افزایش بازدهی انرژی در ساختمان و تجربه دیگر کشورها(بخش اول)
اما در ایران در شرایط فعلی در زمینه بهینهسازی مصرف انرژی دادن اطلاعات و آگاهی عمومی لازم است، به ویژه جلوگیری از هدر دادن انرژی از طریق عایق کردن ساختمانها و تاسیسات از اهمیت خاصی برخوردار است.یکی از راههای این صرفهجویی عایق کردن است. میزان سوخت لازم برای گرم کردن و سرد کردن به وسیله یک عایقبندی خوب میتواند کاهش چشمگیری پیدا کند. این موضوعی است که در سطح جهانی مدت کوتاهی است که به آن پرداخته شده، اما در ایران نه تنها کار نشده بلکه هنوز دیدگاهی در این زمینه ایجاد نشده است. مقاله حاضر سعی دارد در دو بخش به کاهش مصرف انرژی بپردازد. بخش اول در زمینه کاهش مصرف انرژی و نتایج فعالیتهای انجام شده در چند کشور توسعه یافته و در حال توسعه و بخش دوم خصوصیات، انواع و ویژگیهای حرارتی عایقها.
بخش خانگی در کشورهای توسعه یافته 15 تا 20 درصد از مصرف انرژی را به خود اختصاص میدهد و در کشورهای در حال توسعه این سهم حتی بیشتر هم میشود. پیشرفت در استانداردهای زندگی متکی به انرژی است و مصرف انرژی با بازده بیشتر جزو مهمترین مواردی است که کشورهای توسعه یافته با آن روبرو هستند. این در حالی است که اشاعه تکنولوژی با بازده بیشتر انرژی در پخت وپز، گرمایش، روشنایی، وسایل برقی وعایقبندی ساختمانها در کشورهای در حال توسعه آهسته بوده است. در فعالیتی که گزارش آن در سال 2002 تحت عنوان (مروری بر پیشرفت دو ساله) از زمان کنفرانس ملل متحد با نام (محیط وتوسعه) سازمان ملل ارائه شده، بخشهای مختلفی منظور شده است، که یکی از آنها به چگونگی مصرف انرژی در مصارف خانگی توجه و تاکید کرده است و تعدادی از کشورها برای مطالعات بینالمللی انتخاب شدند. عوامل موثر درانتخاب این کشورها سیاست فعال آنها در بخش انرژی و در دسترس بودن اطلاعات مربوط به مطالعات دراز مدت انرژی بود.
مصارف خانگی 15 درصد تا20درصد مصرف انرژی در کشورهای توسعه یافته را شامل میشود، که سهم کشورهای در حال توسعه هم بیشتر میشود. در عین حال سرانه انرژی در بخش خانگی در کشورهای در حال توسعه حدود 9 برابر بیشتر از کشورهای در حال توسعه است به ویژه اینکه در کشورهای در حال توسعه سهم بیشتر انرژی توسط سوختهای غیر اقتصادی تولید میشود.نکته قابل توجه در کاهش مصرف سرانه انرژی در آمریکای شمالی است که در سال 1970 بیشترین مصرف را داشته است. این کاهش عمدتا ناشی از افزایش بازده انرژی، اشباع استفاده از مصرف لوازم خانگی برقی واعمال روشهای مناسب بهبود مصرف از جمله عایقبندی ساختمانها است.
مصرف بیشتر انرژی در آفریقا نسبت به دیگر مناطق در حال توسعه میتواند به سهم بیشتر آفریقا در تولید سوخت چوبی و دیگر بیوماس ها به عنوان سوخت، مربوط باشد، که نتیجه این سوختها بازده کمتری دارند. بازده انرژی به نوع سوخت و مشخصههای وسیله مصرف کننده انرژی بستگی دارد. بازده یک اجاق چوبی قدیمی 10درصد تا20درصد است و اجاقهای با سوخت مایع 40درصد بازده دارند. با استفاده از تکنولوژیهای موجود برای پخت وپز، گرمایش، روشنایی، وسایل خانگی برقی و عایق کردن ساختمان میتوان با بازدهی تا حد 75درصد هم رسید. متاسفانه گرانی استفاده از این تکنولوژیها در کشورهای در حال توسعه مانع دستیابی به این بازده میشود.عوامل موثر دیگر، کمبود سوختهای مخصوص، کمبود سیستم توزیع مناسب و نقص و خرابی در سیستمهای توزیع موجود هستند.
مدیریت مصرف انرژی و تجارب جهانی
صرفهجویی انرژی عمدتا به وسیله کاهش در شدت گرم کردن فضای خانه و اب و بهبود مشخصههای حرارتی ساختمانها انجام میشود. انرژی در بخش خانگی تا سال 1991 بیشتر از 30درصد افزایش یافته و حتی در برخی کشورها این مقدار هم کمتر بوده است. اما افزایش شگرف دربازده انرژی لوازم خانگی جدید در طی سالهایی اتفاق افتاد که قیمت انرژی خیلی بالاتر بود و وقتی که قیمتها کاهش پیدا کردند، حرکت معکوسی در بازده انرژی لوازم اتفاق نیفتاد. سیاستهای صرفهجویی ملی هم نقش خود را در کاهش مصرف لوازم خانگی ایفا کردند. این سیاستها منجر به تقویت مجموعه قوانین ساختمان، سایز و استانداردهای بویلرها و دیگهای بخار در اروپا و تقویت استانداردهای بازده لوازم خانگی در آمریکا شدند.البته گرم کردن خانهها بیشترین سهم مصرف انرژی در کشورهای توسعه یافته را داراست و گرم کردن آب در رده دوم پخت و پز و روشنایی در ردههای بعدی قرار میگیرند که در واقع سهم ناچیزی دارند.در اکثر کشورهای توسعه یافته میزان انرژی مصرفی برای گرم کردن فضا نسبت به سالهای نخست دهه 70میلادی کمتر شده یا حداقل ثابت مانده است و این به دلیل استفاده از عایقبندی بهتر برای ساختمانها بوده است. صرفهجویی بیشتر در برخی کشورها به خاطر پایین آوردن درجه حرارت داخل ساختمانها انجام شده است.
الف) هلند: 20درصد کل انرژی در بخش خانگی مصرف میشود. این انرژی دو جزء اصلی دارد:
1- گرما برای گرم کردن فضا، آب و پخت و پز
2- الکتریسته برای مصرف در روشنایی و لوازم خانگی
در سال 1980 دولت هلند پروژه برنامههای ایزولاسیون را ارائه کرد. هدف از این برنامه بهبود بازده انرژی در بخش خانگی بود. به این منظور شهرداریها و شرکتهای ساختمانسازی برای بهبود ساختمانها شروع به پرداخت یارانه کردند. از سال 1980 تا 1993 تقریبا 5/3 میلیون خانه عایقکاری شدند. به عنوان نتیجه برنامههای ایزولاسیون گوناگون و بالا بودن سطح آگاهی عموم در زمینه صرفهجویی انرژی که توسط دولت سازماندهی شده است، از سال 1991 در هر سال:
140000خانه به شیشههای دو جداره تجهیز شده اند.
80000خانه دارای عایق دیوار شده اند.
95000 خانه دارای عایق بام شده اند.
60000 خانه دارای عایق کف شده اند.
پیش بینی تمام این برنامهها این است که در هر سال در هر خانه حدود 800 متر مکعب گاز صرفهجویی شود. توضیح اینکه در سال 1981 تعداد خانههایی که کاملا عایق شده بودند 2درصد کل خانههای هلند بود اما در سال 1995 این مقدار به 23درصد رسید و در این سال فقط 8 درصداز خانهها بودند که هیچ نوع ایزولاسیونی نداشتند. از سال 1981 تا 1993 بازده انرژی در بخش خانگی 40درصدافزایش داشته است که از این مقدار 20درصد بخاطر بهبود عایقهای ساختمانهای موجود حاصل شده است، 12درصد به خاطر ساخت خانههای جدید با استانداردهای بهتر انرژی 8درصد نیز به دلیل ارائه بویلرهای تقطیری به دست آمده است. لازم به ذکر است که از سال 1991تا1993 حدود 100000بویلر از انواع معمولی با نوع تقطیری که اقتصادیتر و بازده انرژی بالاتر است جایگزین شده اند.
ب) ژاپن
در سال 1988 مصرف سرانه انرژی در ژاپن نصف مصرف سرانه فرانسه، انگلیس و آلمان و 3/1 مصرف سرانه آمریکا بود. علت این اختلاف شرایط آب وهوایی، تفاوت در ساختمانها و آداب و رسوم و نحوه زندگی مردم ژاپن است. در ژاپن انرژی کمی صرف گرم کردن خانهها میشود.چون ژاپنیها در زمستان دمای خانهها را حدود 16-15 درجه سانتیگراد نگه میدارند.در سال 1972 گرم کردن فضا 37درصد، لوازم خانگی و پخت وپز 32درصد، گرم کردم آب 30درصد، سرد کردن نیم درصد مصرف انرژی خانگی را شامل میشد. بیست سال بعد این درصدها به صورت زیر بودند:
گرم کردن فضا 27درصد،
لوازم خانگی و پخت وپز و روشنایی 35درصد،
گرم کردن آب 37درصد،
سرد کردن آب 5/1درصد
به طور کلی صرفهجویی انرژی هر خانوار ژاپنی از سال 1974تا 1992 حدود2.3درصد افزایش داشته است.
ج) بریتانیا: برنامه HECAction بریتانیا در سال 1995آغاز شد. هدف این برنامه این بود که در طی 10 تا 15 سال بازده انرژی را در مناطق مسکونی تحت پوشش این برنامه تا 30درصد افزایش دهند. این برنامه اجزاء گوناگونی از جمله کاهش انتشار گاز co2 و کم کردن معایب سوختها و بهبود عایقها و... دارد.30درصد از کل مصارف انرژی در بریتانیا را مصارف خانگی و مسکونی تشکیل میدهند. این روند با توجه به افزایش استفاده از سیستمهای حرارتی مرکزی و وسایل و ماشینالات وافزایش جمعیت درحال افزایش است. 80درصد انرژی مصرف شده در خانهها جهت گرم کردن فضا و آب استفاده میشود که قسمت عمدهای از آن توسط گاز طبیعی تامین میشود و برق فقط 19درصد ان را تامین میکند. 67درصد خانهها و ساختمانها در بریتانیا توسط مالکان آنها استفاده میشود و 20درصد ساختمانها و مراکز عمومی هستند و باقیمانده ساختمانها مکانهای اجارهای هستند. طرح ایزولاسیون طی سه دهه اخیر در انگلستان به طور چشمگیری افزایش داشته اما هنوز جا برای توسعه دارد. به عنوان مثال 77درصد خانهها در بریتانیا دارای دیوارههای حفرهدار هستند که خوب عایق نشده اند (به خاطر قدیمی بودن) به همین دلیل تغییر و تبدیل در ساختمانها ضروری به نظر میرسد، اما نرخ ساختمانسازی در بریتانیا پایین است. یکی از راههای پیشنهادی، دادن سوبسید به خانوادههای کم درآمد برای عایق کردن ساختمانها است و برای ترغیب موجرها به عایق کردن ساختمانها لیستهای اولویتبندی و امتیازبندی ساختمانها و موجرها ایجاد کردهاند.
مدیریت مصرف انرژی در کشورهای در حال توسعه
الف) هند: 50درصد کل انرژی مصرفی در هند صرف مصارف خانگی میشود. اما 72درصد جمعیت هند در مناطق روستایی زندگی میکنند که بیوماس منبع اصلی انرژی انها است. در سال 1995، بیوماس تقریبا 77درصد انرژی مصرف خانگی را شامل میشود اما سهم سوخت مایع 18درصد و سهم الکتریسیته فقط 5درصد بود.
در دهه اخیر مصرف الکتریسیته و سوخت مایع مقداری افزایش یافته و مصرف بیوماس تقریبا ثابت مانده است. پختوپز و گرم کردن آب 95درصد انرژی مصرف خانگی در هند را به خود اختصاص میدهد. گرم کردن فضای ساختمان جزء مهمی نیست و این به خاطر آب وهوای نسبتا گرم است. سیاست انرژی دولت شامل پرداخت سوبسیدهای کلان و برقدار کردن روستاها است که این برقدار کردن با تعرفههای کم و در برخی موارد با مقداری از کمک اهالی انجام میگیرد.
ب)جمهوری کره: در کشور کره 30درصد کل انرژی در بخش خانگی صرف میشود. چون وسعت این کشور کم و تراکم جمعیت زیاد است فرق زیادی بین مناطق شهری و روستایی وجود ندارد. گرم کردن فضای خانهها تقریبا 70درصد انرژی مصرفی خانوارها را به خود اختصاص میدهدو تامین روشنایی و وسایل خانگی حدود 17درصدو آشپزی کمتر از 14درصد مصرف این انرژیِ را شامل میشوند. گرم کردن آب مقدار خیلی ناچیز و قابل صرفنظر کردن را به خود اختصاص میدهد. با توسعه اقتصادی، کره تمایل مردم از استفاده از سوختهای ارزان و کم بازده مثل زغال سنگ و چوب به طرف انرژیهای راحتتر مثل سوختهای مایع و گاز تغییر کرد.نیازهای گرمایی عظیم، ازدیاد جمعیت و نرخ سریع ساختمانسازی در کره باعث شد که سیستمهای گرمایش ناحیهای از توجه خاصی برخوردار شوند. این سیستمها به طور همزمان به تولید برق و گرما برای منازل میپردازند و این باعث افزایش بازدهی انرژی با استفاده از سوختهای ارزانتر و با کیفیت پایینتر میشود.در این کشور به وسیله عایق کردن ساختمانهای موجود به شکل بهتر میتوان نیاز حرارتی این ساختمانها را تا 39درصد کاهش داد و این میزان کاهش برای ساختمانهایی که تازه ساخته میشوند تا 54درصد نیز قابل دستیابی است.
ماهنامه پنجره ایرانیان – شماره61-