پل حرارتی

24 بهمن 1400 | مهندس زهرا راستین

پل حرارتی چیست و چگونه از بروز آن پیشگیری می شود؟

معرفی:

به حرکت گرما در یک جسم که رسانایی بیشتری نسبت به مواد محاط آن دارد، پل حرارتی گفته می شود. جریان گرما در این مسیر با مقاومت کمتری رو به رو بوده و با سرعت بیشتری انجام می‌گیرد. پل حرارتی می تواند عامل مهمی در اتلاف انرژی در خانه ها و ساختمان ها باشد و در نتیجه سبب افزایش بهای قبض ها شود. مقاومت حرارتی کلی جسم در نتیجه پل های حرارتی کاهش می‌یابد. پل های حرارتی منجر به انتقال حرارت به داخل یا خارج از فضای مطبوع می شوند و از مواردی هستند که در طراحی پوش حرارتی ساختمان مورد توجه قرار می گیرند.

پل های حرارتی در ساختمان می‌توانند مقدار انرژی مورد نیاز برای گرمایش و خنک کردن فضا را افزایش دهند و باعث میعان رطوبت داخل پوش ساختمان و ایجاد ناراحتی حرارتی شوند. همچنین، میعان می‌تواند منجر به رشد کپک شود. این پدیده در سازه‌های قدیمی‌تر با کیفیت ساخت پایین و عایق بندی ضعیف به وفور یافت می‌شود.

پل حرارتی در خانه:

پوش حرارتی ساختمان لایه‌ای از سیستم محفظه ساختمان است که از حرکت گرما از فضای مطبوع داخل به بیرون جلوگیری می‌کند. بسته به موادی که در سرتاسر پوش استفاده می شوند، گرما با نرخ های متفاوتی از طریق پوش حرارتی ساختمان، حرکت می‌کند. از آنجایی که مقاومت حرارتی کمتری در نواحی پل حرارتی وجود دارد، انتقال حرارت از این نواحی آسان‌تر است. در زمستان، هنگامی که دمای بیرون از دمای داخل کمتر است، گرما از طریق پل های حرارتی با سرعت بیشتری به بیرون جریان می‌یابد. در تابستان که دمای بیرونی اغلب بالاتر از دمای داخلی است، جریان گرما از طریق پل‌های حرارتی سریع‌تر صورت می‌گیرد.

پل‌های حرارتی می‌توانند در مکان‌های مختلفی درپوش ساختمان تشکیل شوند، اگرچه تشکیل آن ها معمولا زمانی اتفاق می افتد که دو یا چند المان از ساختمان در مجاورت هم قرار می گیرند. در اینجا چند نمونه از مکان های معمول آورده شده است:

1. اتصالات کف به دیوار یا بالکن به دیوار.

2. اتصالات سقف به دیوار.

3. اتصالات پنجره به دیوار.

4. اتصالات درب به دیوار.

5. اتصالات دیواربه دیوار.

6. اعضای چوبی، فولادی، بتنی که در دیوارهای خارجی تعبیه شده اند.

7. اجزای چارچوب پنجره ها و درها.

8. مهارهای فلزی در دیوارهای حفره ای بنایی.

9. فضاهای خالی در اتاق هایی که عایق بندی ضعیفی دارند.

10. لامپ هایی که به سقف عایق نفوذ می کنند.

اثرات پل حرارتی:

به دلیل از دست دادن گرما در زمستان و افزایش گرما در تابستان، پل حرارتی می تواند مقدار انرژی مورد نیاز برای گرم کردن یا خنک کردن یک فضای مطبوع را افزایش دهد. اختلاف دما می تواند سبب شود تا ساکنان نزدیک پل‌های حرارتی احساس ناراحتی کنند. زمانی که اختلاف دما بین فضای داخلی و خارجی زیاد باشد، خطر میعان در پوش ساختمان وجود دارد. میعان می تواند منجر به رشد کپک شود و در نتیجه کیفیت نامناسب هوای داخلی و تنزل عایق بندی را سبب شود؛ بنابراین کیفیت عملکرد عایق کاهش می یابد و عایق در سراسر پوش حرارتی عملکرد یکنواختی نخواهد داشت. آلرژن ها، محرک ها و حتی مواد شیمیایی سمی توسط کپک ها تولید می شوند. واکنش های آلرژیک مانند عطسه، آبریزش بینی، قرمزی چشم و بثورات پوستی ممکن است پس از استنشاق یا دست زدن به ذرات کپک رخ دهد. حملات آسم و سایر اختلالات تنفسی نیز می توانند در اثر کپک ایجاد شوند.

البته همه پل های حرارتی چنین اثرات شدیدی ندارند. اثرات یک پل حرارتی بر عملکرد کلی انرژی ساختمان، راحتی ساکنین، تراکم رطوبت، آسیب های زیبایی شناختی و/یا سازه ای مرتبط، و تخریب مصالح ساختمانی، همگی باید در هنگام تعیین شدت یک پل حرارتی در نظر گرفته شوند. سپس می توان طرح را با استفاده از تکنیک های مناسب اصلاح کرد.

چگونه پل های حرارتی را شناسایی کنیم؟

طبق استاندارد ISO (سازمان بین المللی استاندارد)، بررسی ساختمان ها با ترموگرافی مادون قرمز غیرفعال (IRT) انجام می شود. از این طریق می‌توان سیگنال‌های حرارتی را تشخیص داد که نشان دهنده نشت گرما هستند. IRT ناهنجاری های حرارتی ناشی از حرکت سیال از طریق عناصر ساختمان را تشخیص می دهد و تفاوت در ویژگی های حرارتی مواد که سبب تغییر قابل توجهی در دما می شود را آشکار می کند.

روش دیگر مورد استفاده، فناوری اسکن لیزری است. در این روش تصویربرداری حرارتی ساختمان در سطوح مدل سه بعدی CAD ارائه می‌شود. نا منظمی های حرارتی ناشی از پل و نشت عایق را می توان با استفاده از داده های دمای سطح در مدل های سه بعدی شناسایی و اندازه گیری کرد.

پل های حرارتی را می توان با استفاده از وسایل پرنده بدون سرنشین (UAV) نیز شناسایی کرد. در این روش از دوربین ها و پلتفرم های متعدد استفاده می شود. یک تصویر میدان حرارتی از مقادیر دمای ثبت شده توسط پهپاد با استفاده از یک دوربین مادون قرمز تولید می شود که هر پیکسل نشان دهنده انرژی تابشی ساطع شده از سطح ساختمان است.

چگونه از پل حرارتی جلوگیری کنیم؟

با پوشاندن استادها با عایق پیوسته می‌توان از تشکیل پل‌های حرارتی جلوگیری کرد. عایق را می توان به راحتی به ساختار دیوار در هنگام ساخت خانه اضافه کرد تا پل حرارتی را بشکند. در حین بازسازی، لایه عایق فقط از داخل یا بیرون خانه قابل نصب است. نصب عایق داخلی اغلب دشوار و پرهزینه است، زیرا نیاز به بازسازی کامل برای جایگزینی دیوارهای خشک، تریم و سایر روکش های داخلی دارد.

روش های طراحی برای کنترل پل های حرارتی:

بسته به دلیل، مکان و نوع ساختمان، راه حل های متعددی برای حذف پل حرارتی ارائه شده است. هدف این استراتژی‌ها این است که تعداد اجزای ساختمان که از بیرون به داخل امتداد می‌یابند را محدود کنند یا در صورت وجود این اجزا با ایجاد شکست حرارتی مانع از تشکیل پل شوند. برخی از این استراتژی ها عبارتند از:

1. فراهم کردن لایه عایق حرارتی یکسره در پوش حرارتی.

2. در جایی که تداوم مستقیم امکان پذیر نباشد، لایه های عایق کاری همپوشانی می شوند.

3. دیوارهای دوتایی و پلکانی.

4. استفاده از پانل های عایق سازه ای (SIP) و قالب های عایق بتنی (ICF)

5. استفاده از خرپاهای پاشنه بلند در محل اتصال دیوار به سقف.

6. استفاده از پنجره های دو یا سه جداره با پرکننده گاز

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .