هذا المقال المتخصص من مقالات مدونة مقاول يشرح كل ما يهمك عن مفهوم العزل الحراري في المباني وحالات الاستخدام والمزايا والعيوب.
يعد العزل الحراري تقنية مهمة لتقليل استهلاك الطاقة في المباني عن طريق منع اكتساب/فقد الحرارة عبر غلاف المبنى. العزل الحراري عبارة عن مادة بناء ذات موصلية حرارية منخفضة، وغالبًا ما تكون أقل من 0.1 وات/م ك. ليس لهذه المواد أي غرض آخر سوى توفير الطاقة والحماية وتوفير الراحة للركاب. ومن بين الأشكال والأشكال والتطبيقات العديدة للعزل الحراري، يركز هذا القسم على الأشكال والأشكال والتطبيقات الشائعة للعزل الحراري – أي الأرضيات والجدران والأسقف، والتي تنطوي على إمكانية نقل التكنولوجيا فيما بين بلدان الجنوب. وتشمل هذه منتجات العزل الصناعي وتطبيق العناصر الطبيعية كالعزل الحراري.
يتم تصنيف منتجات العزل الصناعية إلى ثلاث مجموعات – الألياف المعدنية، والبلاستيك الخلوي، والمشتقات النباتية/الحيوانية.
- اقرأ ايضا: تعريف شركة المقاولات العامة
مفهوم العزل الحراري في المباني
تشمل منتجات الألياف المعدنية الصوف الصخري، وصوف الخبث، والصوف الزجاجي، والتي يمكن الحصول عليها من النفايات المعاد تدويرها. يتم صهر هذه المواد عند درجات حرارة عالية، ثم يتم غزلها إلى ألياف ثم تتم إضافة عامل ربط لتكوين صفائح صلبة وألواح عازلة. إذا تمت إزالتها في الظروف المناسبة، يمكن إعادة استخدام الألياف المعدنية وإعادة تدويرها في نهاية عمرها الافتراضي.
المنتجات البلاستيكية الخلوية مشتقة من الزيت وتشمل البولي يوريثين الصلب والفينليك والبوليسترين الموسع والبوليسترين المبثوق. المنتجات متوفرة على شكل حشوة سائبة وألواح صلبة ورغوة. في الماضي، كانت عملية الإنتاج تتضمن عوامل مستنفدة للأوزون، مثل مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية. ومع ذلك، تحولت عملية الإنتاج إلى استخدام الهيدروكربونات المحايدة. على هذا النحو، عند تحديد مصادر منتجات العزل البلاستيكية الخلوية، من المهم التأكد من أن المنتجات المحددة لديها عمليات إنتاج لا تستخدم عوامل مستنفدة للأوزون. يمكن إعادة تدوير المنتجات البلاستيكية الخلوية ولكنها عملية مرهقة. إنه أكثر ملاءمة للمنتجات البلاستيكية الخلوية التي سيتم حرقها لاستعادة الطاقة في نهاية عمرها الافتراضي.
وتشمل المنتجات المشتقة من النباتات/الحيوانات ألياف السليلوز وصوف الأغنام والقطن والكتان. تتميز هذه المنتجات بالطاقة المنخفضة، حيث يمكن الحصول على المواد من مواد خام متجددة. وتكون المنتجات على شكل ألياف أو خفافيش أو ألواح مضغوطة. ويشتمل إنتاجها على معالجة كيميائية لضمان الخصائص المناسبة، مثل مقاومة الحريق وعدم الإصابة بالحشرات. على هذا النحو، في نهاية الحياة، يكون من الصعب استخدامه لاستعادة الطاقة من خلال الحرق.
مزايا العزل الحراري في المباني
يعد العزل الحراري لغلاف المبنى تقنية مجربة تساهم في بناء المباني الموفرة للطاقة. تمت ملاحظة اتجاهين جديدين مؤخرًا في تطوير العزل الحراري – تطوير المواد المتغيرة الطور (PCMs) والاستخدام المبتكر للعناصر الطبيعية الخام كعزل حراري.
تعمل المواد المتغيرة الطور (PCMs) على مبدأ تخزين الحرارة الكامن. “عندما ترتفع درجة الحرارة، لا تزيد درجة حرارة مخزن الحرارة الكامنة، بل يتغير الوسط من حالة فيزيائية إلى أخرى، وبهذه الوسيلة فإنه يخزن الطاقة. لذلك لا يمكن اكتشاف استهلاك الطاقة عن طريق اللمس. لا ترتفع درجة الحرارة بشكل يمكن اكتشافه إلا بعد حدوث تغيير كامل في الطور. عندما يحدث تغيير، فإن الحرارة الكامنة المعنية تساوي حرارة انصهار أو تبلور وسط التخزين. وتتمثل ميزة أجهزة PCM في إمكانية تخزين كميات كبيرة من الحرارة أو البرودة ضمن نطاقات درجات حرارة صغيرة. (هاوسلادن وآخرون، 2005).
نظرًا لتغير الطور بين الحالة الصلبة والسائلة، يجب تغليف PCMs (مثل البارافين) قبل الاستخدام. تحتوي PCMs القائمة على البارافين على نقاط انصهار تتراوح من 24 إلى 26 درجة مئوية وتستخدم في الغالب لمنع اكتساب الحرارة في الظروف الجوية الحارة (Hausladen et al.، 2005). يتم خلط مركبات PCM البارافينية المغلفة بقذائف الهاون المطبقة على أغلفة المباني. عند استخدامها مع استراتيجيات التبريد الليلي، يمكن أن تكون أجهزة PCM فعالة في منع اكتساب الحرارة عبر غلاف المبنى. في الوقت الحاضر، PCMs في مرحلة البحث والتطوير واختبار الفراش. تعد PCMs من التقنيات الواعدة لأنها خفيفة الوزن وسهلة التطبيق وتنسجم بشكل جيد مع طرق البناء التقليدية.
الاتجاه الثاني لتطوير العزل الحراري هو الاستخدام المبتكر للمواد الطبيعية الخام كعزل حراري. ومن الأمثلة على ذلك استخدام بالات القش غير المعالجة كعزل. من أجل التغلب على مشكلة خطر الحريق، يتم وضع بالات القش بين مواد تكسية مقاومة للحريق، مثل الكسوة المعدنية أو الألواح الزجاجية لخلق تأثيرات جمالية من خلال جعل بالات القش مرئية. عنصر طبيعي آخر يستخدم كعزل حراري هو الهواء، الذي لديه موصلية حرارية تبلغ حوالي 0.025 واط / م ك. غالبًا ما يتم تطبيقه في توفير فجوة هوائية في بناء جدار التجويف لتعزيز أداء العزل الحراري (انظر الشكل 1). إن استخدام الفجوات الهوائية ليس كافياً للمباني في المناطق المعتدلة، ولكنه قد يكون كافياً للمباني في الظروف المناخية المعتدلة.
تكلفة بناء تكنولوجيا العزل الحراري
في البلدان المتقدمة والصناعية، تتضمن قوانين البناء متطلبات لحماية الحد الأدنى من مستويات العزل المقبولة لأغلفة المباني، وبالتالي توفر الفرصة لنشر تطبيق تقنيات العزل الحراري. ومع ذلك، فإن هذا ليس هو الحال عادة في العديد من البلدان النامية، وخاصة أقل البلدان نموا والمناطق الريفية النائية. ولذلك، فإن أحد العوامل الحاسمة التي تؤدي إلى تنفيذ العزل الحراري على نطاق واسع في هذه البلدان هو وضع سياسات داعمة، سواء كانت تدابير تحفيزية أو إلزامية.
بالإضافة إلى ذلك، فإن عملية إنتاج البلاستيك الخلوي المذكورة سابقًا تضمنت استخدام عوامل مستنفدة للأوزون، مثل مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية، والتي تحولت إلى استخدام الهيدروكربونات المحايدة. عند تحديد مصادر منتجات العزل البلاستيكية الخلوية، من المهم التأكد من أن المنتجات المحددة في عملية الإنتاج لا ترتبط بالعوامل المستنفدة للأوزون. ويكون الأمر أكثر فعالية إذا تم وضع لوائح محلية لحظر المنتجات ذات عمليات الإنتاج المرتبطة بالعوامل المستنفدة للأوزون.
تتضمن متطلبات التطبيق لمعظم منتجات العزل الحراري لغلاف المبنى التصميم التفصيلي المناسب والتصنيع الجيد واختيار المنتج المناسب وطرق المناولة والتركيب. لذلك، هناك حاجة إلى بناء القدرات، مثل ورش العمل لتدريب محترفي التصميم وقوى العمل في مجال البناء في هذه المجالات.
تُستخدم منتجات العزل الحراري لغلاف المبنى جنبًا إلى جنب مع تفاصيل إنشاء الأرضيات والجدران والأسقف/الأسقف في إنشاءات المباني الجديدة ولتعديل المباني القائمة.
على عكس العملية المباشرة المتمثلة في دمج العزل الحراري لغلاف المبنى في المباني الجديدة، عند إعادة تأهيل المباني الحالية، من الضروري تحديد المواقع المناسبة لتشمل العزل الحراري. المواقع الرئيسية هي:
- السقف: للعزل بألواح صلبة أو لحاف بين أو تحت العوارض الخشبية أو مستوى الرافعة.
- مساحة السقف (في المناطق المعتدلة): لتزويد السقف بألواح جصية صلبة مدعومة بالعزل.
- جدران حجرية أو خرسانية صلبة: للعزل من الخارج بألواح صلبة ثم تغطيتها بمواد تكسية مقاومة للماء؛ وتزويد البطانة الداخلية بألواح جصية صلبة مدعومة بالعزل.
- جدران التجويف: للحقن بالألياف السائبة؛ وتزويد البطانة الداخلية بألواح جصية صلبة مدعومة بالعزل.
- الأرضية الخرسانية (في المناطق المعتدلة): للعزل بألواح صلبة تحت ذراع التسوية الجديد وتشطيب الأرضية.
- الأرضيات الخشبية المرتفعة (في المناطق المعتدلة): للعزل بألواح صلبة أو لحاف بين أو تحت روافد الأرضية (XCO2، 2002).
اترك تعليقاً
يجب أنت تكون مسجل الدخول لتضيف تعليقاً.