مهندسی عمران

انواع عایق های حرارتی

عایق های حرارتی در ساختمان ها برای محدود کردن جریان گرما در ساختمان انجام می شود. این باعث بهبود سرمایش یا گرمایش ساختمان می شود و در عین حال در هزینه گرمایش/سرمایش صرفه جویی می کند. انواع مختلفی از مواد وجود دارد که برای عایق حرارتی استفاده می شود. اجازه دهید آنها را بررسی کنیم. در ادامه همراه پورتال جامع مهندسین ایران باشید.

عایق حرارتی ساختمان چیست؟

عایق حرارتی برای جلوگیری از جریان گرما در ساختمان است. بسیاری از مناطق با هوای سرد شدید روبرو هستند، بنابراین ساکنان باید خانه های خود را گرم نگه دارند. در نتیجه در داخل خانه آتش روشن می کنند، از بخاری استفاده می کنند، دمای خانه را با بخار حفظ می کنند و غیره.

بعلاوه برای اینکه سیستم گرمایشی ساختمان کارآمد باشد، لازم است مالکان ساختمان، ساختمان را عایق حرارتی کنند. با تلاش کمتر ساختمان را گرم نگه می دارد. زیرا عایق حرارتی گرمای خروجی از ساختمان را به حداقل می رساند.

لازم به ذکر است که عایق حرارتی در مناطق گرم نیز کاربرد دارد. عایق بودن آنها جریان گرمای بیرونی را در داخل خانه به حداقل می رساند. بنابراین، عایق حرارتی جریان گرما را از داخل به بیرون ساختمان یا بیرون به داخل ساختمان به حداقل می رساند.

چرا گرما از ساختمان خارج می شود؟

هنگامی که بین بیرون و داخل ساختمان و همچنین بین واحدهای مختلف یک ساختمان تغییر دما وجود دارد، گرما از یک مکان گرم به مکان خنک‌تر جریان می‌یابد.

انتقال گرما از طریق مصالح ساختمانی جامد مکانیسم اولیه ای است که گرما از طریق آن منتقل می شود. روش های دیگر انتقال حرارت همرفت و تابش هستند. در همرفت، گرما توسط هوا منتقل می شود، در حالی که تابش برای انتشار نیازی به محیطی ندارد.

مواد عایق حرارتی چیست؟

برای تامین عایق حرارتی ساختمان از مواد عایق حرارتی استفاده می شود. مواد مختلفی برای عایق حرارتی موجود است، مانند پشم معدنی، خاک اره، ورق های روکش بازتابنده، فایبرگلاس، سلولز، فوم پلی اورتان، پلی استایرن ها و غیره.

مواد عایق به ترکیب مولکولی ذاتی مواد متکی هستند تا مقدار گرمایی که ممکن است از طریق تشعشع، رسانش و همرفت منتقل شود را کاهش دهند.

✔ حتما بخوانید:  بهترین دانشگاه های مهندسی عمران در سال 2018

مواد عایق با ترکیب سلولی متراکم تر، مقاومت حرارتی (مقدار) بالاتری را برای عملکرد بهتر از مواد “سلول باز” ارائه می دهند، که برای عملکرد نهایی به حفظ هوای خشک در هسته خود بستگی دارد. بنابراین، مواد عایق با مقدار R بالاتر، مقاومت حرارتی (مقدار) بالاتری دارند.

 

انواع عایق حرارتی

عایق ایزوهم

عایق حرارتی ایزوهُم ساخته شده از الیاف نانو با تکنولوژی روز دنیا می باشد. از ویژگی های منحصر به فردعایق حرارتی ایزوهُم می توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱- عایق حرارتی با ضریب هدایتی بالا
۲- غیر قابل اشتعال و کند سوز
۳- نرم و قابل انعطاف
۴- عمر بیش از صد سال
۵- عدم جذب رطوبت
۶- مقاوم در زیر خاک و آب
۷- ضد پوسیدگی و سایش
۸- قابل نصب در تمامی سطوح و بدون زیر سازی
۹- سازگار با انواع ملات
۱۰- کاملا بهداشتی

علاوه بر توضیحات ذکر شده در مورد ایزوهم، این عایق با ضخامت کم تولید و بدون نیاز به زیرسازی قابل نصب می باشد و همچنین تمامی ملات های ساختمانی اعم از گچ و سیمان روی محصول به راحتی اجرا می گردد.
عایق حرارتی ایزوهم در ضخامت های مختلف تولید می شود و علاوه بر ساختمان های اداری، تجاری و مسکونی در سالن های سوله ای، سردخانه و مرغداری ها قابل استفاده است.

عایق پشم شیشه

پشم شیشه یکی از قدیمی ترین عایق های حرارتی است که در گذشته مورد استفاده قرار می گرفت و هم اکنون نیز استفاده از آن در برخی مکان ها رواج دارد. این عایق نوعی عایق معدنی است که از ذوب شیشه و تبدیل آن به الیاف بدست می آید.
حبس هوا در بین الیاف شیشه ای مانع از انتقال گرما می شود، علاوه بر آن این الیاف عایق خوبی برای ممانعت از انتقال صوت نیز محسوب می شود.

پشم شیشه وزن بسیار سبکی دارد و بار اضافی بر ساختمان وارد نمی کند. علاوه بر آن ماده ای کندسوز است که هیچ نقشی در گسترش آتش ندارد.

از معایب این عایق می توان به عدم مقاومت در برابر نم و رطوبت و ایجاد حساسیت پوستی و تنفسی اشاره نمود. در مکان هایی که احتمال می رود رطوبت به عایق نفوذ کند، از پشم شیشه های روکش شده با آلومینیوم استفاده می شود.

عایق پشم شیشه

عایق پشم سنگ

عایق پشم سنگ نیز یک عایق معدنی است که از تحمل حرارتی بسیار بالا برخوردار می باشد. این عایق از سنگ بازالت که حاصل فعالیت های آتشفشانی است تولید می شود.
مقاومت حرارتی این متریال آن را به عایقی ایده آل برای مکان هایی نظیر پالایشگاه ها، لوله های حجیم صنعتی، نیروگاه ها و صنایع مختلف تبدیل کرده است. پشم سنگ کندسوز است و می تواند حرارت ۷۵۰ درجه سانتی گراد را تحمل نماید.

✔ حتما بخوانید:  نرم افزار صورت وضعیت و تعدیل 1397 Excel

عایق پشم سنگ عایقی صوتی و حرارتی است که در حال حاضر برای عایق کاری انواع ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد. از ویژگی های بارز این عایق عدم جذب آب و رطوبت است، در نتیجه امکان رشد قارچ، کپک و باکتری در آن وجود ندارد.

علاوه بر آن این عایق مکان خوبی برای رشد حشرات به شمار نمی آید. پشم سنگ را می توان به عنوان نمونه ای از بهترین عایق حرارتی در نظر گرفت.

عایق الاستومری

ماده اصلی سازنده عایق الاستومری نیتریل فوم است که به آن خاصیت ارتجاعی می بخشد. انعطاف پذیری عایق الاستومری بسیار بالاست و از مقاومت حرارتی مناسب در برابر حرارت و نفوذ بخار آب برخوردار می باشد. این عایق برای عایق کاری و پوشش تاسیساتی نظیر بویلرها، انواع لوله ها، سوله ها، مخازن و صنایع مختلف کاربرد دارد.
قیمت عایق الاستومری در مقایسه با عایق پشم سنگ کمی گران تر است. این فوم عایق وزن بسیار سبکی دارد و به صورت چسب دار یا بدون آن مورد استفاده قرار می گیرد. این فوم ها نه تنها عایق حرارتی می باشند، بلکه به عنوان عایق صوتی از انتقال سر و صدا نیز جلوگیری می کنند.

عایق الاستومری

عایق پلی استایرن یا XPS

این عایق که از پلی استایرن اکسترود شده ساخته می شود جزء عایق های حرارتی بسیار سبک است. این عایق حرارتی بسیار پر مصرف است و برای عایق کاری دیوارهای فونداسیون، سقف های تیرچه و بلوک، سردخانه ها و دیوارهای دو جداره کاربرد دارد. عایق XPS مقاومت زیادی در برابر جذب آب دارد و پوسیده نمی شود.
سطح پلی استایرن یکنواخت است و به نسبت سایر عایق ها در برابر خزش مقاوم تر است. این عایق قابل برش است و با توجه به فضای مورد نظر می توان آن را برش داد. عایق پلی استایرن دوستدار محیط زیست بوده و هیچ آلرژی در انسان ایجاد نمی کند.

عایق پرلیت

پرلیت یک سنگ آتش نشان است که در مناطق مرطوب تولید می شود. عایق پرلیت بسیار سبک بوده و در برابر آتش مقاومت بالایی دارد؛ در واقع پرلیت نوعی ماده غیر قابل اشتعال محسوب می شود.

این عایق، جاذب صدا نیز می باشد، با مواد اسیدی واکنش نشان نمی دهد و در برابر پوسیدگی و حمله حشرات موذی از مقاومت بالایی برخوردار است. عایق پرلیت در برابر فشار مقاومت کمی دارد؛ به همین دلیل استفاده از آن در مکان های تحت فشار بالا و رطوبت، توصیه نمی شود.

✔ حتما بخوانید:  مقاله بتن با تراکم پایین

عایق پرلیت

عایق شیشه اسفنجی حرارتی

این نوع عایق از شیشه خالص بوجود می آید و تا بیست برابر حجم خود منبسط می شود و در نهایت به شکل صفحات صلب و اسفنجی در می آید.

عایق شیشه آب را جذب نمی کند و ماده ای نسوز محسوب می شود. همچنین در برابر حشرات و جانوران موذی از مقاومت بالایی برخوردار است، ابعاد آن پایدار بوده و مقاومت فشاری بالایی دارد.

عایق تخته های فیبری

تخته های فیبری اولین عایق های حرارتی بودند که برای ایزوله کردن مورد استفاده قرار گرفتند. این ماده از فشردن پشم نمد و سایر الیاف های گیاهی تولید می شود و در نهایت به شکل تخته های صلب در می آید.

تخته های فیبر در برابر فشارهای مکانیکی و حرارت از مقاومت متوسطی برخوردارند و ابعاد آن ها به خوبی پایداری خود را حفظ می کند. عایق تخته فیبری به راحتی رطوبت و نم را به خود جذب می کند و اشباع می شود که از معایب این محصول محسوب می شود.

جذب آب سبب می شود تا مقاومت مکانیکی عایق کم شود و در نهایت در برابر حرارت نتواند ایستادگی کند. به همین دلیل از این عایق نباید در محیط های مرطوب استفاده کرد.

عایق تخته فیبری قیمت کمی دارد، به همین دلیل از آن به همراه پوشش زیرین از عایق پلاستیکی در آسفالت ها و پوشش های نمدی استفاده می شود.

مواد عایق حرارتی محبوب

 

۱. فایبرگلاس

بافتن رشته های بسیار نازک شیشه باعث تولید فایبرگلاس می شود که یکی از پرکاربردترین مواد عایق است. فایبرگلاس از شیشه بازیافتی، ماسه، خاکستر سودا، سنگ آهک و سایر مواد معدنی ساخته شده است. فایبرگلاس باید حاوی حداقل ۳۵ درصد شیشه بازیافتی باشد تا “سبز” در نظر گرفته شود.

مقادیر R می تواند از R-11 برای مواد با ضخامت ۳ اینچ تا R-38 برای مواد با ضخامت ۱۲ اینچ متغیر باشد. مقادیر R معمولی فایبرگلاس ۲.۸ تا ۳.۸ در هر اینچ از ضخامت مواد است.

۲. پشم معدنی

پشم معدنی را می توان از پشم سنگ که از بازالت یا دیاباز تولید می شود و یا از پشم سرباره که از سرباره کوره بلند حاصل از کارخانه های فولاد تولید می شود تهیه کرد.

این شامل مواد بازیافتی از منابع فراصنعتی به طور متوسط ​​۷۵٪ است. به دلیل تولید از مواد بازیافتی، سازگار با محیط زیست است.

برای مقاوم شدن در برابر آتش نیازی به مواد افزودنی ندارد. غیر قابل احتراق است و نه ذوب می شود. با این حال، برای استفاده در دماهای بسیار بالا پیشنهاد نمی شود. مقدار ضریب R آن از R-2.8 تا R-3.5 در ضخامت هر اینچ متغیر است.

✔ حتما بخوانید:  تیپ بندی خاک چیست؟

۳. سلولز

کالاهای کاغذی بازیافتی، عمدتاً روزنامه ها، برای تولید سلولز استفاده می شوند. محتوای مواد بازیافتی تا ۸۵٪ است. این ماده ای است که اغلب در کاربردهای عایق دمشی مورد استفاده قرار می گیرد و عایق پرکننده شل و کم هزینه است.

از آنجایی که سلولز یک ماده متراکم بسته بندی شده است که تقریباً اکسیژن کمی در آن وجود دارد، برای مقاومت در برابر گرما و شعله های آتش یک ماده عالی است.

برخلاف فواید، سلولز دارای معایب شدیدی است. برای افرادی که به گرد و غبار کاغذ حساسیت دارند خطرناک است. همچنین با گذشت زمان منقبض می شود و در نتیجه کارایی آن کاهش می یابد.

مسئله دیگر در دسترس بودن نیروی کار ماهر برای کار با سلولز است. سلولز دارای مقدار R است که از ۳.۱ تا ۳.۸ برای هر اینچ از ضخامت آن متغیر است.

۴. فوم پلی اورتان

فوم پلی اورتان ماده ای سبک و ضد آب است که با تفنگ اسپری استفاده می شود. این یک ماده عالی برای پر کردن فضاهای اطراف لوله ها و شکستن ترک های کوچک است.

فوم پلی اورتان یکی از موثرترین انواع عایق است. با این وجود، هزینه نصب این نوع عایق بیشتر از فایبرگلاس یا سلولز است.

هزینه پایینی دارد اما قابل بازیافت نیست و در نتیجه پایدار نیست. یکی دیگر از معایب فرم پلی یورتان اشتعال پذیری آن است. فوم پلی اورتان به ازای هر اینچ از ضخامت خود دارای R-value 6.3 است.

۵. پلی استایرن

به سه شکل موجود است

پلی استایرن منبسط شده قالبی که اغلب به عنوان MEPS شناخته می شود، ماده ای است که اغلب در تولید فوم تخته ها و دانه های فوم میکروسکوپی استفاده می شود.

پلی استایرن منبسط شده، همچنین به عنوان EPS شناخته می شود، از دانه های پلاستیکی کوچکی تشکیل شده است که با هم ذوب شده اند.

استایروفوم  نام رایج ماده ای به نام پلی استایرن اکسترود شده است که یک پلیمر مذاب است که به صورت ورقه ای فشرده می شود.

پلی استایرن به ازای هر اینچ از ضخامت خود دارای یک مقدار R است که از ۴ تا ۵.۳ متغیر است.

بنابراین اینها انواع مختلفی از مواد عایق حرارتی بودند. امیدوارم اکنون دانش کافی در مورد آن داشته باشید. اگر سوالی دارید در نظرات با من در میان بگذارید.

 

۴/۵ - (۱ امتیاز)

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا

دانلود فایل

لطفا برای دریافت لینک دانلود اطلاعات خواسته شده را وارد نمایید.