من أمثلة العوازل الحرارية
هناك أنواع متعددة من العوازل الحرارية، مثل الزجاج ورغوة البوليسترين والماء والصوف المعدني والبلاستيك. سنقدم لكم في هذه المقالة كل ما يتعلق بالعوازل الحرارية.
العزل الحراري
العزل الحراري هو عملية تقليل تبادل الحرارة ونقلها بين الأجسام المختلفة، وسنتذكر الدول الرئيسية التي استفادت من هذه الخاصية من خلال النقاط التالية.
- يتم استخدام هذه الخاصية في المباني، حيث قررت المملكة العربية السعودية تطبيق العزل الحراري على جميع المباني الجديدة التي تنشأ داخل المملكة.
- وبناء على ذلك، تتجلى فوائد العزل الحراري في المملكة العربية السعودية، وتشمل الاحتفاظ بالطاقة والمباني، نظرا لاستخدام الطاقة المرتفع داخل مباني المملكة، مثل استخدام أجهزة التبريد والتكييف، التي تشكل أكثر من 66٪ من الطاقة المستخدمة.
مزايا استخدام العزل الحراري
العزل الحراري يوفر العديد من الفوائد في تقليل استهلاك الكهرباء، مما يساهم في توفير مسكن مريح للأفراد. سنستعرض لكم أهم مزايا العزل الحراري في النقاط التالية.
- تخفيض استهلاك الطاقة الكهربائية المستخدمة في المباني بنسبة تصل إلى 40%.
- توفير الطاقة التي تنتج عن تشغيل أجهزة التبريد والتكييف، حيث أثبتت التجارب العلمية أن أهم ميزات مواد العزل الحراري هي الاحتفاظ بدرجة الحرارة المناسبة في المباني لفترات طويلة.
- الحفاظ على صحة وسلامة المبنى من تقلبات الطقس اليومية والليلية، حيث يقوم العزل الحراري بتقليل الحرارة الشديدة نتيجة لأشعة الشمس وكذلك البرودة الشديدة في الليل، مما يؤدي إلى ظهور الشقوق على جدران المباني.
- يؤثر بشكل إيجابي على الصحة النفسية للإنسان، حيث يقلل من استخدام أجهزة التكييف التي تسبب الإزعاج والضوضاء عند تشغيلها.
مواد العزل الحراري
هناك مجموعة متنوعة من المواد المستخدمة في العزل الحراري، وتختلف في الخواص والمميزات، ويمكنك اختيار المادة المناسبة وفقا لظروف التركيب، وسنقدم لكم أهم أنواع مواد العزل الحراري في الفقرات التالية.
الألياف الزجاجية
تعد الألياف الزجاجية من أبرز أنواع العزل الحراري المستخدمة في العصر الحديث
- الألياف الزجاجية هي نسيج فعال جدا مصنوع من خيوط زجاجية رفيعة جدا، ويتم تحويلها إلى مواد عازلة للحرارة، بالإضافة إلى قدرتها على تقليل انتقال الحرارة.
- يحذر الأطباء الأفراد من استخدام الألياف الزجاجية من خلال ارتداء معدات السلامة المناسبة، لتجنب الحوادث الناتجة عن تركيب الألياف الزجاجية.
- بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن تجاهل الأضرار التي تحدث بسبب استخدام الألياف الزجاجية كمادة عازلة حرارية؛ حيث يمكن أن تسبب أضرارا في العين والرئتين والجلد.
- وبخاصة أن خطورة استخدام الألياف الزجاجية تعود إلى المواد المستخدمة في صنعها، وهي السيليكون ومسحوق الزجاج وشظايا الزجاج الصغيرة.
السليلوز
يهتم الكثير بالاستخدام المستدام، والسبب وراء ذلك هو أنه من بين أكثر المواد العازلة صديقة للبيئة، فهي مصنوعة من الورق المقوى القابل لإعادة التدوير بالإضافة إلى مواد أخرى.
- يتميز السليلوز بتقليل الخسائر الناتجة عن الحرائق بسبب المسافات الضيقة بين جزيئاته، ولا يحتوي على الأكسجين، مما يساعد على تقليل احتمالية الاشتعال.
- أثبتت الدراسات الحديثة أن السليلوز هي واحدة من أكثر المواد العازلة للحرارة مقاومة للحريق، بالإضافة إلى أنها ذات سعر منخفض.
- وبالرغم من ذلك، فإن مادة السليلوز تحتوي على بعض الجوانب السلبية، لذا يجب أن يتم تركيب هذا النوع بواسطة متخصصين في استخدامه وهو أمر صعب نسبيا
اللباد
يعد اللباد أحد أشكال المواد العازلة المستخدمة في المباني وسنتعرف على أهم مميزات المادة اللباد من خلال النقاط التالية.
- يتم وضع اللباد على الجدران الداخلية للمبنى، وفي بعض الأحيان يمكن استخدامه في عزل الأسطح.
- يمكن العثور على اللباد في الأسواق بشكل لفائف طويلة ذات سماكات متنوعة، وعادة ما تكون مغلفة بالورق أو الرقائق المعدنية، ويتم تجهيزها بإطار ليسهل حملها.
- يوجد اللباد المعدني الرقيق على أحد الوجوه فقط لفائف اللباد، والوجه الآخر مغلف بورق مغطى بالأسفلت أو البيتومين، وبناء على ذلك، يعمل اللباد العازل كحاجز للبخار أو الرطوبة
خصائص مواد العزل الحراري
يجب اختيار مادة عازلة حرارية مناسبة للتركيب، وذلك يعتمد على عدة عوامل مثل معرفة الخصائص الحرارية الخاصة بالمادة وصلابتها وقدرتها على الاحتراق، وكذلك قدرتها على امتصاص الماء.
الخصائص الحرارية
- عادة ما يتم نقل الحرارة في المادة العازلة عن طريق وسائل الانتقال المعروفة مثل التوصيل والحمل والإشعاع
- تعتمد فاعلية مواد العزل الحراري على قدرتها على تنعيم الموجات الحرارية والإشعاع، وتتزايد قوتها عن طريق تألقها وتجويفها.
- يتم قياس قدرة المادة على العزل الحراري من خلال معامل التوصيل الحراري، حيث تكون مقاومة المادة الفعالة عكسية تناسبية لمعامل التوصيل. وكلما قل معامل التوصيل، زادت مقاومة المادة العازلة.
- بالإضافة إلى ذلك، هناك خصائص أخرى يجب توافرها في المادة العازلة، مثل الحرارة النوعية والسعة الحرارية ومعامل التمدد والانتشار، ويجب معرفة جميع هذه الخصائص لتحديد المادة العازلة المناسبة
تطبيقات العزل الحراري
الملابس
- تتغير درجات الحرارة بتغير فصول السنة الأربعة، ويعد العزل الحراري أحد التطبيقات المهمة للتغلب على درجات الحرارة في فصلي الصيف والشتاء.
- الفرد يمكنه اختيار الملابس التي تساعده على الحفاظ على درجة حرارة جسمه، في فصل الشتاء يفضل استخدام الملابس الصوفية لمنع فقدان الحرارة الطبيعية للجسم وتأثير البرودة الشديدة.
- في فصل الصيف، يفضل ارتداء الملابس القطنية الخفيفة التي تسمح بتهوية الجسم وخروج العرق، وتمنح الجلد الانتعاش والبرودة في ظل ارتفاع درجات الحرارة.
عزل المباني
- يعتبر عزل المباني من أهم استخدامات خاصية العزل الحراري، حيث يوفر الكثير من الطاقة، وسنستعرض أهم فوائد العزل الحراري في المباني.
- يسهم عزل المباني في زيادة كفاءة استخدام الطاقة وتوفير الأموال التي تنفق عادة على شراء أجهزة التبريد والتكييف للحصول على درجة حرارة مريحة داخل المنزل أو في أي مكان يذهب إليه الفرد.
- توفر بيئة مريحة للأفراد، حيث تكون متساوية في جميع أجزاء المكان وتوفر توازنا في درجات الحرارة بين الأسقف الخارجية والجدران الداخلية للمبنى.
- يمكن فصل النوافذ في المناطق الباردة أو الحارة للحد من الإشعاع الحراري وتوفير كمية كبيرة من استهلاك الطاقة العالمي.