دليل عزل المنزل: فهم قيم U لكفاءة الطاقة

تخيل يوم شتاء متجمد مع مناظر طبيعية مغطاة بالثلوج في الخارج، بينما يظل منزلك دافئًا بشكل مريح في الداخل. أو تخيل فترة ما بعد الظهر في الصيف الحارق عندما تكون الحرارة في الخارج لا تطاق، ومع ذلك يظل الجزء الداخلي منعشًا وباردًا. تعتمد بيئة المعيشة المثالية هذه إلى حد كبير على عامل واحد حاسم: قيمة U.

ببساطة، تقيس قيمة U الأداء الحراري لمكونات البناء مثل الجدران والأسقف والأرضيات. وهي تمثل كمية الحرارة المنقولة عبر متر مربع واحد من الهيكل عندما يكون هناك فرق في درجة الحرارة بمقدار 1 كلفن (أو 1 درجة مئوية) بين جانبيه. تُقاس بوحدة واط/متر مربع كلفن، وتشير قيم U الأقل إلى أداء عزل أفضل، مما يعني هروب حرارة أقل من منزلك.

تؤثر قيم U بشكل مباشر على كل من كفاءة الطاقة والراحة المعيشية. تقلل المباني ذات قيم U المنخفضة بشكل كبير من انتقال الحرارة، مما يؤدي إلى:

• انخفاض تكاليف التدفئة والتبريد
• درجات حرارة داخلية أكثر استقرارًا
• انخفاض استهلاك الطاقة
• امتثال أفضل للوائح البناء

تؤثر عدة عوامل على قيمة U للمبنى:

• اختيار المواد: المواد المختلفة لها خصائص توصيل حراري مختلفة
• سمك العزل: يوفر العزل الأكثر سمكًا مقاومة حرارية أفضل بشكل عام
• جودة البناء: التركيب السليم أمر بالغ الأهمية لفعالية العزل
• الفجوات الهوائية والتهوية: يمكن لتجاويف الهواء المصممة بشكل صحيح أن تحسن العزل
• اتجاه المبنى: يؤثر التموضع الاستراتيجي على اكتساب الحرارة الشمسية

يتضمن حساب قيم U مراعاة متغيرات متعددة:

• المساحة السطحية لمكونات البناء
• خصائص مواد الغشاء المستخدمة
• وجود أدوات التثبيت الهيكلية (الجسور الحرارية)
• تصميم ووضع تجاويف الهواء
• الظروف المناخية المحلية
• نسبة المحيط إلى المساحة (للأرضيات)
• المقاومة الحرارية السطحية

يتطلب فهم قيم U معرفة مبدأين أساسيين:

يقيس هذا قدرة المادة على توصيل الحرارة. تشير القيم الأقل إلى عزل أفضل. تتراوح مواد العزل الشائعة من 0.007 واط/متر كلفن إلى 0.022 واط/متر كلفن.

تمثل هذه قدرة المادة على مقاومة تدفق الحرارة. تعني القيم الأعلى أداء عزل أفضل. يتم حسابها على أنها سمك المادة (بالمتر) مقسومًا على توصيلها الحراري.

الصيغة الأساسية لقيمة U هي: 1 ÷ (مجموع جميع المقاومات الحرارية). على سبيل المثال، عزل PIR بسمك 100 مم بمقاومة 4.50 متر مربع كلفن/واط سيكون له قيمة U تبلغ 0.22 واط/متر مربع كلفن. تتطلب الحسابات الفعلية مراعاة عوامل إضافية.

تتطلب عناصر البناء المختلفة أساليب محددة لتحقيق قيم U المستهدفة:

تشمل الخيارات عوارض خشبية بسمك 150 مم مع عزل بسمك 100 مم بينها وعزل بسمك 50 مم تحتها.

تتراوح الحلول من العزل المعبأ بالكامل إلى الأنظمة المعبأة جزئيًا بسمك مناسب.

مزيج من العزل بين الأزرار وطبقات العزل الداخلية.

يمكن لسمك العزل المختلفة تحقيق القيم المستهدفة اعتمادًا على نسبة المحيط إلى المساحة.