عایق و انواع عایق ها

عایق و انواع عایق ها:

تعریف عایق:

بطور کلی مواد عایق به موادی گفته می شود که انتقال حرارت را ازمحلی به محلی دیگر به تاخیر انداخته و یا متوقف سازند. بنابراین مواد عایق باعث کاهش تلفات انرژی می شوند.

همراه با پیشرفت تکنولوژی در زمینه های مختلف صنعتی سیستم های عایق بندی نیز پیشرفت فراوان داشته است که با نگاهی به گذشته می توان این موضوع را بررسی کرد در قدیم الایام از روش سنتی کاه گل برای عایق نمودن سقف ها استفاده می شد سپس روش قیر گونی و اسفالت و نهایتا عایق پیش ساخته امروز جایگزین روش های کهنه و قدیمی به دلیل امتیازات فراوان آن شد.

عایق کاری ساختمان

عایق کاری نقش بسیار مهمی در گرم نگه داشتن ساختمان در فصل زمستان و خنک نگه داشتن آن در فصل تابستان دارد. به کمک عایق کاری می توان یک خانه را در زمستان 5 درجه گرمتر و در تابستان 10 درجه خنک تر نگه داشت

انواع عایق کاری:

1- عایق هایی که در ساختار آنها حبابهای هوا وجود دارد و باعث کاهش هدایت حرارت می شوند.

2- عایق هایی که حرارت را باز می تابند.پشت این عایق ها باید حدود 20 میلی متر فاصله هوایی تعبیه شود.

تلفات حرارتی در زمستان ونفوذ گرما در تابستان در یک خانه معمولی

عایق ها چگونه ارزیابی می شوند؟

فاکتور مهم در انتخاب عایق ها، میزان مقاومت حرارتی آن هاست.هر قدر مقاومت بالاتر باشد، عایق حرارت را کمتر از خود عبور می دهد و صرفه جویی که به همراه دارد افزایش می یابد، پس به جای ضخامت عایق ها،باید مقاومت حراتی آن ها با هم مقایسه شوند.

عایق های گوناگون با مقاومتهای حرارتی برابر، از نظر میزان صرفه جویی در انرژی همانند هستند و تنها اختلاف آنها در قیمت و محل کاربرد است.

مقدار عایق کاری اجباری:

طبق قانون، تمام ساخت و ساز هایی که در کشور انجام می شود باید مطابق مقررات ملی ساختمان باشد که در سال 1370 به تصویب رسیده است. مبحث نوزدهم این مقررات مربوط به انرژی و صرفه جویی در آن است که اجرای آن از تیرماه سال 1381 اجباری شده است. بر اساس این مقررات، مقاومت حرارتی اجزای خارجی ساختمان نباید از حد معینی پایین تر باشد.

منظور از اجزای خارجی ساختمان، دیوار ها و سقفهایی است که از یک طرف با محیط داخل ساختمان و از طرف دیگر با هوای آزاد در تماسند. بقیه دیوارها یا سقفها مانند دیوارهایی که اتاقها را از هم جدا می کنند یا سقفهای بین طبقات شامل این مقررات نمی شوند.

برای تعیین حد مجاز مقاومت حرارتی اجزای خارجی، ساختمانها را به چهار گروه تقسیم می کنند. این دسته بندی بر اساس موقعیت جغرافیایی، نوع کاربری، اندازه شهری که ساختمان در آن قرار دارد و زیربنای ساختمان انجام می گیرد. سپس میزان عایق مورد نیاز در هر یک از این گروه های چهارگانه تعیین می شود.

رعایت این حد اقل ها در ساختمانهایی که از این پس در مناطق شهری ساخته می شوند الزامیست و شهرداری ها که بر اجرای این مقررات نظارت دارند،گواهی پایان کار را تنها در صورتی صادر می کنند که این موازین رعایت شده باشد.

عایقکاری بیش از مقدار اجباری:
همان طور که گفته شد مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان تنها حد اقل ها را تعیین کرده است، اما می توان ساختمان را بیش از اینها هم عایق کرد و در نتیجه انرژی بیشتری صرفه جویی نمود. پیش از اجرای عایقکاری باید هزینه های خرید و نصب عایق و صرفه جویی حاصل از این کار را در نظر گرفت و اقتصادی ترین مقدار عایق را تعیین کرد.

چه جاهایی باید عایق کاری شوند؟

1-سقفها: با عایق کاری سقف مصرف انرژی برای گرمایش وسرمایش ساختمان 35% تا 45% کاهش می یابد

2-دیوار های خارجی: مصرف انرژی برای گرمایش و سرمایش ساختمان را حدود 15% کاهش می دهد.

3 - کف: مصرف انرژی در زمستان را 5% کاهش می دهد

4- لوله های آبگرم: برای عایق کاری لوله های آبگرم می توان از عایق های پتویی یا عایقهایی که به طور ویژه برای لوله ها ساخته شده و به راحتی قابل نصب هستند استفاده کرد.

مزایای عایق کاری:

1-عایق کاری و بهبود ظاهر

پوشاندن خطوط لوله کشی و سایر سطوح مورد نظر توسط عایق ها باعث بهبود ظاهر می شود.

2-حفاظت در برابر آتش:

عایقکاری موجب بهبود حفاظت در برابر آتش در سیستم های تاسیسات مکانیکی و الکتریکی، کانال ها، کابل ها و سیم کشی های برق و... می شود.

3-کنترل آلودگی صوتی:

عایقکاری با جلوگیری از انتقال اصوات خارجی به داخل ساختمان، وجذب طنین صداهای داخل ساختمان،سبب کاهش آلودگی های صوتی داخلی وخارجی می شود.

4-کنترل چگالش:

عایقکاری با به تاخیر انداختن چگالش بخارات روی لوله ها، کانال ها و چیلرهای سرد و آب باران و...، موجب کاهش خوردگی می شود. برای این امر باید از عایقی با ضخامت مناسب جهت نگه داشتن دمای سطح بالاتر از دمای نقطه شبنم هوای محیط استفاده کرد.

5-حفاظت وایمنی اشخاص:

عایق کاری با کاهش دمای سطح لوله ها و تجهیزات به یک سطح امن تر، سبب ایمنی افراد در برابر آسیب های پر خطر می شوند.

6-حفاظت محیط زیست:

عایقکاری موجب کاهش مصرف انرژی وبه تبع آن کاهش مصرف سوخت برای تولید این انرژی می شود این امر سبب کاهش انتشار گازهای آلاینده مانند: دی اکسید کربن ودی اکسید گوگرد، می شود. به این دلیل که اکسید کربن و گازهای گلخانه ای عامل گرم شدن زمین است و اینکه دی اکسید گوگود عامل اصلی در بارانهای اسیدی می باشد. عایقکاری نقش زیادی در حفاظت محیط زیست دارد.

7-عامل بازگشت سرمایه:

یک سیستم طراحی واجرای مناسب عایقکاری باعث بازگشت سریع سرمایه می شود.عایقکاری یک سرمایه گذاری با ریسک پائین است زیرا پس انداز وبازگشت بالا قابل پیش بینی است.

8-ذخیره انرژی:

یک سیستم طراحی و اجرای مناسب عایقکاری به سرعت نیاز به انرژی را کاهش داده و باعث کاهش

هزینه ها می شود.

انواع عایق ها:

1-عایق های گرمایی هدایتی (حرارتی):

ضریب هدایت عایق های گرمایی کم و برعکس ضریب مقاومت آنها زیاد است.

عایق حرارتی مواد و مصالحی هستند که مقاومت زیادی در مقابل عبور گرما دارند و می توان به وسیله ی آنها تا آنجا که ممکن است از انتقال حرارت محل گرم شده یا لوله های حامل آب گرم یا کانالها و...جلوگیری کرد تا در مصرف سوخت جلوگیری شود.

موادی که به منظور جلوگیری از خروج گرما به مصرف می رسند به نام عایق های حرارتی شناخته می شوند و به صورت عایق های انباشتی , عایق های منعکس کننده عایق های پاشیدنی , کف های تزریقی , عایق های موجدار , تخته های عایق و اشکال دیگر وجود دارند.

الف)عایق های انباشتی:

این عایق ها به دو صورت الیافی یا دانه ای وجود دارند که نوع الیافی آن شامل پشم سنگ پشم شیشه , پشم سرباره و الیاف گیاهی که معمولا پشم چوب هستند می باشند. و نوع دانه ای آن از موادی مانند پلی استایرین , پوکه های رسی پرلیت و یا از مواد گیاهی , مانند خرده های چوب پنبه تهیه می شوند از این نوع عایق ها درداخل ملات ها و مکان هایی که فاقد شکل مشخصی می باشند استفاده می شود

ب)عایق های منعکس کننده:

این عایق ها معمولا از ورق های فلزی ساخته می شوند و چنانچه به نحو مناسب نصب شوند مانع نفوذ بخار آب هوا به داخل می گردند

سیستمی با یک یا چند رویه با ضریب تابش کم که تابش حرارتی را محدود می کند.

ج)عایق های پاشیدنی:

این عایق ها از مخلوط الیاف و مواد ریز که با انواع مواد چسبنده به یکدیگر چسبیده باشند ساخته می شود و به روی محل هایی که نیاز به عایق کردن آنها باشد پاشیده می شوند

د)عایق های کف تزریقی:

این عایق ها از موارد ریز پلاستیکی ساخته می شوند و پس از قرار گرفتن و پر کردن فضای مورد نظر سخت می شوند. معمولا در بین دیوارهای ساخته شده که امکان دسترسی وجود ندارد از این نوع عایق استفاه می شود

ه)تخته های عایق:

این نوع عایق ها از مصالح گوناگونی مانند نی , چوب , پشم سنگ و ورقه های پلی اورتان مواد پلاستیکی ساخته می شوند. تخته های عایق به جهت پوشش بیرونی و درونی دیوارها و عایق سقفهابه کار می روند

2-عایقهای گرمایی تشعشعی یا عایقهای فلزی:

این عایق ها که در سطح دیوارها و سقف ساختمان بکار برده می شود که از صفحات فلزی براق نظیر آلومینیوم و برنزومس می باشندو عمل آنها انعکاس مقداری اشعه آفتاب وجلوگیری از نفوذ آنها به داخل سطوح ساختمانی نظیر دیوار و سقف می باشد.

بدین ترتیب گرمای منتقله از اشعه آفتاب را تقلیل می دهدو برعکس موجب نفوذ اشعه آفتاب می شود که در محاسبات بار برودتی در تهویه مطبوع از آن استفاده می شود.لذا با رنگ کردن سطوح ساختمانی (دیوار و سقف)به رنگهای روشن(خصوصا سفید)می توان یک عایق تشعشعی در سطح ایجاد واز نفوذ گرمای اشعه ی آفتاب کاست.

3-عایق های رطوبتی:

رطوبت موجب بالا بردن ضریب هدایت و تقلیل ضریب عایق بودن عایق های هدایتی می شود.لذا برای جلوگیری از نفوذ رطوبت در عایق های سطوح ساختمانی (نظیر دیوار سقف و...)و عایق لوله های حامل سیال گرم یا سرد و همچنین برای جلوگیری از نفوذ رطوبت زمین به لوله های فلزی و زنگ زدگی آنها می بایستی از عایق های رطوبتی استفاده کرد.عایقهای رطوبتی عایق هایی هستند که در نفوذ رطوبت از یک طرف به طرف دیگر جلوگیری می نماید. تعدادی از این عایق ها که در تاسیسات به کار برده می شود عبارتند از کلیه اجسامی که به قیر آغشته شده باشند مانند گونی کاغذ یا پارچه قیر اندود و همچنین مواد لاستیکی وپلاستیکی و نظایر آنها به عنوان مثال روی عایق های پشم شیشه و معدنی و همچنین مواد لاستیکی و پلاستیکی و نظایر آنها از مواد قیری یا خودش استفاده می شود.

انواع عایق های رطوبتی را می توان به انواع

1-گونی

2-مواد آغشته به قیر

3-لاستیک

4-پلاستیک

5- انواع ضد زنگ تقسیم نمود.

عایقهای سرد، نسل جدیدی از عایقهای رطوبتی می باشند که بر اساس ترکیبات مواد شیمیایی ساخته می شود.این نوع عایق ها جایگزین عایق های رطوبتی مانند ایزوگام، قیر، و... بوده و هدف تولید آن برطرف کردن معایب نسل گذشته عایق های رطوبتی می باشد.
عایقهای رطوبتی سرد بر دو نوع ساخته می شود:
1- عایق سفید (حلال آب):

این نوع عایق رطوبتی در هنگام نصب با آب مخلوط شده و به صورت رقیق به روی سطح اجرا می گردد اما به دلایل مختلف در تماس مستقیم با آب مانند استخرها و مناطق شمالی و غربی کشور، پایداری و چسبندگی خود را به سطح از دست داده و ناگزیر دچار ترک و برآمدگی می شود.
2- عایق پلیمری:

این نوع عایق رطوبتی بر اساس ترکیبات شیمیایی مواد آب گریز طبق فرمولاسیون خاصی تولید می شود. این ترکیب ایده آل در تماس مستقیم با آب و در سطح مناطقی که بارندگی و رطوبت آن بالا تر است، مقاومت کاملاً مناسبی داشته و قابلیت چسبندگی خود را کاملاً حفظ می نماید. غلظت این نوع عایق باعث شده تا سطح یکپارچه ای به ارمغان آورد و بدون ترکیب با هیچ ماده ای قابل استفاده می باشد.

4-عایق گرمایی هوایی و خلا

از عایق بودن فاصله هوایی یا خلا می توان در سطوح ساختمانی مانند دیوارها و سقفها و شیشه پنجره های برای عایق گرمایی استفاده کردعایق بسیار خوبی از طریق ذرات جسم است که گرما را در نتیجه مجاورت به دست عبور می دهند.در حالیکه در محیط خلا مولکولی وجود ندارد که گرما را انتقال دهد. ودر فضای هوایی نیز چنانچه از عمل جابجایی جلوگیری شود وبه عبارت دیگر هوا ساکن باشد مولکولهای هوا در نتیجه جابجایی گرما یا سرما را انتقال نمی دهند.

لذا چنانچه دردیواره فاصله هوایی منظور گردد می بایستی برای جلوگیری از حرکت هوا وانتقال جابجایی موانع در ارتفاع فضای خالی داخل دیوار در فواصلی از هم نصب نمود که از جریان هوا در نتیجه جابجایی جلوگیری شود.

5-عایق صوتی:

این عایق از انتقال صدا از یک محل به محل دیگر جلوگیری می کند.مسئله کنترل صدای حاصل از فن ها و موتورها وحتی حرکت سیال در لوله در تاسیسات از اهمیت بالایی برخوردار می باشدوبه منظور مقابله و کاهش سر و صدای مزاحم در ساختمانها از این نوع عایق ها استفاده می کنند در واقع در طراحی ساختمان ها باید دو چیز را در نظر گرفت , اول جذب صدا و بعد انتقال آن و از مصالحی استفاده نمود که این خاصیت را داشته باشند. موادی که قادرند امواج صوتی را جذب کرده و مقدار آن را کاهش دهند به مواد اکوستیکی معروف می باشند

انواع مواد آکوستیکی:

مهم ترین ویژگی های یک عایق صوتی مناسب زیاد بودن وزن آن نرم بودن , ظرفیت بالای کاهش سر و صدا و غیر قابل نفوذ بودن است.

ویژگیهای مصالح آکوستیکی:

مصالح آکوستیکی باید به لحاظ شکل ظاهری یکنواخت , بدون عیب و عاری از مواد سست و کم دوام و مضر باشند. مقاومت در برابر فشار , بریدگی و کشیدگی , جذب آب , تخلخل و حمله موجودات زنده نظیر حشرات از ویژگی های مواد آکوستیکی است که به همراه قابلیت حمل آسان می تواند مورد توجه واقع شود

عایق های صوتی سربی:

این عایق ها به صورت ورقه هایی در روی تیغه های نازک پارتیشن و روی مصالح.دیگر با استفاده از چسب مخصوص می توان استفاده نمود

کاشی و صفحات ساخته شده از فیبرهای سلولزی:

این کاشی ها معمولا از الیاف نیشکر که تحت فشار قرار گرفته و به صورت تخته دری آیند ساخته می شوند و معمولا آنها را سوراخدار می سازند تا صدا بتواند به حفره های بین الیاف برسد که باعث جذب آن گردد.

کاشی های ساخته شده از فیبرهای معدنی:

این کاشی ها در کشورهای صنعتی از سرباره کوره ذوب آهن تولید می شود و به صورت شکافدار و یا سوراخدار ساخته می شود تا قابلیت جذب صوت آنها افزایش یابد

کاشی های فلزی سوراخدار:

این کاشی ها از ورق های آلومینیومی و یا فولادی ساخته شده که سطح آن -.سوراخدار بوده و با موادی نظیر پشم های معدنی پرشده اند و روی آن را با پوشش لعاب پخته سفیدی می پوشانند

انواع مصالح عایق های حرارتی:

مصالحی که به صورت عمده در عایق ها به کار می روند عبارتند از:

الیاف معدنی:

این ماده از خرد کردن سنگهای آتشفشانی که نقطه ذوب بالا دارند ساخته می شود و عایق خوبی برای حرارت و جلوگیری از اشتعال می باشد

پشم شیشه:

عبارت است از الیاف بسیار نازک شیشه که تقریبا به هم متصل می باشند که این الیاف را پس از سرد کردن روی کاغذ قیری و یا تور دارای الیاف قرار می دهند این ماده اشتعال ناپذیر و از خاصیت بی بویی ونگرفتن نم برخوردار می باشد و امکان رشد قارچ و کپک در آن وجود ندارد که در قسمت های بعدی مفصلا توضیح داده شده است

پرلیت:

این ماده از الیاف سنگ های معدنی و چسب به وجود می آید و به تخته های سبک وزنی تبدیل می شود که یک طرف ان را با قیر می پوشانند عایق خوبی برای جذب صدا و مورد استفاده در بام ها می باشد

کاربرد پرلیت منبسط شده:

مصارف مهم پرلیت منبسط شده عبارت است از تهیه بتن سبک وزن، پرکنندگی، عایق حرارتی و صوتی، کشاورزی و به عنوان صافی و ساینده است. پرلیت را می‌توان به نسبتهای مختلف با سیمان مخلوط کرد و از آن قطعه‌های سبک وزن تهیه کرد. ملات پرلیت از ملات سیمان سبکتر، هدایت گرمایی آن کم جذب صدای آن بیشتر است.
در رنگ سازی، پلاستیک، لاستیک و عایق بندی فضای خالی دیوارهای دو جداره بکار می‌رود. صفحات پرلیتی را به کمک پرلیت و یک ماده چسباننده نظیر گچ می‌توان تهیه نمود. این صفحات وزن کم دارند و به عنوان عایقهای خوب حرارتی و صوتی بکار می‌روند. صفحات جذب صدا، از مخلوط پرلیت و آزبست پرس شده تهیه می‌گردند.مخلوط پرلیت، آزبست و یک ماده چسباننده نظیر گچ به صورت عایق حرارتی بسیار خوبی به مصرف می‌رسد که از آن به منظور عایق بندی مخازن و لوله‌ها تا دمای 1000 درجه سانتیگراد استفاده می‌شود.