ترتفع درجات الحرارة بشكلٍ ملحوظٍ من عام لآخر، مما يؤدي إلى الإفراط في استخدام مكيفات الهواء، والتي تسبب العديد من الأخطار على البيئة، أهمها زيادة الاحترار العالمي وتفاقم مشكلة الاحتباس الحراري.
لذا كان من الضروري وجود حل للتخلص من الحرارة يكون أكثر فاعلية وأقل ضررًا على البيئة، وكان هذا الحل هو استخدام مواد العزل الحراري.
فما هي مواد العزل الحراري؟ وما معايير اختيار المادة المناسبة؟ تابع المقال لتعرف.
ما هي مواد العزل الحراري؟
مواد العزل الحراري هي مواد تستخدم لمنع انتقال الحرارة من جسم إلى آخر، وتتعدد أنواع هذه المواد فمنها ما يستخدم لعزل المباني التي تم إنشاؤها، ومنها المستخدم في حال البناء وعزل الأساسات، وغيرهما من الاستخدامات الأخرى، ولكل نوع من هذه المواد مميزاته وعيوبه التي تجعله ملائمًا لمكان دون آخر.
بالإضافة إلى أن بعضها مصنوع من مواد عضوية، وبعضها غير عضوي، أو مركب، ويمكن تقسيم مواد العزل حسب مصادرها إلى:
- مواد عازلة من أصل حيواني، وذلك مثل صوف وشعر الحيوانات، ويعدّ استخدامها في العزل الحراري محدودًا لضعف فاعليتها.
- مواد عازلة من أصل جماد، وهي مواد مصنوعة من الأحجار أو الزجاج أو غيرها من المواد الصلبة، ومن أمثلتها: الصوف الزجاجي.
- مواد عازلة من أصل نباتي، وتشمل تلك المواد الألياف والمواد السيلولوزية، مثل: القصب والقطن وخلافه.
- المواد العازلة الصناعية، والمقصود بها المواد التي تحتوي على المطاط والبلاستيك الرغوي، والأخير هو الأكثر شيوعاً، ومن أمثلتها: البوليسترين.
- المواد العازلة بتقنية النانو تكنولوجي، وهي عبارة عن مواد سائلة تُدهن على سطح أفران إذابة الحديد للتخفيف من انبعاث الحرارة منها.
مع كل هذه المصادر لمواد العزل الحراري يكون الاختيار صعبًا، فما هي معايير اختيار المادة المناسبة للعزل؟
معايير اختيار مادة العزل الحراري
عند اختيار مواد العزل الحراري لمنزلك يجب معرفة الخواص الحرارية والكيميائية للمادة المختارة، مثل:
- معامل التوصيل الحراري.
- تركيبها الكيميائي والمواد المضافة لها.
- مدى مقاومتها لامتصاص الماء.
- قابلية المادة للانضغاط.
- أخطارها على الصحة.
- مقاومتها للاشتعال والاحتراق،
- جودة التصنيع.
هذه العوامل لها أثرٌ كبير في تحديد كفاءة العزل، لذا يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار المادة المناسبة، إليك تفصيل عن أهم مواد العزل الحراري ومميزاتها وعيوبها.
أنواع مواد العزل الحراري
تتعدد مواد العزل الحراري، وتختلف في:
- درجة عزلها.
- أسعارها.
- مدى ملائمتها للبيئة.
- تأثيرها على صحة الإنسان.
أما عن تفصيل هذه المواد فهو كالتالي:
1- الألياف الطبيعية
الألياف الطبيعية هي مجموعة من منتجات العزل المشتقة من المواد الطبيعية والمتجددة بدلاً من المواد القائمة على الزيت أو المعادن، وذلك مثل: ألياف الخشب، والسليلوز ،والصوف والقطن، والكتان، ومن أهم مميزاتها أنها:
- تُستخدم كبديل آمن للعزل المعدني أو البتروكيماوي عند تطبيقها بشكل مناسب.
- توفر عزلًا حراريًا وصوتيًا أكثر فاعلية مقارنة بمواد العزل الطبيعية الأخرى.
- تتميز بوجود انبعاثات كربونية أقل من باقي مواد العزل.
- لا تسبب مشكلات صحية كبيرة أثناء تثبيتها.
- تُصنع الألياف الطبيعية في أكثر من شكل، فمنها اللفائف الصلبة وشبه الصلبة، ومهما كان مدى صلابتها فإنها تتفق جميعها في فاعلية العزل الحراري.
- توفر عزلًا جيدًا للرطوبة، وتحد من نفاذية البخار.
لكن من أكبر عيوب تلك المواد ضعف مقاومتها للحرائق، لذا يجب معالجتها بمانع للحريق.
2- لفائف الألومنيوم
يتكون عزل اللفائف من طبقة رقيقة جدًا من الألومنيوم تعكس الحرارة، ويسمى أيضًا بالعزل العاكس.
يعد العزل العاكس من أقدم أنواع العزل، إذ تم استخدامه لأول مرة في الثقافات القديمة، وهناك أدلة تُظهر أن المصريين وبعض الثقافات الأخرى كانوا يستخدمون المعادن المصقولة لعكس الضوء والحرارة خارج منازلهم.
تطورت هذه المادة في العصر الحديث، وصارت أكثر استعمالًا في العديد من أنواع العزل الحراري، إذ تستخدم في عزل:
- المركبات الفضائية.
- بطانيات الطوارئ.
- أسقف المباني.
- الجدران.
- الأرضيات.
- السيارات.
- الثلاجات.
- حمامات السبا والساونا.
بالإضافة إلى استخدامها في صنع العديد من المنتجات الأخرى مثل: أكياس الطعام، والستائر العازلة، وغيرهما.
3- البولي أيزوسيانورات
البولي أيزوسيانورات هو نوع من البلاستيك المصلد بالحرارة، ويتكون من رغوة ذات خلية مغلقة تحتوي على غاز منخفض التوصيل.
يتوفر عازل البولي أيزوسيانورات في صورة رغوة سائلة ومرشوشة ولوح رغوي صلب، ويمكن استخدامه كعازل للمباني والتطبيقات التقنيّة، مثل: أنابيب التبريد، وأجهزة التدفئة والتهوية، وتكييف الهواء، ومن أهم مميزات تلك المادة في العزل أنها:
- تتميز بقدرتها الكبيرة على مقاومة الاحتراق ومنع انتشار اللهب، بالإضافة إلى أنها تتحمل درجات حرارة تصل إلى 140 درجة مئويّة.
- سهلة التركيب، مما يقلل من تكاليفها مقارنةً بالمواد الأخرى.
- لديها خصائصَ حراريّة ممتازة، وتمّ اختبار هذه الخصائص وفقًا لمعايير الجمعيّة الأمريكية لاختبار المواد، واختبار المعايير البريطانيّة.
- مادة عالية الجودة ومرتفعة الفاعلية.
- صديقة للبيئة، وتأثيراتها الضارة أقل من غيرها.
- تعمل كعازل فعّال للرطوبة أيضًا.
رغم كل المميزات السابقة للبولي أيزوسيانورات مقارنة بمواد العزل الحراري الأخرى إلا أنه يتلف بمرور الوقت، إذ يهرب بعض الغاز الخافض للتوصيل الحراري، ويحل محله الهواء فيما يعرف بظاهرة “الانجراف الحراري” أو “الشيخوخة”، وتشير البيانات التجريبية إلى أن معظم الانجراف الحراري يحدث خلال العامين الأولين بعد تصنيع مادة العزل.
4- الفلين
يعد الفلين من أشهر مواد العزل الحراري، وقد شاع استخدامه مؤخرًا لعزل أسطح وجدران المنازل، وذلك لمميزاته الكثيرة التي من أهمها أنه:
- خفيف الوزن.
- سهل الاستخدام.
- يوفر مناخًا مناسبًا داخل المنزل.
- يحمي الأسطح من التآكل.
- يعزل الرطوبة والصوت.
- يمنع الفطريات.
- يتوفر بعدة مقاسات
- مرن وسهل التركيب.
- يتحلل بسهولة عند الاستغناء عنه.
- منخفض التكلفة نسبيًّا
- يوفر استهلاك الكهرباء، ويقلل الأحمال على التكييف.
- يناسب جميع الاستخدامات، فيناسب المنازل والشركات والمصانع.
مع كل مميزات مادة الفلين إلا أن لها أضرارًا كثيرة على البيئة وعلى صحة الإنسان عند استخدامها كعازل حراري في المنازل، لأنها تتسرب لداخل المبنى وتتحلل، وتعرض الإنسان لمرض الجهاز العصبي، وأمراض الجهاز التنفسي، وحساسية الصدر.
5- الألياف الزجاجية
الألياف الزجاجية هي مادة ليفية عازلة مصنوعة من زجاج سيليكات البورون، وتتميز بأنها سهلة التثبيت وخفيفة الوزن، بالإضافة إلى أنها مقاومة للحرائق والحشرات وصديقة للبيئة، إذ يُصنع 70% منها من الزجاج المعاد تدويره.
رغم المميزات الكثيرة لتلك المادة، إلا أنها تشكل خطرًا على الصحة، فتسبب تهيجًا للجلد وضررًا للعينين وضيقًا في التنفس عند ملامستها أو استنشاقها، بالإضافة إلى ضعف فاعليتها في مقاومة الماء والرطوبة.
6- الصوف الصخري
الصوف الصخري عبارة عن لفائف تُصنع عن طريق تجميع الصخور الطبيعية والبركانية وصهرها داخل أفران خاصة ذات حرارة تتعدى 1000 درجة مئوية، ثم يتم غزلها على هيئة خيوط، تُجمع وتُشكل باستخدام مادة صمغية لإنتاج لفائف الصوف الصخري بالكثافة والسمك المطلوب.
يتميز الصوف الصخري بأنه:
- مقاوم للرطوبة والحرائق.
- عازل فعّال للصوت.
- كثيفٌ، وصلب مما يسهل عملية قطعه وتشكيله بدقة.
لكن أبرز عيوبه أنه يشكل خطرًا كبيرًا على الصحة قد يصل إلى الإصابة بسرطان الرئة، بالإضافة إلى مخاطره على البيئة، إذ يتكون من مواد غير قابلة للتحلل.
7- فوم البولي إيثيلين
يعد فوم البولي إيثيلين من أفضل مواد العزل الحراري، وذلك لأنه يجمع بين كل مميزات مواد العزل الأخرى ويتفادى عيوبها، بالإضافة إلى سعره المناسب وتكلفته المنخفضة، ومن أهم مميزاته أنه:
- مرن، فلا يحدث به كسور مثل مواد العزل الحراري الأخرى
- مقاوم للحشرات والقوارض والبكتيريا والعفونة والفطريات .
- يعزل الحرارة والرطوبة أيضًا.
- يمنع امتصاص الماء تماماً.
- سهل التركيب، ولا يحتاج إلى تجهيزات قبل تركيبه.
- يعكس الحرارة ويعزلها بفاعلية كبيرة.
- رخيص السعر مقارنة بالمواد الأخرى.
- غير مضر بالصحة، وصديق للبيئة.
- سهل النقل والحمل.
- يوفر استهلاك الكهرباء.
إلى جانب تلك المميزات نجد أن عيوبها قليلةٌ جدًا وتكاد تكون نادرة، لذا فهي تعد أنسب مواد العزل الحراري للمنازل السكنية.
الخلاصة
مواد العزل الحراري كثيرة ومتنوعة، والمادة الأنسب تحددها ميزانيتك وسبب استخدامك سواءً كان لعزل المنزل أو منشأة العمل أو غيرهما، لكن في كل الأحوال احرص على استخدام مادة لا تسبب خطورةً على الصحة، ولا ضررًا على البيئة.
