انجام عایق حرارتی ساختمان به روشی سریع و ارزان

آشنایی با عایق کاری حرارتی ساختمان و نحوه انتخاب مناسب آنها

مصالح عایق حرارتی ساختمان (گرمابندی):

به همراه پیدایش مصالح ساختمانی جدید که نسبت به مصالح قدیمی مقاوم‌ترند، ابعاد اعضای ساختمانی از جمله ضخامت جدار خارجی ساختمان‌ها (یعنی دیوارها، سقف‌ها و کف‌ها یا پوسته ساختمان به حداقل کاهش پیدا کرده‌اند.

به دنبال این کاهش، گریز گرما از پوسته خارجی آسانتر صورت می‌گیرد.

در کشورهای صنعتی که تولید انرژی و گرما گران تمام می‌شود با تعبیه عایق حرارتی در پوسته ساختمان‌ها مقاومت حرارتی آنها را به میزان قابل توجهی افزایش داده‌اند، ولی در کشور ما به دلیل ارزانی سوخت و وجود منابع سرشار نفت و گاز، مسئله عایق کاری حرارتی ساختمان‌ها از نظرها دور مانده است.

عایق کاری حرارتی ساختمان‌ها در اقلیم‌های گرم نیز سبب کاهش بار برودتی و در نتیجه کاهش مصرف برق در فصول گرم خواهد شد.

تقلیل سرمایه‌گذاری در تأسیسات تهویه و شوفاژ، جلوگیری از تعریق بخار در سطح داخلی پوسته ساختمان‌ها در نواحی مرطوب و سالم‌سازی محیط زیست از دیگر نتایج عایق کاری حرارتی ساختمان است.

ذکر این نکته نیز ضروری است که استفاده از انرژی خورشید برای گرمایش در فصول سرد نیز مستلزم عایق کاری حرارتی است و بدون آن عملی نمی‌باشد.

میزان صرفه‌جویی در انرژی و کاهش آلودگی محیط و تقلیل سرمایه‌گذاری در تأسیسات حرارتی و برودتی ساختمان بستگی به شرایط اقلیمی منطقه و کیفیت عایق بودن ساختمان دارد.

در برخی کشورهای صنعتی با اعمال روش‌های نو در عایق کاری حرارتی ساختمان‌ها به نتایج شگفت‌انگیزی رسیده‌اند.

احداث خانه‌هایی با تکنیک سوپر عایق در کشورهای صنعتی سردسیر، علیرغم تنزل درجه حرارت محیط به حدود 30- درجه سلسیوس، سبب شده است که مقدار انرژی و سوخت در آنها به حدود ثلث آنچه در نواحی معتدل کشور ما مصرف می‌شود، برسد.

علاوه‌ بر هدایت حرارت از میان پوسته خارجی ساختمان یعنی سقف‌ها، دیوارهای خارجی، در و پنجره‌ها و بالاخره کف زیرین ساختمان اعم از اینکه روی زمین چسبیده و یا معلق باشد.

راه دیگر تبادل گرما باز و بسته کردن در و پنجره‌ها و عمل تهویه است.

شناخت ضرایب متداول در عایق کاری حرارتی:

ضریب هدایت حرارتی:

هدایت حرارتی یا K مقدار توان حرارتی از دست رفته برحسب وات از میان یک متر مربع سطح و یک متر ضخامت هر نوع مصالح است.

مشروط بر اینکه اختلاف درجه حرارت دو طرف آن یک درجه سلسیوس باشد.

واحد ضریب هدایت حرارتی مصالح فرمول زیر می‌باشد:

ضریب K با وزن فضایی، تخلخل و مقدار درصد رطوبت محتوی مصالح متغیر است.

ضریب مقاومت حرارتی:

ضریب مقاومت حرارتی عکس ضریب هدایت حرارتی است و برای سادگی در محاسبات بسیاری از اوقات به جای K از استفاده می‌کنند و واحد آن به شکل زیر می‌باشد:

مقاومت حرارتی:

مقاومت حرارتی یا R مقدار مقاومت در مقابل جریان حرارت در یک نوع مصالح یا ترکیبی از آنها با ضخامت معین می‌باشد.

مقاومت حرارتی هر نوع مصالح با ضخامت معین از ضرب کردن ضریب در ضخامت آن به دست می‎‌آید و واحد آن به شکل زیر است:

هرگاه ترکیبی از چند نوع مصالح داشته باشیم که به صورت لایه‌های موازی روی هم قرار گرفته باشند، مثلاً دیواری آجری با اندودهای داخلی و خارجی آن، کل مقاومت این دیوار معادل مجموع مقاومت‌های آجرچینی و اندودهای طرفین آن خواهد بود.

میزان انتقال حرارت:

ضرایب k و و (R) هر سه بستگی به درجه حرارت سطح مصالح دارد که اندازه‌گیری آن، بسیار دشوار است ولی درجه حرارت محیط داخلی و خارجی را به آسانی می‌توان اندازه گرفت.

در فصول سرد، گرمای فضای داخل ساختمان نخست به سطح پوسته خارجی آن وارد شده و سپس از میان جدار عبور کرده و از سطح خارجی پوسته به محیط خارج تغییر مکان می‌دهد.

نمودار افت نسبی گرما

به طوری که ملاحظه می‌شود علاوه ‌بر قسمت‌های مختلف پوسته، سطوح داخلی و خارجی آن نیز در برابر عبور گرما مقاومت می‌کنند.

در انتقال حرارت U، این مقاومت‌های سطحی نیز به حساب آمده‌اند، U میزان گرمایی است که از میان واحد سطح پوسته ساختمان عبور می‌کند به شرطی که اختلاف درجه حرارت بین محیط داخل و خارج ساختمان یک درجه سلسیوس باشد و واحد آن به شکل زیر می‌باشد:

برای مجموعه‌ای از مصالح، این مقدار عبور گرما از هوا به هوا برابر عکس مجموع مقاومت حرارتی مصالح و مقاومت سطحی آنها در جهت جریان گرما می‌باشد.

مقادیر V برای مقایسه پوسته‌های مختلف می‌تواند مورد استفاده واقع شود.

مقاومت سطوح داخلی دیوارها، كف‌ها و سقف‌ها در برابر عبور گرما تقريباً مقادیری ثابت هستند ولی مقاومت سطوح خارجی دیوارها و بام‌ها متغیر بوده و بستگی به عواملی مانند نوع مصالح، ارتفاع طبقه و محل وقوع ساختمان در محیط‌های مختلف دارد.

وجود حفره در پوسته به عرض حدود 20 تا 50 میلیمتر، مقاومت حرارتی آن را افزایش می‌دهد.

آسترکاری یک طرف حفره در دیوار توخالی با لایه‌ای منعکس کننده، مانند ورق نازک آلومینیومی به مقدار قابل توجهی مقاومت حرارتی را بالا می‌برد.

میزان عایق کاری:

میزان عایق کاری در اقلیم‌های مختلف متغیر بوده و بستگی به درجه حرارت محیط خارج ساختمان دارد.

در مناطق سردسیر حداقل درجه حرارت در زمستان و در مناطق گرمسیر حداکثر درجه حرارت در تابستان، تعیین کننده میزان عایق کاری هستند.

مقادیر V که در طراحی و محاسبات حرارتی ساختمان‌ها در کشورهای صنعتی منظور می‌گردد، در کدهای ساختمانی هر کشور برای سقف‌ها، دیوارها و کف‌ها تعیین شده و در برخی از کشورها رعایت این مقادیر برای سازندگان اجباری است.

بدیهی است که کاهش مقادير (V) صرف هزینه‌های بیشتری را ایجاب می‌نماید ولی ارتباط بین این دو رابطه‌ای خطی نیست بلکه در برخی موارد می‌توان در قبال تحمل مخارجی جزئی، به عایق برتر یعنی V کمتر و صرفه‌جویی زیادتر در مصرف انرژی دست یافت.

در برخی تکنیک‌های پیشرفته، صرفه‌جویی در انرژی سالیانه را معادل هزینه اضافی عایق کاری ذکر کرده‌اند.

سیستم‌های مختلف عایق کاری حرارتی:

مصالح عایق حرارتی عموماً از مواد سبک ساخته می‌شوند.

همچنین عایق کاری حرارتی ممکن است به وسیله ایجاد فاصله هوایی (حفره) بین دو جدار یک عضو ساختمانی تأمین گردد.

مصالح عمده‌ای که برای جلوگیری از گریز گرما به مصرف می‌رسند به نام عایق حرارتی شناخته شده‌اند و به صورت‌های:

مصالح انباشته به صورت آزاد، عایق‌های پتویی به شکل توپ یا قطعه، تخته‌های عایق، تاوه‌ها یا بلوک‌های عایق، عایق‌های منعکس کننده، عایق‌های پاشیدنی، کف‌های تزریقی درجا و عایق‌های موجدار وجود دارند.

جنس مصالح مصرفی در ساخت این عایق‌ها به شرح زیر می‌باشند:

عایق‌های انباشته به صورت آزاد:

عایق‌های انباشته به صورت آزاد یا فله به دو صورت رشته‌ها (یا تارها) و دانه‌های سبک وجود دارند.

رشته‌ها شامل پشم سنگ، پشم شیشه، پشم سرباره یا الیاف گیاهی (که معمولاً پشم چوب است) می‌باشند.

دانه‌ها از مواد معدنی منبسط شده مانند پرلیت، ورمیکولیت، خاک رس و نظایر آن یا از مواد گیاهی مانند خرده‌های چوب پنبه تهیه می‌شوند.

عایق‌های پتویی:

این عایق‌ها از پشم سنگ، پشم شیشه، پشم سرباره، پشم چوب، پنبه، پشم حیوانات در ضخامت‌های متفاوت تا 100 میلیمتر، تهیه و به عرض‌های مختلف بریده می‌شوند و گاهی دارای پوششی از ورقه آلومینیوم یا کاغذ صنعتی (کرافت) هستند.

عایق‌های قطعه‌ای:

عایق‌های قطعه‌ای در اصل مشابه عایق‌های پتویی هستند ولی طولشان محدودتر و معمولاً در حدود 1/20 متر و کمتر و ضخامتشان تا 180 میلیمتر می‌رسد.

برخی از آنها دارای پوشش کاغذی هستند که در لبه‌ها به صورت باریکه‌ای روی قطعات را پوشانده و نصب آنها در قاب را آسانتر می‌سازد.

تخته‌های عایق:

تخته‌های عایق از مصالح گوناگونی مانند نی، چوب و پشم سنگ ساخته می‌شوند.

تخته‌های عایق برای منظورهای مختلفی از قبیل پوشش بیرونی و درونی دیوارها و عایق سقف‌ها به کار می‌روند.

تاوه‌ها یا بلوک‌های عایق:

تاوه‌ها یا بلوک‌های عایق به صورت قطعات صلب ساخته می‌شوند و ابعاد آنها تا حدودی از عایق‌های قطعه‌ای کمتر است.

گاهی اوقات تاوه‌ها ممکن است برای استحکام بیشتر به صورت دولایه و چندلایه به هم چسبانده شوند.

تاوه‌ها از مصالحی چون چوب پنبه، خرده چوب و سیمان، پشم سنگ با یک ماده چسباننده، ورمیکولیت با قیر، کف شیشه، بتن متخلخل (کفی یا گازی)، پلاستیک‌های متخلخل، لاستیک سخت متخلخل، بتن سبک دانه از انواع پرلیتی، ورمیکولیتی یا پوکه رسی ساخته می‌شوند.

عایق‌های منعکس کننده:

عایق‌های منعکس کننده از سطوح فلزی و نظایر آن ساخته می‌شوند و ممکن است بدون پشت‌بند یا با پشت‌بند به کار روند.

میزان گرمابندی عایق‌های منعکس کننده برخلاف سایر عایق‌ها به ویژگی‌های سطحی عایق، فاصله هوایی و اختلاف درجه حرارت بستگی دارد.

در مورد عایق‌های منعکس کننده نکته مهم این است که فاصله هوایی حداقل 20 میلیمتر رعایت شود.

این عایق‌ها چنانچه به نحو شایسته‌ای نصب شوند، می‌توانند به عنوان لایه بخاربندی نیز به کار روند.

عایق‌های پاشیدنی:

عایق‌های پاشیدنی از مخلوط کردن تارها یا مصالح متخلخل با یک چسب، ساخته شده و بر روی سطوح مورد نظر پاشیده می‌شوند و در نقاطی از ساختمان به کار می‌روند که شکل یا وضع قرار گرفتن اجزای ساختمانی، استفاده از آنها را ایجاب می‌نماید.

معمول‌ترین مصالح مخلوط‌هایی از آزبست، پرلیت، ورمیکولیت یا پوکه رسی با دوغاب سیمان و در برخی موارد با دوغاب گچ است.

كف پلی اورتان نیز ممکن است بعضی اوقات در چند مرحله پاشیده شود.

عايق‌های کفی تزریقی درجا:

عایق‌های کفی تزریقی درجا یا توده‌های متخلخل، از رزین‌های مایع مصنوعی ساخته می‌شوند.

دو جزء تشکیل دهنده عایق، هنگام مخلوط شدن، کفی تولید می‌کنند که پس از مدتی سخت شده و فضای تزریق شده را در بر می‌گیرند.

عایق‌های موجدار:

عایق‌های موجدار از کاغذ ساخته می‌شوند که به صورت موجدار درآورده شده و در چند لایه به هم چسبانده می‌شوند.

برخی از انواع این عایق با یک لایه چسب که بر روی آنها پاشیده می‌شود دارای استحکام بیشتری می‌شوند.

در حالی که در انواع دیگر با یک ورقه پوشانده می‌شوند و دارای ویژگی گرمابندی بهتری هستند.

در طراحی جزئیات عایق کاری ترجیحاً باید از مصالحی استفاده شود که می‌توان آنها را به راحتی و در داخل کشور تهیه نمود.

مقاومت حرارتی مصالح به کار رفته در پوسته ساختمان، بستگی به ضخامت، میزان رطوبت محتوی و وزن مخصوصشان دارد.

در مناطق مرطوب عایق‌ها را باید بخاربندی کرد.

مقاومت حرارتی برخی از مصالح متداول، در جدولی که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد، آمده است.

جز آجر و بتن (اعم از سنگین و سبک)، سایر مصالح منحصراً باید در اقلیم‌های خشک به کار رفته و در نتیجه مقاومت حرارتی آنها باید معادل شرایط خشک به حساب آید.

مصالح مختلف عایق کاری حرارتی:

پشم سنگ:

از مذاب سنگ‌های طبیعی آذرین ساخته می‌شود.

پشم سنگ که در زبان انگلیسی Rock wool نامیده می‌شود، جزء خانواده عایق‌های حرارتی متشکل از الیاف معدنی است.

ماده اولیه اصلی برای تولید این عایق، سنگ بازالت از گروه سنگ‌های آذرین است که بازمانده فعالیت‌های آتشفشانی است و در کشور ما به وفور وجود دارد.

به دلیل رگه‌ای بودن مواد اولیه آن محصول تولیدی آن ممکن است دارای خلوص یکنواخت نباشد.

روش تولید پشم سنگ به این صورت است که ابتدا سنگ بازالت در دمای 1500 درجه سانتیگراد ذوب می‌شود و به صورت سیلیکات مذاب درمی‌آید و سپس مذاب به دست آمده تحت روش‌های خاصی به الیافی به قطر حدود 6 میکرون تبدیل می‌شود که مجموعه این الیاف پشم سنگ را تشکیل می‌دهد.

این پشم سنگ نسبت به انواع دیگر پشم‌های معدنی مقاومت بهتری به حرارت دارد و در مقابل شعله مستقیم تا حدود 4 ساعت مقاومت می‌کند.

نقطه ذوب این الیاف 1000 درجه سانتیگراد بوده و می‌تواند تا دمای 800 درجه سانتيگراد کاربرد عایقی داشته باشد.

در جذب و کاهش صدا مؤثر بوده و می‌تواند به عنوان عایق صوت نیز به کار رود.

آنالیز شیمیایی و مواد تشکیل دهنده آن عبارتند از:

اکسید سیلیس sio2 47% اکسید آلومینیوم Al2 o3 14%

اکسید تیتانیوم Tio2 1/5% اکسیدهای آهن Fe2 O3+Feo 8%-7/5

اکسید کلسیوم Cao 18% اکسید منیزیم Mgo 10%

پروسه تولید پشم سنگ

جدول مقاومت حرارتی برخی از مصالح ساختمانی

جدول مقاومت حرارتی مصالح ساختمانی - عایق حرارتی ساختمان - استوارسازان

پشم سرباره (SLAG WOOL):

پشم معدنی که از مذاب سرباره کوره ساخته می‌شود.

یکی از محصولات جانبی کوره بلند پس از استخراج آهن از سنگ هماتیت می‌باشد.

طی این فرایند سنگ آهن که خود ترکیبی از اکسید آهن منگنز کلسیم و سیلیکات‌ها می‌باشد با آهک و کک وارد کوره بلند شده و پس از احیا آهن و جداسازی، آهن مذاب از پایین کوره و سرباره از بالای آن خارج می‌شود.

سپس سرباره به دست آمده در دمای 1400 درجه سانتیگراد مجدد ذوب شده و پس از عبور از اتومایزر به الیاف تبدیل می‌شود.

اکسید سیلیس sio2 جزء اصل تمامی عایق‌های معدنی، یکی از عمده‌ترین مواد تشکیل دهنده پشم سرباره می‌باشد این مقدار در حدود 36% است و مواد تشکیل دهنده آن عبارتند از:

پشم سرباره دارای خواص و درصد خلوص یکنواخت در تمام محصولات می‌باشد که از مزایای عمده این محصول است.

در کشورهای صنعتی جزء پرمصرف‌ترین عایق‌های معدنی است.

سیلیس باعث رشته رشته شدن الياف عایق پشم سرباره می‌گردد و اضافه شدن درصد سیلیس آن را به سمت پشم شیشه سوق می‌دهد و کم شدن آن فرایند رشته‌ای شدن آنها را به خطر می‌اندازد.

سر الياف آن کروی شکل بوده که به همین دلیل باعث خراش و تحریک پوستی بسیار کمتری می‌شود و به دلیل ریز بودن ذرات آن عایق الکتریسته نیز می‌باشد بازگشت پذیری آن به طبیعت سریع انجام می‌شود.

حداکثر تحمل درجه حرارت آن در نوع خالص 750 درجه سانتیگراد است و در حالت غیرخالص و مخلوط با ماده چسباننده حداکثر در حدود 350 درجه سانتیگراد را تحمل می‌کند.

به لحاظ کاربرد آن در عایق کاری صوتی می‌توان گفت این ماده می‌تواند به عنوان عایق صوتی نیز به کار رود اما میزان جذب صوت به خصوص در فرکانس‌های پایین با ضخامت عایق رابطه مستقیم دارد، در انواع خاص آن و در فرکانس‌های صوتی بالا می‌تواند عایق خوبی به شمار آید.

پشم شیشه (glass wool):

پشم معدنی که از مذاب شیشه ساخته می‌شود از معروف‌ترین و قدیمی‌ترین انواع عایق‌هاست در حدود 40 سال است که در ایران تولید می‌شود.

پشم شیشه شامل فیبرهای انعطاف‌پذیر شیشه است که از ذوب مواد اولیه شیشه به دست می‌آید در حالت استاندارد ضخامت الیاف آن می‌بایست بین 3/2 الى 6/4 میکرون بوده که در این حالت محصول نرمتر بوده و خواص ارتجاعی خود را برای مدت بیشتر حفظ می‌کند و ریزش ذرات آن کمتر خواهد بود.

در گسترش حریق بی‌اثر بوده و در مجاورت حریق گازهای سمی تولید نمی‌کند.

حداکثر تحمل حرارتی آن 550 درجه سانتیگراد است.

این ماده اشتعال‌ناپذیر از خصوصیاتی همچون پایداری ابعادی، بی‌بویی، غیرنمگیری برخوردار است و علاوه ‌بر جلوگیری از رشد قارچ و کپک و پوسیدگی، مقاومت حرارتی بسیار عالی و خصوصیت صوت‌گیری خوبی دارد.

پشم شیشه به عنوان پتوی عایق‌بندی به صورت توپ عرضه می‌شود و در بام‌های تخت به عنوان عایق‌بندی حرارتی در زیر پوشش آسفالتی یا نمدی بام مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اخيراً پشم شیشه‌های جدیدی تولید شده که از ترکیب مذاب دو نوع شیشه است، باعث کمتر شدن تحریک پوستی می‌گردد و نیازی به چسباننده شیمیایی برچسباندن الياف به هم ندارد.

تولید پشم شیشه عمدتاً در چگالی متوسط انجام می‌شود که مقاومت حرارتی آنها قدری بیشتر از نوع قدیمی آن است.

نمونه‌ای از پشم شیشه

پشم شیشه - عایق حرارتی ساختمان - استوارسازان

پروسه تولید پشم شیشه

الیاف شیشه (glass fiber):

الياف تولید شده از مذاب شیشه به صورت رشته‌های پیوسته است که معمولاً برای مسلح کننده، تیشو یا بافته‌ها به کار می‌رود.

الیاف شیشه یکی از مهمترین و پرمصرف‌ترین تقویت کننده‌ها در مواد اولیه کامپوزیت‌ها در سراسر جهان است و اکثر کامپوزیت‌های پلیمری از ترکیب رزین‌های گرما سخت به الیاف شیشه تهیه می‌شوند.

کاربرد عمده الیاف شیشه در صنعت کامپوزیت و تولید محصولات فایبرگلاس می‌باشد.

ماده اصلی در تولید الیاف شیشه ماده سیلیس است که بیش از 50% ماده اولیه را تشکیل می‌دهد و سایر اجزای ترکیبات شیمیایی می‌باشد.

این مواد ابتدا باهم مخلوط شده و سپس وارد کوره می‌شوند در مرحله بعد مذاب حاصله بر روی سینی‌هایی از جنس پلاتین جریان پیدا کرده و از روزنه‌های بسیار ریزی خارج شده و تا قطر معین نازک می‌شود، سپس این تارها توسط آب یا هوا خنک شده و در انتها توسط ماده‌ای خاص آهارزنی می‌شود.

تصویر الیاف شیشه

الیاف شیشه - عایق حرارتی ساختمان - استوارسازان

آزبست یا پنبه‌کوهی:

یک نوع کانی معدنی است که بافت اليافی دارد در گذشته از آزبست جهت عایق کاری استفاده می‌شده و پس از شناخت اثرات زیان‌بخش الیاف آن کاربرد آن به شدت کاهش یافته است و دیگر در عایق کاری از آن استفاده نمی‌شود، مطابق استاندارد آزبست نباید به صورت جزء یا تشکیل دهنده بخشی از فرآورده‌ها استفاده شود.

آزبست انواع مختلفی دارد که نوع کریزوتیل کم خطرتر از بقیه‌ی انواع آن است و خاصیت شکل‌پذیری خوبی دارد ولی مقاومت شیمیایی آن نسبت به انواع دیگر کمتر بوده و در حدود 94% مصرف آزبست دنیا از این نوع است.

ضریب هدایت حرارت آن نسبت به عایق‌های دیگر بسیار بالاتر بوده (در حدود 0/06w/mc) و از این حیث عایق خوبی نمی‌باشد اما دلیل عمده مصرف آن به علت خاصیت عدم اشتعال‌پذیری آن بوده است.

خاصیت سرطانزا بودن الیاف و فیبرهای آزبست ثابت شده به همین دلیل اگر در تأسیسات قدیمی عایق آزبست مشاهده نمودید از دست زدن به آن خودداری نمایید زیرا فیبرهای آن در هوا پراکنده می‌شود و برای برداشتن آن با مسئولین بهداشتی مشاوره نمائید.

تصویر الیاف‌های آزبست

الیاف های آزبست - عایق حرارتی ساختمان - استوارسازان

الیاف پنبه کوهی - عایق حرارتی ساختمان - استوارسازان

اسفنج الاستیک‌های سلولی elastomeric foam Flexible:

اسفنج قابل انعطاف سلول بسته‌ای است که از لاستیک طبیعی و یا مصنوعی و یا مخلوطی از آن دو ساخته می‌شود و حاوی سایر پلیمرها و مواد شیمیایی است که می‌تواند با افزودنی‌های آلی یا معدنی اصلاح شود.

این عایق در دو نوع الاستومرهای طبیعی و مصنوعی و یا تلفیقی از هر دو ساخته می‌شود.

نوع مصنوعی آن از انواع جدید عایق‌ها بوده و با قدمتی در حدود 15 تا 20 سال برخوردار بوده و از فرآورده‌های صنایع پتروشیمی می‌باشد.

در تولید آنها سعی شده نواقص و ایرادات انواع قدیمی‌تر عایق‌ها برطرف شود.

اصطلاح الاستیک‌های سلولی که خود نشان دهنده حالت و نوع این گروه از عایق‌هاست برگرفته از حالت الاستومریک و قابل ارتجاع آنها بوده که از سلول‌های درشت و عمدتاً از نوع بسته تشکیل شده‌اند.

خاصیت ارتجاعی قابلیت اجرا در محل را با هر شکل و حالت هندسی به آن می‌دهد.

مقاومت آنها نسبت به نفوذ رطوبت بالاست و به همین دلیل در مناطق شرجی و مرطوب کاربرد فراوانی دارند.

تصویر عایق الاستومریک

عایق الاستومریک - عایق حرارتی ساختمان - استوارسازان

الیاف معدنی:

این ماده از خرد کردن و دانه‌بندی سنگ آتشفشانی ساخته می‌شود که در دمای بالایی ذوب می‌گردد.

سپس سنگ ذوب شده از میان روزنه‌های کوچک به صورت الیاف باریک و بلند کشیده می‌شود.

این الیاف به شکل یک حصیر پوشدار گسترده می‌شوند و برای چسباندن آنها به یکدیگر یک رزین به صورت افشانه‌ای پاشیده می‌شود.

سپس این حصیر پشم معدنی با عبور از میان غلتک‌ها به صورت حصیر غلتک خورده انعطاف‌پذیر درمی‌آید و سپس تبدیل به صفحات صلب یا نیمه فشرده می‌شود و با عبور از درون کوره‌های گرم، رزین آن به عمل می‌آید.

پشم معدنی از لحاظ ابعادی پایدار است و علاوه بر غیرنمگیر و بی‌بو بودن، امکان رشد قارچ یا کپک را فراهم می‌سازد درضمن این ماده اشتعال‌ناپذیر از مقاومت حرارتی بسیار خوب و خصوصیت صوت‌گیری خوبی برخوردار است.

پشم معدنی به شکل حصیر سبک، ارتجاعی با یا بدون پوشش کاغذ ساختمانی برای پوشش عایق‌بندی بام‌های شیبدار بر روی صفحات پوشش زیرین مورد استفاده قرار می‌گیرد.

صفحات صلب پشم معدنی از الیاف سنگی بلند و چسب رزینی برای عایق‌بندی حرارتی بام‌های تخت و شیبدار در زیر پوشش آسفالتی یا نمدی بام مورد استفاده قرار می‌گیرند.

الیاف شیشه:

این ماده از تابیدن شیشه ذوب شده به صورت الیاف ظریف ساخته می‌شود که به کمک چسب رزینی به صورت توپی از پشم شیشه تبدیل می‌گردد یا با فشرده شدن به صورت صفحات صلبی از الیاف شیشه در می‌آید.

شیشه اسفنجی:

این ماده با استفاده از شیشه خالص که تا بیست برابر حجم خود منبسط می‌گردد به صورت صفحات صلب و اسفنجی عایق‌بندی تبدیل می‌شود.

شیشه اسفنجی تقریباً در مقابل بخار آب ناتراوا است و آب را جذب نمی‌کند.

این ماده غیرقابل اشتعال در مقابل پوسیدگی و جانوران موذی مقاوم است و علاوه‌ بر پایداری ابعادی از مقاومت خوبی برخوردار است.

در عایق‌بندی حرارتی بام‌های تخت در صورتی که درزها با قیر مسدود شوند از این صفحات می‌توان بدون لایه مانع بخار استفاده کرد.

این صفحات به عنوان زمینه پایداری برای پوشش آسفالتی بام عمل می‌کنند و کاملاً محکم به پوشش نمدی بام می‌چسبند.

پرلیت:

این کانی منشأ آتشفشانی دارد و با مقدار کمی آب ترکیب شده است.

زمانی که پرلیت پودر شده گرم می‌شود آب درونی کانی منبسط شده و دانه‌هایی از پرلیت به وجود می‌آید که به خاطر حباب‌های هوایی مسدود میکروسکوپی حالت لانه زنبوری دارند.

دانه‌های پرلیت با الیاف معدنی و چسب ترکیب شده و به صورت تخته‌های سبک وزنی تبدیل می‌شوند که یک سطح آنها با امولسیون قیر پوشانده شده است.

این تخته‌ها از مقاومت فشاری خوبی برخوردارند اما تا حدودی شکننده‌اند.

این ماده در اثر جذب آب مقاومت خود را از دست می‌دهد.

پرلیت ماده‌ای غیرقابل اشتعال است و دچار پوسیدگی نمی‌شود.

پلی استرن:

از دانه‌های منبسط این ماده به صورت فله‌ای یا تخته‌ای (از جوش خوردن دانه‌ها به یکدیگر) از پلی استرن تزریقی که با فرایند همزمان تزریق و اسفنجی شدن تولید می‌شود، برای عایق‌بندی حرارتی استفاده می‌شود.

تخته‌ها به عنوان پوشش عایق‌بندی و دانه‌ها برای پرکردن فله‌ای فضای مجوف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از پلی استرن اسفنجی بیشتر به عنوان پوشش عایق‌بندی بام‌ها استفاده می‌شود چرا که ضریب هدایت حرارتی آن کمتر از اکثر مواد دیگر است.

این تخته‌ها به عنوان عایق‌بندی حرارتی از مقاومت فشاری کافی برخوردارند و کار کردن و برش دادن آنها آسان است.

نقطه ذوب پلی استرن پایین است و نسبتاً سریع نرم و مشتعل می‌گردد، به همین جهت به عنوان عایق‌بندی حرارتی زیر پوشش بام باید از آن با یک پوشش زیرین حفاظت کرد.

پلی اورتان و پلی ایزوسیانورات:

تخته‌های صلب از قالب‌ریزی یا ریختن مخلوط رزین پلی ایزوسیانات ساخته می‌شوند که با دمیده شدن جهت ایجاد کفی از حباب‌های پر از هوا به شکل صفحه، تخته و عایق‌های میان صفحات مرکب قالب‌ریزی می‌شوند.

این عایق‌های اسفنجی پلاستیکی به صورت عایق‌های پروفیلی در میان ورق‌های پروفیلی فولادی پوشش بام مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا قالب‌ریزی این مواد آسان و مقاومت حرارتی آنها عالی است.

هر دو دسته تخته‌های اسفنجی را زمانی که به عنوان عایق‌بندی حرارتی بام‌های تخت مورد استفاده قرار می‌گیرند با الیاف شیشه قيراندود می‌پوشانند.

تراوایی این مواد در مقابل آب پایین است و علاوه بر پایداری خوب در مقابل اکثر مواد شیمیایی مقاومت بالایی دارند.

تخته فیبری:

این ماده اولین تخته ساختمانی مورد استفاده عایق‌بندی حرارتی ساختمان‌ها بوده است.

تخته فیبری از فشرده کردن پشم نمد و دیگر الیاف گیاهی به صورت تخته‌های صلب ساخته می‌شود.

تخته‌ها از مقاومت مکانیکی متوسط، مقاومت متوسط در برابر انتقال حرارت و پایداری ابعادی خوب برخوردارند.

این ماده که به سادگی رطوبت را جذب می‌کند با اشباع شدن، مقاومت مکانیکی و مقاومت خود را در برابر انتقال حرارت از دست می‌دهد.

تخته‌های فیبری مقاومت ضعیفی در برابر آسیب‌های ناشی از آتش‌سوزی و گسترش شعله دارند و امروزه کمتر از گذشته از آنها استفاده می‌شود و عمدتاً به خاطر قیمت پایین و پایداری ابعادی خود به همراه پوشش رزینی از یک عایق پلاستیک به عنوان زمینه‌ای برای آسفالت و پوشش نمدی بام مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تخته چوب‌پنبه فشرده:

این تخته‌ها از فشرده کردن دانه‌های چوب‌پنبه ساخته می‌شوند که توسط صمغ طبیعی چوب‌پنبه در کنار هم باقی می‌مانند.

تخته‌های چوب‌پنبه از مقاومت فشاری خوب و مقاومت کششی ضعیفی برخوردارند.

این تخته‌های شکننده به تکیه‌گاه‌هایی با فواصل کم احتیاج دارند و باید با احتیاط با آنها کار کرد.

از چوب‌پنبه که در مقابل رطوبت و پوسیدگی مقاوم است در شرایط رطوبتی شدید استفاده می‌شود.

این تخته‌ها نسبتاً گران‌اند و از مقاومت مناسبی در برابر انتقال حرارت برخوردار هستند.

ویژگی‌ها و حداقل حدود قابل قبول برای عایق کاری حرارتی ساختمان:

مواد و مصالح عایق حرارتی، باید از نظر شکل ظاهری یکنواخت و بدون عیب و عاری از موادی باشد که در اثر عوامل جوی و هوازدگی خراب شوند یا مورد حمله حشرات و میکروارگانیسم‌ها قرار گیرند و به استحکام و کیفیت آنها لطمه وارد شود.

تاب فشاری، برشی، کششی، وزن ویژه، جذب آب، تخلخل، قابلیت هدایت حرارتی، پایداری در برابر هوازدگی، بخار آب، حمله موجودات زنده و قابلیت حمل مصالح عایق حرارتی که در معرض عوامل گوناگون قرار می‌گیرند، باید با استانداردهای مربوطه تطابق نماید.

در مناطق مرطوب حتی‌المقدور، باید از عایق‌هایی استفاده شود که جذب آب آنها کم باشد و در غیر این صورت باید با لایه‌های بخاربند به نحو مقتضی از نفوذ رطوبت به آنها جلوگیری نمود زیرا عایق مرطوب کیفیت خوبی ندارد.

برای مصارف مختلف، مصالح و سیستم‌های عایق‌کاری مناسبی انتخاب می‌شود که در جدول زیر آمده است.

بدیهی است در اقلیم‌های خاص (بسیار گرم و بسیار سرد) تلفیق مناسبی از مصالح و روش‌های سنتی با نیازهای استفاده‌کنندگان از ساختمان‌ها می‌توانند نتایج مطلوبی را در زمینه عایق حرارتی ساختمان‌ها به دنبال داشته باشد.

جدول مصالح عایق حرارتی و سیستم‌های عایق کاری مناسب و متداول در ساختمان

جدول مصالح عایق حرارتی ساختمان - استوارسازان

مصالح نصب:

مصالح نصب ترجیحاً باید غیرفلزی انتخاب شوند تا باعث افزایش انتقال گرما نگردند.

در موارد اجباری مصالح نصب فلزی باید حتماً زنگ‌نزن باشند یا بامواد محافظ ضدزنگ پوشانده شوند.

چسب‌ها باید در هر مورد مناسب با مصالح عایق و سطح کار، انتخاب و در نقاط مرطوب از چسب ضدرطوبت استفاده گردد.

حمل و نقل و نگهداری:

بارگیری، حمل و باراندازی مصالح عایق حرارتی ساختمان، باید بادقت صورت گیرد و انواع گوناگون مصالح باید جداگانه، دسته‌بندی و انبار شوند.

مصالح عایق حرارتی ساختمان باید در مکان‌های تمیز و سرپوشیده نگهداری شده و از آلودگی آنها با خاک، مواد مضر و به ویژه یخ و برف و رطوبت جلوگیری شود، مصالح عایق نم‌کش باید به حريق مناسبی بسته‌بندی شده و دور از رطوبت نگهداری شوند.

نمونه‌های مناسب اجرای عایق کاری حرارتی ساختمان:

نمونه‌های مناسب اجرای عایق کاری پنجره در ساختمان:

عایق کاری پنجره‌ها به وسیله ويندو فيلم نوع Low – E (کم گسیل) جهت جلوگیری از ورود اشعه ماوراء بنفش و کاهش اثر اشعه مادون قرمز (در تابستان) و کاهش ضریب انتقال حرارت U به منظور کم کردن اتلاف حرارت داخل در زمستان به دلیل برخورداری ویندو فیلم از کشش سطحی بالا، از فروپاشی شیشه پس از شکسته شدن و ایجاد خطر پرتابه جلوگیری می‌کند.

تصویر نمونه مناسب – پروفیل آلومینیوم