ساختمان‌ها جزئی جدایی ناپذیر از زندگی ما محسوب می‌شوند، چرا که امروزه ساعات بسیاری از زندگی افراد در آنها سپری می‌شود و رفته رفته با تراکم بیشتر جمعیت در شهرها و نحوه طراحی ساختمان‌ها انسان از محیط طبیعی دور شده و محیط داخل ساختمان او را احاطه می‌کند. شاید یکی از مهمترین عوامل سلامت جسمی و روانی، محیط داخل ساختمان باشد که شخص در آن به فعالیت‌های خود می‌پردازد. به تمامی این عوامل، نقش ساختمان‌ها را در مصرف ۳۸ درصدی کل انرژی کشور مطابق تراز نامه انرژی سال ۱۳۹۳ باید افزود. در ادامه به نقش سیستم تهویه هوشمند درکیفیت هوای داخل ساختمان و مصرف انرژی می‌پردازیم.
تهویه هوای درون ساختمان امری ضروری برای نگه داشتن کیفیت مناسب هوا در ساختمان به شمار می‌رود. کیفیت نا مناسب هوا در ساختمان می‌تواند تهدیدی برای سلامتی افراد حاضر در ساختمان تلقی شود و باعث بروز سندروم ساختمان بیمار (Sick Building Syndrome) گردد. سندرم ساختمان بیمار به بروز علائمی از جمله سوزش چشم، گلو درد، سردرد و سرگیجه گفته می‌شود که بر ارتباط آن با کیفیت نامناسب هوای ساختمان در مطالعات بسیاری تاکید شده است. طبق تعریف نشریه ASHRAE-62 (نشریه کیفیت هوای قابل قبول برای ساختمان منتشر شده توسط سازمان مهندسی گرما، سرما و تهویه مطبوع آمریکا) آلاینده‌ها در هوای داخل ساختمان باید در محدوده‌ی مجاز تعریف شده در این نشریه قرار گیرند و هوای داخل ساختمان همچنین باید رضایت اکثر ساکنین (حداقل ۸۰ درصد) را نیز تأمین کند. آلاینده‌ها گازهایی مانند رادون و یا مونوکسید کربن هستند که در غلظت‌های بالا می‌توانند حتی خطر مرگ را به دنبال داشته باشند. در میان این آلاینده‌ها اسم گاز دی اکسید کربن دیده نمی‌شود اما این گاز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است به این دلیل که این گاز با اینکه کشنده نمی‌باشد با این حال در غلظت‌های بالاتر از استاندارد (در نشریه ASHRAE-62 حداکثر میزان مجاز ppm ۱۰۰۰ ذکر شده است) بعضی علائم سندرم ساختمان بیمار را ایجاد می‌کند و مهمتر اینکه، این گاز از تنفس افراد داخل ساختمان تولید می‌شود و ارتباط مستقیم با بار لحظه‌ای تهویه ساختمان دارد. به همین دلیل نشریه ASHRAE-62 راهکارهایی برای محاسبه غلظت این گاز از روی تعداد افراد حاضر در ساختمان، کاربری و شکل ساختمان ارائه داده است و از این گاز به عنوان شاخصی برای کیفیت هوا نام برده است.
به طور سنتی برای پایین نگه داشتن غلظت آلاینده‌های هوای داخل ساختمان، طراحی تهویه به شکلی صورت می‌گرفت که همواره درصد ثابتی از هوای وارد شده به اتاق از هوای تازه تشکیل شده باشد و یا در ساختمان‌های کوچک حتی با باز کردن پنجره‌ها بتوان هوای با کیفیت را تأمین کرد. این گونه طراحی اما مشکلاتی را به دنبال دارد، از جمله مصرف انرژی بیش از حد نیاز برای رساندن شرایط دما و رطوبت هوای تازه وارد شده به اتاق به شرایط در نظر گرفته شده در طراحی. این در حالی است که میزان حضور افراد طبق تحقیقات حداقل ۲۵ تا ۳۰ درصد کمتر از میزان پیش بینی شده در طراحی می‌باشد. (این عدد به ۷۰ درصد هم در برخی ساختمان‌ها می‌رسد) از طرفی دیگر حدود نیمی از انرژی اتلافی در ساختمان مربوط به خروج هوا (به دنبال ورود هوای تازه) از چرخه هوای تهویه مطبوع می‌باشد.
سیستم تهویه هوشمند و یا تهویه بر اساس تقاضا برای بهینه کردن میزان هوای تازه وارد شده به ساختمان به کار می‌رود. این سیستم با سنجش کیفیت هوای درون ساختمان میزان هوای تازه را در هر لحظه می‌تواند محاسبه کند و دستورات کنترلی را برای ورود هوا به دمپرها و یا فن‌های هوا تازه صادر کند. برای سنجش کیفیت هوا، این سیستم معمولاً از اندازه‌گیری غلظت دی اکسید کربن در هوای داخل ساختمان بهره می‌برد. در مواقعی نیز از سنسورهای VOC (ترکیبات آلی فرار) و یا مادون قرمز و غیره نیز استفاده می‌شود. در صورتی که سیستم تشخیص دهد در محیط افراد کمتری نسبت به میزان پیش بینی شده حضور دارند، میزان هوای تازه کاهش می‌یابد. این سیستم می‌تواند در اتاق‌های کنفرانس و باشگاه‌های ورزشی بسیار کارآمد باشد زیرا این گونه از کاربری‌ها عموماً در ساعات خاصی در محدوده حداکثر بار تهویه قرار دارند و در ساعاتی هم بدون استفاده می‌باشند که نیاز به تهویه ۱۰۰ درصد ندارند.
پیش بینی می‌شود سرمایه گذاری در ساختمان‌هایی که در زمان ساخت به سیستم هوشمند تهویه مجهز نشده‌اند که حداکثر در پنج سال اول جبران شود. البته محاسبه دقیق زمان بازگشت سرمایه نیاز به اطلاعات تکمیلی خواهد داشت. برای مثال در یک کلاس درس واقع در دانشگاه جیورجیا، بازگشت سرمایه در کمتر از دو سال محقق شده است.
در آخر نیاز به توضیح است، برای بهینه کردن عملکرد سیستم تهویه بر اساس تقاضا مطالعات بسیاری در سراسر دنیا صورت می‌گیرد که بخشی از آنها بر روی الگوریتم‌های کنترلی و بخشی دیگر روی تجهیزات و نحوه پیاده سازی این سیستم تمرکز دارند. امیدواریم در زمینه بهره گیری از این سیستم و ارتقاء آن در کشور عزیزمان هم بیش از پیش اقداماتی سازنده صورت گیرد.
