مقاوم سازی سبز ساختمان یا مقاوم سازی دوستدار محیط زیست عبارت است از هر نوع ارتقاء در یک ساختمان که منجر به بهبود عملکرد محیط زیستی در آن ساختمان می‌گردد. همچنین بهینه سازی مصرف انرژی، صرفه‌جویی در مصرف آب و راحتی فضاهای ساختمان از منظر بهبود کیفیت هوا، کاهش سروصدا و استفاده بهینه از نور طبیعی نیز ازجمله مباحثی هستند که ممکن است در این شاخه قرار داده شوند.
سه‌گام مؤثر برای مقاوم سازی سبز ساختمان
اگر چه در مراجع مختلف روش‌ها و رویکردهای متفاوتی برای مقاوم‌سازی سبز یک ساختمان ارائه‌شده است، اما بیشتر آن‌ها را می‌توان در سه‌گام اصلی زیر خلاصه نمود:
- مهاجرت به انرژیهای سبز
- بهینه‌سازی مصرف انرژی ساختمان
- مدیریت صحیح مواد زائد در ساختمان
مهاجرت به انرژیهای سبز
انرژی سبز به‌نوعی از انرژی اطلاق می‌شود که از منابع طبیعی مثل نور خورشید، باد، باران، گیاه و حرارت حاصل از فرآیندهای طبیعی به دست می‌آید و به‌سادگی می‌توان آن را بازتولید نمود، ازاین‌رو معمولاً به‌عنوان انرژیهای تجدید پذیر نیز از آن یاد می‌شود. در مقابل انرژیهای فسیلی از منابع محدودی حاصل می‌شوند که بازتولید آن‌ها میلیون‌ها سال زمان خواهد برد.
استفاده از انرژیهای سبز اثرات زیست‌محیطی کمتری نسبت به انرژیهای فسیلی که منجر به تولید گازهای گلخانه‌ای و پدیده گرمایش زمین می‌شود، در پی خواهد داشت. علاوه بر مزایای زیست‌محیطی که انرژیهای سبز دارا هستند معمولاً ازنظر اقتصادی نیز به‌صرفه‌تر بوده و همچنین به نسبت انرژیهای فسیلی قابل‌دسترس‌تر می‌باشند.
تحقیقات بر روی جایگزینی انرژیهای سبز باانرژی فسیلی در تمام زمینه‌ها همچنان در تمام مراکز علمی و تحقیقاتی دنیا ادامه دارد. در اینجا به چهار مورد از مهم‌ترین موارد کاربرد این نوع انرژی که می‌توان در یک ساختمان مورداستفاده قرار گیرد، اشاره می‌شود.
- پانل‌های خورشیدی
- توربین‌های بادی
- آبگرمکنهای خورشیدی
- سیستم‌های خنک‌کننده‌ی خورشیدی
پانل‌های خورشیدی
یکی از رایج‌ترین روش‌های استفاده از انرژیهای سبز در یک ساختمان، استفاده از نور خورشید به‌عنوان منبع تولید انرژی می‌باشد. پانل‌های خورشیدی که معمولاً در پشت‌بام ساختمان نصب می‌شوند، بسته به جهت و زاویه‌ای که نسبت به افق دارند ممکن است تا میزان 10 وات به ازا هر فوت مربع از سطحشان، انرژی تولید نمایند.
مهم‌ترین ایرادی که به این روش از تولید انرژی وارد می‌شود وابستگی شدید آن به میزان تابش آفتاب است و به همین علت برای روزهای ابری یا در شب‌هنگام که فاقد تابش نور خورشید است، معمولاً به‌صورت ترکیبی با دیگر انواع انرژی به کار گرفته می‌شود.
مراقبت و نگهداری از پانل‌های خورشیدی بسیار حائز اهمیت است چراکه عملکرد این پانل‌ها تحت تأثیر عواملی چون غبار محیطی یا دوده به‌شدت کاهش‌یافته و در محیط‌های بسیار آلوده ممکن است تا 30 درصد از کارایی خود را از دست دهند.
سازمان بین‌المللی استاندارد برای نصب و به‌کارگیری پانل‌های خورشیدی در ساختمان، استاندارد شماره‌ی ISO 9488 را ارائه داده است.
توربین‌های بادی
توربین‌های بادی معمول‌ترین شکل استفاده از انرژیهای سبز برای مناطق بادخیز است. ازجمله ایراداتی که به این روش وارد است، می‌توان به اشغال فضایی از ساختمان و تولید سروصدا اشاره کرد. ضمناً بسته به منطقه‌ای که ساختمان در آن احداث‌شده، ممکن است قوانین محلی استفاده از این روش را ممنوع کرده باشند.
از توربین‌های بادی در برج‌های بلند و در مقیاس‌‌های بسیار بزرگ نیز برای تولید برق استفاده می‌شود. یک مثال خوب برای این نوع کاربرد، برج‌های مرکز تجارت جهانی در بحرین است که چنین توربین‌هایی در آن به کار گرفته‌شده‌اند. سه توربینی که در این برج‌ها نصب‌شده‌اند سالیانه 1300 مگاوات ساعت برق تولید می‌کنند که حدود 13 درصد از انرژی برق موردنیاز سالیانه آن می‌باشد.
آبگرمکنهای خورشیدی
علاوه بر اینکه می‌توان از نور خورشید برای تولید برق استفاده کرد (پانل‌های خورشیدی)، برای تأمین آب گرم موردنیاز ساختمان نیز می‌توان از نور خورشید بهره برد. آبگرمکنهای خورشیدی، آب را با استفاده از حرارت تابشی خورشید گرم کرده و سپس این آب برای استفاده به‌عنوان آب گرم موردنیاز برای شستشو یا آب گرم مورد برای گرمایش ساختمان در رادیاتورها پمپاژ می‌شود.
سیستم‌های خنک‌کننده خورشیدی
اگرچه در نگاه اول شاید کمی عجیب به نظر آید اما از گرمای خورشید می‌توان برای خنک کردن فضاهای داخلی ساختمان نیز استفاده نمود. سیستم‌های خنک‌کننده‌ای وجود دارند که از آب گرم برای خنک کردن ساختمان استفاده می‌کنند، بنابراین می‌توان با ترکیب این‌چنین سیستم‌هایی با آبگرمکنهای خورشیدی، نسبت به خنک‌سازی فضاهای ساختمان اقدام نمود.
از آنجا که معمولاً بخش عمده‌ای از برق یک ساختمان صرف سیستم‌های خنک‌کننده می‌شود، استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده خورشیدی که با استفاده از نور خورشید و آب گرم کار می‌کنند، علاوه بر منفعت زیست‌محیطی، توجیه اقتصادی مناسبی نیز دارد.
بهینه‌سازی مصرف انرژی
مجموعه کلیه عملیاتی که منجر به کاهش مصرف انرژی در یک ساختمان بدون کاهش در کارایی قبلی آن گردد به‌عنوان عملیات بهینه‌سازی مصرف انرژی شناخته می‌شوند. این عملیات می‌تواند شامل موارد زیر باشد:
- عایق‌‌کاری مناسب دیوارها، کف‌ها و لوله‌ها با مصالح عایق حرارتی همانند پشم‌شیشه، الیاف معدنی، فوم‌های پلی‌استایرن و پلی‌اتیلن، تخته فیبر، پرلیت، پشم‌سنگ و بتن‌های سبک عایق
- بازرسی سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی توسط متخصصان مربوطه به‌منظور اطمینان از تنظیم بودن آن‌ها برای رسیدن به حداکثر کارایی و حداقل مصرف انرژی و نیز استفاده از ترموستات به‌منظور کنترل اتوماتیک دمای هوا در تمام فضاها.
- استفاده از شیشه‌های دو یا چند جداره برای پنجره‌ها که می‌تواند تا 14 درصد به کاهش مصرف انرژی در یک ساختمان کمک نماید.
- محافظت از دودکش‌ها ،کولرها و درزبندی درب‌ها و پنجره‌ها جهت پرهیز از اتلاف حرارت
مجموعه‌ای از ضوابط فنی و اجرایی لازم برای بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان در مبحث 19 مقررات ملی ساختمان ارائه‌شده است. معمولاً کمی سازی مصرف انرژی در ساختمان توسط برچسب‌هایی موسوم به برچسب انرژی صورت می‌گیرد. در برچسب انرژی، رده‌های انرژی مصرفی ساختمان از A تا G درجه‌بندی‌شده است. به‌طوری‌که رده A نشان‌دهنده بیشترین بازدهی و رده G نشان-دهنده کمترین بازدهی است.
مدیریت صحیح مواد زائد در ساختمان
مواد زائد در ساختمان در دو گروه کلی تقسیم‌بندی می‌شوند:
- فاضلاب ساختمان
- مواد زائد جامد در ساختمان
مدیریت فاضلاب ساختمان
هر ساختمانی باید شامل یک سیستم مدیریت فاضلاب مناسب باشد. سیستم‌های فاضلاب درگذشته به‌صورت چاه‌های جذبی بودند اما امروزه با توجه به اهمیت کیفیت منابع آب‌های زیرزمینی و اثرات سوئی که سیستم‌های سنتی بر آن داشتند، فاضلاب ساختمان به شبکه‌های فاضلاب شهری متصل شده و نهایتاً توسط تصفیه‌خانه‌های فاضلاب تصفیه می‌شود.
مدیریت مواد زائد جامد در ساختمان
یکی از مهم‌ترین مراحل در مدیریت مواد زائد جامد، تفکیک آن‌ها از مبدأ است یعنی از جایی که تولید می‌شوند. در بیشتر کشورهای پیشرفته مکان‌های برای تفکیک زباله‌های ساختمان به زباله‌های کاغذی، شیشه، پلاستیک و زباله‌های تر موجود است که در صورت لزوم زباله‌های تر به کود کمپوست نیز تجزیه می‌شوند. اگرچه تفکیک زائدات جامد تا هم‌اکنون توسط انسان و به‌صورت دستی انجام می‌پذیرد اما با گسترش علوم کامپیوتری و هوش مصنوعی تلاش‌هایی برای تفکیک زباله به‌صورت اتوماتیک در حال انجام است. به‌عنوان‌مثال شکل زیر مربوط به ایده تولید یک سطل زباله هوشمند است که به‌طور اتوماتیک زائدات را تفکیک نموده و در صورت لزوم بازیافت می‌کند. بودجه لازم برای گسترش چنین ایده‌ای بین 100 تا 250 هزار دلار برآورد شده است.
