خصائص مواد العزل الحراري

ما هي خصائص المواد العازلة؟

يوجد الكثير من الخصائص لمواد العزل والتي من المهم أخذها جميعا بعين الاعتبار لما لها من أهمية على المدى البعيد، ومن أهم هذه الخصائص:

1- الخصائص الفيزيولوجية:

مثل الخاصية الإنتشارية الحرارية، مقاومة الصدمة الحرارية، والحرارة النوعية والتخزين الحراري والإنبعاثية ومثل التوصل الحراري أيضاً وغيرها.
معامل التوصيل الحراري يُعد من أهم الخصائص التي يمكن من خلالها تقييم وتمييز مادة العزل الحراري، فكلما زاد هذا المعامل يدل ذلك على قلة مقاومة المادة لعبور الحرارة من خلالها والعكس صحيح، وهذا يدل على أن المقاومة الحرارية تربطها علاقة عكسية مع معامل التوصيل الحراري.
وتمر الحرارة من المادة العازلة عن طريق وسائل الانتقال الثلاثة وهي (الحمل، التوصيل، الإشعاع)، وكما ويلاحظ أن المواد التي تمتلك أسطح عاكسة تكون مواد ذات جودة عالية في العزل الحراري لتمكنها ولقدرتها القوية على عكس نسبة كبيرة من الإشعاعات والموجات الحرارية الساقطة عليها ولكن يجب أن تقابل فراغاً هوائياً، وكلما كانت لامعة أكثر ومصقولة تكون قدرتها على العزل أكبر.
ولإيجاد المقاومة الكلية لمرور الحرارة يجب أن يتم تجميع كل المقاومات للطبقات التالية: الجدار والأسقف والأرضيات وتشمل مقاومة الطبقة الهوائية الملامسة للأسطح الخارجية والداخلية، كما يتم تجميع كل هذه المقاومات كما تجمع المقاومات الكهربائية تماماً، فهي تكون إما على التوازي أو على التوالي، وهذا على حسب مواقع هذه المواد في الجدران أو الأرضيات أو السقف.

2- الخصاص الميكانيكية لمواد العزل الحراري:

إن من أهم الخواص الميكانيكية التي يجب معرفتها وتحدد إمكانية استعمال مادة معينة في تطبيق معين هي خواص مثل: مقاومة القص، مقاومة الثني ومقاومة الانضغاط، فخاصية مقاومة الضغط أو الانضغاط تعد أهم الخصائص الميكانيكية لمواد العازل وتعد مؤشر على القوة الممكن تحملها للمادة عند تعرضها لقوة انضغاط أو وزن معين، كما يمكن قياس هذه الخاصية باستخدام وحدة الكتلة (الوزن) مقسومة على وحدة المساحة (كجم/م2) وهي ما يطلق عليها الكيلو باسكال.

3- الخصائص الفيزيائية:

ومنها الكثافة، ثبات الأبعاد، التمدد بالحرارة، مقاومة التراخي والهبوط، نفاذية بخار الماء والخاصية الشعرية لامتصاص الماء وتُعد خاصية امتصاص الماء ونفاذية بخار الماء هي أهم الخواص الفيزيائية التي تُؤثر تاثيراً مباشراً على مدى ومقدار مقاومة التوصيل الحراري للمواد العازلة ، فمثلاً معامل التوصيل الحراري للماء عالٍ جداً ويؤدي ذلك إلى امتصاص مادة العزل الحراري للرطوبة والماء يؤدي بشكل مباشر إلى رفع قيمة معامل التوصيل الحراري للمادة العازلة.
ويتناسب هذا مع مقدار الماء أو الرطوبة التي توجد بداخل المادة والتي تؤدي إلى فقدان المادة قدرتها على العزل الحراري بشكل جيد، وهذا يدل على أنه كلما زادت الرطوبة أو بخار الماء في مادة العزل الحراري كلما زاد توصيلها للحرارة وبالتالي قد تنخفض خاصيتها في عزل الحرارة.

4-خصائص الاحتراق:

إن معرفة جميع المعلومات عن الاحتراق ومدى قدرة المادة العازلة على مقاومتها للحريق يُساعد بشكل كبير في تحديد مدى الخطورة التي قد تنشأ عند احتراقها، كما أن معرفة جميع الخصائص المرتبطة في تصرف المواد العازلة عند الحريق وخاصه تلك التي تكون قابلة للاحتراق يُساعد بشكل كبير في اتخاذ الإجراءات المناسبة للوقاية من الخطورة الناتجة منها.
ومن أهم النقاط التي يجب تحديدها في هذا المجال هو معدل الاحتراق ومعدل انتشار اللهب على الأسطح القريبة ومعدل امتدادات الحريق وكثافة الدخان ودرجة خطورة وسُمِّية المواد الناتجة عن الاحتراق.

5 – الخصائص الأمنية والصحية:

قد يكون في بعض المواد العازلة خواص معينة من الممكن أن تُعرض الإنسان للخطر سـواء كان في وقت التخزين، أو أثناء التركيب والنقل أو في فترة الاستعمال، فمن الممكن أن يسبب بعضها في إحداث شلل في جسم الإنسان دائم أو مؤقت أو قد تسبب جروح وبثور وتسمم والتهابات رئوية أو حساسية في الجلد والعينين مما يتطلب معرفة التركيب الكيميائي لكل مادة يتم استعمالها للعزل، بالإضافة إلى صفاتها الفيزيائية من ناحية قابليتها للاحتراق وغيرها من الصفات المهمة.

6 – الخصائص الصوتية:

إن بعض المواد المستخدمة في عزل الحرارة  تستخدم أيضاً لتحقيق أهداف أخرى مثل عزل الصوت وتشتيته أو العمل على امتصاص الاهتزازات لتقليل الصوت، لهذا السبب فإنه من الواجب معرفة الخواص المرتبطة بهذا المجال  فهي قد تحقق هدفين بوسيلة واحدة نتيجة لاستخدام تلك المواد، وهما العزل الحراري والعزل الصوتي.
وبعد كل الذي تم ذكره سابقا فإن هناك خواص أخرى من الضروري معرفتها عند اختيار المادة العازلة فمثلا يجب معرفة الكثافة وقدرة مقاومة المادة على الانكماشة وإمكانية الاستعمال لاكثر من مره وسهولة الاستعمال والصيانة ومقاومة المادة للتفاعلات الكيميائية، ولا يفوتنا ذكر العامل الاقتصادي الذي له دوراً هاماً في استخدام المادة العازلة، وأيضاً العمر الافتراضي لمادة العزل مقارنةً بمستوى الجودة التي تقدمها تلك المادة في العزل.