ویژگی های عایق حرارتی ساختمانی پانل عایق دار
پنل عایق دار، از دو تحته فوم در دو طرف و هسته ای از فوم مایع تشکیل شده و به عنوان عایق حرارتی سقفی ، عایق حرارتی در کف و عایق حرارتی دیوار قابل استفاده است. پنل عایق دار بسیار سبک، بادوام ، محکم و تاثیرگذار در زمینه ذخیره انرژی است و به راحتی نصب می شود، بر روی تخته فوم سطح نهایی پنل عایق دار می توان دیوارپوش و پوشش بام مختلفی را اجرا نمود.
اهمیت عایق بندی در ساختمان
صرفه جویی در مصرف انرژی یکی از مهمترین مباحث بهره وری در ساختمان است و عایق کاری ساختمان نقش بسزایی در رسیدن به این هدف دارد. به جز تلفات انرژی، در عایق کاری اهداف دیگری نیز دنبال می شوند. از جمله کاهش آلودگی های صوتی که به ویژه در شهرهای شلوغ و در نزدیکی بزرگراه ها نقش مهمی در آسایش ساکنان ایفا می کند. به طور کلی عایق دارای هشت نقش کلیدی در ساختمان است که عبارتند از:
- کاهش تلفات انرژی و گرم نگه داشتن فضای درون خانه
- کاهش آلودگی صوتی و ایجاد محیط آرام و کم صدا
- حفاظت از ساختمان در برابر آتش سوزی
- افزایش دوام سازه با حفاظت از آن در برابر انواع خوردگی ها و رطوبت
- سازگاری با محیط زیست و همسو بودن با توسعه زیست مدار (Sustainable Development)
- ساخت پذیری (Buildability) مواد عایق و کمتر بودن ضایعات آنها و باقی نماندن درز و شکاف پس از نصب در ساختمان (این ویژگی بیشتر در ساختمان های چوبی مطرح است)
- ایجاد آسایش برای ساکنان با ایجاد هوایی مطبوع در فصل گرم و سرد از طریق جلوگیری از تبادل گرما بین محیط درون و بیرون
- حفظ تندرستی ساکنان با متعادل کردن رطوبت از طریق جذب آن و جلوگیری از رشد انواع حشرات و مخمر ها در فضای خانه
تاریخچه
اگرچه پنلهای هسته فومی در سال ۱۹۷۰ مورد توجه بسیاری قرار گرفت، اما ایدهٔ آن برای سازهها از سال ۱۹۳۰ شروع شدهاست. تحقیق و آزمایش این فناوری در درجه اول توسط (Forest Products Laboratory) در مدیسون، ویسکانسین به عنوان بخشی از یک تلاش برای خدمات جنگلداری ایالات متحده برای حفظ منابع جنگلها انجام شد. در سال ۱۹۳۷ یک خانه کوچک عایق ساخته شد که بسیار مورد توجه خانم «النور روزولت» قرار گرفت. به عنوان امتحان ساختار پنلها نسبت به تحمل آب و هوای ویسکانسین دانشگاه ویسکانسین ساخته شد، تا اینکه در سال ۱۹۹۸ برای ایجاد راه برای دانشکده داروسازی جدید تخریب شد. با موفقیت پنلهای کششی غشایی توانست جایگزین آن پنلهای سنگین تر و جمعآوری آنها شود.
تا اینکه در سال ۱۹۴۷، توسعه ساختاری پنل عایق زمانی آغاز شد که هسته مقوا راه راه با مواد مختلف پوست از تخته سه لا، تخته فوقالعاده و مقوا فشرده مورد آزمایش قرار گرفتند. ساختمان در سال ۱۹۷۸ برچیده شد و بسیاری از پنلها قدرت اصلی خود را حفظ کرده بودند به غیر از مقواها که در معرض فضای باز قرار گرفته بودند. پنلهای متشکل از عایق پلی استایرن و پوشش کاغذ با غشای تخته سه لا در یک ساختمان در سال ۱۹۶۷ مورد استفاده قرار گرفت و پنلهای خوبی تا به امروز بودهاند.
سیستم این عایقها توسط شرکت ساخت و ساز چوب سنت پائولای کالیفرنیا در خانه و آپارتمانهای آنجا از سال ۱۹۶۵ تا سال ۱۹۸۴ مورد استفاده قرار گرفت. این کار پایهای برای شرکتهای جان توماس وودز، پل فلدر وودز، جان دیوید وودز، و فردریک توماس وودز بود که آنها با استفاده از یک مفهوم مشابه برای ثبت اختراع Footing Form برای خانههای مدولار اقدام کردند. خانههای متعددی در سانتا پائولا، فیلمور، پالم اسپرینگز، و مناطق اطراف آن از پنلهای عایق را به عنوان روش اصلی ساخت و ساز استفاده کردند. تأیید طراحی توسط ICBO و سپس SBCCI و در حال حاضر ICC انجام میشود.
مزایا و معایب
استفاده از عایقها مزایای بسیاری و برخی از معایب که در مقایسه با یک ساختمان معمولی ساخته میشود به ارمغان میآورد.
هزینه عایقها بالاتر از مواد معمول برای یک ساختمان مشابه در ایالات متحده هستند؛ با این حال، این ممکن است برای مکان دیگر درست نباشد. یک خانه که به خوبی با این پانلها ساخته شده یک پوشش متراکم تر و دیوارهای عایق تری خواهد داشت که منجر به مصرف کمتر و افزایش هزینههای ساخت میگردد. همچنین، با توجه به استانداردسازی و همه آنچه که در وجود پانلهاست، زمان ساخت و ساز و همچنین نیاز به نیروی انسانی میتواند کمتر شود. پنلها میتواند به عنوان کف، دیوار و سقف استفاده شود، استفاده از پنلهای کف به عنوان عایق زمانی که بالاتر از یک فضای خالی استفاده میشود بسیار بهینه میباشد. به عنوان یک نتیجه، هزینه چرخه کل عمر یک ساختمان که از این پنلهای عایق ساخته شدهاست، بهطور کلی، پایینتر از شکل متعارف آن به اندازه ۴۰٪ میباشد. در هر صورت هزینه ساخت و ساز کل (مواد و نیروی کار) پایینتر از سازههای معمولی به نظر میرسد که بسته به شرایط متفاوت است، از جمله شرایط کار محلی و نوع کاربری که برای ساختمان در نظر گرفته شدهاست یا برای یک یا فناوری دیگری بهینه شده باشد.
یک سیستم غشایی OSB اساساً در بعضی موارد ساختار خود را در خصوص قدرت تحمل بار بهینه کردهاست. پانلهای عایق سازهای تطبیق پذیری خود را برای ترکیب با چارچوب خانه و طراحیهای سفارشی حفظ کردهاند. همچنین از آنجایی که عایقها به عنوان فریم، عایق، پوشش بیرونی کار و… میتواند از کارخانه برای این کار خاص پیش بریده شده باشند، نمای بیرونی ساختمان را میتوان کاملاً به سرعت ساخت.
بعد از اینکه در شرایط آزمایشگاهی آزمایش شد، این پنلهای عایق، شامل یک دیوار، فنداسیون، طبقه، یا سیستم سقف، در یک حالت ثابت (بدون نفوذ هوا) در محیط نصب میشود، سیستمهای ترکیب عایق فایبر گلاس در محیطهای حالت پایدار نصب نمیشود چرا که آنها نیازبه تهویه هوا به منظور حذف رطوبت دارند.
با یک استثناء از فلزات سازهای مثل فولاد همه مصالح سازهای در طول زمان خزش پیدا میکنند. در موردی از این پنلها پتانسیل خزش صفحات OSB با هسته فوم پلی استر مطالعه شد و توصیههای طراحی خزش موجود است. آثار درازمدت استفاده غیر متداول صفحات و مواد هسته احتیاج به آزمایش مخصوص مواد برای سنجیدن کمیتهای طراحی خزش دارد.
متأسفانه، جرم کم و سختی بالای پنلهای عایق ساختاری نامناسب در عملکرد کنترل سر و صدا ایجاد کردهاست. پارتیشن ساخته شده از عایقهای ساده معمولاً به کاهش وزن صدا (RW) کمتر از ۳۰ دسی بل، با یک شیب چشمگیردر عملکرد در اواسط فرکانس، یک حریم سخنرانی بسیار ضعیف بین فضاها ایجاد میکند. دیوارهای خارجی بهطور قابل ملاحظهای بهبود مییابد هنگامی که روکش فلزی در برابر حفرههای هوا اضافه شدهاست، اما به کلی در زمنیهٔ کنترل صدا سیستم معمولی چوبی عملکرد بهتری نسبت به عایقها دارد.
استاندارد و طراحی
کد بینالمللی ساختمان اشاره APA، تخته سه لا مشخصات طراحی ۴-طراحی و ساخت ساندویچ پنل تخته سه لایی برای طراحی عایقها است. این سند مهندسی مکانیک پایهای ازپنلهای عایق است، اما خصوصیات طراحی برای پنلهای ارائه شده توسط هر تولیدکننده خاص را ارائه نمیدهد. در سال ۲۰۰۷، مفاد طراحی تجویزی برای OSB مواجه عایقها برای اولین بار در سال ۲۰۰۶ بینالمللی کد مسکونی معرفی شدند. این مقررات ارائه راهنمایی در استفاده از عایقها به عنوان دیوار تنها است.