مقدمه
مساله انرژی در کشور ما سالها مورد توجه در خور نبوده و یارانه های آشکار و پنهان دولتی هموار مردم را از توجه واقعی به ارزش انرژی در اشکال مختلفش باز می داشته است. ولی به دلایل مختلف در سالهای اخیر محاسبه میزان مصرف صرفه جوئی انرژی بعنوان یک ضرورت قطعی و چاره ناپذیر، پدیدار گشته است. سرعت رشد مصرف داخلی انرژی به حدی است که با روند موجود توسعه ی منابع نفتی شاید با گذشت چند سال و اندمی دیگر قادر به صادرات نفت نباشیم.
در بخش ساختمان انرژی کشور بیش از یک سوم انرژی مصرفی کشور را به خود اختصاص داده، که به نظر می رسد ارزش آن به قیمت جهانی سالیانه بر ۶ میلیارد دلار می گردد و به علت این مشکل فرهنگی که قدر انرژی کمتر دانسته شده است، اکثر قریب به اتفاق ساختمان های کشور فاقد ضوابط فنی شناخته شده برای جلوگیری از به هدر رفتن انرژی سرمایی یا گرمایی می باشد و در شرایط جدید کشور و بنا به امکانات جدید صنعتی بوجود آمده و نیز با توجه به نبود ضوابط لازم برای صرفه جوئی در مصرف انرژی تاسیسات مکانیکی و برقی ساختمان، پیشرفت جهانی دانش فنی و تجربه های مثبت داخلی لازم بود که تا حدودی به فکر این مقوله مهم باشند.
کلیات
طراحی عایق کاری حرارتی (گرما بندی) متناسب اجزای تشکیل دهنده پوسه خارجی ساختمان بر مبنای اصول عواقب و ضوابطی چند صورت می گیرد. عدم شناخت یا عدم رعایت این اصول موجب انتخاب راه حل هایی می گردد که از نظر کارایی و دوام با کمبود مشکلاتی همراه هستند بطور کلی، اجزای تشکیل دهنده پوسته خارجی ساختمان ها باید حداقل خواص زیر را داشته باشد:
محدود کردن انتقال حرارت در حد مقادیر مجاز مبحث مقررات ملی ساختمان
انتقال بخار آب یا سد نمودن آن
آب بندی و نم بندی در صورت لزوم
پایداری و دوام در برابر تنش های وارده (نیروی استاتیکی و دینامیکی)
سازگاری ساختاری و رفتاری با سازه ساختمان
پایداری کافی در برابر آتش
مقاومت در برابر نفوذ جانداران
سازگاری با بهداشت و سلامتی ساکنین محیط زیست
صدا بندی
و برای هدفمند کردن خواص فوق باید در هر ساختمان کلیه آنها در نظر گرفته شوند.
تعاریف
احداث:
بر پا کردن ساختمان در روی زمین خالی
اینرسی حرارتی:
قابلیت کلی پوسته خارجی و دیوارها داخلی در ذخیره انرژی و باز پس دادن آن برای به حداقل رساندن نوسان های دما و بارگیری – سرمایی در فضاهای کنترل شده ساختمان.
بازسازی:
دوبار سازی بخش های عمده ساختمان که در اثر سانحه یا فرسودگی آسیب دیده اند.
بازشو:
کلیه سطوح در پوسته ی خارجی ساختمان که برای ایجاد دسترسی، تامین روشنائی، دید به خارج، خروج گاز حاصل از سوخت، تهویه و تعویض هوا ایجاد می گردند.
پوسته خارجی:
کلیه سطوح پیرامونی ساختمان، اعم از دیوارها، سقف ها، کف ها، بازشوها ، سطوح نور گذر، نظایر آنها کهاز یکطرف با قضای خارج و یا فضای کنترل نشده، و از طرف دیگر با فضای کنترل شده داخل ساختمان در ارتباط هستند.
تهویه:
روند دمیدن و یا مکیدن هوا از طریق طبیعی یا مکانیکی به هر فضایی یا از هر فضایی، برای تامین شرایط بهداشت و سلامت چنین هوایی می تواند مطبوع باشد.
دیوار:
بخشی از پوسته خارجی غیر نور گذر ساختمان که عمود است.
عایق (عایق حرارت):
مصالح یا سیستم مرکبی که انتقال گرما را از محیطی به محیطی دیگر بطور موثر کاهش می دهد. در مواردی عایق حرارت می تواند علاوه بر کاهش انتقال حرارت، توانایی های دیگر نیز مانند باربری، صدابندی، داشته باشد.
کف:
عنصر ساختمانی افقی یا دال، که در بالا با یک فضای کنترل شده، و در پایین خاک یا با فضای کنترل نشده یا فضای خارجی در تماس است. کف بخشی از پوسته خارجی ساختمان است.
عملکرد اجزای تشکیل دهنده پوسته خارجی و مشخصات فیزیکی مورد نیاز
عایق کاری حرارتی:
برای صرفه جویی در مصرف انرژی و محدود کردن انتقال گرما، باید تمامی اجزای تشکیل دهنده پوسته خارجی (که از طرف با فضاهای کنترل شده و از طرف دیگر با فضای خارجی و یا فضاهای دیگر کنترل نشده در تماسند) عایق حرارتی داشته باشند.
عایق کاری حرارتی می تواند از داخل، خارج، یا به صورت لایه ای در میان عناصر ساختمان اجراء شود، و یا مصالح تشکیل دهنده، عنصر ساختمانی به تنهائی دارای ظزیب هدایت حرارتی اندک بوده و مانند عایق حرارتی می نماید.
عایق کاری از داخل برای به حداقل رسانیدن اینرسی حرارتی ساختمان (قابلیت پوسته خارجی و دیوارهای داخلی در ذخیره کردن انرژی برای به حداقل رسیدن نوسان های دما و با حرارتی – برودتی در فضاها کنترل شده ساختمان)انجام می شود، و به عنوان مثال برای ساختمان های با استفاده منقطع مناسبترین نوع محسوب می شود و این روش برای ساختمانهای مسکونی مداوم و بسیار مفید است.
عایق کاری حرارتی دیوار:
اگر دیوار بخشی از پوسته خارجی ساختمان را تشکیل دهد، عایق کاری حرارتی از داخل و بیرون و بصورت لایه های میانی در دیوار (دیوار دو لایه) استفاده می شود.
عایق کاری حرارتی بام و سقف:
بام با سقف طبقه پوسته خارجی به روش عایق کاری حرارتی از داخل و بیرون و طبقات چند لایه الایه هوا (بام یا سقف دو پوشش عایق کاری شده) عایق کاری حرارتی می شوند.
عایق کاری رطوبتی، نجاربندی و جلوگیری از بروز مخاطرات ناشی از وجود آب در پوسته عملکرد صحیح عایق های حرارتی و دیگر موارد و مصالح تشکیل دهنده پوسته ساختمان، در صورت نفوذ آب در آن، در اکثر موارد دچار مشکل می شود. وجود آب نه تنها باعث افزایش فرایب انتقال حرارت می گردد، بلکه در زمینه دوام عناصر ساختمانی و بهداشت در فضاهای داخلی نیز مشکل ایجاد می کند. در نتیجه در زمان طراحی و انتخاب سیستم عایق کاری حرارتی، لازم است به مسائل مربوطه مخاطزات ناشی از نفوذ آب در پوسته حتما توجه شود و در صورت لزوم سیستم هایی برای عایق کاری رطوبتی و یا بخاربندی اجزای تشکیل دهنده پوسته پیش بینی شود.
آب از راههای مختلف وارد پوسته می شود که عبارت اند از: آب بارش (باران – برف – تگرگ ) آبهای زیر زمینی – آب به کار رفته در زمان ساخت – آب ناشی از ترکیدگی و پوسیدگی و نشست تاسیسات مکانیکی.
نکاتی که در زمینه طراحی ساختمان باید مورد توجه قرار گیرند شرح ذیل می باشند:
طراحی معماری یک ساختما باید حتی الامکان همساز با اقلیم باشد، به نحوی که از شرایط مطلوب طبیعی حداکثر استفاده به عمل آید و در ضمن ساختمان در برابر شرایط نامطلوب اقلیمی محافظت گردد تا مقدار انرژی مورد نیاز برای تامین گرمایش و سرمایش به حداقل برسد و بخشی از آن از طریق طبیعی تامین شود. به این ترتیب شرایط آسایش به نحو مطلوب تری در داخل فضای معماری تامین می شود. علاوه بر عایق حرارت، برخی عوامل موثر در بهره گیری از انرژی های طبیعی در ساختمان به شرح ذیل می باشند