Transcript إعادة استخدام المياه الرّماديّة Grey Water في المناطق الصّحراويّة

‫تطبيقات العزل الحراري والمائي في األبنية‬
‫ندوة‬
‫”نحو بيئة أقل تلوثا“ ‪2004 - 11-22‬‬
‫جمعية حفظ الطاقة واستدامة البيئة‬
‫د‪0‬م‪ .‬أ ّيوب أبو د ّية‪ :‬رئيس جمعية حفظ الطاقة األردنية ومدير مكتب هندسي استشاري ‪،‬‬
‫ص‪ 0‬ب ‪ 830305‬عمّـان ‪ 11183‬األردن‬
‫‪E mail: [email protected]‬‬
‫العوامل الخارجية والداخلية المؤثرة‬
‫في العزل الحراري‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪ -1‬العوامل الخارجية‬
‫أ‪ -‬أمطار وثلوج (نفاذيــّة ‪ +‬ضغط شعري‪ +‬تسرب‪ +‬انتشار) = فقدان المقاوميه الحرارية‬
‫* درجات حرارة خارجية متغيرة صيفا ً شتا ًء‬
‫* رطوبة نسبية في الجو‬
‫* البيئة (أشعة الشمس ‪ ،U.V‬التظليل وكفا َءة التصميم المعماري‪ ،‬منسوب المياه الجوفية‪،‬‬
‫الجغرافية والطبغرافية‪ ،‬مواد البناء‪ ،‬مستوى التصميم الحراري‪ .... ،‬إلخ)‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪ -2‬الرطوبة الداخلية‬
‫* منشأ بخار الماء‬
‫* ظاهرة التـّكاثف‬
‫* نمو العفن‬
‫وسائل التخلص من الرطوبة الداخلية‬
‫(‪ )1‬العزل الحراري‪ ،‬الداخلي والخارجي‬
‫(‪ )2‬التهوية‪ ,‬وخفض انتاج بخار الماء الداخلي‬
‫(‪ )3‬رفع كفا َءة وسائل التدفئة وتحسين كفا َءة الجدران الخارجية (‪)T.W.‬‬
‫الرطوبة الخارجية‪ :‬أمطار وثلوج (نفاذ ّية)‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫نعومة اإلسمنت‪0‬‬
‫زيادة الترطيب (زيادة إماهة‬
‫اإلسمنت)‪0‬‬
‫المعالجة بالبخار‪0‬‬
‫الرج الجيد‪0‬‬
‫نسبة الماء إلى اإلسمنت (تخفيضها‬
‫بإضافة مواد مميعة)‪0‬‬
‫زيادة النفاذ ّية تعني زيادة أضرار‬
‫الصقيع وفشل العزل الحراري والمائي‬
‫والتفكك والضعف في العناصر‬
‫اإلنشائية‪.‬‬
‫العزل المائي‬
‫الضغط الشعري ‪Capillary attraction‬‬
‫منسوب المياه الجوفية‪ ،‬نوعية التربة‪ ،‬مستوى التلوث وارتفاع نسبة‬
‫الملوحة في األراضي الزراعية‪ .... ،‬إلخ‪.‬‬
‫• تنتقل الرطوبة في األرض بفعل التجاذب الشعري‬
‫‪ Capillary Attraction‬لتصل إلى أساسات‬
‫المنشأ وأرضياته وتستمر بالصعود عبر عناصر‬
‫البناء األرضية بفعل الضغط المسامي وعملية‬
‫االنتشار ‪ Diffusion‬لتصل إلى داخل البناء‪ .‬ومن‬
‫الطبيعي أن تدخل الرطوبة إلى األبنية عبر‬
‫الوسائط األخيرة وغيرها وذلك عندما تفتقر تلك‬
‫األبنية إلى وسائل رادعة للرطوبة في عناصرها‬
‫األرضية‪ ،‬كاألساسات والجدران واألعمدة والمدات‬
‫األرضية‪ .‬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
‫األمالح وتفتيتها لخرسانة الجدران كما نشاهد في‬
‫الصورة ‪.‬‬
‫طبقة مانعة لصعود الرطوبة من األرض‬
‫االنتشار والتسرب‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫فيما يتعلق برطوبة األرض‪ ،‬وبخاصة تلك الرطوبة التي‬
‫تنجم عن تبخر المياه الجوفية أو تحركها في باطن‬
‫األرض‪ ،‬فإن أثرها يتحدد بعاملين رئيسين هما ‪ :‬بًعد‬
‫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 األرض الناجمة عن ارتفاع‬
‫درجة حرارة باطن األرض عما هي عليه في الخارج عند‬
‫سطح األرض وغالباً ما تكون درجة حرارة األرض‬
‫والتربة تحت البالط في التسوية أو في الطابق األرضي‬
‫أقل من درجة حرارة الهواء الداخلي بعدة درجات‪ .‬وينجم‬
‫عن هذه الظاهرة حركة لبخار الماء من األرض إلى‬
‫الداخل عبر المدة األرضية والبالط‪ ،‬وبخاصة في فصل‬
‫الشتاء‪.‬‬
‫كذلك يتحرك الماء في التربة نتيجة لعملية ارتحال الماء‬
‫من طبقات التربة الدافئة إلى الطبقات الباردة التي تسمى‬
‫بعملية االنتضاح الحراري ‪. Thermo-osmosis‬‬
‫لذلك‪ ،‬يتحرك الماء في صورتيه السائلة والغازية‪ ،‬على‬
‫شكل بخار‪ ،‬إلى أعلى لينفذ عبر أرضيات األبنية غير‬
‫المعزولة إلى داخلها‪.‬‬
‫والحق أن صعود الرطوبة إلى داخل األبنية باالنتشار عبر األرضيات (المدات‬
‫والبالط) يتحقق عندما تكون درجة حرارة الهواء الداخلي أدنى من درجة حرارة‬
‫التربة‪ .‬ويحدث ذلك عادة في فصل الشتاء عندما تكون األبنية مهجورة لفترة من‬
‫الزمن أو عندما ال تكون وسائل التدفئة مستعملة؛ إذ تكون عند ذاك درجة حرارة‬
‫الهواء في داخل البناء متدنية نسبة إلى درجة حرارة التربة‪ ،‬فتنتقل رطوبة التربة‬
‫عبر األرضيات إلى داخل البناء‪.‬‬
‫وتالحظ الظاهرة األخيرة بجالء في المستودعات الكبيرة غير المدفئة‬
‫وغير المهوية بصورة جيدة‪ ،‬حيث تكون نسبة الرطوبة مرتفعة في داخلها‪ .‬وإذا ما‬
‫تم تغطية رقعة من بالط أرضيات إحدى المستودعات في فصل الشتاء بغطاء من‬
‫البوليثين ‪ polythene‬لفترة من الزمن‪ ،‬سيكون ملحوضاً تكاثف بخار الماء على‬
‫السطح البوليثيني‪ ،‬المانع لتسرب بخار الماء من الداخل‪ ،‬نتيجة برودة سطحه‬
‫المالمس للهواء الداخلي في المستودع نسبة إلى درجة حرارة الهواء المشبع ببخار‬
‫الماء الصاعد من األرض‪ .‬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.‬‬
‫‪ -2‬الرطوبة الداخلية‬
‫(التعريف بالرطوبة النسبية)‬
‫–أضف إلى الغازات الكثيرة التي يتكون منها جو الكرة‬
‫األرضية‪ ،‬مثل االكسجين والهيدروجين والنيتروجين وأكسيد‬
‫الكربون وما إلى ذلك‪ 0‬يحتوى هواء األرض على الماء في‬
‫صورته الغازية‪ 0‬وتؤدي كمية معتدلة من بخار الماء في‬
‫الهواء دوراً فاعالً في تلطيف الجو وجعله مريحا ً لحياة اإلنسان؛‬
‫إذ تتراوح قيمة الرطوبة النسبية ‪Relative Humidity‬‬
‫المالئمة لإلنسان ما بين ‪ %30‬إلى ‪ ،%70‬حيث يشعر اإلنسان‬
‫بعد ذلك بضيق واضطراب‪0‬‬
‫منشأ بخار الماء الداخلي‬
‫نمطية‬
‫عائلـة‬
‫ّ‬
‫كيلو غرام‬
‫عمليات التنفس واف ارزات العرق ‪5,320‬‬
‫‪-1‬‬
‫‪ 10,972‬كيلو غرام‬
‫استعمال المدافئ التي ال مداخن لها‬
‫‪-2‬‬
‫كيلو غرام‬
‫‪3,000‬‬
‫أعمال الطهو‬
‫‪-3‬‬
‫كيلو غرام‬
‫االستحمام (مرتان أسبوعيا) واالغتسال ‪1,567‬‬
‫‪-4‬‬
‫وغسل األواني‬
‫كيلو غرام‬
‫‪2,251‬‬
‫غسل الثياب‬
‫‪-5‬‬
‫كيلو غرام‬
‫‪7,400‬‬
‫تجفيف الثياب‬
‫‪-6‬‬
‫كيلو غرام‬
‫‪0,500‬‬
‫نشاطات أخرى‬
‫‪-7‬‬
‫‪ 31,01‬كغم في اليوم‬
‫المجموع العام‬
‫الواحد‬
‫شهور السنة‬
‫غور نهر األردن‬
‫المرتفعات الشرقية‬
‫المناطق الصحراوية‬
‫جدول الرطوبة النسبية ‪ /‬األردن‬
‫‪1‬‬
‫‪63‬‬
‫‪70‬‬
‫‪66‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪39 36 40 47 56 57‬‬
‫‪38 36 38 49 60 67‬‬
‫‪31 30 34 43 48 63‬‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫‪46 42‬‬
‫‪47 42‬‬
‫‪38 34‬‬
‫‪10‬‬
‫‪45‬‬
‫‪45‬‬
‫‪39‬‬
‫‪11‬‬
‫‪12‬‬
‫‪58‬‬
‫‪48‬‬
‫‪67‬‬
‫‪55‬‬
‫‪58 49‬‬
‫هلًهناكًعالقةًبينًالهواءًالخارجيًوالداخليً؟‬
‫نعم هناك عالقة مهمة‪ ،‬وبخاصة في فصل الشتاء‪ .‬إذ إنً نشاطات اإلنسان الكثيرة في داخل‬
‫منزله ترفع نسبة رطوبة الهواء الداخلي إلى مقادير عالية‪ ،‬فلنقل ‪ ،%80‬وتكون درجة‬
‫حرارة الهواء حوالى ‪ 20‬درجة مئوية‪ .‬وعند ‪ %80‬رطوبة نسبية و ‪ًْ20‬م يحتوي الكيلو‬
‫غرام الواحد من الهواء الجاف على ‪ 12‬غرام ماء‪ .‬أما الهواء الخارجي‪ ،‬فعند درجة حرارة‬
‫صفر مئوية‪ ،‬مثال‪ ،‬وعند ‪ %80‬رطوبة نسبية‪ ،‬فإنه يحتوي على ‪ 3‬غرامات من الماء فقط‪.‬‬
‫هل هذا يعني أن دخول الهواء الخارجي إلى داخل المنزل مفيد ؟‬
‫طبعا‪ ،‬ألن دخوله يطرد بخار الماء ويستبدله بهواء بارد يحتوي على ‪ 3‬غرامات ماء فقط‪.‬‬
‫مع التنبه إلى عدم اإلفراط 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 ‪ 9‬غرامات ماء إلى‬
‫الخارج‪ .‬وهذه العملية تشكل حالً لنمو العفن في داخل األبنية إذا كانت كفا َءة الجدران‬
‫الخارجية وسقف المنزل في العزل الحراري معتدلة ومعقولة‪.‬‬
‫تكاثف بخار الماء ونمو العفن‬
‫لماذا عند زوايا الغرف‬
‫الخارجية ؟‬
‫لماذا يتكاثف بخار الماء عند زوايا البناء الخارجية ؟‬
‫يزداد فقدان نقطة ما‪ ،‬تقع على أسطح الجدران الخارجية لألبنية 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 تشكالن 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 مالحظة الظاهرة األخيرة في الصورة األخيرة‪ .‬ففيما تساوي‬
‫درجة حرارة سطح الجدار الداخلي عند خط الزاوية تماماً ‪ ًْ13‬م‪ ،‬ترتفع درجة‬
‫حرارة سطح الجدارين تدريجياً بابتعادنا عن خط الزاوية‪ .‬وتستمر درجة حرارة‬
‫سطح الجدارين المتعامدين باالرتفاع حتى تصل إلى ‪ ًْ17‬م 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 مثالً‪.‬‬
‫مزيج من التكاثف ونمو العفن والتسرب‬
‫الحظ الجسور الحرارية الباردة في سقف المطبخ‬
‫تسرب الماء من الخارج إلى الداخل (الحظ سقوط طبقات الدهان)‬
‫ّ‬
‫العزل الحراري الخارجي‬
‫الحظ أهمية سماكة العازل ونوعه والفراغ الهوائي والطبقة الصادة للبخار ونوعها‬
‫العزل الخارجي الشامل‬
‫طبقة عزل حراري من الخرسانة‬
Foam concrete application on Roofs
‫وضع طبقة من القصارة االسمنتية‬
‫العازل الحراري وصقله بالهيلكو‬
‫عزل مائي شامل‬
‫تهوية طبقة العزل المائي‬
‫العزل الحراري الداخلي ‪ :‬األبنية القائمة‬
‫( أ ) ثقوب في جدران مفرغة قائمة‬
‫( ب ) عزل حراري داخلي لبناء قائم‬
‫موقع خاطئ لطبقة‬
‫صد البخار في المناطق‬
‫الباردة‬
‫تغطية العازل الحراري‬
‫( ج ) بولي يوريثين للعزل الحراري الداخلي‬
‫أنظر مقطع السقف‬
‫قيد الهدم‬