ساختمان انرژی صفر
ساختمان انرژی صفر
عبارت “ساختمان انرژی صفر” (که اصلاح انگلیسی آن Zero-Energy Building یا Zero net energy یا Net-Zero Energy است)، واژه ای است که یک ساختمان با مصرف سالانه انرژی صفر و تولید آلاینده‌های کربنی صفر را توصیف می کند. این ساختمان می تواند از شبکه تأمین انرژی جدا و مستقل باشد. بدین ترتیب انرژی به صورت محلی و از طریق ترکیبی از فن آوری‌های تولید انرژی‌های نو از قبیل خورشیدی و بادی تأمین می گردد. این در حالیست که با استفاده از تکنولوژی‌های خاص برای سیستمهای روشنایی و گرمایش و سرمایش فوق پربازده، در مصرف هرچه کمتر انرژی تلاش می گردد. امروزه، طرحهای مرتبط با اصول “انرژی صفر” به دلیل افزایش هزینه‌های سوختهای فسیلی و تأثیرات مخرب آنها بر روی محیط زیست و شرایط آب و هوایی و بر هم زدن تعادل اکولوژیک، بسیار کاربردی و از محبوبیت خاصی برخوردار شده اند.
ایده و اصل مصرف انرژی خالص صفر به دلیل اینکه برداشت از انرژی‌های تجدیدپذیر وسیله و راهکاری برای حذف آلاینده‌ها و گازهای گلخانه ای است، توجه بسیاری را به خود معطوف داشته است. یک ساختمان سنتی در حدود 40% از انرژی‌های فسیلی را فقط در آمریکا و اروپا مصرف می کند.
توسعه و گسترش ساختمانهای مدرن با مصرف انرژی صفر نه تنها از طریق پیشرفتهای حاصل شده در تکنولوژی و تکنیک ساخت و سازهای جدید امکان پذیر شده است، بلکه از طریق تحقیقات علمی و آکادمیک بر روی ساختمانهای قدیمی و سنتی و با استفاده برداشت اطلاعات دقیق مصارف و بازدهی انرژی نیز بهبود یافته است. امروزه مدلهای پیشرفته کامپیوتری تأثیر بسزایی در تصمیمات مرتبط با طراحی‌های مهندسی داشته است.
اگرچه ساختمانهای با مصرف انرژی صفر حتی در کشورهای پیشرفته امروز بسیار کمیاب و حتی نایاب می باشند، اما به دلیل مستقل بودن از سوختهای فسیلی و کمک در کاهش آلاینده‌های کربنی، در حال رشد بوده و توجه خوبی را به خود جلب نموده است. این ساختمانها به ساختمان‌هایی با عناوین near-zero energy buildings یا ultra-low energy house و یا energy-plus buildings نیز شهرت یافته اند.
ساختمان دفتر اصلی شرکت AGC در بلژیک نشان داده شده است. تقریبا ساختمان انرژی صفر می باشد.
برخی از مزایا و معایب این ساختمانها عبارتند است:
مزایا
– در امان بودن صاحبان این ساختمانها از افزایش قیمت انرژی
– راحتی بیشتر به دلیل طراحی و تنظیم دمای محیط داخلی به صورت یکنواخت و ایزوترم
– نیاز به انرژی کمتر
– هزینه‌های کمتر نگهداری به دلیل بازدهی بالای انرژی
– کاهش هزینه‌های خالص ماهانه زندگی
– قابلیت اطمینان زیاد (به عنوان مثال سیستمهای فوتو ولتاییک دارای گارانتی 25 ساله بوده و به ندرت دچار مشکلات ناشی از تغییرات آب و هوایی می شوند.)
– کاهش هزینه‌های ناشی از بازسازی ساختمان در صورت تصمیم گیری به تبدیل آن به ساختمان انرژی صفر در آینده
– افزایش ارزش ساختمانهای انرژی صفر نسبت به ساختمانهای سنتی با افزایش هزینه سوختهای فسیلی
– محدودیتهای قانونی در آینده و جریمه‌ها یا مالیاتهای وضع شده بر آلایندگی‌های کربنی احتمال افزایش هزینه بازسازی ساختمانهای سنتی و تبدیل آنها را به ساختمان‌هایی با مصرف انرژی صفر را در بر خواهد داشت.
معایب:
– هزینه‌های اولیه بالا و نیاز به آموزشهای کاربری آنها
– کمبود دانش فنی، توانایی‌ها و تجربیات لازم در طراحی و ساخت ساختمانهای مصرف انرژی صفر
– تکنولوژی سلولهای فوتوولتاییک (خورشیدی)، باعث کاهش قیمت‌ها در حدود سالانه 17% شده است. این امر باعث خواهد شد تا هزینه سرمایه گذاری در سیستمهای تولید انرژی مبتنی بر انرژی خورشیدی نیز کاهش یابد.
– کاهش توانایی در فروش اینگونه ساختمانها به دلیل هزینه‌های اولیه و نیاز به رقابت سخت در فروش
– انرژی خورشیدی جذب شده از طریق پوسته ساختمان فقط در سمت جنوبی آن بیشترین بازده را دارد و در سایر جهات به دلیل وجود سایه بازدهی آن کاهش بیشتری خواهد یافت.
تفاوت ساختمانهای انرژی صفر با ساختمانهای سبز
هدف نهایی ساختمان سبز (Green Building) و معماری پایدار (Sustainable Architecture)، هر دو، استفاده بهینه از منابع و کاهش تأثیر منفی ساختمان بر روی محیط زیست می باشد. ساختمانهای انرژی صفر یکی از اهداف کلیدی ساختمانهای سبز را به صورت کامل محقق ساخته و یا باعث کاهش آلاینده‌ها و گازهای گلخانه ای در طول مدت استفاده از ساختمان خواهند شد. اگرچه، ساختمان انرژی صفر را نمی توان در تمامی زمینه‌ها از قبیل کاهش زباله و ضایعات و یا استفاده از مواد قابل بازگشت، به صورت کامل “سبز” تلقی نمود، اما این نوع از ساختمانها نسبت به ساختمانهای سبز که به انرژی فسیلی برای برآورده کردن نیازهای ساکنین آنها نیاز دارند، تمایل نسبتاً بیشتری به کاهش حداکثری اثرات مخرب خود بر روی محیط دارند.
McKinsey Quarterly- 2014- No. 2 