دانلود پاورپوینت آشنایی با مفاهیم و الزامات طراحی ساختمان های انرژی صفر

ساختمان های انرژی صفر به‌عنوان یکی از پیشرفته‌ترین و کارآمدترین رویکردهای صنعت ساخت‌وساز مدرن، به بناهایی اطلاق می‌شود که میزان انرژی مصرفی سالانه آن‌ها با مقدار انرژی تجدیدپذیر تولیدشده در محل یا محیط اطراف برابر است. با رشد روزافزون بحران‌های زیست‌محیطی، تغییرات اقلیمی و افزایش بی‌سابقه هزینه‌های انرژی، طراحی و توسعه ساختمان های انرژی صفر از یک ایده ایده‌آل‌گرایانه به یک ضرورت حیاتی و راهبردی برای کشورهای در حال توسعه و توسعه‌یافته تبدیل شده است. اصل بنیادی در این ساختارها بر دو پایه استوار است: در قدم اول، کاهش حد اکثری تقاضای انرژی از طریق طراحی غیرفعال (غیرعامل) و بهینه‌سازی پوسته بنا، و در قدم دوم، تأمین انرژی باقی‌مانده از طریق منابع پاک و تجدیدپذیر نظیر سامانه‌های خورشیدی و زمین‌گرمایی. تحقق این هدف نیازمند تغییر در نگرش سنتی طراحی و حرکت به سمت یک فرآیند یکپارچه مهندسی است که در آن معماری، مهندسی مکانیک، برق و علوم مواد به‌طور هم‌زمان و هماهنگ عمل می‌کنند تا بنایی خودکفا و متوازن خلق نمایند.

برای ورود به مباحث پایه‌ای و مقدمات طراحی این نوع سازه‌ها، درک مفهوم «طراحی غیرفعال» یا غیرعامل اولین و مهم‌ترین گام به‌شمار می‌رود. طراحی غیرفعال به مجموعه‌ای از راهکارهای معماری گفته می‌شود که بدون بهره‌گیری از تجهیزات مکانیکی یا الکتریکی پرمصرف، از شرایط اقلیمی محیطی بیشترین بهره را می‌برند. در گام‌های نخستین طراحی ساختمان های انرژی صفر، تحلیل دقیق اقلیم منطقه، جهات تابش خورشید، الگوی وزش بادهای مطلوب و نامطلوب و همچنین مشخصات سایه‌اندازی محیطی در دستور کار قرار می‌گیرد. جانمایی صحیح بنا، تعیین فرم هندسی مناسب، زاویه قرارگیری نسبت به خورشید و تناسب ابعاد پنجره‌ها در جبهه‌های مختلف، تأثیر مستقیمی بر کاهش نیاز به گرمایش و سرمایش مصنوعی دارد. همچنین، سایه‌بان‌های متحرک یا ثابت، سایه‌اندازی درختان و استفاده از جریان طبیعی هوا جهت تهویه شبانه، از روش‌های مقدماتی اما بسیار مؤثر برای کنترل دمای داخلی و جلوگیری از اتلاف یا جذب بیش از حد گرما به حساب می‌آیند.

کلیات دیگری که در الزامات اولیه و زیربنایی این حوزه باید مد نظر قرار گیرد، کیفیت و عملکرد پوسته خارجی ساختمان است. پوسته ساختمان به‌عنوان مرز میان محیط داخلی و فضای بیرونی، نقش کلیدی در حفظ انرژی ایفا می‌کند. در ساختمان های انرژی صفر، استفاده از عایق‌کاری حرارتی سنگین و پیوسته در دیوارها، بام و کف، در کنار بهره‌گیری از پنجره‌های چندجداره با شیشه‌های کم‌گسیل (Low-E) و قاب‌های ترمال‌بریک، اتلاف حرارتی را به حداقل ممکن می‌رساند. علاوه بر عایق‌کاری، مسئله هوابندی دقیق جدارها جهت جلوگیری از نفوذ ناخواسته هوای بیرون و خروج هوای تهویه‌شده از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است؛ زیرا کوچک‌ترین شکاف حرارتی یا درز هوایی می‌تواند راندمان کل سیستم را با افت شدید مواجه کند. در این راستا، استفاده از سیستم‌های تهویه مکانیکی همراه با بازیافت حرارت (HRV/ERV) به‌عنوان یک ضرورت مقدماتی مطرح می‌شود تا هوای تازه بدون اتلاف انرژی گرمایشی یا سرمایشی به داخل فضای زیستی هدایت شود.

در واقع، پس از کاهش تقاضای انرژی به حداقل سطح ممکن، نوبت به پیش‌بینی و طراحی سامانه‌های فعال تولید انرژی تجدیدپذیر و مدیریت هوشمند مصرف می‌رسد. در کلیات طراحی ساختمان های انرژی صفر، سامانه‌های فوتوولتائیک (پنل‌های خورشیدی) شایع‌ترین و کارآمدترین ابزار برای تولید برق در محل محسوب می‌شوند، هرچند بر حسب جغرافیای منطقه می‌توان از کلکتورهای خورشیدی حرارتی، توربین‌های بادی مقیاس کوچک یا پمپ‌های حرارتی زمین‌گرمایی نیز بهره جست. در کنار تجهیزات تولید انرژی، به‌کارگیری سامانه‌های مدیریت هوشمند ساختمان (BMS)، حسگرهای سنجش حضور و نور، سیستم‌های روشنایی کم‌مصرف LED و تجهیزات خانگی با رده انرژی بسیار بالا، تضمین‌کننده حفظ توازن میان تولید و مصرف انرژی در طول سال خواهند بود. در واقع، مقدمات موفقیت در چنین پروژه‌هایی در گرو تلفیق هوشمندانه معماری همساز با اقلیم، تکنولوژی مصالح پیشرفته و مدیریت بهینه انرژی است.