بيت مريح في جوا” حار

أ.م.د. حيدر حسين عوبز

دكتوراه هندسة انشاءات

من منا لا يرغب ان يكون منزله باردا” ومريحا” في فصل الصيف؟ نحن نعاني ومنذ سنوات عدة من انقطاع الكهرباء الوطنية, الامر الذي اثر سلبا” على امكانية توفير اجواء مريحة وملائمة للعيش سواء داخل البيت او المكتب او العمل. الا اننا لم نفكر يوما”بايجاد الحل او الحلول المناسبة لهذه المشكلة بل اصبحنا نحلم بحلول سحرية بعودة استمرارية توفر الكهرباء خلال ساعات اليوم ال 24 والامر الذي اصبح مناله بعيدا” وعلى الرغم من ان اسلافنا السابقين اوجدوا الحلول المناسبة لجعل اجواء المنازل اكثر راحة مثل بناء السراديب تحت مستوى الارض وتهوية المنازل باستعمال لاقفات الهواء و الخ . ولربما سائل يسأل هل يمكن توفير مناخ داخل المنزل او العمل بارد و مريح وباستخدام ما توفره الكهرباء الوطنية من ساعات تشغيل؟ الجواب نعم و بكل تأكيد! لكن كيف؟ لو نظرنا الى الدول في المناطق الباردة جدا” مثلا” كندا والولايات المتحدة الامريكية كيف جعلت درجة الحرارة داخل البيت ملائمة و ودافئة على الرغم من الجو البارد والقارص خارجا” وفي نفس الوقت امكانية تغطية كلفة الكهرباء الباهضة جدا”؟ الجواب بتوفير نظام بناء يحافظ على حرارة المبنى المطلوبة (الامر عكسي بالتاكيد بالنسبة لاجوائنا لكن يبقى نفس الهدف) وكما موضح في الشكل ادناه.

شكل (1) الانتقال الحراري داخل وخارج المبنى

الامر يتطلب تصميم الأبنية لتكون أكثر ملائمة لتحمل درجات الحرارة العالية صيفا والبرودة شتاءا” من خلال استخدام مواد العزل الحراري للجدران و السقوف التي بدورها تحافظ على درجة الحرارة داخل الغرفة و منع الخسائر في الحرارة الى اقل ما يمكن. اذا” نظام العزل الحراي اثبت كفاءة عالية للتاقلم مع البيئات القاسية. العزل الحراري هو الحد من انتقال الحرارة (أي نقل الطاقة الحرارية بين الأجسام ذات درجات الحرارة المختلفة) بين الأجسام في اتصال حراري أو في نطاق التأثير الإشعاعي. بصورة عامة يمكن تمثيل العزل الحراري بمنع انتقال الحرارة من الخارج او الوسط المحيط المتمثل بأشعة الشمس او الهواء الى داخل المنازل في فصل الصيف وعدم فقدان الحرارة من منازل الى المحيط الخارجي في الشتاء. ويمكن تقسيم الحرارة المنتقلة الى أجزاء معينة منها الحرارة التي تنتقل عن طريق الجدران والسقف والارضية وتقدر كميتها ب 70-80 % من كمية الحرارة بينما تمثل بقية النسبة, الحرارة التي تنتقل عن طريق النوافذ والابواب. كما يمكن تقدير الطاقة المستخدمة في تبريد المنازل في فصل الصيف بنسبة 60 % من مجموع الطاقة المستخدمة الكلية .
تحتم علينا الظروف البيئية والثقافية اختيار نظام عزل يتوافق مع الامكانية الاقتصادية للفرد العراقي فضلا” عن كون ثقافة المجتمع الذي اعتاد على استخدام مواد بناء ذات مقاومة وصلابة عالية تقف عائقا” امام استخدام بعض انظمة العزل المتوفرة عالميا”. ومن خلال تجاربنا العملية الحقلية وجد ان عزل الجدران باستخدام الواح الفوم المسلح او الصوف الحجري المسلح اثبتت جدراتها في تحقيق المطلبين السابقين المتمثلين بتغطية الكلفة والتوافق مع ثقافة المجتمع من خلال استخدام نظام العزل الذي يعمل في المحافظة على برودة المكان ويمنع تسربها الى الخارج لمدة تزيد على ثلاثة ساعات بعد انقطاع الكهرباء الوطنية على الرغم من حرارة الجو المرتفعة خارج المبنى (اكثر من 45 درجة مئوية).

شكل (2) نظام العزل الداخلي للجدران باستخدام الفوم المسلح

أما كلفة نظام العزل فانها تتراوح مابين (10-15 دولار\متر مربع) وقياسا” بكلفة البناء الكلي فأنها لا تتجاوز 2% فضلا”عن كون هذه الكلف سيتم تعويضها مباشرتا” خلال الانشاء او خلال فترة الصيانة من خلال:
• استخدام اجهزة تبريد بطنية اقل من المعتاد (بسبب تقليل خسائر الحرارة)
• استخدام كيبلات كهربائية ومعدات بحجم اقل
• فواتير كهرباء اقل
• اقل صيانة لاجهزة التبريد
• ناهيك عن الهدف المهم وهو جعل بيئة المكان مريحة وباردة ولساعات طويلة بعد انقطاع الكهرباء

يمكن القول انه اصبح لزاما” بفرض العزل الحراري عند تشييد الابنية الحكومية والاهلية وكما هو موجود في بلدان المنطقة والبلدان المتقدمة في هذا المجال ، وعلى سبيل المثال فان التعليمات البلدية لدول الخليج العربي الخاصة بالعزل الحراري تشير الى تشجيع المواطنين على استخدام العزل الحراري في مبانيهم الخاصة وعدم قبول اي مخططات للمباني الحكومية او الاستثمارية (التجارية والسكنية) ما لم يوضح بها نوع ومواصفات مواد العزل الحراري او وجود قوانيين او اجهزة رقابية تمنع او تراقب وتحاسب الاستهلاك العالي للكهرباء. طبعا” تقنيين المواطنين لاستهلاك الكهرباء يساعد بشكل جوهري على حل ازمة انقطاع الكهرباء في العراق.

المصادر:
• وزارة الطاقة الامريكية (Energy Department)
• www.rockwool.com
• Erdem Küçüktopcu, Bilal Cemek, A study on environmental impact of insulation thickness of poultry building walls. Energy Journal, Vol. 150, 2018, PP583-590,
• www.ashrae.com