تعرف علي العزل الحراري اكثر

محتويات التقرير
1- المقدمة

2-تعريف العزل الحراري

3-مزايا استخدام العزل الحراري

4-اختبار مواد العزل الحراري المناسبة.

5-أنواع المواد العازلة واستخداماتها

6-فوائد العزل الحراري

7-الشروط الواجب توافرها في العزل الحراري

8-طرق العزل الحراري

9- الخاتمة

10-التوصيات

11-المصادر و المراجع

العزل الحراري

المقدمة

شهد قطاع البناء تطوراً هائلاً في مجال مواد البناء ومنها الخرسانة المسلحة التي تتميز بسهولة العمل بها وقدرة تحملها العالية .
ولكن صاحب تلك المواد بعض السلبيات المرتبطة بخصائصها ، فالخرسانة المسلحة لها خاصية التوصيل السريع للحرارة وكذلك سرعة الفقدان لها ،
مما يجعل استخدامها في بناء المباني بدون عوازل حرارية أو أجهزة تكييف غير مريح للإنسان ،
على العكس في حالة استخدام مواد البناء التقليدية (الطين والحجر) التي لها خاصية عالية في تخزين الطاقة الحرارية من البيئة المحيطة وتباطؤ كبير في معدل توصيلها , وذلك مقارنة بالتقنيات المعاصرة وغير المعزولة حرارياً .
ونظراً لما يسود المملكة من مناخ قاري في معظم مدن المملكة حيث تتفاوت فيه درجات الحرارة بشكل كبير ، مما يؤثر على عناصر المبنى وعلى درجات الحرارة داخل وخارج المبنى ، مما يؤدي إلى الاستعانة بالأجهزة الميكانيكية لتهيئ درجة الحرارة المناسبة داخل المباني ، لذا فإن عدم عزل المباني جيداً يؤدي إلى ارتفاع في معدل تشغيل الأجهزة الميكانيكية مما يؤدي إلى زيادة الأعباء المادية على المواطن .
وعليه برزت أهمية إعداد دراسة عن العزل الحراري للمباني لما في ذلك من آثار إيجابية على تقليل عدد ساعات تشغيل أجهزة التكييف ، وبالتالي تقليل الاستهلاك في الطاقة الكهربائية .
وتشمل هذه الدراسة تعريف العزل الحراري والهدف من استخدامه في المباني ، وبيان مزاياه ، والخواص المختلفة له ، والعوامل التي تؤثر على اختيار مواده المناسبة ، وبيان أنواعها وطرق تصنيعها ، وأهم الاعتبارات الواجب أتباعها عند استخدام العزل الحراري مع إيضاح التعليمات البلدية بهذا الخصوص .

تعريف العزل الحراري :

العزل الحراري : هو استخدام مواد لها خواص عازلة للحرارة بحيث تساعد في الحد من تسرب وانتقال الحرارة من خارج المبنى إلى داخله صيفاً ، ومن داخله إلى خارجه شتاءً .
أو
هو المحافظة على حرارة الجسم من التأثيرات الخارجية، والعزل الحراري للأبنية هو منع انتقال الحرارة من الخارج إلى الداخل أو العكس سواء كانت درجة الحرارة مرتفعة أو منخفضة.
أو
هو استخدام مواد لها خواص تساعد في الحد من تسرب وانتقال الحرارة من خارج المبنى إلى داخله صيفاً ، ومن داخله إلى خارجه شتاءً .

ويمكن تقسيم الحرارة التي تخترق المبنى والتي من المفروض أزاحتها باستعمال أجهزة التكييف للحفاظ على درجة الحرارة الملائمة إلى ثلاثة أنواع هي :
- الحرارة التي تخترق الجدران والأسقف .
- الحرارة التي تخترق النوافذ .
- الحرارة التي تنتقل عبر فتحات التهوية الطبيعية .

وتقدر الحرارة التي تخترق الجدران والأسقف في أيام الصيف بنسبة 60 –70% من الحرارة المراد إزاحتها بأجهزة التكييف . وأما البقية فتأتي من النوافذ وفتحات التهوية .
وتقدر نسبة الطاقة الكهربائية المستهلكة في الصيف لتبريد المبنى بنسبة حوالي 66% من كامل الطاقة الكهربائية . ومن هنا تنبع أهمية العزل الحراري لتخفيض استهلاك الطاقة الكهربائية المستخدمة في أغراض التكييف ، وذلك للحد من تسرب الحرارة خلال الجدران والأسقف لتحقيق المسكن الوظيفي الملائم وتقليل التكلفة .

مزايا استخدام العزل الحراري :

أ- الترشيد في استهلاك الطاقة الكهربائية ، حيث أثبتت التجارب العلمية أن تطبيق استخدام العزل الحراري في المباني السكنية والمنشآت الحكومية والتجارية والصناعية يقلل من الطاقة الكهربائية بمعدلات تصل إلى نسبة 40%
ب- احتفاظ المبنى بدرجة الحرارة المناسبة لمدة طويلة دون الحاجة إلى تشغيل أجهزة التكييف لفترات زمنية طويلة .
جـ - يؤدي إلى استخدام أجهزة تكييف ذات قدرات صغيرة ، وبالتالي تقل تكاليف استهلاك الطاقة والأجهزة المستخدمة .
د - رفع مستوى الراحة لمستخدمي المبنى .

اختيار مواد العزل الحراري المناسبة :

إن من أهم العوامل التي تؤثر على اختيار مواد العزل الحراري المناسبة ما يلي .1أن تكون المادة العازلة ذات مقاومة توصيل حراري منخفض .
.2أن تكون على درجة علية من مقاومتها لنفاذ الماء والإشعاع .
3. أن تكون على درجة عالية في مقاومتها لامتصاص بخار الماء .
4. أن تكون على درجة عالية في مقاومتها للاجتهادات الناتجة عن الفروقات الكبيرة في درجات الحرارة .

أنواع المواد العازلة واستخداماتها:

يمكن أن توجد المواد العازلة على عدة صور كما هو موضح بالجدول السابق ونأخذ بعضاً منها كأمثلة مستخدمة كالتالي :

.1 اللباد (ألياف غير معدني)
يوجد على شكل لفائف طويلة وسماكات مختلفة ، وأغلب اللباد مغلف بالورق أو برقائق معدنية مزودة بإطار من الجانبين لمسك الجوانب، ويمكن أن تكون الرقيقة المعدنية على وجه واحد من تلك اللفائف ، كما يمكن أن يكون أحد الأوجه مغلفاً بالورق المغطى بالأسفلت أو البيتومين ليعمل كحاجز للبخار أو الرطوبة أو طبقة من الورق الرقيق المثقب على الوجه الآخر وهو حالياً قليل الاستخدام .

وغالباً ما يصنع اللباد من مواد عضوية تشتمل على ألياف زجاجية . وكذلك يمكن توفير الألياف السليولوزية على هيئة اللباد . ويوضع اللباد على الحائط الداخلي للبناء ، وغالباً ما يستخدم في عزل الأسقف والحوائط .

.2 حبيبات الحشو الخفيف (مواد مسامية طبيعية)
وتتكون هذه المادة العازلة من حبيبات صغيرة ، وعند استخدام عزل الحبيبات فإن معدات الشفط الموجودة في الناقلات الحاملة لهذه المادة العازلة تقوم بشفط الحبيبات وتوجيهها للمكان المطلـوب عزله حيث يتم بثقها .

.3 سائل رغوي مبثوق (مواد خلوية عضوية)
توجـد هذه المادة بنوعين : أحدهما : ألياف غير عضوية من النوع اللاصق ، والثاني : يكون مبثوقاً حيث يتصلب بعد بثقه بفترة وجيزة ويتركب النوع غير العضوي من ألياف الصوف المعدني . ويتم تركيبه بواسطة آلات خاصة مصممة لهذا الغرض، أما النوع الثاني فيتكون من عبوتين مناسبتين لأغراض الرش (البثق).

.4الألواح الصلبة أو الشرائح (مواد رغوية غير عضوية)
وهي واسعة الانتشار ، وتستخدم في المباني لعزل الأسطح والخرساوات الرغوية

وتصنع المواد العازلة كما يلي

أ. الألياف الزجاجية Fiberglass :

تكون المواد الأولية لمادة الزجاج الليفي والذي يطلق عليه أيضاً اسم الصوف الزجاجي أو الزجاج الليفي من الرمل والصودا وبعض الإضافات الأخرى التي يتم مزجها ومن ثم صهرها في فرن عند درجة (1400ْ) س حيث تنتقل بعدها إلى جهاز الغزل لتحويلها بطريقة الطرد المركزي إلى ألياف معدنية دقيقة . ثم يجري بعدها معالجة الألياف بمادة رابطة راتنجية (Binder) ويتم إنتاج الزجاج الليفي بسماكات وكثافات وأشكال مختلفة تُشبه الصوف الصخري .
ويتميز الزجاج الليفي بمقاومته الكبيرة للإحتراق وقدرته على عزل الصوت ويُنصح باستخدامه في المباني الحديدية . وهي مادة مشابهة لمادة الصوف الصخري حيث أن لها معامل امتصاص ماء ورطوبة عادلي وقوة تحملها للضغط منخفضة جداً .

ب. الصوف الصخري Rock wool :

يتم صناعـة الصوف الصخري من الصخور الطبيعية ، ويمكن صناعته أيضاً من خبث الحديد أو النحاس أو الرصاص بدلاً من الصخـور الطبيعية كمادة خام .
ويتم صهر الخبث باستخدام الفحم كوقود ، ويغزل الصوف الصخري في ألياف بصب المادة المنصهرة في وعاء دوار .
وتجفف الألياف بواسطة البخار وتبرد بسرعة لدرجة حرارة الغرفة . ويتم رش تلك الألياف مع مادة صمغية من الفينيل والتي تعمل كرابـط (Binder) وتُضغط ، ثم يتم معالجتها بتمريرها في فرن ، ويتم تقطيع الشرائح الناتجة بالحجم المناسب ، ويمكن إضافة مادة أخرى هي الزيوت المعدنية لتقي السطح ضد الأتربة والمياه ، ولا تتأثر خواصها من حيث الثبات ومقاومة الحريق بمرور الوقت أو تغير درجات الحرارة .
تتميز مادة الصوف الصخري بمقاومة عالية للحريق وقدرة عالية على عزل الصوت ويُعيبها قابليتها العالية لامتصاص الماء والرطوبة والمقاومة الضعيفة جداً للانضغاط .

ج. البولي سترين المدد (البولي سترين المشكل بالقولبة)

يُعتمد في إنتاج مادة البولي سترين على عملية البلمرة لمادة الـ "ستارين" الخام وهي مركب كيميائي عضوي من مشتقات البترول . ولصناعة البولي سترين يتم معالجة هذه الحبيبات حرارياً وبوجود مادة محفزة . ثم يجري خلط المركب بالماء الساخن وكميات من غاز الميثان (المساعد للتمدد ) وهو ما يسمى بعملية البلمرة . ينتج عن عملية البلمرة هذه حبيبات صغيرة من البولي سترين تكون مشبعة بغاز الميثان . ويتم تصنيع مادة العزل الحراري من البولي سترين الحبيبي الممدد على ثلاثة مراحل وهي مرحلة التمدد الأولي للحبيبات ثم مرحلة إنضاج الحبيبات الممددة ثم أخيراً مرحلة القولبة والتي يجري فيها تعبئة قوالب الإنتاج النهائي بالحبيبات الممددة ثم يتم حقن الحبيبات الممددة في القوالب المغلقة ببخار الماء والذي يعمل على تتمدد الحبيبات وعلى تجميع سطوحها مما يؤدي إلى التحامها .

د. البولي سترين المشكل بالبثق.

تعتمد صناعة هذا النوع من البولي سترين على المادة الناتجة عن عملية بلمرة الستارين والمتمثلة في حبيبات البولي سترين وتتم عملية التصنيع بوضع المادة
الخام أولاً وتمييعها بالحرارة في جهاز البثق ومن ثم خلطها بمادة رافعة (نافخة (HCFC) غير ضارة بطبقة الأوزون ثم يجري بعدها الاستمرار في عملية بثق المادة المضغوطة من الجهاز إلى الجو الخارجي على شكل مادة لدنة ويمتاز البولي سترين المشكل بالبثق في تركيبه الخلوي بدرجة عالية من التجانس وبخلاياه المغلقة وبقدرة عالية في العزل حيث أن معامل التوصيل الحراري لهذه المواد يُعتبر منخفض جداً ويُنصح باستخدامها في المناطق المعرضة للماء أو الرطوبة دون الحاجة لاستخدام مواد أخرى لحمايتها من الماء أو الرطوبة وكما هو مستخدم في نظام السطح المقلوب الوارد ذكره لاحقاً وذلك لمقاومتها الكبيرة لامتصاص الماء والرطوبة .

ه¬. مادة البولي وريثين

هناك نوعان من مادة البوليريثين الرغوي يجري إنتاجهما لأغراض العزل الحراري والصوتي وهما البولي وريثين المرشوش وألواح البولي وريثين الصلبة (البولي وريثين المرن والبولي وريثين الجاسيء) ويتم إنتاج النوعين عن طريق تفاعل كيميائي بين كل من مادة الأيزوسيانيد مع مادة راتنيجية سائلة مثل الهيدروكسيل مع إضافة مواد محفزة وغازات نافخة مثل الفلوروكربون وتعتمد نوعية وجودة المادة المنتجة من البولي ورثين على نوع المادة الراتنيجية المستعملة وكذلك المواد الأخرى الداخلة في عملية التصنيع مثل غازات النفخ ، المواد المحفزة والمواد المعيقة للإشعال .. الخ
ويوصى عند تركيب مادة البولي وريثين في الأسطح (الأسقف) أن يتم تركيبها باستخدام النظام التقليدي المذكور لاحقاً بحيث تكون الألواح العازلة للحرارة تحت طبقة العازل المائي وذلك لحمايتها من الماء والرطوبة . وعند رش البولي وريثين في الموقع فإنه يتطلب فريق من العمالة المتخصصة في عملية التنفيذ للحصول على طبقة متجانسة وبكثافة ثابتة ما للسماكة المطلوبة . وبعد إتمام عملية الرش يجب تزويد سطح البولي ورثين بطبقة واقية (Coating) وذلك لحماية المادة من تأثير مياه الأمطار وأشـعة الشمس الفوق بنفسجية وتستخدم تلك المواد لتغليف هياكل المباني ، وبذلك يمكن الحصول على عزل لكامل هيكل المبنى مما يقلل من تأثير العناصر ذات التوصيل الجيد للحرارة
ويعمل معظم مصنعي تلك المواد على وجود وسائل لهروب بخار الماء الذي يمكن أن يتسرب لمادة العزل ، ويجب أن تُغطى بمادة غير قابلة للإشعال عند استخدامها كمادة عازلة للحرارة كما هو الحال في معظم استخداماتها
ويؤثر الزمن سلباً على تلك المادة ، وتتناسب درجة الانكماش أو التمدد مع درجة الحرارة والرطوبة ومدة التعرض للحالات القصوى .

و. البيرلايت الممدد

ينتج البيرلايت الممدد كمادة عازلة على شكل حبيبات ممددة بيضاء اللون من هشيم المادة الطبيعية الصخرية المسماة البيرلايت وذلك بمعالجة المادة الأولية صناعياً بالحرارة مما يؤدي إلى تمددها ثم يتم تعريضها إلى درجات حرارة عالية ينتج عنه تميع السطح الخارجي للحبيبات ويتم إنتاج حبيبات البيرلايت الممدد بكثافات تتراوح بين 35 و 240 كغم/م3 وتُستعمل الحبيبات كمادة عازلة للحرارة لملء التجاويف والفراغات في مجالات البناء . وتحتوي المادة على مسامات مفتوحة مملوءة بالهواء فهي عرضة لامتصاص الماء بنسب عالية ولذلك يتم أحياناً معالجتها بمادة السليكون للتقليل من عملية امتصاص الماء والرطوبة ويمكن خلط البيرلايت الممدد مع الإسمنت ليعطي خرسانة خفيفة عازلة وبأشكال مختلفة .

ل. الخرسانة الخلوية :

وهي خرسانة خفيفة منخفضة الكثافة بسبب حجم الخلايا والمسامات الهوائية الموزعة فيها والتي يتم إنتاجها عن طريق إضافة مسحوق أو محلول على شكل خليط يتفاعل بوجود الماء ضمن الكتلة الخراسانية الطازجة أثناء عملية الخلط ، ويعتبر مسحوق الألمنيوم المضاف لخلطة الخرسانة من أهم وأكثر المساحيق المستخدمة لإنتاج الخرسانة الخلوية حيث يتم إضافة مسحوق الألمنيوم إلى الإسمنت والرمل والماء في خلاطه مركزية . وبعد المزج مباشرة يتم صب الخليط الذي يكون على شكل عجينة سائلة في قوالب حسب المقاس المراد في التصميم .
ويحدث تفاعل الألمنيوم مع الجير وتتفاعل ألومينات الكالسيوم وغاز الهيدروجين لتكوين الخلايا المسامية في الخرسانة ، كما يمكن إضافة مادة هايدروكسيد الصوديوم للتعجيل في عملية توليد الهيدروجين اللازم لتشكيل الخلايا المسامية . وقد سجل هذا الاختراع في السويد عام 1929م ويوجد في أسواق المملكة تحت مسمى سيبور يكس . وتتراوح كثافة الخرسانة الخلوية بين (200 إلى 1400) كجم/م3 . وتنقص مقاومة هذا النوع من الخرسانة للكسر . وتزيد موصليتها للحرارة مع زيادة كثافتها . كما يجب معالجتها للحد من امتصاصها للرطوبة .

ي. الزجاج الرغوي :

وهو من المواد الخاملة ويتكون من الزجاج الصافي الذي لا يحتوي على أي مواد رابطة بين جزيئاته وهو مصنف من نوع المواد العازلة ذات التركيب الخلوي وتصل كثافته إلى (140 كجم/م3) ، وتبلغ موصليته الحرارية إلى (5 وات/م.سْ) فقط عند درجة حرارة 20)ْس) ورغم احتوائه على مسامية عالية من الفراغات الهوائية إلا أنه يمتاز بمقاومة ميكانيكية عالية للكسر والشد والثني والقص وهو غير منفذ للماء وغير قابل للإحتراق ومجال ثباته الحراري هو بين (- 260ْ م) و (+430ْ م) .ويمكن استخدامه في الأماكن التي لا تزيد درجة حرارتها عن (250ْ م)

فوائد العزل الحراري

.1 ترشيد استهلاك الطاقة الكهربائية أثناء عمليات التبريد والتدفئة ، بنسب قد تصل إلى 30 - 40 % .
.2ترشيد استهلاك الوقود المستخدم في التدفئة، بنسبة قد تصل إلى حوالي: 50-60%، وما يترتب على ذلك
.3حماية العناصر الإنشائية للمبنى والمحافظة على الأثاث من تغيرات دراجات الحرارة
.4 رفع مستوى الراحة والسلامة الصحية لساكني المبنى .
.5 تخفيض تكاليف شراء أجهزة التكييف والتدفئة من خلال تقليل سعتها .
.6 التقليل من التلوث البيئي والانبعاث الحراري والضجيج .

الشروط الواجب توافرها في العزل الحراري

.1 أن تكون المادة العازلة ذات معامل توصيل حراري منخفض
.2 أن تكون على درجة عالية في مقاومتها لنفاذ الماء وبخار الماء .
.3 أن تكون على درجة عالية في مقاومتها للإشعاع الحراري .
.4 أن تكون على درجة عالية في مقاومتها للاجتهادات الناتجة عن الفروقات الكبيرة في درجات الحرارة التي تؤدي إلى التمدد والانكماش المتبادل والمستمر الذي يتسبب في فقد بعض الخواص الميكانيكية الهامة لمادة العزل الحراري .
.5 أن تكون ذات خواص ميكانيكية جيدة كارتفاع معامل المقاومة الانضغاطية ومعامل المقاومة للكسر .
.6 أن تكون مقاومة للحريق .
7. ألا ينتج عنها أضرار صحية ، وأن تكون مقاومة للبكتيريا والعفن وغير قابلة لنمو الحشرات فيها .
.8 أن تكون ثابتة الأبعاد على المدى الطويل ، قليلة القابلية للتمدد أو التقلص تحت تأثير العوامل الجوية والمناخية المحيطة .
.9 أن تكون مقاومة للتفاعلات والتغيرات الكيميائية .
.10 أن تكون سهلة التركيب .
11. أن تكون مطابقة للمواصفات القياسية السعودية أو الخليجية .

طرق للعزل الحراري:

.1 يتم تنعيم الأسطح المطلوب عـزلها ويتم ملأ جميع الحفر وإزالة جميع التنوءات
.2 تدهن الأسطح بطبقة من مادة إسفلتية تساعـد عـلى التصاق العـازل بالسطح .
.3 يتم لصق لفائف العـازل عـلى الأسطح بالحرارة والحرص على أن يتم تركيب العازل على العازل الذي بجانبه بمسافة لا تقل عن 10 سم .
.4 يراعي أن يرتفع العازل على دروة السطح بحوالي 25 سم ويتم تغطيته بالنعلة
.5 يتم حماية العازل بوضع طبقة من المونة الإسمنتية بسماكة لا تقل عن 2 سم
.6 يتم اختبار العازل وذلك بملء السطح بالماء وبعمق لا يقل عن 15سم ويترك مدة 48 ساعة

الخاتمة

من فوائد العزل الحراري بأنه يخفض من استهلاك الطاقة الكهربائية حتى 40% خلال عملية التبريد داخل المبنى ، و يزيد من مستوى الراحة لسكان المبنى و يؤمن جواً لطيفاً داخله ، ويخفض سعة أجهزة التكييف و الموصلات الكهربائية المستخدمة بالمبنى الأمر الذي يساهم في خفض تكاليف و قيمة بند الأعمال الكهروميكانيكية

التوصيات

من رأي بأن العزل

لك الشكر والتقدير علي الموضوع القيم

بارك الله فيك

جزاك الله خيراً

الاخ الكريم احمد اشكرك علي مرورك السريع واساله لنا ولكم التوفيق
ماسالتني الحاصل شنو عن هذه المواضيع
سوف اخبرك عندما اتي الي المنزل
ولة اقولك هذه الايام عملي كله عن الريفراكتوري
ولذلك كان النقل والمجاهده