يمكن تعريف العزل الحراري على أنه استخدام مواد لها خواص عازلة للحرارة بحيث تساعد على الحد من تسرب الحرارة وانتقالها من خارج المبنى إلى داخله صيفًا والعكس في الشتاء. وفي دراسة على أحد المباني وجدنا أن نسبة 66% من الطاقة الكهربائية المستهلكة في الصيف تذهب لتبريد المبنى، أي أن معظم هذه الطاقة تذهب للتخلص من الحرارة المكتسبة من الجدران والأسقف، ومن هنا تنبع أهمية العزل الحراري، إذ إنه يلعب دورًا كبيرًا في تخفيض استهلاك الطاقة الكهربائية المستخدمة في أغراض التكييف، وذلك بالحد من تسرب الحرارة خلال الجدران والأسقف، وهذا بدوره يؤدي إلى وفر كبير.
مزايا العزل الحراري
تتضمن المزايا تخفيض استهلاك الطاقة الكهربائية، حيث يحد من تسرب الحرارة التي تؤدي إلى الحاجة إلى أجهزة تكييف ذات سعات وقدرات أقل، وحيث إن أسعار أجهزة التكييف ترتفع حسب ارتفاع قدراتها فإن استخدام العزل الحراري يؤدي بالتالي إلى خفض تكلفة شراء معدات التكييف وتقليل رسوم التوصيل الكهربائية. كما يساهم تطبيق استخدام العزل الحراري في تخفيض الطاقة الكهربائية المستهلكة في أجهزة التكييف بمعدلات كبيرة تتراوح ما بين 30-40% إذا طبق على أساس علمي وتقني سليم، حيث يعمل العزل الحراري على الحد من تسرب الحرارة عبر الجدران، وأسقف السطح والتي تمثل حوالي 65% من الحمل الحراري للمبنى المراد إراحته بأجهزة التكييف مما يؤدي إلى تقليل فترات تشغيل الضاغط (الكمبروسور) بالمكيف وبالتالي تقليل الاستهلاك، كما ينتج عن ذلك إطالة عمر أجهزة التكييف وتقليل نفقات الصيانة.
تغيرات الطقس
ويعمل العزل الحراري على حماية مواد إنشاء المبنى من تغيرات الطقس الخارجية، والتي تحدث نتيجة للفروق الكبيرة في درجات الحرارة خلال ساعات اليوم، وتؤدي إلى حدوث إجهادات حرارية مستمرة على مواد البناء وحدوث تصدعات وشروخ فيها. كما تتأثر المباني غير المعزولة سريعًا ومباشرة بدرجات الحرارة الخارجية مما يجعل الحرارة داخل المبنى غير ثابتة وبالتالي تتأثر مواد الأثاث وتتفكك إذا لم يتوفر تكييف مناسب، ويلجأ البعض إلى ترك أجهزة التكييف في حالة تشغيل مستمر أثناء مغادرتهم المنازل لفترات طويلة كالإجازات مثلا، للمحافظة على سلامة الأثاث مما يعني إهدار طاقة دون مبرر. ويساعد تركيب العزل الحراري في المباني على رفع مستوى الراحة بسبب ثبات الحرارة طوال العام داخل المبنى، وحيث إن العزل الحراري يجعل من الهواء داخل المبنى دون تكييف مقبولاً نسبيًا، حتى في أشد أيام الصيف حرًا، إذ أن مواد العزل الحراري تحد من تسرب الحرارة لداخل المبنى، وتكون درجة حرارة الهواء الداخلي قريبة نسبيا من الدرجة المريحة للإنسان، والتي تكون من 25 إلى 27 درجة سلسيوس مما يخفف من معاناة مستخدم المبنى من شدة الحرارة الخارجية، ويقلل فترات تشغيل أجهزة التكييف، بعكس المبنى غير المعزول، حيث تكون درجة حرارة الهواء بالداخل قريبة من مستوى الدرجة الخارجية، مما يجعل الفرق بينهما وبين الدرجة المريحة المطلوبة كبيرًا على ذلك عدم الشعور بالراحة، وبالتالي الحاجة الماسة لتشغيل أجهزة التكييف فترات طويلة، للوصول لهذه الدرجة المريحة.
تتمتع عوازل الحرارة بقدرات متفاوتة على مقاومة الحريق، فبعض العوازل الحرارية تقاوم ارتفاع درجات الحرارة مثل الصوف الصخري والصوف الزجاجي والبيرلايت، والبعض الآخر من العوازل ينصهر أو يحترق أو يخرج دخانا عند درجات حرارة معينة مثل البوليسترين والبولي يوريثين. وينتج عن ذلك تخفيض الضغط على وحدات التوليد وشبكات النقل والتوزيع مما يؤدي إلى تقليل تشغيل التكييف أثناء ساعات الذروة. ومن المعروف أن استخدام الوسائل الميكانيكية للتكييف يساعد على انبعاث الغازات الضارة بالبيئة مثل ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين التي تنتج عن احتراق الطاقة اللازمة لتشغيل أجهزة التكييف، ويمكن تقليلها بشكل كبير باستخدام عوازل الحرارة.
مزايا العزل الحراري
تتضمن المزايا تخفيض استهلاك الطاقة الكهربائية، حيث يحد من تسرب الحرارة التي تؤدي إلى الحاجة إلى أجهزة تكييف ذات سعات وقدرات أقل، وحيث إن أسعار أجهزة التكييف ترتفع حسب ارتفاع قدراتها فإن استخدام العزل الحراري يؤدي بالتالي إلى خفض تكلفة شراء معدات التكييف وتقليل رسوم التوصيل الكهربائية. كما يساهم تطبيق استخدام العزل الحراري في تخفيض الطاقة الكهربائية المستهلكة في أجهزة التكييف بمعدلات كبيرة تتراوح ما بين 30-40% إذا طبق على أساس علمي وتقني سليم، حيث يعمل العزل الحراري على الحد من تسرب الحرارة عبر الجدران، وأسقف السطح والتي تمثل حوالي 65% من الحمل الحراري للمبنى المراد إراحته بأجهزة التكييف مما يؤدي إلى تقليل فترات تشغيل الضاغط (الكمبروسور) بالمكيف وبالتالي تقليل الاستهلاك، كما ينتج عن ذلك إطالة عمر أجهزة التكييف وتقليل نفقات الصيانة.
تغيرات الطقس
ويعمل العزل الحراري على حماية مواد إنشاء المبنى من تغيرات الطقس الخارجية، والتي تحدث نتيجة للفروق الكبيرة في درجات الحرارة خلال ساعات اليوم، وتؤدي إلى حدوث إجهادات حرارية مستمرة على مواد البناء وحدوث تصدعات وشروخ فيها. كما تتأثر المباني غير المعزولة سريعًا ومباشرة بدرجات الحرارة الخارجية مما يجعل الحرارة داخل المبنى غير ثابتة وبالتالي تتأثر مواد الأثاث وتتفكك إذا لم يتوفر تكييف مناسب، ويلجأ البعض إلى ترك أجهزة التكييف في حالة تشغيل مستمر أثناء مغادرتهم المنازل لفترات طويلة كالإجازات مثلا، للمحافظة على سلامة الأثاث مما يعني إهدار طاقة دون مبرر. ويساعد تركيب العزل الحراري في المباني على رفع مستوى الراحة بسبب ثبات الحرارة طوال العام داخل المبنى، وحيث إن العزل الحراري يجعل من الهواء داخل المبنى دون تكييف مقبولاً نسبيًا، حتى في أشد أيام الصيف حرًا، إذ أن مواد العزل الحراري تحد من تسرب الحرارة لداخل المبنى، وتكون درجة حرارة الهواء الداخلي قريبة نسبيا من الدرجة المريحة للإنسان، والتي تكون من 25 إلى 27 درجة سلسيوس مما يخفف من معاناة مستخدم المبنى من شدة الحرارة الخارجية، ويقلل فترات تشغيل أجهزة التكييف، بعكس المبنى غير المعزول، حيث تكون درجة حرارة الهواء بالداخل قريبة من مستوى الدرجة الخارجية، مما يجعل الفرق بينهما وبين الدرجة المريحة المطلوبة كبيرًا على ذلك عدم الشعور بالراحة، وبالتالي الحاجة الماسة لتشغيل أجهزة التكييف فترات طويلة، للوصول لهذه الدرجة المريحة.
تتمتع عوازل الحرارة بقدرات متفاوتة على مقاومة الحريق، فبعض العوازل الحرارية تقاوم ارتفاع درجات الحرارة مثل الصوف الصخري والصوف الزجاجي والبيرلايت، والبعض الآخر من العوازل ينصهر أو يحترق أو يخرج دخانا عند درجات حرارة معينة مثل البوليسترين والبولي يوريثين. وينتج عن ذلك تخفيض الضغط على وحدات التوليد وشبكات النقل والتوزيع مما يؤدي إلى تقليل تشغيل التكييف أثناء ساعات الذروة. ومن المعروف أن استخدام الوسائل الميكانيكية للتكييف يساعد على انبعاث الغازات الضارة بالبيئة مثل ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين التي تنتج عن احتراق الطاقة اللازمة لتشغيل أجهزة التكييف، ويمكن تقليلها بشكل كبير باستخدام عوازل الحرارة.
