جلوگیری از اتلاف انرژی در ساختمان ها، پدیده ای است که این روزها با توجه زیادی از سوی محققان و دست اندرکاران امور ساختمان سازی مواجه است. پژوهشگران کشورمان در همین زمینه، طی یک پژوهش، بهترین و بدترین نوع سقف برای ساختمان را از لحاظ میزان اتلاف انرژی مشخص کرده اند.
صرفه جویی در مصرف انرژی، یکی از نکات حائز اهمیت در جهان امروز است. سهم بخش ساختمان در مصرف انرژی کشورها قابل توجه است. طبق آمار وزارت انرژی کشورهای توسعه یافته، سیستم های حرارتی، سرمایش و تهویه هوا حدود ۵۰ درصد از انرژی مصرفی ساختمان و ۲۰ درصد از کل مصرف انرژی در آن کشورها را تشکیل می دهند. در ایران نیز بخـش ساختمان حدود ۴۰ درصد از کل مصرف انرژی کشور را به خود اختصاص می دهد. در محاسبات مربوط بـه تعیین اتلاف حرارتی در فصل گرم و سرد سال، انتقال حرارت از طریق پدیده هدایت حرارتی از سقف ساختمان، جزء بارهای اصلی حرارتی محسوب می شود.
بنا بر گفته های متخصصان، با توجـه بـه اهمیـت انتقال حرارت از سقف ها و دیوارهای ساختمان تاکنون مطالعات زیادی در این خصوص انجام شده است. در این راستا، عملکرد حرارتی سقف هایی که با بلوک های حفره دار مختلف از خاک رس، بتن و بتن سبک ساخته شده اند و همچنین تأثیر هندسه حفره های هوا بر رفتار حرارتی سیستم سقف ها بررسی شده است.
برخی محققان نتیجه گرفته اند که انتخاب بهترین نوع بلوک بر اساس راندمان جرمی حرارتی و هدایت حرارتی معادل امکانپذیر است. برخی دیگر از این محققان نیز به این نتیجه رسیده اند که از نظر راندمان جرمی حرارتی، بلوک با حفره های مشابه از نظر ابعاد، عملکرد بهتری دارند. با این وجود تلاش های پژوهشگران برای دستیابی به اطلاعات بیشتر در این زمینه ادامه دارد.
در همین رابطه، گروهی از پژوهشگران کشورمان از دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان اقدام به انجام مطالعه ای کرده اند که در آن، رفتار حرارتی انواع سقف های متداول در ساختمان ها مورد بررسی قرار گرفته اند.
سقف های مورد مطالعه در این تحقیق شامل انواع تیرچه بلوک (بلوک سفالی، بلوک بتنی سبک، پلی استایرن) و دال یوبوت هستند که برای یک چشمه با دهانه ۶ متر و ۸ متر طراحی شده اند. به منظور شبیه سازی جریان سیال و انتقال حرارت نیز، محققان از روش دینامیک سیالات محاسباتی مبتنی بر روش حجم کنترل استفاده کرده اند.
نتایج این بررسی ها نشان داد که سقف با بلوک پلی استایرن دارای کمترین ضریب هدایت حرارتی معادل است و سقف دال یوبوت بیشترین اتلاف حرارتی را در میان سقف های مورد مطالعه دارد.
علیرضا عرب سلغار، پژوهشگر دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان و همکارانش در این خصوص می گویند: طبق نتایج مطالعه ما، در میان سقف های با دهانه ۶ و ۸ متر، سقف تیرچه با بلـوک پلی استایرن بهترین عملکرد را از منظر کوچک بودن ضریب هدایت حرارتی معادل داشتند. در این خصوص سقف دال یوبوت از دیدگاه میزان اتلاف حرارت، دارای بدترین عملکرد است.
آنها می افزایند: در تحلیل میزان تأخیر حرارتی می‌توان گفت که بهترین عملکرد مربوط به سقف تیرچه با بلوک سفالی با تعداد حفره های هوای زیاد و با اندازه کوچک اسـت. ایـن پـارامتر نقـش بسـزایی در تعیین ظرفیت دستگاه های تهویه مطبوع دارد. هرچند ذکر این نکته ضروری است که ظرفیت چنین دستگاه هایی در ابتدا تابعی از میزان اتلاف حرارتی از پوسته ساختمان است. از این منظر، مجدداً سقف های دال یوبوت دارای عملکرد خوبی نیستند.
طبق این تحقیق، ضریب صدور تشعشعی دیواره های حفـره نیز تأثیر بسزایی در میزان انتقال حرارت از سقف دارد. در این زمینه، افزایش ضریب صدور تشعشعی باعث افزایش هدایت حرارتی معادل می شود. بنابراین استفاده از مواد کم گسیل می‌تواند بـه مقدار قابل توجهی نرخ انتقال حرارت را کاهش دهد.
این یافته های پژوهشی مهم در صنایع ساختمان سازی را فصلنامه «مهندسی و مدیریت انرژی» وابسته به دانشگاه کاشان منتشر کرده است.
