طرق عزل الأسطح من الحرارة

العزل الحراري

يعرف العزل الحراري بأنه وسيلة تهدف إلى منع أو الحد من انتقال الحرارة بين الأجسام بطرق انتقال الحرارة جميعها؛ كالاتصال الحراري أو الاشعاع، والحرارة تعتبر نوعاً من أنواع الطاقة، وانتقال الحرارة يحدث بسبب انتقال الطاقة بين الأجسام التي تختلف في درجة حرارتها، ووقف هذا الانتقال في الحرارة يتم عن طريق استخدام عوازل حرارية، حيثُ توفر هذه العوازل وسيلة للحفاظ على التدرج في درجة الحرارة خلال الجدار، وذلك من خلال توفير منطقة معزولة تقلل التدفق الحراري أو عكس اتجاه الانتقال الحراري بدلاً من امتصاص السطح لهذه الحرارة، ويتم اختيار مواد العزل ضمن شروط معينة، مع الأخذ بعين الاعتبار مجموعة من العوامل المتعددة.

فوائد العزل الحراري

  • تقليل استهلاك الطاقة الكهربائية في المباني، حيثُ أثبتت التجارب العلمية أن المباني التي تستخدم العزل الحراري يقل استخدام الطاقة الكهربائية فيها بنسبة 40%.
  • ثبات درجة الحرارة في المبنى لمدة زمنية طويلة دونَ الحاجة إلى استخدام أجهزة التكييف أو التدفئة.
  • تقليل الحاجة إلى استخدام أجهزة التكييف والتدفئة ذات السعة العالية، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة، وعدد الأجهزة المستخدمة. زيادة مستوى الراحة لسكان ومستخدمي المبنى.
  • تقليل التأثير الصحي لاستخدام أجهزة التكييف والتدفئة من مشاكل الجهاز التنفسي والضوضاء الناتجة عنها.
  • حماية هيكل المبنى من تغييرات الطقس، والفرق في درجات الحرارة بين الليل والنهار، وبين الشتاء والصيف، والتي تجهد الجدران والنوافذ، وتفقدها خصائصها الميكانيكية، وتسبب الشقوق والشروخ والتصدعات. تقليل سمك الحوائط الإسمنتية.
  • تقليل العبء على محطات إنتاج االطاقة والكهرباء.

طرق العزل الحراري

استخدام الطوب المعزول حرارياً في البناء تعتبر هذه الطريقة من أكثر الطرق استخداماً في الوقت الحاضر، حيث يُبنى الجدار من الطوب بسمك 20-25سم من الطوب المعزول، حيثُ توجد داخل الطوب شرائح من مواد العزل الحراري؛ مثل: البوليسترين أو الصوف الصخري. استخدام جدار من البلوك المعزول إلى جانب البناء الأصلي يستخدم جدار من الطوب المعزول حرارياً بسمك 20-25سم، ويضاف بعدها جدار من البلوك الأبيض المصنوع من الخرسانة.

وضع لوح من العزل الحراري بين الجدارين يبنى جداران بعرض 30سم، وتوضع ألواح من العزل الحراري بينهما؛ كالبوليسترين والوصوف الصخري أو البوليوريثين، حيثُ يكون سمك المادة العازلة خمسة سنتيمترات تقريباً.

عزل المبنى حرارياً من الخارج يعزل المبنى من الخارج عن طريق تلبيس المبنى بالرخام أو الجرانيت أو الألواح المعدنية أو غيرها من المواد التي يمكن تثبيتها وتركيبها، حيثُ توضع مادة من مواد العزل الحراري قبل تلبيس المبنى.
المنازل

تُعدّ المنازل من الأمور الأكثر اهتماماً في عصرنا الحديث، حيث يبني العديد من النّاس منزلاً للعيش فيه طوال عمرهم، كما يلجؤون للاهتمام بشكله ومظهره الخارجيّ والدّاخلي، ومكانه المناسب، وتُعدّ الحرارة والأمطار من الظّروف التّي تتأثّر بها المنازل بشكلٍ ملحوظ، فسطح المنزل أوّل موقعٍ يتم فيه تجمّع مياه الأمطار، والتعرّض للحرارة بشكلٍ مباشر، وتكون حماية الأسطح من هذان العاملان بطريقةٍ مثاليةٍ تسمى “عزل الأسطح”.

كيفية عزل الأسطح

هنالك طريقتان من طرق عزل الأسطح، وهما: العزل الحراريّ، والعزل المائيّ، وسنتطرّق في هذا الموضوع لكليهما:

العزل الحراريّ هو منع حدوث التّبادل الحراريّ بين الحجرات التّي تتباين في درجة حرارتها، وتتمّ هذه الطّريقة باستخدام مواد عازلة للحرارة، كالصّوف الصّخري، وهو شائع الاستخدام، ويكون على شكل ألواحٍ يتم إلصاقها بالسّطح، أو باستخدام المزايكو، والذّي يوضع فيه الصّوف الصّخري على شكل لفائف، تفرد على سطح المنزل، ثمّ يصبّ فوقها الإسمنت، ومن المواد الأخرى المستخدمة في العزل الحراري، هي مادّة البيرلايت، ويتم فردها على السطح، وهي مادّةٌ عاكسةً للحرارة.

مزايا استخداماته:

  • يُقلّل من استهلاك الطّاقة الكهربائيّة، لقلّة استخدام الأجهزة الكهربائّية فيها، وذلك لقدرته العالية على حفظ درجات الحرارة المناسبة للسّطح لمدّةٍ طويلة.
  • التّخفيف من الضوضاء، والحماية من تقلّبات الطّقس.
  • يزيد من مستوى الارتياح لمستخدميه.

العزل المائيّ هو حماية المنشآت والمباني من تجمّع المياه على سطحها، والتّي تؤدّي إلى تشقّقها، وتسريب المياه من خلالها، بالتالي تُكوّن الرّطوبة العالية والعفونة، من أهمّ المواد المستخدمة في هذه الطريقة هي صفائح مادّة البيوتيمين، والتّي بدورها تمنع تسرّب المياه إلى السطح نهائياً، ويتم تثبيتها بواسطة حرارة الغاز، أما المادة الأخرى فتسمى الزّجاج المائيّ، وتتم عن طريق تذويب الزّجاج بالماء، ورشّه على السّطح، من ثمّ خلط الإسمنت بمادّة السّيليكا، والتي تقوي الإسمنت، ومنع تسرّب المياه من خلاله، كما يستخدم الصوف الصّخري في العزل المائيّ، بالإضافة إلى المواد الأخرى كالرّقائق الإسمنتية، والتي يتمّ إلصاقها بالسّطح، لحجب الرّطوبة والماء عنه.

كما يستخدم سائل البرافين بسهولةٍ فائقة؛ فهو يرشّ بفراشٍ، أو فردٍ للرّش، كي يمنع تسرّب المياه من خلاله، وانتشر استخدام بلوكّات مصنوعةٍ من مادة البوليسترين والفلين، بحيث تُوضع على السّطح، ويُصّب فوقها الإسمنت، لأنها مواد عازلةٌ للماء والصّوت في آنٍ واحد، كما يمكن وضع مادة إسفلت الشّارع “الزفتة”، وهي مادّة تنتج من تكرير البترول، بحيث تُغطّي السطح بالكامل، فتمنع تسريب المياه من خلاله.

إنّ العزل المائيّ يحتاج إلى إمكانيّاتٍ علمّيةٍ كبيرة، وتجهيزاتٍ عالية، للتّأكد من نوع وجودة المادّة المراد تطبيقها، وتكون الشّروط أكثر تشديداً في المنشآت المائيّة المتعلّقة بمياه الشرب، فيجب أن تخضع لمواصفات ومعايير عالميّة أثناء استخدامها مواد العزل المائي.

المواد المستخدمة في العزل الحراري

هنالك الكثير من المواد المستخدمة في عملية عزل الحرارة، والتي قد تأتي من عدّة مصادر، منها:

العوازل الحرارية المستخرجة من المصادر الحيوانيّة كالصوف أو الشعر.

العوازل الحراريّة من المصادر النباتية كالقطن. العوازل الزجاجية كاللباد، والذي يعدّ من أكثر المواد المستخدمة في العوازل الحرارية حول العالم. العوازل الصناعيّة كالمطاط والسائل الرغوي، والتي تكون إمّا على شكل بخاخ أو على شكلٍ ألواح. العوازل السائلة.

العزل الحراري

هو منع الحرارة من الانتقال بين الأجسام، أو التقليل من انتقالها؛ وانتقال الحرارة من جسمٍ إلى آخر عملية طبيعيّة حيث إنّها تنتقل من الأسطح الأكثر حرارة إلى الأسطح الأقلّ حرارة عند التلامس المباشر فيما بينها، والطريقة الوحيدة لوقف انتقال الحرارة بينها هي من خلال عزلها حرارياً، ويُشير العزل الحراري إلى استخدام العوازل التي تحدّ من التبادل الحراري بين سطحين مختلفين في الحرارة، فهو مصمّم لحفظ الحرارة داخل المنازل والتي تكون باردة في فصل الشتاء، وتحدّ دخول الحرارة إلى المنازل في فصل الصيف والتي تكون فيها درجة الحرارة عالية. يتمّ العزل الحراري باستخدام مواد خاصّة من شأنها العمل على عكس الإشعاعات الحرارية عن الأجسام، بدلاً من امتصاصها، ويكون استخدامها من خلال وضعها ما بين السطحين أو الجسمين المتلامسين، حيث إنّ لهذه العملية العديد من المميّزات التي سنعرفكم عليها في هذا المقال، هذا بالإضافة إلى ذكر بعض الأمثلة على المواد العازلة للحرارة والأسس الصحيحة لاختيارها.

أسس اختيار المواد العازلة

لا بد من ذكر أنّ اختيار المواد العازلة للحرارة تعتمد على العديد من العوامل والمقاييس، نذكر منها:

  • أن لا تؤثر على الإنسان وعلى صحته. القدرة على مقاومة امتصاص بخار الماء، لمنع تشكل العفن أو تجمع الكائنات الطفيليّة.
  • مقاومة الاجهاد الناتج عن الفروقات الكبيرة في درجة الحرارة. أن تكون مقاومتها عالية للتفاعلات الكيميائيّة. مقاومة الحرائق، ولا سيما في الأماكن القابلة للتعرّض إلى حرائق كالمطاعم أو المختبرات وغيرها.
  • القدرة على منع انتشار البكتيريا.
  • أن تكون صلبة ومقاومة للكسر.
  • القدرة على مقاومة نفاذ الماء.
  • أن تكون ذات أبعاد ثابتة، وغير قابلة للتمدّد.
  • أن تكون ذات خواص ميكانيكية جيدة.
  • أن تكون المواد العازلة منخفضة التوصيل الحراري.

ميزات استخدام العزل الحراري

  • الاحتفاظ بدرجة حرارة مناسبة في المباني. التخفيف من استهلاك الطاقة الكهربائيّة.
  • التقليل من التكاليف الماليّة عند الاستغناء عن أجهزة التكييف كالمراوح.
  • تخفيف العبء على محطّات إنتاج الطاقة.

 

 

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *