رویکرد چرخه عمر ساختمان در مبحث ۱۹: از طراحی تا بهره برداری
در معماری معاصر ایران، اغلب وقتی از صرفه جویی انرژی یا مبحث ۱۹ حرف زده می شود، ذهن ها فقط می رود سراغ عایق دیوار و پنجره دوجداره. اما واقعیت این است که نگاه مبحث ۱۹ خیلی عمیق تر از این حرف هاست. اگر با زاویه «چرخه عمر ساختمان» (Life Cycle Approach) به موضوع نگاه کنیم، تازه می فهمیم که هر تصمیم طراحی، مصالح سازی، اجرا، و حتی رفتار بهره بردار در طول سال ها چقدر بر مصرف انرژی و منابع تاثیر می گذارد.
چرخه عمر یعنی بررسی کل مسیر حیات ساختمان؛ از استخراج مواد اولیه تا تخریب یا بازاستفاده. در این دیدگاه، ساختمان مثل یک موجود زنده است که تولد، رشد، مصرف، فرسودگی و مرگ دارد. در کشورهای پیشرو مثل آلمان، ژاپن یا نروژ، ارزیابی چرخه عمر (LCA) به بخشی از فرآیند طراحی تبدیل شده است. حالا مبحث ۱۹ ایران هم، با اصلاحات سال های اخیرش (به ویژه نسخه ۱۴۰۱)، تلاش کرده همین نگاه را به صورت کاربردی وارد طراحی و اجرا کند.
۱. آغاز چرخه: تصمیم طراحی و انتخاب مصالح
همه چیز از مرحله طراحی شروع می شود. در اینجا، هر انتخاب معمار بر کل چرخه انرژی ساختمان تاثیر دارد. مثلا انتخاب یک نوع آجر یا عایق خاص فقط روی فاز ساخت تاثیر ندارد، بلکه در طول بهره برداری و حتی بازیافت هم اثرگذار است.
در اقلیم های مرطوب مثل رشت و انزلی، مصالحی که توان تنفس رطوبتی دارند – مثل چوب تیمار شده یا آجرهای متخلخل سبک – در مقایسه با بتن فشرده عملکرد بهتری دارند. زیرا علاوه بر حفظ دمای داخلی، به تعادل بخار آب در فضا کمک می کنند. در نتیجه، رطوبت انباشته شده در پوسته کمتر می شود و نیاز به تهویه مکانیکی کاهش می یابد.
طبق پژوهش دانشگاه تهران (۲۰۲۳)، انتخاب مصالح سازگار با اقلیم می تواند تا ۲۵٪ از انرژی مصرفی در دوره بهره برداری را کاهش دهد. این همان بخشی است که مبحث ۱۹ با عنوان «ضریب انتقال حرارت و مصالح ترکیبی» بر آن تاکید می کند.
۲. مرحله ساخت: کنترل اتلاف انرژی در فرآیند تولید و اجرا
در مرحله ساخت، دو جنبه مهم مطرح است: انرژی نهفته در مصالح (Embodied Energy) و اتلاف در زمان اجرا. انرژی نهفته یعنی مجموع انرژی لازم برای تولید، حمل و نصب هر جزء ساختمان.
در ایران، سهم این بخش در کل چرخه انرژی ساختمان حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد است؛ یعنی اگر ما فقط به بهره برداری فکر کنیم، نصف داستان را از دست داده ایم. برای مثال، تولید هر مترمکعب بتن حدود ۲۵۰ کیلووات ساعت انرژی مصرف می کند، در حالی که چوب فرآوری شده کمتر از نصف آن را نیاز دارد.
در پروژه های جدید در گیلان، بعضی معماران جوان با بازاستفاده از چوب های بازیافتی و مصالح بومی (مثل سفال سقف های قدیمی)، توانسته اند انرژی نهفته ساختمان را تا ۴۵٪ کاهش دهند. این کار، هم هزینه ساخت را پایین آورده، هم اثرات زیست محیطی را کاهش داده است.
۳. مرحله بهره برداری: قلب تحلیل چرخه عمر
بخش بهره برداری معمولا بزرگ ترین سهم از انرژی چرخه عمر را دارد. در ایران، مصرف انرژی در ساختمان های مسکونی حدود ۳۸٪ از کل مصرف ملی است. اما بخش زیادی از این مصرف، ناشی از ضعف طراحی در مرحله اولیه است.
مبحث ۱۹ تاکید دارد که عملکرد انرژی باید در مرحله بهره برداری پایش شود. در کشورهای اروپایی، این کار با نرم افزارهایی مثل EnergyPlus یا DesignBuilder انجام می شود و ساختمان ها سالانه ارزیابی انرژی می گیرند. در ایران هم، طبق مصوبه سال ۱۴۰۲ وزارت راه و شهرسازی، ساختمان های دارای پروانه جدید باید برچسب انرژی دریافت کنند؛ این یعنی داده واقعی مصرف با محاسبات طراحی مقایسه می شود.
در شهرهایی مثل رشت که رطوبت بالا و تابش مستقیم کم است، خطای طراحی سیستم گرمایش یا تهویه می تواند دو برابر مصرف واقعی ایجاد کند. بنابراین در فاز بهره برداری، تنظیمات سیستم های تهویه (HVAC) باید بر اساس داده اقلیمی و رفتار واقعی کاربران بازتنظیم شود.
۴. مرحله نگهداری و بازسازی: نقطه ای که معمولا فراموش می شود
بخش مهمی از انرژی در مرحله نگهداری و تعمیرات از بین می رود. در بیشتر ساختمان های ایران، هیچ برنامه مدون برای تعمیر و نگهداری وجود ندارد. در حالی که در استانداردهای بین المللی، مثلا ISO 15686-5، طراحی باید شامل برنامه نگهداری و جایگزینی اجزای پرمصرف باشد.
در رشت، یکی از مشکلات شایع، نفوذ رطوبت به عایق های حرارتی و پوسیدگی دیوارهای خارجی است. در چنین شرایطی، اگر مصالح به درستی انتخاب نشده باشند، نیاز به بازسازی زودهنگام پیش می آید. طبق بررسی های Energy Efficiency Organization of Iran (SABA)، هزینه انرژی مصرف شده برای بازسازی غیراصولی یک ساختمان در شمال کشور طی ۳۰ سال، می تواند معادل ۱۵٪ از کل انرژی اولیه ساختمان باشد.
در نتیجه، مبحث ۱۹ باید نه فقط در زمان صدور پایان کار، بلکه در دوره بهره برداری نیز اجرا شود. یعنی ساختمان ها نیاز به گواهی بازبینی انرژی دارند – مشابه گواهی معاینه فنی خودرو.
۵. پایان چرخه: بازیافت یا تخریب
وقتی عمر مفید ساختمان به پایان می رسد، دو راه داریم: تخریب کامل یا بازیافت مصالح. در ایران، متاسفانه بخش زیادی از نخاله های ساختمانی بدون جداسازی دفن می شود. در حالی که در اروپا، حدود ۶۵٪ از مصالح ساختمانی بازیافت می شوند.
در رشت، که زمین های قابل ساخت محدود است، بازیافت مصالح نه تنها به صرفه جویی انرژی کمک می کند، بلکه از آلودگی خاک و آب های سطحی جلوگیری می کند. برای مثال، شرکت های ساختمانی در نروژ از مصالح بتنی خردشده برای ساخت پیاده روها استفاده می کنند؛ همین ایده می تواند در پروژه های شهری ایران (مثلا در بازسازی پیاده راه علم الهدی رشت) قابل اجرا باشد.
۶. ابزارهای تحلیل چرخه عمر برای معماران ایرانی
در چند سال اخیر، ابزارهای نرم افزاری متعددی برای تحلیل LCA در طراحی معماری معرفی شده اند. از جمله One Click LCA، SimaPro و Tally. این نرم افزارها به معمار اجازه می دهند از مرحله طراحی، اثرات انرژی، کربن و مصالح را ارزیابی کند.
در ایران، دانشگاه های صنعتی شریف و تهران در پروژه هایی آزمایشی، از این ابزارها برای مقایسه سازه های فولادی و بتنی استفاده کرده اند. نتایج نشان داده که در شرایط اقلیمی شمال ایران، ساختمان های چوبی سبک با طراحی مناسب می توانند تا ۶۰٪ کمتر از سازه های بتنی کربن منتشر کنند.
۷. مقایسه تطبیقی با تجارب بین المللی
در کشورهای اسکاندیناوی، چرخه عمر ساختمان به بخشی از مقررات انرژی ملی تبدیل شده است. در نروژ، مقررات TEK17 معمار را ملزم می کند در زمان طراحی، اثرات زیست محیطی مصالح و انرژی نهفته را محاسبه کند. در ترکیه، از سال ۲۰۱۸، پروژه های ساختمانی بالای ۲۰۰۰ مترمربع باید گواهی چرخه عمر داشته باشند.
ایران هم می تواند با اصلاح مبحث ۱۹ و افزودن پیوست «ارزیابی چرخه عمر» (LCA Appendix)، مسیر مشابهی را طی کند. این کار می تواند شفافیت و مسئولیت پذیری طراحان را افزایش دهد و هم زمان منجر به صرفه جویی پایدار در انرژی ملی شود.
۸. جمع بندی: آینده ای هوشمند برای مبحث ۱۹
رویکرد چرخه عمر یعنی نگریستن به ساختمان نه فقط به عنوان یک محصول، بلکه به عنوان فرآیندی زنده و پویا. مبحث ۱۹ اگر بخواهد واقعا تاثیرگذار باشد، باید از سطح مقررات ایستا به سمت مدل های ارزیابی پویا حرکت کند؛ یعنی ساختمان ها نه تنها در زمان طراحی، بلکه در طول عمر خود ارزیابی و به روزرسانی شوند.
برای معماران ایرانی، این نگاه می تواند فرصتی باشد تا طراحی را از سطح زیبایی شناسی به سطح عملکردی و زیست پایدار ارتقا دهند. همان طور که تجربه های اخیر در رشت، تبریز و شیراز نشان داده، وقتی معماری با آگاهی از چرخه عمر پیش برود، ساختمان نه تنها انرژی کمتری مصرف می کند، بلکه در برابر زمان و اقلیم هم پایدارتر می ماند.