كيف يمكن تعديل المباني القديمة لتحسين أداء الطاقة؟ تحسين كفاءة استخدام الطاقة من خلال الترقيات الذكية

التجوية هي موضوع ساخن في الهندسة المعمارية والبناء. مع زيادة الظروف الجوية القاسية والتوجيهات المتزايدة لتحقيق أهداف الاستدامة بين الشركات الرائدة، فإن الطلب على المهندسين المعماريين لتحقيق أقصى قدر من الأداء البيئي الشامل للمبنى مع تحقيق التوازن بين هدف العميل المتمثل في التصميم الممتاز أمر ضروري لتقديم هندسة فعالة.

مع وجود 40% من المباني في الدول المتقدمة قبل عام 1980 ، هناك إمكانية هائلة لتعديل المباني القديمة لتحسين أداء الطاقة. حاليًا، يتم تحسين حوالي 1% من هذه المباني القديمة سنويًا، ومن المتوقع أن تنمو قيمة سوق التجوية من 36.4 مليون دولار في عام 2023 إلى 52.8 مليون دولار في عام 2033 .

مع الاهتمام المتزايد بشهادة LEED، وتكنولوجيا البناء الذكية، وجودة الهواء، وانبعاثات الغازات الدفيئة، والمناقشات الجارية حول اللوائح الحكومية الجديدة للحد من استهلاك الطاقة، أصبحت المباني القديمة جاهزة لتحديثات الطاقة الفعالة من حيث التكلفة والتي يمكن أن تحسن من استهلاكها للطاقة. القدرة على التحمل ضد الطقس القاسي.

يكشف تحليل ملف تعريف حمل الطاقة كيف يمكن للمباني استخدام الطاقة.

في حين أن اختيار المواد والمنتجات التي ثبت أنها موفرة للطاقة ومتينة ضد الطقس يعد أمرًا مثاليًا، إلا أنه لا يزال من الصعب تحسين ما لم يتم قياسه.

أحد مصادر البيانات العامة المصممة للمساعدة في إزالة الكربون من المباني، من المختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (NREL) ، عبارة عن قاعدة بيانات لملفات تحميل الاستخدام النهائي التي توضح كيف يمكن لتحسين المباني الأمريكية أن يحدث تأثيرًا.

من خلال وضع نماذج لـ 900 ألف مبنى – 65 بالمائة من مساحة الطوابق التجارية وواحد من أصل 240 مبنى سكني – قام المختبر الوطني للطاقة المتجددة بجمع ثروة من البيانات التي تُعلم صناع القرار حول إزالة الكربون، وكفاءة الطاقة، والعوامل الجوية.

لمزيد من نماذج الطاقة الخاصة بالمشروعات، تقدم بعض شركات المرافق المبتكرة مثل National Grid أيضًا نماذج طاقة البناء لعملائها.

ترسم هذه النماذج صورة لما هو مطلوب إما في مبنى معين سيتم تحديثه أو في مبنى لم يتم بناؤه بعد.

يقول ماكس هاليك، كبير مطوري المنتجات، إدارة طاقة العملاء – النمو والتطوير في National Grid ” لدينا مهندسون يقومون بإنشاء النماذج، ونعمل أيضًا مع شركات خارجية، بما في ذلك شركات كفاءة الطاقة، لإعداد دراسة مساعدة فنية تأخذ في الاعتبار تأثيرات الطاقة للعمل الذي يخطط المهندسون المعماريون أو المقاولون للقيام به هذا يتوقف على حجم المبنى ونوع المبنى الذي سيتم بناؤه.”

تحسين كفاءة استخدام الطاقة من خلال الترقيات الذكية

يعد تعظيم كفاءة ومتانة غلاف المبنى أمرًا أساسيًا لتقديم تصميم ممتاز لمقاومة العوامل الجوية، ويمكن أن يساعد العملاء على تجنب تكاليف الطاقة المتزايدة في المستقبل.

على الرغم من أن الطرق المجربة والحقيقية لتحسين العزل في الجدران، وإغلاق تسرب الهواء، وتركيب عزل الأنابيب، واختيار النوافذ ذات التصنيف العالي، كلها تساعد في تحقيق هذا الهدف، إلا أن كل مبنى وموقع فريد من نوعه، إن اتباع نهج واحد يناسب الجميع من شأنه أن يفوت فرص زيادة أداء المبنى.

يقول هاليك: “من منظور البناء الجديد أو التجديدات الكبرى، تتبع شركة National Grid نهجًا شاملاً حيث نعمل مع المهندسين المعماريين ومصممي البناء لتوفير الخبرة الفنية والمساعدة الفنية للبناء بدون صافي”، “بعض حوافزنا، اعتمادًا على حجم المبنى والقدم المربع للمبنى، تعتبر اعتبارات مقنعة عند مقارنتها بإجمالي تكلفة المشروع.”

يعمل شركاء المرافق مثل National Grid في حدود الميزانية للمساعدة في اقتراح تعديلات على تصميم المبنى يمكنها زيادة أدائه وتحسينه، كلما تم تضمين شريك المرافق في عملية التصميم مبكرًا، زادت الفائدة. على سبيل المثال، من الأسهل إجراء تعديلات على المضخة الحرارية أثناء مرحلة التصميم بدلاً من تعديل التصميم بعد بدء البناء.

تقول سوزان سميثرز، كبيرة المحللين في نيويورك، إدارة طاقة العملاء C&I لشركة National Grid “بمجرد وضع الخطة، يصبح الرجوع وإجراء التعديلات مكلفًا، وعادةً ما يقاومها العملاء في تلك المرحلة”، “لذلك نحن بالتأكيد نشجع أي مهندسين معماريين على التواصل معنا حتى نتمكن من المشاركة في محادثاتهم الأولية مع عملائهم والعمل معهم مباشرة للتوصل إلى أقصى قدر من التوفير والحافز لهذا المشروع المحدد من خلال برنامجنا المخصص.”