عنوان :

مقاله عایق های حرارتی و اشکال آن

تعداد صفحات :۳۲

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

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 .

در هریک از کشورهای پیشرفته جهان بسته به صنعت ساختمان آن کشور، شرایط محیطی، ارزیابی‌های اقتصادی و مقررات محلی نحوه استفاده از عایق‌های حرارتی بسیار گوناگون است. از آنجایی‌که تاثیر شرایط اب و هوایی بر روی ساختمان با نوع فن‌آوری قابل کنترل می‌باشد، با بکار گیری راه‌حل فنی مناسب می‌توان موارد استفاده از فراورده‌های عایق‌کاری حرارتی را گسترش داد. برای مثال پشم‌های معدنی مانند پشم سنگ و پشم شیشه مقاومت ناچیزی در مقابل جریان هوا، نفوذ آب و انتقال بخار آب دارند و تحت تاثیر این عوامل، ضریب هدایت حرارتی انها بشدت افزایش می‌یابد. در نتیجه این عایق‌های حرارتی چنانچه بدون روکش یا بخاربند باشند، برای استفاده در دیوارهای دوجداره تهویه شده مناسب نمی‌باشند. ولی با بکار گرفتن بخاربند مناسب و لایه مقاوم در برابر جریان هوا و آب، استفاده از آنها بدون مانع است.

واژه های کلیدی: عایق حرارتی،  پشم شیشه، فوم‌های پلیمری، عایقکاری بامها، عایقکاری سقفها

فهرست مطالب

عایق های حرارتی و اشکال آن   ۱
انواع عایق های حرارتی :   ۲
فرآورده‌های پشم معدنی مصنوعی   ۲
پشم شیشه   ۳
فوم‌های پلیمری   ۳
فرآورده‌های پلی استایرن منبسط  (EPS)   ۴
فرآورده‌های فوم پلی استایرن اکسترود شده (XPS)   ۵
فرآورده‌های فوم پلی‌یورتان صلب (PUR)   ۵
فرآورده‌های فوم فنولیک (PF)   ۷
فوم پلی وینیل کلراید (PVC)   ۸
فوم اوره فرمالدئید (UF)   ۹
فرآورده‌های پرلیت منبسط   ۱۰
فرآورده‌های چوب پنبه منبسط   ۱۱
فرآورده‌های شیشه سلولی   ۱۲
انتخاب نوع عایق حرارتی مناسب   ۱۳
توصیه محل‌های مصرف عایق‌های حرارتی مختلف در ساختمان   ۱۶
اجرای عایق حرارتی   ۱۷
۱- دیوارهای زیرزمین   ۱۸
۲- عایقکاری کفها   ۱۹
۳-عایقکاری دیوارهای خارجی   ۲۰
۴- عایقکاری بامها   ۲۱
۵- عایقکاری سقفها   ۲۲
۶- عایقکاری درها و پنجره‌ها   ۲۳
۷-عایق کاری لوله ها:   ۲۵
۸-عایق کاری کانال:   ۲۷
دیوارهای شیشه ای دو جداره؛ راهی بسوی استفاده بهینه از انرژی   ۲۸
منابع :   ۳۰

عایق های حرارتی و اشکال آن

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 .

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 .

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 .

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 .

عایق های کف تزریقی : این عایق ها از مواد 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 .

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 .

انواع عایق های حرارتی :

فرآورده‌های عایقکاری حرارتی به شرح زیر گروه‌‌بندی می‌شود:

۱- فرآورده‌های پشم معدنی مصنوعی

۲- فرآورده‌های پلی استایرن منبسط

۳-فرآورده‌های فوم پلی استایرن اکسترود شده

۴-فرآورده‌های فوم پلی‌یورتان صلب

۵-فرآورده‌های فوم فنولیک

۶-فرآورده‌های پشم چوب

۷- فرآورده‌های پرلیت منبسط

۸-فرآورده‌های الیاف چوب

۹-فرآورده‌های چوب پنبه منبسط

۱۰-فرآورده‌های شیشه سلولی.

فرآورده‌های پشم معدنی مصنوعی

واژه پشم معدنی به سه نوع عایق که از اساس یکسان‌اند، گفته می‌شود: پشم شیشه یا فایبرگلاس که از شیشه بازیافتی ساخته می‌شود پشم سنگ که از بازالت که نوعی سنگ آذرین است به دست می‌آید و پشم سرباره که از سرباره ذوب آهن ساخته می‌شود.

اکثر پشم‌های معدنی شکننده و سست هستند. پشم معدنی نیازی به استفاده از مواد شیمیایی اضافی برای آن که در برابر آتش مقاوم شود، ندارد. اخیرا یک شرکت کانادایی شروع به تولید یک محصول معدنی نوع نواری نرم‌تر کرده است. این محصول سنگین‌تر است و با استاندارد دیوار دو جداره مطابقت بیشتری دارد. اتلاف حرارتی همرفت هوا در آن تا حدی کمتر از فرآورده‌های نواری پشم شیشه متداول است. مقاومت حرارتی آن با عایق سلولزی اسپری شده یا نوارهای پشم شیشه با چگالی زیاد قابل مقایسه است.

پشم شیشه

پشم شیشه جدید بعضی از تولیدکنندگان اخیرا فرآورده‌های عایقکاری نوار پشم شیشه با چگالی متوسط و زیاد تولید می‌کنند که مقاومت حرارتی آنها قدری بیشتر از انواع قدیمی است. فرآورده‌های سنگین‌تر برای قسمت‌های عایقکاری با فضای خالی محدود مورد نظرند. یکی از تولیدکنندگان، یک محصول عایق الیافی غیرسنتی را بازاریابی می‌کند. این محصول ترکیبی از دو نوع شیشه است که با هم ذوب می‌شوند. همان طور که دو ماده در طی تولید سرد می‌شوند پیچ و تاب‌های اتفاقی مواد را به وجود می‌آورند. این باعث می‌شود که مواد، تحریک پوستی کمتری ایجاد کند. این محصول نیازی به چسباننده شیمیایی برای چسباندن الیاف به هم ندارد. همچنین در یک روکش استوانه‌ای پلاستیکی سوراخ‌دار عرضه می‌شود که حمل و نقل را آسان می‌سازد. انواع مختلفی از پشم شیشه فله‌ای نیز وجود دارد که برای استفاده با دستگاه‌های دمنده عایق در نظر گرفته شده‌اند. بعضی تولیدکنندگان ادعا می‌کنند که مواد بازیافتی بیشتری به کار می‌برند تا بتوانند در رقابت با تولید‌کنندگان دیگر پیشی گیرند. با این وجود، همه آنها عملکرد حرارتی مشابهی دارند. یکی از انواع اصلی «در پتو دمیده» نام دارد. این شبیه به نوع سلولزی «اسپری _ تر» است که در آن ماده با یک چسبنده لاتکس مخلوط می‌شود، با آب کمی‌ تر می‌شود تا چسب فعال شود. سپس آن را به داخل فضای خالی می‌دمند، آزمایش‌ها نشان داده‌اند که دیوارهای عایقکاری شده با سیستم BIB بسیار بهتر از انواع عایق پشم شیشه (مانند عایق‌نواری) پر می‌شوند.

فوم‌های پلیمری

فوم جسمی است که از دو فاز مختلف گاز و جامد تشکیل شده است. در مورد فوم‌های پلیمری فاز جامد از پلیمر ساخته شده است. در یک توده فومی دو نوع فضای خالی در بخش پلیمری می‌تواند وجود داشته باشد که آنها را سلول می‌نامند. از این‌رو دو نوع سلول شامل باز و بسته در فوم‌ها وجود دارند. در مورد فوم‌های سلول باز فاز گاز موجود نیز پیوسته است در حالی که در فوم‌های سلول بسته فاز گاز ناپیوسته است. نوع سلول شدیدا خواص مکانیکی و حرارتی فوم‌های پلیمری را تغییر می‌دهد. انواع فوم‌های پلیمری به شرح زیر است: فوم پلی‌استایرن فوم پلی‌یورتان فوم فنلیک فوم اوره فرمالدئید فوم پلی وینیل کلراید ‌ فوم پلی وینیل الکل _ فرمالدئید فوم اپوکسی فوم‌های دیگر از میان این فوم‌ها مورد یک تا پنج در عایق‌کاری ساختمانی و پانل‌های ساندویچی به کار برده شده‌اند. شایان ذکر است که در پانل‌های ساندویچی اغلب فوم‌های سخت که سلول باز هستند به کار برده می‌شوند. پلیمرهایی که در ساخت این فوم‌ها استفاده می‌شوند به دو دسته کلی گرمانرم و گرماساخت تقسیم می‌شوند. فوم‌های پلی‌استایرن و PVC مثال‌های مورد اول و فوم‌های فنلیک، اوره فرمالدئید و پلی‌یورتال مثال‌های مورد دوم هستند. از این رو بسته به نوع پلیمر به کار رفته در فوم ساخته شده نحوه تولید آن متفاوت است. آنچه که در مورد فوم‌های مختلف اهمیت دارد نوع پلیمر و نوع گازی است که در سلول‌های آن قرار دارند. این دو عامل ضریب هدایت حرارتی و یا توانایی یک فوم را در ایفای نقش عایق حرارتی تعیین می‌کند. پلی‌استایرن منبسط مصالح عایق‌کاری حرارتی فوم پلی‌استایرن صلب، مصالح پلاستیک سلولی صلبی با یک ساختار عمدتا سلول بسته است که از پلی‌استایرن یا از کوپلیمرهایی که تشکیل‌دهنده اصلی آنها پلی‌استایرن است، ساخته می‌شود. بنابر روش تولید، تمایزی بین فوم پلی‌استایرن تولید شده با انبساط دانه‌های پلی‌استایرن برای تشکیل حبه‌ها (به اختصار فوم منبسط شده EPS) که پس از آن به هم متصل می‌شود تا تخته‌ها را تشکیل دهند و فوم پلی‌استایرن فوم شده با اکسترود کردن، (به اختصار فوم اکسترود شده XPS) وجود دارد

فرآورده‌های پلی استایرن منبسط  (EPS)

فوم پلی‌استایرن به طور وسیعی در عایق حرارتی به کار برده شده است. قیمت آن پایین بوده، در دسترس بوده و به راحتی ساخته می‌شود، محکم و پایدار بوده و در برابر تخریب مقاوم است.

 دانه‌های قابل انبساط پلی‌استایرن را نیز می‌توان به صورت صفحاتی برای نما در ساختمان‌سازی ساخته و به کار برد. در مواردی که کاربرد عایق حرارتی موردنظر است مقاومت بالا لازم نبوده و پلی‌استایرن منبسط به اندازه کافی مقاومت دارد. فوم پلی‌استایرن را در جرم ویژه‌های بسیار پایین نیز می‌توان تولید کرد ولی کاهش جرم ویژه به افزایش ضریب هدایت حرارتی با کاهش عایق حرارتی و افزایش انتقال بخار آب می‌انجامد. از این رو از این نوع فوم‌های بسیار سبک در کاربردهای بسیار حساس نمی‌توان استفاده کرد.

فرآورده‌های فوم پلی استایرن اکسترود شده (XPS)

پلی‌استایرن اکسترود شده به صورت تخته در اندازه‌های مختلف جهت ساخت دیوار و عایق بام در دسترس است.

فرآورده‌های فوم پلی‌یورتان صلب (PUR)

فوم پلی‌یورتان فوم پلی‌یورتان صلب فرآورده یا مصالح عایق‌کاری پلاستیکی سلولی نیمه صلب یا صلب با یک ساختار سلولی اساسا بسته که بر پایه پلی‌یورتان قرار دارد. مصالح عایق‌کاری فوم پلی‌یورتان صلب (PUR) در حضور کاتالیزورها و مواد دمنده با واکنش شیمیایی پلی‌ایزوسیانات‌ها با ترکیبات حاوی هیدروژن اسیدی و یا با تریمریزاسیون پلی ایزوسیانات‌ها ساخته می‌شوند. مزیت‌های فوم پلی‌یورتان عبارتند از: هدایت حرارتی کم که از تمامی مصالح عایق متداول دیگر کمتر است. وزن سبک و استحکام بالا قابلیت بسیار زیاد در پذیرش تغییر در فرمولاسیون جهت برآورده کردن انتظارات کاربردی چسبندگی قوی به بسیاری از مواد نفوذپذیری کم در برابر بخار آب مقاومت حرارتی در دمای بیش از ۱۰۰ درجه سلسیوس قابلیت فوم شوندگی در محل برای پر کردن شکل‌های پیچیده فوم سخت پلی‌یورتان در گستره وسیعی از دما به عنوان عایق حرارتی به کار برده شده است. برای مثال، این نوع فوم در عایق‌کاری ازت مایع در ۱۹۶- درجه سلسیوس و بخار در ۱۲۶+ درجه سلسیوس به کار برده شده است. به دلایل ذکر شده در بالا فوم پلی‌یورتان در ساخت عایق پانل ساندویچی سبک به کار برده شده است. فوم انعطاف‌پذیر پلی‌یورتان نیز در عایق‌کاری لوله‌ها می‌تواند به کار برده شود. فوم‌های پلی‌یورتان به صورت یک لایه نازک با کارآیی بالا در عایق‌کاری بدنه یخچال‌ها و فریزرها به کار برده می‌شود. همه عایق‌های فوم پلی‌یورتان سلول بسته که امروزه در کشورهای صنعتی تولید می‌شود، با گازی غیر از CFC (کلروفلوئور کربن) به عنوان ماده دمنده ساخته می‌شود. اگرچه این گازها به خوبی گاز CFC عایق‌کاری را انجام نمی‌دهند، به لایه ازن سیاره زمین آسیب کمتری وارد می‌کنند. چگالی فوم‌های ساخته شده معمولا ۳۲ کیلوگرم بر متر مکعب است. فوم‌های پلی‌یورتان سلول باز با چگالی کم (۸ کیلوگرم بر مترمکعب) نیز وجود دارد. اینها شبیه فوم‌های پلی‌یورتان معمولی هستند اما قابلیت انعطاف بیشتری دارند. بعضی انواع با چگالی کم از دی‌اکسیدکربن به عنوان ماده دمنده استفاده می‌کنند. فوم‌های کم چگالی به داخل دیوارهای دو جداره باز اسپری می‌شوند و به سرعت منبسط می‌شوند و فضای خالی را پر از درزبندی می‌کنند. حداقل یک تولیدکننده وجود دارد که فوم‌های آهسته منبسط شونده عرضه می‌کند. این نوع برای ساختمان‌های موجود که عایق حرارتی ندارند در نظر گرفته شده است. این فوم مایع بسیار آهسته منبسط می‌شود و بنابراین احتمال آسیب رسیدن به دیوار ناشی از انبساط بیش از حد کاهش می‌یابد. فوم در برابر بخار آب نفوذپذیر است،‌ قابل انعطاف بوده و در برابر مکش آب (عمل کردن مانند فتیله) مقاوم است. این عایق درزبندی هوای خوبی انجام می‌دهد. هم‌چنین کندسوز است و بعد از برداشتن منبع آتش، شعله پایدار نخواهد بود. استاندارد بریتانیا الزاماتی برای تخته‌های لایه‌ای شامل یک هسته فوم پلی‌یورتان صلب که به دو روکش‌نمای انعطاف‌پذیر متصل شده است، ارایه می‌دهد. این صفحات برای مصرف در فضای خالی دیوارهای توخالی ساختمانی سنگین و به عنوان عایق حرارتی زیر لایه‌اندود، مناسب است اما برای مصرف در عایق‌کاری سقف و بام توصیه نمی‌شود. به ویژه آنها را نباید در جاهایی که در موقع آتش‌سوزی امکان اینکه به طور مستقیم در معرض شعله قرار گیرند، به کار برد. مصرف‌کننده نهایی باید خود از اینکه ساختمان پایان یافته الزامات کافی مقررات ساختمانی مربوط به ویژه در رابطه با خواص آتش را برآورده می‌سازد، رضایت داشته باشد..

فرآورده‌های فوم فنولیک (PF)

. فوم فنولیک مصالح عایق‌کاری فوم فنلیک (PF) صلب، مصالح پلاستیک سلولی صلبی است که به طور عمده ساختار سلولی بسته دارد و از رزین فنلیک در ترکیب با یک ماده دمنده و یک کاتالیزور، با افزودن حرارت خارجی یا بدون آن ساخته می‌شود. چند سال پیش این نوع فوم به عنوان یک عایق تخته‌ای صلب تا حدی متداول بود. در حال حاضر تنها به صورت یک عایق فوم شده در محل در دسترس است. در تولید آن از هوا به عنوان ماده دمنده استفاده می‌شود. عیب اصلی فوم فنولیک این است که می‌تواند پس از عمل‌آوری تا ۲ درصد جمع شود. این مورد باعث شده است که این عایق امروزه کمتر متداول باشد، چون گزینه‌هایی وجود دارد که این عیب را ندارند. فوم فنلیک یک کامپوزیت گرماسخت ارزان قیمت دارای استحکام مکانیکی بالا و مقاومت عالی در برابر دماهای بالاست. برای مثال، حداکثر دمای پیوسته فوم‌های فنلیک ۱۴۹ درجه سلسیوس است در حالی که فوم‌های پلی‌استایرن، پلی‌الفین و کوپلیمراستایرن را نمی‌توان در بالاتر از ۷۹-۷۱ درجه سلسیوس به کار برد. فوم فنلیک خود خاموشگر بوده و نسبت به فوم‌های پلاستیکی دارای دو مزیت است: اول آنکه در هنگام سوختن چکه نمی‌کند و دوم در هنگام سوختن زغال سختی تولید می‌شود که از توسعه شعله جلوگیری می‌کند چرم ویژه فوم‌های فنلیک به کار رفته بین ۴۰ تا ۶۴ کیلوگرم بر مترمکعب است و هدایت حرارتی آنها از فوم‌های پلی‌استایرن و پلی‌یورتان بیشتر است. دلیل هدایت حرارتی بالاتر وجود سلول‌های باز و جذب آن نسبتا بالا و سرعت نفوذ بخار آب بالاست. از طریق ایجاد پوسته می‌توان کارآیی عایق حرارتی این نوع فوم‌ها را افزایش داد. یک نمونه اعمال قیر روی سطح این نوع فوم‌ها است. از نظر چسبندگی نیز اندود به خوبی به آنها می‌چسبد ولی سطح آنها را نمی‌توان رنگ کرد. عایق حرارتی EPDM EPDM مخفف اتیلن – پروپیلن – داین – منومر است و در واقع این ماده مخلوط اتیلن، پروپیلن و داین است. EPDM مصالح ساختمانی مناسب برای مناطق سردسیر است و حتی در دماهای زیر ۳۰ درجه سانتی‌گراد خصوصیات عالی از خود نشان می‌دهد. محدوده دمایی آن ۴۵- تا ۱۲۰ درجه سلسیوس است. مقاومت زیادی در برابر ازن دارد. زمان‌مند شدن، اکسیدشوندگی، پیرشدن ناشی از گرمای آن کم است. در برابر مواد شیمیایی آلی و غیرآلی مقاوم است. ضعف آن مقاومت کم در برابر مایعات بر پایه نفت است. EPDM انتخاب معمول در بین فوم‌هاست چون مقاومت عالی در برابر ازن، هوازدگی و زمان‌مندی دارد. هم‌چنین مقاومت زیادی در برابر آب و بخار داشته و قابلیت انعطاف را در دماهای کم حفظ می‌کند. مقاومت شیمیایی آن در برابر فرآورده‌های بر پایه غیرمحلول کم است.

فوم پلی وینیل کلراید (PVC)

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .