استهلاك الطاقة في المباني: متى نحتاج إليها وكيف نتوقعها؟
استهلاك الطاقة في المباني هو مفهومٌ محوري يُحدّد مدى كفاءة أماكن معيشتنا وعملنا واستدامتها. لكن لفَهم هذا المفهوم بعمق، يجبُ أن نبدأ بطرح الأسئلة الأساسيّة: ما الطّاقة في المباني، ومتى نستخدمها بالفعل؟ عندما نتحدّثُ عن الطّاقة هنا، فإنّنا نعني جميع مصادرها، مثل: الكهرباء والغاز وغيرها، الّتي نعتمدُ عليها في حياتنا اليوميّة لتشغيل المباني، سواء للتّدفئة والتّبريد، أو الإضاءة والتّهوية، وأيّ استهلاكاتٍ أُخرى ضروريّة لراحتنا.
السّؤال الأهم هو: متى نستخدم هذه الطّاقة؟ أو بوجهٍ أدق، متى نحتاج إلى تدفئة مبانينا وتبريدها؟ وهل يُمكننا تحليل هذا الاستخدام على مدار عامٍ كاملٍ أو حتّى عشرين عامًا، لدرجة أن نتوقّع حجم الفواتير الّتي سيدفعها السّكّان؟
تخفيض استهلاك الطاقة في المباني
منطقة الراحة الحرارية: أساس الحاجة إلى الطّاقة
وَفقًا لمعايير الجمعيّة الأمريكيّة لمهندسي التّدفئة والتّبريد وتكييف الهواء (ASHRAE)، وهي المرجع العالميّ لكفاءة الطّاقة في المباني، فإنّ درجة حرارة الرّاحة للإنسان تتراوح بين (20) و (24) درجة مئويّة. بالتّأكيد، قد يختلف هذا النّطاق قليلًا من شخصٍ إلى آخر أو يتأثّر بعوامل أخرى، مثل: سرعة الهواء والرّطوبة؛ ولكنّه يظلّ النّطاق المثاليّ الّذي نسعى للحفاظِ عليه.
تكمنُ المُشكلة في أنّ درجة الحرارة الخارجيّة لا تبقى أبدًا عند (20) درجة مئويّة. ففي حين أنّنا قد نستمتعُ بهذا الجوّ المثاليّ في بعض الأيام؛ إلّا أنّنا نُواجه درجات حرارة قد تصل إلى (40) درجة مئويّة في الصّيف، أو تنخفضُ إلى ما دون (-30) درجة مئوية في بعض المناطق في الشّتاء. هنا يُصبحُ استهلاك الطّاقة ضرورةً حتميّة.
متى يبدأ استهلاك الطّاقة الفعلي؟
هدفنا الرّئيس هو الحفاظ على درجة الحرارة الدّاخليّة ضمنَ نطاق الرّاحة قدر الإمكان. عندما تبدأ درجة الحرارة الدّاخليّة بالارتفاع وتتجاوز (25) أو (26) درجة مئويّة، نُشغّل أنظمة التّبريد. وعلى العكس، عندما تنخفضُ إلى أقلّ من (18) درجة مئويّة، نبدأُ بتشغيل أنظمة التّدفئة. هذه هي اللّحظة الّتي يبدأ فيها استهلاك الطّاقة الفعليّ.
كيف نتوقّع استهلاك الطاقة السنوي؟
هنا نعود إلى فكرة تحليل استهلاك الطاقة على مدار العام. لمّا كنّا نمتلك بيانات دقيقة عن درجات الحرارة الخارجيّة على مدار السّنة لأيّ منطقة؛ فنحنُ نعرف أنّ شهر يونيو سيكون حارًّا، وأن يناير سيكون باردًا، ونعرفُ متوسّط نطاق درجات الحرارة لكلّ شهرٍ أيضًا.
عندما تُتاح لدينا هذه البيانات، يُمكننا تحليل أداء مبنى معيّن في بُقعةٍ معيّنة وتحديد مدى استهلاكه للطّاقة. يُمكننا أن نتوقّع عدد السّاعات الّتي سيحتاجُ فيها المبنى إلى التّبريد في الصّيف، وعدد السّاعات الّتي سيحتاجُ فيها للتّدفئة في الشّتاء. تحليل استهلاك الطاقة في المباني لا يساعدُ في تقدير النّفقات فحسب، بل يُؤدّي دورًا مُهمًّا في تصميم مبانٍ أكثر كفاءة منذ البداية.
#استهلاك الطاقة في المباني: متى نحتاج إليها وكيف نتوقعها؟ By محمود قحطان،