أولا: العزل الحراري .

ثانيا: العزل الصوتي.

ثالثا : العزل الصوتي والحراري.

رابعا: العزل الرطوبي.

أولا: العزل الحراري :

وهي تلك المواد أو تشكيلة المواد التي إذا استخدمت بطريقة مناسبة يمكن أن تمنع أو تقلل انتقال الحرارة بوسائل الانتقال الحراري المختلفة (التوصيل - الحمل - الاشعاع) مـن الخارج إلى الداخل أو العكس سواء كانت درجة الحرارة مرتفعة أو منخفضة، وفائدة العزل الحراري انـه يـوفـر المبنى المعزول مـن الحـرارة الطاقة المبذولة لتسخينه أو لتبريده، كذلك يجعل درجة الحرارة الداخلية للمبنى

متساوية وغير متقلية ولجعل عملية العزل الحراري للمبنى اقتصادية يجب اختيار. العوامل الأتية بدقة:

- تكاليف المواد العازلة.

- تكاليف العمالة التي ستقوم بتركيب

- كمية توفير الطاقة للمبنى نتيجة تأثير العازل بعد تركيبه.

- تكاليف صيانة المواد العازلة.

1. التوصيل الحراري Conduction ويتم بانتقال الحرارة خلال المادة من الوجه البارد بمعدل ثابت ولا يمكن أن ترتفع درجة الحرارة للوجـه البـارد أكثـر مـن المصدر الأساسي له والقدرة على التوصيل ترجع سرعة انتقال الحرارة خلال المادة فمثلا انتقال الحرارة خلال الحديد عالية إذا ما قورنت بمادة عازلة مثل الصوف المعدني أو الفلين

2. الحمل الحراري Convection ويتم بانتقال الحرارة بواسطة الهواء المحيط بها حيث تنتقل جزيئات الغاز أو السائل من المناطق الساخنة إلى الناطق الباردة حاملة الطاقة الحرارية معها وبتصادم الجزيئات الباردة والساخنة تنتشر الحرارة خلال المادة في الحمل الطبيعي فالجزيئات الساخنة تقل كثافتها تصعد إلى أعلى ويحل محلها الجزيئات الباردة التي كثافتها أكبر وبذلك تتكون تيارات الحمل المعروفة بجانب ذلك يوجد الحمل القسري الذي يتأثر بحركة الهواء داخل المبنى

3. الاشعاع الحراري Radiation ويتم بانتقال الحرارة بالإشعاع الذي لا يتطلب وسيط أو حركة هواء وهي الطريقة التي تنتقل بها حرارة الشمس إلى الأرض فتجد أن الحرارة تنتقل من المصدر الساخن إلى المكان الأقل برودة كما تلاحظ أن الأسطح العاكسة كمثل الرفـائق المعدنية تعكس الاشعاعات الحرارية وتقلل من امتصاص الحرارة للأسطح المشيدة عليها، وللحـد مـن انتقـال هـذه الحرارة يجب عزل المباني بغرض حمايتها من الحرارة المفقودة في فصل الشتاء والحرارة المكتسبة في فصل الصيف فنجد أن حوالي 25% من الحرارة المكتسبة تتسرب خلال الشقوق وفتحات الشبابيك وأبواب المبنى وأن حوالي 25% أخرى تتسرب خلال الزجاج أما باقي الحرارة وهي حوالي 50% فتتسرب مباشرة خلال أسقف وحوائط المبنى، ويتم انتقال الحرارة أساسا - حوائط المبنى بطريقة التوصيل الحراري وتعتمد كمية انتقال الحرارة على فرق درجات الحرارة بين سطحي الحائط وسمك الحائط ومساحة الأسطح المعرضة للحرارة والفترة الزمنية للمسار الحراري ومعدل التوصيل الحراري للمادة.

العوامل المؤثرة في مسار الحرارة:

يعتبر الحمل الحراري الاشعاعي من أهم الطرق في نقل الحرارة خلال مواد البناء ففي داخل المباني نجد كمية هائلة من الهواء المتحرك يتم نقل حرارته خلال مـواد البناء بطريقـة الحمـل الحـراري بالإضافة إلى الأسطح المصقولة والظاهرة لحوائط مواد البناء تعكس الحرارة الآتية من أشعة الشمس بطريقة الإشعاع الحراري وعلى ذلك نجد أن العوامل التالية تلعب دورا هاما في مسار الحرارة من خارج المبنى إلى داخله:

1. قدرة توصيل مادة الأسطح العرضة للخارج للحرارة مثل الحوائط والأسقف والأرضيات.....إلخ .

2. فرق درجات الحرارة المعرض لها وجهي الحائط الخارجي والداخلي

3. مساحة الحوائط الخارجية للمبنى

4. المساحة الكلية المغطاة بالأبواب والشبابيك وكمية الحرارة التي تهرب من طلال شقوق الأبواب والشبابيك بالمقارنة إلى الحائط العادي .

5 معدل حركة الهواء داخل المكان المعلق - المبنى

6. معدل التغيير الهوائي داخل المبنى.

يمكن تقسيم المواد العازلة بصورة أساسية كما يلي:

مواد عازلـة غـير عضـوية تتركـب مـن اليـاف أو خلايـا كالزجـاج والاسبستوس والصوف الصخري وسبلكات الكاليسوم والبيرلايت والفيرميكيرلايت.

مواد عازلة عضوية لبنية، مثل القطن وأصـواف الحيوانات والقصب أو خلوية مثل الفلين والمطاط الرغوي أو البولي ستايرين أو البولي يورثين.

مواد عازلة معدنية: كرقائق الألمنيوم والتصدير العاكسة

خصائص مواد العزل الحراري :

بالنظر الى متطلبات التصميم فـإن اختيـار مـادة عازلة معينـة يستلزم بالاضافة الى معرفة الخاصية الحرارية، معرفة الخصائص الثانوية الأخرى للمادة كامتصاص الماء والاحتراق والصلابة.. الخ.

الخصائص الحرارية والمقصود منها قدرة المادة على العزل الحراري وعادة ما تقاس بمعامل التوصيل الحراري فكلمـا قـل معامل التوصيل دل ذلك على زيادة مقاومة المادة للانتقال الحراري، فالمقاومة الحرارية تتناسب تناسبا عكسيا مع معامل التوصيل الحراري خلال المادة العازلـة يـتـم عـادة بواسطة جميع وسائل الانتقال المختلفة (التوصيل والحمل والاشعاع).

أمـا المـواد العاكسـة فـهـي لـقـدرتها العاليـة علـى رد الاشعاعات والموجـات الحرارية تعتبر مـواد فعالة في العزل الحراري بشرط أن تقابل فراغا هوائيا وتزيد قدرة هذه المواد على العزل بزيادة لمعانها وصقالتها. وغالبا ما تكون المادة العازلة متكاملة مع الجدران والأسقف ولذا فلمعرفة المقاومة الكلية للانتقال الحراري لابد من جمع المقاومات المختلفة لطبقات الحائط أو السقف بما فيها مقاومة الطبقة الهوائية الملاصقة للأسطح الداخلية أو الخارجية.

وجمع هذه المقاومات يشابه تماما جمع المقاومات الكهربائية، فهي إما أن تكون على التوازي أو التسلسل ويعتمد هذا على تركيبة المواد في الحائط أو في السقف. وإضافة الى مـا ذكـر مـن خصائص حراريـة فـإن هناك خصائص أخـرى الحرارة النوعية والسعة الحرارية ومعامل التمدد والانتشار والتي لابد من معرفتها لكل مادة عازلة.

الخصائص الميكانيكيـة: بعـض المواد العازلة تتميز بمتانـة وقـدرة علـى التحميل، ولهذا فيمكن أحيانا استخدامها للمساهمة في دعم وتحميل المبنى وذلك إضافة الى هدفها الأساسي وهو العزل الحراري، ولهذا ينظر الى قوة تحمل الضغط والشد والقص..الخ .

الامتصاص :

وجود الماء بصورة رطبة أو سائلة أو صلبة في المادة العازلـة يـقـلـل مـن قيـمـة العزل الحراري للمادة أو يقلل المقاومة الحرارية، كما أنه قد يساهم * إتلاف المادة بصورة سريعة، وتأثير الرطوبة على المادة يعتمد على خصائص المادة من حيث قدرتها على الامتصاص والنفاذ، كما يعتمد على الأجواء المناخية المحيطة بها كدرجة الحرارة ونسبة الرطوبة.. الخ . اما الخصائص التي يقـاس بـهـا مـدى تأثير المادة بالرطوبة فهي الامتصاص والنفاذية.

الأمان والصحة البعض المواد العازلة خصائص معينة منهـا مـا قـد يعـرض الإنسان للخطـر سـواء وقـت التخزين أو أثناء النقل أو التركيب أو خلال فترة الاستعمال فقـد تتسبب في إحـداث عاهـات في جسم الإنسان، دائـمـة أو مؤقتـة كالجروح والبثور والتسمم والالتهابات الرئوية أو الحساسية في الجلد والعينين مما يستوجب أهمية معرفة التركيب الكيميائي للمادة العازلة، كذلك صـفاتها الفيزيائية الأخرى من حيث قابليتها للاحتراق والتسامي.

الصوت: بعض المواد العازلة للحرارة قد تستخدم لتحقيق بعض المتطلبات الصوتية كامتصاص الصـوت وتشتيته وامتصاص الاهتزازات لـذا فـإن معرفة الخصائص المرتبطة بهذا الجانب قد يفي بتحقيق هدفين بوسيلة واحدة.

إضافة الى ما سبق من خصائص فإن هناك خصائص قد تكون ضرورية عند اختيار المادة العازلة المناسبة كمعرفة الكثافة والقدرة على مقاومة الانكماش وامكانية الاستعمال وانتظام الأبعاد ومقاومة التفاعلات الكيميائية والمقاسات والسماكات المتوفرة..الخ ، إضافة لكل ما سبق يلعب العامل الاقتصادي أخيرا دورا هاما لا اتخاذ القرار، في سعر المادة العازلة له أثر كبير عند الاختيار.

ما هو القدر المناسب من المادة العازلة: يتم عادة اختيار نوعية المادة العازلة بالموازنة بين تكلفتها الاقتصادية ومدى تحقيقها للمتطلبات الرئيسية والثانوية ولكن هذا الاختيار لا يعـني عن السعي الى تحديد السماكة المناسبة من المادة المختارة، يمكن تقسيم المباني من حيث نوعية وطريقة الاكتساب الحراري الرئيسي الى نوعين :

1 مباني معظم اكتسابها للحرارة يأتي من خلال القشرة أو الغلاف الخارجي للمبنى بمعنى أن متطلبات التبريد والتدفئة تتناسب بصورة تقريبية مع الفرق بين درجة الحرارة الداخلية والخارجية. وتقع المساكن والمخازن عادة في هذا القسم نظرا لأن الحرارة المكتسبة من الخارج تفوق بكثير الحرارة الناتجة عن النشاطات المختلفة داخلها. ففـي هـذه المبـانـي فـإن زيادة العزل الحراري في الغلاف الخارجي للمبنى سيؤدي بالضرورة إلى تقليل مقدار الحرارة المكتسبة أو المفقودة وهذا بالتالي يؤدي الى تقليل الطاقة اللازمة لإزالـة مـا يكتسب أو تعويض ما يفقد، ولتحديد السمك الأمثل للمادة العازلة في المبانـي مـن هـذا النوع فإن الضابط الأساسي لهذا التحديد هـو مـقـدار التكلفة الكليـة وهـي

تساوي مجموع تكلفة المادة العازلة وتكلفة الطاقة اللازمة لتكييف المبنى.

2. مبـانـي اكتسابها الرئيسي للحرارة يـأتـي مـن داخلـهـا وهـذه المبـانـي يـكـون الاكتساب الرئيسي للحرارة فيها نتيجة للنشاطات المقامة داخلها كالمصانع أو نتيجة لضخامة عدد المستخدمين أو للحرارة الناتجة عن الاضاءة الصناعية كالمكاتب ونحوها ، ففي مثل هذه المباني ولأن معظم الاكتساب لا يتأثر بشكل أساسي بالظروف الجوية الخارجية فإن زيادة سمك الطبقة العازلة لا يؤدي بالضرورة إلى تقليل تكلفة الطاقـة بـل قـد يـؤدي إلى زيادتهـا فضلا عـن زيـادة التكلفة الكليـة، فزيادة سمك الطبقة العازلـة يـؤدي إلى احتباس الحرارة المكتسبة في الداخل من تراكمها فتزيد أحمال التبريد بصورة واضحة، لذا فالمبانـي مـن هـذا النوع تحتاج إلى دراسة مستفيضة بواسطة الحاسب الألي لتحديد سلوك المبنى الحراري على مدار العام باستخدام سماكات مختلفة من المادة العازلة ومن ثم الوصول الى السمك الأمثل.