مبحث ۵ — مصالح و فرآورده‌های ساختمانی
درسنامه — عایق‌های حرارتی
خلاصه‌یِ بندهایِ ۵-۱۳، مستقیماً از متنِ رسمیِ مبحث.
تعریف و آستانه‌یِ عددیِ عایق‌بودن (۵-۱۳-۱)
•عایق‌هایِ حرارتی، مواد و مصالحی هستند که برایِ کاهشِ انتقالِ حرارت به کار می‌روند؛ میزانِ عایق‌بودن به ترکیبِ شیمیایی یا ساختارِ فیزیکی‌شان بستگی دارد.
•معیارِ عددیِ عایقِ حرارتی: مقاومتِ حرارتیِ بیش از ۰٫۵ مترمربع کلوین بر وات، و ضریبِ هدایتِ حرارتیِ کمتر از ۰٫۰۶۵ وات بر متر کلوین.
پشمِ معدنی و پلاستیک‌هایِ سلولی (۵-۱۳-۲-۱ و ۲)
•پشمِ معدنی: فرآورده‌ای پشم‌گونه از سنگ، سرباره یا شیشه‌یِ مذاب؛ سه نوع: پشمِ شیشه (از شیشه‌یِ مذاب)، پشمِ سنگ (عمدتاً از سنگ‌هایِ آذرینِ مذاب) و پشمِ سرباره (از سرباره‌یِ کوره‌یِ بلندِ ذوب‌آهن).
•پلاستیک‌هایِ سلولی: چگالیِ فرآورده به‌واسطه‌یِ حفره‌هایِ کوچکِ متعدد (سلول) کاهش یافته است. انواع: پلی‌استایرنِ منبسط (EPS، قالب‌گیریِ دانه‌هایِ قابلِ‌انبساط، سلولِ بسته و پر از هوا)، فومِ پلی‌استایرنِ اکسترودشده (XPS، سلولِ بسته)، فومِ پلی‌یورتان (نیمه‌صلب یا صلب)، فومِ الاستومریِ قابلِ‌انعطاف (از لاستیکِ طبیعی/مصنوعی).
سایرِ خانواده‌هایِ عایقِ حرارتی (۵-۱۳-۲-۳ تا ۱۳)
•رسِ منبسط: از کانی‌هایِ رسیِ منبسط‌شده با حرارت. پرلیتِ منبسط: از سنگِ طبیعیِ آتشفشانی که با حرارت منبسط و سلولی می‌شود؛ تخته‌پرلیتِ منبسط، تخته‌یِ صلبِ آن با الیافِ مسلح‌کننده و چسباننده است.
•ورمیکولیتِ ورقه‌ای (متورق): از انبساط و ورقه‌ای‌کردنِ میکایِ طبیعی با حرارت. عایقِ سلولزی: عایقِ الیافیِ چوب/کاغذ با چسباننده و کندسوزکننده.
•فومِ فنلی: فومِ سلولیِ صلب از پلیمریزاسیونِ فنل با آلدهید. شیشه‌یِ سلولی: مصالحِ صلب از شیشه‌یِ منبسط با سلولِ بسته. تخته‌یِ چوب‌پنبه‌یِ منبسط: از چوب‌پنبه‌یِ دانه‌ای، چسبیده منحصراً با چسبِ طبیعیِ خودِ سلول تحتِ فشار و حرارت.
•فرآورده‌هایِ الیافِ چوب: از الیافِ چوب با/بدونِ چسباننده. دال و تخته‌یِ پشمِ چوب: از پشمِ چوبِ فله‌ای با چسباننده‌یِ معدنی تحتِ فشار. سیلیکاتِ کلسیم: فرآورده‌یِ سیلیکاتِ کلسیمِ هیدراته، معمولاً با الیاف تقویت‌شده.
الزاماتِ کیفیِ عددیِ کلیدی (۵-۱۳-۳-۱-۱ س تا ط)
•فرآورده‌هایِ عایقِ حرارتیِ ساختمانی (به‌جز پشمِ معدنی) باید حداقل مقاومتِ حرارتیِ ۰٫۵ مترمربع کلوین بر وات و ضریبِ هدایتِ حرارتیِ کمتر از ۰٫۰۶۵ وات بر متر کلوین (در ۱۰ درجه) داشته باشند؛ پشم‌هایِ معدنی باید حداقل مقاومتِ حرارتیِ ۱ مترمربع کلوین بر وات داشته باشند.
•در معرضِ رطوبتِ نسبیِ بالا (نزدیکِ ۱۰۰٪، مانندِ بام‌هایِ وارونه)، جذبِ آبِ کوتاه‌مدت (۲۴ ساعته) و درازمدت (۲۸ روزه) باید در حدِ مجازِ استانداردِ فرآورده باشد.
•در کاربردِ کف/بام، بارهایِ واردشده باید محاسبه و ردهِ مقاومتِ فشاری متناسب انتخاب شود؛ مقاومتِ کششیِ موازیِ عایقِ الیافِ معدنی باید حداقل دو برابرِ وزنِ کلِ فرآورده را تحمل کند.
•طراح باید نفوذپذیریِ بخارِ آبِ جدار را (طبقِ راهنمایِ مبحثِ ۱۹) ارزیابی و در صورتِ خطرِ میعان، لایه‌یِ بخاربند پیش‌بینی کند؛ نفوذِ باران/میعان می‌تواند مقاومتِ حرارتی را به‌شدت کاهش دهد.
سامانه‌یِ اتیکس (ETICS) و ایمنیِ آتشِ فومِ پلیمری (۵-۱۳-۳-۱-۱ ف و ق)
•سامانه‌یِ نمایِ مرکبِ عایقِ حرارتیِ بیرونی بر پایه‌یِ پلی‌استایرنِ منبسط (ETICS)، برایِ سطوحِ بیرونیِ دیوار به کار می‌رود؛ اجزا: چسبِ ویژه، اتصالاتِ مکانیکی، مصالحِ عایق‌کاری، تقویت‌کننده‌هایِ داخلی (شبکه‌یِ فلزی/الیافِ شیشه) و مصالحِ نمایِ سامانه؛ طبقِ استانداردِ ۱۱۰۵۶.
•فرآورده‌هایِ فومِ پلیمریِ ساختمانی باید از نظرِ واکنش در برابرِ آتش کندسوز باشند و با لایه‌ای از مصالحِ بنایی مانندِ تخته‌گچی به ضخامتِ حداقل ۱۲٫۵ میلی‌متر پوشانده شوند؛ رعایتِ مبحثِ سوم الزامی است.
ایمنی، بهداشت و ملاحظاتِ زیست‌محیطی (۵-۱۳-۴)
•پشمِ معدنی ممکن است حساسیتِ پوستی/خارش ایجاد کند (توصیه به دستکش)؛ غیرقابلِ‌اشتعال است (مگر روکشِ کاغذی‌اش)؛ آژانسِ بین‌المللیِ مطالعاتِ سرطان، پشمِ شیشه/سنگ/سرباره را غیرسرطان‌زا برایِ انسان طبقه‌بندی کرده است.
•الیافِ آزبستی (سیلیکات‌هایِ طبیعیِ بلوری به شکلِ رشته) به‌دلیلِ خطرِ سلامتی، نباید در ساختِ فرآورده‌هایِ عایقِ حرارتی استفاده شود.
•مشکلاتِ عایق‌هایِ پلیمریِ فومی: قابلیتِ اشتعال، زباله‌سازی و تجزیه‌نشدنِ باطله در طبیعت؛ فومِ برخی پلی‌یورتان‌ها به‌سببِ استفاده از CFC (کلروفلوئوروکربن) موجبِ تخریبِ لایه‌یِ ازون می‌شود.
•برخی پلیمرها (پلی‌یورتان، پلی‌ایزوسیانورات) هنگامِ آتش‌سوزی یا حرارتِ بالا تجزیه و گازِ سمی متصاعد می‌کنند؛ باید از استنشاقِ دودِ سوختنِ آن‌ها خودداری شود و رفتارِ آتشِ آن‌ها پیش از کاربرد بررسی شود.
سازگاری و بسته‌بندی/حمل/نگهداری (۵-۱۳-۵ و ۵-۱۳-۶)
•پلی‌استایرنِ منبسط و سایرِ فوم‌هایِ پلیمری نباید با موادی تماس داشته باشند که با آن‌ها واکنش نشان می‌دهند و سببِ انحلال/تورم می‌شوند (مانندِ برخی چسباننده‌هایِ پایه‌یِ حلال و محافظِ چوب).
•رطوبتِ جذب‌شده اثرِ قابلِ‌ملاحظه‌ای بر ضریبِ هدایتِ حرارتی دارد؛ حملِ عایق باید با تمهیداتِ ضدِرطوبت (بسته‌بندیِ پلاستیکی) انجام شود؛ عایق‌هایِ حساس به نور/رطوبت/حرارت باید با ورقه‌هایِ پلاستیکیِ مات بسته‌بندی شوند.
•بلوک‌هایِ فومِ پلیمری باید دور از موادِ قابلِ‌اشتعال نگهداری شوند؛ توصیه می‌شود حجمِ انبارشده از ۶۰ مترمکعب بیشتر نباشد؛ برایِ مقادیرِ بیش از ۲۰ مترمکعب، بلوک‌ها باید به بخش‌هایِ حداکثر ۶۰ مترمکعبی تقسیم شوند با حداقل ۲۰ متر فاصله بینِ هر دو بخش؛ استعمالِ دخانیات در مجاورتِ انبار ممنوع و نصبِ تابلویِ هشدار الزامی است.
جدولِ مرورِ سریع
حداقلِ مقاومتِ حرارتیِ عایق (به‌جز پشمِ معدنی)۰٫۵ مترمربع کلوین بر وات
حداکثرِ ضریبِ هدایتِ حرارتیِ عایقکمتر از ۰٫۰۶۵ وات بر متر کلوین (در ۱۰ درجه)
حداقلِ مقاومتِ حرارتیِ پشمِ معدنی۱ مترمربع کلوین بر وات
سه نوعِ پشمِ معدنیپشمِ شیشه، پشمِ سنگ، پشمِ سرباره
حداقلِ ضخامتِ پوششِ تخته‌گچیِ رویِ فومِ پلیمری۱۲٫۵ میلی‌متر
نامِ سامانه‌یِ نمایِ مرکبِ عایقِ بیرونیِ EPSETICS (استانداردِ ۱۱۰۵۶)
طبقه‌بندیِ سرطان‌زاییِ پشمِ شیشه/سنگ/سربارهغیرسرطان‌زا (طبقِ آژانسِ بین‌المللیِ مطالعاتِ سرطان)
مواد ممنوعه در تولیدِ عایقِ حرارتیالیافِ آزبست
عاملِ تخریبِ ازون در فومِ برخی پلی‌یورتان‌هااستفاده از CFC (کلروفلوئوروکربن)
حداکثرِ حجمِ توصیه‌شده‌یِ انبارِ بلوکِ فومِ پلیمری۶۰ مترمکعب (با فاصله‌یِ ۲۰ متری بینِ بخش‌ها اگر بیش از این باشد)
برو به آزمونِ همین فصل