عايق­کاري حرارتي و نماي خشک

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development


عايق کاري حرارتي در ساختمان و نماي خشک

مقدمه
صرفه جويي در مصرف انرژي به دليل كاهش هزينه ها و نيز حفظ محيط زيست حايز اهميت بسيار است. امروزه عملکردساختمانهابطورغیرمستقیم حدود نیمی از انرژی مورد استفاده کشورهای مختلف را شامل می گردد بی شازنصف انرژی مصرف شده در ساختمانهابرای گرمایش وسرمایش ومعادل10درصدآن برای روشنائی و بقیه آن برای سایرمصارف انرژی بکارمیرود. لذاپرداختن به مقوله کاهش مصرف انرژی در ساختمان ضرورتی اجتناب ناپذیر است. انرژی مصرفی ساختمانهاتحت تاثیرعوامل گوناگونی قراردارندکه عبارتنداز :

•    آب و هوای محلی
•    مکان وجهت قرارگیری ساختمان
•    نوع طراحی ساختمان
•    نوع کاربری و نحوه استفاده ازساختمان

بعلاوه مدیریت انرژی درساختمانهارامی توان بادرنظرگرفتن عوامل زیرموردبررسی قرارداد :

  • محل قرارگیری ساختمان
  • پوشش ساختمان
  • سیستم های مختلف تاسیساتی


یکی ازاصول کلىﺑﻬينه سازى مصرف انرژى درمعمارى يک ساختمان، پوشش محکم ساختمان وعايقکارى آن برای کاهش تلفات انرژى و کاهش نفوذهوامی باشد. عايق کاري در ساختمانها داراي فوايد زير است:

1)    کنترل جريان گرما در داخل و خارج ساختمان:
ميزان تغييرات درجه حرارت در پوشش خارجي ساختمان در مناطق گرمسير و سردسير زياد بوده و در اين مناطق به عايق بيشتري مورد نياز است.
2)    جلوگيري از تعرق در ساختمان و نگه داشتن دما، بالاتر از نقطه شبنم براي مناطق سردسير.
3)    ايجاد آسايش بيشتر با گرم نگه داشتن دماي متوسط ديوار داخلي در زمستان و سرد نگه داشتن دماي متوسط آن در تابستان.

4)    جذب مقدار قابل توجهي از ارتعاشات صوتي و جلوگيري از انتقال آلودگيهاي صوتي در شهرها به-ويژه در مناطق مسکوني نزديک خطوط آهن، اتوبانها و فرودگاهها.

عايق ها دو گروهاصلي دارند كه روش كار آنها كاملا متفاوت است:
الف) عايق هايي كه در ساختار آنها حبابهاي هوا وجود دارد و باعث كاهشهدايت حرارت مي-شوند.
ب) عايق هايي كه حرارت را بازمي تابانند. پشت اين عايقها بايد حدود  20ميليمتر فاصله هوايي تعبيه شود.

مقاومت حرارتي
فاكتور مهم در انتخاب عايقها، ميزان مقاومت حرارتي آنها است. هر قدر اينمقاومت بالاتر باشد، عايق حرارت را كمتر از خود عبور مي دهد و صرفه جويي اي كه بههمراه دارد افزايش مي يابد. پس به جاي ضخامت عايق ها، بايد مقاومت حرارتي آنها با هممقايسه شود. عايق هاي گوناگون با مقاومت هاي حرارتي برابر، از نظر ميزان صرفه جويي درانرژي همانند هستند و تنها اختلاف آنها در قيمت و محل كاربرد است. مقاومت حرارتي معکوس هدايت حرارتي است. مواد و مصالح ساختماني که هدايت حرارتي خوبي دارند (ضريب انتقال حرارت آنها بالااست) مقاومت حرارتي پاييني دارند و در نتيجه عايق هاي حرارتي نامناسبي هستند.
هدايت حرارتي مواد و مصالح ساختماني:
درجه حرارت معياري جهت سنجش فعاليت هاي مولکولي در يک ماده است. فعاليت بيشتر ملکول ها در يک ماده باعث افزايش دما و گرم شدن ان ماده مي شود.براي مثال در يک ميله فولادي که يک سر ان گرم تر از طرف ديگر آن مي باشد، برخورد ملکول هاي پر جنب وجوش ناحيه گرم فلز با مولکولهاي کم تحرک تر قسمت سرد آن ميله باعث هدايت انرژي از مولکول هاي ناحيه گرم به ناحيه سرد مي شود. اين هدايت گرما در ميله مسي سريعتر است. زيرا قابليت هدايت مس نسبت به آهن بيشتر مي باشد. اما اگر اين ميله پلاستيکي باشد به علت پايين بودن قابليت هدايت پلاستيک نسبت به فلزات، هدايت گرما کندتر خواهد بود. جدول 1 ضريب انتقال حرارتي بعضي از مصالح ساختماني را نشان مي¬دهد.
جدول 1 - قابليت انتقال حرارتي برخي از مصالح ساختماني

 

مصالح ساختماني

ضريب انتقال حرارت (w/mK)

هوا

025/0

شيل

7/0

شن

35/0

شيشه

93/0

سراميک

06/1

سيمان

28/1

آجر رسي

32/0

سنگ

7-2

انواع عایق کاری حرارتی در ساختمان¬ها عبارتند از:
[1]    عایق کاری حرارتی همگن
[2]    دیوار بنایی دو لایه، با لایه میانی هوا یا عایق
[3]    عایق کاری حرارتی از خارج
[4]    و عایق کاری حرارتی از داخل

عايق كاري حرارتي از خارج نقش قابل توجهي در ميزان مصرف انرژي در ساختمان¬ها داشته و اغلب بهترين انتخاب براي بهبود عملكرد حرارتي ساختمانهاي موجود است . عایق کاری حرارتی از خارج اغلب منطقی-ترین روش برای دستیابی به عملکرد حرارتی بهتر، به ویژه در ساختمان¬های مرتفع است همچنین مناسب ترین راهکار برای بازسازی و رفع مشکلات بلند مدت مانند رطوبت داخلی، جذب آب، نفوذ هوا و به تبع آن از دست رفتن گرما است. این شیوه عایق کاری عملیات اجرایی ساختمان را ساده¬تر و عملکرد حرارتی ساختمان های نوساز را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.

برخی از مزایا ی عایق کاری حرارتی از خارج عبارتند از:
1.    صرفه جویی در مصرف انرژی و بهبود عملکرد حرارتی
2.    بهبود هوا بندی ساختمان و در نتیجه کاهش کشش هوا و کاهش در میزان اتلاف حرارت
3.     سرعت و آسانی نصب
4.     سهولت در کنترل کیفیت
5.    کاهش هزینه های نگه داری
6.    زیبایی ساختمان و افزایش ارزش و عمر مفید ساختمان
7.    فضاهاي داخلي ساختمان را کاهش نمي دهد
8.    نقطه شبنم را به خارج از عنصر ديوار سازه اي منتقل مي کند در نتيجه بخار آب باعث تخريب سازه نمي¬شود

دو نوع سيستم هاي عايق كاري حرارتي از خارج عبارت است از:
• سيستم اندود تر
• سيستم نماي خشك


سیستم های نمای خشک شامل اجزای زیر است:
1.    عایق حرارتی
عایق حرارتی به طور مستقل با اتصال مکانیکی یا چسب به زیر کار محکم می¬شود.
2.    چهارچوب نگهدارنده
این چهارچوب می تواند از چوب اشباع شده، فولاد یا آلومینیوم ساخته شود. فواصل و اندازه ها و نوع اتصالات زير    به گونه اي  طراحي مي شود که در برابر عوامل مخرب از جمله باد مقاوم باشد.
3.    فضای خالی تهویه
در اغلب سیستم¬های نمای خشک به منظور جلوگیری از ورود نم یا رطوبت به داخل ساختمان، یک فضای خالی تهویه بین نما و عایق ایجاد می¬کنند.
4.    نمای خشک و اتصالات
برخی از مصالح که برای نمای خشک می توان استفاده کرد عبارتند از: صفحات رزین اشباع شده، پشم معدنی فوق العاده فشرده، الیاف سیلیکات کلسیم، ورقه های آلومینیوم و کاشی ها و آجرهايی سفالين که گستره اي وسيع از رنگ و بافت را در برمي گيرد.
نمای خشک را می توان با اتصالات آزاد اجرا کرد. که در این صورت در مقابل باران قابل تنظیم خواهد بود.

برخي نکات مهم در اجراي سيستم نما خشک عبارتند از:
انتخاب چهارچوب نگه دارنده و اتصالات مقاوم و ماندگار در برابر سرما و گرما و بخار آب و گازهاي موجود در هوا

در زمان اتصال، شرايط زير کار و بارهاي اضافي از قبيل فشار و باد و باران و نوع ارتباط چهارچوب با سازه از اهميت بالايي برخوردار است.
آب¬بندي کردن پنجره ها و پيش آمدگي هاي ساختمان و ممانعت از ايجاد پل حرارتي

طراحي اتصالات و نوع مصالح مورد استفاده در نماي خشک علاوه بر مشخصات فني فوق بايد قيمت مناسب، زيبايي نما، سهولت و سرعت در اجرا را در بر گيرد.

مراحل اجراي يک سيستم نماي خشک
شکل 1 اجزاي يک سيستم نماي خشک رانشان مي¬دهد که مراحل اجراي آن به ترتيب عبارتنداز:
گام اول: صفحات ال شکل در امتداد يکديکر بر روي ديوار ساختمان نصب ميشوند.
گام دوم : نصب صفحه عايق بر روي ديوار ساختمان
گام سوم: پروفيلهاي حامل عمودي با استفاده از ميخ پرچ بر روي صفحات ال شکل نصب ميشوند.
گام چهارم: نماي خشک مورد استفاده درقابهاي آلومينيومي قرار داده ميشود و از هر چهار طرف درزگير قرار ميگيرد.
گام پنجم: نماي خشک مورد استفاده بنا به نوع اتصال با بدنه ساختمان استحکام مي¬يابد.


شکل1:اجزاي يک سيستم نماي خشک




منابع:

1.    طالبي، ژ.1385. بهبود عملکرد حرارتي ساختمان¬هاي مسکوني عايق کاري حرارتي از خارج.پنجمين همايش بهينه سازي مصرف سوخت در ساختمان. تهران، ارديبهشت ماه
2.    Building research estabilishment.” External insulation systems for walls of dwelling, good practice guide, U. K, BRE, 2000.

عايق­کاري حرارتي و نماي خشک

کارخانه آجر نماچين



R& D
Research and Development


عايق کاري حرارتي در ساختمان و نماي خشک

مقدمه
صرفه جويي در مصرف انرژي به دليل كاهش هزينه ها و نيز حفظ محيط زيست حايز اهميت بسيار است. امروزه عملکردساختمانهابطورغیرمستقیم حدود نیمی از انرژی مورد استفاده کشورهای مختلف را شامل می گردد بی شازنصف انرژی مصرف شده در ساختمانهابرای گرمایش وسرمایش ومعادل10درصدآن برای روشنائی و بقیه آن برای سایرمصارف انرژی بکارمیرود. لذاپرداختن به مقوله کاهش مصرف انرژی در ساختمان ضرورتی اجتناب ناپذیر است. انرژی مصرفی ساختمانهاتحت تاثیرعوامل گوناگونی قراردارندکه عبارتنداز :

•    آب و هوای محلی
•    مکان وجهت قرارگیری ساختمان
•    نوع طراحی ساختمان
•    نوع کاربری و نحوه استفاده ازساختمان

بعلاوه مدیریت انرژی درساختمانهارامی توان بادرنظرگرفتن عوامل زیرموردبررسی قرارداد :

  • محل قرارگیری ساختمان
  • پوشش ساختمان
  • سیستم های مختلف تاسیساتی


یکی ازاصول کلىﺑﻬينه سازى مصرف انرژى درمعمارى يک ساختمان، پوشش محکم ساختمان وعايقکارى آن برای کاهش تلفات انرژى و کاهش نفوذهوامی باشد. عايق کاري در ساختمانها داراي فوايد زير است:

1)    کنترل جريان گرما در داخل و خارج ساختمان:
ميزان تغييرات درجه حرارت در پوشش خارجي ساختمان در مناطق گرمسير و سردسير زياد بوده و در اين مناطق به عايق بيشتري مورد نياز است.
2)    جلوگيري از تعرق در ساختمان و نگه داشتن دما، بالاتر از نقطه شبنم براي مناطق سردسير.
3)    ايجاد آسايش بيشتر با گرم نگه داشتن دماي متوسط ديوار داخلي در زمستان و سرد نگه داشتن دماي متوسط آن در تابستان.

4)    جذب مقدار قابل توجهي از ارتعاشات صوتي و جلوگيري از انتقال آلودگيهاي صوتي در شهرها به-ويژه در مناطق مسکوني نزديک خطوط آهن، اتوبانها و فرودگاهها.

عايق ها دو گروهاصلي دارند كه روش كار آنها كاملا متفاوت است:
الف) عايق هايي كه در ساختار آنها حبابهاي هوا وجود دارد و باعث كاهشهدايت حرارت مي-شوند.
ب) عايق هايي كه حرارت را بازمي تابانند. پشت اين عايقها بايد حدود  20ميليمتر فاصله هوايي تعبيه شود.

مقاومت حرارتي
فاكتور مهم در انتخاب عايقها، ميزان مقاومت حرارتي آنها است. هر قدر اينمقاومت بالاتر باشد، عايق حرارت را كمتر از خود عبور مي دهد و صرفه جويي اي كه بههمراه دارد افزايش مي يابد. پس به جاي ضخامت عايق ها، بايد مقاومت حرارتي آنها با هممقايسه شود. عايق هاي گوناگون با مقاومت هاي حرارتي برابر، از نظر ميزان صرفه جويي درانرژي همانند هستند و تنها اختلاف آنها در قيمت و محل كاربرد است. مقاومت حرارتي معکوس هدايت حرارتي است. مواد و مصالح ساختماني که هدايت حرارتي خوبي دارند (ضريب انتقال حرارت آنها بالااست) مقاومت حرارتي پاييني دارند و در نتيجه عايق هاي حرارتي نامناسبي هستند.
هدايت حرارتي مواد و مصالح ساختماني:
درجه حرارت معياري جهت سنجش فعاليت هاي مولکولي در يک ماده است. فعاليت بيشتر ملکول ها در يک ماده باعث افزايش دما و گرم شدن ان ماده مي شود.براي مثال در يک ميله فولادي که يک سر ان گرم تر از طرف ديگر آن مي باشد، برخورد ملکول هاي پر جنب وجوش ناحيه گرم فلز با مولکولهاي کم تحرک تر قسمت سرد آن ميله باعث هدايت انرژي از مولکول هاي ناحيه گرم به ناحيه سرد مي شود. اين هدايت گرما در ميله مسي سريعتر است. زيرا قابليت هدايت مس نسبت به آهن بيشتر مي باشد. اما اگر اين ميله پلاستيکي باشد به علت پايين بودن قابليت هدايت پلاستيک نسبت به فلزات، هدايت گرما کندتر خواهد بود. جدول 1 ضريب انتقال حرارتي بعضي از مصالح ساختماني را نشان مي¬دهد.
جدول 1 - قابليت انتقال حرارتي برخي از مصالح ساختماني

 

مصالح ساختماني

ضريب انتقال حرارت (w/mK)

هوا

025/0

شيل

7/0

شن

35/0

شيشه

93/0

سراميک

06/1

سيمان

28/1

آجر رسي

32/0

سنگ

7-2

انواع عایق کاری حرارتی در ساختمان¬ها عبارتند از:
[1]    عایق کاری حرارتی همگن
[2]    دیوار بنایی دو لایه، با لایه میانی هوا یا عایق
[3]    عایق کاری حرارتی از خارج
[4]    و عایق کاری حرارتی از داخل

عايق كاري حرارتي از خارج نقش قابل توجهي در ميزان مصرف انرژي در ساختمان¬ها داشته و اغلب بهترين انتخاب براي بهبود عملكرد حرارتي ساختمانهاي موجود است . عایق کاری حرارتی از خارج اغلب منطقی-ترین روش برای دستیابی به عملکرد حرارتی بهتر، به ویژه در ساختمان¬های مرتفع است همچنین مناسب ترین راهکار برای بازسازی و رفع مشکلات بلند مدت مانند رطوبت داخلی، جذب آب، نفوذ هوا و به تبع آن از دست رفتن گرما است. این شیوه عایق کاری عملیات اجرایی ساختمان را ساده¬تر و عملکرد حرارتی ساختمان های نوساز را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.

برخی از مزایا ی عایق کاری حرارتی از خارج عبارتند از:
1.    صرفه جویی در مصرف انرژی و بهبود عملکرد حرارتی
2.    بهبود هوا بندی ساختمان و در نتیجه کاهش کشش هوا و کاهش در میزان اتلاف حرارت
3.     سرعت و آسانی نصب
4.     سهولت در کنترل کیفیت
5.    کاهش هزینه های نگه داری
6.    زیبایی ساختمان و افزایش ارزش و عمر مفید ساختمان
7.    فضاهاي داخلي ساختمان را کاهش نمي دهد
8.    نقطه شبنم را به خارج از عنصر ديوار سازه اي منتقل مي کند در نتيجه بخار آب باعث تخريب سازه نمي¬شود

دو نوع سيستم هاي عايق كاري حرارتي از خارج عبارت است از:
• سيستم اندود تر
• سيستم نماي خشك


سیستم های نمای خشک شامل اجزای زیر است:
1.    عایق حرارتی
عایق حرارتی به طور مستقل با اتصال مکانیکی یا چسب به زیر کار محکم می¬شود.
2.    چهارچوب نگهدارنده
این چهارچوب می تواند از چوب اشباع شده، فولاد یا آلومینیوم ساخته شود. فواصل و اندازه ها و نوع اتصالات زير    به گونه اي  طراحي مي شود که در برابر عوامل مخرب از جمله باد مقاوم باشد.
3.    فضای خالی تهویه
در اغلب سیستم¬های نمای خشک به منظور جلوگیری از ورود نم یا رطوبت به داخل ساختمان، یک فضای خالی تهویه بین نما و عایق ایجاد می¬کنند.
4.    نمای خشک و اتصالات
برخی از مصالح که برای نمای خشک می توان استفاده کرد عبارتند از: صفحات رزین اشباع شده، پشم معدنی فوق العاده فشرده، الیاف سیلیکات کلسیم، ورقه های آلومینیوم و کاشی ها و آجرهايی سفالين که گستره اي وسيع از رنگ و بافت را در برمي گيرد.
نمای خشک را می توان با اتصالات آزاد اجرا کرد. که در این صورت در مقابل باران قابل تنظیم خواهد بود.

برخي نکات مهم در اجراي سيستم نما خشک عبارتند از:
انتخاب چهارچوب نگه دارنده و اتصالات مقاوم و ماندگار در برابر سرما و گرما و بخار آب و گازهاي موجود در هوا

در زمان اتصال، شرايط زير کار و بارهاي اضافي از قبيل فشار و باد و باران و نوع ارتباط چهارچوب با سازه از اهميت بالايي برخوردار است.
آب¬بندي کردن پنجره ها و پيش آمدگي هاي ساختمان و ممانعت از ايجاد پل حرارتي

طراحي اتصالات و نوع مصالح مورد استفاده در نماي خشک علاوه بر مشخصات فني فوق بايد قيمت مناسب، زيبايي نما، سهولت و سرعت در اجرا را در بر گيرد.

مراحل اجراي يک سيستم نماي خشک
شکل 1 اجزاي يک سيستم نماي خشک رانشان مي¬دهد که مراحل اجراي آن به ترتيب عبارتنداز:
گام اول: صفحات ال شکل در امتداد يکديکر بر روي ديوار ساختمان نصب ميشوند.
گام دوم : نصب صفحه عايق بر روي ديوار ساختمان
گام سوم: پروفيلهاي حامل عمودي با استفاده از ميخ پرچ بر روي صفحات ال شکل نصب ميشوند.
گام چهارم: نماي خشک مورد استفاده درقابهاي آلومينيومي قرار داده ميشود و از هر چهار طرف درزگير قرار ميگيرد.
گام پنجم: نماي خشک مورد استفاده بنا به نوع اتصال با بدنه ساختمان استحکام مي¬يابد.


شکل1:اجزاي يک سيستم نماي خشک




منابع:

1.    طالبي، ژ.1385. بهبود عملکرد حرارتي ساختمان¬هاي مسکوني عايق کاري حرارتي از خارج.پنجمين همايش بهينه سازي مصرف سوخت در ساختمان. تهران، ارديبهشت ماه
2.    Building research estabilishment.” External insulation systems for walls of dwelling, good practice guide, U. K, BRE, 2000.