عایق حرارتی و برودتی

در حال حاضر عایق‌کاری حرارتی و برودتی یکی از الزامات اولیه ساخت و ساز محسوب می‌شود و صد البته عامل مهم ارزش‌گذاری ساختمان. فرقی نمی‌کند شما ساختمان در حال ساخت دارید یا اینکه در ساختمان آماده سکونت زندگی می‌کنید؛ به هر کیفیت برای ذخیره‌سازی گرمای خانه در زمستان و سرمای خانه در تابستان به عایق‌های حرارتی و برودتی نیاز مبرم دارید. به طور معمول عایق‌های حرارتی برای کف،سقف،دیوار،لوله‌های گرمایشی و سرمایشی،کانال‌های هوا و هر جایی از ساختمان که نیاز به عایق کاری داشته باشد،کاربرد دارند.

 عایق‌های حرارتی عموماً به سه دسته تقسیم می‌شوند :

•یک دسته از آنها به عایق‌های پشم شیشه و پشم سنگ معروف هستند که در مقابل حرارت مقاومت خوبی ندارند،بنابراین زمانی که رطوبت هوا زیاد می‌شود با مشکل مواجه می‌شوند.

• دسته دیگر،عایق‌های پلی‌اتیلنی بوده و در اصلاح به«فوم سفید»معروف هستند كه اگرچه در مقابل سرما مقاومت خوبی دارند ولی فاقد خاصیت انعطاف‌پذیری بوده و در مقابل گرما مقاوم نیستند.

•نسل جدید عایق‌ها؛ عایق‌های«الاستومری»سلول بسته هستند که با قیمت مناسب در بازار ایران عرضه می‌شوند.این عایق‌ها به دلیل دارا بودن سلول‌های بسیار ریز کنار هم که هوا در آن قرار دارد و نوع آرایش میکروسکوپی آنها، باعث جلوگیری از اتلاف انرژی می‌شود.آنها دمای منهای 70 درجه تا 120 درجه سانتی‌گراد را کنترل می‌کنند.ضمن اینکه رطوبت یا بخار آب به هیچ عنوان در آنها نفوذ نمی‌کند.به همین دلیل از زنگ‌زدگی و پوسیدگی عایق‌ها جلوگیری می‌شود و نیاز به تغییر و تعویض ندارند.عایق‌های الاستومری بر روی لوله‌های آب گرم و سرد،کانال هوا و مخازن،چیلرها، برج‌های خنک‌کننده نفت و گاز و پتروشیمی كاربرد بالایی دارند.همچنین برای نصب در کف،سقف و دیوار ساختمان به کار می‌روند.البته در مقایسه با عایق‌های پشم شیشه به هزینه بیشتری نیاز دارند بنابراین مشتریان و مالکان ساختمان‌ها سعی می‌کنند از فوم‌های پلی‌استایرن استفاده کنند که برای بسته‌بندی دور یخچال، تلویزیون و سایر لوازم الکترونیکی به کار می‌روند. 

خرید عایق‌های حرارتی معمولاً کارشناس پروژه‌های ساختمانی و مهندس ناظر تأسیسات،هنگامی که ساختمان به مرحله سفت‌کاری رسید و لوله‌های تاسیساتی نصب شدند،نوع عایق را مشخص می کنند.

عایق‌ها معمولاً بر مبنای متراژهای مختلف و بسته به نیاز مشتریان ساخته می‌شوند.به‌طور کلی برای عایق‌کاری اصولی تمام قسمت‌های یک ساختمان 4 طبقه با متراژ 120 متر به طور متوسط حدود 30 میلیون تومان هزینه دارد ولی اگر به فواید این کار توجه شود در کوتاه مدت و در حداقل یک دوره 5 ساله هزینه‌ها مسترد می‌شود.

در شرایط مختلف و نوع آب و هوا ضخامت عایق‌ها تغییر می‌کند.برای مثال؛ ضخامت عایق‌های حرارتی در ساختمان‌های تهران کمتر از ضخامت عایق‌های حرارتی در ساختمان‌های اهواز است.برای تهران ضخامت عایق 9 میلی‌متر کافی است ولی برای اهواز باید حدود 20 میلی‌متر باشد تا از اتلاف انرژی سرمایی جلوگیری کند. نصب و نگهداری بدون تردید عایق‌کاری ساختمان نیازمند ملاحظات و زمان‌بندی خاصی است تا حداکثر کارایی را داشته باشد.

 مناسب‌ترین حالت عایق‌کاری ساختمان زمانی است که لوله‌های تاسیساتی کار گذاشته شده و ساختمان در مرحله نازک‌کاری باشد.در این صورت همزمان باید همه بخش‌های ساختمان شامل سقف،کف و دیوار و لوله‌های تاسیساتی را عایق کرد.البته این موضوع قبل از هر چیز به میزان هزینه‌ها و توان مالی مردم بستگی دارد و اولویت با جاهایی است که اتلاف انرژی بیشتری دارند.عایق‌های توکار چون داخل دیوار هستند و تماسی با اجسام بیرون ندارند نیازمند نگهداری و تعمیر نیستند و حداقل 20 سال عمر می‌کنند،ولی برای عایق‌های روکار مانند لوله‌های موتورخانه،اگر در معرض آسیب باشند می‌توان آنها را تعویض کرد. به طور طبیعی عایق‌هایی که از جنس EPDM باشند،مناسب‌تر هستند چون مقاومت آنها نسبت به بقیه بیشتر است.دامنه حرارتی این عایق‌ها منفی 200 تا مثبت 125 سانتی‌گراد است. 

یکی از راه‌های شناسایی عایق‌ها این است که آنها را داخل مایکروویو قرار دهیم.مایکروویو اجناس مثل خودش که ساختار مولکولی قطبی داشته باشد را داغ می‌کند.از آنجا که عایق‌های EPDM دارای ساختار مولکولی غیر قطبی هستند،بنابراین داغ نمی‌شوند و در مقابل اشعه مقاوم هستند. در ساختمان‌های بلند مرتبه معمولاً عایق حرارتی برای سقف و کف استفاده نمی‌شود و فقط برای دیوارهای خارجی کاربرد دارد.برخی از عایق‌ها کاربرد چندگانه دارند یعنی هم عایق صوت و هم عایق حرارت هستند و معمولاً از متریال‌هایی استفاده می‌شود که چندکاره باشند.به طور کلی،عایق‌کاری حرارتی محاسبات دارد؛ همان طور که مقررات ملی ساختمان چک‌لیست دارد و با توجه به اختلاف دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 برای عایق‌کاری ساختمان یا خانه ابتدا باید در نظر گرفت چه سطحی از خانه با محیط خارج ارتباط دارد و با در نظر گرفتن این موضوع و محدوده جغرافیایی و تلورانس،کمترین انتقال دما پیش می‌آید.همچنین با در نظر گرفتن سیستم سرمایشی و گرمایشی ساختمان محاسبات لازم انجام شده و بهترین عایق و متریال را با قطر و ضخامت مناسب انتخاب می‌کنند تا با کمترین هزینه بیشترین نتیجه لازم را داشته باشد.از طرف دیگر؛ مسئله مهمی که در مرحله نصب عایق‌ها مطرح است، سرعت اجرا و سبک بودن عایق و سازه است و اینکه تا چه اندازه به لحاظ اشتغال زایی ایمن و در قالب خودش ماندگار باشد.

مسئله مهم دیگری که در هنگام نصب عایق باید رعایت شود،پل‌های حرارتی است؛ در برخی مواقع ابزار رسانا حرارت و برودت را به جداره‌های عایق و دیوار ارتباط می‌دهند،در حالی که موضوع اصلی در عایق کاری حذف پل‌های حرارتی است.علاوه بر این سبکی عایق، سرعت اجرا، پایداري و ماندگاری در عایق کاری بسیار مهم است. عایق‌کاری یک تخصص مکانیکی و عمرانی است.وقتی جداره ساختمان را در نظر می‌گیریم موارد مختلفی در آن دخیل هستند؛ نوع سازه و اتصالات و متریال‌های به کار رفته در دیوار و همچنین سیال و سیستم‌های تاسیساتی.متریال مشترک دیوار با تأسیسات، عایق است و باید این دو مقوله با هم در نظر گرفته شوند. از طرف دیگر؛ نوع سیستم‌های تاسیساتی به کار رفته داخل ساختمان، در انتخاب نوع عایق موثر است.

هنگامي که یک سیستم تاسیساتی برای ساختمان انتخاب می‌شود بار حرارتی و برودتی ساختمان محاسبه می‌شود.این محاسبه بر اساس سرما و گرما در منطقه جغرافیایی است و دیگری نوع متریال به‌کار رفته در دیوار می‌باشد. نوع متریال دیوار در مدیریت هزینه سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی تأثیر زیادی دارد.

عایق‌کاری و بهینه سازی برای عایق‌کاری دو حالت متصور است؛ یکی اینکه ما می‌خواهیم ساختمان را بر اساس مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان بسازیم یا اینکه ساختمان ما ساخته شده و باید احیا شود.آنچه مسلم است؛ مردم هیچ وقت برای زیبایی به عایق‌کاری روی نمی‌آورند و تنها زمانی به این کار اقدام می‌کنند که بدانند هزینه انرژی آنها از این طریق کاهش می‌یابد،بنابراین وقتی از عایق صحبت می‌شود بحث سیوینگ انرژی حرارتی و برودتی مطرح است.

اگر ابتدای ساختمان‌سازی در خصوص عایق‌کاری تصمیم‌گیری شود مناسب‌تر است بنابراین مهندسان معمار ساختمان باید طبق مقررات ملی ساختمان عمل کنند زیرا صرفه‌جویی انرژی در ساختمان در مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان در نظر گرفته شده و اجرای آن اجباری است.ضمن اینکه، در خصوص عایق‌کاری، یک نفر همه اطلاعات را با هم ندارد بلکه مکملی از چند نفر می‌توانند بهینه‌سازی ساختمان را بر عهده بگیرند. البته کسانی که بعد از اتمام ساخت نسبت به عایق‌کاری اقدام می‌کنند مجبور هستند از پارامتری به عنوان ممیزی انرژی استفاده نمایند که بر اساس فرم و چک‌لیست موارد لازم مشخص شده و نسبت به اجرای آن اقدام می‌کنند.معایب عایق‌کاری در این وضعیت یعنی عایق‌کاری از بیرون و نمای ساختمان، افزایش هزینه‌ها و کاهش فضای خانه است.

برای این منظور متریال‌هایی تعبیه شده که از داخل به دیوار نصب می‌شوند به این معنی که ورق‌هایی روی دیوار نصب شده و دوباره روی آنها نازک کاری می‌کنند.اهمیت سیستم و جدار عایق‌ها بیشتر از متریال یا نوع عایق است زیرا ما در هر صورت باید بهترین بازدهی را داشته باشیم.برای تأسیسات عایق‌های EPDM و برای جدار خارجی ساختمان،انتخاب اول بتن سبک و عایق‌های پاششی است.این نوع عایق‌ها در ایران وجود نداشت ولی به تازگی تعدادی از شرکت‌ها این نوع عایق‌ها را وارد کرده‌اند. در پایان باید اذعان داشت؛ علیرغم اهمیت و سابقه عایق‌ها در ساختمان، استفاده از آن در ایران یک کار نو محسوب می‌شود.دلیل آن هم به ارزان بودن حامل‌های انرژی برمی‌گردد.