آموزش مبحث 19 مقررات ملي ساختمان

- آشنایی با روش های (کارکردی و تجویزی)

 

پس از تعیین عوامل ویژه اصلی ساختمان و مشخص شدن گروه ساختمان، نوع روش طراحی بر اساس مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان تعیین می‌گردد. پوسته خارجی ساختمان یکی از مهمترین بخش های یک ساختمان است و بیشترین نرخ اتلاف حرارت از این قسمت صورت می گیرد لذا طراحی و تعیین میزان عایقکاری حرارتی آن از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این راستا دو روش جهت بررسی یک ساختمان از دیدگاه مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان و تعیین میزان مناسب عایقکاری وجود دارد.

- روش کارکردی

در تمامی حالات و برای کلیه ساختمان ها قابل استفاده است و مبنای آن نیاز کل انرژی سالانه است. در روش کارکردی مقدار ضریب انتقال حرارت طرح ساختمان ( ر.ک. بخش اول کتاب - تعاریف) تعیین و با مقدار ضریب انتقال حرارت مرجع ( ر.ک. بخش اول کتاب - تعاریف) مقایسه می‌گردد. طراحی با این روش پیچیده است و نیاز به محاسبه ضریب انتقال حرارت ساختمان بر اساس محاسبات انتقال حرارت برای پوسته خارجی آن دارد. در روش كاركردي عملكرد كل پوسته خارجي بررسي مي‌شود. در این روش ضريب انتقال حرارت مرجع براي ساختمان با توجه به گروه ساختمان و هندسه ساختمان تعيين مي‌شود. تعيين ضرايب انتقال حرارت ديوارها متناسب با گروه ساختمان از جداول مربوطه مشخص شده و سپس ضريب انتقال حرارت پوشش خارجي ساختمان با توجه به جنس مصالح و ضخامت لايه‌هاي ديوار در شرایط طراحی و یا موجود تعيين مي‌ گردد. شرط اين كه ساختمان مقررات مبحث نوزدهم به روش كاركردي را رعايت كند اين است كه ضريب انتقال حرارت طرح كوچكتر از ضريب انتقال حرارت مرجع ساختمان باشد.چنانچه مقدار ضریب انتقال حرارت مرجع بیشتر باشد با اجرای راهکارهایی چون عایقکاری دیوار یا استفاده از پنجره دوجداره، باید ضریب انتقال حرارت طرح را تا میزان مرجع کاهش داد. در ادامه روش محاسبه مقدار ضریب انتقال حرارت طرح و مرجع (قسمت 3-7-) توضیح داده خواهد شد.

 

3-3-2- روش تجویزی

این روش تنها در مورد خانه‌هاي ويلايي، آپارتمان‌هاي ‌مسكوني گروه 1 و 2 با‌ زيربناي کل كمتراز 1000 مترمربع و کلیه ساختمان‌هاي گروه 3 قابل استفاده است (تبصره: در ساختمان های گروه 1 میزان صرفه جویی در مصرف انرژی، در صورت تمایل به استفاده از شیشه های تک جداره بدون کاهش سطوح جدارهای نورگذر AG به کمتر از 12/1 سطح زیربنا Ah ، لازم است طراحی با استفاده از روش الف (روش کارکردی) انجام گردد.) در روش تجويزي مشخصات عملكردي هر يك از اجزا به طور مجزا، مشخص شده و هر يك از اجزا ساختمان براي رعايت شرايط استاندارد بايد ويژگي‌هاي مشخص شده در استاندارد را داشته باشد. بديهي است كه مقدار مقاومت حرارتی ارائه شده در جداول در روش تجويزي، با فرض وجود شرايط خاص كه شرايط استاندارد ناميده مي‌شود براي ساختمان تعیین شده است. محاسبات این روش ساده تر و نتایج آن محافظه کارانه تر است. به عبارتی دیگر جهت بررسی یک ساختمان و یا طراحی آن مطابق روش تجویزی لازم است تا ابتدا مقاومت حرارتی مربوط به هر یک از عناصر دیوار، سقف و کف جداگانه محاسبه گردد. هر یک از مقاومت‌های حرارتی بدست آمده باید از مقدار ارایه شده در جدول مخصوص روش تجویزی، مساوی و یا بزرگتر باشد، در اینصورت می‌توان گفت که ساختمان مذکور مطابق روش تجویزی شرایط مبحث نوزدهم را رعایت می‌نماید و در غیر اینصورت باید با افزایش مقاومت حرارتی عناصر (به وسیله عایق‌کاری و یا استفاده از مصالح با مقاومت حرارتی بیشتر) مقدار مقاومت هر عنصر را به حد استاندارد رساند. توضیح: در روش کارکردی نسبت به روش تجویزی، طراح محدودیت خاص از نظر بهینه‌سازی قسمت‌های مختلف ساختمان را ندارد. به عبارتی دیگر دست طراح در انتخاب عایق‌کاری جداره‌های مختلف و همچنین استفاده یا عدم استفاده از پنجره دوجداره در ساختمان، باز است، به عنوان نمونه می‌تواند در قسمت دیوارهای یک ساختمان عایق‌کاری بیشتری را صورت داده و به جای آن سقف ساختمان را عایق‌کاری نکند و یا از پنجره دوجداره استفاده ننماید. ولی در روش تجویزی طراح باید برای هر قسمت از جداره‌های ساختمان شرایط خاصی را تامین نماید.

3-4- آشنایی با عوامل ویژه فرعی

پس از تعیین روش طراحی مطابق مبحث نوزدهم (کارکردی یا تجویزی) جهت تعیین میزان صرفه جویی لازم در مصرف انرژی ساختمان لازم است تا علاوه بر بررسی عوامل ویژه اصلی که در بخش قبل توضیح داده شد، عوامل ویژه دیگری که عوامل ویژه فرعی نامیده می شوند نیز بررسی شوند. این عوامل در تعیین مقدار استاندارد با توجه به روش طراحی انتخاب شده تاثیر گذار می‌باشند که در ادامه این عوامل و نوع تاثیر آن بر هر روش، ارایه می‌گردد. این عوامل به شرح زیر می باشند: الف- گونه بندی از نظر شرایط بهره گیری از انرژی خورشیدی ب- گونه بندی از نظر نوع انرژی مصرفی (برقی و غیر برقی) برای تامین گرمایش، سرمایش و آب گرم مصرفی ج- گونه بندی از نظر نسبت سطح پوسته نورگذر ساختمان به سطح زیربنای مفید آن د- گونه بندی از نظر استفاده از سیستم های نوین تهویه ه- نحوه استفاده از ساختمان با کاربری غیر مسکونی (مداوم یا منقطع) هر یک از موارد ذکر شده به شرح زیر می باشند:

3-4-1- گونه بندی از نظر شرایط بهره گیری از انرژی خورشیدی

ساختمان ها بر اساس بهره گیری از انرژی خورشیدی به دو گروه دسته بندی می شوند: وجود امكان بهره‌گيري از انرژي خورشيدي: در صورتی که ساختمان در مناطق گرم و مرطوب و يا با نياز سرمايي زياد قرار نگرفته باشد و سطوح نور‌گذر در جهت جنوب‌شرقي تا جنوب‌غربي بيش از 9/1 سطح مفيد ساختمان ( Ah ) باشد و همچنين موانع در برابر نور خورشيد به ساختمان با زاويه كمتر از 35 درجه نسبت به افق ( º 35 ≥ α ) ديده شود. عدم امكان بهره‌گيري از انرژي خورشيد: اگر شرايط امكان بهره‌گيري از انرژي خورشيد به شرح فوق ميسر نباشد. به این ترتیب گزینه بهره مندی از انرژی خورشیدی تنها برای اقلیم های با زمستان نسبتا سرد و یا سرد اهمیت داشته و می تواند نیاز گرمایی ساختمان را تا حدی مرتفع نماید. در صورتی که یک ساختمان واجد شرایط لازم جهت بهره‌مندی از انرژی خورشیدی باشد، با اعمال ضریب 85/0 به مقاومت های ذکر شده در روش تجویزی، تا حدی از اعمال سخت گیری بر روی ساختمان کاسته می شود. در عوض با اعمال عایقکاری کمتر، ساختمان بخشی از انرژی گرمایی مورد نیاز خود را از طریق خورشید تامین می نماید.

3-4-2- گونه بندی از نظر نوع انرژی مصرفی (برقی و غیر برقی) برای تامین گرمایش/ سرمایش و آبگرم مصرفی

هر ساختمان با توجه به نوع انرژی مصرفی در یکی از گروه های زیر قرار می گیرد: غير برقي - ساختمان‌هايي كه كمتر يا مساوي 50% انرژي مصرفي آنها براي گرمايش، سرمايش و تهويه مطبوع برقي است. - ساختمان‌هايي كه گرمايش آنها غيربرقي و سرمايشي آنها از نوع تبخيري يا جذبي باشد. برقي - ساختمان‌هايي كه بيشتر از 50% انرژي مصرفي آنها جهت گرمايش، سرمايش، تهويه و تهويه مطبوع برقي است. - ساختمان‌هايي كه گرمايش آنها برقي است. - ساختمان‌هايي كه گرمايش آنها غيربرقي و سرمايش آنها توسط سيستم‌هاي مكانيكي برقي است. بطورکلی ساختمان های داخل کشور را از لحاظ انرژی مصرفی به این طریق می توان تقسیم بندی نمود: جدول 3-6- تقسیم بندی ساختمان ها بر مبنای انرژی مصرفی تجهیز گرمایشی تجهیز سرمایشی نوع انرژی مصرفی موتورخانه مرکزی گازسوز کولر آبی غیر برقی پکیج گازسوز کولر آبی غیر برقی بخاری کولر آبی غیر برقی هیتر برقی - (1) برقی - چیلر تراکمی (برقی) برقی موتورخانه مرکزی گاز سوز چیلر جذبی غیر برقی - اسپلیت و کولر گازی برقی (1) : مهم نمی باشد.

 

 

3-4-3- گونه بندی از نظر نسبت سطح پوسته نورگذر ساختمان به سطح زیربنای مفید آن

ساختمان ها با توجه به نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر به سطح زیربنای مفید، متناسب با گروه بندی ساختمان از نظر میزان صرفه جویی در مصرف انرژی به دو گروه الف و ب دسته بندی می شوند: ساختمان های گروه 1: الف) نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر به سطح زیربنای مفید ساختمان کمتر از یا مساوی با 1:12 (AG≤Ah/12) ب) نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر به سطح زیربنای ساختمان بیشتر از 1:12 (AG›Ah/12) ساختمان های گروه 2و3: الف) نسبت سطح خارجی نورگذر به سطح زیربنای مفید ساختمان کمتر از یا مساوی با 1:9 (AG≤Ah/9) ب) نسبت سطح پوسته خارجی نورگذر به سطح زیربنایی مفید ساختمان بیشتر از1:9 (AG›Ah/9) AG، سطح پوسته خارجی نورگذر و Ah، سطح زیربنای مفید ساختمان می باشند.

 

3-4-4- گونه بندی از نظر استفاده از سیستم های نوین تهویه

ساختمان ها از نظر استفاده از سیستم های نوین تهویه به دو بخش تقسیم می گردند: استفاده از سيستم‌هاي نوين تهويه. در صورتی سیستم تهویه ساختمان (در صورت وجود) به عنوان سیستم نوین شناخته می شود که فضای کنترل شده داخل مجهز به سنسور CO2 بوده و به این وسیله میزان هوای تازه ورودی به هواساز را تنظیم نماید. به عبارتی دیگر دمپر مخصوص ورودی هوای تازه ( Fresh Air ) توسط یک سنسور خاص که در داخل ساختمان نصب شده‌است تنظیم گردد. عدم استفاده از سيستم‌هاي نوين تهويه. در صورتی که ساختمان فاقد سیستم فوق باشد.   3-4-5- نحوه استفاده از ساختمان با کاربری غیر مسکونی (مداوم یا منقطع) استفاده منقطع : حداقل بتوان 10 ساعت در شبانه‌روز، كنترل دما را متوقف نمود. فضاهاي با استفاده منقطع در دو حالت‌ زيربا استفاده مداوم در نظر گرفته می شوند الف- اينرسي حرارتي جدارهاي فضاهاي مربوطه زياد باشد. ب- فضاهايي كه نمی توان دماي آن را بيش از °C 7 زير دمای محدوده‌هاي متعارف پایين آورد. استفاده مداوم : در صورتيكه تعريف استفاده منقطع در آن صدق نكند. چنانچه بعضي از فضاها به صورت مداوم و برخي ديگر به صورت منقطع استفاده گردد، نوع استفاده از بخش بزرگتر ملاك مي‌باشد. مگر اينكه مساحت بخش يا بخش‌هاي كوچكتر بيش از 150 مترمربع باشد. در اين صورت محاسبات هر فضا بايد به صورت مستقل انجام شود. دقت نمایید که نحوه استفاده از ساختمان (مداوم و یا منقطع) تنها برای کاربری های غیر مسکونی تعریف می شود. در مقام مقایسه مبحث19، الزامات سخت گیرانه تری برروی ساختمان های با استفاده دایم نسبت به استفاده منقطع اعمال می نماید. همانگونه که در ابتدا این بخش بیان شده عوامل ویژه بر مقادیر استاندارد ارایه شده در هر روش تاثیر گذار می‌باشد. در ادامه عوامل ویژه فرعی و میزان تاثیر آن بر مقادیر استاندارد ارایه شده با توجه به روش طراحی انتخابی توضیح داده می‌شود. - عوامل ویژه فرعی موثر در روش کارکردی عوامل ویژه فرعی موثر در روش کارکردی عبارتند از: 1- گونه‌بندی از نظر نوع انرژی مصرفی جهت تامین گرمایش و سرمایش (برقی و یا غیر برقی) 2- نحوه استفاده از ساختمان با کاربری غیر مسکونی (مداوم یا منقطع) تنها 2 عامل ذکر شده از عوامل ویژه فرعی بر روش کارکردی موثر می‌باشد، که در کتاب مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان برای هر یک حالات مختلف، با توجه به عوامل ویژه فرعی ذکر شده، مقادیر استاندارد به صورت جداگانه و مجزا در جداول ارایه شده است. این مقادیر در جداول شماره 3-12، 3-13 و 3-15 (جداول 1، 2 و 4، صفحات 26، 27 و 28 کتاب مبحث نوزدهم) ارایه شده است. به عنوان مثال برای یک ساختمان که در گروه 2 قرار دارد و نوع انرژی مصرفی آن برقی و با کاربری اداری و استفاده منقطع باشد، مقادیر استاندارد مربوطه از جدول 3-15 (ستون ششم از سمت راست) برای هر یک از جداره‌های ساختمان استخراج می‌گردد و یا برای ساختمان دیگری با همین شرایط و با انرژی مصرفی غیر برقی، همان جدول (ستون سوم از سمت راست) مورد استفاده قرار می‌گیرد. - عوامل ویژه فرعی موثر در روش تجویزی در روش تجویزی جهت استفاده از مقادیر استاندارد تنها یک جدول، با توجه به گروه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این جدول با شماره 3-22 (جدول شماره 6 صفحه 30 کتاب مبحث نوزدهم) مشخص شده است. لازم به ذکر است که در روش طراحی تجویزی مقاومت حرارتی جداره‌ها ملاک ارزیابی می‌باشد، از اینرو در جدول مذکور مقادیر مقاومت حرارتی استاندارد برای جداره‌های مختلف یک ساختمان ارایه شده است. عوامل ویژه فرعی موثر بر این مقادیر و میزان تاثیر هر عامل به شرح زیر می‌باشد: 1- گونه‌بندی از نظر بهره‌گیری از انرژی خورشیدی چنانچه ساختمان مذکور شرایط بهره‌گیری از انرژی خورشیدی را دارا باشد، جهت استفاده از مقادیر ارایه شده در جدول، با توجه به نظر طراح می‌توان ضریب کاهشی 0.85 را به مقادیر مقاومت حرارتی ارایه شده در جدول شماره 3-22 (جدول شماره 6 صفحه 30 کتاب مبحث نوزدهم) وارد نمود. 2- گونه‌بندی از نظر نوع انرژی مصرفی (برقی یا غیر برقی) در صورتیکه انرژی مصرفی ساختمان از نوع برقی باشد لازم است تا ضریب افزایشی 1.2 به مقادیر مقاومت حرارتی ارایه شده در جدول شماره 3-22 (جدول شماره 6 صفحه 30 کتاب مبحث نوزدهم) وارد شود. 3- گونه‌بندی از نظر نسبت سطح پوسته نورگذر به زیربنای مفید ساختمان در این قسمت چنانچه مقدار سطح پوسته خارجی نورگذر به میزان 9/1 سطح زیربنای مفید جهت گروه‌های 2 و 3 و یا 12/1 سطح زیربنای مفید جهت گروه 1، کاهش یابد، با توجه به نظر طراح می‌توان به جای استفاده از پنجره‌های دوداره از پنجره تک‌جداره استفاده نمود و یا در صورت استفاده نمودن از پنجره‌های دوجداره می‌توان ضریب کاهشی 0.88 را به مقادیر مقاومت حرارتی ارایه شده در جدول 3-22 (جدول شماره 6 صفحه 30 کتاب مبحث نوزدهم) وارد نمود. 4- گونه‌بندی از نظر استفاده از سیستم‌های نوین تهویه در صورت استفاده از سیستم‌های نوین تهویه در ساختمان می‌توان ضریب کاهشی 0.82 را به مقادیر مقاومت حرارتی ارایه شده در جدول 3-22 (جدول شماره 6 صفحه 30 کتاب مبحث نوزدهم) وارد نمود.

--
Farid Bensaeed