مواد العزل واستعمالاتها

يؤثر على المبنى كهيكل إنشائي ثلاثة عوامل هامة وهي:
• الرطوبة
• الحرارة
• الصوت

1-عزل الرطوبة فى المباني:

الرطوبة بجميع صورها من العوامل الهامة التي تؤثر على كيان المبنى وتعرضه لتلف عناصره الإنشائية والبنائية، مما يؤدي إلى قصر عمر حياة المبنى بخلاف تعفن هذه المواد وصدور روائح كريهة منها الأمر الذى له التأثير السيئ على صحة مستخدمي المبنى سواء كان مبنى سكنى أو مبنى إداري أو عام، بالإضافة إلى تأثير الرطوبة على ما يحتويه المبنى من أثاثات وأجهزة. وعلى ذلك تحتاج جميع المنشآت إلى عزل مبانيها عزلا تاما من الرطوبة ومياه المطر والمياه الجوفية والسطحية، وذلك بوقاية المباني من الرطوبة بواسطة مواد واقية وعازلة للرطوبة. وعلى المهندس المعماري أن يضع هذا في اعتباره عند وضع تصميم المبنى حسب ظروف الموقع المقام عليه المبنى.
1-1- أسباب الرطوبة:يأتي تأثير الرطوبة غالبا من العوامل الآتية:
• توجيه المبنى، فالحوائط التى يصلها طرطشة دائمة من المطر وقليل من أشعة الشمس تجعلها رطبة، وعلى ذلك نجد أن توجيه المبنى يلعب دورا كبيرا فى طريقة عزل المبنى من الرطوبة.
• رطوبة الأرض، وهي الرطوبة المتسربة من الأرض إلى المباني عن طريق رطوبة التربة من المياه الجوفية أو المياه السطحية السطحية.
• الأمطار، سواء الساقطة على الحوائط أو الأسطح، وتمثل مياه الأمطار خطورة على المبانى الغير مجهزة بموانع للرطوبة نظرا لقدرة المياه على الاختراق المباشر لسقف المبنى وعناصره المختلفة.
• الجليد والصقيع، يحدث شروخاً في المباني والطوب.
• الرياح الباردة والمشبعة بالرطوبة الجوية.
• تغييرات درجات الحرارة، التبريد الفجائي والتغير السريع في درجة الحرارة أثناء الليل بينما تكون الأسطح المباني متأثرة بحرارة الشمس طوال اليوم.
• المياه المتسربة من التوصيلات الصحية إلى الأسقف والحوائط نتيجة لعدم إتقان هذه الأعمال، مثل تقفيلات وصلات السقف والطبانة وجلسات الشبابيك والأجهزة الصحية. 1-2- أشكال الرطوبة:
وتصل الرطوبة إلى المباني في ثلاثة صور هي كالآتي:
• رطوبة صاعدة من أسفل إلى أعلى: وهي المتسربة من الأرض بخاصية الامتصاص الشعري للطبقات الأرضية مثل ما تتعرض له مباني الأساسات (الحوائط التي تحت حطة الردم) وتعالج بوضع طبقة عازلة أفقية.
• الرطوبة (الأفقية) المؤثرة على الحوائط من الردم والتربة الداخلي والخارجي مثل حوائط البدرومات وفي هذه الحالة تعالج بوضع مادة عازلة رأسية.
• الرطوبة المؤثرة من أعلى إلى أسفل مثل الرطوبة الناتجة من سقوط الأمطار على الأسطح وطلسانات الدراوي، وفي هذه الحالة تعالج بوضع مادة عازلة أفقية ورأسية.
وتوضع المادة العازلة عموما لتحول دون وصول الرطوبة أو انتشارها أفقيا أو رأسيا إلى أجزاء المبنى، كما تتأثر حوائط واجهات المبنى بالرطوبة التي تنشأ من تساقط الأمطار عليها ، ولذا كانت تبنى واجهات المباني في البلاد التي يكثر فيها المطر بالطوب المزجج كما تكحل عراميس المباني الأفقية والرأسية (بعد تفريغها بعمق من 1 ـ 2 سم) بمونة أسمنتية بنسبة 1 : 2 أو 1 : 1 بعد ملئها بالمونة المذكورة يضغط عليها بواسطة آداه صغيرة تسمى المكواة وللكحلة صور مختلفة كما ذكرنا سابقا.
1-3- تأثير الرطوبة:يمكن تلخيص تأثير الرطوبة على المباني كآلاتي:
• خلق حالة غير صحية للأفراد الذين يسكنون المبنى.
• إحداث تمليح لحوائط وأرضيات وأسقف المبنى.• إحداث عدم تماسك البياض على المباني، وكذلك إحداث فصل لبوية الزيت من على المباني.
• عمل انحناء وتلف وضعف للأخشاب المستعملة في المبنى، بالإضافة إلى أنها تزيد من نشاط السوس والفطريات والبكتريا في أخشاب المبنى.
• الحديد المستعمل في المباني يكون عرضة للصدأ.
• تفسد التركيبات الكهربائية.
• تتلف جميع تكسيات الأرضيات والحوائط والأسقف.

1-4- أنواع المواد العازلة للرطوبة: هناك أنواع كثيرة من المواد العازلة للرطوبة (ويقدم العلم وتطبيقاته دائما الجديد في هذا المجال)، ويمكن حصرها في الآتي:
• ألواح الإردواز السميكة: وتلصق بمونة الأسمنت والرمل بنسبة 1 : 3 وتستخدم في الأسطح العازلة، وهي نادرة الاستعمال في مصر.
• القرميد (بلاطات): وهي تثبت على مراين خشبية فوق أسطح الجمالونات المائلة وتستعمل في الخارج بكثرة، وهي قليلة الاستعمال في مصر كمادة عازلة للرطوبة ولكن تستخدم لأغراض معمارية أكثرها إنشائية.
• ألواح الرصاص: توضع رأسية أو أفقية، وهي مادة قوية جداً تقاوم الرطوبة بدرجة كبيرة ومن أهم استعمالاتها تغطية الأسقف الكروية (القباب والقبوات) أو الأسطح الغير منتظمة وذلك لسهولة وإمكانية تشكيلها بالصور المطلوبة.
• الكالندرايف: عبارة عن لفات (شريط بعرض 2.00 متر تقريباً تصنع من الزفت المخلوط بالرمل بسمك حوالي 1|8 بوصة وتوضع فوق سمك الحوائط بسمك طبقة أو طبقتين وتلصق مع بعضها بالبيتومين وتستعمل في العزل الأفقي.
• الخيش المقطرن: مثل النوع السابق، حيث يغمر الخيش في الزفت ويرش عيه الرمل وهو بسمك حوالي من 3 ـ 5 مم ويوضع على طبقات.
• الأسفلت: عبارة عن البيتومين مخلوط بالرمل ويفرش على الحائــط حاراً بســمك حوالي 1سم-2 سم.
• الزفت أو البيتومين: يستعمل كمادة عازلة رأسية فيدهن به الحوائط بعد تفريغها من اللحامات بعمق حوالي 1 : 2 سم ثلاثة اوجه على الأقل حتى يغطى جميع أسطح الحوائط المعرضة للرطوبة بسمك لا يقل عن 1|2 سم.


2- عزل الحرارة في المباني:

تقام المباني والمنشات لتؤدى وظائف محددة سواء خدمات عامة أو مصانع أو سكنية، وعند تصميم هذه المنشات يجب أن يراعى أن يكون جوها الداخلي أو الخارجي في بعض الأحيان مناسباً لتحقيق أغراضها على الوجه الأكمل، وفي البلاد الحارة والباردة على السواء ترتفع وتنخفض حرارة الجو الخارجي بشكل يؤثر تأثيراً على هذه المباني بحيث يجعلها في بعض الأحيان غير محققة لأغراضها على الإطلاق.
ولذا يجب على المهندس المصمم أن يأخذ في الاعتبار عند التصميم التحكم في المبنى سواء من ناحية التوجيه أو مواد البناء المستخدمة أو الحجم أو المساحة لتحقيق هذا الشرط وإمكانية ذلك يكون عن طريق وسيلتين:
• استغلال الطاقات الطبيعية: مثل الشمس والهواء والألوان وخواص المواد الطبيعية.
• استخدام الطرق والمواد الصناعية: وهي الطبقة العازلة.
وقديما حيث أنشأت المباني بطريقة الحوائط الحاملة اعتمد الإنسان على سمك الحوائط وتقليل الفتحات للعزل داخل المبنى عن الجو الخارجي، وفي البلاد الشديدة البرودة جهزت المباني بالمدافئ التي استخدم فيها الخشب والفحم، بينما في البلاد الشديدة الحرارة استخدم الإنسان أسلوب "الملقف" والترطيب الداخلي بواسطة النافورات أو المساحات الكبيرة المظللة مثل البواكي في الشوارع، وكلا الطريقتين مكلف ربما لا يكون متوافراً مثل الفحم أو يخضع للظروف الجوية.
أما في العصر الحديث فقد اعتاد الإنسان على الأساليب العلمية الحديثة باستخدام الكهرباء مثلاً سواء في التبريد أو التدفئة، أو على مواد الإنشاء والعزل الصناعية.

2-1- انتقال الحرارة وطرقها: عندما يكون هناك فرق في درجة الحرارة بين حيزين فان الحرارة تنتقل من الحيز ذو الحرارة الأعلى إلى الحيز ذو الحرارة الأقل حتى تتعادل درجة حرارة الحيزين، وعلى ذلك فان الحرارة تنتقل تلقائياً من داخل المباني إلى خارجها أو العكس حيث الحيز الدافئ إلى الحيز البارد وذلك عن طريق الحوائط والأسقف والأرضيات ويتم ذلك عملياً بثلاث طرق وهي التوصيل أو الحمل أو الإشعاع، وقد يكون ذلك مجتمعاً في حالة واحدة.

2-1-1- التوصيل: وهو الانتقال المباشر للحرارة خلال المادة، ويعتمد معدل التوصيل على كثافة المادة والتوصيل الحراري لها، لذلك فان التوصيل الحراري مثلاً بالنسبة للمعادن عالى، بينما بالنسبة للخشب منخفض، أما الهواء فهو موصل جيد للحرارة. وتعتبر الحوائط المفرغة عازلة جيدة للحرارة والرطوبة.

2-1-2- الحمل: تنتقل الحرارة بواسطة الحمل في السوائل والغازات كنتيجة للحركة، وعلى سبيل المثال عندما يسخن الهواء فانه يتمدد ويصبح أقل كثافة فيرتفع إلى أعلى ويحل محله الهواء البارد. وبحركة الهواء تنتقل الحرارة من حيز إلى آخر وبزيادة حركته يزيد معدل انتقالها، ولذلك عندما يستخدم حيز هوائي كعازل للحرارة مثل الحوائط المفرغة فانه يجب مراعاة ألا يكون في هذا الحيز معرض تيارات هوائية.

2-1-3- الإشعاع: تنتقل الحرارة بالإشعاع ومثال ذلك ارتفاع درجة حرارة زجاج المصباح الكهربائي بالرغم من وجود فراغ بين الزجاج والفتيل المتوهج، فالإشعاع الحراري شبيه بالضوء من ناحية إمكانية عكسه جزئياً بسطح لامع أو فاتح اللون، وعلى ذلك يمكن تقليل امتصاص الحوائط مباني للحرارة عن طريق الإشعاع الحراري بجعل هذه الأسطح لامعة عاكسة أو دهانها باللون الأبيض (ومثال ذلك بلاد اليونان ومباني النوبة ومدينة جدة بالسعودية)، وعلى العكس فالأسطح الغامقة اللون تمتص الحرارة ولا تعكسها.

2-2- أنواع المواد العازلة للحرارة: من أهم المواد العازلة للحرارة ما يأتي:
• خرسانة عازلة: وهي خرسانة خفيفة بها فراغات هوائية وتحتوى على الحجر الخفاف أو الجلخ، وتستخدم بصبها بين الحوائط المفرغة أو تصب على هيئة فرشة تحت بلاط الأسطح.
• الألواح والبلاطات العازلة: تتكون من مواد عازلة متماسكة مع بعضها بمادة لاصقة، ومثال ذلك نشارة الخشب والقش المضغوط والفلين، وهذه الألواح تثبت في الحائط رأسياً بالمسمار أو اللصق وتعمل كسطح نهائي للحوائط والأسقف أي تبدو ظاهرة أو توضع تحت الأسطح مثل الإسبستس.
• المواد المالئة: وهي مواد عازلة يمكن صبها أو تملأ بها الفراغات بين الحوائط أو تفرش على الأسطح والأرضيات بين العوارض الخشبية، مثل أجزاء الفلين وألياف الزجاج.
• مواد عاكسة: كرقائق الألمونيوم، وتستخدم في الأسطح لعكس الحرارة مثل الجمالونات، ولكن تراكم الأوساخ عليها يقلل من فاعليتها.
• البياض والدهانات العازلة للحرارة: كل ما هو ناتج منها عازل حرارة، وقد يحتوى البياض على حصوات من مادة عازلة للحرارة مثل الفيرميكوليت.


3- عزل الصوت في المباني: 

من وسائل التصميم المعماري والإنشائي المختلفة للتحكم أو إمكانية التغلب على صدى الصوت الناتج من الحديث (الكلام) والحركة وخلافه الآتي:
• عمل كسرات في أسطح ومستويات الحوائط سواء الرأسية أو الأفقية (الأسطح) لعكس موجات الصوت والتغلب على صدى الصوت.
• بناء الحوائط ولصق ألواح من مواد مختلفة تمتص الحرارة ولا يجعل له أي صدى.
• فصل الأماكن عن بعضها بواسطة عمل طرقات (مثال ذلك يمكن عزل صالات المحاضرات عن ضوضاء الشارع بعمل طرقات حول الصالة تعمل كعازل للحركة في الخارج.
• بواسطة الحوائط المفرغة التي تملأ في بعض الأحيان بالمواد الصناعية الرديئة التوصيل للصوت.

3-1- أنواع المواد العازلة للصوت: من أهم المواد المستخدمة لعزل الصوت الآتي:
• مربعات الجبس المخرم للحوائط وللأسقف: تنفذ الترابيع بسمك 3 سم عند الحواف و11 مم لباقي أسطح الترابيع داخل الحواف مع ملء الفراغ بالصوف الزجاجي أو الإسبستس.
• طبقة من الإسبستس: ترش بواسطة ماكينة كبس مخصوصة لهذا الغرض مع الدق والمحارة لإستعدال السطح، ويتوقف السمك حسب درجات الامتصاص فكلما زاد السمك زاد الامتصاص، ويبدأ السمك من 1|2 إلى 2 بوصة.
• العزل بواسطة الصوف الزجاجي: تثبت مراين من الخشب بعد دهانها بالبيتومين حيث تكون مربعات ويحبش عليها بالصوف الزجاجي.
• بياض مانع للصوت للحوائط والأسقف: يتكون من بطانة بسمك لا يقل عن 3 سم بمونة الجبس المعجون بماء الجير وتعمل فوقها الطرطشة بالماكينة بمونة من جزء بودرة اسبستس وجزء ونصف موريتا.

نقلا عن كتاب : الانشاء المعماري,الصور من الويب