مقایسه مصالح آجر (سنتی) و هبلکس (جدید) در میزان مصرف انرژی و اقتصاد
محورهای موضوعی :سمانه فروغیان 1 , حسن ذوالفقارزاده 2 *
1 - پژوهشگر دکتری، گروه معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین، ایران.
2 - دانشیار گروه معماری، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین، ایران. نویسنده مسئول.
کلید واژه: آجر- هبلکس- انرژی ساختمان- پایداری - اقتصاد,
چکیده مقاله :
صرفه‌جویی در انرژی‌های فسیلی و استفاده از منابع پاک انرژی، موجب کاهش هزینه‌های بهره‌برداری، حفظ محیط‌زیست و سلامت انسان می‌شود. جداره‌های ساختمان و مصالح به‌کاررفته در آن، از اصلی‌ترین منابع هدر رفت انرژی محسوب می‌شوند. آجر از مصالح ساختمانی است که سابقه مصرف آن به دوران باستان بازمی‌گردد. علت استفاده از آن، پایداری، ارزان بودن و سرعت بالای ساخت می‌باشد. در سال‌های اخیر بنابر دلایلی مانند، افزایش جمعیت و به‌طبع آن افزایش تراکم ساختمانی، عایق نبودن آجر و نیاز به نیروی انسانی زیاد، استفاده از آن کمتر مورد توجه است و مصالحی همچون هبلکس، که در آن بسیاری از نواقص آجر رفع شده‌است، کاربرد بیشتری یافته‌است، اگرچه آجر همچنان کاربرد دارد. باتوجه به اهمیت مبحث انرژی در دهه‌های اخیر و تأکید مقررات ملی ساختمان بر عایق بودن ساختمان‌ها و صرفه‌جویی بناها در مصرف کمتر انرژی، با توجه بر این‌که هبلکس عایق بسیار مناسبی در برابر حرارت و صوت می‌باشد و علاوه‌براین هزینه نهایی استفاده از آن در ساختمان‌سازی بنابر دلایلی چون، زمان ساخت کمتر و نیاز به نیروی کار کمتر، پایین‌تر است، در این تحقیق سعی بر این است، این دو مصالح سنتی و جدید، از منظر میزان مصرف انرژی سرمایش و گرمایش و در پی آن مصرف سوخت برق و گاز ساختمان و همین‌طور میزان صرفه‌جویی ریالی مصرف برق و گاز، با یکدیگر مقایسه شوند. نتایج این تحقیق با استفاده از نرم‌افزار دیزاین‌بیلدر به‌دست‌آمده و مدل موردبررسی، مکعبی با ابعاد 10*10*4 در اقلیم مشهد انتخاب شده‌است. مدل موردبررسی در نرم‌افزار مدل‌سازی شده‌است و سپس میزان بار سرمایش، بار گرمایش و بار کل ساختمان در دو حالت، دیوارهای آجری و دیوار با مصالح هبلکس، استخراج شده و نتایج به‌صورت درصد عنوان گردیده‌است. نتایج به‌دست‌آمده بیانگر این است که با جایگزین کردن هبلکس با آجر تا 12/55 درصد در میزان مصرف انرژی ساختمان صرفه‌جویی می‌گردد. در ادامه باتوجه به بهای برق و گاز مصرفی و میزان صرفه‌جویی در بار کل ساختمان، مقدار ریالی بهای برق و گاز برای هر دو مدل موردبررسی، برآورد شده‌است و مشخص شد که با جایگزین کردن هبلکس با آجر، 5/55 درصد در اقتصاد خانوار، بابت پرداخت قبوض برق و گاز، صرفه‌جویی می‌گردد.
Saving fossil fuels and using clean energy sources leads to utilization costs reduction and the environment & human well-being protection. Building walls and used materials are considered the main sources of energy waste. Brick is a building material that backs to ancient history; the reason for using it is its stability, cheapness, and high manufacturing speed. Now, its use is less considered for some reasons, such as increasing population density, the construction of multi-story buildings, overweight, the requirement of higher labor, and the lack of insulation. Likewise, Heblex blocks have become more widely used as they eliminated many defects of bricks, although brick is still being used. Considering the importance of energy in recent decades and the emphasis of national building regulations on the insulation of buildings and less energy consumption, this study focuses on comparing two materials, bricks and Heblex blocks, with each other in terms of energy cooling and heating consumption, and the building gas and electricity fuel consumption, as well as the amount of financial saving in electricity and gas consumption. This research was conducted by Design Builder software, and the studied model was selected as a cube with dimensions of 4 * 10 * 10 in the Mashhad climate. The investigated model has been modeled in the software. Then, the amount of cooling, heating, and the total load of the building in two cases, brick walls and Hablex materials, have been extracted, and the results have been stated as a percentage. The obtained results show that replacing bricks wall with Heblex blocks will save the energy consumption of the building up to 55.12%. In the next step, the electricity and gas price for both models has been estimated. And it was found that replacing the brick with Heblx Blocks could assist the household economy by almost 55.5% by saving from paying electricity and gas bills.
1- ارشادی، ر. (1394). مقایسه بلوک سبک (هبلکس) با مصالح متداول ساختمانی. سومین همایش ملی مصالح ساختمانی و فناوری‌های نوین در صنعت ساختمان.
2- پورمحمدی، م.، و عندلیب، س. (1393). بررسی میزان کاهش و اتلاف انرژی در دیوارهای غیر باربر با جایگزینی بلوک سبک هبلکس بجای آجر، کنفرانس مهندسی عمران، معماری و مدیریت پایدار شهری، گرگان.
3- جعفریان، ک.، ذوالفقاری، ع.، و نظری، ع. (1395). بررسی توجیه‌پذیری اقتصادی استفاده از عایق‌های متداول در جدار خارجی یک ساختمان نمونه در اقلیم تهران، مجله مهندسی مکانیک مدرس، 16(3)، 185-188.
4- حسینی، ح.، و کاظمی تربقان، م. (1390). اثرات عایق سازی حرارتی جداره‌های ساختمانی ساخته‌شده با مصالح جدید در کاهش مصرف سوخت. همایش منطقه‌ای عمران و معماری (با رویکرد اصلاح الگوی مصرف)، آمل.
5- خان محمدی، م.، و وحیدی، م. (1401). معرفی روش‌های خلاقانه به‌منظور بهره‌گیری از شرایط اقلیمی جهت کاهش مصرف انرژی در ساختمان. پژوهش‌های معماری نوین، 2(1)، 73-86
6- خورسندی کوهانستانی، ا.، و قاراخانی، ع. (1397). بهره‌گیری از مصالح نوین در معماری: انواع آجر از آغاز تاکنون. اولین کنگره بین‌المللی صنعت ساختمان با محوریت تکنولوژی¬های نوین در صنعت ساختمان، تبریز.
7- رازجویان، م. (1393). آسایش در پناه باد. مرکز چاپ و انتشار دانشگاه شهید بهشتی. تهران.
8- رضاپور، ک. (1391). مبانی صرفه‌جویی و اصول مدیریت انرژی. سازمان بهره‌وری انرژی ایران. تهران.
9- زارعیان، ر.، رئیسی وانانی، ا.، و قاسمیان، م. (1391). بررسی عملکرد و مقایسه بلوک سبک بتنی هبلکس به‌عنوان جایگزین آجر. دومین کنفرانس ملی یافته‌های نوین در مهندسی عمران، نجف‌آباد.
10- زمرشیدی، ح. (1390). مصالحشناسی سنتی. نشر زمرد.
11- عجم، م. (1390). آخرین روزهاي آجر دستی ایران. موسسه آفتاب.
12- فروغیان، س. (1395). مسکن سبز و اقتصاد (ارزیابی عملکرد پنجره‌های ساختمان در صرفه‌جویی انرژی و اقتصاد خانوار). پایان‌نامه دانشگاه صنعتی شاهرود
13- کیانی، ی. (1386). تزیینات وابسته به معماري دوره اسلامی. انتشارات دانش و فن.
14- مارکوس، د. و هرتل، ه. (1392). مدیریت انرژی در ساختمان. ترجمه گل¬شیرازی، ح. انتشارات ذره.
15- مرکز مطالعات تکنولوژی. (1391). مرجع کاربردی مدیریت انرژی. دانشگاه صنعتی شریف.
16- Axaopoulos, I., Axaopoulos, P., Panayiotou, G., Kalogirou, S., & Gelegenis, J. (2015). Optimal economic thickness of various insulation materials for different orientations of external walls considering the wind characteristics. Energy, 90, 939-952.
17- Inanici, M. N., & Demirbilek, F. N. (2000). Thermal performance optimization of building aspect ratio and south window size in five cities having different climatic characteristics of Turkey. Building and environment, 35(1), 41-52.
18- Marchetti, N. (2012). Karkemish on the Euphrates: excavating a city’s history. Near Eastern Archaeology, 75(3), 132-147.
19- Mirshak Daqiyan, M., Dehghan Toran Pashti, A., Shahcheraqi, A., & Kaboli, H. (2021). Analysis of energy consumption in different types of walls and thermal insulations in the exterior layer of the base building. Geography (Regional Planning).
20- Nyers, J., Kajtar, L., Tomić, S., & Nyers, A. (2015). Investment-savings method for energy-economic optimization of external wall thermal insulation thickness. Energy and Buildings, 86, 268-274.
21- Rashidi, S., Hormozi, F., & Doranehgard, M. H. (2021). Abilities of porous materials for energy saving in advanced thermal systems. Journal of thermal analysis and calorimetry, 143(3), 2437-2452.
22- Shafiei Dastjerdi, M., Sadeghi, N., & Rafiee, M. (2020). Minimizing Energy Consumption by Optimizing the Exterior Skin Materials on the Scale of Urban Block A Case Study of a Deteriorated Area (Hemmat Abad, District 6 of Isfahan Province of Iran). The Monthly Scientific Journal of Bagh-e Nazar, 17(91), 95-110.
23- Saghi, H., & Ghaffari, A. R. (2020). Studying the effect of modern construction technologies on time, cost, and quality of Iran mass housing projects. Journal of Civil Engineering and Materials Application, 4(4), 233-242.
24- Vogelsang, W. (1990). The Achaemenids and India. Sancisi-Weerdenburg, in H. Kuhrt and A. Kuhrt (eds.), Achaemenid History, 4, 93-110.