نقش معماری و انتخاب عایق حرارتی مناسب در مصرف انرژی در ساختمان ها

عایق کاری در این عصر از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشد به گونه ای که در آلمان اجرای عایق کاری از سال 1969 شروع شد و هر 5 سال نیز طبق تکنولوژی های جدید تغییراتی در آن داده می شود.
افزایش روز افزون هزینه انرژی و لزوم صرفه جویی در انرژی و کاهش اثرات محیط زیستی مصرف سوخت، استفاده بهینه از انرژی که به عنوان ثروت ملی در هر کشور محسوب می شود را مهم تر از گذشته کرده است.
انواع انرژی های در ساختمان بطور عمده صرف گرمایش، سرمایش هوا، روشنایی، تهویه و … می شود. اما صرفه جویی در انرژی مصرفی ساختمان بر دو اصل استوار است:
1- استفاده حداکثری از انرژی با استفاده از تاسیسات گرمایشی و سرمایشی و دستگاه های برقی که حداقل مصرف انرژی را دارا باشند.
2- طراحی اصولی ساختمان، انتخاب مصالح مناسب و عایق کاری ساختمان.
عایق کاری ساختمان نقش اساسی در صرفه جویی انرژی دارد، زیرا تا زمانی که ساختمان عایق کاری نباشد حتی اگر از تجهیزات استاندارد با بالاتری راندمان برای گرمایش و یا سرمایش استفاده کنیم باز هم گرمای تولید شده به هدر می رود.
میزان مصرف انرژی در یک ساختمان و طراحی حرارتی آن را نمی توان نادیده گرفت چرا که منشا خدمات اساسی مانند آسایش حرارتی، نور رسانی، پخت و پز، خنک کاری و تهویه و … می باشد.

پارامترهای مهم در طراحی حرارتی ساختمان

– شناخت راه های تبادل گرما: در محاسبات مربوط به گرمایش و سرمایش ساختمان باید راه های تبادل گرما، درب و پنجره ها، باز و بسته شدنشان، سیستم تهویه هوا، میزان هدایت حرارتی از جداره ساختمان، سقف و کف و … در نظر گرفته شوند.
– تعیین نوع عایق حرارتی: یکی از پارامترهای مهم انتخاب نوع عایق حرارتی می باشد. در بازار عایق ها مختلف با راندمان های حرارتی متفاوت و ویژگی ها خاص وجود دارد. بعضی از عایق ها مانند عایق پشم سنگ علاوه بر اینکه عایق حرارتی هستند، همزمان عایق صوتی و ضد حریق نیز می باشند.
ویژگی های عایق حرارتی و انتظاراتی که شما از آن در طراحی ساختمان دارد در انتخاب نوع عایق حرارتی تاثیر گذار است. 
– میزان عایق کاری: مقاومت حرارتی عایق مصرفی و اقلیم آب و هوایی (درجه حرارت هوا در بیرون ساختمان) بر میزان عایق مورد نیاز تاثیر می گذارد. میزان انتقال حرارتی U (Thermal Transmittance) میزان گرمایی است که از واحد سطح به دلیل اختلاف دمای 1 درجه بین میحط داخل و خارج، عبور می کند. در بسیاری از کشورها مقدار U در سقف ها، کف ها و دیوارها مشخص شده است و رعایت آن برای سازندگان ساختمان اجباری می باشد.

اصول معماری ساختمان در اقلیم ها آب و هوایی مختلف به منظور کاهش اتلاف حرارت

در ایران چهار اقلیم آب و هوایی مختلف وجود دارد که با توجه به ویژگی های هر اقلیم، طراحی مناسب با شرایط آب و هوایی به منظور کاهش اتلاف حرارت از نکات مهم می باشد. در زیر نکاتی در مورد طراحی ساختمان ها در شرایط آب و هوایی مختلف بیان شده است:
– اقلیم آب و هوایی سرد: در اقلیم سرد به منظور کاهش سرما، طراحی ساختمان باید به نحوی صورت گیرد که نسبت سطح خارجی ساختمان به حجم آن به حداقل مقدار ممکن برسد. در چنین شرایطی فرم ساختمان بصورت متراکم و با پلان مربع و حجم نزدیک به مکعب توصیه می شود. نمای خارجی ساختمان از بافت خشن و به رنگ تیره انتخاب شود. سطح درب و پنجره ها حداقل مقدار ممکن در نظر گرفته شود و از شیشه های چند جداره استفاده شود، البته تعداد جداره ها باید متناسب با شدت سرما افزایش یابد.  
– اقلیم آب و هوایی مرطوب: در این اقلیم آب و هوایی فرم ساختمان ها محدودیتی ندارد اما توصیه می شود که ساختمان در جهت شرقی-غربی گسترش یابد و بصورت کشیده و باریک طراحی شود. در این مناطق هوا بصورت مداوم جریان دارد به همین دلیل توصیه می شود در طراحی، ساختمان ها با پنجره های با سطح زیاد و سقف ها بلند در نظر گرفته شود.
– اقلیم آب و هوایی گرم و خشک: در اقلیم آب و هوایی گرم و خشک توصیه می شود پلان ساختمان در جهت شرقی-غربی گسترش یابد، از بادگیرها برای خنک کردن هوای داخل ساختمان و افزایش رطوبت آن استفاده شود. سطوح باز و پنجره ها در حداقل مقدار ممکن و در قسمت بالایی ساختمان در نظر گرفته شود و در نمای ساختمان از رنگ ها روش و سطوح نه چندان خشن استفاده شود.
– اقلیم آب و هوایی گرم و مرطوب: در این اقلیم آب و هوایی توصیه می شود که ساختمان در جهت وزش بادهای مطلوب قرار گیرد با سقف ها بلند و ترجیحا از شیشه های دوجداره استفاده شود.

عایق کاری مناسب ساختمان ها در تمام اقلیم های آب و هوایی در متعادل نگه داشتن دمای آن در فصول مختلف سال، نقش اساسی دارد و در کلام آخر اینکه می توان با عایق کاری مناسب دمای داخل ساختمان را در زمستان ها 5 درجه گرمتر و در تابستان ها 10 درجه خنک تر نگه داشت.