بهترین عایق حرارتی دیوار و کف ساختمان

عایق‌های حرارتی را بر حسب موادی که در ساخت آنها مورد استفاده قرار می‌گیرند دسته بندی می‌کنند. ساختار برخی از این عایق‌های حرارتی با حباب‌های هوا پر شده‌اند؛ که این حباب‌های هوا از اتنقال حرارت جلوگیری می‌کنند. برخی دیگر از این عایق‌ها حرارت را باز می‌تابانند که در این صورت باید پشت آنها حدود 2 سانتی متر فاصله هوایی تعبیه شود. جهت مشاهده ویدئو انواع عایق ساختمان به لینک مربوطه مراجعه نمایید.

عایق های حرارتی بر پایه مواد معدنی

مواد اولیه این عایق‌ها، خالص یا ناخالص از معادن استخراج شده و فراوری‌های انجام شده بر روی مواد اولیه، ساختار مولکولی آنها را دگرگون نکرده است. در بیشتر عایق‌های این گروه عنصر سیلیسیم یکی از مواد اصلی بوده که ساختار عایق بر پایه آن شکل گرفته است. مهمترین تشابهات در این گروه عبارتند از:

• تحمل حرارتی بالا (حتی برخی از آنها جزء مواد دیرگداز به شمار می‌آیند).
• مقاومت کم در برابر نفوذ رطوبت

عایق‌های حرارتی بر پایه مواد معدنی انواع گوناگونی دارند که در ادامه با آنها آشنا خواهیم شد:

پشم های معدنی

فراورده‌های پشم معدنی از قدیمی‌ترین و شناخته شده‌ترین انواع عایق‌ها هستند که از مذاب سنگ، سرباره و یا شیشه ساخته می‌شوند. بارزترین وجه تشابه اعضای این گروه، الیافی بودن ذرات آنهاست که در دانسیته‌های بالا به صورت پانل‌های فشرده در دسترس هستند. برخی ویژگی‌های پشم‌های معدنی به قرار زیر است:

• میزان تحمل و مقاومت عایق‌های تولید شده از پشم معدنی، حدود 700 الی 800 درجه سانتی گراد است. (پشم سرباره)
• بزرگ‌تر شدن ضخامت الیاف آنها از حدود 6 میکرون (خارج از استاندارد) باعث شکننده شدن آنها شده و حالت ارتجاعی خود را از دست می‌دهند.
• تعدادی از این عایق‌ها از عبور صوت نیز جلوگیری می‌کنند. (به شرطی که از رطوبت دور باشند)
• پاشش ذرات آنها در فضا و تداوم مجاورت با آنها می‌تواند سبب بروز ناراحتی‌های تنفسی یا پوستی گردد.
• برای شکل دادن به آنها از نوعی چسب رزینی مخصوص استفاده می‌شود که به دلیل پایین‌تر بودن تحمل حرارتی آن، مقاومت حرارتی محصولات چسب‌دار تا حدود 350 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد.

پشم شیشه

پشم شیشه همان الیاف‌های بسیار نازکی هستند که با ظرافت خاصی به هم متصل شده‌اند. با یکپارچه‌سازی الیاف‌های پشم شیشه، اتصال استحکام بیشتری پیدا کرده و به راحتی بر روی کاغذهای، سربی، قیری، کرافت و آلومینیوم قرار می‌گیرند. پشم شیشه به عنوان عایق بام‌ خانه‌های شیب‌دار مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته برای بام‌های تخت (زیر پوشش نمدی یا آسفالتی) نیز استفاده می‌شود. از جمله ویژگی‌های این محصول می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• عایق پشم شیشه مقاومت حرارتی خوبی دارد. اما اگر دانسیته (تراکم) و ضخامت کم باشد کیفیت نیز کمتر است.
• ممکن است در برخی موارد، اجرای پشم شیشه محدودیت ضخامت داشته باشد، در اینصورت پشم شیشه ضخامت کم با دانسیته بالا استفاده می‌شود.
• از جمله مزیت‌های پشم شیشه به عنوان یک عایق عدم اشتعال پذیری آن است.
• ضریب جذب صدای پشم شیشه 0.85 است بنابراین استفاده از آن تا 30 دسی بل صدا را کاهش می‌دهد. این در حالی است که با کاهش هر 5 دسی بل، شدت صوت به نصف کاهش می‌یابد.
• از جمله ویژگی‌های پشم شیشه، مقاومت کششی بالای آن است؛ اما مقاومت فشاری و خمشی چندان خوبی از خود نشان نمی‌دهد.. علت این امر به هم پیوستگی الیاف است.
• این عایق با توجه به نوع محصول و کارخانه سازنده آن، وزن مخصوص متفاوتی دارد.

پشم سنگ

این محصول اکثرا از ذوب سنگ‌های طبیعی آذرین مانند سنگ بازالت و تبدیل این مواد مذاب به شکل الیاف ساخته می‌شود. پشم سنگ عایق سبکی است که می‌تواند تا دمای 700 درجه سانتی گراد خاصیت عایق بودن خود را حفظ کند و تا 4 ساعت نیز در برابر شعله مستقیم مقاومت می‌کند. پشم سنگ زمانی که از آب اشباع شود ساختارش تخریب نمی‌شود و پس از خشک شدن ویژگی‌های خود را حفظ می‌کند. پشم سنگ مقاومت مکانیکی قابل ملاحظه‌ای ندارد و می توان آن را با چاقو برید.

پشم سرباره

سرباره محصول فرعی کوره بلند ذوب آهن است. این ماده را به صورت الیاف در می‌آورند و به عنوان عایق حرارتی مورد استفاده قرار می‌دهند. سر الیاف آن کروی شکل است از این رو باعث خراش و تحریکات پوستی کمتری می‌شود و به علت کوچک بودن ذرات آن، عایق الکتریسیته است. پشم سرباره به عنوان عایق صوتی نیز بکار می‌رود. لازم به ذکر است پشم سرباره به طبیعت آسیبی نمی‌رساند.

پرلیت

پرلیت نوعی سنگ آتشفشانی است که در مناطق مرطوب تشکیل می‌شود. دانه‌های پرلیت کروی شکل بوده و حدود 5-2 درصد آب دارند. این ماده با توجه به محل مصرف آن دانه بندی می‌شود. دانه‌هایی که قطر 5-2.5 میلی متر دارند در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از خواص پرلیت به شرح زیر است:

• بسیار سبک است
• ماده‌ای غیر قابل اشتعال است و در دماهای -1000 درجه سانتی گراد خاصیت عایق بودن خود را حفظ می‌کند.
• به علت مجوف بودن شکل ظاهری آن، صوت را جذب می‌کند.
• ماده‌ای غیر آلی است و با اکثر اسیدها وارد واکنش نمی‌شود.
• در برابر پوسیدگی و حمله موریانه‌ها مقاوم است.
• پرلیت به سه صورت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پرلیت خام

دانه‌های پرلیت خام در سرامیک سازی، تهیه سیمان، مواد منفجره، ساخت فیبر شیشه‌ای و … کاربرد دارند.

پرلیت منبسط شده

برای تهیه پرلیت، دانه‌های پرلیت خام را در کوره با دمای 1100-700 درجه سانتی گراد حرارت می‌دهند. پرلیت منبسط شده عبارت است از:

• رنگ سازی
• پلاستیک سازی
• عایق کردن لوله‌ها و کوره‌های با دمای بالا
• جایگزین شن و ماسه در تولید بتن سبک
• پوشاندن دیواره خالی شومینه‌ها
• مصارف باغبانی و…

پرلیت منبسط شده همراه با گچ یا سیمان

دانه‌های پرلیت منبسط شده را با یک ماده چسباننده مانند ملات گچ یا سیمان ترکیب کرده و با آن تخته‌ یا بلوک‌های سبک وزن می‌سازند که در عایق کردن سقف‌، پاگرد طبقات، سازه‌های سبک و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. گاهی یک طرف آنها را با امولسیون قیر می‌پوشانند تا در مقابل رطوبت نیز مقاوم شوند. همچنین می‌توان جهت مقاوم کردن این بلوک‌ها یا تخته‌ها از شبکه‌های فلزی در داخل آنها استفاده کرد.

الیاف کربنی

الیاف کربنی به الیافی گفته می‌شود که حداقل 90 درصد کربن دارند و از حرارت دادن الیاف آلی نظیر الیاف سلولزی (ریون، پنبه و …) ، الیاف پلی اکریلونیتریل و نوع ویژه‌ای از الیاف فنولیک به دست می‌آیند. الیاف کربنی بسیار ترد هستند. این الیاف در صنایع مختلف نظیر الکترونیک، هواپیماسازی، پزشکی و … کاربرد دارند. در صنعت ساختمان، الیاف کربنی به عنوان عایق حرارتی، تقویت کننده بتن، استفاده در رمپ‌ها برای جلوگیری از ریزش خاک و … کاربرد دارد.

الیاف سرامیکی نسوز

الیاف سرامیکی نسوز الیافی غیر آلی هستند که از اکسیدهای فلزی یا رس ساخته می‌شوند. از این الیاف جهت عایق کردن بخش‌های مختلف ساختمان خصوصا تاسیسات استفاده می‌کنند.

فویل آلومینیوم

ورق نازک آلومینیوم برخلاف هدایت الکتریکی زیاد، مقاومت خوبی در برابر حرارت دارد. از این ورق بیشتر در ساخت ساندویچ پانل‌ها یا به عنوان روکش مصالح و عایق‌های دیگر استفاده می‌کنند.

عایق‌ های سیلیکات

این نوع عایق‌ها از مواد معدنی و الیاف سرامیکی همراه با ذرات سیلیکا و اکسید فلزات قلیایی (نظیر کلسیم، منیزیم و آلومینیوم) که در دماهای بالا به هم دوخته می‌شوند، تولید می‌گردند. عایق‌های سیلیکاتی به صورت پتویی و یا به شکل آجرهای یکپارچه ساخته می‌شوند. این مواد در برابر شوک‌های حرارتی مقاومند، تحمل دماهای بالا را دارند و غیر قابل اشتعال هستند. نقطه ضعف این عایق‌ها خاصیت جذب رطوبت آنهاست.

مگنزیا

مگنزیا ماده عایقی است که عمدتا از کربنات منیزیم ساخته می‌شود و از الیاف ویژه‌ای به عنوان مسلح کننده در آن استفاده می‌کنند.

عایق ایزوهم

عایق حرارتی ایزوهم نیز از الیاف پلی استر خاص دو رو سوزنی تولید شده و جهت کاهش انتقال حرارت از محیطی به محیط دیگر به میزان 40 درصد با ضریب حرارتی 0.037 W/mk قابل اجرا می‌شد.

مصرف این محصول می‌توان در صنعت ساختمان، کارخانه‌های صنعتی، صنعت خودروسازی، صنایع پتروشیمی، سردخانه‌ها، سالن‌های ورزشی، لوله‌های آمونیاک و موتورخانه‌ها دید.

در ادامه کلیپ آموزش نصب عایق‌های ایزوهم را می‌بینیم:

عایق های حرارتی بر پایه مواد طبیعی (گیاهی – حیوانی)

برخی از عایق‌های حرارتی با استفاده از مواد طبیعی ساخته می‌شوند که به چند مورد از آنها اشاره خواهد شد:

پشم چوب

پشم چوب الیاف و تراشه‌های بلند چوب است. این ماده را به عنوان عایق حرارتی به دو صورت مورد استفاده قرار می‌دهند.

دال پشم چوب: عایق صلبی است از پشم چوب فله‌ای که با یک چسباننده معدنی به هم وصل گردیده و تا ضخامت نهایی فشرده می‌گردد.

تخته نرم الیاف چوب: فراورده عایق کاری که از الیاف چوب با افزودن یک ماده چسباننده یا بدون آن ساخته می‌شود و به وسیله حرارت یا بدون آن متراکم می‌گردد.

چوب پنبه

ماده‌ای است که از ساقه درخت چوب پنبه که لایه محافظ آن را تشکیل می‌دهد گرفته می‌شود. دانه‌های چوب پنبه را منبسط کرده و تحت فشار و حرارت به یکدیگر متصل می‌کنند تا به صورت تخته درآید.

عایق سلولزی

عایق الیافی که از کاغذ یا چوب به همراه چسباننده‌ها، کندسوز، کننده‌ها و سایر افزودنی‌ها ساخته می‌شود.

عایق دیاتومه ای

عایق دیاتومه‌ای ماده‌ای است که عمدتا از بقایای دیاتومه‌ها (ذرات سیلیسی با اندازه میکروسکوپی) تشکیل شده است و به شکل پودر یا دانه در دسترس است. بعضا آن را پخته و به صورت آجر نیز در می‌آورند.

عایق های حرارتی بر پایه مواد شیمیایی

این عایق‌ها انواع پلاستیک‌ها را شامل می‌شوند که از جمله آنها می‌توان به فوم‌های پلی استایرن، پلی اتیلن، پلی یورتان، فنولیک، پلی وینیل کلراید اشاره کرد.

عایق های حرارتی چند لایه و عایق های مرکب

عایق چند لایه: ترکیبی از دو یا چند لایه از یک ماده عایق است که ضخامت لایه‌های منفرد آن ممکن است با هم متفاوت باشد.

عایق مرکب: ترکیبی از لایه‌هایی که حداقل از دو ماده عایق مختلف باشند. در برخی موارد استفاده از ساختار مرکب و چند لایه در عایق‌ها بسیار موثر تر از کاربرد یک لایه عایق با همان ضخامت است. یکی از کاربردهای مناسب این روش در محل‌هایی است که نیاز به کاهش ضخامت عایق کاری باشد.

عایق های حرارتی سپر تابشی

این عایقها عموما به شکل ورق هستند و ضریب تابش اندکی دارند که به منظور کاهش اثر تابش حرارتی به کار می‌روند. عمده‌ترین این عایق‌ها، عایق‌های منعکس کننده و عایق‌های شیشه پنجره‌ای هستند.

عایق های منعکس کننده

سیستمی متشکل از یک یا چند لایه ماده با ضریب تابش کم که تابش حرارتی را محدود می‌کند. این عایق‌ها معمولا از سطوح فلزی ساخته می‌شوند و چنانچه به طور صحیح طراحی و نصب گردند مانع نفوذ بخار به داخل بنا نیز می‌شوند. بین ورق این عایق‌ها و جداره پشت آنها باید حداقل 2 سانتی‌متر فاصله تعبیه شود. میزان مقاومت عایق‌های منعکس کننده در برابر عبور حرارت به مواردی چون خصوصیات سطحی عایق، فاصله میان آن با جدار پشتی و اختلاف درجه حرارت دو طرف بستگی دارد.

عایق های شیشه پنجره ای

این عایق‌ها پوشش‌های چند لایه‌ای هستند که به وسیله چسب مخصوص به سطح شیشه می‌چسبند. بستر اصلی این عایق‌ها پلی استر است که حاوی ماده جاذب اشعه ماوراء بنفش نیز بوده و تا حدود 99 درصد از ورود این اشعه جلوگیری می‌کند. در لایه بعدی به کمک روش‌های پیشرفته ذرات فلزی سنگین نظیر وانادیم، طلا، آلیاژ نیکل – کروم و … بر روی لایه پلیمری اندود می‌گردد. خاصیت این لایه بازتابش اشعه مادون قرمز است. لایه سوم باعث تقویت استحکام کششی شده و خواصی ضد خش نیز به محصول می‌دهد. مزیت دیگر این پوشش جلوگیری از خطر پاشیدگی شیشه هنگام شکسته شدن آن و یا هنگام زلزله است.

عایق های مصالح ساختمانی

در برخی موارد مصالحی که برای ساخت بنا به کار می‌روند به طوری ساخته می‌شوند که خود عایق حرارتی باشند مانند انواع بتن سبک که عبارتند از:

بتن سبک منبسط

این بتن حاوی درصد حجمی زیادی از سنگ دانه سبک است که هوادار یا کف دار نیز شده است.

بتن سرباره اسفنج شده

در این بتن از سرباره اسفنج شده کوره بلند ذوب آهن به عنوان سنگ دانه استفاده می‌شود.

بتن سلولی

سلولی واژه عمومی برای ماده‌ای است که حاوی تعداد زیادی سلول‌های کوچک هوا باشد. بتن سلولی حدود 0.5 گرم بر سانتی متر مکعب وزن مخصوص دارد و در برابر حرارت تا 400 درجه سانتی گراد مقاومت می‌کند. از این بتن در قسمت‌های خارجی ساختمان و نیز روی تاسیسات و لوله‌ها استفاده می‌شود.

عایق های مدرن (نانو عایق ها)

پدیده نانوتکنولوژی در ارتباط با تغییر خصوصیت مولکولی مواد در جهت ارتقا کیفی آنها است. در واقع با به کارگیری روش‌هایی، فواصل بین مولکول‌ها یا اتم‌های مواد را کاهش داده که با حفظ ویژگی‌های اصلی آنها، خواص جدیدی از جمله سختی، عایق بودن و شفافیت را ایجاد می‌نماید.

عایق‌های حرارتی نانو مواد جدیدی از فناوری نانو هستند که محافظ و عایق حرارتی مناسبی در مقابل هر سه نوع انتقال گرما (هدایت، همرفت و تابش ) هستند. با این ویژگی که می‌توان از آنها به راحتی در ساختمان‌های در دست بهره برداری نیز استفاده نمود و هیچ گونه تغییر ظاهری در ترکیب ساختمان ایجاد نمی‌کنند.

این عایق‌ها دارای کمترین میزان انتقال حرارت در میان تمام عایق‌های موجود بوده و به علت مایع بودن، قابلیت اجرا بر روی تمامی سطوح به وسیله هر نوع ابزار رنگ آمیزی (قلم مو، غلتک ، اسپری و …) را دارند. دیگر خواص نانو عایق‌ها عبارتست از:

• ضخامت بسیار کم (برخلاف عایق‌های دیگر)
• جلوگیری از خوردگی سطح زیر عایق
• امکان مشاهده سطح زیر عایق جهت بررسی بصری آن (به علت رنگ نیمه شفاف این عایق‌ها)
• مقاوم در برابر آتش (تحمل دمای بالا تا مرز 400 درجه سانتی گراد)
• مقاوم در برابر رطوبت و انواع قارچ‌ها و کپک‌ها
• قابل رنگ آمیزی
• قابل شستشو با آب و صابون
• غیر سمی بر پایه آب

نکات حائز اهمیت در عایق کاری حرارتی ساختمان

اولین اقدام برای عایق کاری حرارتی ساختمان، انتخاب عایق حرارتی مناسب و سازگار با شرایط محل مورد استفاده است. هنگام انتخاب عایق، علاوه بر توجه به خواص حرارتی آن چند نکته مهم زیر را نیز باید مورد نظر قرار داد:

• در مکان‌هایی که امکان آتش سوزی وجود دارد استفاده از مصالح قابل احتراق مجاز نیست. در صورت لزوم استفاده از این مصالح باید آنها را به مواد ضد آتش آغشته کرد. باید یادآورد شد که گونه بندی واکنش در برابر آتش از دو جنبه حائز توجه است.
• مشارکت در آتش سوزی: بعضی از مصالح از جمله فوم پلی استایرن به شدت در گسترش دامنه آتش مشارکت نموده و فرایند آن را سرعت می‌بخشند.
• مقاومت در برابر گسترش حریق: این جنبه از گونه بندی عملکرد مصالح تعیین کننده توانایی یک عنصر ساختمانی در شرایط حریق و ممانعت از سرایت آن به فضاهای هم جوار است.
• لازم است که از عایق‌هایی در ساختمان استفاده شود که علاوه بر عدم مشارکت در آتش سوزی و حفظ مقاومت ایستایی ساختمان از سرایت شعله به بخش‌های دیگر و ایجاد خسارت بیشتر جلوگیری به عمل آورند.
• هنگام انتخاب عایق، علاوه توجه به اثر آتش بر آن، باید اثر آب و رطوبت بر عایق رطوبتی و حرارتی نیز مورد توجه قرار گیرد. زیرا ضریب هدایت حرارت در محیط مرطوب 25 برابر محیط خشک است.

پس از انتخاب یک عایق مناسب، نوبت به نصب آن می‌رسد. عایق حرارتی می‌تواند از داخل، خارج و یا به صورت لایه‌ای در میان عناصر ساختمانی اجرا شود. عایق‌کاری با این روش مزیت‌های زیر را به همراه دارد:

• عایق کاری از خارج، اینرسی حرارتی ساختمان را به حداکثر می‌رساند
• سبب می‌گردد که نوسان‌های دمای داخل ساختمان کاهش یابد
• باعث می‌شودتنظیم دما به سادگی انجام پذیرد.
• این روش برای ساختمان‌های با استفاده مداوم (مسکونی و…) بسیار مناسب است.
• عایق کاری از داخل اغلب برای ساختمان‌های با استفاده منقطع (اداری و …) توصیه می‌شود.

عایق‌ها در صورتی درست عمل می‌کنند که به طور صحیح نصب شده باشند. رعایت موارد زیر کمک می‌کند که بهترین کارایی از عایق‌های نصب شده گرفته شود:

1. عایق‌ها هرگز نباید فشرده شوند!
2. عایق باید پس از نصب همان ضخامت اولیه خود را داشته باشد در غیر این صورت مقاومت حرارتی آن کاهش می‌یابد.
3. در برخی از عایق‌های آزاد مقدار مقاومت حرارتی متناسب با تراکم عایق است نه ضخامت آن.
4. مقاومت حرارتی این عایق‌ها ممکن است پس از مدتی تا 20 درصد کاهش یابد. لذا باید از نصب کننده عایق تضمین گرفت.
5. عایق کاری باید به طور کامل روی تمام سطح انجام شود. چراکه اگر تنها 5 درصد از سطح خالی بماند ممکن است تا 50 درصد از کارایی عایق کاسته شود.
6. در صورتی که از لایه‌های ضد رطوبت برای عایق حرارتی استفاده می‌شود باید توجه داشت که پیوستگی عایق و قشر ضد رطوبت آن حفظ شود.
7. از عایق‌های آزاد در سقف‌هایی که شیب زیادی دارند استفاده نمی‌شود.
8. عایق‌های انباشتی یا پر کردنی معمولا برای سقف‌ها مناسبند. هنگام استفاده از این عایق‌ها باید حتی الامکان سطح صاف و ضخامت یکنواختی از آن‌ها به وجود آید.
9. چنانچه عایق‌های تخته‌ای یا ورقه‌ای در دو یا چند لایه اجرا شوند جهت قرار گرفتن عایق در هر لایه باید عمود بر لایه زیرین باشد.
10. روی سطوح پلی استایرن نباید از رنگ‌های روغنی استفاده کرد زیرا خطر آتش سوزی را افزایش می‌دهند.
11. اطراف کابل‌های برق و لوازم الکتریکی را نباید عایق کرد.
12. نباید در فاصله کمتر از 9 سانتی متر فن‌های خروجی عایق نصب کرد.
13. در فاصله کمتر از 2.5 سانتی متر از حباب‌های لامپ و سرپیچ آنها عایق نصب نشود.
14. مصالح نصب عایق‌ها ترجیحا غیر فلزی انتخاب گردند تا موجب افزایش ضریب انتقال حرارت نشوند. در صورت لزوم استفاده از آنها حتما باید پوشش مناسب داشته باشند.

سوالات شما