حاجز بخاري
حاجز البخار هو أي مادة تُستخدم للعزل المائي ، وعادةً ما تكون عبارة عن صفائح بلاستيكية أو معدنية، تقاوم انتشار الرطوبة عبر جدران وأرضيات وأسقف المباني والتغليف لمنع التكثف الداخلي . من الناحية الفنية، تُعتبر العديد من هذه المواد مجرد حواجز بخارية نظرًا لاختلاف درجات نفاذيتها .
تتميز المواد بمعدل نفاذية بخار الماء ( MVTR ) الذي يُحدد باستخدام طرق اختبار قياسية. إحدى الوحدات الشائعة هي غ/م² · يوم أو غ/100 بوصة² ·يوم. يمكن التعبير عن النفاذية بوحدة البيرم ، وهي مقياس لمعدل انتقال بخار الماء عبر المادة (1.0 بيرم أمريكي = 1.0 حبة/قدم مربع·ساعة· بوصة زئبق ≈ 57 بيرم دولي = 57 نانوغرام/ثانية·م² · باسكال). بدأت قوانين البناء الأمريكية بتصنيف مثبطات البخار في ملحق قانون البناء السكني الدولي لعام 2007. وهي: الفئة الأولى <0.1 بيرم، والفئة الثانية 0.1 - 1 بيرم، والفئة الثالثة 1-10 بيرم عند اختبارها وفقًا لمعيار ASTM E96 (المجفف، أو الكأس الجاف، أو الطريقة أ). [ 1 ] تُصنف مواد تثبيط البخار عمومًا إلى:
- الفئة الأولى، غير منفذة (<0.1 نفاذية أمريكية ، أو ≤5.7 نفاذية دولية ) - مثل ورق الكرافت المدعوم بالأسفلت، والزجاج، والصفائح المعدنية، وصفائح البولي إيثيلين، والأغشية المطاطية، وأغطية الجدران المصنوعة من الفينيل؛
- الفئة الثانية، شبه غير منفذة (0.1-1 نفاذية أمريكية ، أو 5.7-57 نفاذية دولية ) - مثل البوليسترين الموسع أو المبثوق غير المغطى ، و OSB ، والإيزوسيانورات المغطى بالألياف ، وأوراق البناء المشبعة بالأسفلت بوزن 30 رطلاً، والدهانات الخارجية الزيتية، والبوليسترين الموسع غير المغطى، والورق المطلي بالأسفلت بوزن 30 رطلاً، والخشب الرقائقي، وورق الكرافت المطلي بالبيتومين؛
- الفئة الثالثة، شبه منفذة (1-10 نفاذية أمريكية ، أو 57-570 نفاذية دولية ) - مثل البوليسترين الموسع غير المغطى، والإيزوسيانورات المغطى بالألياف ، والخشب الرقائقي، والورق المطلي بالأسفلت بوزن 15 رطلاً ، وبعض الدهانات القائمة على اللاتكس؛
- النفاذية (>10 US perm، أو >570 SI perm) - مثل ألواح الجبس والجص غير المطلية، وعزل الألياف الزجاجية غير المغطاة، وعزل السليلوز، والجص غير المطلي ، وألواح الأسمنت، والبولي أوليفين غير المنسوج (أغلفة المباني) أو بعض أغشية حاجز الهواء الخارجية القائمة على البوليمر.
مواد
تتوفر مثبطات انتشار البخار عادةً على شكل طلاءات أو أغشية. تتميز الأغشية بمرونتها ورقتها، ولكنها قد تتضمن أحيانًا موادًا أكثر سمكًا تُعرف باسم مثبطات انتشار البخار "الهيكلية". وتتنوع مثبطات انتشار البخار من حيث المواد المستخدمة، وتخضع لتحديثات مستمرة، حتى أن بعضها يجمع اليوم بين وظائف مواد بناء أخرى.
المواد المستخدمة كمثبطات للبخار:
- يمكن أن توفر الطلاءات المطاطية حاجزًا للبخار ومقاومة للماء بمعدلات نفاذية تبلغ 0.016 لكل معدل نفاذية مع 10 ميل/دقيقة من الطلاء ويمكن تطبيقها على الأسطح الداخلية أو الخارجية.
- رقائق الألومنيوم ، 0.05 نفاذية أمريكية (2.9 نفاذية دولية ).
- ألومنيوم مدعوم بالورق.
- الأسفلت أو قطران الفحم ، وعادة ما يتم تطبيقه ساخناً على أسطح الأسقف الخرسانية جنباً إلى جنب مع طبقات التسليح.
- صفيحة بلاستيكية من البولي إيثيلين ، 4 أو 6 ألف (0.10 أو 0.15 مم) ، 0.03 نفاذية أمريكية (1.7 نفاذية دولية ).
- مثبطات بخار البولي إيثيلين المتقدمة التي تجتاز اختبارات معيار ASTM E 1745 ≤0.3 US perm (17 SI perm).
- ورق كرافت مطلي بالأسفلت ، وغالبًا ما يتم ربطه بجانب واحد من ألواح الألياف الزجاجية، 0.40 نفاذية أمريكية (22 نفاذية دولية ).
- فيلم معدني
- دهانات مثبطة للبخار (لنظام الجدران الجافة المحكم الإغلاق، وللتحديثات حيث لن يتم استبدال الجدران والأسقف النهائية، أو للأقبية الجافة: يمكن أن تتحلل بمرور الوقت بسبب كونها ذات أساس كيميائي).
- عزل من البوليسترين المبثوق أو ألواح الفوم المغطاة برقائق معدنية.
- خشب رقائقي خارجي ، نفاذية 0.70 في الولايات المتحدة (40 نفاذية في النظام الدولي للوحدات).
- معظم أغشية التسقيف المتجانسة من النوع الصفيحي.
- ألواح الزجاج والمعادن (مثل تلك الموجودة في الأبواب والنوافذ).
بناء المباني
تنتقل الرطوبة أو بخار الماء إلى تجاويف المباني بثلاث طرق: 1) مع تيارات الهواء، 2) عن طريق الانتشار عبر المواد، 3) عن طريق انتقال الحرارة. ومن بين هذه الطرق الثلاث، تُشكّل حركة الهواء أكثر من 98% من إجمالي حركة بخار الماء في تجاويف المباني. [ 2 ] يعمل حاجز البخار وحاجز الهواء على الحدّ من هذه المشكلة، لكنهما ليسا بالضرورة متطابقين.
تعمل مثبطات البخار على إبطاء معدل انتشار البخار داخل الغلاف الحراري للمبنى. وتُعد آليات التبلل الأخرى، مثل الأمطار المحمولة بالرياح، والخاصية الشعرية لرطوبة الأرض، وانتقال الهواء ( التسرب )، ذات أهمية مماثلة.
الاستخدام
أدركت صناعة البناء أنه في كثير من الحالات، قد يكون من غير العملي تصميم وبناء هياكل بناء لا تتعرض للبلل مطلقًا. يتضمن التصميم الجيد والممارسات السليمة التحكم في رطوبة هياكل البناء من الداخل والخارج. [ 3 ] لذا، ينبغي مراعاة استخدام حاجز البخار. وقد تم بالفعل تقنين استخدامه ضمن قوانين البناء في بعض الدول (مثل الولايات المتحدة الأمريكية، وكندا، وأيرلندا، وإنجلترا، واسكتلندا، وويلز). يعتمد استخدام حاجز البخار (مثبط انتشار البخار) على المناخ، من حيث كيفية استخدامه ومكانه، وما إذا كان ينبغي استخدامه أصلًا. عادةً ما يُستخدم عدد أيام درجة التدفئة (HDD) في منطقة ما للمساعدة في اتخاذ هذه القرارات. يوم درجة التدفئة هو وحدة قياس تقيس عدد مرات انخفاض درجات حرارة الهواء الجاف اليومية الخارجية عن مستوى أساسي مفترض، عادةً 18 درجة مئوية (65 درجة فهرنهايت). [ 4 ] بالنسبة للبناء في معظم أنحاء أمريكا الشمالية، حيث تسود ظروف التدفئة الشتوية، يُوضع حاجز البخار باتجاه الجانب الداخلي المُدفأ من العازل في هيكل البناء. في المناطق الرطبة حيث يسود التبريد الناتج عن الطقس الدافئ داخل المباني، ينبغي وضع حاجز البخار باتجاه الجانب الخارجي للعزل. أما في المناخات المعتدلة أو المتوازنة نسبيًا، أو عندما تُصمَّم التركيبات لتقليل ظروف التكثيف، فقد لا يكون حاجز البخار ضروريًا على الإطلاق. [ 5 ]
يُعدّ حاجز البخار الداخلي مفيدًا في المناخات التي يغلب عليها التدفئة، بينما يُعدّ حاجز البخار الخارجي مفيدًا في المناخات التي يغلب عليها التبريد. في معظم المناخات، يُفضّل غالبًا استخدام تصميم يسمح بمرور البخار، أي تصميم الجدران والأسقف بحيث تجفّ إما من الداخل أو الخارج أو كليهما، لذا يجب مراعاة تهوية بخار الماء. يجب دمج حاجز البخار على الجانب الدافئ من غلاف المبنى مع مسار تهوية على الجانب البارد من العازل. وذلك لأنّ حاجز البخار ليس مثاليًا، ولأنّ الماء قد يتسرّب إلى داخل المبنى، عادةً من مياه الأمطار. عمومًا ، كلما كان حاجز البخار أفضل وكانت الظروف أكثر جفافًا ، قلّت الحاجة إلى التهوية.
في المناطق الواقعة أسفل مستوى الأساس ( مناطق التربة التحتية )، وخاصة تلك المتكونة من الخرسانة، يمكن أن يكون وضع حاجز البخار مشكلة، حيث يمكن أن يتجاوز تسرب الرطوبة الناتج عن الخاصية الشعرية حركة بخار الماء إلى الخارج عبر الجدران المؤطرة والمعزولة.
يجب صب أرضية البلاطة الأرضية أو أرضية الطابق السفلي فوق حاجز بخار من البولي إيثيلين المتشابك فوق 4 بوصات (10 سم) من الحشو الحبيبي لمنع امتصاص الرطوبة من الأرض وتسرب غاز الرادون.
داخل المباني الفولاذية، يتكثف بخار الماء عند ملامسته لسطح تقل درجة حرارته عن نقطة الندى . ويمكن الحدّ من التكثف المرئي على زجاج النوافذ والعوارض الخشبية، والذي يؤدي إلى التقطير، عن طريق التهوية؛ إلا أن العزل هو الطريقة المُفضلة لمنع التكثف.
الارتباك بشأن حاجز الهواء
تتمثل وظيفة حاجز البخار في إبطاء انتقال بخار الماء. ولا يُصمم حاجز البخار عادةً لإبطاء انتقال الهواء، فهذه وظيفة حواجز الهواء . [ 8 ] يختلط الهواء ببخار الماء. وعندما ينتقل الهواء من مكان إلى آخر نتيجةً لاختلاف ضغط الهواء، ينتقل البخار معه. وهذا نوع من أنواع انتقال بخار الماء. وبالمعنى الدقيق، تُعد حواجز الهواء أيضًا حواجز بخار عندما تتحكم في انتقال الهواء المحمل بالرطوبة. [ 9 ] تجدر الإشارة إلى أن معدلات النفاذية المحددة لا تعكس انخفاض نفاذية وسط حاجز البخار عند تأثره باختلافات درجات الحرارة على جانبيه المتقابلين. [ 10 ] يمكن الاطلاع على مناقشة حول الفروق بين حواجز البخار وحواجز الهواء في مرجع كويرويت. [ 11 ]
التغليف
تُعدّ قدرة العبوة على التحكم في نفاذية الغازات وتغلغلها أمراً بالغ الأهمية للعديد من أنواع المنتجات. تُجرى الاختبارات عادةً على مواد التغليف، وكذلك على العبوات الجاهزة، أحياناً بعد تعريضها للثني أو المناولة أو الاهتزاز أو درجات الحرارة المختلفة.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ موانع تسرب البخار الذكية . شركة سيرتين تيد. 2006. ص 2.
- ↑ وزارة الطاقة الأمريكية. "كيف تنتقل الرطوبة عبر المنزل" . مؤرشف من الأصل في 29 ديسمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 1 يناير 2011 .
- ↑ ليستيبوريك، جوزيف (2004). حواجز البخار وتصميم الجدران . دار نشر علوم البناء. مؤرشف من الأصل بتاريخ 29-06-2015 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 01-12-2011 .
- ↑ وزارة الطاقة الأمريكية. "حواجز البخار أو مثبطات انتشار البخار" . وزارة الطاقة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-11-2011 .
- ↑ ألين، إدوارد؛ إيانو، جوزيف (2013). أساسيات بناء المباني: المواد والأساليب ( الطبعة السادسة). وايلي. ISBN 978-1-118-42086-7.
- ↑ الجدار والسقف واللوح المثالي - بودكاست علوم البناء
- ↑ دونالد، وولفينغهوف (1999). دليل كفاءة الطاقة: لكل من يستخدم الطاقة، ويدفع فواتير الخدمات، ويصمم ويبني، ويهتم بترشيد استهلاك الطاقة وحماية البيئة . معهد الطاقة (مارس 2000). ص 1393. ISBN 0-9657926-7-6.
- ↑ ليستيبوريك، جوزيف (24 أكتوبر 2006). ملخص علوم البناء 106: فهم حواجز البخار (ملف PDF) . 2006 مطبعة علوم البناء. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 30 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه في 1 ديسمبر 2011 .
- ↑ معهد أبحاث الغرب الأوسط، محرر (6 أبريل 2004). "5.C.2.1 ورقة بحثية حول حاجز البخار" (ملف PDF) : 3. KAAX-3-32443-00. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 8 يناير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 نوفمبر 2011 .
{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal= - ↑ "حواجز ومثبطات البخار" . بقلم روبرت ويور . شركة FSI Restorations . تم الاطلاع عليه في 1 يناير 2014 .
- ↑ RL، كيرويت (يوليو 1985). "الفرق بين حاجز البخار وحاجز الهواء: مذكرة ممارسات البناء 54". مذكرة ممارسات البناء . أوتاوا، أونتاريو، كندا: المجلس الوطني للبحوث في كندا. ISSN 0701-5216 .
- مجلة فاين هوم بيلدينغ، العدد 169، مارس 2005، صفحة 78
- مجلة فاين هوم بيلدينغ، العدد 162، مايو 2004، صفحة 52
روابط خارجية
- عزل حراري للمباني
- حماية من الرطوبة
- علم القياس النفسي
- التدفئة والتهوية وتكييف الهواء