جلوگیری از اتلاف انرژی در ساختمان‌ها، پدیده‌ای است که این روزها با توجه زیادی از سوی محققان و دست‌اندرکاران امور ساختمان‌سازی مواجه است. پژوهشگران کشورمان در همین زمینه، طی یک پژوهش، بهترین و بدترین نوع سقف برای ساختمان را از لحاظ میزان اتلاف انرژی مشخص کرده‌اند.
صرفه‌جویی در مصرف انـرژی، یکـی از نکـات حـائز اهمیـت در جهان امروز است. سهم بخش ساختمان در مصرف انـرژی کشـورها قابـل توجـه اسـت. طبـق آمـار وزارت انـرژی کشورهای توسعه یافته، سیستم‌های حرارتی، سرمایش و تهویه هوا حدود ۵۰ درصد از انـرژی مصـرفی سـاختمان و ۲۰ درصد از کـل مصـرف انرژی در آن کشورها را تشکیل می‌دهند. در ایران نیـز بخـش ساختمان حدود ۴۰ درصد از کـل مصـرف انـرژی کشـور را بـه خـود اختصاص می‌دهـد. در محاسـبات مربـوط بـه تعیـین اتلاف حرارتی در فصل گرم و سرد سال، انتقال حرارت از طریق پدیده هدایت حرارتی از سقف ساختمان، جزء بارهای اصلی حرارتی محسـوب می‌شود.
بنا بر گفته‌های متخصصان، با توجـه بـه اهمیـت انتقـال حـرارت از سـقف‌هـا و دیوارهـای سـاختمان تـاکنون مطالعـات زیـادی در این خصوص انجام شده است. در این راستا، عملکرد حرارتی سقف‌هایی که با بلوک‌های حفره‌دار مختلف از خـاک رس، بتن و بتن سبک ساخته شده‌اند و همچنین تأثیر هندسه حفره‌های هوا بر رفتار حرارتی سیستم سقف‌ها بررسی شده است. برخی محققان نتیجه گرفته‌اند که انتخاب بهترین نوع بلوک بـر اسـاس رانـدمان جرمـی حرارتـی و هدایت حرارتی معادل امکان‌پذیر است. برخی دیگر از این محققان نیز به این نتیجه رسیده‌اند که از نظر راندمان جرمی حرارتی، بلوک با حفره‌های مشابه از نظر ابعاد، عملکرد بهتـری دارند. با این وجود تلاش‌های 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 مطالعه‌ای کرده‌اند که در آن، رفتار حرارتی انواع سقف‌های متداول در ساختمان‌ها مورد بررسی قرار گرفته‌اند.
سقف‌های مورد مطالعه در این تحقیق شامل انواع تیرچه‌بلوک (بلوک سفالی، بلوک بتنی سبک، پلی‌استایرن) و دال یوبوت هستند که برای یک چشمه با دهانه ۶ متر و ۸ متر طراحی شده‌اند. به‌منظور شبیه‌سازی جریان سیال و انتقال حرارت نیز، محققان از روش دینامیک سیالات محاسباتی مبتنی بر روش حجم کنترل استفاده کرده‌اند.
نتایج این بررسی‌ها نشان داد که سقف با بلوک پلی‌استایرن دارای کمترین ضریب هدایت حرارتی معادل است و سقف دال یوبوت بیشترین اتلاف حرارتی را در میان سقف‌های مورد مطالعه دارد.
علیرضا عرب سلغار، پژوهشگر دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه ولی عصر(عج) رفسنجان و همکارانش در این خصوص می‌گویند: «طبق نتایج مطالعه ما، در میان سقف‌های با دهانه ۶ و ۸ متر، سقف تیرچه با بلـوک پلی استایرن بهترین عملکرد را از منظر کوچک بودن ضریب هـدایت حرارتــی معــادل داشــتند. در ایــن خصــوص ســقف دال یوبــوت از دیدگاه میزان اتلاف حرارت، دارای بدترین عملکرد است».
آن‌ها می‌افزایند: «در تحلیل میزان تأخیر حرارتی مـی‌تـوان گفـت کـه بهتـرین عملکرد مربوط به سقف تیرچه با بلوک سفالی با تعـداد حفـره‌هـای هوای زیاد و با اندازه کوچک اسـت. ایـن پـارامتر نقـش بسـزایی در تعیـین ظرفیت دستگاه‌هـای تهویـه مطبـوع دارد. هرچنـد ذکـر ایـن نکتـه ضروری است که ظرفیت چنین دستگاه‌هایی در ابتدا تابعی از میزان اتلاف حرارتی از پوسته ساختمان است. از این منظر، مجدداً سقف‌های دال یوبوت دارای عملکرد خوبی نیستند».
طبق این تحقیق، ضریب صدور تشعشعی دیواره‌های حفـره نیز تـأثیر بسـزایی در میزان انتقال حرارت از سـقف دارد. در این زمینه، افـزایش ضریب صدور تشعشـعی باعـث افـزایش هـدایت حرارتـی معـادل می شود. بنابراین استفاده از مواد کم گسیل می‌توانـد بـه مقـدار قابـل توجهی نرخ انتقال حرارت را کاهش دهد.
این یافته‌های پژوهشی مهم در صنایع ساختمان‌سازی را فصلنامه «مهندسی و مدیریت انرژی» وابسته به دانشگاه کاشان منتشر کرده است.