طريقة عزل الأسطح عن الحرارة

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.

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 يُعرف العزل الحراري بأنّه منع أو تقليل انتقال الحرارة بين الأجسام؛ حيثُ إنّ نقل الحرارة يُعرف بأنه انتقال الطاقة الحرارية بينَ الأجسام، وذلك يعود إلى اختلاف درجات الحرارة بين هذه الأجسام، والوسيلة الوحيدة لوقف الانبعاث الحراري بينَ الأجسام هي عزلها حرارياً. يُشير العزل الحراري إلى نظم العوازل والعمليات التي تحدّ من التبادل الحراري بين سطحين مختلفين في الحرارة، فهو مصمّم لاحتواء الحرارة والحفاظ عليها داخل المباني التي تكون في البلاد الباردة أو في فصل الشتاء، وتمنع دخول الحرارة إلى المباني والمنازل التي تقع في البلاد الدافئة أو في فصل الصيف، حيثُ إنّه يتم عن طريق استخدام مواد خاصّة لهذه الوظيفة، أي وظيفة العزل والتي تحدّ من تسرّب الحرارة من المبنى أو إليه، اعتماداً على درجة الحرارة خارج المبنى وداخله. التدفّق الحراري بين جسمين يختلفان في درجة حرارتهما ينتج من الاتصال المباشر بين هذين الجسمين، والعزل الحراري يعمل على مبدأ الحفاظ على التدرّج في درجات الحرارة، وذلك عن طريق توفير مَنطقة بين الجسمين مَصنوعة من مواد عازلة، يتمّ اختيارها حَسب ظروف معيّنة فيقلّ تدفّق الحرارة بين الجسمين من خلالها أو ينعكس الإشعاع الحراري الساقط عليها بدلاً من امتصاصِه. اختيار المواد العازلة يتمّ تحديد المواد العازلة واختيارها عن طريق كميّة مقاسة لقدرة المادة على العزل، والتي تُعرف باسم القدرة العازلة أو (R-value)، وعلى نطاق المواد العازلة التي يتم استخدامها لعزل الأفران، المفاعلات وغيرها.

هناك مجموعة من العوامل التي تؤثر في كفاءة المادة العازلة حرارياً وهي: الموصلية الحرارية، والحرارة النوعية، وكثافة المادة العازلة. إنّ انخفاض خاصّية الموصلية الحرارية للمادة يكافئ الارتفاع في خاصّية القدرة العازلة لها، ويُعتبر العزل عن طريق استخدام الألياف مثل السيليكا والسيراميك من أفضل العوازل، خاصّةً للتطبيقات التي يكون فيها اختلاف درجات الحرارة بين السطحين كبيراً، مثل 200 درجة مئوية و2000 درجة مئوية.

عزل المباني يُعتبر العزل الحراري من أهم الأمور التي تؤثّر على كمّية الاستهلاك العالمي للطاقة؛ فالعزل الجيّد يؤدي إلى الحفاظ على درجات حرارة مقبولة في المباني، وبالتالي تقل كمّية الاستهلاك، وهذا يوفّر المال على أصحاب هذه المباني، والعزل الجيّد للمبنى يوفّر درجات حرارة موحّدة تقريباً في كل أجزاء الفراغ، أي إنّ التدرّج في الحرارة عامودياً بين السقف والأرضية، والتدرّج في الحرارة أفقياً بين الجدران والنوافذ ثابت تقريباً، وهذا يوفّر بيئةً أكثر راحة للسكان وخاصّة عندما تكون الحرارة في الخارج شديدة البرودة أو السخونة.

العزل الحراري هو عزل دائم ولا يتطلّب أيّة صيانة أو تعديل، كما أن بعض أنواع العزل تقلّل الضجيج والاهتزاز القادم من الخارج، ويمكن استخدام أنواع من العزل من أجل عزل النوافذ، وذلك في البيئات ذات درجات الحرارة المتطرّفة، سواء ارتفاعاً أم انخفاضاً، للحدّ من الإشعاع الحراري الداخل في فصل الصيف، ومن الخسارة في فصل الشتاء.

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.

أنواع عزل السطح

العزل المائي: يقصد به استخدام مواد معينة تعمل كحاجز يعمل على منع تسرب المياه والرطوبة من وإلى أجزاء البناء، ويستخدم هذا النوع من العزل على أجزاء المبنى التي تحتوي على ما يعرف بالمسطحات الداخلية مثل: (الحمامات، المراحيض،…)، والمسطحات الخارجية مثل: (الأسطح، الشرفات، برك السباحة،…)

العزل الحراري: يتم في هذا النوع استخدام مواد عازلة للحرارة تمنع تسربها من داخل المبنى إلى خارجه في الشتاء، وتمنع تسربها من خارج المبنى إلى داخل في الصيف، وذلك بهدف الحفاظ على درجة حرارة معتدلة داخل المبنى. العزل الصوتي: يهدف هذا النوع إلى منع تسرب الصوت من داخل المبنى إلى خارجه، ومن خارجه إلى داخله. طريقة عزل الأسطح عند عزل الأسطح يتم تطبيق أنواع العزل الثلاثة السابقة باستخدام ما يلي: العزل الحراري للسطح: باستخدام الحبيبات السائلة ( Loose fil): توضع هذه الحبيبات في الفراغات الموجودة في السقف، وأيضاً في الزوايا والأماكن الفارغة، وتم ذلك عن طريق استخدام أداة خاصة تقوم بضغط الهواء. بطانية اللباد (Batt from feleted ): هذه الألواح تثبت على الأسقف بالمسامير وتوضع خاصة في الفراغات الموجودة في الأسقف.

استخدام الصوف الصخري: حيث تعد هذه الطريقة من أفضل طرق العزل الحراري للأسقف.

العزل المائي للسقف: مواد مرنة عازلة للماء والرطوبة، مثل: الألواح المعدنية، يفضل استخدامها لدى الكثيرين وذلك لأنها تعمل كحاجز للرطوبة والماء ومن الأمثلة عليها، ألواح الرصاص، لكن عيبها أنها تصدأ عند ملامستها للإسمنت أو الجير، لذلك يجب أن تطلى من الجهتين بمادة البيتومين، وهناك أيضاً ألواح النحاس، ويتميز بأنّه عازل قوي لكنه سرعان ما يصدأ على خلاف ألواح الألمنيوم التي لا تصدأ بسهولة، ومن السهل جداً معالجتها وتشغيلها. الورق المشبع بمادة البيتومين بسمك 10 سم.

 

 

اترك تعليقاً

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