دکترآرزو عبدالحی – کارشناس رسمی دادگستری

مهندسی تأسیسات ساختمان در ایالات متحده طی حدود یک قرن گذشته یکی از پویاترین شاخه‌های مهندسی در صنعت ساخت‌وساز بوده است. این حوزه که امروز با عنوان” HVAC&R ” شناخته می‌شود، مسیر طولانی و پرتحولی را طی کرده است؛ مسیری که از سیستم‌های ساده گرمایش با سوخت زغال‌سنگ و سرمایش طبیعی آغاز شد و اکنون به سامانه‌های هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی، انرژی‌های تجدیدپذیر، کنترل‌های پیش‌بینانه و مدل‌سازی دیجیتال ساختمان (BIM) رسیده است. شناخت این سیر تحول تنها یک بررسی تاریخی نیست. برای کارشناسان فنی و حقوقی حوزه ساختمان، آگاهی از تغییرات فناوری، استانداردها و مقررات نقش مهمی در تحلیل پرونده‌های کارشناسی دارد؛ از جمله در تشخیص کیفیت طراحی، ارزیابی ایمنی سامانه‌ها، تعیین ارزش فنی تأسیسات، بررسی مسئولیت‌ها و حتی کشف علل خرابی یا حوادث. در واقع بسیاری از اختلافات و پرونده‌های فنی ساختمان زمانی قابل تحلیل دقیق هستند که کارشناس بداند سیستم مورد نظر متعلق به کدام دوره فناوری و تحت چه استانداردهایی طراحی شده است. تحولات صنعت تأسیسات در کشورهای توسعه‌یافته را می‌توان در چند دوره تاریخی به شرح ذیل بررسی کرد؛ دوره‌هایی که هرکدام با تغییرات فناوری، شرایط اقتصادی و الزامات زیست‌محیطی همراه بوده‌اند.

۱- دوران شکل‌گیری و استانداردسازی (۱۹۲۰ تا ۱۹۴۰)

اوایل قرن بیستم همزمان با گسترش شهرنشینی و رشد صنایع، نیاز به فضاهای داخلی ایمن و قابل‌تحمل از نظر دما و تهویه بیش از پیش احساس شد. در این دوره نخستین سیستم‌های تهویه و گرمایش مرکزی شکل گرفتند. سیستم‌های هواساز اولیه بدون فیلترهای پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گرفتند و توزیع هوا اغلب از طریق کانال‌های فلزی ساده انجام می‌شد. کنترل دما نیز بسیار ابتدایی بود و معمولاً به‌صورت روشن و خاموش کردن دستگاه‌ها انجام می‌شد. در همین زمان بویلرها و کوره‌های گرمایش مرکزی توسعه یافتند و نخستین سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی با چیلرهای تراکمی و کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی وارد ساختمان‌ها شدند. همچنین سیستم‌های لوله‌کشی آب گرم و سرد با استفاده از فلزاتی مانند چدن و فولاد رواج پیدا کرد. از نظر مقررات نیز در این دوره نخستین استانداردهای ایمنی برق مانند NEC تدوین شد تا نصب تجهیزات الکتریکی در ساختمان‌ها ساماندهی شود. با وجود این پیشرفت‌ها، سیستم‌های آن زمان با چالش‌هایی مانند بازده انرژی پایین، کنترل محدود دما و رطوبت و هزینه بالای اجرای سیستم‌های مرکزی روبه‌رو بودند.

۲-  دوران گسترش و پیچیده‌تر شدن سیستم‌ها (۱۹۴۰ تا ۱۹۸۰)

به عنوان مثال، پس از پایان جنگ جهانی دوم، اقتصاد آمریکا با رشد چشمگیری مواجه شد. افزایش قدرت خرید مردم و توسعه سریع شهرها باعث رونق گسترده ساخت‌وساز مسکن و ساختمان‌های اداری شد. همین موضوع به توسعه سریع سیستم‌های تأسیساتی انجامید. در این دوره کولرهای گازی پنجره‌ای به‌صورت انبوه تولید شدند و سیستم‌های گرمایش با دیگ‌های گاز طبیعی رواج یافت. همچنین تجهیزات جدیدی مانند واحدهای مستقل سقفی (RTU) در ساختمان‌های تجاری مورد استفاده قرار گرفتند. در ساختمان‌های مرتفع، چیلرهای سانتریفیوژ و هواسازهای چندمنطقه‌ای به کار گرفته شدند و سیستم‌های حجم هوای متغیر (VAV) برای کنترل بهتر جریان هوا در فضاهای مختلف ساختمان توسعه یافتند. از نظر نهادی نیز سازمان‌هایی مانند ASHRAE و NFPA نقش مهمی در تدوین استانداردهای فنی و ایمنی ایفا کردند. در همین دوره مبردهای مصنوعی مانند CFCها و HCFCها وارد صنعت تبرید شدند و کارایی سیستم‌های سرمایشی را به‌طور چشمگیری افزایش دادند. اما استفاده گسترده از این مواد بعدها نگرانی‌های زیست‌محیطی جدی ایجاد کرد. افزایش مصرف انرژی در ساختمان‌ها، مشکلات کیفیت هوای داخلی و تأثیر مخرب برخی مبردها بر لایه اوزون از مهم‌ترین چالش‌های این دوره بود. از دید کارشناسی، بسیاری از سیستم‌هایی که در پرونده‌های قدیمی ساختمان دیده می‌شوند مربوط به همین دوره هستند؛ از جمله موتورخانه‌های قدیمی، سیستم‌های گازسوز و تأسیسات با راندمان پایین که گاهی منشأ حوادثی مانند نشت گاز یا تولید گاز مونوکسیدکربن می‌شوند.