العزل الحراري
يُعدّ العزل الحراري مصطلحًا علميًا يشير إلى القدرة على وضع حد من انتقال الحرارة بين الأجسام أو الحجرات ذات درجات الحرارة المختلفة، ويوجد العزل الحراري في المنازل للحفاظ على درجة الحرارة داخل المنزل من خلال استخدام مواد ذات توصيل حراري منخفض، ومن الجدير بالذكر أنّ المعادن تمتلك قدرة عالية على التوصيل الحراري بسبب إلكتروناتها الحرة، وبالتالي لا يمكن استخدام المعادن في العزل الحراري، وتعد الغازات من أفضل المواد التي تدخل في صنع المواد العازلة للحرارة؛ لامتلاكها خصائص توصيل حراري ضعيفة جدًّا مقارنة بالسوائل والمواد الصلبة، كما يؤخر العزل الحراري من تدفق الحرارة بين الأسطح المتجاورة، وتُثبت مواد العزل الحراري التي تعرف باسم العوازل في المباني بهدف تحسين استهلاك الطاقة لأنظمة التبريد والتدفئة فيها، ويستخدم نظام العزل الحراري في الأماكن ذات المناخ البارد التي تتطلب التدفئة، أو الأماكن ذات درجات الحرارة العالية التي تتطلب التبريد داخل المنازل، إذ تكون درجة الحرارة داخل المنزل أعلى من الخارج أو العكس، وبالتالي تنتقل الحرارة بين الجدران لضبط درجة الحرارة.
يُشكّل انتقال الحرارة بين الجدران ما نسبته 70% من إجمالي خسائر الحرارة في المباني، وبالتالي فإنّ العوازل الحرارية هي أفضل طريقة يمكن من خلالها الحفاظ على الطاقة، وتوفير مناخ داخليّ مريح بغض النظر عن المناخ الخارجيّ الذي يحدِّده الطقس، إذ إنّها من التقنيات المبتكرة التي صمِّمت خصيصًا لاحتواء الحرارة داخل المنازل والحفاظ عليها وعدم انتقالها من الداخل إلى الخارج أو العكس، ولتطبيق تقنية العزل الحراري؛ تُستخدم مواد خاصة تحمل صفاتًا معينةً تساعد على الحد من انتقال الحرارة، وفي هذا المقال حديث مفصل عن بعض هذه المواد[١][٢][٣].
أفضل عازل حراري للمنازل
تتمثل الوظيفة الرئيسية للعوازل الحرارية في الحد من انتقال الحرارة خلال الجدران أو البوابات والمحافظة عليها داخل المنازل، وذلك عن طريق تقليل كمية التسريب الحراري عبر الأسطح، ومن الجدير بالذكر أن مواد العزل يجب أن تحتوي على مواد أقل موصلية للحرارة، وبالتالي ستوجد حاجة أقل للمواد العازلة مما يعني تكلفة أقل، ويعدُّ الغاز الراكد والجاف واحدًا من أفضل المواد العازلة التي يمكن استخدامها، كما يجب أن تحتوي مواد العزل على أقل نفاذية للبخار؛ مما يمنع حدوث الرطوبة والتآكل فتدوم لأطول فترة ممكنة، ومما لا شك فيه أن مواد العزل يجب أن تكون متينة ومقاومة للماء، ولا تمتص الروائح أو تتأثر بالفطريات، ولا تجذب الحشرات، ولا تفقد كفاءتها العازلة بسرعة، كما يجب أن تكون هذه المواد خفيفة الوزن وسهلة المناولة والتركيب، ومن الضروري جدًّا أن تكون غير قابلة للاشتعال أو الانفجار، وفي حال كانت كذلك يجب الحرص على أن تكون الغازات التي تنتج عنها غير سامة[٤] ويمكن ذكر أفضل العوازل الحرارية للمنازل على النحو الآتي[٥][٦]:
- الألياف الزجاجية: وتعد الألياف الزجاجية واحدة من أنواع العزل الأكثر شيوعًا في العصر الحديث، ويعود ذلك إلى الكيفية التي صنعت بها هذه الألياف، إذ تُصنع عن طريق نسج خيوط الزجاج الدقيقة بفعالية في مادة عازلة، ومن الجدير بالذكر أن الألياف الزجاجية قادرة على تقليل انتقال الحرارة إلى أدنى حد، كما أنّها من المواد غير القابلة للاشتعال، وتجدر الإشارة إلى ضرورة الحرص عند التعامل معها وتركيبها، نظرًا لأنها مصنوعة من شظايا الزجاج التي قد تؤثر على العينين أو الرئتين وتسبب الأذى والضرر في حال لم تُستخدم معدّات السلامة.
- الصوف المعدني: يشير الصوف المعدني إلى عدة أنواع من العزل الحراري، فقد يشير إلى الصوف الزجاجي المصنوع من الألياف الزجاجية المصنوعة من الزجاج الذي أُعيد تدويره، كما أنّه يشير إلى الصوف الصخري، وهو نوع من العزل المصنوع من البازلت، ومن الجدير بالذكر أن هذا النوع من العزل غير مقاوم للحريق، مما يجعله خيارًا غير مرغوب به في الأماكن شديدة الحرارة، إلا أنّه يمكن استخدامه مع مواد عزل أخرى غير قابلة للاشتعال.
- السليلوز: ويعدّ السليلوز أحد أكثر أشكال العزل الصديقة للبيئة؛ إذ يتكون من ورق مقوى معاد تدويره، بالإضافة إلى مواد أخرى مماثلة، وهو من مواد العزل المقاومة للحريق، وقد أظهرت الأبحاث أن السليلوز لا يحتوي على أكسجين داخله؛ مما يساعد على تقليل مقدار الضرر الناجم في حال وقوع حريق، ومن الجدير بالذكر أنّه توجد بعض السلبيات للسليلوز، ومنها أنّ هناك بعض الأشخاص يتعرضون للحساسية منه، كما أنّه يصعب إيجاد أشخاص ماهرين يستطيعون التعامل مع هذه المادة.
- رغوة البولي يوريثان: تعدُّ هذه المادة غير شائعة ولا تستخدم بكثرة، لكن رغم ذلك فهي من المواد الجيدة والفعالة التي يمكن استخدامها في حال عدم توافر مواد أخرى، ومن الجدير بالذكر أنّ هذه المادة خفيفة وغير قابلة للاشتعال.
- البوليسترين: يعدُّ البوليسترين واحدًا من مواد العزل الفاعلة، إذ إنّه مقاوم للماء والصوت، كما أنه يستطيع توفير عزل حراري ممتاز للغاية، ومن الجدير بالذكر أنّ البوليسترين قابل للاشتعال، وبالتالي فإنّه يغلف بمادة كيميائية مقاومة للحرق.
فوائد العازل الحراري
يعدُّ العزل الحراري واحدًا من الأمور الصديقة للبيئة، إذ إنّه يقلل استخدام الوقود وبالتالي يحافظ على البيئة، كما أنّ وضع العازل الحراري يحمي عناصر المبنى من الطقس، كما يقلل من نفقات الطاقة في المبنى بنسبة 50%، ويساعد على توفير مزيد من التدفئة في فصل الشتاء مع استهلاك أقل للطاقة، بالإضافة إلى منعه الحرارة الزائدة في فصل الصيف، ويمكن ذكر بعض فوائد العزل الحراري على النحو الآتي[٧][٣]:
- تقليل تكلفة التدفئة، إذ يضمن العزل الحراري المحافظة على حرارة المكان فيبقى دافئًا في الشتاء وباردًا في الصيف، مما يعني تقليل استخدام وسائل التدفئة والتبريد.
- تجنب حدوث التكثيف على الجدران، والذي يؤدي إلى ظهور العفن والبقع الرمادية، ويساعد العزل الحراري على منع حدوثه من خلال المحافظة على درجة التكثيف.
- حماية البيئة من خلال تقليل استهلاك الطاقة وبالتالي تقليل استهلاك الوقود، وقد أظهرت الدراسات أنّ نسبة ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من المباني المعزولة أقل بنسبة 45% من تلك المنبعثة من المباني غير المعزولة.
المراجع
- ↑ "What is Thermal Insulation – Thermal Insulator – Definition", thermal-engineering, Retrieved 10-12-2019. Edited.
- ↑ "Thermal Insulation", corrosionpedia, Retrieved 10-12-2019. Edited.
- ^ أ ب "Thermal Insulation Benefits", teknopanel, Retrieved 10-12-2019. Edited.
- ↑ "5. Thermal insulation materials, technical characteristics and selection criteria", fao, Retrieved 10-12-2019. Edited.
- ↑ "5 Most Common Thermal Insulation Materials", thermaxxjackets, Retrieved 10-12-2019. Edited.
- ↑ "Top 7 Commonly Used Thermal Insulation Materials", paktribune, Retrieved 10-12-2019. Edited.
- ↑ "The benefits of thermal insulation", metaxiotis, Retrieved 10-12-2019. Edited.