بررسی چالش‌های صنعت تهویه مطبوع در گفت‌وگو با شهرام دلفانی

امروزه به سبب گسترش زندگی ماشینی و افزایش آلاینده‌ها و ویروس‌های متعدد، سلامت هوای محیط تاثیر مهمی بر زندگی انسان داشته و بسیار حائز اهمیت است. به همین منظور استفاده از تهویه مطبوع هوای ساختمان، محل کار، مجتمع‌ها و... می‌تواند بر بهبود سبک زندگی و سلامتی انسان‌ها بسیار تاثیرگذار باشد.

در این زمینه شهرام دلفانی رئیس گروه مکانیک مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی معتقد است، برای رسیدن به این هدف در گام اول باید ساختمان از منظر معماری به درستی طراحی شود. برای مثال جهت‌گیری ساختمان در مقابل خورشید و جریان باد و شرایط منطقه‌ای که ساختمان در آن واقع شده باید به گونه‌ای باشد که نیاز به حامل‌های انرژی کاهش پیدا کند. گام دوم انتخاب مصالح مناسب برای ساختمان است. به این معنا که فیزیک ساختمان از منظر مصالح به گونه‌ای باشد که نیاز سرمایی و گرمایی ساختمان تامین شود. در زمینه فیزیک ساختمان، شیشه‌های دوجداره و عایق‌کاری دیواره‌ها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار هستند. خوشبختانه در چند سال اخیر در زمینه فیزیک ساختمان پیشرفت قابل توجهی داشته‌ایم. اما در گام سوم باید از طراحی مورد تایید مهندسان برای محاسبه میزان نیاز سرمایی و گرمایی ساختمان بهره ببریم. در ادامه مشروح این گفت‌وگو را می‌خوانید.

کاهش مصرف انرژی با در نظر گرفتن شرایط آسایش، از مهم‌ترین سیاست‌های  کلان کاهش مصرف انرژی و استفاده از انرژی ذخیره‌شده در بخش‌های مولد است. در همین راستا به نظر شما طراحی و ارائه الگوریتم انتخاب سیستم تهویه مطبوع بهینه ساختمان چگونه به کاهش مصرف انرژی کمک می‌کند؟

انتخاب سیستم تهویه مطبوع بهینه ساختمان در مرحله اول باید آسایش (حرارتی) را برای ساختمان تامین ‌کند و در مرحله دوم باید مصرف انرژی را به حداقل برساند. برای رسیدن به این هدف در گام اول باید ساختمان از منظر معماری به درستی طراحی شود. برای مثال جهت‌گیری ساختمان در مقابل خورشید و جریان باد و شرایط منطقه‌ای که ساختمان در آن واقع شده باید به گونه‌ای باشد که نیاز به حامل‌های انرژی کاهش پیدا کند. گام دوم انتخاب مصالح مناسب برای ساختمان است. به این معنا که فیزیک ساختمان از منظر مصالح به گونه‌ای باشد که نیاز سرمایی و گرمایی ساختمان تامین شود. در زمینه فیزیک ساختمان، شیشه‌های دوجداره و عایق‌کاری دیواره‌ها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار هستند. خوشبختانه در چند سال اخیر در زمینه فیزیک ساختمان پیشرفت قابل توجهی داشته‌ایم. اما در گام سوم باید از طراحی مورد تایید مهندسان برای محاسبه میزان نیاز سرمایی و گرمایی ساختمان بهره ببریم. در گذشته به دلیل نبود ابزارهای دقیق، بسیاری از محاسبات مهندسان اشتباه از آب درمی‌آمد اما خوشبختانه روش‌های طراحی فعلی به‌روز شده و در حال حاضر جامعه مهندسی با نرم‌افزارهایی محاسباتی یا شبیه‌سازی که در دسترس است، کار می‌کند، که همین امر باعث می‌شود نتیجه کار آنها دقیق‌تر شود. بعد از آنکه نیازهای گرمایی و سرمایی و میزان تامین انرژی مورد نیاز در زمستان و تابستان را سنجیدیم در گام آخر به سراغ انتخاب تجهیزات و نصب و راه‌اندازی می‌رویم. تمام این مراحل را طی می‌کنیم تا به طراحی مناسب در سیستم تهویه مطبوع برسیم که کاربر آن ساختمان بیشترین بهره و بیشترین آسایش را ببرد و کمترین هزینه را برای انرژی بپردازد.

صنعت تهویه مطبوع در چند سال اخیر چه مسیری را پیموده است؟

در ابتدا باید عرض کنم که معیار نظارت یا ارزیابی ساختمان، مباحث مقررات ملی ساختمان است. اگر این مباحث رعایت شود ساختمان، ساختمان بهینه‌ای خواهد بود. منظور از ساختمان بهینه ساختمانی است که در درجه اول ایمنی مناسبی در برابر زلزله، آتش و حوادث طبیعی دارد و در درجه دوم هزینه‌هایی که می‌شود هزینه‌های معقولی باشد (این مقوله در برنامه توسعه پایدار کشورها گنجانده می‌شود) و در درجه سوم از منظر صرفه‌جویی انرژی و محیط زیست در شرایط مناسبی قرار بگیرد. خوشبختانه ما در ایران قوانین بسیار خوبی داریم، به این معنا که مباحث مقررات ملی در ایران و همچنین نشریات نظام فنی که در اختیار مهندسان قرار می‌گیرد، کاملاً به‌روز هستند. با وجود این اما چالش‌هایی هم در صنعت تهویه مطبوع وجود دارد. چالش اصلی در صنعت تاسیسات در بخش نظارت‌هاست. متاسفانه نظارت و پایش خوبی در این زمینه انجام نمی‌شود. چالش بعدی مشکل آموزش در جامعه مهندسی است. متاسفانه در دانشگاه‌ها به مهندسان مکانیک در حوزه علم تهویه مطبوع آموزشی داده نمی‌شود و مهندس مجبور است بعد از فارغ‌التحصیلی به طریقی این دانش و مهارت را یاد بگیرد.

صحبت از نظارت شد. به نظر شما چرا نظارت درستی در این زمینه صورت نمی‌گیرد؟

اولین چالش ما در حوزه نظارت این است که ادعایی که صنعت می‌کند همیشه هم مطابق با واقع نیست. برای مثال زمانی که گفته می‌شود یک چیلر به این اندازه سرمایش تولید می‌کند ما نمی‌دانیم این ادعایی که وجود دارد در کدام آزمایشگاه بررسی شده است؟ البته آزمایشگاه‌هایی وجود دارد؛ برای مثال مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی آزمایشگاه‌هایی دارد که بعضی از این تجهیزات را آزمایش می‌کنند اما واقعیت این است که آیتم‌های تهویه مطبوع فارغ از اینکه چه اندازه‌ای است بالای ۳۵۰ قلم کالا دارد و ما در ایران آزمایشگاه‌هایی نداریم که همه این موارد را پوشش دهد. به همین خاطر زمانی که عددهایی از سوی تولیدکنندگان ارائه می‌شود ما دقیقاً نمی‌توانیم بگوییم آنچه ارائه می‌شود مطابق با واقعیت است یا خیر؟ چالش بعدی نظارت این است که فرض بفرمایید تجهیزات شما به درستی پایش شده و عددها و سایزها نیز درست است اما اینکه مهندس آموزش دیده باشد و نظارت دقیق انجام شود تا بتواند از لحاظ قانونی آن چیزی را که در قانون و مقررات ملی آمده بررسی کند؛ که همه چیز درست نصب و راه‌اندازی شود؛ مساله دیگری است. متاسفانه در اکثر اوقات ما شاهد این هستیم که مقررات ملی ساختمان به‌‌رغم تمام تلاش‌هایی که نظام مهندسی کشور انجام می‌دهد کیفیت لازم را ندارد. چرا این را عرض می‌کنم؟ به این خاطر که ساختمان راه می‌افتد و کاربر از آن استفاده می‌کند اما دو سال بعد از راه‌اندازی به علت عدم سرویس و عدم نظارت، عملاً هم مصرف انرژی بالا می‌رود و هم هزینه‌ها و سرویس نگهداری زیادی به کاربر تحمیل می‌شود.

برای آموزش جامع در زمینه تاسیسات ساختمانی چه اقداماتی باید انجام داد؟

از نظر من یکی از اشتباهاتی که آموزش عالی کشور مرتکب شده این است که بعد از انقلاب فرهنگی رشته‌ای به نام تاسیسات مکانیکی عملاً حذف شده و در حال حاضر در دانشگاه‌های کشور فقط رشته لیسانس مکانیک تدریس می‌شود. مهندس مکانیک وقتی که فارغ‌التحصیل می‌شود باید تصمیم بگیرد در شاخه هوا-فضا کار کند، در کارخانه کار کند، در کشتی‌سازی کار کند، در خودروسازی کار کند یا در تاسیسات ساختمانی کار کند. این در حالی است که قبل از انقلاب فرهنگی ما رشته تاسیسات ساختمانی داشتیم اما در شرایط فعلی مهندسان در دانشگاه‌های کشور چیزی حدود سه واحد یا حداکثر پنج یا شش واحد تاسیسات می‌گذرانند که آن هم کفایت نمی‌کند. در این نوع از آموزش معمولاً آبرسانی فضلاب، آموزش‌های مربوط به سیستم‌ها و انواع سیستم‌های تهویه مطبوع در سرفصل درسی نمی‌گنجد. متاسفانه در دانشگاه‌های کشور این مساله جا افتاده است که چون مهندسان مکانیک، سیالات، ترمودینامیک و انتقال حرارت می‌دانند؛ پس باید بتوانند در ساختمان هم به درستی عمل کنند. اما واقعیت این است که مهندسان تازه بعد از فارغ‌التحصیلی تاسیسات را فرا می‌گیرند و خب در این زمینه نمی‌توانیم توقع داشته باشیم مراجعی که آموزش می‌دهند، در سطح بالایی این کار را انجام دهند. این آموزش‌ها بیشتر تئوری است. برای مثال در این نوع از آموزش دانشجو نمی‌تواند اجزای تاسیسات را به صورت فیزیکی ببیند و یاد بگیرد که چگونه سرویس را نگهداری کند و این معضل بزرگی است. در این زمینه سازمان نظام مهندسی کشور و مراکز تحقیقاتی مثل مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی یا موسسات خصوصی هستند که آموزش می‌دهند؛ منتها این آموزش کیفیت لازم را نخواهد داشت به این خاطر که دوره‌های آموزشی کوتاهی هستند و مهندسان باید در دانشگاه‌ها این آموزش را فرا بگیرند. اما از همه اینها تراژیک‌تر این است که مهندس وقتی که می‌رود فوق لیسانس یا دکترا بخواند باز هم تاسیسات نمی‌خواند. اینها درگیر یکسری مسائل خاص در رشته مکانیک می‌شوند و تاسیسات در آموزش فراموش می‌شود. به همین خاطر مهندس به‌‌رغم تمام تلاش‌هایی که سازمان نظام مهندسی یا ارگان‌های دولتی یا خصوصی انجام می‌دهند؛ نمی‌تواند تبحر لازم را کسب کند و مجبور است برود پای ساختمان تا کار یاد بگیرد. کار را از چه کسی یاد می‌گیرد؟ از همان لوله‌کش تجربی یا آن کسی که در ساختمان به صورت تجربی کار می‌کند که البته آنها هم مبنای علمی یا مهارتی خاصی ندارند و به همین خاطر است که می‌بینیم مهندس ۱۰ سال است که کار می‌کند اما هنوز اشتباهات اساسی دارد که از نظر من این بزرگ‌ترین آسیب است. در همین راستا از نظر بنده خیلی بهتر خواهد بود که دانشگاه‌های کشور تجدیدنظری در این رابطه داشته باشند و رشته‌های مهندسی تاسیسات را به عنوان رشته‌های تخصصی دوباره راه‌اندازی کنند.

تحریم‌ها چه اثری بر تهویه مطبوع داشته است؟

از یک جنبه بنده می‌توانم بگویم که فرصت خوبی برای تولیدکنندگان داخلی پیش آمده است. برای مثال شما بازار تولیدکنندگان لوله‌های پلیمری را نگاه کنید. درست است که این بخش از تولیدکنندگان برای تهیه مواد اولیه و همچنین برای سرویس نگهداری دستگاه‌هایشان با مشکلاتی مواجه هستند منتها از جنبه‌های دیگر این موضع به نفع آنهاست. برای مثال این تولیدکنندگان در گذشته باید با واردکنندگان تاسیسات تجهیزاتی رقابت می‌کردند اما در شرایط فعلی بازار در اختیار خودشان است. کارهای خوبی هم در این مدت صورت گرفته است؛ برای مثال پتروشیمی‌ها تصمیم گرفتند به جای اینکه مواد اولیه را از خارج تولید کنند با کمک مراکز تحقیقاتی مثل مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و مراکز دیگر مواد اولیه را خودشان تولید کنند. البته معایب و کاستی‌هایی هم وجود دارد. اول اینکه متاسفانه تحریم‌ها از منظر اقتصادی هزینه‌های تولید را افزیش داده است و ما در تولید مشکل داریم و تا حدودی از دانش روز تاسیسات فاصله گرفته‌ایم. در مورد هزینه‌ها باید عرض کنم که قیمت یک چیلر به صورت تخمینی ۵۰ تا ۶۰ درصد افزایش پیدا کرده است. حالا حساب کنید برای یک ساختمان ۲۰ هزار مترمربعی این موضوع چه هزینه‌ای را به مالک ساختمان تحمیل می‌کند. اینها بخشی از معایب است. اما اگر به صورت کلی بخواهم عرض کنم صنعت تاسیسات، صنعتی بسیار مظلوم است. کارخانه‌ها و تولیدکنندگان در این شرایط بد اقتصادی با چنگ و دندان تمام تلاششان را می‌کنند تا تولید متوقف نشود و کالای خوبی را ارائه دهند. اما متاسفانه انگار سیاستگذارهای کشور این محدودیت‌ها را نمی‌بیند و تولیدکنندگان عملاً بی‌پشت و پناه رها شده‌اند، به همین خاطر مسوولان باید توجه بیشتری به این حوزه داشته باشند.

صنعت تهویه چه اثری بر محیط زیست دارد؟

بگذارید منظورم را با یک مثال توضیح دهم؛ کشور ما در اقلیمی گرم و خشک قرار گرفته است و ما برای رهایی از گرما از کولر آبی استفاده می‌کنیم. همان‌طور که می‌دانید کولرهای آبی مصرف آب بسیار بالایی دارند و اصلاح سیستم‌های کولرهای آبی می‌تواند تاثیر بسزایی بر مصرف آب داشته باشد. نکته دیگری که باید به آن توجه داشت این است که کولر آبی وقتی که در تابستان کار می‌کند چیزی که به هوا اضافه می‌کند بخار آب است. یعنی کولرهای آبی دمای هوا را پایین می‌آورند که شما در خانه احساس خنکی کنید اما رطوبت هوا را بالا می‌برند. اگر شما تهران را به عنوان یک جزیره حرارتی در نظر بگیرید؛ شهری که از اطراف بسته است و جریان هوا ساکن می‌ماند استفاده از کولرهای آبی رطوبت شهر را بالا می‌برد. ما طی کار تحقیقاتی که در مجموعه خودمان انجام دادیم به این نتیجه رسیدیم که در ۴۰ یا ۵۰ سال گذشته دمای خشک هوای تهران یک درجه و دمای تر هوای تهران سه درجه افزایش پیدا کرده است و عملاً تهران به سمتی حرکت می‌کند که شاید تا ۱۰ سال دیگر نتوانیم دیگر از کولر آبی استفاده کنیم. به این معنا که کولر آبی کار می‌کند اما باعث خنکی فضا نمی‌شود.

در تابستان امسال گاه ما زمان‌هایی را تجربه کردیم که کولر آبی کار می‌کرد اما هوای داخل ساختمان‌هایمان دم کرده بود. ما این موضوع را به عنوان اینکه نکته عجیبی دارد اتفاق می‌افتد که باید به آن توجه شود، چند سال پیش به یک مجله علمی جهانی معتبر فرستادیم که ظرف کمتر از ۲۰ روز آن را چاپ کردند. اما زمانی که این موضوع را به مجامع علمی کشور یا مجامع سیاستگذار کشور گزارش دادیم با واکنشی خنثی روبه‌رو شدیم. حالا چرا قضیه مهم است؟ اگر کولر آبی کار نکند و اسپلیت بگذاریم نمی‌توانیم برقش را تامین کنیم. شما همین الان در سطح تهران بچرخید متوجه می‌شوید که میزان فروش اسپلیت چقدر بالا رفته، در صورتی اگر شما عکس‌های ۵۰ سال پیش تهران را که از بالا گرفته شده نگاه کنید متوجه می‌شوید که آن موقع حتی کولر آبی نبوده ولی الان کولر آبی اضافه شده و جدیداً کولر آبی هم قرار است جمع شود و به خاطر همین مسائل و تبدیل به اسپلیت شود. اثر زیست‌محیطی این موضوع به لحاظ مصرف آب و کیفیت زندگی فاجعه‌بار است.

در شاخه‌های دیگر هم همین‌طور است. این همه پکیج گازسوز در کشور کار می‌کند، اگر راندمان پکیج‌های گازسوزی که در خانه داریم پایین باشد ضمن اینکه مصرف انرژی بالا می‌رود، آلودگی زیست‌محیطی به وجود می‌آید. در حال حاضر ما در مرکز روی پکیج‌ها گواهینامه فنی می‌دهیم و می‌دانیم که اداره استاندارد هم از لحاظ استاندارد بررسی می‌کند. بنیان کار ما این است که راندمان بالای ۸۰ درصد باشد اما اگر کنترل نشود و به‌خصوص وقتی که سرویس نگهداری نشود این راندمان حتی می‌تواند به زیر ۵۰ درصد برسد. از نظر من می‌شود به این موضوع توجه ویژه‌ای کرد: گام اول این است که دولت به این اصل برگردد که تمام موتورخانه‌هایی که وجود دارند در درجه اول موتورخانه‌های ساختمان‌های دولتی که عددش هم خیلی بالاست (بالای صدهزار موتورخانه دولتی داریم) و بعد مجموعه‌های خصوصی، بهینه‌سازی انرژی شوند. این موضوع هم برای دولت به‌صرفه است چون از محل صرفه‌جویی می‌تواند پول این شرکت‌ها را بدهد، هم به آلودگی و مصرف انرژی کمک می‌شود.