בידוד תרמי ומסה תרמית 

תכנון נכון של בניה מאפשר חסכון משמעותי באנרגיה. לשם כך, מספר תנאים חשובים מוכרחים להתקיים. התנאי הבסיסי הינו איזון נכון בין מסה תרמית לבידוד. על מה מדובר? במאמר הבא ננסה להבין ביחד את משמעות מושגים אלו.

מסה תרמית

מסה תרמית זהו למעשה נתון העומד ביחס ישר לצפיפות החומר והוא מייצג את יכולת אגירת החום של אותו חומר. מה שמסה תרמית אמורה לעשות הוא לקלוט לתוכה את החום, ולפלוט אותו בהדרגתיות אל החדר באופן שממתן את שינויי הטמפרטורה בתוכו.

אם כן, המונח "מסה תרמית" מתייחס ליכולת של מסה מסוימת לקלוט ולאגור חום. טעות נפוצה היא לקשר את המונח "מסה תרמית" עם היכולת של חומר למנוע מעבר חום ואנרגיה דרכו. למעשה, מסה תרמית מתארת את היכולת של חומר מסוים לספוג אנרגיית חום ולאגור אותה בתוכו לאורך זמן. כלומר איננו מדברים כאן על יכולת בידוד טמפרטורה, אלא על יכולת למתן שינויים בטמפרטורה. דוגמאות לחומרים בעלי מסה תרמית גבוהה: בטון, אבן, מים, זכוכית.

בידוד תרמי

לעומת זאת, את יכולת הבידוד של חומר מסוים מודדים באמצעות נתון הנקרא "מקדם התנגדות תרמית". נתון זה ממחיש את המידה שבה אותו חומר מסוגל לעכב מעבר חום דרכו. החומר הינו בעל יכולת בידוד גבוהה יותר ככל שאותה "התנגדות תרמית" גבוהה יותר.

הידעתם? אוויר הינו חומר בעל כושר בידוד תרמי גבוה. זוהי בין היתר הסיבה שבלוקים כולאים בתוכם אוויר, אבל הם לא היחידים. ברשימת החומרים בעלי מקדם התנגדות תרמית גבוה נמנים גם: צמר סלעים, קלקר (פוליסטירן מוקצף), טיח תרמי, צמר זכוכית ועוד.

שילוב נכון של בידוד תרמי ומסה תרמית

הן בידוד תרמי והן מסה תרמית הינם מאפיינים תרמיים של חומר. על מנת ליצור נוחות תרמית טובה המשפרת את איכות החיים בבית, נדרש שילוב של בידוד תרמי ומסת קיר פעילה בצד הקיר הפנימי. כמו כן, ככל שהבידוד התרמי טוב יותר, הצורך בשימוש במערכות קירור או חימום מצטמצם ומושג חסכון אנרגטי. ההסבר לכך נעוץ בעובדה כי יכולת המעטפת חיצונית למנוע מעבר חום משפיעה ישירות על כמות האנרגיה שצריך להשקיע על מנת לשמור על טמפרטורה נעימה בחלל הבית.

כאמור, מסה תרמית המשולבת בקירות החיצוניים תביא לעיכוב במעבר האנרגיה. תפקיד המסה התרמית אינו לבודד מפני חום אלא למתן שינויים בטמפרטורה. תפקידה הוא לשפר את תחושת הנוחות בתוך מבנה. בזכותה, השינויים בטמפרטורת החדר יהיו יותר מתונים. בפועל, זה אומר שני דברים: לאחר השיא ובעת ירידת הטמפרטורה תפקיד המסה התרמית הינו להמשיך לחמם את המבנה. בעת עליית הטמפרטורה בחוץ, תפקידה למתן את התחממות המבנה.

שילוב חכם בין חומרים בעלי בידוד תרמי גבוה (חומרים מבודדים) ובין חומרים בעלי מסה תרמית, מביא לחסכון אנרגטי ומאפשר יצירת מעין "buffer" המעכב, מפחית ומווסת את השפעתם של שינויי טמפרטורה חיצוניים על טמפרטורת החדר.

על חשיבות המיקום של הבידוד התרמי והמסה התרמית:

המסה התרמית צריכה להיות בצידו הפנימי של הקיר. יש לכך חשיבות רבה מכיוון שהמסה מנוצלת בצורה הטובה ביותר כאשר מצד אחד היא אינה חשופה ישירות לעומסי האקלים - ומצד שני כאשר החלל הפנימי חשוף אל המסה התרמית, הוא מקבל את הטמפרטורה שלו ממנה וכך מתקבל אקלים פנימי נוח יותר, שהרבה פחות חשוף לשינויים קיצוניים.