تأثير الحرارة الخارجية في المبنى

<a href="mailto:[email protected]">altharwa@altharwa.net</a>

سؤال: تعرضت في مقالك السابق إلى اختيار أسلوب العزل الأمثل ولكنني أريد أن أعرف كيف تؤثر الحرارة في المبنى؟
الجواب: لنتمكن من معرفة ظاهرة التأثير الكمي الحراري في المبنى فلا بد لنا من فهم تأثير ارتفاع درجات الحرارة اليومية في مواد البناء للغلاف الخارجي للمبنى عند تعرضها إلى أشعة الشمس خلال يوم كامل وخلال الفصول الأربعة السنوية وانسيابها في المواد ويتوقف كل ذلك على الموقع الجغرافي لهذا المبنى ودون أن يكون هناك تكييف ميكانيكي للهواء الداخلي أو تصاميم معمارية خاصة .
تتمركز أهمية هذه الظاهرة في التوقيت والاختلاف في درجات الحرارة القصوى والدنيا.
قبل شروق الشمس يكون كلا من الهواء الخارجي والسطح الخارجي للمبنى في أقل درجة حرارة وبعد شروق الشمس تبدأ درجات حرارة السطح الخارجي للمبنى بالارتفاع حتى تصل إلى أقصاها نحو 2 – 4 بعد الظهر ويعتمد معدل ارتفاع درجات الحرارة على موقع المبنى وبعده عن المناطق الساحلية فالمناطق الساحلية يكون معدل ارتفاع درجات الحرارة فيها قليل ولا يتجاوز 4 إلى 10 درجات مئوية ولكن المناطق الصحراوية الوسطى من الجزيرة قد تصل من 15- 25 درجة مئوية ( 27-45 درجة فهرنهايت) أو أكثر..
إن ارتفاع درجة حرارة الهواء الخارجي والمحيط بالمبنى يؤدي إلى ارتفاع الأسطح الخارجية من غلاف المبنى كما أن أشعة الشمس سواء كانت المباشرة أو المنتشرة في السماء أو المنعكسة من الأسطح المجاورة تسقط على المبنى فجزء قليل من هذه الأشعة ينعكس والباقي يمتصه الغلاف الخارجي للمبنى حتى تكون درجة حرارته أعلى من الهواء المحيط. وموقع واتجاه كل سطح يحدد كمية وطريقة اكتسابه للحرارة كالحوائط والأسقف. ومقدار الحرارة التي تمتصها الأجسام تتناسب تناسبا طرديا مع معامل امتصاص السطح.
يمكن تصور انتقال الحرارة من السطح الخارجي للمبنى إلى السطح الداخلي كما لو أن غلاف المبنى مكون من عدة طبقات. تتدفق الحرارة إلى كل طبقة وتتسبب في ارتفاع درجة حرارتها ويتم تخزينها والفائض من الحرارة تنتقل إلى الطبقة الباردة التي تليها وهكذا وكل طبقة تتعرض إلى حرارة أقل من الطبقة التي تليها. ونتيجة لخاصية التخزين الحراري للغلاف الخارجي للمبنى فإن كمية الحرارة التي تصل الطبقة الداخلية من الغلاف الخارجي قليلة جدا.
وعندما تصل درجة حرارة الغلاف الخارجي للمبنى إلى حرارته القصوى تبدأ تبرد بالاتجاه العكسي وتنساب الحرارة المختزنة إلى الخارج.

<img border="0" src="http://www.aleqt.com/picarchive/massssssska12.10.jpg" width="300" height="250" align="center">