پل حرارتی

پل حرارتی چیست؟

اگر دیوار یا جداره ای به خوبی عایق کاری نشده باشد، بین محیط داخلی و خارجی اتصال حرارتی برقرار می شود که به این اتصال حرارتی، پل حرارتی گفته می شود. به عبارتی پل حرارتی باعث نفوذ حرارت از محیط گرم تر به محیط سردتر می شود.

طبق مقررات ملی ساختمان به محلی از سطح که نسبت به سطوح اطراف، ضریب انتقال حرارت بیشتری دارد، پل حرارتی می گویند. به طور مثال قاب فلزی پنجره ضریب انتقال حرارتی بیشتر نسب به دیوار دارد و یک نوع پل حرارتی به حساب می آید. که این پل حرارتی باعث اتلاف انرژی در ساختمان می شود.

طبق مقررات ملی ساختمان، ایجاد پل های حرارتی در ساختمان دلایل مختلفی دارد، که مهم ترین آنها عبارت است از:

• وجود قطعات یا اجزایی، با ضریب هدایت حرارت زیاد، در پوستۀ خارجی ساختمان که به صورت موضعی یا گسترده از داخل به خارج جدار ادامه می یابند، مانند پروفیل های فولادی در دیوارها و سقف ها؛
• تغییر ضخامت موضعی مصالح، خصوصاً عایق های حرارتی، که در بخش هایی از پوستۀ خارجی سبب کاهش مقاومت حرارتی می گردد.
• تداوم نداشتن بعضی لایه ها، خصوصاً عایق های حرارتی، در محل های اتصال پوسته خارجی به جدارهای داخلی (کف طبقات، تیغه های داخلی و …).

پل حرارتی موجب می شود انتقال حرارت از پوسته خارجی ساختمان به میزان قابل توجهی افزایش یابد. در برخی ساختمان ها، این افزایش می تواند حدود ۴۰ درصد از کل انتقال حرارت ساختمان را شامل شود. 

در محاسبه ضریب انتقال حرارت طبق مبحت ۱۹ مقررات ملی ساختمان، دو امکان برای در نظر گرفتن انتقال حرارت ناشی از پل حرارتی وجود دارد:

عایق کاری حرارتی یکپارچه و بدون انقطاع در محل تقاطع جداره

در این حالت اگر مقادیر اجزای پوسته خارجی ساختمان با توجه به ابعاد خارجی محاسبه گردد، پل های حرارتی قابل چشم پوشی خواهند بود. اما اگر در محاسبه مقادیر اجزای پوسته خارجی ابعاد داخلی ساختمان ملاک بوده باشد، فقط لازم است ضریب انتقال حرارت سطحی جدارهای متقاطع ایجادکننده پل حرارتی به میزان ۱۰ درصد افزایش یابد.

عایق کاری حرارتی غیریکپارچه در محل اتصال برخی جداره

در این حالت نیز، برای تسریع و ساده سازی محاسبات، می توان به جای محاسبه پل حرارتی، ضرایب انتقال حرارت سطحی اجزای مورد نظر پوستۀ خارجی را در مقادیر تعیین شده در یک ردیف از جدول زیر ضرب کرد.

گونه های مختلف پل های حرارتی 

پل حرارتی، به طور کلی طبق مقررات ملی سختمان دو گونه است:

پل حرارتی خطی

پل حرارتی خطی، یا دو بعدی، با ضریب انتقال حرارت خطی تعریف می شود. برای مثال، اتصال یک دیوار خارجی با عایق از داخل به کف طبقات . 

پل حرارتی سه بعدی

پل حرارتی موضعی، یا سه بعدی، که با ضریب انتقال حرارت نقطه ای تعریف می شود. برای مثال، اتصال کف طبقه به دو دیوار متعامد پوسته خارجی.

ضرایب انتقال حرارت پل های حرارتی

ضرایب انتقال حرارت پل های حرارتی متداول به صورت زیر است:

کف روی خاک بدون عایق حرارتی

در مواردی که دیوار و کف ساختمان فاقد هرگونه عایق کاری حرارتی است، ضرایب انتقال حرارت خطی، در محل اتصال دیوار به کف روی خاک بر اساس اختلاف ارتفاع بین کفسازی داخل و محوطه سازی خارج از ساختمان تعیین می شود. که براساس مقررات ملی ساختمان مبحث ۱۹، با توجه به این اختلاف ارتفاع  طبق جدول زیر ضرایب انتقال حرارتی مشخص می شوند.

کف روی خاک با عایق حرارتی

برای کاهش انتقال حرارت از کف روی خاک، می توان در زیر تمام سطح کف، یا به صورت پیرامونی زیر کف، یا به صورت ادامه عایق حرارتی دیوار، عایق کاری حرارتی را اجرا کرد. در هر کدام از این حالات، بسته به نحوه عایق کاری در محل تلاقی کف و دیوار، سه حالت زیر در نظر گرفته می شود:

عایق حرارتی قطع شده

در مواردی که، در محل تلاقی کف و دیوار، عایق کاری حرارتی به صورت منقطع اجرا می گردد، ضریب انتقال حرارت خطی مربوط به اتصال کف، با توجه به پارامترهایی، از جمله اختلاف ارتفاع کفسازی داخل و محوطه (z)، عرض عایق حرارتی(l) و مقاومت حرارتی آن (r) محاسبه می شود.

عایق حرارتی کاهش یافته

اگر عایق حرارتی دیوار در محل تلاقی با کف، با ضخامت کمتر و با حفظ ضخامت اصلی دیوار، در بخش زیر کف اجرا شود. ضریب انتقال حرارتی خطی با توجه به اختلاف ارتفاع کف سازی داخل و محوطه طبق جدول زیر محاسبه می شود.

عایق حرارتی یکسره

در صورت ادامه یافتن عایق حرارتی از خارج، تا روی شالوده، ضریب انتقال حرارت خطی، بسته به مقاومت عایق حرارتی و اختلاف تراز داخل و خارج، با استفاده از مقادیر ارائه شده در عایق کاری قطع شده و کسر مقادیر ارائه شده در جدول زیر محاسبه می شود.

دیوار های مجاور خاک

ضریب انتقال حرارتی خطی دیوار مجاور خاک، بسته به عمق زیر زمین و ضریب انتقال حرارت سطحی دیوار، طبق جدول زیر تعیین می شود.

اتصالات متداول کف های مجاور خارج یا فضای کنترل نشده

اتصال کف با عایق از خارج با دیوار بتنی دارای عایق ازداخل

ضرایب انتقال حرارتی اتصال دیوار بتنی با عایق از داخل به کف با عایق حرارتی از خارج بستگی به ضخامت کف و ضخامت دیوار دارد. و مطابق با جدول زیر محاسبه می شود.

اتصال کف با عایق از خارج با دیوار بنایی دارای عایق از داخل

ضرایب انتقال حرارت خطی اتصال دیوار بتنی با عایق حرارتی  از داخل به کف با عایق از خارج به ضخامت کف و ضخامت دیوار بستگی دارد و مطابق با جدول زیر محاسبه می شود.

اتصال کف با عایق از داخل با دیوار داخلی

ضرایب انتقال حرارت خطی اتصال دیوار بتنی داخلی به کف با عایق حرارتی از دخل به ضخامت دیوار بستگی دارد و با مقادیر جدول زیر محاسبه می شود.

اتصالات متداول سقف های میانی

ضرایب انتقال حرارت خطی اتصال سقف های بین طبقات به دیوارهای خارجی با عایق از داخل به ضخامت سقف و ضخامت دیوار بستگی دارد و مطابق با جدول ضرایب انتقال حرارت خطی اتصال دیوار داخلی به کف زیرین با عایق حرارتی از داخل محاسبه می شود.

اتصالات متداول بام ها و دیوار

ضرایب انتقال حرارت خطی اتصال بام های تخت و دیوار، چنانچه عایق حرارتی دیوار و بام به یکدیگر متصل نگردد (مانند حالات زیر) بسته به ضخامت سقف و ضخامت دیوار محاسبه می شوند. در صورتی که دیوار و سقف از داخل به صورت یکپارچه عایق کاری حرارتی گردد، در محل اتصال بام و دیوار، پل حرارتی وجود نخواهد داشت.

اتصال دیوارهای داخلی و خارجی

ضرایب انتقال حرارت خطی اتصال دیوارهای داخلی و دیوارهای خارجی با عایق حرارتی از داخل به ضخامت دیوار داخلی و ضخامت دیوار خارجی بستگی دارد. این ضرایب طبق جدول زیر محاسبه می شود.

اتصالات بین بازشوها و جدارهای غیر نور گذر

بازشوهای همباد داخل در دیوارهای بدون عایق حرارتی یا با عایق همگن

ضرایب انتقال حرارت خطی اتصال بازشوهای همباد داخل به جدار های غیر نور گذر( دیارهای خارجی) به ضخامت جدار بستگی دارد و با مقادیر جدول زیر محاسبه می شود.

بازشوهای همباد خارج در دیوارهای بدون عایق یا با عایق همگن

ضرایب انتقال حرارت خطی اتصال بازشوهای همباد خارج به جدارهای غیر نورگذر(دیوارهای خارجی) به ضخامت جدار بستگی دارد و با مقادیر جدول زیر محاسبه می شود.

بازشو همباد با عایق حرارتی دیوار

ضرایب انتقال حرارت خطی اتصال بازشوهای همباد با عایق حرارتی دیوار خارجی، برابر صفر در نظر گرفته می شود.

برای مطالعه بیشتر:

قیمت ایزوگام

سیستم گرمایش از کف