طراحی بنا و کاهش مصرف انرژی ساختمان

در این مطلب می خواهیم به طراحی بنا و کاهش مصرف انرژی ساختمان بپردازیم. اما قبل از هر چیز باید بدانید میزان مصرف انرژی در ساختمان چقدر است. روشنایی 25 درصد، گرمایش و سرمایش 45 درصد، وسایل و تجهیزات ساختمان 15 درصد و در نهایت اتلاف انرژی 15 درصد از میزان مصرف انرژی را به خود اختصاص می دهند.

عوامل تعیین کننده فرم بنا عبارتند از: شکل و فرم زمینی که قرار است سازه در آن ساخته شود. توپوگرافی زمین و محل قرارگیری بنا، عوامل اقلیمی، سازه و میزان سرمایه برای ساخت آن. دسترسی به مصالح مورد نیاز مصرفی، فرهنگ و سلیقه کاربران و در نهایت ضوابط و قوانین و آیین نامه ها.

روش های کاهش مصرف انرژی با استفاده از طراحی و معماری بنا

طراحی بنا و کاهش مصرف انرژی: روش اول

برای اینکه بتوان به بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان کمک کرد، فرم بنا باید طوری طراحی شود که حداکثر بهره گیری را از نور و حرارت خورشید داشته باشد. برای این منظور در طراحی معماری پایدار مناطق سردسیر برای گرمایش فضاها در فصول سرد سال باید بخش اصلی ساختمان در محور شرقی غربی دارای کشیدگی باشد. در فصول سرد سال، مسیر حرکت خورشید از جنوب شرقی به جنوب غربی است. از این رو توصیه می شود اتاق های اصلی، بازشوها، دیوارهای جانبی و گلخانه در جبهه جنوبی ساختمان قرار گیرند. لازم به ذکر است جهت مطلوب برای ساختمان ها چهار طرفه جهتی با زاویه استقرار 30 درجه انحراف از طرف جنوب به طرف شرق است.

طراحی بنا و کاهش مصرف انرژی: روش دوم

در مورد اقلیم های سرد باید در فرم بنا شکستگی ها کاهش داده شود. بدین ترتیب سطح خارجی بنا کم شده و به دنبال آن تبادل حرارتی و در نتیجه اتلاف حرارت و انرژی کاهش می یابد. کشیدگی بنا نباید در جهت عمود بر بادهای زمستانی باشد. این باعث می شود تا بادهایی که سبب کاهش دمای داخلی ساختمان می شوند، وارد نشوند. برای هدایت چنین بادهایی به بیرون از ساختمان می توان از بادشکن ها و فرم های دینامیک استفاده کرد. کشیدگی فرم ساختمان برای ماه های گرم سال به دلیل استفاده حداکثر از انرژی حرارتی در فصول سرد ایده مناسبی نخواهد بود. هدایت بادهای موسمی با استفاده از فرم بنا جهت کاهش گرمای فضاهای کنترل شده منجر به کاهش بخشی از مصرف انرژی برای تامین سرمایش ساختمان می شود.

نکته

توجه داشته باشید رطوبت کنترل نشده مشکلاتی را به همراه دارد و سلامتی و ‌آسایش ساکنین را به مخاطره می کشاند. به زیبایی و عملکرد جداره ساختمان آسیب وارد می کند و خرابی سازه را به دنبال دارد. در نهایت عمر مفید ساختمان کاهش می یابد.

روش های دیگر برای کاهش مصرف انرژی ساختمان

سایبان روش خوبی برای جلوگیری از نفوذ مستقیم آفتاب به فضاهای داخلی در ماه های گرم سال است. همچنین باعث می شود تا تابش نور خورشید به داخل ساختمان در ماه های سرد قطع نگردد. ایجاد سایه مناسب بر روی پنجره ها توسط درختان و جذب اشعه خورشید توسط سطح برگ آن ها در فصول گرم سال باعث می شود تا هوا در این زمان خنک شود. یکی دیگر از این روش ها، طراحی اقلیم فضای باز یا همان حیاط است. حیاط به تامین جریان هوا و تابش نور خورشید به داخل ساختمان کمک شایانی می کند.

پیش بینی فضاهایی با تولید حرارت در مرکز پلان و یا پیش بینی فضاهای کم اهمیت مثل انبار به عنوان عایق حرارتی در جداره ها و یا قسمت های سرد ساختمان نیز روش دیگری برای کاهش مصرف انرژی است. به کارگیری مصالح ساختمانی با ظرفیت حرارتی زیاد و همچنین استفاده از رنگ های تیره و سطوح خشن برای نمای جنوب ساختمان در مناطق سردسیر می تواند به این موضوع کمک کند. ایجاد بام سبز و دیوار سبز، ارتقای عملکرد نمای ساختمان از نظر دمایی و حرارتی نیز در کاهش مصرف انرژی ساختمان تاثیر بسزایی دارد. دیوار سبز به پایین آوردن دمای فضاهای داخلی ساختمان و افزایش کیفیت هوا به دلیل جذب دی ‌اکسید‌کربن هوا کمک شایانی می کند. همچنین یک مانع فیزیکی در برابر جریانهای هوایی و باران ها محسوب می شود و منجر به افزایش سرانه و تعداد گونه های گیاهی می شود.