طراحی ساختمان انرژی صفر در اقلیم گرم و خشک

نسیم رحمانی

Nasim Rahmani

دردنیای امروز  با وجود کم شدن منابع سوخت فسیلی، تمام صنایع به سمت استفاده از دیگر انرژی‌های موجود در زمین حرکت می‌کنند.

صنعت ساختمان سازی نیز به تبعیت از همین رویکرد گام‌هایش را به سمت استفاده هر چه بیشتر از طبیعت و سنت قدیم معماری برمی‌دارد. تا شاید وابستگی خود را و به تبع وابستگی انسانی را به سوخت فسیلی کم کند. به علت سنت ساختمان سازی ایرانی و بهره گیری از سیستم‌های سنتی در کاهش آلودگی‌های زیست محیطی یعنی همان پایدار سازی معماری و نیز صفر سازی انرژی در معماری، اقلیم گرم و خشک را مورد مطالعه قرار می‌دهیم. با بررسی انواع نوین معماری در دنیا و سپس سنت های معماری ایرانی و همچنین پیامد سیستم‌های فعال و غیر فعال می‌توان به کمک سنت و مدرنیته فضایی ساخت مطبوع، بدون سوخت فسیلی و با مصرف انرژی صفر. ساختمان ساخته شده توسط این توسط این سیستم قابلیت زیادی از قبیل تهویه مطبوع، روشنایی الکتریسیته بدون اتصال به شبکه تاسیسات شهری را داراست.

منابع انرژی تجدید پذیر به سرعت در حال مصرف بی‌رویه است.  با توجه به بحران انرژی جهان، نسل جدید وظیفه دارد به آن دسته از انرژی هایی که عمر زیادی هستند روی آورد. و تحقیقات و پژوهشهای خود را در زمینه صرفه جویی، بهینه سازی مصرف انرژی و بهره گیری از انرژی های پاک ادامه دهد. در ایران و جهان درصدد انرژی بسیار زیادی در ساختمان‌ها صرف می‌شود. در ساختمان‌ها، انرژی برای روشنایی،گرمایش و سرمایش، یا ایجاد اقلیمی کوچک برای تامین آسایش گرمایی، پخت غذا، آب گرم برای شستشو، و استفاده های دیگر صرف می‌شود.از این میان سهم انرژی برای گرمایش و سرمایش سلختمان‌ها بسیار بالاست.

در ایران در سال 1380 بیش از 33% انرژی در ساختمان ها صرف شده است.یکی از روش‌های کاهش مصرف انرژی در ساختمان ها طراحی مناسب آن‌ها در جلوگیری از تبادل گرمایی ساختمان با محیط اطراف و یا به عبارت دیگر طراحی سازگار و پایدار آنها با محیط زیست است.

 استفاده از باد و خورشید به عنوان مشخصه‌های اقلیمی و نیز سنت ساختمان سازی در ایران و در کل مناطق گرم و خشک در این گونه ساختمان ها و کمک به کاهش آلودگی زیست محیطی و مصرف انرژی حائز اهمیت است.

استفاده از سیستم‌های سنتی تهویه هوا و سیستم‌های نوین باعث می‌گردد در حدود 50 تا 60 درصد در مصرف سوخت‌های فسیلی صرفه جویی گردد. این امر در داشتن محیط ذیست پاک نیز ارزشمند است. 

می‌توان ساختمان‌های انرژی صفر را به روشهای زیر تعریف کرد:

 سازمان هایی مثل DOE (U.S Department Of Energy) به ذخایر انرژی ملی توجه دارند و سعی می‌کنند از انرژی‌های اولیه و منابع انرژی استفاده کنند.

مهندسان طراح در این زمینه، درصدد طراحی پایدار، متناسب با اقلیم و همچنین کاهش مصرف سوخت های فسیلی در ساختمان‌ها هستند و در نتیجه کسانی که نگران محیط زیست‌اند و می‌کوشند تا نشر آلودگی‌های ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی و همچنین اتلاف انرژی را تا حد توان کاهش دهند. همچنین می‌توان با توجه به جدید بودن منابع این بحث در ایران موارد زیر را نیز اضافه کرد.

  • استفاده از اصول معماری سنتی ایران به عنوان معماری سازگار با اقلیم در  بهره‌وری بیشینه از انرژی‌های موجود در در طبیعت و در تلفیق با انرژی‌های نو.
  • پیشنهاد ایده ‌های نو در تلفیق معماری سنتی و مدرن.

به طور کلی، ساختمان انرژی صفر به نسل جدید ساختمانهای سبز اطلاق می‌شود که بخش عمده انرژی مورد نیاز خود را بدون استفاده از انرژی الکتریکی و سوخت فسیلی، و به کمک انرژی حاصل از عوامل اقلیمی تولید می‌نماید. علت آن است که تمام انرژی مورد نیاز ساختمان در خود ساختمان از طریق سیستم‌های تهویه شده در آن که انرژی سبز تولید می‌کنند تامین می‌شود.

چون در ساختمانها از انرژی فسیلی استفاده نمی‌شود، عاری از گاز کربنیک بوده، و دارای سیستم‌های جامعی برای افزایش راندمان انرژی، کاهش مصرف اب و به حداقل رسیدن ضایعات است.

در این گونه ساختمانها معمار نقش حائز اهمیتی دارد. از موارد مهم در این ساختمان می‌توان به استفاده از نور و گرمای خورشید به صورت مستقیم و غیر مستقیم، استفاده از جریان طبیعی هوا، استفاده از انرژی های نو و جهت‌گیری مناسب بنا اشاره کرد. صورت مستقیم و غیر مستقیم، استفاده از جریان طبیعی هوا، استفاده از انرژی های نو و جهت‌گیری مناسب اشاره کرد.

وضع موجود و کالبد مناطق گرم و خشک:

کمربند مناطق گرم و خشک، 43% سطح خشکی‌های کره زمین و کشورهای بسیاری را تشکیل می‌دهد. (تصویر 1)، و از آن جمله ایران را، که مناطق گرم و خشک آن بیش از دو پنجم سطح کشور را شامل می‌شود.  

“اغلب تمدن‌های باستانی جهان در مناطق گرم و خشک ظهور یافته است.” این نظر اکثر مورخین است و از 8 تمدن عظیم، 5 تمدن در مناطق گرم و خشک شکل یافته‌اند.  

 آشکار می‌شود که توجه به شرایط جغرافیایی-اقلیمی از نظر شکل‌دهی شهرها در مقام اول قرار داشته و حتی فرهنگ این مناطق تأثیر به‌سزایی از محیط زیست خود گرفته‌اند.

در مطالعات مجتمع‌های مسکونی باستانی می‌توان نتیجه گرفت که موقعیت خورشید، طبیعت منطقه، ارتفاع از سطح دریا، مجاورت بناها، شبکه شریان‌ها، آلوذگی کلان استفاده از زمین و کاربری آن و بسیاری از موارد دیگر در راستای صرفه جویی در مصرف انرژی بوده است. شکل و ترتیب سکونت گاه‌های تمدن این مناطق نیز عمدتاً از تئجه به دفع و جذب گرما، تابش آفتاب و بسیاری مسائل دیگر مرتبط با آسایش زندگی نشأت می‌گرفته است. (تصویر 2)

   (تصویر 1)

                    (تصویر 2)                                                            

با توجه به افزایش جمعیت جهان، سرزمین‌های گرم و همچنین شهرها و روستاهایی که در این منطقه قرار دارند، می‌توانند زمینه کافی برای گسترش و توسعه پایدار فعالیت‌های بسیاری را فراهم کنند. از این جمله فعالیت‌ها می‌توان به تولید و تبدیل انرژی‌های پاک (تجدیدپذیر) به انرژی‌های مورد نیاز و مصرف ساکنین این مناطق اشاره کرد. این مناطق با توجه به شرایط اقلیمی خود می‌توانند نیازهای انرژی مصرفی خود را برطرف کرده و مازاد انرژی‌های تولیدی را به مناطق دیگر بدهند. به طور کلی، در یک منطقه با آب و هوای گرم و خشک، با توجه به شرایط نامناسب آب و هوایی و وجود آفتاب سوزان، می‌توان با برنامه‌ریزی و طراحی شهرها، شهرک‌ها و بناهای این مناطق توسط متخصصین انرژی در تولید انرژی‌های تجدید پذیر، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و جلوگیری از اتلاف انرژی، شاهد محیط زیستی سالم، شاهد محیط زیستی سالم، پاک و اقتصادی شکوفا و با توسعه (توسعه پایدار) باشیم.

مناطق گرم و خشک می‌توانند با توجه به شرایط نامناسب آب و هوایی، شکوفایی اقتصادی به بار آورند.

اگر سؤال یا نظری راجع به طراحی ساختمان انرژی صفر در اقلیم گرم و خشک دارید در بخش نظرات با خانه هنر و معماری اُرچین مطرح نمایید تا به آن پاسخ دهیم.

تحریریه خانه هنر و معماری اُرچین

نسیم رحمانی

دیدگاهتان را بنویسید