سنقدم معلومات حول العزل الحراري، وهو عملية تهدف إلى تقليل أو منع انتقال الحرارة بين المواد المتصلة حراريا أو في تأثير الإشعاع، ويتم استخدامه في العديد من الصناعات الحديثة والمتقدمة.
معلومات عن العزل الحراري
- الحرارة تنتقل من المواد الأكثر دفئا إلى الأقل دفئا لتحقيق التوازن الحراري.
- تتألف مواد العزل الحراري من مواد ذات توصيل حراري منخفض لتحقيق توصيل حراري أقل.
- يمكن تحقيق العزل الحراري باستخدام طرق أو عمليات مصممة خصيصا لذلك، وكذلك باستخدام أشكال ومواد مناسبة.
العزل الحراري في المباني
- الهدف من العزل الحراري في المباني هو الحفاظ على مناخ داخلي مريح وصحي عند درجات حرارة منخفضة.
- يطلب الحد الأدنى من العزل الحراري لحماية العناصر الإنشائية من تأثير الحرارة والضرر المرتبط بالرطوبة.
- الهدف الأساسي للعزل الحراري في فصل الشتاء هو الحفاظ على الطاقة لتقليل الطلب على التدفئة وبالتالي حماية البيئة.
- يجب أن ينظر في هذا الهدف في المباني الجديدة وتجديد المباني القديمة أيضا.
- الاستراتيجيات المستخدمة لتحقيق هذا الهدف تتضمن استخدام مواد بناء ذات توصيل حراري منخفض.
- بالإضافة إلى الغرض المذكور سابقا، يلعب العزل الحراري دورا رئيسيا في منع ارتفاع درجة حرارة المباني في فصل الصيف من خلال تقليل انتقال الإشعاع الشمسي، الذي يمتصه الأسطح الخارجية للمباني، إلى الداخل.
- عند عزل منزلك، يمكنك اختيار نوع العزل الذي تفضله من بين العديد من الأنواع.
تركيب العزل الحراري
- تعتمد الأداء الحراري الأقصى أو قيمة R للعزل بشكل كبير على التركيب السليم.
- يستطيع أصحاب المنازل تثبيت بعض أنواع العزل، وخصوصا الصوف الزجاجي والمواد التي يمكن صبها في المكان.
- يمكن صب مواد عزل الرغوة السائلة، ولكن يجب تنفيذها بطريقة مهنية.
- الأنواع الأخرى من العوازل الحرارية تتطلب تثبيتا احترافيا.
- لقياس تركيب العزل الحراري الشامل، يمكنك قياس سماكة الطبقات والتحقق من وجود فجوات بينها وكذلك بين الطبقات والإطارات المحيطة بها.
- بالإضافة إلى ذلك، تحقق من عزل المبنى للتأكد من توافقه مع المكونات التي تخترق العزل، مثل صناديق التوصيل الكهربائي.
- لتقييم أنواع العزل التي تم رشها، يجب قياس عمق العزل والتحقق من وجود فجوات في التغطية.
- إذا قمت بتثبيت العزل بنفسك، يرجى اتباع تعليمات الشركة المصنعة واحترام إجراءات السلامة بعناية والتحقق من اللوائح المحلية للبناء والحرائق.
العزل الحراري بلفائف الصوف الزجاجي والمعدني
- النوع الأكثر شيوعا وانتشارا للعزل – يأتي على شكل لفائف، وتتكون من ألياف مرنة وألياف زجاجية هي الأكثر شيوعا.
- يمكنك أيضا العثور على لفائف مصنوعة من الصوف المعدني (الصخري والخبث) والألياف البلاستيكية والألياف الطبيعية مثل القطن وصوف الأغنام.
- تتوفر اللفائف بأحجام تناسب التباعد القياسي لأزرار الحائط ودعامات السقف أو العوارض الخشبية وروافد الأرضية.
- يمكن تقطيع ألواح الصوف الزجاجي يدويا وتخصيصها لتتناسب مع حجم الحائط.
- عادة ما يستخدم المصنعون مواد مثل ورق الكرافت أو الفينيل كحاجز بخاري أو حاجز هوائي.
- تتوفر لفائف ذات واجهة مقاومة للحريق في أحجام مختلفة لتغطية جدران الطابق السفلي وأماكن أخرى حيث يتم ترك العزل دون تغطية.
- تساعد الواجهة أيضا على تسهيل التثبيت أثناء التركيب.
العزل الحراري ببلوكات الخرسانة
- تستخدم الكتل الخرسانية لبناء الجدران المنزلية والأسوار، وهناك عدة طرق لعزلها.
- إذا لم تكن نواة الحوائط الخرسانية مليئة بالفولاذ والخرسانة لأسباب هيكلية، يمكن إضافة العزل إليها، مما يرفع متوسط قيمة R للجدار.
- ومع ذلك، أظهرت الدراسات الميدانية والمحاكاة الحاسوبية أن أي نوع من الحشوة الأساسية يوفر كمية قليلة من الطاقة.
- يعتبر أكثر فعالية في تثبيت العزل على سطح الكتل سواء على السطح الخارجي أو الداخلي لجدران الأساس.
- توفر العزل الخارجي ميزة إضافية في الاحتفاظ بالحرارة الحاصلة داخل الكتل ضمن المساحة المعزولة، مما يمكن أن يخفف من درجات الحرارة الداخلية.
- تقوم بعض الشركات المصنعة بدمج حبيبات البوليستيرين في كتل الخرسانة، بينما يصنع آخرون كتل خرسانية تحتوي على العزل الحراري الصلب من الرغوة.
- في الولايات المتحدة، هناك حاليا نوعان من وحدات البناء الخرسانية الصلبة المسبقة التجهيز المتاحة: الخرسانة الخلوية المشبعة (AAC) والخرسانة الخلوية المشبعة (ACC).
- تحتوي هذه المواد على حوالي 80٪ من الهواء من حيث الحجم وتستخدم على نطاق واسع في أوروبا منذ أواخر الأربعينيات.
- تتمتع الخرسانة المشبعة بالبخار بعزلية تعادل عشرة أضعاف قيمة العزل في الخرسانة التقليدية.
- الكتل كبيرة وخفيفة وسهلة الانتشار ومصممة باستخدام أدوات عادية.
- تمتص المادة الماء بسهولة، لذا يجب حمايتها من الرطوبة.
- هناك أيضا وحدات فارغة مصنوعة من مزيج الخرسانة والألواح الخشبية.
- يتم تثبيتها عن طريق رص الوحدات دون استخدام الملاط (التراص الجاف) وملء النوى بالخرسانة والصلب الإنشائي.
- أحد المشاكل المحتملة لهذا النوع من الوحدات هي أن الخشب يتأثر بالرطوبة والحشرات.
- عادة يتم عزل جدران الكتل الخرسانية أو بناؤها باستخدام كتل خرسانية عازلة عند بناء منزل جديد أو إجراء تجديدات رئيسية.
- يمكن عزل الجدران في المنازل القائمة من الداخل.
العزل الحراري بألواح الفوم الرغوية
- يمكن استخدام ألواح الفوم الصلبة بسهولة لعزل أي جزء من المبنى.
- يمكن أيضا استخدامها لتغطية الجدران الخارجية وأساسات الطابق الأرضي.
- من ميزات الألواح الفوم أنها تقاوم انتقال الحرارة بمعدل مرتين مقارنة بالمواد العازلة الأخرى.
- كما يمكن استخدامها على الخشب وتغطية المعدن بها.
العزل الحراري السائل
- يتكون العزل السائب من جزيئات صغيرة من الألياف أو الرغوة أو مواد أخرى.
- تشكل هذه الجسيمات الصغيرة مادة عازلة يمكن أن تتوافق مع أي مساحة دون أن تؤثر على الهياكل أو التشطيبات.
- تجعل القدرة على التوافق العزل السائل مناسبا تماما للتعديلات والمواقع، ويكون من الصعب تركيب أنواع أخرى من العزل.
- أما أنواع المواد السائلة المستخدمة في العزل الأكثر شيوعا، فتشمل السليلوز والألياف الزجاجية والصوف المعدني (الصخري أو الخبث).
- يتم إنتاج جميع هذه المواد باستخدام مواد النفايات المعاد تدويرها.
- السليلوز يتكون أساسا من ورق الصحف المعاد تدويره.
- تحتوي معظم منتجات الألياف الزجاجية على نسبة من الزجاج المعاد تدويره تتراوح بين 40٪ إلى 60٪.
- عادة يتم إنتاج الصوف المعدني من 75٪ من المواد المعاد تدويرها بعد الصناعة.
الحواجز المشعة وأنظمة العزل الانعكاسي
- على عكس معظم أنظمة العزل المعتادة التي تقاوم تدفق الحرارة الناقلة والحمل الحراري في بعض الأحيان، وحواجز الإشعاع والعزل العاكس الحراري من خلال عكس الحرارة المشعة.
- تثبت حواجز مشعة في المنازل لتقليل اكتساب الحرارة في الصيف، مما يساعد على تقليل تكاليف التبريد.
- العزل العاكس يتضمن حواجز مشعة، وعادة ما تكون رقائق الألمنيوم ذات قدرة عالية على الانعكاس، في أنظمة العزل الممكن أن تشمل مجموعة متنوعة من الدعامات مثل ورق الكرافت أو الأغشية البلاستيكية أو فقاعات البولي إيثيلين أو الكرتون، بالإضافة إلى مواد العزل الحراري.
- تنتقل الحرارة المشعة في خط مستقيم بعيدا عن الأسطح وتسخن أي مادة تمتصها.
- عندما تسخن الشمس سقفا، فإن طاقة الشمس المشعة هي التي تجعل السقف يصبح ساخنا.
- تنتقل جزء كبير من هذا الحرارة عبر المواد المستخدمة في التسقيف إلى الجزء العلوي من السقف.
- ثم ينتقل الحرارة المكتسبة من مادة السقف الساخنة إلى الأسطح الباردة، بما في ذلك مجاري الهواء والأرضيات.
- يقلل الحاجز الإشعاعي من نقل الحرارة الإشعاعية من الجانب السفلي للسقف إلى الأسطح الأخرى.
- تكون الحواجز الإشعاعية أكثر فاعلية في المناطق الحارة، خاصة عند وجود تدفقات هواء التبريد في الأسقف.
- توضح بعض الدراسات أن الحواجز المشعة يمكن أن تقلل تكاليف التبريد بنسبة 5٪ إلى 10٪ في المناطق الدافئة والمشمسة.
عزل ألواح الألياف الصلبة
- يتكون العزل الليفي أو العزل الصوفي الصلب من مواد مثل الألياف الزجاجية أو الصوف المعدني، ويستخدم بشكل أساسي لعزل مجاري الهواء في المنازل.
- يستخدم أيضا عندما يكون هناك حاجة للعزل القادر على تحمل درجات حرارة عالية.
- تتوفر هذه المنتجات بسماكات متنوعة تتراوح بين 1 بوصة و 2.5 بوصة.
- عادة ما يتم تثبيت أنابيب الهواء بواسطة مقاولي أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، الذين يقومون بعزلها في متاجرهم أو في مواقع العمل.
- يمكن لهؤلاء تثبيت العزل على أسطح القنوات الخارجية عن طريق تثبيتها على دبابيس اللحام وتأمينها بالمشابك.
- يمكن تركيب الألواح ذات الوجه بنفس الطريقة، وتغلق المفاصل بين الألواح بواسطة شريط حساس للضغط أو صوف زجاجي.
العزل الحراري بالرغوة
- يمكن رش المواد العازلة الرغوية السائلة أو وضعها في موضعها أو حقنها أو سكبها.
- يمكن رش الرغوة في مكانها على الجدران أو على الأسطح العلوية أو تحت الأرضيات لعزل الهواء وتقليل تسربه.
- يمكن لبعض التركيبات أن تحقق قيمة R أعلى من العزل التقليدي لنفس السمك، ويمكنها ملء أصغر الفجوات، مما يخلق حاجزا هوائيا فعالا.
- يمكن استخدام عبوات صغيرة مضغوطة من العزل الرغوي لتقليل تسرب الهواء في الثقوب والشقوق، مثل إطارات النوافذ والأبواب، والفتحات الكهربائية والسباكة.
تم تقديم معلومات عن أنواع مختلفة من مواد العزل الحراري الصلبة والمرنة والسائلة، وكيفية استخدام الرغوة للعزل الحراري.
