مجله پلی یورتان/ کاهش مصرف انرژی ساختمانهای مسکونی و تجاری کلید اصلی تحقق اهداف اقلیمی آینده است. گروه تحریریه بینالمللی فناوری پلییورتان این موضوع را بررسی میکند که چگونه در اقصی نقاط جهان به این مسئله نزدیک میشوند.
مزایای عایقسازی یک خانه مشهود است. در عرض جغرافیایی بالاتر، افراد در زمستان در مدت زمان طولانیتر گرم میمانند، در مقابل در عرض جغرافیایی پایینتر، در تابستان در مدت زمان طولانیتری خنک میمانند. یک خانه عایق شده، گرما یا سرما را آهستهتر به محیط اطراف خود نشت میدهد. PU (پلییورتان)/ PIR (پلیایزوسیانورات) برخی از مقرون به صرفهترین مواد عایق در دسترس برای صنعت ساخت و ساز هستند.
اما برای مالکانی که در خانههای قدیمیتر سکونت دارند، درک ارزش و اهمیت عایقکاری خانههایشان ممکن است دشوار باشد. این در حالی است که سامانههایی مانند «گواهینامههای عملکرد انرژی» اتحادیه اروپا وجود دارند که به مالکان این امکان را میدهند که عملکرد انرژی خانه خود را با خانههای همسایه یا نمونههای مشابه در سایر نقاط اتحادیه اروپا مقایسه کنند.
برای مثال، یک خانه مستقل ۸۵ مترمربعی در بریتانیا با رتبهی F (بین ۲۱ تا ۳۸) در گواهینامه عملکرد انرژی، میتواند با هزینهای بین ۷۵۰۰ تا ۱۹۰۰۰ پوند به رتبهی C (بین ۶۹ تا ۸۰) که هدف دولت بریتانیا است، ارتقا یابد.
مالک خانه ممکن است با نگاهی به فهرست بلند بالای توصیههای ارتقای انرژی، تصمیم بگیرد دستگاه تنظیم دمای مخزن آب گرم یا سامانههای تنظیم گرمایش اتاق و تابشگرهای دما ثابت (TRV، (Thermostatic Radiator Valves)) را نصب نکند. همچنین ممکن است دیگ قدیمیِ کمبازده اما همچنان قابل استفاده را تعویض نکرده و از نصب قاببندهای خورشیدی چشمپوشی کند. در این صورت، هرچند هزینههای اولیه کمتری متحمل میشود، اما از مزایای بالقوه بهبود بازده انرژی نیز بیبهره خواهد ماند.
اما این موارد تنها پیشنهادهای گواهینامه عملکرد انرژی (EPCs) نیستند. با هزینهای معمولا بین ۵۰۰۰ تا ۱۵۰۰۰ پوند، مالک میتواند عایقکاری دیوارهای داخلی یا خارجی، عایقکاری کف و همچنین بهبود عایقبندی اطراف مخزن آب گرم را انجام دهد. با این مجموعه تغییرات، انتظار میرود صاحبخانه بیش از ۵۰۰ پوند در سال صرفهجویی کند.
در حالت کمهزینهتر (۵۰۰۰ پوند)، اگر این اقدامات تا ۱ ژانویه ۲۰۲۰ تکمیل شده بود، مالک خانه تا ۵ نوامبر ۲۰۲۸ به نقطه سربهسر میرسید. در حالت پر هزینهتر (۱۵۰۰۰ پوند)، این بازه زمانی تا ۲۸ دسامبر ۲۰۴۷ طول میکشید. این دوره بازگشت سرمایه طولانی، میتواند انگیزه مردم برای سرمایهگذاری در چنین طرحهایی را کاهش دهد.
مزیت هزینه
اما دلایل زیستمحیطی قدرتمندی برای این سرمایهگذاری وجود دارد. اگر سقف و دیوارهای خانه ما با رتبه انرژی F مطابق استانداردهای توصیه شده عایقبندی شوند، میزان انرژی مورد نیاز برای گرمایش خانه از 3/22 گیگاواتساعت در سال به 6/9 گیگاواتساعت در سال کاهش مییابد. اگر فرض کنیم که خانه کاملا توسط جریان برق از یک تامین کننده در بریتانیا گرم میشد، اثرات کربن از 7/5 تن دیاکسید کربن در سال به 4/2 تن در سال کاهش پیدا میکرد.
بر اساس گزارش اتحادیه اروپا، ساختمانها مسبب مصرف 40 درصد انرژی و انتشار ۳۶ درصدی گازهای گلخانهای در اتحادیه اروپا هستند. توانایی ارتقای عملکرد انرژی در بخش مسکن بسیار قابل توجه است. حدود ۳۵ درصد از ساختمانهای مسکونی اتحادیه اروپا بیش از ۵۰ سال قدمت دارند، در حالی که تقریبا 75 درصد از آنها از نظر انرژی کارآمد هستند. واضح است که بخش مسکن فرصت مناسبی را برای کاهش حجم دیاکسید کربن تولید شده ایجاد میکند. اما بر اساس آمار اتحادیه اروپا، تنها حدود ۱ درصد از ساختمانهای مسکونی هر سال بازسازی میشوند.
اتحادیه اروپا موافقت کرده است که 50 میلیون یورو مازاد در طول هفت سال آینده برای کمک به کشورهایی که بیشترین آسیب را از همهگیری ویروس کرونا دیدهاند اختصاص دهد تا بهبود یابند. به گفته دبیرکل انجمن تجاری تولیدکنندگان اسفنجهای پلییورتان صلب و پلیایزوسیانورات اروپا (PU Group)، آنها میخواهند این بودجه برای نوسازی ساختمانهای موجود استفاده شود.
به گفته وی، البته بعید است که این بودجه بهطور خاص برای مصارف پلییورتان اختصاص یابد، اما در سطح اتحادیه اروپا در حال تلاشند تا این سرمایهگذاری صرف ساختمانهای با عایقبندی بهتر شود.
کشورهای عضو در صورتی میتوانند به این منابع مالی دسترسی داشته باشند که طرحهای ارائهشده آنها با اهداف اتحادیه اروپا همسو باشد. مهلت ارائه پیشنهادها تا آوریل سال 2026 تعیین شده است. اما با وجود اینکه کشورها در نحوه هزینهکرد بودجه بازسازی اختیارات قابل توجهی دارند، اتحادیه اروپا هدف بلندمدت و کاملا روشنی را برای دستیابی به استقلال از شرایط اقلیمی تا سال ۲۰۵۰ برای تمام اعضا دارد. انجمن PU Europe به همراه شرکایی در بروکسل مانند Renovate Europe Campaign، در حال پیگیری اجرای اقدامات ملی و فعالسازی بودجههای مربوطه برای کربنزدایی از ساختمانهای موجود در اتحادیه اروپا میباشد.
از آنجا که اتحادیه اروپا قلمروهای متنوع اقلیمی، از فنلاند در مدار قطب شمال و مالت در مدیترانه را پوشش میدهد، اعضای اتحادیه اروپا توافق کردهاند که تعیین آنکه چگونه این استانداردها را رعایت خواهند کرد، بر عهده تک تک کشورها است. یک کشور میتواند تصمیم بگیرد که میخواهد همه ساختمانهایش از نظر عملکرد انرژی بالا فقط از یک پارچه یا پوشش ساختمانی برخوردار بوده و خانههایی غیرفعال باشند، در یک کشور دیگر میتوانند بگویند که ما این استاندارد را با تکیه بر جریان برق فاقد کربن مانند هستهای، نیروی وابسته به نور یا باد اجرا خواهیم کرد. بنابراین، ساختمانها نیز به هدف مقدار کربن صفر دست خواهند یافت. اما به هر حال در عایقبندی خانه همیشه مزایایی وجود خواهد داشت؛ در کنار آسایش زمستان و تابستان مزایای سلامتی و بهرهوری بیشتری به همراه خواهد داشت.
در حالی که اتحادیه اروپا اهدافی را برای مصرف انرژی آینده خانهها تعیین نکرده است، دستورالعمل عملکرد انرژی ساختمانها بر این مبنا است که کشورهای عضو با تقاضای اجرای مقررات ساختمان موافقت کردهاند. این دستور برای کربنزدایی استفاده از ساختمانها طراحی شده است و این به معنای ایجاد یک پوشش ساختمانی بسیار کارآمد است. این دستور، انرژی مورد استفاده برای ساخت مصالح ساختمانی را در نظر نمیگیرد و تنها به کربن عملیاتی مورد استفاده در طول عمر مفید ساختمان اشاره دارد.
هدف بلندمدت این است که ساختمانهای با مصرف انرژی نزدیک به صفر در سراسر اتحادیه اروپا داشته باشیم. به گفته وی، این مهم منجر به تولید برخی ساختمانهای کاملا پیچیده از نظر فنی با پوششهای عملکرد بالا میشود.
فشار ساخت جدید
در طرحهای کاهش کربن اتحادیه اروپا، فشار زیادی بر ساختمانهای جدید وارد میشود زیرا هزینه نهایی عایقبندی با ابعاد ۵ سانتیمتر در ۱۰ سانتیمتر (۲ در ۴ اینچ) در مقایسه با کل هزینه ساخت کم است. اما مزیت زیست محیطی عایقبندی ضخیمتر، بسیار زیاد است.
به گفته دبیر کل انجمن، این مقررات تا حدودی مسئول رشد در روند عایقبندی ساختمان پلییورتان صلب به میزان حدود ۲ درصد بالاتر از تولید ناخالص داخلی در یک سال عادی است. در برخی بازارها مانند انگلستان و بلژیک سهم بازار تابلوهای عایق پلییورتان و پلیایزوسیانورات در بازار ساختمان بیش از ۵۰ درصد است.
در حالی که این هزینه حاشیهای کم، برای ساختمانهای جدید کاملا قابل قبول است، عایقبندی و مقاوم سازی ساختمانهای موجود بسیار پرهزینهتر است. مشکلی که اکنون جوامع با آن مواجه هستند این است که چگونه میتوانند فردی که در خانهای با درجه مصرف انرژی F زندگی میکند را متقاعد کنند که تمام این پول را برای عایق کردن املاک خود هزینه کند.
دبیر کل انجمن در مورد این مشکل توضیح میدهد که موضوعی که ما در نوسازی با آن مواجه هستیم، چالش نیروی کار و تعامل است. اگر فقط به چالش نیروی کار و تعامل نگاه کنید، بسیار بزرگ به نظر میرسد. به همین دلیل است که ما در یک پویش هستیم تا بر روی مزایای عایقبندی تاکید کنیم. مانند این است که یک خودرویی از شرکت BMW در حال رانندگی باشد. بهرهوران از نشان دادن یک نمای عایق جدید به همسایگان خوشحال هستند. پویش ما بیشتر درباره ظاهر یک ساختمان است و به بهرهوران اجازه میدهد به همسایگان خود بگویند که به محیط زیست اهمیت دهند.
بریتانیا رویکرد متفاوتی برای عایقبندی ساختمان در پیش گرفته و در زمان نگارش این مطلب، در حال برنامهریزی برای افزایش ۳ میلیارد پوندی بودجه جهت عایقبندی داخلی ساختمان است.
به گفته وزیر دارایی بریتانیا، این بخشی از تقویت اقتصاد با هدف کاهش بیکاری پس از پایان طرحهای برنامهریزی شده است. وی در سخنرانی مجلس بریتانیا یک کمک هزینه جدید ۲ میلیارد دلاری برای خانههای سبز اعلام نمود. از ماه سپتامبر 2021، زمین داران و مالکان خانهها قادرند برای بهینهسازی مصرف انرژی خانههای خود و ایجاد مشاغل محلی درخواست کمک کنند. یک میلیارد دلار بودجه برای بهبود بهرهوری انرژی ساختمانهای بخش دولتی بریتانیا در نظر گرفته شده است. انتظار میرود این اقدامات باعث صرفهجویی در مصرف انرژی بیش از ۶۵۰،۰۰۰ خانه، صرفهجویی ۳۰۰ پوند در سال به ازای هر خانوار، کاهش مصرف کربن تا ۵۰۰ هزار تن در سال و حمایت از ۱۴۰،۰۰۰ شغل سبز شود.
با این حال، سوالات زیادی پیش از عملی شدن این طرح وجود داشت. به گفته رئیسIMA ، انجمن عایق پلییورتان صلب بریتانیا، چالشهای بزرگی نیز وجود داشت که احتمالا موفقیت آن را کاهش میداد. رئیس IMA نگرانیهای خاصی در مورد مقیاس زمانی داشت. شش ماه زمان بسیار کوتاهی بود تا ۶۰۰ هزار خانهای که دولت قصد داشت از این طرح بهرهمند شود، بهبود یابد و اطمینان حاصل شود که کار مناسب با استاندارد قابل قبولی انجام میشود.
به گفته وی، دولت بریتانیا در حال حاضر چندین هدف بهرهوری انرژی برای ساختمانها را دنبال میکند. یکی از این اهداف شامل دستیابی هر چه بیشتر خانهها به EPC C تا سال ۲۰۳۵ و میزان کربن تا صفر خالص برای سال ۲۰۵۰ است. به گفته وی، کارهایی که در قالب طرح GHG انجام میشود باید با این اهداف بلند مدت همخوانی داشته باشد. آنچه نباید اتفاق بیفتد این است که کارهای انجام شده در طرح GHG برای سال ۲۰۳۵ کافی نیست و باید دوباره انجام شود.
قبل از انجام هر کاری، آنچه که مهم است آن است که یک ارزیابی مستقل از الزامات ساختمان انجام شود و مشخص گردد که چه کاری مورد نیاز است، از جمله این امور هر کار مقدماتی و جانبی است. بامها و جویهای فرسوده باید قبل از انجام آزمونهای هوادهی و تهویه همراه با نصب عایق و سایر اقدامات، تعمیر و مشکلات رطوبتی آن برطرف شود.
IMA نگران است که اگر کار به درستی صورت نگیرد یا به صورت اشتباه انجام نشود، مشکلات ممکن است در طول زمان توسعه یابند. با عقیده رئیس IMA، این خطر وجود دارد که خانوادهها تصور کنند این مشکلات ناشی از نصب ضعیف یا محصولات ضعیف است، در حالی که در واقع این کوتاهی ناشی از عدم آمادگی یا عدم وجود امور جانبی لازم باشد.
سنگهای محک
به گفته رئیس IMA،GHG میتواند یک سنگ محک برای سرمایهگذاری بیشتر و یک ابتکار بلندمدت باشد، اما این نگرانی وجود دارد که خزانهداری تنها درباره این قضاوت کند که بریتانیا چقدر به هدف ۶۰۰ هزار خانه نزدیک میشود که در این مقیاس زمانی دست یافتنی نیست. بهتر است برای بهبود مهارتها روی آموزش سرمایهگذاری شود، بنابراین مشاغل بلندمدتی وجود دارند که چشم انداز اشتغال برای کارجویان را بهبود میبخشند. این برنامه باید بیش از شش ماه به طول بینجامد.
IMA میداند که چه کاری باید انجام شود. به گفته رئیس IMA، بریتانیا دارای مواد و سامانههایی برای پیشرفتهای بزرگ است. مایه شرمساری بزرگی برای یک ابتکار ارزشمند است که موفق نشود، زیرا این صنعت با دستان از پشت بسته برای انجام کار مسئول شده است.
به گفته سخنگوی وزارت بازرگانی، انرژی و راهبرد صنعتی، این طرح امور منطقی برای حمایت از مقاوم سازی را پوشش میدهد. این اعمال شامل اصلاحات ساختاری مانند تعمیرات آجرکاری یا کف سازی، درمان رطوبت، و تعمیر و بهبود تهویه کنترل شده است.
به گفته این سخنگو، مالکان خانه باید اطمینان حاصل کنند که بهسازی خانههایشان از بالاترین کیفیت برخوردار خواهد بود، به همین دلیل همه تامینکنندگانی که طرحهای فعلی و آینده دولت را اجرا میکنند، مشمول استانداردهای نصب با کیفیت خواهند شد.
دولت امیدوار است که با محدود کردن محول کردن کار به پیمانکاران مورد تایید از طریق نشان اعتماد و پرداخت به آنها از طریق یک ضمانتنامه بتواند از کیفیت کار اطمینان حاصل کند. با این حال، از گفتن اینکه چه تعداد از ۶۰۰ هزار خانه تا پایان دوره مقاوم سازی خواهند شد، خودداری شد.
رویکرد سوم در چین در حال اتخاذ است. بر اساس گزارش شرکت اوراق بهادارGuosen ، مساحت ساختمانهای این کشور ۶۰۰۰ کیلومتر مربع است و هر سال ۴۰۰ کیلومتر مربع دیگر به آن اضافه میشود. بین ۸۰ تا ۹۰ درصد از این ساختمانها میزان مصرف انرژی بالایی دارند. در نتیجه، عایقبندی ساختمان یک حوزه کلیدی برای چینیها است که تلاش میکنند تا سال ۲۰۶۰ در انتشار گاز CO2 به صفر برسند. این هدف غیرمنتظره در اواخر ماه سپتامبر 2020 به سازمان ملل متحد اعلام شد و به این معنی است که چین به سرعت باید بر انتشار گازهای گلخانهای و تقاضا برای سوختهای بر پایه کربن تسلط پیدا کند.
برآوردها در سال ۲۰۱۸ نشان میداد که بازار عایقهای ساختمانی خارجی این کشور در سال ۲۰۲۰ از 200 میلیارد یوآن فراتر خواهد رفت و تا 15 درصد CAGR رشد خواهد کرد. این هدف جدید و پیشرو قرار است بیشتر گسترش پیدا کند.
در سیزدهمین برنامه پنج ساله وزارت مسکن و شهرسازی چین در زمینه صرفهجویی در مصرف انرژی و ساختمان حامی محیط زیست، هدف گذاری شده است که بیش از ۵۰ درصد ساختمانهای جدید در سطح زمین باید حامی محیط زیست باشند. همچنین حداقل ۴۰ درصد مصالح مورد استفاده نیز باید حامی محیط زیست باشد. حداقل 60 درصد ساختمانهای موجود در مناطق شهری و ۱۰ درصد در مناطق روستایی باید از نظر انرژی کارآمد باشند. تا پایان سال ۲۰۲۰، بیش از ۵۰ کیلومترمربع از ساختمانها با محصولات کم مصرف از نظر انرژی مقاوم سازی خواهند شد.
برنامه پنج ساله
در نوامبر 2019، کمیسیون توسعه و اصلاحات ملی، کارنمای (catalogue) سالانه خود را برای بازسازی صنعت منتشر کرد. این اسفنج صلب موجود در کارنما با استفاده از عوامل دمشی جدیدتر برای صنعت عایق گرمایی مورد تمجید قرار میگیرد. در حالی که گروه توسعه و اصلاحات ملی استفاده از پلییورتان و پلیایزوسیانورات صلب را تشویق میکند، بانک توسعه
ساختوساز چین 463 میلیارد یوآن را به Jilin ، Zhejiang ، Shangdong ، Hubei و Shaanxi و ۹ شهر دیگر از جمله Fuzhou ، Changsha، Guangzhou وGuangzhou وام داده است. این کار برای پوشش عایقبندی بهتر و صرفهجویی در مصرف انرژی در خانههای قدیمیتر است.
پلییورتان و پلیایزوسیانورات در حال حاضر سهم بسیار کمتری از بازار عایقهای ساختمانی را نسبت به کشورهای دیگر به دلیل مقررات تاخیراندازی شعله دارند. هر دو موسسه تحقیقاتی VZKoo و Chem366 که آمار انجمن صنعت پلییورتان چین (CPUIA)را کنترل میکنند، تخمین میزنند که پلییورتانها و پلیایزوسیانوراتها حدود ۱۰ درصد از کل بازار عایقهای ساختمانی در کشور را تشکیل میدهند.
انتخابکنندگان و استانداردنویسان عایقها در چین حساس به قیمت هستند و کارایی عایقبندی بیشتر اسفنجهای پلییورتان و پلیایزوسیانورات اغلب در مقابل قیمت بیشتر آن و کارایی کمتر عایقهای پلیاستایرن به چشم نمیآید. به گفتهVZKoo ، قیمت عایق پلییورتان که با استاندارد ملی B1 سازگار است حدود 7/2 برابر قیمت XPS (پلیاستایرن رانشگری شده) و 3/3 برابر قیمت عایق EPS (پلیاستایرن انبساطی) است که با همان استاندارد مطابقت دارد.
برگردان: مهندس پوریا نفعی
porya.nafie.pn333@gmail.com
متن کامل این مقاله در شماره شانزدهم فصلنامه پلی یورتان منتشر شده است.