عزل حراري

العزل الحراري يشير إلى جميع نظم العوازل والعمليات التي تُحد من التبادل الحراري بين حجرات ذات درجة حرارة مختلفة. العزل الحراري في المباني يُصمم أساسا لاحتواء الحرارة داخل المباني في البلاد الباردة، ومنع دخول الحرارة إلى المبنى في البلاد الدافئة.
ويتم ذلك العزل الحراري باستخدام مواد لها خواص عازلة للحرارة بحيث تساعد على الحد من تسرب وانتقال الحرارة من خارج المبنى إلى داخله صيفاً، ومن داخله إلى خارجه شتاءً. تحقق طرق البناء المتوافق كفاءة عالية في العزل الحراري مثل التربة المدكوكة والأكياس الرملية والصوف

العزل الحراري

هو منع أو الحد من انتقال الحرارة بين الأجسام عن طريق الاتصال الحراري
أو في نطاق الانبعاث الإشعاعي. نقل الحرارة هو انتقال الطاقة الحرارية بين
الأجسام من خلال الاختلاف في درجات الحرارة لهذه الاجسام ,حيث أن من المعروف
ان الحرارة تعدّ شكل من اشكال الطاقة.ان الوسيلة لوقف الانبعاث الحراري
هو معالجتها بطرق عدة سنذكرها فيما بعد، بالإضافة إلى اختيار مواد ذات
سعة حرارية مناسبة تعتمد على عدة عوامل.
التدفق الحراري ناتج بشكل أساسي من اتصال الاجسام مع بعضها البعض من خلال
الاختلاف في درجات الحرارة. العزل الحراري يوفر وسيلة للحفاظ على التدرج
في درجة الحرارة، من خلال توفير منطقة تكون معزولة والتي يتم فيها تخفيض
تدفق الحرارة أو ينعكس الاشعاع الحراري بدلا من امتصاصه.
في المباني المواد العازلة يتم تحديدها من خلال كمية مقاسة للقدرة العزلية
وتسمى انتقالية حرارية.
على نطاق الهندسة الحرارية لأنظمة العزل للأفران، والمفاعلات، والأفران،
والتوصيل الحراري (thermal conductivity (K)، (specific heat (C)
كثافة المنتج والحرارة النوعية هي خصائص المنتجات الرئيسية، والتي تؤثر على
كفاءة العزل الحراري.
انخفاض الموصلية الحراري (thermal conductivity) (K) هو مشابه لارتفاع
القدرة العازلة (insulating capability) (R)، والسليكا والسيراميك (عزل
الألياف) هي أفضل العوازل أداء للتطبيقات ما بين 200 درجة مئوية و 2000
درجة مئوية. ألياف الزركونيا لديها أدنى توصيل حراري لجميع منتجات
الألياف السيراميكة وتستخدم في تطبيقات إلى ما يصل إلى 2000 درجة مئوية.

الملابس

يتم اختيار الملابس للحفاظ على درجة حرارة جسم الإنسان.
لتعويض الحرارة العالية المحيطة، يجب تمكين الملابس من السماح للعرق من الخروج (التبريد عن طريق التبخر). عندما يتوقع ارتفاع درجات الحرارة أو
عند ممارسة التمارين الجسدية، يتصاعد من خلال النسيج يخلق حركة التيارات
الهوائية وبذلك تتم عملية التبريد. هناك طبقة من النسيج يعزل قليلا ويبقي
درجات حرارة الجلد أكثر برودة من ذلك.
لمكافحة البرد والرطوبة ابقاء الجلد رطبا بينما لا يزال من الضروري وضع
عدة طبقات من مواد ذات خواص مختلفة ضرورية لتحقيق هذا الهدف في وقت واحد
بحيث تكون مطابقة لإنتاج المرء الحرارة الداخلية ولكمية الحرارة المفقودة
التي تحدث. والمفتاح هو طبقات لأغراض مختلفة، مثل فقدان حراري يحدث نتيجة
للإشعاع، وطاقة الرياح والحرارة في الفضاء وموصل ضعيف. وهذا الأخير هو
الأكثر وضوحا في مجال الأحذية حيث عزل ضد فقدان الحرارة .

العزل الحراري

يمكن تقسيم التبادل الحراري بين المبنى والخارج إلى ثلاثة أنواع هي : *
الحرارة التي تخترق الجدران والأسقف. * الحرارة التي
تخترق النوافذ. * الحرارة التي تنتقل عبر فتحات التهوية
الطبيعية. وتقدر كمية الحرارة التي تخترق الجدران والأسقف في أيام الصيف
بنسبة 60 –70% وأما البقية فتأتي من النوافذ وفتحات التهوية. ويعمل
تكييف هواء على خفض درجة حرارة البيت أو المبنى لكي يشعر القاطنون
بالراحة والانسجام. وتقدر نسبة الطاقة
الكهربائيةالمستهلكة 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 إلى الداخل وتحقيق المسكن
الوظيفي الملائم وتقليل التكلفة.

خصائص مواد العزل الحراري

يستلزم اختيار مادة عازلة معنية معرفة خصائصها الحرارية وخصائصها الأخرى كامتصاص الماء وقابليتها للاحتراق، وصلابتها..الخ.

الخصائص الحرارية

هي قدرة المادة على العزل الحراري، ويتم قياس هذه القدرة عادة بمعامل التوصيل الحراري، فكلما قل معامل التوصيل الحراري كلما زادت مقاومة المادة لنقل الحرارة والعكس صحيح، ويتضح من ذلك أن المقاومة الحرارية تتناسب عكسياً مع معامل التوصيل الحراري. ويتم انتقال الحرارة خلال المادة العازلة الصلبة بالتوصيل. ويلاحظ أن المواد العاكسة تعدّ مواداً فعالة في العزل الحراري لقدرتها العالية على رد الإشعاعات والموجات الحرارية. وتزداد قدرة هذه المواد على العزل بزيادة لمعانها وصقلها، وغالباً ما تكون المادة العازلة متكاملة مع الجدران والأسقف. ولمعرفة المقاومة الكلية للانتقال الحراري لا بد من جمع المقاومات المختلفة لطبقات الحائط أو السقف بما فيها مقاومة (نفاذية) الطبقة الهوائية الملاصقة للأسطح الداخلية والخارجية. وجمع هذه المقاومات يشبه تماماً جمع المقاومات الكهربائية، فهي إما أن تكون على التوازي أو التوالي، ويعتمد هذا على موضع المواد في الحائط أو السقف. وإضافة لما ذكر من خواص حرارية فإن هناك خواص أخرى كالحرارة النوعية والسعة الحرارية ومعامل التمدد الحراري والانتشار والتي يلزم معرفتها لكل مادة عازلة.

اللباد

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