عزل حراري من الفلين

يشير العزل الحراري بالفلين إلى استخدام الفلين كمادة عازلة للحرارة . يتميز الفلين بكونه عازلاً حرارياً مناسباً، إذ يتمتع بخفة وزنه ومرونته ومقاومته للرطوبة والحريق. في مجال البناء ، يُستخدم الفلين في عناصر مختلفة كالأرضيات والجدران والأسقف والأسقف العلوية لتقليل الحاجة إلى التدفئة أو التبريد، ولتحسين كفاءة الطاقة. تشير الدراسات إلى أن أداء العزل الحراري للفلين لا يتأثر بامتصاص الرطوبة خلال مواسم الأمطار، مما يجعله مناسباً لمختلف المناخات. بالإضافة إلى ذلك، تشير الأبحاث على المواد المركبة المصنوعة من الفلين، مثل هياكل الفلين والجبس، إلى تحسينات كبيرة في كفاءة الطاقة للمباني.

الفلين مادة خفيفة الوزن، قابلة لإعادة الاستخدام، وقابلة للتحلل الحيوي، تُحصد كل 9-12 عامًا من لحاء شجرة البلوط الفليني ( Quercus Suber L. ). يتميز الفلين ببنية خلوية متجانسة ذات جدران خلوية رقيقة ومنتظمة الترتيب، خالية من المسافات بين الخلايا. وتُعد شمال أفريقيا، بالإضافة إلى أجزاء من البرتغال وإسبانيا وإيطاليا، موطنًا لشجرة البلوط الفليني. ومن المتوقع أن يبلغ إنتاج الفلين في العالم 201,428 طنًا سنويًا، مع وجود ما يقرب من 2,139,942 هكتارًا من غابات الفلين. ^{[ 1 ]}

بفضل خصائصه المتعددة من خفة الوزن، والمرونة، وعدم النفاذية، والعزل، ومقاومة التآكل، ومقاومة الحريق، وخصائصه المضادة للحساسية، ومقاومته للعفن، يُعدّ الفلين مادةً مناسبةً لمجموعةٍ واسعةٍ من احتياجات البناء. ^{[ 2 ]} وله استخداماتٌ عديدةٌ في قطاع البناء، تشمل تغطية الأرضيات والجدران، وعزل الأسقف والجدران، وعزل الأسطح. يُصنع الفلين المستخدم للعزل الحراري عادةً من خشب البلوط الفليني أو الفلين المُعاد تدويره. ويُستخدم إما بكمياتٍ كبيرةٍ أو مُجمّعًا في ألواح، وغالبًا ما يكون على شكل فلين مُوسّع. وتشهد الأبحاث المتعلقة بالفلين نشاطًا مستمرًا، حيث تشمل جوانب مختلفة من خصائص المادة، وتوزيعها، وتطبيقاتها. وقد قيّمت العديد من الدراسات البحثية آثار استخدام مواد خشب البلوط الفليني كعزلٍ حراريٍ في المباني. تتراوح الموصلية الحرارية لهذه المواد من 0.036 إلى 0.065 واط/متر ^{/ كلفن} ، وتتراوح الكثافة من 65 إلى 240  كجم/م³ ^، بينما تتراوح الحرارة النوعية من 350 إلى 3370. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

بفضل معامل مقاومة انتشار بخار الماء الذي يتراوح بين 5 و54.61، ^{[ 9 ] [ 10 ]} تتمتع مواد الفلين بخصائص ترطيب جيدة لعزل الرطوبة. درس فينو وآخرون ^{[ 11 ]} العزل الحراري للجدران المغطاة بألواح الفلين الموسع متوسطة الكثافة. ولتحديد تأثير الرطوبة على انتقال الحرارة عبر جدار الفلين، أجروا محاكاة مقارنة لسلوك العزل في ظروف الشتاء والصيف من جهة، وفي ظروف الجفاف والرطوبة من جهة أخرى. وأظهرت النتائج بوضوح أن امتصاص الرطوبة خلال موسم الأمطار يقتصر على الطبقات السطحية ولا يؤثر على أداء العزل الحراري للفلين. ركزت أبحاث أخرى على المواد المركبة القائمة على الفلين. العزل المستخدم في دراسات تشيركي وآخرون ^{[ 12 ]} ومنير وآخرون ^{[ 13 ]} هو عبارة عن هيكل مركب من الفلين والجبس . من شأن استخدامه أن يُسهم في تحسين كفاءة الطاقة في المباني. بحسب هذا التحليل، فإن دمج حبيبات الفلين في بنية الجبس يقلل من الموصلية الحرارية الفعالة للجبس بأكثر من 70%. في الواقع، تبلغ الموصلية الحرارية للجبس حوالي 0.406 واط/متر/ ^كلفن ، ^بينما يبلغ متوسط ​​الموصلية الحرارية للمركب حوالي 0.11 واط/ ^{متر /} كلفن .

قام بوسيتوا وآخرون ^{[ 14 ]} بتطوير مادة عازلة جديدة باستخدام ركام الفلين والأسمنت. يتم خلط ركام الفلين الطبيعي والرمل والأسمنت والماء معًا لتحضير العينات. وقد تم دراسة نسب مختلفة من الفلين إلى الرمل. تشير النتائج إلى أن زيادة كمية ركام الفلين تزيد من احتفاظ المادة بالرطوبة، حيث تتراوح قيم امتصاص الماء من 0.39 إلى 1.2 غ/(م² ^. %HR)، وتتراوح نفاذية بخار الماء من 2.7 × 10⁻¹² ^إلى 21.4 × 10⁻¹² ^كغ /(م.ث باسكال) مع انخفاض الكثافة. وبناءً على هذه التقارير، يمكن استخدام خرسانة الفلين كعازل حراري.

درس فو وآخرون ^{[ 15 ]} الكفاءة الحرارية والسلوك الحراري الرطوبي لجدران الهياكل الخشبية ذات طبقات العزل الخارجية المختلفة . ولاحظوا أن ألواح الفلين الموسع توفر أداءً حراريًا رطوبيًا أفضل وراحةً أكبر للمبنى مقارنةً بألواح الصنوبر المقاومة للتآكل. استخدم باريكا وآخرون ^{[ 16 ]} مخلفات الفلين والقصب العملاق في ألواح المباني بمنطقة البحر الأبيض المتوسط. وقد بلغت الطاقة الموفرة باستخدام جدران الفلين المُجمّع للغلاف الخارجي أكثر من 75% من الطاقة المُستهلكة في البناء باستخدام جدران الطوب. ولا يقتصر الأمر على الميزة المالية فحسب، بل هناك أيضًا فائدة بيئية. في الواقع، قُدّر الإنتاج السنوي لثاني أكسيد الكربون لتدفئة وتبريد المنازل المختلفة التي دُرست بـ 2517 كجم لجدران الطوب، و623 كجم لجدران الفلين المُجمّع، و1905 كجم لجدران القصب العملاق. بالإضافة إلى ذلك، أجرى معلوف وآخرون ^{[ 17 ]} محاكاة حرارية رطوبية لمدة عام واحد لغرفة في ظل الظروف المناخية لمدينة قسنطينة بالجزائر. تشير النتائج الأولية إلى أن الخرسانة الفلينية تُقلل استهلاك الطاقة بنحو 29% مقارنةً بالبناء بالطوب المجوف. ويُلاحظ أن انتقال الرطوبة يزيد استهلاك الطاقة بشكل طفيف في الشتاء نتيجةً لظاهرة امتصاص الرطوبة ، بينما يُقلل من طاقة التبريد في الصيف. وقد درس الوردي وآخرون ^{[ 18 ]} مادةً جديدةً مُركبةً من الطين والفلين، مع طبقة واقية من الجص ومونة الأسمنت. وأظهرت المحاكاة التي أُجريت على نموذج منزل صغير في قرية بنسمين بالمغرب أداءً أفضل من حيث الطاقة والبيئة مع الجدران المصنوعة من الألواح المركبة مقارنةً بالطوب الطيني المجوف التقليدي أو طوب بنسمين الطيني.   

 تتضمن هذه المقالة نصًا من تأليف س. بوربيا1 · هـ. كازوي · ر. بلعربي متاح بموجب ترخيص CC BY 4.0 .