ندوة ”نحو بيئة أقل تلوثاً“ 22-11 - 2004 جمعية حفظ الطاقة واستدامة البيئة

1. تطبيقات العزل الحراري والمائيفي الأبنية ندوة ”نحو بيئة أقل تلوثاً“ 22-11 - 2004جمعية حفظ الطاقة واستدامة البيئة د0م. أيّوب أبو ديّة: رئيس جمعية حفظ الطاقة الأردنية ومديرمكتب هندسي استشاري، ص0 ب 830305 عمّـان 11183 الأردن E mail: Ayoub101@hotmail.com

2. العوامل الخارجية والداخلية المؤثرة في العزل الحراري • 1- العوامل الخارجية • أ- أمطار وثلوج (نفاذيــّة + ضغط شعري+تسرب+ انتشار) = فقدان المقاوميه الحرارية • * درجات حرارة خارجية متغيرة صيفاً شتاءً • * رطوبة نسبية في الجو • * البيئة (أشعة الشمس U.V، التظليل وكفاءَة التصميم المعماري، منسوب المياه الجوفية، الجغرافية والطبغرافية، مواد البناء، مستوى التصميم الحراري، .... إلخ). • 2- الرطوبة الداخلية • * منشأ بخار الماء • * ظاهرة التـّكاثف • * نمو العفن • وسائل التخلص من الرطوبة الداخلية • (1) العزل الحراري، الداخلي والخارجي • (2) التهوية , وخفض انتاج بخار الماء الداخلي • (3) رفع كفاءَة وسائل التدفئة وتحسين كفاءَة الجدران الخارجية (T.W.)

3. الرطوبة الخارجية: أمطار وثلوج (نفاذيّة) • نعومة الإسمنت0 • زيادة الترطيب (زيادة إماهة الإسمنت)0 • المعالجة بالبخار0 • الرج الجيد0 • نسبة الماء إلى الإسمنت (تخفيضها بإضافة مواد مميعة)0 • زيادة النفاذيّة تعني زيادة أضرار الصقيع وفشل العزل الحراري والمائي والتفكك والضعف في العناصر الإنشائية. • العزل المائي

4. الضغط الشعريCapillary attraction منسوب المياه الجوفية، نوعية التربة، مستوى التلوث وارتفاع نسبة الملوحة في الأراضي الزراعية، .... إلخ. • تنتقل الرطوبة في الأرض بفعل التجاذب الشعري Capillary Attraction لتصل إلى أساسات المنشأ وأرضياته وتستمر بالصعود عبر عناصر البناء الأرضية بفعل الضغط المسامي وعملية الانتشار Diffusion لتصل إلى داخل البناء. ومن الطبيعي أن تدخل الرطوبة إلى الأبنية عبر الوسائط الأخيرة وغيرها وذلك عندما تفتقر تلك الأبنية إلى وسائل رادعة للرطوبة في عناصرها الأرضية، كالأساسات والجدران والأعمدة والمدات الأرضية. ويؤدي عزل كافة العناصر الخرسانية المردومة تحت التربة إلى الحد من أضرار التشوه الظاهر في الصورة . وقد يستفحل الضرر إذا كان البناء قديماً وكانت التربة مالحة فيزداد صعود المياه في الشتاء وتبخرها في الصيف إلى تبلر الأملاح وتفتيتها لخرسانة الجدران كما نشاهد في الصورة.

5. طبقة مانعة لصعود الرطوبة من الأرض

6. الانتشار والتسرب • فيما يتعلق برطوبة الأرض، وبخاصة تلك الرطوبة التي تنجم عن تبخر المياه الجوفية أو تحركها في باطن الأرض، فإن أثرها يتحدد بعاملين رئيسين هما : بُعد منسوب سطح المياه الجوفية عن أرضية البناء؛ خواص التربة الواقعة فيما بينهما. • ويتحرك بخار الماء الذي تطلقه المياه الجوفية إلى أعلى مع التيارات الدافئة في الأرض الناجمة عن ارتفاع درجة حرارة باطن الأرض عما هي عليه في الخارج عند سطح الأرض وغالباً ما تكون درجة حرارة الأرض والتربة تحت البلاط في التسوية أو في الطابق الأرضي أقل من درجة حرارة الهواء الداخلي بعدة درجات. وينجم عن هذه الظاهرة حركة لبخار الماء من الأرض إلى الداخل عبر المدة الأرضية والبلاط، وبخاصة في فصل الشتاء. • كذلك يتحرك الماء في التربة نتيجة لعملية ارتحال الماء من طبقات التربة الدافئة إلى الطبقات الباردة التي تسمى بعملية الانتضاح الحراري Thermo-osmosis. لذلك، يتحرك الماء في صورتيه السائلة والغازية، على شكل بخار، إلى أعلى لينفذ عبر أرضيات الأبنية غير المعزولة إلى داخلها.

7. والحق أن صعود الرطوبة إلى داخل الأبنية بالانتشار عبر الأرضيات (المدات والبلاط) يتحقق عندما تكون درجة حرارة الهواء الداخلي أدنى من درجة حرارة التربة. ويحدث ذلك عادة في فصل الشتاء عندما تكون الأبنية مهجورة لفترة من الزمن أو عندما لا تكون وسائل التدفئة مستعملة؛ إذ تكون عند ذاك درجة حرارة الهواء في داخل البناء متدنية نسبة إلى درجة حرارة التربة، فتنتقل رطوبة التربة عبر الأرضيات إلى داخل البناء. وتلاحظ الظاهرة الأخيرة بجلاء في المستودعات الكبيرة غير المدفئة وغير المهوية بصورة جيدة، حيث تكون نسبة الرطوبة مرتفعة في داخلها. وإذا ما تم تغطية رقعة من بلاط أرضيات إحدى المستودعات في فصل الشتاء بغطاء من البوليثين polythene لفترة من الزمن، سيكون ملحوضاً تكاثف بخار الماء على السطح البوليثيني، المانع لتسرب بخار الماء من الداخل، نتيجة برودة سطحه الملامس للهواء الداخلي في المستودع نسبة إلى درجة حرارة الهواء المشبع ببخار الماء الصاعد من الأرض. وينبغي التنبه هنا إلى أن تهوية التسويات بصورة طبيعية هي مسألة صعبة في فصل الصيف بخاصة نتيجة تدني درجة حرارة الهواء الداخلي في التسوية مقارنة بدرجات الحرارة في الخارج.

8. 2- الرطوبة الداخلية • أضف إلى الغازات الكثيرة التي يتكون منها جو الكرة الأرضية، مثل الاكسجين والهيدروجين والنيتروجين وأكسيد الكربون وما إلى ذلك0 يحتوى هواء الأرض على الماء في صورته الغازية0 وتؤدي كمية معتدلة من بخار الماء في الهواء دوراً فاعلاً في تلطيف الجو وجعله مريحاً لحياة الإنسان؛ إذ تتراوح قيمة الرطوبة النسبية Relative Humidityالملائمة للإنسان ما بين 30% إلى 70%، حيث يشعر الإنسان بعد ذلك بضيق واضطراب0 (التعريف بالرطوبة النسبية)

9. منشأ بخار الماء الداخليعائلـة نمطيّة 1- عمليات التنفس وإفرازات العرق 5,320 كيلو غرام 2- استعمال المدافئ التي لا مداخن لها 10,972 كيلو غرام 3- أعمال الطهو 3,000 كيلو غرام 4- الاستحمام (مرتان أسبوعياً) والاغتسال 1,567 كيلو غرام وغسل الأواني 5- غسل الثياب 2,251 كيلو غرام 6- تجفيف الثياب 7,400 كيلو غرام 7- نشاطات أخرى 0,500 كيلو غرام المجموع العام 31,01 كغم في اليوم الواحد

10. جدول الرطوبة النسبية / الأردن شهور السنة 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 غور نهر الأردن 63 57 56 47 40 36 39 42 46 45 48 58 المرتفعات الشرقية 70 67 60 49 38 36 38 42 47 45 55 67 المناطق الصحراوية 66 63 48 43 34 30 31 34 38 39 49 58 هل هناك علاقة بين الهواء الخارجي والداخلي ؟ نعم هناك علاقة مهمة، وبخاصة في فصل الشتاء. إذ إنّ نشاطات الإنسان الكثيرة في داخل منزله ترفع نسبة رطوبة الهواء الداخلي إلى مقادير عالية، فلنقل 80%، وتكون درجة حرارة الهواء حوالى 20 درجة مئوية. وعند 80% رطوبة نسبية و 20 ْم يحتوي الكيلو غرام الواحد من الهواء الجاف على 12 غرام ماء. أما الهواء الخارجي، فعند درجة حرارة صفر مئوية، مثلاً، وعند 80% رطوبة نسبية، فإنه يحتوي على 3 غرامات من الماء فقط. هل هذا يعني أن دخول الهواء الخارجي إلى داخل المنزل مفيد ؟ طبعاً، لأن دخوله يطرد بخار الماء ويستبدله بهواء بارد يحتوي على 3 غرامات ماء فقط. مع التنبه إلى عدم الإفراط في التهوية، فإذا تغير هواء المنزل أكثر من مرة واحدة في الساعة، على وجه التقريب، فإن التهوية تصبح عديمة الفائدة وتؤدي إلى فقدان في الطاقة. بذلك، فإن بدخول الهواء البارد يتخلص الهواء الداخلي الرطب من 9 غرامات ماء إلى الخارج. وهذه العملية تشكل حلاً لنمو العفن في داخل الأبنية إذا كانت كفاءَة الجدران الخارجية وسقف المنزل في العزل الحراري معتدلة ومعقولة.

11. تكاثف بخار الماء ونمو العفن لماذا عند زوايا الغرف الخارجية ؟

12. لماذا يتكاثف بخار الماء عند زوايا البناء الخارجية ؟ يزداد فقدان نقطة ما، تقع على أسطح الجدران الخارجية للأبنية من الداخل، للحرارة الداخلية إلى الجو الخارجي البارد باقترابها من زاوية البناء الخارجية (الزوايا الداخلية التي تتشكل نتيجة التقاء جدارين خارجيين متعامدين). ويكون فقدان الحرارة إلى الخارج أعلى ما يمكن عند خط الزاوية الداخلية تماماً. ويعود السبب في ذلك إلى أن أجزاء الجدران القريبة من الزوايا الخارجية تفقد الحرارة للخارج عبر الجدار إلى الواجهتين اللتين تشكلان زاوية الجدار. وبالمقابل، تفقد نقطة معينة، بعيدة عن زاوية الجدران الخارجية، الحرارة للخارج عبر الجدار إلى واجهة خارجية واحدة فقط. ولهذا تكون درجة حرارة السطح الداخلي للجدار أدنى ما يمكن عند خط الزاوية الداخلية تماماً حيث يلتقي الجدران الخارجيان. ويمكننا ملاحظة الظاهرة الأخيرة في الصورة الأخيرة. ففيما تساوي درجة حرارة سطح الجدار الداخلي عند خط الزاوية تماماً 13 ْ م، ترتفع درجة حرارة سطح الجدارين تدريجياً بابتعادنا عن خط الزاوية. وتستمر درجة حرارة سطح الجدارين المتعامدين بالارتفاع حتى تصل إلى 17 ْ م على بعد حوالي 45 سم من خط الزاوية. وتبقى درجة الحرارة ثابتة تقريباً حتى تقترب من زاوية أخرى أو من وضع مختلف آخر يتمثل في منطقة جسر حراري بارد مثلاً.

13. مزيج من التكاثف ونمو العفن والتسرب

14. لاحظ الجسور الحرارية الباردة في سقف المطبخ

15. تسرّب الماء من الخارج إلى الداخل (لاحظ سقوط طبقات الدهان)

16. العزل الحراري الخارجيلاحظ أهمية سماكة العازل ونوعه والفراغ الهوائي والطبقة الصادة للبخار ونوعها

17. العزل الخارجي الشامل

18. طبقة عزل حراري من الخرسانةFoam concrete application on Roofs

19. وضع طبقة من القصارة الاسمنتية فوق العازل الحراري وصقله بالهيلكوبتر

20. عزل مائي شامل

21. تهوية طبقة العزل المائي

22. العزل الحراري الداخلي : الأبنية القائمة( أ ) ثقوب في جدران مفرغة قائمة

23. ( ب ) عزل حراري داخلي لبناء قائم موقع خاطئ لطبقة صد البخار في المناطق الباردة

24. تغطية العازل الحراري

25. ( ج ) بولي يوريثين للعزل الحراري الداخلي

26. أنظر مقطع السقف قيد الهدم