جزئیات اجرایی (دیتیل) نصب عایق حرارتی (2 نوع : پشم سنگ یا پشم شیشه) در ساختمان
مقدمه
ضرورت استفاده از عایق حرارتی
به همراه پیشرفت تکنولوژی و پیدایش مصالح ساختمانی جدید که نسبت به ضخامت خود از مصالح قدیمی، مقاومت بیشتری دارند، ضخامت جدار خارجی ساختمان یعنی دیوارها و سقف به حداقل کاهش پیدا کرده اند و به دنبال این کاهش، مقاومت ساختمان در مقابل گریز حرارت کمتر شده است. در کشورهای صنعتی که تولید انرژی و گرما گرانتر تمام می شود با تعبیه عایق حرارتی جلو گریز گرما را تا حدود زیادی گرفته اند ولی در کشور ما به دلیل ارزانی سوخت و وجود منابع سرشار نفت و گاز متاسفانه مساله عایق کاری حرارتی از نظر دور مانده است.
به طور مثال ضریب کل انتقال گرما در یک دیوار آجری به ضخامت 22 سانتیمتر با نمای خارجی آجری و اندود داخلی از نوع گچی با آستر گچ و خاک حدود 2 وات بر متر مربع بر درجه سلیسیوس میباشد. به عبارت دیگر هر متر مربع از این دیوار به ازای هر درجه اختلاف دمای هوا در دو طرف ، سبب انتقال انرژی به اندازه 2 وات می شود، این در حالی است که بر اساس ضوابط و مقررات ملی ساختمانی ایران ضریب انتقال حرارت مجاز برای دیوارهای خارجی 0/7 وات بر متر مربع بر درجه سانتیگراد می باشد. به این ترتیب ملاحظه می شود که اتلاف انرژی دیوار مذکور حدود 3 برابر میزان مجاز است و مصرف سوخت نیز به همین ترتیب افزایش می یابد. در مورد سقف ها نیز وضع چنین است.
در حال حاضر اکثر ساختمان های نوساز در بسیاری از شهرها و حتی برخی از روستاهای ایران به علت تقلید ناقص و کورکورانه از معماری و تکنولوژی غرب دارای جدار نازک و پنجره های بزرگی می باشند و در نتیجه تبادل حرارتی بسیار زیادی با محیط خارج خود دارند. بهترین راه چاره برای رفع این نقص، عایق کاری حرارتی است که نتایج آن صرفه جویی در سوخت در فصل زمستان و کاهش نیروی برق مصرفی در تابستان، سالم سازی محیط زیست، کاهش سرمایه گذاری در تاسیسات تهویه و گرمایش و سرمایش و بالاخره جلوگیری از تعریق بخار آب(میعان) در سطح داخلی ساختمان ها به خصوص در نواحی شمالی و جنوبی ایران که درصد رطوبت نسبی هوا زیاد است میباشد.
میزان صرفه جویی در سوخت و نیروی برق و کاهش آلودگی محیط و کاهش سرمایه گذاری در تاسیسات ساختمان بستگی به شرایط اقلیمی و میزان عایق بودن ساختمان دارد.
در کشورهای صنعتی با اعمال روش های نو در عایق کاری حرارتی ساختمان به نتایج شگفت انگیزی رسیده اند. به طور مثال می توان احداث خانه هایی با تکنیک سوپر عایق در کانادا را نام برد که علیرغم اینکه دمای محیط در برخی اوقات 32- درجه سلسیوس تنزل پیدا می کند، برای گرم کردن ساختمان ها مقدار انرژی و سوخت مصرفی از یک سوم آنچه که در نواحی معتدل کشور ما مصرف می شود باز هم کمتر است.
بررسی اتلاف انرژی در ساختار پوسته های ساختمان های متداول
برای ارزیابی دقیق ضریب انتقال حرارت یک ساختار کافی است لایه ای از عایق حرارتی به ضخامت یک سانتیمتر به آن اضافه نمود و درصد تقلیل انتقال حرارت را به دست آورد. در شکل 8-1 تاثیر ضخامت های مختلف ورق های یونولیت در کاهش ضریب انتقال یک دیوار اجری 22 سانتیمتری نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می شود افزودن یک لایه یک سانتیمتری از این نوع عایق ، ضریب انتقال حرارت دیوار یاد شده را از 2/08 به1/29 یعنی به میزان 36 درصد کاهش می دهد. بنابراین، یک دیوار آجری 22 سانتیمتری معمولی مقاومت مناسبی در برابر انتقال حرارت نداشته و افزودن یک لایه عایق حرارتی به آن کمک زیادی به صرفه جوئی در مصرف سوخت خواهد نمود. شایان ذکر است که عایق پشم شیشه مقاومت حرارتی بیشتری به نسبت عایق پلی استایرن داشته و بنابراین در صرفه جوئی مصرف سوخت تاثیر بیشتری خواهد داشت.
در شکل 1-2 میزان تقریبی صرفه جوئی در مصرف سوخت ، که ناشی از افزودن لایه های مختلف عایق حرارتی به مصالح همان دیوار است را نشان میدهد . نمودار مذکور نشان میدهد که استفاده از یک لایه یک سانتیمتری از عایق حرارتی باعث 36 درصد و استفاده از یک لایه 5 سانتیمتری عایق حرارتی باعث 75 درصد صرفه جوئی در میزان سوخت خواهد شد . البته نوع عایق حرارتی در میزان دقیق این مقادیر تاثیر گذار است . در بخش محاسبات اقتصادی به تاثیر هر 5 میلیمتر افزایش انواع عایق های پشم شیشه در جداره و در جزئیات اجرائی مختلف پرداخته شده است .
بررسی ساختارهای پوسته ای ساختمان های متداول در رابطه با تامین آسایش
همانطور که می دانیم متوسط دمای تشعشعی، که ناشی از دمای سطح پیرامون انسان است ، یکی از عوامل بسیار مهم در تامین آسایش حرارتی انسان به شمار می رود . در زمستان بهترین شرائط هنگامی ایجاد می شود که متوسط دمای تشعشعی حدود 2 درجه سانتیگراد بیشتر از دمای محیط باشد . همچنین در صورتی که انتشار حرارت از بدن به سطوح اطراف یکنواخت باشد ، متوسط دمای تشعشعی می تواند تا 2 درجه پایین تر از دمای هوای داخلی نیز باشد . چنانچه اختلاف دمای محیط و متوسط دمای تشعشعی بیش از 2 درجه سانتیگراد باشد لازم است برای ایجاد اسایش در آن محیط ، دمای هوا را در مقابل هر 0/8 درجه سانتیگراد اختلاف بیشتر ، به اندازه یک درجه سانتیگراد گرم نمود . در مواقع گرم عکس این مطلب صادق است . لازم به یادآوری است که حداکثر اختلاف قابل قبول بین دمای هوای محیط و متوسط دمای تشعشعی ، 5 درجه سانتیگراد است . به عبارت دیگر ، درصورتی که اختلاف دمای هوا و متوسط دمای تشعشعی در یک محیط بیشتر از 5 درجه سانتیگراد باشد ، برقراری آسایش حرارتی در آن محیط بعید به نظر می رسد . این موضوع خصوصاً در شرائطی که دمای سطوح در برگیرنده محیط از اختلاف فاحشی برخوردار باشد ، یعنی تابش بدن با سطوح مختلف یکنواخت باشد ، اهمیت بیشتری دارد . در بررسی کیفیت مصالح ساختمانی جدارهای خارجی ساختمان ، موارد یاد شده فوق به عنوان معیار ارزیابی در نظر گرفته شده اند . در بررسی ، ضریب انتقال و دمای سطح داخلی دیوارها ، بامها و کف های متداول در ایران با فرض 30 درجه سانتیگراد اختلاف دمای هوای داخل و خارج ساختمان ( دمای هوای خارجی 10- درجه سانتیگراد و دمای داخلی 20 درجه سانتیگراد ) محاسبه شده اند. نتایج این محاسبات در جدول 1-1 آورده شده اند.
افزون براین ، سطوح سرد داخلی شرائط مناسبی برای میعان بخار آب موجود در هوا به وجود می آورند . در صورتیکه دمای هوای محیطی 20 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی آن 70 درصد باشد ، نقطه شبنم آن 14 درجه سانتیگراد است . بنابراین ، چنین هوائی در اثر تماس با سطوحی که دمایی پایین تر از 14 درجه سانتیگراد دارند ، به حد اشباع رسیده و میعان ایجاد خواهد شد . رطوبت ایجاد شده در دیوار شرائط مناسبی جهت رشد قارچ ها به وجود می آورد و بوی نامطبوعی ایجاد می نماید که به طور کلی بهداشت محیط را به مخاطره می اندازد . چنانچه در جدول مشخص است دمای سطح داخلی متداول ترین ساختارهای جدارهای خارجی ساختمان کمتر از حد قابل قبول ( حداکثر 5 درجه سانتیگراد کمتر از دمای هوای داخلی ) است . بنابراین ، در فضاهای محصور با چنین ساختارهایی احتمال بروز اشکالات یاد شده وجود خواهد داشت .
| صرفه جوئی % | 80 | 74 | 70 | 83 | 76 | 72 | 72 | 76 | 73 | 73 | 77 | 74 | 76 | |
| با 50 mm عایق حرارتی پلی استایرن 037/0 = λ | دمای سطح داخلی c° | 1/18 | 2/18 | 3/18 | 18 | 2/18 | 3/18 | 3/18 | 2/18 | 3/18 | 3/18 | 2/18 | 2/18 | 2/18 |
| ضریب انتقال حرارتی w/ m²c° | 54/0 | 53/0 | 51/0 | 60/0 | 55/0 | 52/0 | 52/0 | 54/0 | 53/0 | 53/0 | 55/0 | 53/0 | 54/0 | |
| مقاومت حرارتی m²c°/w | 72/1 | 78/1 | 98/1 | 68/1 | 82/1 | 93/1 | 93/1 | 84/1 | 9/1 | 89/1 | 81/1 | 88/1 | 84/1 | |
| بدون عایق | دمای سطح داخلی c° | 10 | 1/13 | 4/14 | 6/8 | 3/12 | 9/13 | 9/13 | 7/12 | 5/13 | 4/13 | 1/12 | 3/13 | 7/12 |
| ضریب انتقال حارتی w/ m²c° | 03/3 | 08/2 | 69/1 | 45/3 | 33/2 | 85/1 | 85/1 | 22/2 | 96/1 | 0/2 | 38/2 | 04/2 | 22/2 | |
| مقاومت حرارتی m²c°/w | 33/0 | 48/0 | 59/0 | 29/0 | 43/0 | 54/0 | 54/0 | 45/0 | 51/0 | 50/0 | 42/0 | 49/0 | 45/0 | |
| ضخامت mm | 135 | 245 | 355 | 160 | 250 | 335 | 260 | 285 | 345 | 395 | 200 | 200 | 335 | |
| ساختمان های متداول | 110 | 220 | 330 | پانل | بلوک | بلوک وآجر | آجری | پانل توپر | پانل مجوف | تیرچه بلوک | بتن | اجر | بلوک | |
| آجری | بتن | بتنی | ||||||||||||
| دیوار | سقف | کف روی پیلوتی | ||||||||||||
همان طور که در جدول مشاهده می شود با افزودن یک لایه 5 سانتیمتری عایق حرارتی به این ساختارها دمای سطح داخلی آنها به حد مطلوبی خواهد رسید و بدین ترتیب احتمال بروز اشکالات یاد شده از بین خواهد رفت . به طور مثال ، با افزودن چنین لایه ای به دیوار آجری 22 سانتیمتری مورد بحث ، دمای سطح داخلی آن به 18 درجه سانتیگراد افزایش خواهد یافت که چنین دمایی کاملاً مناسب است . چنان چه می دانیم شرائط نا مطلوب حاصل از اختلاف دمای تشعشعی سطوح را نمی توان تنها با بالا بردن دمای هوای محیط اصلاح نمود ، بنابراین به کاربردن عایق های حرارتی ، در اصلاح چنین شرائطی اجتناب ناپذیر خواهد بود .
در مناطق سردسیر که استفاده از ظرفیت حرارتی جداره راهی برای تعدیل شرائط داخلی است استفاده از عایق در سطح خارجی جدارهای سنگین از اتلاف حرارت ذخیره شده در مصالح جلوگیری به عمل آورده و در نتیجه باعث بهبود ویژگی حرارتی جدار خواهد شد . در مناطق گرم و خشک استفاده از عایق حرارتی به تنهائی کافی نبوده و به کاربردن مصالح سنگین در ایجاد شرائط حرارتی پایدار ، ضروری است . از آنجا که هنوز در بسیاری از شهر های کوچک در ایران ، اغلب ساختمان ها با مصالح سنگین بنا می شوند ، بنابراین استفاده از عایق حرارتی در این ساختمان ها باعث خواهد شد که خاصیت ظرفیت حرارتی مصالح آنها مفیدتر واقع شود .
جزئیات اجرایی عایق حرارتی
- دیوار خارجی با حالت اجرای عایق حرارتی با استفاده از گلمیخ: در این حالت اجرای عایق از خارج دیوار و بوسیله گل میخ مهار می گردد.
- دیوار خارجی با حالت اجرای عایق حرارتی با استفاده از گلمیخ: اجرای عایق از داخل بوسیله گل میخ روی دیوار مهار می گردد.
- دیوار خارجی با حالت اجرای عایق با استفاده از استاد و رانر فولادی: در این حالت اجرای عایق از خارج، بوسیله مهار با استاد و رانر فولادی انجام می گیرد.
- دیوار خارجی با حالت اجرای عایق حرارتی با استفاده از استاد و رانر فولادی: اجرای عایق از داخل، بوسیله مهار آن با استاد و رانر فولادی انجام می شود.
- دیوار خارجی با حالت اجرای عایق حرارتی با استفاده از استاد و رانر چوبی: اجرای عایق از خارج، بوسیله مهار با استاد و رانر چوبی انجام می گیرد.
- دیوار خارجی با حالت اجرای عایق حرارتی با استفاده از استاد و رانر چوبی: اجرای عایق از داخل، بوسیله مهار آن با استاد و رانر چوبی انجام می شود.
- دیوار خارجی دولایه: اجرای عایق حرارتی بین دو دیوار انجام می شود. ابتدا دیوار خارجی اول را اجرا می کنیم ، سپس عایق و بعد دیوار دوم اجرا می شود.
- بام تخت گرم: اجرای عایق حرارتی از خارج از بام انجام می گیرد و حالت بام تخت گرم گفته می شود.
- بام تخت سرد: اجرای عایق حرارتی از داخل و از زیر سقف صورت می گیرد و به آن بام تخت سرد گفته می شود.
- بام شیب دار گرم: اجرای عایق حرارتی از خارج از بام شیبدار انجام می گیرد و حالت بام شیب دار گرم گفته می شود.
- بام شیب دار سرد: اجرای عایق حرارتی از داخل و از زیر سقف صورت می گیرد و به آن بام شیب دار سرد گفته می شود.
- کف بین طبقات و پارکینگ: اجرای عایق زیر سازه، در واقع زیر سقف پارکینگ صورت می گیرد.
- کف بین طبقات و پارکینگ: روش کف شناور، در این حالت اجرای عایق از بالای سقف و در واقع کف واحدها انجام می شود.
- کف در طبقه همکف: روش کف شناور
