صرفه جويي انرژي و پلهاي حرارتي در عايقكاري حرارتي مسكن

خلاصه:

در اين نوشتار به مبحث عايقبندي و پلهاي حرارتي اشاره گرديده و بعضي از جزئيات اجرايي مورد نياز جهت رفع پلهاي حرارتي در مسكن ارئه گرديده است. جزئيات اجرايي ارائه شده با توجه به مصالح و امكانات موجود در نظر گرفته شده كه لزوم توجه به تكنولوژيها و مصالح ساختماني جديد را باعث مي شود. ارائه مطالب ، بيشتر جنبه راهنمايي داشته و براي هر طراحي نياز است مهندس طراح با توجه به موقعيت و مصالح موجود جزئيات اجرايي مناسبي را ارائه دهد.

كليد واژه ها:

ساختمان ، كاربري ساختمان ، عايقكاري حرارتي ، اينرسي حرارتي ، پلهاي حرارتي.

مقدمه: با وجود اينكه انرژي در كشور ما نه به قيمت واقعي ، بلكه ارزانتر از آن عرضه مي شود، اما به هر حال مشكل محدوديت منابع انرژي در دسترس ،كم و بيش براي كليه كشورها ، اعم از صنعتي و توسعه يافته و يا در حال توسعه ، مشترك است.

با توجه به اين موضوع هر اقدامي كه در جهت ارتقا كيفيت ساختمانهاي مختلف (اعم از مجتمع هاي مسكوني ، مدارس ، ادارات ، رستوران ها ، فروشگاه ها ، مراكز ورزشي ، هتل ها و...) از ديدگاه تبادل حرارتي صورت گيرد، به صرفه جويي قابل توجهي در مصرف كل انرژي منتهي مي شود.

به هر حال قسمت بزرگي از تلفات گرمايشي و سرمايشي ساختمان از طريق سقف ها ، ديوارها ، شيشه ها و كف صورت مي گيرد و از اين جهت اقداماتي درجهت عايقكاري اين قسمتها از موثرترين و مهمترين راههاي صرفه جويي خواهد بود .

شايد سنگ بناي تحول در صنعت ساختمان سازي از نظر رعايت ضوابط فني براي صرفه جويي در مصرف انرژي در ساختمان ها باشد. اين اقدام مهم در سال 1370 براي نخستين بار در كشور با تدوين ضوابط فني براي پوسته ساختمان (به نام مبحث 19 مقررات ملي ساختمان)آغاز شد.

عايقكاري حرارتي :

منظور از عايقكاري حرارتي استفاده از عايقهاي حرارتي به منظور محدود كردن ميزان انتقال حرارت در اجزاي ساختماني مي باشد.

عايقهاي حرارتي متداول عبارتند: 1 عايق پليمري (عايق ساخته شده از مشتاقات نفتي مانند پلي استايرن ،پلي اورتان و...) 2 عايق معدني (عايق ساخته شده از الياف معدني مانند پشم سنگ ،پشم شيشه و...)

عايقكاري حرارتي از داخل ،خارج و يا به صورت لايه اي در ميان عناصر ساختماني اجرا مي شود. عايقكاري از داخل براي به حداقل رساندن اينرسي حرارتي ساختمان انجام مي شود و به عنوان مثال براي ساختمانهاي با استفاده منقطع مناسب مي باشد. عايقكاري از خارج اينرسي حرارتي را به حداكثر مي رساند و باعث مي شود كه نوسان هاي دماي داخلي ساختمان ها با استفاده مداوم مناسب است.

در ويرايش جديد مبحث 19 علاوه بر تاكيد بر امكانات موجود كشور در زمينه دانش فني و مصالح در دسترس ، اساس تصميم گيريها بر طبقه بندي ساختمانها استوار است. ساختمانها از نظر نوع كاربردي به چهار گروه ، مناطق مختلف كشور از نظر سطح نياز انرژي گرمايي سرمايي سالانه ، به سه گروه و مجددا ساختمانها از نظر سطح زير بناي مفيد به دو گروه تقسيم مي گردند . همچنين شهر ها در اين مبحث به دو گونه و بالاخره ساختمان ها از نظر ميزان صرفه جويي در مصرف انرژي به چهار گروه تقسيم بندي مي شوند. البته تقسيم بندي و گونه بندي هاي متنوع ديگري هم براي ساختمانها در نظر گرفته مي شود كه در اينجا مجال اشاره كردن بدانها نيست.

طراحي بر روي يك قطعه زمين مشخص ، عواملي چون مواد و مصالح تشكيل دهنده ي پوسته خارجي ساختمان ، ميزان نشت هوا از درزها و بازشو هاي پوسته ي خارجي ،نسبت سطح پوسته ي خارجي ساختمان به حجم فضاي مفيد ، نسبت سطح بام به سطح مفيد ساختمان ، نسبت سطح بازشو ها در پوسته ي خارجي ، جهت جغرافيايي استقرار ساختمان ، خصوصيات جذب تشعشع سطوح خارجي ساختمان و استفاده از سيستم هاي غير فعال خورشيدي (پنجره آفتابي ، ديوار آفتابي ، گلخانه ،سقفهاي آفتابي ، سايبانهاي افقي و عمودي ، سايه درختان ،بادگير ها ،گرماي زمين ،حياط ،زيرزمين ) و از سيستم هاي فعال خورشيدي (بر كاهش ميزان نياز به گرمايش و سرمايش و جلوگيري از هدر رفتن گرما و سرماي توليد شده موثرند.

بر مبناي مبحث 19 مقررات ملي ساختمان حداكثر ضريب انتقال حرارتي پوسته خارجي به شرح زير گروه بندي شده است:

1-    ساختمانهاي با صرفه جويي انرژي زياد وحداكثر ضريب انتقال حرارتي :k= 0/7[w/m2k]

2-    ساختمانهاي باصرفه جويي انرژي زياد و حداكثر ضريب انتقال حرارتي: k= 1/2[w/m2k]

3-    ساختمانهاي با صرفه جويي انرژي كم و حداكثر ضريب انتقال حرارتي: k= 1/4[w/m2k]

پلهاي حرارتي:

پلهاي حرارتي در محلهايي ايجاد مي شوند كه تداوم و يكپارچه گي پوسته عايق ساختمانها به هر دليلي از بين مي رود. توضيح اينكه اتلاف حرارتي در محل پل حرارتي بيش از اتلاف حرارتي سطوح اطراف مي باشد. معمولا اطراف بازشو ها مثلا در محل نعل درگاه ها، چهارچوبهاي دروپنجره و كف پنجره ها و همچنين در محل اتصال ديوار به سقف يا بام ، ديوار به كف و در محلهايي كه ديوارهاي داخلي از پوسته ساختماني بيرون مي زند. پل حرارتي باعث ايجاد مسيري جهت انتقال حرارت به هواي خارج مي شود در طراحي ساختمان بايد پلهاي حرارتي شناسايي شده و در اين نقاط طراح جزئيات اجرايي ساختمان را بررسي نمايد تا راه حلهاي حذف پل هاي حرارتي يا كاهش اثر آنرا بيايد. براي جلوگيري از بروز اين مشكلات ، بايد تداوم و يكپارچگي پوسته عايق ساختمان برقرار شده و عامل ايجاد كننده پل حرارتي به طريقي حذف يا محدود گردد در صورتيكه امكان تامين تداوم پوسته عايق وجود نداشته باشد، عايق حرارتي را به نحوي مستقر مي سازند تا مسير و جريان گرما حتي المقدور طولاني تر گردد.

نتيجه گيري:

با توجه به مطالب بالا چنين به نظر مي رسد كه بدليل ضرورت صرفه جويي در مصرف انرژي در طراحي ساختمان و انتخاب مصالح و جزئيات اجرايي مورد استفاده مي بايستي عايقبندي حرارتي مناسب بستگي به شرايط اقليمي و محل استقرار ساختمان مورد نظر دارد. در طراحي بايد به پلهاي ايجاد شده دقت لازم را داشت و راه حل هاي فني مناسب را طراحي كرد. بنابراين لزوم توجه به پلهاي حرارتي از اركان اساسي در صرفه جويي انرژي محسوب مي گردد.

پي نوشت ها:

External envelope، كليه سطوح پيراموني ساختمان اعم از ديوارها كفها بازشوها و نظاير آن كه از يك طرف با فضاي خارج و از طرف ديگر با فضاي كنترل شده داخل ساختمان در ارتباط هستند.

Thermal insulation

Syuthetic insulation material

Mineral wool insulation material

Therminal inertia. قابليت كلي پوسته و ديوارهاي داخلي در ذخيره رساندن انرپي (با جذب آن) و باز پس دادن آن (در صورت لزوم) براي به حداقل رساندن نوسانهاي دما و بارحرارتي و برودتي در فضا هاي كنترل شده ساختمان. اينرسي حرارتي كلي ساختمان برابر است با وزن كل ديوارها ، كفها و سقفهاي داخلي و بخشي از لايه هاي پوسته خارجي كه بين عايق حرارتي و فضاي كنترل شده قرار گرفته است ،تقسيم بر مساحت مفيد فضاهاي كنترل شده ساختمان.

مدارس ،ساختمانهاي اداري و...

پايان

منبع : ماهنامه راه و ساختمان