العربية  

books mixing thermal layers in buildings

If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.

View more

مزج الطبقات الحرارية في المباني (Info)


عملية مزج الطبقات الحرارية هي عكس العملية الطبيعية لتراكب الطبقات الحرارية، والتي هي التوضع الصفائحي لطبقات درجات حرارة الهواء المختلفة (عادةً المتزايدة) من الأرضية إلى السقف. التدرج الحراري على شكل طبقات ينتج عن ارتفاع الهواء الساخن إلى السقف أو المساحة العلوية لأنه أخف من الهواء المحيط الأبرد. وبالعكس، ينزل الهواء البارد إلى الأرض لأنه أثقل من الهواء المحيط الأدفأ.

في مبنى متراكب الطبقات الحرارية، يشيع وجود فروق حرارية تصل إلى 1.5 درجة سيليسيوس لكل قدم شاقولي (عمودي)، وكلما كان سقف البناء أعلى كلما كان هذا الفرق أكبر. في حالات متطرفة، لوحظ وجود فروق حرارية تصل إلى 10 درجات سيليسيوس للمتر الواحد. تتضمن البارامترات الأخرى التي تؤثر على درجة التراكب الحراري الطبقي كلًّا من الحرارة الناتجة عن الأشخاص والعمليات الحاضرة في المبنى وعزل المكان عن ظروف الطقس الخارجي والربح الشمسي الحراري ومواصفات نظام التدفئة والتكييف والتهوية ومواقع دكتات (قنوات) هواء التغذية والهواء الراجع والحركة العمودية للهواء داخل المكان، والتي توفرها عادةً مراوح المزج الحراري. يمكن استخدام ديناميك الموائع الحسابي (سي إف دي) لتوقع درجة التراكب الحراري الطبقي في مكان ما.

آثار التراكب الحراري الطبقي

في دراسة أجرتها جمعية بناء معلومات البحث العلمي، ازدادت الطاقة الضائعة بسبب التراكب الحراري الطبقي باطراد واستمرار بناءً على فروق درجات الحرارة من الأرضية إلى السقف (ΔT). تشير الدراسة إلى أن الأبنية التي تعاني من تراكب حراري طبقي تميل إلى أن تتعرض لتسخين زائد أو تبريد زائد حسب درجة الحرارة عند حساس الحرارة (الثرموستات)، والتي تميل لأن تكون أقل من طاقة الحرارة الكلية الموجودة في الغرفة. أظهرت الدراسة أيضاً أن الضياع الطاقي (الحراري) بسبب التراكب الحراري الطبقي كان موجوداً عند ارتفاعات السقف بين 20 قدمًا و40 قدمًا، وأن السقوف الأعلى تؤدي إلى ضياعات طاقية (حرارية) أكبر حتى عند نفس الفرق في درجات الحرارة (ΔT). بما أن (ΔT) تميل لأن تكون أعلى في حالة الأسقف الأعلى، يكون أثر التراكب الحراري الطبقي مركبًا، مؤديًا إلى ضياع طاقي ملحوظ في الأبنية مرتفعة السقف.

تعريف مزج الطبقات الحرارية

بما أن التراكب الحراري الطبقي والتكاليف التي ترافقه مترافقان خطياً (متناسبان طرديًا)، سيختلف تعريف مزج الطبقات الحرارية حسب الرأي وحالة الاستعمال. مزج الطبقات الحرارية الكلي، أو الحصول على (ΔT) من الأرضية إلى السقف، هو أمر مستبعد الحدوث في أي مبنى. بما أن تكاليف التراكب الحراري الطبقي تنخفض بشكل خطي حين تقترب (ΔT) من 5.4 فهرنهايت، ولمّا تدرس أي دراسة حتى الآن آثار التراكب الحراري الطبقي تحت 5.4 فهرنهايت، من المعتاد اعتبار أي مكان ذي (ΔT) أقل من 5.4 فهرنهايت أنه ممزوج الطبقات الحرارية. يصف معيار آشري 55 (الجمعية الأميركية لمهندسي التدفئة والتكييف والتبريد) الفرق ΔT على أنه الحد للفرق الحراري الشاقولي للهواء بين مستوى الرأس والكاحل، لكنه لا يضع حدًّا للفرق الحراري بين الأرضية والسقف.

Source: wikipedia.org
 
(12)
Thermodynamics

Thermodynamics