پاورپوینت بررسی عایق حرارتی وجرم حرارتی و تاثیر آن در معماری پایدار بناها
بخشی از مطلب
عموما ساختمان ها هنگام شب بیشتر از روز گرما از دست می دهند. وقتیکه خورشید در زمستان به بناها می تابد، گرمای آنها را تامین می نماید، اما اتلاف انرژی به طرف بیرون پیوسته ادامه دارد. هنگامیکه آفتاب به بناها نمی تابد ، بایستی عناصری که مانند قاب پنجره ، نور گیر و... گرما را از دست می دهند، عایق کاری نمود. (رایت، 1390، 118)
جرم حرارتی می تواند جذب گرما را زمانی که دما نوسان گسترده ای در طول روز دارند کاهش دهد. اثر عایق کنندگی آن ، زمانیکه دامنه دمای روزانه از بالا تا پایین حوزه آسایش تنوع دارد، یعنی موقعیتی که در اقلیم های گرم وخشک دیده می شود، به چشمگیر ترین حالت خود می رسد. هنگامیکه دیواری در معرض انرژی خورشید می باشد، گرما از یک ضلع دیوار وارد شده وپس از آنکه دیوار به مقدار زیادی گرم شد گرما از ضلع دیگر آن خارج می شود. این تاثیر در هدایت جریان گرما ، با عنوان تاخیر زمانی شناخته می شود که بستگی به ظرفیت حرارتی بیشتر بوده وتاخیر زمانی بیشترمی باشد.در نتیجه هرچه جرم حرارتی بیشتر باشد ظرفیت حرارتی بیشتر بوده وتاخیر زمانی بیشتر می باشد. این تاثیر عایق کنندگی جرم ، بیشترین تاثیر رادر آب وهوای گرم وخشک دارد چراکه در روزهای سرد زمستان گرما را در روزجذب کرده ودر نتیجه تاخیر زمانی در هدایت گرما از خارج دیوار به داخل آن ، در هنگام شب جریان گرما را به داخل ساختمان می رساند ودر تابستان نیز این چنین عمل کرده ولی توسط تهویه شبانه بنا خنک شده در ضمن اینکه در طول روز هیچ گرمایی وارد بنا نشده است.
از آنجا که جهت گیری در ساختمان بخش عمده ای از جذب گرمای خود را در زمانی متفاوت با جهت های دیگر تجربه می کند مقدار تاخیر زمانی مورد نیاز برای هر دیوار وبام متفاوت می باشد.
جهت شمال با جذب کم گرما نیاز کمی به تاخیر حرارتی دارد. بار صبحگاهی برروی دیوارشرقی نمی بایست تا بعد از ظهر به تاخیر بیفتد چراکه این امر ، موضوع را تنها بدتر می کند. در نتیجه ، در ضلع شرقی با تاخیر زمانی بسیار طولانی (بیش از چهارده ساعت) ویا تاخیر زمانی بسیار کوتاهی مورد نیاز می باشد. از آنجا که جرم حرارتی گران قیمت می باشد استفاده از جرم حرارتی با تاخیر زمانی چهارده ساعتی در ضلع شرقی توصیه نمی شود. بجای آن ، در ضلع شرقی یا جرم حرارتی استفاده نکنید ویا حداقل در این ضلع از جرم حرارتی در سمت خارجی عایق استفاده نکنید.هرچند زوایای بلند خورشیدی ، جذب تابستانی گرما را در ضلع جنوبی کاهش می دهند بار حرارتی در این ضلع چشمگیر می باشد. برای با تاخیرانداختن گرما از اواسط روز به زمان تاریکی ، حدود هشت ساعت تاخیر زمانی برای دیوار جنوبی پیشنهاد می گردد. هرچند دیوار غربی بیشترین جذب گرما را دریافت می کند با اینحال زمان باقیمانده تا غروب خورشید نسبتا کوتاه می باشد وبنابراین ، در دیوار غربی نیز حدود هشت ساعت تاخیر زمانی کافی است. در نهایت از آنجا که بام ساختمان در بخش عمده ای از روز نور خورشید را دریافت می کند نیاز به تاخیر زمانی بسیار طولانی مدتی در این قسمت وجود دارد. بنابراین از آنجا که قرار دادن جرم برروی بام بسیار گران می باشد استفاده از عایق اضافی بجای جرم حرارتی در آنجا توصیه می گردد. برای کمک به انتخاب مصالح مناسب ، جدول 3-2 تاخیر زمانی برای دیوار های با ضخامت 1 فوت (30 سانتی متر) را برای مصالح متعدد ارائه می کند.
مصالح تاخیر زمانی (ساعت)
خشت 10
آجر (معمولی) 10
آجر(نما) 6
بتن (سنگین) 8
چوب 20
جدول 3-2 تاخیر زمانی عایق ها
از آنجا که اضافه نمودن جرم حرارتی به یک ساختمان پرهزینه می باشد می بایست استفاده از آن تا حد امکان بیشترین مزایا را داشته باشد. اگر از جرم حرارتی در ساختمان استفاده می شود ، آیا می بایست در ضلع داخلی ویا خارجی عایق مورد استفاده قرار گیرد ، به منظور تاخیر زمانی ، موقعیت مکانی جرم چندانی حساس نمی باشد. در ضلع خارجی عایق ، جرم می تواند یک پوست بادوام ونیز جذاب ومقاوم را در مقابل آب وهوا بوجود آورد. در ضلع داخلی عایق ، جرم می تواند سرمایش را از طریق تهویه شبانه در تابستان وگرمایش خورشیدی ایستا را در زمستان تقویت کند. به منظور دستیابی به تمامی این مزایا اغلب اوقات می بایست جرم راتوسط یک لایه عایق تقسیم نمایید.
طریق تهویه دز شب وروز
زمانیکه یک مصالح خاص را برای ذخیره سازی انتخاب می نماییم عموما هدف از انتخاب آن محبوس کردن بیشترین میزان گرما نسبت به واحد حجم است. اما درعین به کارایی، هزینه وکارکرد عملی آن نیز باید توجه داشت.بتن جزو مصالحی است که به آنها حامل می گویند. ضمن آنکه علی رغم ظرفیت گرمایشی پایین تر (از آب) وانرژی بالایی که برای ساختن آن صرف می شود، دارای قابلیت مکانیکی بالایی است.(رایت، 1390،166)
اهمیت رنگ های روشن در کاهش جذب گرما نمی بایست مورد غفلت قرارگیرد. بااین وجود ، تاخیر زمانی اغلب ائقات جذب گرما را به تاخیر می اندازد در حالیکه رنگ های روشن عمدتا جذب گرما را کاهش می دهند.
و.....