نکات مهم مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان

مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1399) با عنوان “صرفه‌جویی در مصرف انرژی“، نوزدهمین کتاب از مباحث 22گانه مقررات ملی است که از منابع آزمون نظام مهندسی به شمار می‌رود.
در این مبحث، ضوابط الزامی در زمینه پوستة خارجی، سیستم‌های تأسیسات گرمایی، سرمایی و… در جهت بهبود عملکرد عناصر و تجهیزات از دیدگاه انرژی، و همچنین کاهش نیاز و مصرف انرژی ساختمان، ارائه می‌گردد.

2-1-19 میزان کارایی انرژی ساختمان‌ها
در این مبحث، سه حد کیفیت (رده انرژی) ساختمان، با تعیین میزان کارایی انرژی تعریف می‌شود:

• ساختمان منطبق با مبحث 19 مقررات ملی ساختمان (EC)
• ساختمان کم‌انرژی (⁺EC)
• ساختمان بسیار کم‌انرژی (⁺⁺EC)
  • EC مخفف Energy Compliant است.

تعاریف

اینرسی حرارتی: قابلیت کلی پوسته خارجی و جدارهای داخلی در ذخیرة انرژی، باز پس دادن آن و تأثیرگذاری بر نوسان‌های دما و بار گرمایی و سرمایی فضاهای کنترل‌شده ساختمان. اینرسی حرارتی ساختمان با استفاده از جرم سطحی مفید ساختمان گروه‌بندی می‌شود.
آسایش حرارتی: شرایط ذهنی که در آن افراد از شرایط حرارتی ابراز رضایت می‌کنند. آسایش حرارتی به دما، رطوبت نسبی، سرعت هوا، دمای متوسط تابشی سطوح اطراف، میزان لباس و نوع فعالیت افراد وابسته است.

بام تخت: پوشش نهایی ساختمان که شیبی کمتر از 10 درجه یا مساوی آن، نسبت به افق دارد.
بام شیبدار: پوشش نهایی ساختمان که شیبی بین 10 تا 60 درجه نسبت به سطح افقی دارد. بر روی سقف شیبدار، فضای خارج و در زیر آن، فضای کنترل‌شده یا کنترل‌نشده قرار دارد.
دیوار: بخشی از پوسته خارجی یا داخلی غیرنورگذر ساختمان که عمودی است، یا با زاویه بیش از 60 درجه نسبت به سطح افقی قرار گرفته است.

جدار نورگذر (شفاف یا نیمه شفاف): جداری که ضریب عبور نور مرئی آن بزرگتر از 0/05 است. جدار نورگذر بر دو نوع شفاف و مات است و شامل پنجره‌ها، نماها و درهای خارجی نورگذر، نورگیرها و مشابه آنهاست.
شیشه کم‌گسیل: شیشه‌ای که با داشتن پوشش‌های پایه فلزی خاص، متشکل از ذرات در مقیاس نانو، بر روی یک یا دو سطح آن، تابش فروسرخ سطح گرم شیشه به سطوح سرد پیرامون، و در نتیجه ضریب انتقال حرارت آن، نسبت به شیشه‌های شفاف، کاهش یافته است. شیشه‌های شفاف به طور معمول گسیلندگی (ضریب گسیل) حدود 0/85 دارند. در شیشه کم‌گسیل کارآمد، این ضریب می‌تواند به میزان چشمگیری کاهش یابد و به 0/02 برسد.
برای آنکه مجموعه شیشه‌های کم‌گسیل اثربخشی لازم را دارا باشد، ضروری است پوشش کم‌گسیل، در مناطق با نیاز گرمایی زیاد روی سطح 3 (شکل سمت راست) و در مناطق با نیاز سرمایی زیاد روی سطح 2 قرار گیرد (شکل سمت چپ).

عایق حرارت قابل استفاده در ساختمان به عایقی اطلاق می‌شود که دارای ضریب هدایت حرارت کمتر یا مساوی 0/065W⁄(m.K) و مقاومت حرارتی مساوی یا بیشتر از 0/5m².k/W باشد.

فضای کنترل‌شده: بخش‌هایی از فضای داخل ساختمان که دمای هوای داخل آنها توسط تجهیزات سرمایی، گرمایی و تهویه مطبوع کنترل شود.
فضای کنترل‌نشده: بخش‌هایی از فضای ساختمان که تعریف فضای کنترل‌شده در برگیرنده آنها نیست (همانند درز انقطاع هوابند شده بین دو ساختمان، راه‌پله‌ها، دالان‌ها و پارکینگ‌هایی که فاقد پایانه‌های گرمایشی و سرمایشی‌اند).

محدوده آسایش (حرارتی): محدوده تعریف‌شده برای شرایط حرارتی و رطوبتی که حدود %80 ساکنان یا استفاده‌کنندگان در آن از نظر حرارتی احساس آسایش دارند.

در این مبحث، چهار روش برای طراحی ساختمان تعیین شده است:

1- روش تجویزی
در این روش، مشخصات عناصر مختلف پوسته خارجی ساختمان، سیستم‌ها و تجهیزات مورد استفاده در تأسیسات مکانیکی و
برقی، روشنایی و تهویه طبیعی، و همچنین سیستم‌های بر پایه انرژی‌های تجدیدپذیر، به صورت تفکیکی و مستقل از یکدیگر تعیین می‌گردد.
2- روش کارایی انرژی ساختمان
در این روش، کل انرژی مصرفی سالانه مبنا قرار می‌گیرد. در نتیجه، لازم است طراحی پوسته خارجی، تأسیسات مکانیکی و الکتریکی و همچنین سیستم‌های تجدیذیر به گونه‌ای صورت گیرد که میزان انرژی مصرفی سالانه ساختمان از میزان محاسبه شده برای ساختمان مرجع کمتر باشد.
3- روش موازنه‌ای (کارکردی)
در این روش، تأثیر متقابل عناصر مختلف پوسته خارجی ساختمان بر ضریب انتقال حرارت ساختمان مدنظر قرار می‌گیرد. در نتیجه، ضعف یکی از عناصر ساختمانی را می‌توان توسط یک یا چند عنصر ساختمانی دیگر با مشخصات برتر جبران نمود، تا ضریب انتقال حرارت کل یا بخشی از ساختمان از ضریب انتقال حرارت ساختمان مرجع کمتر باشد.
4- روش نیاز انرژی
در این روش، علاوه بر در نظر گرفتن میزان انتقال حرارت ساختمان، که در روش موازنه‌ای انجام می‌گیرد، کاهش یا افزایش نیاز انرژی ناشی از نحوه بهره‌برداری، تابش خورشید، استفاده از سیستم‌های شیشه‌ای کارآمد و سیستم‌های غیرفعال خورشیدی نیز در محاسبات لحاظ می‌شود.

گونه‌بندی عوامل ویژه تعیین‌کننده (صفحه 28)

1- گونه‌بندی کاربری ساختمان‌ها (صفحه 190)
در این مبحث، ساختمان‌ها از لحاظ نوع کاربری، مطابق جدول زیر، به چهار گونه تقسیم شده‌اند. این گونه‌بندی براساس سه عامل زیر تعیین شده است:
1- تداوم استفاده از ساختمان در طول سال و در طول شبانه‌روز
2- شدت اختلاف دمای احتمالی بین داخل و خارج ساختمان
3- اهمیت تثبیت دمای فضاهای داخل ساختمان

2- گونه‌بندی مناطق مختلف کشور از نظر درجه انرژی (گرمایی – سرمایی) سالانه (جدول صفحه 178 تا 188)
1- مناطق دارای درجه انرژی سالانه کم
2- مناطق دارای درجه انرژی سالانه متوسط
3- مناطق دارای درجه انرژی سالانه زیاد

3- گونه‌بندی تعداد طبقات و سطح زیربنای مفید ساختمان (صفحه 30)
1- ساختمان‌های 9 طبقه و کمتر با زیربنای مفید کمتر از 2000 مترمربع
2- دیگر ساختمان‌ها (ساختمان‌های با بیش از 9 طبقه یا با زیربنای مفید مساوی یا بیشتر از 2000 مترمربع).

4- گونه‌بندی از نظر شرایط بهره‌گیری از انرژی خورشیدی
1- ساختمانهای دارای امکان بهره‌گیری مناسب از انرژی خورشیدی
2- ساختمانهای دارای محدودیت در بهره‌گیری از انرژی خورشیدی
5- گونه‌بندی نحوة استفاده از ساختمان‌های غیرمسکونی
استفادة منقطع: استفاده از ساختمان (یا بخشی از آن)، به گونه‌ای که در هر شبانه‌روز، دست‌کم 10 ساعت در روند استفاده وقفه بیافتد و بتوان کنترل دما در محدودة متعارف زمان اشغال فضاها را متوقف کرد.
استفادة مداوم: استفاده از ساختمان (یا بخشی از آن) به گونه‌ای که تعریف استفاده منقطع بر آن صادق نباشد.

تعیین گروه ساختمان‌ها (صفحه 31)

گروه 1: ساختمان‌های در اولویت بالا از نظر صرفه‌جویی در مصرف انرژی
گروه 2: ساختمان‌های در اولویت متوسط از نظر صرفه‌جویی در مصرف انرژی
گروه 3: ساختمان‌های در اولویت پایین از نظر صرفه‌جویی در مصرف انرژی
گروه 4: ساختمان‌های در اولویت بسیار پایین از نظر صرفه‌جویی در مصرف انرژی

صفحات مهم مبحث نوزدهم

• صفحه 27، مقاومت حرارتی
• صفحه 29 تا 31، گونه‌بندی عوامل ویژه تعیین‌کننده
• صفحه 38، شرایط لازم برای استفاده از روش‌های تجویزی و موازنه‌ای (کارکردی)
• صفحه 123، محاسبه ضریب انتقال حرارت مرجع
• صفحه 206، محاسبه ضریب کاهش انتقال حرارت فضاهای کنترل‌نشده
• صفحه 251، سایبان‌ها
• صفحه 266 تا 269، علل بروز پل‌های حرارتی – محاسبه طول‌های پل‌های حرارتی پوسته خارجی

جداول مهم مبحث نوزدهم

• بیشتر جداول این مبحث، مهم هستند و در آزمون‌ها سوالات زیادی از آن‌ها طرح شده است. مهم‌ترین‌ها عبارتند از:
  • صفحه 72 تا 86، حداقل مقاومت حرارتی جدارهای مختلف در گروه‌های ساختمانی مختلف
  • صفحه 129 تا 140، ضرایب انتقال حرارت مرجع عناصر ساختمانی برای گروه‌های ساختمانی مختلف
  • صفحه 178 تا 188، گونه‌بندی درجه انرژی (گرمایی – سرمایی) سالانه شهرهای ایران
  • صفحه 190، گونه‌بندی کاربری ساختمان‌ها
  • صفحه 191، تعیین گروه ساختمان از نظر میزان صرفه‌جویی در مصرف انرژی
  • صفحه 210 تا 218، ضرایب هدایت حرارت مصالح متداول
  • صفحه 234 و 235، مقادیر ضریب انتقال حرارت شیشه‌های دو جداره عمودی و افقی (سقفی)
  • صفحه 252 تا 264، زوایای مناسب برای سایبان پنجره‌ها

بعضی از کلمات کلیدی مبحث نوزدهم که در سوالات مطرح می‌شوند، عبارتند از:

• روش تجویزی/ کارکردی
• سایبان افقی/ عمودی
• پل حرارتی – عایق حرارتی
• ضریب کاهش انتقال حرارت
• ضریب هدایت حرارت
• جرم سطحی
• بهره‌گیری از انرژی خورشیدی
• اینرسی حرارتی
• هوابندی
• پوسته خارجی
• شیشه کم‌گسیل
• جدار نورگذر
• نیاز انرژی ساختمان