بهینه سازی ساختمان-گام به گام

بمنظور بهبنه‌سازي و بهبود كارايي انرژي در ساختمان قبل از انجام هر اقدامي لازم است يك طرح كلي و حدود سرمايه‌گذاري مشخص باشد و اهداف كلي اجراي طرح براي ذي‌نفعان تشريح گرديده باشد. بعد از انجام مقدمات اوليه مي‌توان گام به گام اقدامات زير را مبتني بر استاندارد مديريت انرژي و چرخه PDCA بعمل آورد.

1. بازرسي و نظارت مقدماتي در ساختمان
2. ارتقا عملكرد سيستم روشنايي
3. كاهش بارهاي جانبي ساختمان
4. بهبود سيستم توزيع
5. بهينه‌سازي سيستمهاي سرمايش و گرمايش

همانگونه كه در شكل مشخص است بعد از تعيين بار و عملكرد اوليه مي‌توان طي مراحل مختلف مصرف را  كاهش داد و قبل از بهينه‌سازي سيستمهاي سرمايش و گرمايش ابتدا بارهاي گرمايشي و سرمايشي ساختمان بر اساس شرايط جديد تعيين گردد و سپس متناسب با آن بهبود عملكرد سيستمهاي سرمايش و گرمايش صورت پذيرد و دوباره طي دوره‌هاي آتي كه در خط مشي سازمان تعيين مي‌شود، نسبت به انجام مراحل پنچ‌گانه جهت بهبود كارايي انرژي ساختمان اقدام نمود.

رویکرد مرحله­ ای و گام به گام ارائه شده در اين دستورالعمل، تعامل جریان­های انرژی در ساختمان را مدنظر قرار داده و یک روش سیستماتیک برای بهبود وضعیت ساختمان ارائه مي­ دهد که منجر به افزایش صرفه­ جویی انرژی می­ گردد. توجه به اين نكته لازم است كه زمانی­ که رویکرد مرحله­ ای اتخاذ و به صورت سلسله مراتب اجرا شود، در هر مرحله تغییراتی اعمال می­ شود که نظارت در مراحل بعدی را تحت تاثیر قرار خواهد داد.

3- كاهش بارهای جانبی ساختمان

کاهش بارهای جانبی سومین مرحله از پروسه ارتقاء و بهینه­ سازی ساختمان است. در این نوع توالی، کاهش بارهای جانبی قبل از مشخص شدن بارهای سرمایشی و گرمایشی اجرا خواهد شد. منابع بارهاي جانبي دومین منبع موثر بر مصرف انرژی ساختمان مي‌باشند كه مشتمل بر افراد، کامپیوترها، چراغ­ها، ساختمان و پوسته آن مي­ باشند. این بارها می­ توانند تاثيرات متفاوتي بر گرمایش، سرمایش و بارهای الکتریکی داشته باشند. با این وجود، ميزان تاثیر بارهای جانبی را می­ توان با برنامه­ ریزی­ های صحيح و اجرای فرآيند بهسازی­ کارایی انرژی در ساختمان کنترل کرده و کاهش داد.

در ابتدا باید منابع بار جانبی ساختمان را ارزیابی و بررسی نمود تا بتوان فرصت­های بهسازي را تعیین کرد. سپس با كمك مهندسین مشاور، فرصت­هاي بهینه­ سازی­ شناسايي شده و در نهایت مي­ بایست اقدامات کارایی انرژی را اجرا نمود تا بارهای جانبی تحمیل شده بر سیستم­های گرمایش، سرمایش و الکتریکی کاهش یابد. بهترین روش برای کم کردن بارهای جانبی شامل موارد زیر می­ باشد:

• کاهش مصرف انرژی تجهیزات
• بهسازی پوسته ساختمان با بهبود وضعيت عایق‌كاري، وضعيت جدارهاي نورگذر و سقف نهايي ساختمان

کاهش بارهای گرمایش، سرمایش و انرژي الکتریکی در اين بخش به مقادير قبلي در بخش­هاي بازرسی و نظارت مقدماتي و روشنایی افزوده شده و در نتيجه مي‌توان ظرفيت تجهيزات سرمايش و گرمايش را كاهش داد و چنانچه نياز به تعويض و جايگزيني اين سيستمها باشد، مي‌توان سيستمهاي كوچكتري را خريداري نمود. 

 4- بهبود سیستم­ توزیع

قبل از شروع بهينه‌سازي سيستمهاي سرمايش و گرمايش، بهبود وضعيت سيستمهاي توزيع ضرورت دارد. در اين سيستمها مي‌توان صرفه‌جويي قابل ملاحظه‌اي را با هزينه‌هاي كم بدست آورد. سيستمهاي توزيع مشتمل بر لوله‌ها، كانالها و اجزاي جانبي آنها  جهت انتقال آب، بخار و يا هوا مي‌باشند، كه لازم است در اين سيستمها نشتي بررسي گردد و از عملكرد صحيح تجهيزات مطمثن شد و  همچچنين اطمينان حاصل گردد كه وضعيت عايق‌كاري لوله‌ها و كانالها مطلوب مي‌باشد. تجهيزات مصرف كننده انرژي در اين بخش نظير پمپها و فنها مي‌بايست مطابق با نياز انرژي مورد استفاده قرار گيرند و سيستمهاي كنترل بدرستي سيستم را مديريت كنند. بطوركلي جهت بهينه‌سازي در اين بخش، مي‌بايست موارد زير مورد توجه قرار گيرد.

• تنظیم سیستم تهویه مطابق با استانداردهای تجهیزات و نیازهای کاربران
• پیاده­ سازی کنترل­های صرفه­جویی انرژی
• بهره­ گیری از سرمایش طبیعی در زمانها و مکانهای قابل انجام
• بالا بردن کارایی اجزای سیستم­های توزیع

5- بهينه‌سازي سيستم­هاي گرمايشي و سرمايشي

اگرچه سیستم­های سرمایش و گرمایش با ايجاد آسايش براي ساكنين ساختمان، خدمات مفیدی ارائه می­ دهند اما سهم عمده­ ای بالغ بر 70% مصرف انرژی یک ساختمان را بخود اختصاص مي‌دهند. با این وجود، امکان کاهش این تاثیر هم در سیستم­های مرکزی و هم در سیستم­های مستقل، از طریق بهبود کارایی ميسر مي‌باشد. به طور كلي ظرفيت سيستمهاي سرمايشي در مقايسه با سيستمهاي گرمايشي براي تامين شرايط آسايش در فضاي كنترل شده بيشتر مي‌باشد، زیرا گرمای ساطع شده از افراد، چراغ­ها و تجهیزات اداری، سهم بزرگی از نیازهای گرمایشی ساختمان را تامین می­ کنند. اگرچه از ظرفیت بالاتر سیستم‌هاي سرمايشي معمولا به عنوان فرصت بیشتر آنها برای صرفه­ جویی تعبیر می‌شود، با اين حال بخش عمده‌ اي از صرفه­ جويي­ها در سیستم­های گرمایشی انجام مي­ شود. انجام  بهينه‌سازي ساختمان در مراحل قبلي، باعث کاهش بار گرمایشی و سرمایشی شده است.

بسیاری از سیستم­های موجود بزرگتر از اندازه مورد نیاز هستند، بنابراین ممکن است بتوان ظرفيت آنها را كاهش داد به عنوان مثال در سيستمهاي چندگانه، يك تجهيز را از مدار خارج نمود و يا با تعویض سیستم موجود با سیستمی که دارای ظرفیت مناسب است، با بهسازی و بهبود سیستم قدیمی، عملکرد و کارایی آنرا بالا برد. هنگام جایگزین کردن اجزای سیستم، سایز کردن صحیح تجهیزات با بارهای موجود، از اهمیت فوق­ العاده­ ای برخوردار است. علاوه بر صرفه­ جویی در مصرف انرژی، اندازه مناسب تجهیزات، آلودگي صوتي كمتر، عملكرد بهينه تجهيزات و كاهش هزینه اولیه تجهیزات را در پي خواهد داشت که مجموعه این عوامل، هزینه­ های تعمیر و نگهداری را کاهش و عمر تجهیزات را افزایش می‌دهد. برای تعیین دقیق بارهای گرمایشی و سرمایشی جدید، بهره‌ گيري از خدمات شركتهاي مشاور انرژي كه قابليت بكارگيري نرم‌افزارهاي پيشرفته مدل‌سازي عملكرد ساختمان را دارند، توصيه مي‌شود. رویکرد مرسوم بهبود سیستم­های سرمایشی و گرمایشی ساختمان، این است که هر یک از اجزای سیستم به صورت جداگانه مورد بررسی قرار گیرد. با این وجود، بررسی برهم‌کنش بین اجزا با يك رویکرد یکپارچه، در نهایت منجر به کارایی بالاتر، به خصوص در سیستم مرکزی می­ شود.علاوه بر آن برای حفظ کارایی عملکرد سیستم­های گرمایشی و سرمایشی، تهیه یک برنامه تعمیر و نگهداری سالیانه ضروری می­ باشد. ازجمله فعالیت‌های این برنامه تمیز یا جایگزین کردن فیلترهای هوا به طور مرتب و منظم، بازبینی سطوح مبرد و جریان هوا، و بازرسی تجهیزات برای تشخیص عیوب فنی همچون گرفتگی دمپرها می­ باشد.

اگرچه بهبود امکانات سرمایشی و گرمایشی، بیانگر آخرین مرحله بهبود و بهسازی ساختمان است، ولی به معنای پایان پروسه نیست. این مساله نیز از اهمیت ویژه­ ای برخوردار است كه اطمینان حاصل شود تغییرات اعمال شده از طریق بازرسی و نظارت دوره­ ای ادامه می­ یابند تا بتوان به مزایای مورد نظر در طول عمر مفید تجهيزات دست پیدا کرد.