La אינרציה תרמית זה מאפיין של חומר, הוא אומר לנו כמה חום יכול להכיל חפץ ובאיזה מהירות הוא מייצר או שומר חום. בתרגום לבניין, אנו יכולים מיד להסיק שזה כאילו המסה של בית סופגת בהדרגה אנרגיה ומשחררת אותה לאורך זמן.
במאמר זה אנו הולכים לספר לכם את כל מה שאתם צריכים לדעת על אנרגיה תרמית, היישום שלה בבנייה וחשיבותה.
מהי אינרציה תרמית
אינרציה תרמית היא היכולת של יסוד מסוים לאגור את האנרגיה התרמית המתקבלת (חום), לשמר אותה ולשחרר אותה בהדרגה. יכולת אגירת האנרגיה של חומר תלויה באיכותו, בצפיפותו ובחום הסגולי שלו.
האינרציה התרמית של החומרים המשמשים במבנה מאפשרת לשמור על הטמפרטורה היציבה ביותר לאורך כל היום בחלל פנימי ראוי למגורים. בקיץ חומרים בעלי אינרציה תרמית גבוהה סופגים חום במהלך היום, ובשל הבדלי הטמפרטורה בין סביבות פנימיות לחיצוניות, הם נאגרים ומתפוגגים בהדרגה במשך הלילה (פיגור חום של מספר שעות). למחרת בבוקר, החומר מוריד את הטמפרטורה שלו ומתחיל להסתובב שוב: סופג חום במהלך היום ופולט חום בלילה.
תכונות עיקריות
במשך עשרות שנים, המדינה שלנו לא שקלה את זה (בום לבנים), וניתן לצמצם את הבניינים שלנו בעצם לבנים חזיתיות וחדרי בידוד. זה היום כאשר המאפיינים של החומרים נחשבים שוב כדי לשפר את יעילות הבנייה. מבנים שסופגים חום במהלך היום ומספקים חום בלילה דורשים פחות אנרגיה לחימום ולקירור.
בספרד, מאז הקוד המבנה הטכני נכנס לתוקף בשנת 2006 ושוקנה בשנת 2013, סוגים מסוימים של מבנים חייבים לנצל את המאפיין הזה של החומר.
חשיבות האינרציה התרמית בבנייה
כאשר אנו משתמשים כיום בנהלים מאושרים (CE3X, CE3 או HULC) לחישוב דירוגי אנרגיה, עלינו לשקול את מעטפת הבניין. כאן נוכל לראות משהו כמו "עור של בניין". עור הבניין יהיה הגג, החזית, אדן החלון וכו'.
יש להגדיר את ה"עור" הזה של המבנה בצורה מדויקת ככל האפשר בתכנית, כי הטכנאי נכנס לתכנית בהתאם למאפייני החומר, קורא את מסד הנתונים הנרחב שלו, מפרש את האינרציות התרמיות השונות של החומר ומתרגם אותו נתונים של העברת חום.
מבחינתם, כאשר טכנאי יבצע תעודת אנרגיה, הם יציגו את המתחם בשלוש דרכים שונות:
- בְּרִירַת מֶחדָל: כאשר הטכנאי מכניס את נתוני המעטפת, מחוסר ניסיון או בורות, הוא בוחר באפשרות "ברירת מחדל", התוכנה תדע צורה מסוימת לפי תאריך הבנייה, והיא תהפוך להעברת חום. הבעיה בהזנת נתונים כך היא שאנו "מזערים" והציון עשוי להיות נמוך מהציון שאנו מקבלים כאשר אנו משתמשים באחת מהשיטות האחרות.
- יָקָר: בהזנת הנתונים כ"הערכה", התוכנית תנחה אותנו ותסביר את תוכן העברת החום. על סמך מספר שאלות כמו תאריך בניית הבית, אנחנו חושבים שהוא מבודד וכו'. זה ייתן נתוני העברת חום.
- ידוע: זו תמיד תהיה הדרך הטובה ביותר להזין את נתוני המתחמים בתוכניות. אנחנו יכולים ליצור את המתחם, בהדרגה להכניס את השכבות (מהחוץ לפנים).
מנגנוני בידוד
נהוג לומר שיוזכרו תכונותיהם של חומרי בידוד טובים בבית, אותם דברים שמגנים עלינו מהקור בחורף, אבל איך מונעים ביעילות מכות חום וצינון? הקיץ החם של אמצע אוגוסט גורם לנו להרגיש את החשיבות של להגן על עצמנו מפני התחממות יתר בבית, גורם לנו להרגיש בנוח מבלי לבזבז אנרגיה מקררת.
במיוחד בחלל מתחת לסיפון, בחירת חומרי בידוד חום בעלי מאפיינים מתאימים והשפעות ידועות על המבנה, כגון סידור וגודל חלונות, חזיתות וגגות מאווררים, ואטימות אוויר, הן בעלות חשיבות מיוחדת.
זהו מנגנון פסיבי, המנצל את הפרש הטמפרטורות בין אלמנט הקונסטרוקציה לסביבתו, משכך את ההבדלים התרמיים מה שהופך אותם ליציבים יותר ומעכב שידורי חום (פיגור זמן) כדי להשיג נוחות תרמית גדולה יותר בפנים.
תפיסה זו של אינרציה תרמית היא מפתח באקלים עם תנודות תרמיות יומיומיות משמעותיות להשגת אחת המטרות החשובות ביותר בבית: יציבות תרמית; שהטמפרטורה משתנה מעט מאוד ואינה צורכת עודף אנרגיה לתחזוקתו.
עץ לשיפור האינרציה התרמית
עץ הוא חומר הבניין בעל קיבולת החום הסגולית הגבוהה ביותר, 2100J/kg, ובמקביל יש לו צפיפות גבוהה ומוליכות תרמית נמוכה. המאפיינים הטבעיים שלו הופכים את מבודדי סיבי העץ הטבעיים לחומר בעל יכולת גבוהה לאחסן מסה תרמית: יש להם אינרציה תרמית גבוהה, מה שמבטיח תנודות נמוכות מאוד בטמפרטורה הפנימית, שהיא אזור שבו הטמפרטורה החיצונית מציגה שינוי גדול בין יום ליום. לַיְלָה
לדוגמה, אם משתמשים בלוח סיבי 180 מ"מ כדי לחסוך בחום, זמן ההשהיה (השהיה) לספיגת ופיזור החום מגיע ל-10 שעות. כפי שמוצג באיור למטה, טמפרטורת האוויר החיצונית משתנה ב-21ºC והאוויר הפנימי משתנה ב-3ºC (מקדם שיכוך = 7).
בנוסף לאינרציה התרמית הגבוהה שלהם, מבודדי סיבי עץ פתוחים לפיזור אדים (ערך μ = 3) ומכוונים את הלחות של האוויר על ידי ספיגת או הוצאת אוויר, בהתאם לתנאי הסביבה של החדר. עד 20% ממשקלו בסביבה לחה מבלי לאבד את כושר הבידוד שלו. לשילוב של שני מאפיינים אלה יש השפעה חיובית על תנאי הסביבה של החדר.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על אנרגיה תרמית, מאפייניה וחובתה בתחום הבנייה.