تحلیل اقتصادی پنجره ها برای ساختمان های مسکونی در لهستان

کاهش تدریجی منابع انرژی در دسترس و نیاز به حفاظت از محیط زیست طبیعی و تضمین امنیت انرژی، کاهش مصرف انرژی در سطح جهانی را به یکی از اهداف اساسی سیاست های انرژی تبدیل کرده است. در میان بسیاری از امکانات برای بهبود نسبت مصرف انرژی اولیه، مهمترین آنها افزایش سهم منابع انرژی تجدیدپذیر و بهبود بهره وری انرژی است. این امر در مورد مسکن نیز صدق می کند. ساختمان های مسکونی بسیار انرژی بر هستند و بخش ساخت و ساز co2 بسیاری تولید میکنند. تخمین زده می شود که 30 تا 40 درصد از انرژی اولیه جهان در ساختمان ها برای گرمایش، سرمایش، روشنایی و تهویه استفاده می شود. در اروپا، بخش ساخت و ساز به عنوان یکی از عوامل اصلی انتشار گازهای گلخانه ای شناخته شده است، زیرا حدود 40 درصد از کل مصرف انرژی را تشکیل می دهد. یکی از اهداف توافق پاریس محدود کردن گرمایش زمین به 1.5 درجه سانتیگراد است که بهبود بهره وری انرژی ساختمان ها، کلید دستیابی به آن است. همچنین، در ایالات متحده آمریکا، بخش ساخت و ساز یکی از بزرگترین مصرف کنندگان انرژی است که ساختمان ها 40 درصد از کل انرژی مصرفی کشور را تشکیل می دهند. در سال های اخیر، بهینه سازی مصرف انرژی از طریق طراحی کارآمد به یک حوزه تحقیقاتی در حال تکامل تبدیل شده است. سیستم رتبه بندی انرژی برای خانه ها در حال حاضر یکی از ابتکارات پیشرو در جهان برای توسعه پایدار و صرفه جویی در انرژی است.

پنجره ها یک عنصر ساختاری بسیار مهم هستند که بر عملکرد یک ساختمان تأثیر می گذارند. آنها باید از مقاومت در برابر باد اطمینان حاصل کنند و تهویه هوا، عایق صدا، راحتی روشنایی و مقاومت در برابر آتش را فراهم کنند. علاوه بر این، پنجره ها یک عنصر ساختاری هستند که بر بهره وری انرژی و مصرف گرمای مرتبط با گرمایش ساختمان ها تأثیر می گذارند. با این حال، پنجره ها اغلب به عنوان یکی از ضعیف ترین عناصر ساختاری به دلیل تلفات حرارتی بالا در نظر گرفته می شوند. سطح پنجره ها تقریباً 20 درصد از کل مساحت ساختمان های خارجی را به خود اختصاص می دهد و اتلاف حرارت کلی از طریق پنجره ها حتی بیش از چهار برابر بیشتر از دیوارهای عایق بندی شده ساختمان است. در حال حاضر پنجره ها عمدتاً بر اساس ویژگی های عایق حرارتی انتخاب می شوند که به دلیل هزینه های گرمایشی برای کاربران ساختمان بسیار مهم است. مشکل این است که علاوه بر افزایش هزینه های عملیاتی ساختمان ها، باعث افزایش تقاضا برای حامل های حرارتی می شود و می تواند تأثیر منفی بر محیط طبیعی داشته باشد. بنابراین، عایق بندی ضعیف به انتشار مواد مضر و افزایش مصرف منابع طبیعی می انجامد. فرآیند ساخت پنجره های مدرن پیچیده است. نیاز به مقدار زیادی مواد خام، انرژی، آب و نیروی کار، از جمله استفاده از ماشین آلات و لوازم خانگی دارد. از این رو هزینه قابل توجه محصول نهایی که در قیمت های بازار و اختلاف قیمت منعکس می شود. یکی از پارامترهای مهم پنجره ها که به نوع مصالح ساختمانی بستگی دارد، ضریب انتقال حرارت است. این ضریب یک پارامتر مهم برای کاربر ساختمان، درست در کنار قیمت است. تأثیر ساختار پنجره بر انتقال حرارت به بیرون ساختمان که موضوع بسیاری از مطالعات بوده است نیز حائز اهمیت است. هر چه ضریب انتقال حرارت کمتر باشد، اتلاف حرارت از طریق ساختمان کمتر است. با توجه به، مقدار ضریب انتقال حرارت تأثیر زیادی بر پنجره های کوچکتر در آب و هوای گرمتر و پنجره های بزرگتر در آب و هوای سردتر دارد. علاوه بر متریال پنجره، انتخاب ابعاد و مکان بهینه پنجره ها نقش مهمی در بهره وری انرژی ساختمان دارد. زیرا شرایط آب و هوایی مختلف و زوایای تابش بر تعیین ابعاد و مکان بهینه پنجره ها تأثیر می گذارد. یک مشکل بسیار مهم نیز طراحی سیستم های پنجره مطابق با شرایط آب و هوایی محلی است. در نظر نگرفتن این عامل هنگام انتخاب پنجره‌ها برای ساختمان‌های مسکونی می‌تواند منجر به تلفات انرژی تا 60 درصد شود.

هر چه پارامترهای عایق حرارتی پنجره ها بدتر باشد، مصرف گرما بیشتر است که تولید آن بر محیط طبیعی تأثیر می گذارد. این امر به ویژه در مورد ساختمان های تک خانواده خارج از شبکه گرمایش شهری اهمیت دارد. سیستم گرمایش آنها اغلب مبتنی بر سوخت متعارف است: زغال سنگ، نفت گرمایش یا گاز، که انتخاب آنها گاهی اوقات توسط عوامل اقتصادی و با بی توجهی کامل به مسائل زیست محیطی دیکته می شود. در لهستان، 33 درصد از خانوارها هنوز از زغال سنگ سخت به عنوان سوخت اصلی گرمایش استفاده می کنند. با توجه به منابع قابل توجه زغال سنگ لهستان و وضعیت ژئوپلیتیک فعلی که دسترسی به گاز ارزان را با مشکل مواجه می کند، کوره های زغال سنگ سخت احتمالا در سال های آینده از بین نخواهند رفت. بنابراین، کاهش مصرف گرما در ساختمان‌های مسکونی، به عنوان مثال، با استفاده از پنجره‌های مناسب، اهمیت بیشتری دارد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که انواع پنجره ها و ویژگی های آنها تاثیر زیادی بر عملکرد زیست محیطی و هزینه ای ساختمان ها دارد.

پنجره

پنجره دوجداره

هدف و دامنه

انواع مختلفی از پنجره ها در سراسر جهان وجود دارد که هم از نظر مصالح ساختمانی و خود ساختار و هم از نظر فناوری تولید متفاوت است. علاوه بر این، این پنجره ها در مناطق آب و هوایی مختلف کار می کنند، جایی که عوامل موثر بر عملکرد پنجره ها مانند دما، نور خورشید، باد و غیره گاهی اوقات بسیار متفاوت هستند. هدف از این کار تجزیه و تحلیل تلفات حرارتی از طریق پنجره ها و عملکرد اقتصادی پنجره ها در یک ساختمان مسکونی با استفاده از موارد زیر است:

– انواع مختلف پنجره.

– سیستم های گرمایش مختلف، از جمله سوخت های مختلف.

– دماهای مختلف در داخل ساختمان.

دامنه کار این مقاله شامل پنج نوع پنجره از دو تولید کننده برجسته لهستانی می شود: پنجره های PVC، چوبی و آلومینیومی با شیشه های مختلف.

دامنه کار همچنین شامل سه نوع سیستم گرمایشی (سه نوع سوخت):

(الف) زغال سنگ سخت؛

(ب) گاز طبیعی؛

(ج) روغن گرمایشی.

تجزیه و تحلیل هزینه های گرمایش نیز برای دو دمای مختلف در داخل ساختمان، یعنی 22 درجه سانتی گراد و 20 درجه سانتی گراد انجام شد.

این تحقیق به منظور تعیین تعادل مزایای اقتصادی نصب پنجره هایی با پارامترهای عایق حرارتی بهتر انجام شد. همچنین برای تعیین وابستگی بین هزینه های گرمایش در مورد استفاده از پنجره های جداگانه با سیستم های گرمایشی مختلف بود. آیا سرمایه گذاری در پنجره های گرانتر با عایق حرارتی بهتر نتیجه خواهد داد؟ اگر چنین است، چقدر طول می کشد؟

تجزیه و تحلیل برای پنجره های 1 متر مربع و یک ساختمان مسکونی مدل انجام شد.

انتخاب پنجره ها حتی در مراحل اولیه طراحی برای به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی ساختمان ها و هزینه های عملیاتی آنها مهم است. بنابراین نتایج این تحقیق می تواند از تصمیمات اولیه طراحان در مورد مواد و اجزای پنجره ها از نقطه نظر مزایای اقتصادی و زیست محیطی نهایی مربوط به عملکرد ساختمان ها در شرایط اقلیمی معین حمایت کند. نتایج این تحقیق همچنین امکان پیش‌بینی تفاوت در مصرف انرژی مورد نیاز برای گرمایش ساختمان‌ها را بسته به نوع پنجره‌های مورد استفاده فراهم می‌کند.

پنجره

پنجره دوجداره

 نتیجه گیری

انتخاب بسیار زیادی از پنجره ها در بازار موجود است. آنها در ساخت و ساز، پارامترهای عایق حرارتی، دوام، طراحی و قیمت متفاوت هستند. اما در شرایط کنونی بحران جهانی انرژی، عوامل اقتصادی و محیطی باید در انتخاب پنجره‌ها چه در مرحله طراحی ساختمان‌ها و چه در مرحله عملیات بعدی آن‌ها تعیین‌کننده باشند.

هدف از این مقاله ارائه تحلیل اقتصادی و انرژی عملکرد پنج نوع پنجره در ساختمان های مسکونی بود. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که علی‌رغم قیمت خرید و نصب بالاتر، جایگزینی پنجره‌ها با پارامترهای عایق حرارتی بهتر می‌تواند مزایای اقتصادی قابل اندازه‌گیری و بازگشت سرمایه را در مدت زمان بسیار کوتاهی به همراه داشته باشد. هنگامی که پنجره های چوبی دو جداره با پنجره های آلومینیومی جایگزین می شوند، این بازگشت در عرض 2 تا 4.4 سال اتفاق می افتد. همچنین مشخص شد که از بین پنج نوع پنجره آزمایش شده، کل تعادل اقتصادی دوره بهره برداری برای پنجره های PVC، صرف نظر از نوع لعاب و سیستم گرمایش، مطلوب ترین است. هزینه های عملیاتی پنجره های پی وی سی در یک ساختمان مسکونی مدل بیش از 30 درصد کمتر از پنجره های چوبی و تقریباً 20 درصد کمتر از پنجره های آلومینیومی است. کاهش دمای داخلی در ساختمان مدل، از 22 درجه سانتی گراد به 20 درجه سانتی گراد منجر به کاهش هزینه های مربوط به جبران تلفات حرارتی از طریق پنجره هایی با ضعیف ترین پارامترهای عایق حرارتی (پنجره های دو جداره چوبی) تا 625 یورو در اینچ می شود. مورد سیستم گرمایش نفتی در طول دوره عملیاتی مورد نظر.

تحلیل فوق شامل هزینه های زیست محیطی مرتبط با استفاده از سوخت جامد نمی شود. متأسفانه، گرمایش کمتر با استفاده از سوخت های فسیلی می تواند به دنبال نیاز به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به عنوان بخشی از قرارداد سبز اروپا، یک مشکل اجتماعی ایجاد کند. از نظر منطقی، هزینه های عملیاتی بالای پنجره های چوبی، که تولید آنها سازگارترین با محیط زیست است، مانع سرمایه گذاری خاصی است. عوامل فوق ثابت می کند که فرآیند انتقال انرژی یک مشکل فوق العاده پیچیده است و یک چالش اقتصادی جدی برای دولت و جامعه ایجاد می کند.

تجزیه و تحلیل اقتصادی و انرژی انجام شده می تواند برای سازندگان، معماران و سرمایه گذارانی که به دنبال راه حل هایی برای افزایش بهره وری انرژی ساختمان ها و کاهش هزینه های عملیاتی ساختمان ها هستند، مفید باشد.

گروه تولیدی ساتیا وین به عنوان یکی از بزرگترین و مجهز ترین تولید کنندگان درب و پنجره های UPVC با استفاده از بهترین لوازم و یراق آلات موجود در بازار ایران مشغول به تولید درب و پنجره های UPVC با برندهای معتبر مانند وین تک، ویستابست، هافمن و دیگر از برندهای شناخته شده می باشد. این تیم با مدیریت جناب آقای بخشایش اداره میشود.

اقای بخشایش 09124873294

شما متن این مقاله را میتوانید در ویدئوی زیر که توسط هوش مصنوعی تولید شده ببینید.