طريقة جديدة تخفّض استهلاك الطاقة في المباني بنسبة 36.57%

أفادت وکالة آنا الإخباریة، أظهرت نتائج دراسة علمية أجراها باحثون في جامعة طهران أن الاستخدام الأمثل لنظام العزل المركّب PCM-EPS يمكن أن يسهم في خفض إجمالي استهلاك الطاقة السنوي بنسبة تصل إلى 36.57%، وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) السنوية بمقدار يصل إلى 61 ألفاً و257 كيلوغراماً.

ونُشرت نتائج الدراسة في بحث بعنوان «تحليل بارامتري واسع النطاق لخفض استهلاك الطاقة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في المباني السكنية المجهزة بنظام PCM-EPS المركّب باستخدام نموذج بديل قابل للتفسير»، أعدّه الدكتور ناصر مهردادي ومريم بازوكي ومحمد بورمحمدي، ونُشر في مجلة Energy Conversion and Management: X العلمية المتخصصة، التي يبلغ معامل تأثيرها 8.8.

وتناولت الدراسة أحد أبرز التحديات البيئية العالمية، والمتمثل في ارتفاع استهلاك الطاقة في قطاع المباني ودوره في زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، من خلال تقييم تأثير استخدام الجدران المركّبة بنظام PCM-EPS في الأداء الحراري وكفاءة الطاقة للمباني السكنية الواقعة ضمن المناخ المعتدل الجبلي في إيران.

واعتمد الباحثون في هذه الدراسة على قاعدة بيانات واسعة تضم 10,192 سيناريوً لمحاكاة أداء المباني، بهدف تحليل فضاء التصميم المعقّد لأنظمة البناء وتقييم تأثير المتغيرات المختلفة في استهلاك الطاقة والأداء الحراري.

كما طوّر الفريق البحثي نموذجاً بديلاً قابلاً للتفسير، يستند إلى منهجية منهجية سطح الاستجابة (RSM)، بما أتاح التنبؤ السريع باستهلاك الطاقة اللازمة للتدفئة والتبريد. وتمتاز هذه المقاربة، مقارنةً بالنماذج المعتمدة على الصندوق الأسود، بقدرتها على توفير فهم أوضح للعلاقات بين متغيرات التصميم وتأثيراتها في أداء النظام.

وأظهرت النتائج أن الاستخدام الأمثل للجدران المركّبة PCM-EPS يحقق مكاسب ملموسة في كفاءة استخدام الطاقة والاستدامة البيئية. فقد انخفض استهلاك طاقة التدفئة بنسبة تصل إلى 64.4%، واستهلاك طاقة التبريد بنسبة تصل إلى 20.4%، فيما تراجع إجمالي استهلاك الطاقة السنوي بنسبة بلغت 36.57%.

كذلك، أظهرت الدراسة إمكانية خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون السنوية للمبنى بمقدار يصل إلى 61 ألفاً و257 كيلوغراماً سنوياً، إلى جانب زيادة ساعات الراحة الحرارية للسكان بنسبة تصل إلى 47.3% عند إيقاف أنظمة التدفئة والتبريد.

وبحسب ما أعلنته جامعة طهران، تشمل النتائج المهمة الأخرى للدراسة الحد من استهلاك الطاقة وتحسين استدامة المباني من خلال تحسين أداء الغلاف الخارجي للمبنى، بما يعزز قدرته على تنظيم الظروف الحرارية الداخلية وتقليل الاعتماد على أنظمة التدفئة والتبريد الميكانيكية.

وفي ختام الدراسة، أكد الباحثون أن الإطار القائم على البيانات الذي طوروه يمكن أن يشكّل أداة فعّالة لتصميم جدران مركّبة من نوع PCM-EPS ذات أداء مرتفع في المناطق ذات المناخ المعتدل الجبلي، بما يفتح آفاقاً جديدة لتطوير مبانٍ منخفضة استهلاك الطاقة والانبعاثات الكربونية، ويدعم جهود تعزيز كفاءة الطاقة وتحقيق الاستدامة البيئية في قطاع البناء.