفاده از گزینه‌های جایگزین از قبیل آجر خاک رس در ساختمان‌ها به کاهش مصرف انرژی کمک خواهد کرد.
- انرژی خاکستری توزیع و حمل مصالح به محل ساخت و ساز
قوانین کلی که در این زمینه کمک‌کننده هستند عبارتند از:
- انتخاب محل تأمین کالا با مسافت کمتر باعث کاهش مصرف انرژی خاکستری می‌گردد. به عنوان مثال حمل مصالح از مسافتی معادل 50 کیلومتر صرف انرژی کمتری نسبت به 500 کیلومتر دارد.
- تأمین کالا از کشورهای همسایه در مقایسه با سایر کشورها بخصوص کشورهای قاره‌های دیگر باعث کمک به کاهش انرژی خاکستری می‌گردد.
- بهترین راه حل در این مرحله کمک به توسعه و حمایت از تولید مصالح و لوازم ساختمانی تولید داخل می‌باشد.
- انرژی القایی طی فرآیند ساخت و ساز
انتخاب تکنولوژی‌های ساخت و ساز با بیشترین بهره‌وری انرژی لازمه کاهش تولید این انرژی است.
قوانین کلی در این زمینه عبارتند از:
- جلوگیری از اتلاف بی‌مورد مصالح در محل ساخت و ساز. به عنوان مثال، استفاده کامل از ورق آهن. همچنین دیوارهای آجری برخلاف دیوارهای بتنی نیازی به قالب‌های بتن‌ریزی ندارند.
- صرفه‌جویی در مصرف آب از دیگر گزینه‌های مطرح می‌باشد. (پمپاژ آب نیز مستلزم صرف انرژی می باشد.) هنگام باز کردن شیر آب، به منظور اعمال نیروی کافی جهت جاری شدن آب، نیاز به پمپاژ آب از منبع اصلی به سایر بخش‌ها می‌باشد.
- فرآیند بازیافت مواد زاید ساختمانی و ترجیحا استفاده مجدد در همان محل ساخت و ساز از دیگر روش‌های پیشنهادی می‌باشد. ضایعات خود منبعی از انرژی هستند. (حتی می‌توان گفت ضایعات می‌تواند منبعی مناسب برای تغذیه طیف وسیعی از موجودات از قبیل انسان تا سایر موجودات و همچنین برای استفاده در صنعت باشند).
- و مهمترین مورد این بخش را می توان استفاده از نیروی انسانی بجای نیروی ماشینی ذکر کرد. تکنولوژهای وابسته به نیروی کار انسانی، نه تنها مصرف انرژی پایین‌تری دارند، بلکه دارای مزایای اجتماعی نیز می باشند. به عنوان مثال حفر سطوح برای کارگذاری لوله چنانچه بجای دستگاههای حفاری توسط نیروی انسانی انجام شود با وجود صرف زمان بیشتر باعث درآمدزایی برای افراد محلی می‌گردد.
- انرژی فعال بکارگرفته شده در ساختمان‌ها، تجهیزات و وسایل الکتریکی
این گزینه از دو جهت حایز اهمیت است: کاهش مصرف انرژی از طریق طراحی اصولی و صحیح ساختمان (طراحی غیرفعال)، و کاهش مصرف انرژی با بکارگیری تکنولوژی مناسب (طراحی فعال).
- انرژی مصرف شده در نگهداری، بازسازی و تخریب ساختمان
نگهداری بافت ساختمان در شرایط مناسب و مطلوب برای افزایش طول عمر ساختمان ضروری است.
- ساختمان‌هایی با طول عمر زیاد نسبت به انرژی صرف شده در آنها دارای کارایی مناسب می‌باشند. در حال حاضر ساختمان‌ها به منظور بهره‌برداری 20 ساله ساخته می‌شوند، اگر بتوان به میزان 40 سال از آنها بهره‌برداری نمود می‌توان انرژی مصرفی را به میزان نصف مصرف کنونی در نظر گرفت
- ساختمان‌ها می‌بایست به گونه‌ای ساخته شوند که در صورت عدم نیاز کاربری کنونی، امکان تغییر کاربری به راحتی و بدون نیاز به تخریب گسترده فراهم باشد.
- تعمیر و نگهداری از ساختمان‌ها می‌بایست راحت و کم هزینه باشد (منظور بدون هزینه نیست) ، با این هدف که دچار تخریب زودهنگام نشود. ذکر این نکته ضروری است که هیچ ساختمان و یا ماشینی بدون نیاز به هزینه تعمیر و نگهداری وجود ندارد.
- استفاده از نیروی انسانی به جای نیروی ماشینی برای تعمیر و نگهداری ساختمان‌ها ضروری است. این بدان معناست که نگهداری کلی ساختمان در محل انجام می‌گردد، اما اجزا و قطعات در صورت نیاز برای تعمیر به محل دیگری انتقال داده می‌شوند.
- استفاده از مصالح ساختمانی با میزان پایین انرژی نهان باید از ابتدا در ساخت و ساز مورد توجه قرار گیرد، بدان معنا که نمی‌بایست به دلیل هزینه بالا، از سیستم ها و مصالح با کیفیت چشم‌پوشی کرد.
- استفاده از مصالح تجدیدپذیر برای ساخت و ساز ساختمان‌های جدید به جای مواد غیرقابل بازیافت باعث کاهش مصرف انرژی می‌گردد. به عنوان مثال، آجر جزو مصالح تجدیدپذیر می‌باشد، اما استفاده مجدد از لاشه سنگ بتونی دشوار و چالش برانگیز است.
