آموزش مبحث نوزدهم مقررات ملي ساختمان

11-تلفات/جذب حرارت از طريق نشت و يا نفوذ هوا

هوا از طريق بازشوهاي ساختمان، منافذ، درزها و شكاف­ها به ساختمان وارد و يا از آن خارج مي‌شود. نفوذ هوا علاوه ­بر افزایش مصرف انرژي، سطح راحتي ساكنين را تحت تاثير قرار مي‌دهد. همچنين به دليل رطوبتي كه در هوا وجود دارد، ممكن است باعث زنگ زدن و پوسيدگي مواد تشكيل دهنده پوشش ساختماني شود. به منظور اندازه­گیری نفوذ هوا در ساختمان می­توان از روش گاز ردیاب استفاده نمود. تكنيك‌ گاز ردياب، معمولا براي اندازه‌گيري نرخ‌هاي تهويه در ساختمان‌ها بكار مي‌رود. چرخش هواي ساختمان را مي‌توان با مانيتوركردن تزريق و پراكندگي گاز ردياب (كه گازي است بي‌اثر، بي‌خطر و به آساني با هوا تركيب مي‌شود) تخمين زد. تزريق گاز ردياب در مدت كوتاهي انجام شده و سپس قطع مي‌شود. سپس در زمانهاي بعدي، پراكندگي گاز ردياب مانيتور مي‌شود. ميزان تهويه به وسيله نرخ تغيير هوا بر ساعت ( ACH ) داخل ساختمان اندازه‌گيري مي‌شود و از تغييرات زماني پراكندگي گاز ردياب تعيين مي‌شود. (2-15) (2-16) C0 ، مشخص کننده میزان پراكندگي اوليه گاز ردياب است و Vbldg ، حجم ساختمان را نشان می­دهد. یک روش دیگر برای اندازه­گیری نفوذ هوا در ساختمان استفاده از دستگاه blower door است. دستگاه blower door تغييرات نرخ جريان حجمي هوا را با اختلاف فشار بين داخل و خارج ساختمان مشخص مي‌نمايد. معمولا براي انجام اندازه‌گيري­ها چندين مقدار اختلاف فشار فرض مي‌شود و يك رابطه بدست مي‌آيد: (2-17) (2-18) ، نرخ جريان حجمي هوا D p ، اختلاف فشار ELA ، مساحت موثر نشتي C و n ضرايب همگرايي ELA ، برآوردي از سطح معادل حفره‌هاي پوشش ساختمان كه نشتي از طريق آن­ها ممكن است اتفاق افتد، ارایه مي‌دهد. در اين روش ميزان دقيق نشتي مشخص نمي‌شود و معمولا براي ساختمان­هاي مسكوني و كوچك كارايي دارد. شکل 2-5- نحوه انجام آزمایش blower door

 

مثال 2-1

یک دیوار مرکب با مشخصات زیر که از یک جهت با هوای آزاد در ارتباط است را در نظر بگیرید. مشخصات مصالح تشكيل دهنده لايه ضخامت لايه d(m) ضريب هدايت حرارتي (W/mK) خارج داخل گچ و گچ­خاک 03/0 5/0 پشم شیشه 015/0 037/0 آجر توپر 35/0 1/1 ملات 02/0 15/1 آجر نما 03/0 1 الف) مقدار مقاومت حرارتی کل را بدست آورید (مقاومت حرارتی لایه هوای داخل m2.K/W 11/0 و مقاومت حرارتی لایه هوای بیرون m2.K/W 06/0 است) ب) مقدار ضریب انتقال حرارتی U کل جدار را بدست آورید ج) اتلاف حرارت از داخل به خارج دیوار را بدست آورید. (دمای داخل K 296 Tin= ، دمای خارج K 275 T o = و مساحت دیوار m2 10 A= ) حل : الف) از آنجا که مقاومت­های رسانایی و جابه­جایی به صورت سری قرار گرفته­اند، مقاومت حرارتی کل از مجموع مقاومت­های هر جز حاصل می­شود. Rtot=Rai+d 1 /k 1 +d 2 /k 2 + d 3 /k 3 + d 4 /k 4 + d 5 /k 5 +Rao Rtot= 0.11+ +0.06 = 1 (m2.K/W) ب) ضریب انتقال حرارتی کل برابر با معکوس ضریب انتقال حرارت است ج) با قرار دادن مقادیر بدست آمده در معادله بالا انتقال حرارت از دیوار تعیین می­شود .

--
Farid Bensaeed

آموزش مبحث نوزدهم مقررات ملي ساختمان

10- تلفات انرژي در ساختمان

انتقال حرارت در پوسته ساختمان از طریق ديوارهاي جانبي در تماس با هواي آزاد و يا فضاهاي كنترل نشده، كف در تماس با هواي آزاد، فضای کنترل نشده یا کف روی خاک و سقف نهايي ساختمان و همچنین در و پنجره ها صورت می­گیرد. هرکدام از اجزاء پوسته از سه روش هدایت، همرفت و تشعشع با محیط اطراف تبادل حرارت می کنند. با توجه به این نکته که جنس ماده تشکیل دهنده هر جز با جز دیگر متفاوت است، نوع انتقال حرارت در آن ها نیز متفاوت است. به عنوان نمونه در دیوارها، سقف و کف ساختمان درصد بالایی از انتقال توسط هدایت صورت می­پذیرد در حالیکه در پنجره ها و جدارهای شیشه ای تشعشع، بخش اعظم تبادل حرارت را به خود اختصاص می دهد. (2-11) میزان اتلاف حرارت از طریق هدایت  چنانچه پیشتر نیز اشاره شد انتقال حرارت از جسم گرم به جسم سرد منتقل می­شود لذا جهت انتقال حرارت در ساختمان بسته به فصول سال متغیر است. در فصول سرد حرارت از داخل ساختمان به بیرون از آن منتقل می شود و بالعکس در فصول گرم، گرما از بیرون به داخل انتقال می­یابد. همچنین این مورد در مناطقی که تغییرات دما در طول شبانه­روز زیاد است، با تغییر ساعت متغیر است به عبارت دیگر درصدی از حرارتی را که ساختمان در طول روز دریافت کرده، با افت دما در هنگام شب به محیط اطراف منتقل می­کند. شکل (2-3-) نحوه انتقال حرارت از ساختمان به محیط را نشان می­دهد. شکل2-3- انتقال حرارت از جداره­های ساختمان غالبا سهم هدايت حرارتي در مقايسه با همرفت و تشعشع در اتلاف انرژي بيشتر است بنابراين استفاده از مصالح ساختماني كه ضريب هدايت پايين دارند ضروري است. انواع مصالح ساختمانی و ضریب هدایت حرارتی هریک از آنها در پیوست هفت کتاب مبحث نوزدهم آورده شده است. از آنجاکه دیوارهای ساختمان از چند لایه با جنس­های متفاوت تشکیل شده­اند، جزو دیوار مرکب به­حساب می­آیند و تلفات حرارت در آنها را می­توان با استفاده از معادله جدار مرکب بدست آورد. در شکل زیر دیواری متشکل از سه لایه با جنس و ضخامت­های مختلف نشان داده شده است. شکل 2-4- انتقال حرارت در جدار مرکب همراه با لایه هوا دراطراف نرخ تلفات حرارت طبق معادله زیر بدست می­آید (2-12)  در این معادله ضریب انتقال گرمای کل با در نظر داشتن مقاومت حرارتی سه لایه و همچنین مقاومت حرارتی لایه هوای داخل و خارج مجاور دیوار به­دست می­آید (2-13)  باتوجه به ضریب هدایت حرارتی واحد سطح لایه نازک فیلم هوا f در دوطرف جدار، مقاومت فیلم هوا که با Ra نشان می­دهند و مقدار آن بستگی به سرعت جریان هوا دارد با مقاومت حرارتی جدارهای مرکب جمع گردیده و ضریب کلی هدایت حرارتی U را به ما می دهد. (2-14)    Rt=Rai+d1/k1+d2/k2+…+Rao

--
Farid Bensaeed

آموزش مبحث نوزدهم مقررات ملي ساختمان

فصل دوم - انتقال حرارت

با توجه به این مسئله که معیار عملکرد مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان بر اساس میزان اتلاف حرارت و انرژی از طریق پوسته خارجی ساختمان می‌باشد، بنابراین جهت آشنایی و آمادگی افراد شرکت کننده در دوره، قبل از شروع به آموزش مبحث نوزدهم لازم است تا کلیه افراد نسبت به میزان انتقال حرارت و ضریب انتقال حرارت پوسته و جداره‌های مختلف، آشنایی لازم را داشته‌باشند. در این ارتباط افرادی که دارای تخصص‌های معماری، عمران و یا ... (غیر از مکانیک) می‌باشند، بیشتر مورد توجه می‌باشند. بنابراین قبل از شروع به آموزش مبحث نوزدهم لازم است مبحث میزان انتقال حرارت (اتلاف انرژی) از پوسته خارجی یک ساختمان در شرایط موجود و یا طراحی و همچنین روش محاسبه میزان ضریب انتقال حرارت یک جداره مورد بحث قرار گیرد.    انتقال حرارت از پوسته ساختمان (اتلاف حرارت) انتقال گرما (یا گرما) انرژی در جریان ناشی از اختلاف دماست. هرگاه اختلاف دمایی در یک ماده یا بین دو ماده وجود داشته باشد، انتقال گرما رخ می­دهد. به ­دلیل وجود اختلاف درجه حرارت در فضای داخل ساختمان و محیط بیرون حرارت از طریق جداره­های ساختمان به بیرون و یا بالعکس در فصول گرم از بیرون به داخل ساختمان منتقل می­شود. بخش اعظم تلفات حرارت در ساختمان از طریق جداره­های ساختمان (دیوارها، سقف، کف و پنجره­ها) صورت می­گیرد. گرما اصولا به 3 طريق هدايت( Conduction ), همرفت( Convection )و تشعشع ( Radiation ) انتقال    انتقال حرارت از طريق هدايت(Conduction) در انتقال حرارت هدایتی، حرارت از مولکول های گرم یک جسم به مولکول های سردتر منتقل می گردد، بدون آنکه ذرات ماده جابجایی قابل ملاحظه ای داشته باشند. فرآیند انتقال گرما را می­توان با استفاده از معادله های نرخ مناسب به صورت کمی درآورد. از این معادله ها می توان برای محاسبه مقدار انتقال انرژی استفاده نمود. برای یک دیوار تخت یک بعدی مطابق شکل (2-1-) با دماهای متفاوت در دوطرف دیوار ( T2 و T1 ) معادله انتقال گرما به صورت زیر نوشته می شود:   شکل2-1- انتقال حرارت از دیوار، از سطح گرم به سطح سرد (2-1)  A (m2)، مساحت سطح T1 (°C) ، دماي سطح سردتر T2 (°C) ، دماي سطح گرمتر k (W/mK) ، (ضريب هدايت حرارتي (مربوط به جنس جداره d (m) ، ضخامت جداره q (W) ، میزان انتقال گرما در این معادله ثابت تناسب k یک خاصیت انتقالی است که ضریب هدایت حرارتی نام داشته و مقدار آن به جنس ماده بستگی دارد همچنین پارامتر q بیان­کننده میزان گرمای منتقل­شده از طریق جدار، از سطح گرمتر به سطح سردتر است.  مقاومت گرمایی در اینجا به یکی از مفاهیم مهم در معادله انتقال گرما توجه کنید. در حقیقت بین بخش گرما و بار الکتریکی تشابهی وجود دارد. همان طوری که مقاومت الکتریکی با رسانایی الکتریکی ارتباط دارد، مقاومت گرمایی هم با رسانایی گرما رابطه دارد. اگر مقاومت را به عنوان نسبت پتانسیل رانش (اختلاف دما) به نرخ انتقال گرمای مربوطه تعریف کنیم، از معادله بالا مقاومت گرمایی معادل خواهد بود با: (2-2)  نرخ انتقال گرما را می­توان بر حسب اختلاف دمای کلی، و مقاومت گرمایی کلی Rt، به صورت زیر بیان کرد: (2-3)   دیوار مرکب از معادلات فوق و مفهوم مقاومت گرمایی می­توان برای سیستم های پیچیده­تری مانند دیوار مرکب نیز استفاده نمود. این دیوارها شامل مقاومت­های سری گرمایی هستند که در اثر لایه­های مختلف دیوار به­وجود می­آیند. به دیوار سری مرکب در شکل زیر توجه کنید. نرخ انتقال گرما برای این سیستم را می­توان به صورت زیر نوشت:   شکل2-2- انتقال حرارت از دیوار مرکب (2-4)  (2-5)  که در آن T2-T1 اختلاف دمای کلی است و نماد  جمع کلیه مقاومت های گرمایی را شامل می­شود. برای سیستم های مرکب، اغلب آسانتر است که با ضریب انتقال گرمای کلی کار شود که با عبارت زیر تعریف می شود: Q = UA(T2-T1)   (2-6) U ، ضریب انتقال حرارتی جدار است که عبارتست از مقدار گرمايي كه از واحد سطح يك جداره منتقل می­شود درحاليكه اختلاف دماي طرفين آن يك درجه سانتی گراد است. واحد اندازه گيري اين كميت W/m2K مي­باشد. ضريب انتقال حرارتي U با مقاومت حرارتی ارتباط دارد و از معادلات فوق ملاحظه می­شود که: (2-7)     - انتقال حرارت از طريق همرفت (Convection) این نوع از انتقال حرارت مربوط به انتقال با وجود یک سیال است. ما در این بخش انتقال گرمای جابه جایی بین یک سیال در حال حرکت و یک سطح جامد که در دماهای متفاوتی اند را بررسی می­کنیم. شکل مناسب معادله نرخ انتقال به صورت زیر است: (2-8)   که در آن q میزان گرمای جابه جایی به اختلاف دما بین دمای سطح Ts ، و سیال  بستگی دارد. ثابت تناسب (h  (W/m2K ، ضریب انتقال گرمای جابه جایی نام دارد که مقدار آن به هندسه سطح و ماهیت جریان سیال و بعضی از خواص ترمودینامیکی و انتقال سیال وابسته است. برای انتقال گرمای جابه جایی از یک سطح نیز می­توان یک مقاومت گرمایی تعریف کرد (2-9)     Rt,conv=1/h   انتقال گرما به روش تشعشع (Radiation) در صورتيكه بين دو سطح اختلاف دما وجود داشته باشد گرما از سطح گرمتر به سطح خنك­تر مي­تابد. میزان تابش به عواملی همچون ضریب ثابت تشعشع، مساحت و اختلاف دمای دو سطح بستگی دارد (2-10)      (Q = C.A(T14-T24

--
Farid Bensaeed

آموزش مبحث نوزدهم مقررات ايمني

8- فعاليت هاي بهينه سازي انرژي

اهم اقدامات بهینه­ سازی توسط جمهوری اسلامی ایران به منظور اعمال صرفه جویی و منطقی کردن مصرف انرژی و همچنین اجرای اقدامات مرتبط با بهره برداری کارآمد و بهینه از انواع حامل های انرژی توسط وزارتخانه ­های نفت و نیرو در حال اجرا می باشد. فعالیتهای اصلی بهینه ­سازی وزارت نفت و وزارت نیرو شامل بخش های زیر میباشد: بهینه­ سازی مصرف سوخت و انرژی الکتریکی در بخش ساختمان بهینه­ سازی مصرف سوخت در سیستم­ها و وسایل حمل و نقل بهینه ­سازی مصرف سوخت و انرژی الکتریکی در بخش صنعت کمک به رشد تکنولوژی و بهبود کیفیت محصولات از لحاظ مصرف انرژی در صنایع سازنده تجهیزات مصرف کننده سوخت و انرژی الکتریکی جایگزینی سوخت و استفاده از سوخت­های با صرفه و تمیزتر به­ منظور روشن­تر شدن نتایج سودمند بهینه­ سازی به­ ویژه در بخش ساختمان و مصارف بالای این بخش، چند نمونه از آمارهای موجود ارایه شده است:

بخش خانگی و تجاری

بخش خانگی و تجاری با مصرف حدودا 335 میلیون بشکه معادل نفت خام بیشترین سهم را در مصرف انرژی دارا می­باشد لذا صرفه­ جویی در این بخش از اهمیت خاصی برخوردار است. بر طبق آمارهای ارائه شده از سال 1373 تا 1383، مصرف انرژی در سهم بخش خانگی 69/3 درصد افزایش یافته است. این درصورتی است که افزایش جمعیت طی همین سال­ها تنها در حدود 5/1 درصد بوده است. علت افزایش مصرف در بخش خانگی را می­توان به ارتقای نسبی رفاه عمومی و نیز کاهش راندمان تجهیزات انرژی­ بر خانگی و پایین بودن قیمت­ها نسبت داد. شکل 1-9- مقایسه راندمان دستگاه­های گرمایشی در ایران و دنیا شکل زیر به­ منظور مقایسه مصرف بخش خانگی در ایران و کشورهای اروپایی و همچنین مقایسه مصرف پس از اجرای برنامه بهینه سازی تا سال 2010 آورده شده است. ارقام موجود در این نمودار به­ ویژه برای مناطق سردسیر با مصرفی حدود 4 برابر کشورهای اروپایی نشان­ دهنده وضعیت تاسف­بار مصرف انرژی در کشور بوده که در صورت عدم جلوگیری، بحران آفرین خواهد شد. 1- مصرف بر اساس روند فعلی در کشور 2- اجرای برنامه بهینه سازی تا سال 2010 3- مصرف در شرایط مشابه در کشورهای اروپایی 4- برنامه بهینه­ سازی در کشورهای اروپایی تا سال 2010 شکل 1-10- انرژی مصرفی در بخش خانگی و مقایسه آن با استانداردهای اروپایی

--
Farid Bensaeed

آموزش مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان

6- یارانه انرژی
یارانه انرژی

مقایسه قیمت حامل­های انرژی بویژه فرآورده­های نفتی در داخل کشور با قیمت­های رایج در کشورهای همجوار و همچنین سایر کشورهای جهان نمایانگر آن است که یارانه قابل توجهی بر این قیمت­ها سنگینی می­کند. نظر به اینکه تولید و توزیع فرآورده­های نفتی و گاز طبیعی عمدتا توسط دولت انجام می پذیرد، یارانه آنها نیز توسط دولت پرداخت می­شود. این یارانه به­صورت پنهان در سایر اقلامی که تولید و یا خرید آن توسط دولت انجام می­گیرد، موجود می‌باشد. یک مثال روشن از مبالغ بالای یارانه پرداختی توسط دولت برای بنزین در برنامه چهارم توسعه در زیر آورده شده است: یارانه بنزین 46 میلیارد دلار درآمد حاصل از صادرات غیر نفتی 40 میلیارد دلار این ارقام به­ تنهایی گویای ضررهای هنگفت کشوردر زمینه مصرف نادرست انرژی و منابع طبیعی است.

--
Farid Bensaeed

آموزش مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان

5-مصرف سوخت در خودروها

مصرف انرژی در بخش حمل و نقل از نظر مقدار بعد از بخش خانگی و تجاری قرار دارد و از نظر ارزش مالی بیشترین بخش مصرف می­باشد. رشد بسیار بالای خودروهای تولید شده پرمصرف در اواخر سال­های 1370 و سال­های 1380 و عدم بکارگیری از گاز طبیعی در این بخش تا سال 1382 باعث شده است که هر ساله مبالغ متنابهی بابت واردات بنزین موتور از منابع مالی کشور هزینه شود. مهمترین مشکل این بخش قدیمی بودن تکنولوژی ساخت خودروهای تولیدی کارخانجات داخلی و مصرف بالای این خودروها می­باشد. شکل 1-8- مصرف سوخت و آلایندگی خودروهای در حال تردد بر طبق این شکل تنها حدود 6 درصد از خودروهای داخل کشور استانداردهای جهانی را از نظر مصرف سوخت و آلایندگی رعایت می­کنند که این میزان رقم بسیار پایین و نگران­کننده­ای است. یکی از اشکالات اساسی مصرف بالای سوخت بین خودروهای بنزینی، خودروی پیکان بوده که عملا نیمی از خودروهای سواری در حال تردد کشور را تشکیل می­داده است.

--
Farid Bensaeed

آموزشمبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان

5- مصرف انرژی نهایی

مصرف انرژی نهایی

مصرف انرژی نهایی مجموع مصارف بخش­ها مختلف مصرف­کننده نهایی است. بخش های نهایی مصرف شامل بخش خانگی، تجاری-خدمات-عمومی، حمل و نقل، کشاورزی، صنعتی، صنایع پتروشیمی و سایر موارد میباشد. در بسیاری از موارد تفکیک بخش تجاری و خدمات و عمومی از بخش خانگی تقریبا غیر ممکن است. مصرف انرژی در بخش خانگی عمدتا جهت گرمایش، سرمایش، وسایل برقی، روشنایی و پخت­و­پز میباشد. مصرف بخش تجاری، خدمات و اداری شامل مصارف انرژی جهت گرمایش، سرمایش، روشنایی و تجهیزات برقی و مصرف بخش صنعت شامل مصارف انرژی در 9 رشته اصلی صنعتی میباشد که عبارتند از آهن و فولاد، صنایع شیمایی، فلزات غیر اساسی، محصولات معدنی غیرفلزی، تجهیزات حمل و نقل، ماشین آلات، معادن، صنایع غذایی، آشامیدنی و تنباکو، صنایع کاغذ و چاپ، صنایع چوب و محصولات چوبی، ساختمان، صنایع نساجی، چرم و سایر موارد متفرقه. مصرف سوخت در بخش حمل و نقل جهت تامین نیروی محرکه و گرمایش به­کار گرفته میشود. همچنین مصرف این بخش شامل مصرف حامل های انرژی در بخش راه آهن، جاده، حمل و نقل هوایی و دریایی و مصارف سوخت جهت انتقال فرآورده از طریق خط لوله میباشد.

مصرف گاز

میزان ذخایر گازی باقیمانده کشور با توجه به اکتشاف وسیع میادین مستقل گازی در سال ­های گذشته رقم قابل توجهی را تشکیل میدهد که این امر از نظر توسعه میادین گازی در آینده بسیار مهم میباشد. اهمیت رعایت استانداردهای زیست­محیطی، استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت پاک را نسبت به سوخت های فسیلی توجیه­پذیر میسازد. ضمن آنکه در سیاست­های فعلی و آتی کشور جایگزینی گاز طبیعی با فرآورده های نفتی مورد تاکید قرار گرفته است. گاز طبیعی در کشور های صنعتی به عنوان سوخت اصلی نیروگاه های سیکل ترکیبی که در حال حاضر نسبت به سایر نیروگاه ها از راندمان بالایی برخوردار است بکار برده میشود. در کشورمان به لحاظ وجود گاز طبیعی فراوان بخصوص در سال­های اخیر از رشد بالایی برخوردار بوده و به همین لحاظ و به منظور جایگزینی این سوخت با سایر سوخت های متداول کشور بر توسعه شبکه گازرسانی اهمیت داده شده است. تعداد مصرف کنندگان گاز طبیعی در بخش خانگی در سال 1383 نسبت به سال 1373 رشد سالیانه 44/12 درصد را نشان میدهد که اهمیت جایگزینی گاز بجای نفت گاز، نفت سفید و گاز مایع را در این بخش منعکس مینماید. شکل 1- 4- مصرف گاز طبیعی در سال 1384 آمارهای بدست آمده از مصرف گاز طبیعی مبین این مطلب است که بخش خانگی و تجاری از جمله بخش های پرمصرف در این زمینه است. تنها در این بخش مصرف گاز از سال 1373 تا سال 1383 از رشد سالیانه حدود 91/11 درصدی برخوردار بوده که این رقم ناشی از جایگزینی گاز طبیعی با سوخت ­های مایع بخصوص نفت گاز، نفت سفید و گاز مایع بوده است.

 

مصرف برق

روند مصرف برق در کشور در شکل 1-5 نشان داده شده است. همانطور که از این نمودار ملاحظه میشود مصرف برق بخش خانگی و تجاری مقدار قابل ملاحظه­ای داشته است. در این میان بخش صنعت نیز در رتبه­های اول از نظر مصرف برق قرار دارد. شکل 1-5- سهم بخش های مختلف در مصرف برق در سال 84

 

مصرف کل انرژی

در مجموع برای یک مقایسه کلی، سهم هر بخش از مصرف کل انرژی در سال 1383 و همچنین سهم هر بخش در اقتصاد صنعتی در شکل‌های 1-6 و 1-7 نشان داده شده است. شکل 1-6- سهم هر بخش از مصرف کل انرژی در سال 83 شکل 1-7- سهم هر بخش در اقتصاد صنعتی

--
Farid Bensaeed

آموزش مبحث نوزده مقررات ملی ساختمان

4-شدت انرژی

 شدت انرژی

با افزایش جمعیت و پیشرفت صنایع نیاز بشر به انرژی نیز بیشتر شده و مصرف آن در طی چند سال رشد قابل ملاحظه­ای داشته است. بنابراین برای بررسی مصرف انرژی و رابطه آن با تولیدات داخلی پارامتری به نام شدت انرژی تعریف شده است که به صورت زیر بدست می­آید: میزان تولید یا تولید ناخالص داخلی/ مصرف نهایی انرژی = شدت انرژی کاهش مقدار شدت انرژی نشان­دهنده کاهش مصرف انرژی نسبت به تولید ناخالص داخل است. این پارامتر ابزاری مناسب برای بررسی وضعیت مصرف و مقایسه کشورها است. افزایش مقدار شدت انرژی گویای افزایش مصرف و یا کاهش تولید یک کشور است. به همین جهت برای بررسی وضعیت مصرف انرژی و تولیدات داخل ایران شدت انرژی مصرفی کشور طی سال های 1369 تا 1384 در شکل زیر نشان داده شده است. بشکه معادل نفت خام به میلیون ریال شکل 1-2- شدت انرژی مصرفی کشور طی سال­های 69-84 شدت انرژی در کشور برطبق نمودار به طور کل روند رو به رشدی داشته و در این میان افزایش چشمگیری در سال­های 70 تا 73 و همچنین 82 تا 84 داشته است. در نمودار زیر مقایسه شدت انرژی ایران و جهان نشان داده شده است. این ارقام وضعیت مطلوبی را برای ایران نشان نمی­دهند. شکل 1-3- شدت انرژي در كشورها و مناطق مختلف جهان در سال 2004 جهت بررسی ارتباط میزان مصرف انرژی در یک کشور و تولید ناخالص داخلی پارامتر دیگری به نام ضریب انرژی وجود دارد که به­صورت زیر تعریف می­شود: نرخ رشد تولید ناخالص داخلی/ نرخ رشد مصرف نهایی = ضریب انرژی جدول 1-3- ضريب انرژي در كشورها و مناطق مختلف جهان   ضريب انرژي (90-1980) ضريب انرژي (2000-1990) ضريب انرژي (2004-2000) OECD 19/0 59/0 49/0 آمريکای شمالی 03/0 54/0 30/0 ژاپن 7/0 01/1 19/0 کره 85/0 16/1 71/0 ترکيه 83/0 01/1 61/0 آسيا (بدون چین) 98/0 87/0 94/0 آفريقا 25/1 02/1 02/1 چين و هنگ کنگ 49/0 15/0 12/1 هند 06/1 67/0 47/0 ايران 48/2 41/1 91/0 جهان 53/0 35/0 73/0

 

--
Farid Bensaeed

آموزش مبحث نوزده مقررات ملی ساختمان

 
 3-آمار کلی مصرف انرژی در کشور

پس از تعریف اصطلاحات مهم در مورد بحث، در این قسمت آماری از وضعیت مصرف داخلی و مقایسه با مقادیر بین المللی ارایه می­شود. جهت اطلاع بیشتر از میزان تولید انرژی در کشور و مصرف آن دربخش های مختلف و همچنین مقایسه ایران با کشورهای دیگر چند نمونه از نتایج بدست آمده از آمارها در این بخش آورده شده است.   شکل 1-1- سهم حامل­های انرژی از تولید انرژی اولیه در سال 1384 نفت خام، مایعات و مایعات گازی بیشترین سهم از تولید انرژی اولیه که در حدود 6/69درصد از کل است را دارا می باشند. پس از آن گاز طبیعی و گازهای کک کوره بلند بیشترین سهم را با 9/27درصد به خود اختصاص داده­اند. درصد بسیار کم باقیمانده را حامل ­هایی چون انرژی ­های آبی و تجدید پذیر، بیوماس جامد و همچنین زغالسنگ تشکیل می ­دهند. همانطورکه آمارها نیز نشان می­ دهند نفت خام و مایعات گازی نقش مهمی در تولید انرژی اولیه دارند و با نظر به اینکه این حامل­ها جزو حامل­ های تجدیدپذیر به شمار نمی ­آیند، اجرای راهکارهایی برای کاهش هرچه بیشتر مصرف آن و جایگزینی این نوع حامل با انرژی­های تجدیدپذیر از موضوعات قابل بحث در عصر حاضر است. همانطورکه ذکر شد سهم نفت در تولید انرژی اولیه از اهمیت بالایی برخوردار است. داده­ های جدول زیر نشان دهنده ذخایر تثبیت شده و تولید نفت در جهان در سال 2005 و معیار مناسبی برای مقایسه ایران با چند کشور جهان است. ایران از جمله کشورهایی است که بخش عمده ذخایر نفتی را دارا می­باشد و از این حیث از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. جدول 1-1- ذخایر تثبیت شده و تولید نفت در جهان در سال 2005 نام کشور میلیارد بشکه (ذخایر) سهم ذخایر در کل(درصد) سهم تولید در کل (درصد) نسبت ذخایر به تولید آمریکا 3/29 4/2 8 8/11 کانادا 5/16 4/1 7/3 8/14 ایتالیا 7/0 1/0 2/0 17 امارات متحده عربی 8/97 1/8 3/3 4/97 عربستان سعودی 2/264 22 5/13 6/65 نیجریه 9/35 3 2/3 1/38 قطر 2/15 3/1 3/1 38 شوروی سابق 9/122 2/10 8/14 4/28 آذربایجان 7 6/0 6/0 4/42 ایران 5/137 5/11 1/5 93 کل جهان 7/1200 100 100 6/40 در تولید نفت خام جهانی، وضعیت نوسانات تولید طی دوره 10 ساله از سال 1994 تا 2004 به­شرح ذیل می­باشد: جدول 1-2- نوسانات تولید نفت خام طی سال­های 1994 تا 2004 کشورهای آمریکای شمالی 5/2 درصد افزایش کشورهای آمریکای مرکزی و جنوبی 5/26 درصد افزایش کشورهای اروپایی و اروپاآسیا 28 درصد افزایش کشورهای خاورمیانه 22 درصد افزایش کشورهای آفریقایی 32 درصد افزایش کشورهای اقیانوس آرام 10 درصد افزایش متوسط جمع جهان 19 درصد افزایش از نتایج بدست آمده مشخص می­ گردد که میزان درصد افزایش تولید نفت خام حدود 2 درصد بیش از ذخایر اثبات شده نفت خام در طی دوره 10 ساله بوده است.

--
Farid Bensaeed

آموزش مبحث نوزده مقررات ملی ساختمان

2-مصرف انرژی در کشور

انرژی داده اصلی و بنیادی تولید است. منابع انرژی در طبیعت به اشکال مختلف وجود دارند که دارای سطوح پالایش و فرآورش مختلف از چوب و سوخت­های سنتی تا انرژی هسته­ای میباشند. استفاده از یک روش متحدالشکل، روش مناسبی برای بیان ارزیابی جهانی از سیستم انرژی است. اطلاعات ملی انرژی برای کشورهای مختلف جهت ارزیابی منابع و برنامه­ریزی انرژی که در داخل کشور تولید می­شود، به کار گرفته می­شود. بیشترین منابع انرژی به روش شیمیایی پالایش می­شوند و بخش دیگری نیز نظیر انرژی آبی، خورشیدی، زمین­گرمایی با روش­های مخصوص قابل استفاده می­گردند. در اینجا چند اصطلاح رایج در بررسی وضعیت انرژی ذکر شده است.  تولید انرژی اولیه بخشی از انرژی داخلی که استخراج گردیده و یا بدون پالایش و تبدیل مورد استفاده قرار می­گیرند را انرژی اولیه می­گویند که شامل نفت خام، گاز طبیعی غنی، مایعات گازی، زغال­سنگ سخت، برق آبی، انرژی هسته­ای، انرژی خورشیدی، انرژی زمین­گرمایی و سوخت­های سنتی می­باشد.  مصرف انرژی نهایی انرژی نهایی بیانگر مصرف انرژی توسط مصرف­کننده در بخش­های مختلف است. بنابر این رابطه زیر بین انرژی اولیه و انرژی نهایی برقرار است: انرژی نهایی + تلفات تبدیل و پالایش = انرژی اولیه در هر واحد تولیدی، صنعتی و یا کشاورزی، یا سایر بخش­های مصرف­کننده نظیر بخش خانگی، تجاری و عمومی، انرژی عمدتا در تامین نیروی محرکه، گرمایش و سرمایش مورد استفاده قرار می­گیرد. در تبدیل انرژی نهایی، انرژی مورد نیاز وارد فرآیندی می­شود که بر اساس بازده تجهیزات و دستگاه­های مصرف­کننده بخشی از آن تلف شده و مابقی مورد استفاده قرار می­گیرد. بازده دستگاه­های انرژی­بر نسبت مقدار انرژی خروجی به کل انرژی ورودی می­باشد. مقدار انرژی لازم با درنظر گرفتن بازده دستگاه ها، انرژی مفید نامیده می­شود.  عرضه انرژی اولیه به­صورت زیر نشان داده می­شود: تغییر در موجودی +/- صادرات – واردات + تولید داخلی = عرضه انرژی اولیه

--
Farid Bensaeed