عایق حرارتی

عایق حرارتی چیست؟

عایق حرارتی نوعی عایق است که به جهت پایین بودن رسانایی جهت کاهش اتلاف و انتقال حرارت بکار می رود. مهمترین معیار انتخاب عایق حرارتی میزان مقاومت حرارتی است .عایق حرارتی عموماً به سه دسته تقسیم می شوند؛ یک دسته از آنها به عایق های پشم شیشه و پشم سنگ معروف هستند که در مقابل حرارت مقاومت خوبی ندارند،بنابراین زمانی که رطوبت هوا زیاد می شود با مشکل مواجه می شوند. دسته دیگر،عایق های پلی اتیلنی بوده و در اصلاح به«فوم سفید»معروف هستند که اگرچه در مقابل سرما مقاومت خوبی دارند ولی فاقد خاصیت انعطاف پذیری بوده و در مقابل گرما مقاوم نیستند.نسل جدید عایق ها؛ عایق های«الاستومری»سلول بسته هستند که با قیمت مناسب در بازار ایران عرضه می شوند.

عایق کاری نقش کلیدی در خنک نگه داشتن ساختمان در فصل تابستان و گرم نگه داشتن ساختمان در فصل زمستان دارد. چنانکه به کمک عایق کاری می توان یک خانه را در زمستان 5 درجه گرم تر و در تابستان 10 درجه خنک تر نگه داشت. به این ترتیب علاوه بر کم شدن مصرف انرژی، از آلودگی محیط زیست هم کاسته و منابع انرژی برای استفاده آیندگان حفظ می شود.
عایق حرارتی مصالحی هستند که برای جلوگیری از انتقال حرارت استفاده می شوند و دو گروه اصلی دارند که روش کار آنها کاملاً متفاوت است: عایق هایی که در ساختار آنها حباب های هوا وجود دارد و باعث کاهش هدایت حرارت می شوند، عایق هایی که حرارت را باز می تابانند.

گروه تاسیسات: عایق کاری اگرچه در ساختمان قدمتی طولانی دارد ولی در ایران از وقتی که پای هدفمندی یارانه ها و متعاقب آن صرفه جویی انرژی به میان آمد،بیش از پیش خودش را نشان داد.در حال حاضر عایق کاری حرارتی و برودتی یکی از الزامات اولیه ساخت و ساز محسوب می شود و صد البته عامل مهم ارزش گذاری ساختمان. فرقی نمی کند شما ساختمان در حال ساخت دارید یا اینکه در ساختمان آماده سکونت زندگی می کنید؛ به هر کیفیت برای ذخیره سازی گرمای خانه در زمستان و سرمای خانه در تابستان به عایق های حرارتی و برودتی نیاز مبرم دارید.

شناخت عایق های حرارتی

قبل از اینکه نسبت به عایق کاری ساختمان اقدام کنید ابتدا باید انواع مختلف عایق های حرارتی و برودتی را بشناسید تا در ادامه کار با مشکل مواجه نشوید. این کار با مشورت کارشناسان و متخصصان امر صورت می گیرد. به طور معمول عایق های حرارتی برای کف،سقف،دیوار،لوله های گرمایشی و سرمایشی،کانال های هوا و هر جایی از ساختمان که نیاز به عایق کاری داشته باشد،کاربرد دارند.
مهندس محمد هاشمی،مدیرعامل شرکت«وان فکس ایران»به پیام ساختمان می گوید: عایق های حرارتی عموماً به سه دسته تقسیم می شوند؛ یک دسته از آنها به عایق های پشم شیشه و پشم سنگ معروف هستند که در مقابل حرارت مقاومت خوبی ندارند،بنابراین زمانی که رطوبت هوا زیاد می شود با مشکل مواجه می شوند. دسته دیگر،عایق های پلی اتیلنی بوده و در اصلاح به«فوم سفید»معروف هستند که اگرچه در مقابل سرما مقاومت خوبی دارند ولی فاقد خاصیت انعطاف پذیری بوده و در مقابل گرما مقاوم نیستند.نسل جدید عایق ها؛ عایق های«الاستومری»سلول بسته هستند که با قیمت مناسب در بازار ایران عرضه می شوند.این عایق ها به دلیل دارا بودن سلول های بسیار ریز کنار هم که هوا در آن قرار دارد و نوع آرایش میکروسکوپی آنها، باعث جلوگیری از اتلاف انرژی می شود.آنها دمای منهای 70 درجه تا 120 درجه سانتی گراد را کنترل می کنند.ضمن اینکه رطوبت یا بخار آب به هیچ عنوان در آنها نفوذ نمی کند.به همین دلیل از زنگ زدگی و پوسیدگی عایق ها جلوگیری می شود و نیاز به تغییر و تعویض ندارند.
هاشمی تاکید می کند: عایق های الاستومری بر روی لوله های آب گرم و سرد،کانال هوا و مخازن،چیلرها، برج های خنک کننده نفت و گاز و پتروشیمی کاربرد بالایی دارند.همچنین برای نصب در کف،سقف و دیوار ساختمان به کار می روند.البته در مقایسه با عایق های پشم شیشه به هزینه بیشتری نیاز دارند بنابراین مشتریان و مالکان ساختمان ها سعی می کنند از فوم های پلی استایرن استفاده کنند که برای بسته بندی دور یخچال، تلویزیون و سایر لوازم الکترونیکی به کار می روند.

خرید عایق های حرارتی

معمولاً کارشناس پروژه های ساختمانی و مهندس ناظر تأسیسات،هنگامی که ساختمان به مرحله سفت کاری رسید و لوله های تاسیساتی نصب شدند،نوع عایق را مشخص کرده و دستور خرید را صادر می کنند.خوب است بدانید؛عایق ها به صورت شرکتی عرضه می شوند و بازار سنتی ندارند.در تهران و شهرستان ها،دفاتر شرکت ها پراکنده است.بنابراین شناسایی شرکت ها از طریق رسانه های جمعی،اینترنت و حضور در نمایشگاه ها امکان پذیر است.اگرچه مشتریان عایق های ساختمان بیشترین خرید خود را از بازار انجام می دهند ولی بهتر است محصول خود را مستقیماً از شرکت تهیه نمایند چون مشاوره شرکت از نمایندگی های بازار بهتر و کامل تر است.
مهندس مهدی میلانی،مدیر فروش شرکت شیواسب،با اشاره به تنوع قیمت ها و برندهای متنوع در بازار می گوید: قیمت عایق ها با توجه به نوع و مکان مصرف آنها متفاوت است.برای مثال؛ قیمت عایق لوله های تاسیساتی از متری 2 هزار تومان شروع شده و تا 40 هزار تومان می رسد.این در حالی است که، عایق های کف، دیوار و سقف ساختمان و هر چیز مسطح دیگر از متری 22 تا 80 هزار تومان در نوسان می باشد.البته این قیمت ها تابع ضخامت و نوع عایق هاست.
عایق ها معمولاً بر مبنای متراژهای مختلف و بسته به نیاز مشتریان ساخته می شوند.به طور کلی برای عایق کاری اصولی تمام قسمت های 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 هزینه ها مسترد می شود. به گفته میلانی، در شرایط مختلف و نوع آب و هوا ضخامت عایق ها تغییر می کند.برای مثال؛ ضخامت عایق های حرارتی در ساختمان های تهران کمتر از ضخامت عایق های حرارتی در ساختمان های اهواز است.برای تهران ضخامت عایق 9 میلی متر کافی است ولی برای اهواز باید حدود 20 میلی متر باشد تا از اتلاف انرژی سرمایی جلوگیری کند.بنابراین برای خرید عایق قبل از هر چیز باید با کارشناس های امر مشاوره کرد. شرکت های مختلف تولیدکننده و فروشنده عایق کارشناس هایی دارند که در خصوص کیفیت محصول و چگونگی استفاده از آن توضیح می دهند.

نصب و نگهداری

بدون تردید عایق کاری ساختمان نیازمند ملاحظات و زمان بندی خاصی است تا حداکثر کارایی را داشته باشد. اصولاً عایق کاری ساختمان از طریق مشاوره و انتخاب کارشناسان تاسیساتی عملی می شود و مردم به تنهایی نمی توانند در این زمینه اظهار نظر کنند بلکه باید توسط یک مهندس طراح از قبل بررسی و نقشه لازم تهیه شود زیرا با توجه به نوع ساختمان، نوع عایق و بحث های دیگر شامل ذخیره انرژی و... متفاوت است، معمولاً کارفرما توسط یک مشاور به بازار و یا مکان های مورد نظر مراجعه می کند و پس از خرید محصول نسبت به نصب آن اقدام می کند.
مهندس محمد هاشمی در این خصوص توضیح می دهد: مناسب ترین حالت عایق کاری ساختمان زمانی است که لوله های تاسیساتی کار گذاشته شده و ساختمان در مرحله نازک کاری باشد.در این صورت همزمان باید همه بخش های ساختمان شامل سقف،کف و دیوار و لوله های تاسیساتی را عایق کرد.البته این موضوع قبل از هر چیز به میزان هزینه ها و توان مالی مردم بستگی دارد و اولویت با جاهایی است که اتلاف انرژی بیشتری دارند.
به گفته هاشمی؛ عایق های توکار چون داخل دیوار هستند و تماسی با اجسام بیرون ندارند نیازمند نگهداری و تعمیر نیستند و حداقل 20 سال عمر می کنند،ولی برای عایق های روکار مانند لوله های موتورخانه،اگر در معرض آسیب باشند می توان آنها را تعویض کرد. برندهای معروف در بازار عایق های مختلفی شامل؛ پشم شیشه،پشم سنگ،یونولیتی و الاستومری با برندهای مختلف وجود دارند. به طور طبیعی عایق هایی که از جنس EPDM باشند،مناسب تر هستند چون مقاومت آنها نسبت به بقیه بیشتر است.دامنه حرارتی این عایق ها منفی 200 تا مثبت 125 سانتی گراد است.مهندس میلانی ضمن بیان این مطلب می گوید: عایق های پشم شیشه و پشم سنگ در داخل کشور تولید می شوند ولی اغلب عایق های نسل جدید وارداتی هستند.«استون فلکس»و«وان فلکس»معروف ترین برندهای عایق الاستومری در ایران هستند.

در زمینه عایق پشم شیشه و پشم سنگ

،شرکت پشم سرامیک پارس و همچنین در بخش تولید فوم های یونولیتی، «عقاب فوم» و «ایران فوم» معروف تر هستند. میلانی معتقد است: قیمت جنس همیشه نشانگر کیفیت نیست،در حال حاضر بسیاری از عایق های پیشرفته وارداتی هستند.یکی از راه های شناسایی عایق ها این است که آنها را داخل مایکروویو قرار دهیم.مایکروویو اجناس مثل خودش که ساختار مولکولی قطبی داشته باشد را داغ می کند.از آنجا که عایق های EPDM دارای ساختار مولکولی غیر قطبی هستند،بنابراین داغ نمی شوند و در مقابل اشعه مقاوم هستند.کارفرماها و متقاضیان عایق کاری حرارتی و برودتی باید بیشتر تحقیق کنند و بعد از مشاوره با کارشناسان شرکت ها، مجموعه عوامل را در کنار هم قرار دهند تا به یک نتیجه خوب برسند. ملاحظات فنی عایق ها به طور معمول از انتقال حرارت و برودت جلوگیری می کنند.این تجهیزات می توانند داخلی یا خارجی باشند.در ساختمان های بلند مرتبه معمولاً عایق حرارتی برای سقف و کف استفاده نمی شود و فقط برای دیوارهای خارجی کاربرد دارد.برخی از عایق ها کاربرد چندگانه دارند یعنی هم عایق صوت و هم عایق حرارت هستند و معمولاً از متریال هایی استفاده می شود که چندکاره باشند.به طور کلی،عایق کاری حرارتی محاسبات دارد؛ همان طور که مقررات ملی ساختمان چک لیست دارد و با توجه به اختلاف دیوارهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار می گیرد.
مهندس سهیل پروازی،دبیر همایش ملی عایق و مدیرعامل شرکت علمی پژوهشی سامان صنعت رادمهر،به خبرنگار پیام ساختمان می گوید: برای عایق کاری 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 می آید.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 می کنند تا با کمترین هزینه بیشترین نتیجه لازم را داشته باشد.از طرف دیگر؛ مسئله مهمی که در مرحله نصب عایق ها 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،پل های حرارتی است؛ در برخی مواقع ابزار رسانا حرارت و برودت را به جداره های عایق و دیوار ارتباط می دهند،در حالی که موضوع اصلی در عایق کاری حذف پل های حرارتی است.علاوه بر این سبکی عایق، سرعت اجرا، پایداری و ماندگاری در عایق کاری بسیار مهم است.
پروازی، در عین حال تاکید می کند: عایق کاری یک تخصص مکانیکی و عمرانی است.وقتی جداره ساختمان را در نظر می گیریم موارد مختلفی در آن دخیل هستند؛ نوع سازه و اتصالات و متریال های به کار رفته در دیوار و همچنین سیال و سیستم های تاسیساتی.متریال مشترک دیوار با تأسیسات، عایق است و باید این دو مقوله با هم در نظر گرفته شوند. از طرف دیگر؛ نوع سیستم های تاسیساتی به کار رفته داخل ساختمان، در انتخاب نوع عایق موثر است.هنگامی که یک سیستم تاسیساتی برای ساختمان انتخاب می شود بار حرارتی و برودتی ساختمان محاسبه می شود.این محاسبه بر اساس سرما و گرما در منطقه جغرافیایی است و دیگری نوع متریال به کار رفته در دیوار می باشد. نوع متریال دیوار در مدیریت هزینه سیستم های گرمایشی و سرمایشی تأثیر زیادی دارد.

عایق کاری و بهینه سازی

برای عایق کاری دو حالت متصور است؛ یکی اینکه ما می خواهیم 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 عایق کاری روی نمی آورند و تنها زمانی به این کار اقدام می کنند که بدانند هزینه انرژی آنها از این طریق کاهش می یابد،بنابراین وقتی از عایق صحبت می شود بحث سیوینگ انرژی حرارتی و برودتی مطرح است. دبیر همایش عایق ها معتقد است: اگر ابتدای ساختمان سازی در خصوص عایق کاری تصمیم گیری شود مناسب تر است بنابراین مهندسان معمار ساختمان باید طبق مقررات ملی ساختمان عمل کنند زیرا صرفه جویی انرژی در ساختمان در مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان در نظر گرفته شده و اجرای آن اجباری است.ضمن اینکه، در خصوص عایق کاری، یک نفر همه اطلاعات را با هم ندارد بلکه مکملی از چند نفر می توانند بهینه سازی ساختمان را بر عهده بگیرند. البته کسانی که بعد از اتمام ساخت نسبت به عایق کاری اقدام می کنند مجبور هستند از پارامتری به عنوان ممیزی انرژی استفاده نمایند که بر اساس فرم و چک لیست موارد لازم مشخص شده و نسبت به اجرای آن اقدام می کنند.

معایب عایق کاری

در این وضعیت یعنی عایق کاری از بیرون و نمای ساختمان، افزایش هزینه ها و کاهش فضای خانه است.برای این منظور متریال هایی تعبیه شده که از داخل به دیوار نصب می شوند به این معنی که ورق هایی روی دیوار نصب شده و دوباره روی آنها نازک کاری می کنند. پروازی می گوید: به اعتقاد من اهمیت سیستم و جدار عایق ها بیشتر از متریال یا نوع عایق است زیرا ما در هر صورت باید بهترین بازدهی را داشته باشیم.برای تأسیسات عایق های EPDM و برای جدار خارجی ساختمان،انتخاب اول بتن سبک و عایق های پاششی است.این نوع عایق ها در ایران وجود نداشت ولی به تازگی تعدادی از شرکت ها این نوع عایق ها را وارد کرده اند. در پایان باید اذعان داشت؛ علیرغم اهمیت و سابقه عایق ها در ساختمان، استفاده از آن در ایران یک کار نو محسوب می شود.دلیل آن هم به ارزان بودن حامل های انرژی برمی گردد.خوشبختانه بعد از هدفمندی یارانه ها و افزایش هزینه های انرژی، مردم هوشیارتر شده و حفاظت از گرما و سرمای اتاق ها در فصول مختلف اهمیت زیادی یافته است.بنابراین جای امیدواری وجود دارد تا با استفاده فراگیر از این محصول تاسیساتی در آینده ساختمان هایی صرفه جو و ایمن داشته باشیم.

جلوگیری از هدر رفت انرژی

یک فروشنده انواع عایق های حرارتی با بیان اینکه عایق ها دو نوع سنتی و جدید دارند، گفت: این عایق ها یکی از روش های صرفه جویی در مصرف انرژی و جلوگیری از هدر رفتن انرژی حرارتی در ساختمان ها هستند.
محمدی اصل افزود:عایقکاری مناسب بخش های مختلف ساختمان مانند سقف، کف و دیوارهای جانبی، همچنین عایق کاری لوله ها و سطوح داغ و سرد باعث افزایش کارکرد انرژی می شود.
وی در توصیه به مصرف کنندگان این نوع محصول گفت: خریداران باید بدانند که در محل های عایق کاری سقف ها، دیوا رهای خارجی، کف واحد مسکونی و همچنین لوله های آبگرم اصلی ترین مکان هایی هستند که عایق کاری روی آنها پیاده سازی می شود.
او افزود:در عایق کاری سقف ها مصرف انرژی برای گرمایش و سرمایش ساختمان ها تا حدود 45 درصد تا55 درصد کاهش می یابد. در عایق کاری دیوارها هم مصرف انرژی حدود 20 درصد و عایق کاری کف مصرف انرژی را در زمستان 5 درصد کاهش می دهد.
این فروشنده عایق های حرارتی ادامه داد: مصرف کنندگان می توانند برای عایق کاری لوله های آبگرم از عایق های پتویی یا عایق هایی که به طور ویژه برای لوله ها ساخته شده و به راحتی قابل نصب هستند استفاده کنند.
محمدی اصل با بیان اینکه عایق های ساختمانی انواع زیادی دارند، توضیح داد: برخی از این عایق ها مثل ایزوگام ها شکل سنتی تر عایق کاری هستند، اما برخی دیگر مثل نانو عایق ها جدیدتر هستند که طبق تکنولوژی های روز وارد بازار شده اند.
وی درخصوص نصب عایق ها به مالکان هشدار داد: عایق ها در صورتی خوب کار می کنند که به طور صحیح نصب شده باشند، در نتیجه عایق ها را نباید فشرده کرد و پس از نصب همان ضخامت اولیه خود را داشته باشد، در غیر این صورت مقدار مقاومت حرارتی آن کاهش می یابد و جلوی انتقال حرارت را نمی گیرد.
محمدی اصل در ادامه افزود: همچنین عایق کاری باید به طور کامل روی تمام سطح انجام شود، چرا که اگر تنها 5% از سطح خالی بماند ممکن است تا 50% از کارایی عایق کاری کم شود.
او همچنین تاکید کرد: نباید از عایق های آزاد در سقف هایی که شیب زیادی دارند استفاده کرد و در صورت استفاده از عایق های بازتابنده باید حتما پشت آنها یک لایه هوای ساکن به ضخامت 20 میلی متر وجود داشته باشد و تمام سوراخ ها و پارگی ها و درزها باید با نوارچسب پوشیده شوند.
همچنین هیچوقت نباید اطراف کابل های برق و لوازم الکتریکی را عایق کاری کرد، ایمن بودن عایق کاری باید توسط یک افراد متخصص و فنی بررسی شود. همچنین نباید در فاصله کمتر از 90 میلی متر فن های خروجی و در فاصله کمتر از 25 میلی متر حباب های لامپ و سرپیچ عایق کاری شود.

استفاده از عایق، سرمایه گذاری در ساختمان

یک فروشنده این محصول نیز با بیان اینکه انتخاب نوع عایق حرارتی به دما، شرایط محیطی و قیمت آن بستگی دارد، گفت: از مهم ترین مزایای عایق ها می توان گفت، به طور نمونه چند سانتیمتر عایق حرارتی معادل چندمتر سیمان مصرف سوخت را کمتر و از هدر رفتن حرارت داخلی ساختمان و همین طور ورود سر و صدا به داخل ساختمان جلوگیری می کند.
شبستانی درباره هزینه عایق کاری ساختمان ها، توضیح داد: معمولا حدود 1 درصد هزینه کل ساختمان می شود، اما با توجه به مزایای آن مثل کاهش مصرف سوخت و جلوگیری از اتلاف گرما و سرمای داخل ساختمان و همچنین آلودگی صوتی بیشتر از هزینه ای که صرف شده سرمایه گذاری در ساختمان است.
وی افزود: به نوعی خانواده و ساکنان ساختمان عایق کاری شده در سال اول سکونت خود، کل هزینه عایق کاری را از محل صرفه جویی در سوخت و برق پرداخت می کنند.
این فروشنده درباره مهم ترین عایق های ساختمانی رایج در بازار نیز گفت: عایق ها به اشکال مختلف صفحه ای، تخته ای، آجری، ورقه ای و نواری در بازار عرضه می شود. انواع عایق ها همچون پشم شیشه و پشم سنگ، عایق های پلی اتیلنی و نسل جدید عایق ها که الاستومری هستند و با قیمت مناسب در بازار عرضه می شوند.
البته عایق های الاستومری روی لوله های آب گرم و سرد، کانال هوا و مخازن، چیلرها، برج های خنک کننده نفت و گاز و پتروشیمی هم استفاده می شود.
شبستانی در اشاره به نحوه انتخاب مواد عایق توضیح داد: مقاومت حرارتی، قابلیت احتراق، مقاومت فشاری، چروک خوردگی، مقاومت در برابر اشعه ماورای بنفش، مقاومت در برابر قارچ و میکروب، خنثی بودن از نظر شیمیایی باید از جمله فاکتورهای انتخاب برای مشتریان باشد.