دانلود مقاله عایق های حرارتی

بخشی از مقاله

عايق هاي حرارتي
فهرست:
عايقکاري حرارتي تا 50 درصد هزينه سوخت خانه ها را کاهش مي دهد.
روش هاي پيشنهادي براي بهينه سازي مصرف سوخت در ساختمان
عايق‌كاري حرارتي در ساختمانها و نقش مؤثر آن بر كاهش مصرف سوخت

عايق‌هاي حرارتي
مباني تعيين حداقل ميزان عايق حرارتي
عوامل مؤثر در تعيين بهينه عايق حرارتي
شيشه هاي پخش نور عايق هاي حرارتي ساختمان ها
انواع شيشه ها از لحاظ كاربرد در ساختمان
شيشه هاي دو جداره نوعي عايق حرارتي
منابع

عايقکاري حرارتي تا 50 درصد هزينه سوخت خانه ها را کاهش مي دهد.
کاربرد عايق حرارتي در پوسته ساختمان شامل ديوارهاي خارجي، سقف و کف ها، مصرف سوخت خانه ها را تا 50 درصد کاهش مي دهد. به گزارش روابط عمومي سازمان بهينه سازي مصرف سوخت، ساختمان ها به واسطه نوع مصالح مصرفي و چگونگي قرار گيري اجزاي پوسته خارجي با محيط اطراف خود داراي تبادل حرارتي هستند به همين سبب، عايقکاري حرارتي نقش بسيار مهمي درگرم نگه داشتن ساختمان در فصل زمستان و خنک بودن در فصل تابستان دارد.

اين گزارش مي افزايد، براي عايقکاري حرارتي پوسته ساختمان بايد از يک لايحه حرارتي مانند عايق هاي معدني، پليمري، اسفنجي و عايق هايي با تکنولوژي بتن سبک استفاده شود. همچنين در عايقکاري سقف ها زير پوشش نهايي بام يک لايه عايق رطوبت و زير عايق حرارتي يک لايه بخار بند استفاده مي شود و در ديوارها نيز امکان نصب عايق حرارتي در سمت داخل و يا خارج وجود دارد.

بر اساس اين گزارش، عايق هاي حرارتي در اثر فشرده و يا مرطوب شدن کارايي خود را تا 50 درصد از دست مي دهند. همچنين عايق ها بايد به صورت کامل تمام سطح مورد نظر را بپوشانند زيرا حتي خالي ماندن تنها 5 درصد از سطح، تا 50 درصد کارايي عايق را کاهش مي دهد.
روش هاي پيشنهادي براي بهينه سازي مصرف سوخت در ساختمان
بر اساس آمار ارائه شده از سوي سازمان بهينه سازي مصرف سوخت كشور ، در سال 79 ميزان مصرف انرژي در كشور 699 ميليون بشكه معادل معادل نفت خام در كل كشور بوده است كه از اين مقدار به ترتيب 210 ميليون و 47 بشكه معادل نفت خام در بخش هاي خانگي و تجاري مورد استفاده قرار گرفته است.

با اجراي برخي راهكارهاي ساده به ويژه در ساختمان هاي در حال ساخت مي توان از اتلاف مقدار قابل توجهي انرژي در واحد هاي مسكوني و تجاري جلوگيري كرد كه در ادامه به چند روش پيشنهادي اشاره مي شود .

استفاده از عايق حرارتي در پوسته خارجي ساختمان
عدم اجراي عايق كاري حرارتي در ساختمان باعث اتلاف انرژي و كاهش دما در زمستان مي شود . اين تلفات را مي توان با اضافه كردن لايه عايق حرارتي مناسب درپوسته خارجي ساختمان كاهش داد .

سمت قرار گرفتن پنجره ها
سمت قرار گرفتن پنجره ها از نظر استفاده بهينه از روشنايي خورشيد بسيار حائز اهميت است . اين راهكار در استفاده ار گرماي خورشيد درزمستان نيز قابل توجه است به طوري كه با به كار گيري سطح مناسب پنجره هاي جنوبي ساختمان در مناطق سرد سير مي توان در مصرف سوخت صرفه جويي كرد . استفاده از پنجره با شيشه هاي دو جداره و قاب استاندارد : يكي از مهمترين عوامل تلفات انرژي حرارتي ساختمان ها عبور گرما از شيشه هاي تك جداره و نشست هواي گرم داخل خانه از طريق درزهاي در و پنجره است .

وجود شيشه هاي تك جداره و درز بندي مناسب در و پنجره ها علاوه بر بروز تلفات حرارتي ساختمان موجب ورود گرد و غبار و همچنين آلودگي صوتي مي شود . با استفاده از پنجره هاييي با شيشه هاي دو جداره و قاب استاندارد در زبندي شده ، مي توان تا حد زيادي از تلفات انرژي گرمايي و تساير مشكلات ناشي از شيشه هاي تك جداره و قاب هاي غير استاندارد در و پنجره جلو گيري كرد .

استفاده از سقف كاذب
اجراي صحيح سقف كاذب در ساختمان ها مي تواند به ميزان قابل توجهي مصرف سوخت را كاهش دهد سقف كاذب با حذف بخشي از فضاي مورد سرمايش و گرمايش ميزان مصرف انرژي را كه براي اين منظور به كار مي رود كاهش مي دهد سقف كاذب در طبقات فوقاني مي تواند از انتقال حرارت بين فضاي داخل خارج ساختمان بكاهد . استتفاده از عايق هاي حرارتي در سقف هاي كاذب و اجراي صحيح و بدون درز اين گونه سقف ها تبادل حرارتي را كاهش مي دهد .
عايق‌كاري حرارتي در ساختمانها و نقش مؤثر آن بر كاهش مصرف سوخت
راههاي مختلفي براي بهينه‌سازي مصرف سوخت در بخش خانگي و تجاري وجود دارد.توليد و استفاده از تجهيزات و لوازم خانگي مصرف‌كننده سوخت‌هاي فسيلي راندمان بالا مي‌باشد. اما نكته ديگري نيز كه بايد به آن توجه كرد آن است كه ساختماني كه براي سكونت از آن استفاده مي‌شود نيز در ميزان مصرف سوخت بسيار مؤثر مي‌باشد و ميزان تبادل حرارت بين محيط گرم و سرد به مقدار زيادي در مصرف سوخت مؤثر است.
عليرغم نوسان‌هاي فصلي و روزانه دماي هوا، شرايط حرارتي فضاهاي داخلي ساختمان بايد در تمام فصول سال در حد آسايش نگاه داشته شود.

در غير اين صورت شرايط حرارتي نامطلوبي در اين فضاها حاكم مي‌شود كه باعث ناراحتي ساكنان ساختمان شده و اثر اين تغييرات بر سلامتي انسان بسيار زيان‌بار خواهد بود به طوري كه كارآيي فكري و جسمي افراد را به مخاطره خواهد افكند. تنظيم دماي هواي داخل ساختمان در حد آسايش در اغلب مواقع سال تفاوتي را بين دماي هواي داخل و خارج ساختمان ايجاد مي‌نمايد، اين اختلاف دما باعث مي‌شود كه حرارت از محيط گرمتر به محيط سردتر جريان يابد.

ساختمانها بايد در عين اقتصادي بودن در ساخت طوري طراحي شوند كه مصرف انرژي در آنها كاهش يابد. بخش عمده‌اي از انرژي مصرفي در ساختمان‌ها از طريق ديوارها، بام و كف به هدر مي‌رود كه با عايق كاري آنها مي‌توان به ميزان قابل توجهي از اين اتلاف كاست.
عايق‌هاي حرارتي:
عايق‌هاي حرارتي موادي هستند كه به سبب جنسشان از تبادل حرارت بين محيط گرم و سرد به مقدار زيادي مي‌كاهند. اين مصالح علاوه بر خاصيت فوق داراي خواصي ديگر از قبيل قابليت تحمل بار، ممانعت از نفوذ رطوبت، عايق صوت بودن و ديگر موارد هستند.

در صورت عايق كاري حرارتي (گرمابندي) عناصر ساختمان تأمين و حفظ شرايط آسايش حرارتي فضاهاي كنترل شده به راحتي و همراه با صرفه‌جويي در مصرف انرژي انجام مي‌گردد. بسته به اين كه ساختمان در منطقه گرمسير، سردسير و يا معتدل قرار داشته باشد ضخامت عايق و نوع عايق‌بندي متفاوت خواهد بود.

مباني تعيين حداقل ميزان عايق حرارتي
اصولاً در هر نوع سرمايه‌گذاري بازدهي اقتصادي آن در درجه اول اهميت قرار دارد. عايق‌بندي ساختمان نيز از اين قاعده مستثني نيست.
بنابراين در تعيين بهينه مقدار عايق حرارتي موردنياز در هر يك از جدارهاي مختلف ساختمان بازده اقتصادي آن مبناي محاسبه خواهد بود، كه از دو طريق صرفه‌جويي در مصرف سوخت و كاهش ظرفيت سيستمهاي حرارتي و برودتي دخالت داده مي‌شود.

عوامل مؤثر در تعيين بهينه عايق حرارتي:
1ـ شرايط اقليمي:
عوامل مؤثر گرمايش و سرمايش ساختمان عبارتند از: شدت سرما و گرما، در رابطه با شدت سرما و گرما در يك منطقه مي‌توان دماي بحراني هواي خارج را به عنوان معياري جهت مقايسه شرايط مختلف اقليمي و گروه‌بندي آنها به كار برد.

2ـ قيمت انرژي:
هر چه انرژي مصرفي گرانتر باشد هزينه جبران حرارت تلف شده بيشتر بوده و در نتيجه ضخامت بهينه عايق بيشتر است.
3ـ هزينه تهيه و نصب عايق:
هزينه تهيه و نصب عايق حرارتي عمده‌ترين قسمت سرمايه‌گذاري در عايق‌بندي ساختمان محسوب مي‌شود.

4ـ هزينه تغيير سيستمهاي ساختماني:
به كار بردن عايق حرارتي در جدارهاي خارجي ساختمان معمولاً تغييراتي را در سيستمهاي متداول ساختماني ايجاد مي‌نمايد كه موجب صرفه هزينه اضافي مي‌شود. اين هزينه شامل هر گونه هزينه مربوط به تغيير سيستم و مصالح ساختماني ناشي از به كار بردن عايق حرارتي در ساختمان شده و خود جزيي از سرمايه‌گذاري اوليه به حساب مي آيد.
5ـ بازده سيستم‌هاي حرارتي و برودتي:
براي كنترل شرايط حرارتي فضاهاي داخلي ساختمان از سيستم‌هاي مكانيكي استفاده مي‌شود. ظرفيت اين سيستمها به بارهاي حرارتي و برودتي ساختمان و بازده سيستمي كه همان كيفيت و كميت تبديل انرژي‌هاي فسيلي به گرما و برودت است بستگي دارد.

بنابراين بازده اين سيستمها نيز نقشي در تعيين ميزان بهينه عايق را دارا هستند. سيستمهايي كه از بازده پاييني برخوردارند توجيه اقتصادي بيشتري را براي استفاده از عايق در اجزاي ساختمان به وجود مي‌آورند.
6ـ ضرايب اقتصادي اين ضرايب عبارتند از:
نرخ تورم قيمت انرژي و نرخ بهره‌برداري از سرمايه (نرخ ارزش پول) عمده‌ترين عايق‌هاي حرارتي در كشور ما پشم شيشه، پشم سنگ پلي استايرن (يونوليت)، پلي اورتان (فوم) مي‌باشند، كه در بين آنها پشم شيشه و پشم سنگ در سقف سوله‌ها و موتورخانه‌ها،‌ پلي اورتان در سردخانه‌ها و يونوليت اخيراً در پانلهاي ديوارهاي پيش ساخته كاربرد زياد دارند.
ساختمان ها سرپناهي مناسب جهت حفظ آدمي در برابر شرايط نامساعد محيطي به منظور تامين آسايش و راحتي هستند، ليكن حصول بخشي از اين امر به استفاده درست از منابع انرژي بازمي گردد. استفاده مدبرانه از فن آوري هاي نوين ساخت وساز مي تواند ضمن تحقق موارد ياد شده، به ميزان قابل توجهي از مصرف بي رويه انرژي جلوگيري كند.

شيشه هاي پخش نور عايق هاي حرارتي ساختمان ها
امروزه به منظور حداكثر استفاده از نور خورشيد و اجراي برخي ايده هاي معمارانه، سطح وسيعي از ساختمان را با شيشه مي پوشانند، لذا پنجره ها نقش اصلي را در كنترل نور ورودي به داخل ساختمان و ميزان انرژي مورد نياز ايفا مي كنند. ضرورت كنترل انرژي هنگامي مشهودتر مي شود كه سطح وسيعي از ساختمان با شيشه پوشيده شود كه اغلب در اين شرايط، امكان حفظ گرماي محيطي مناسب و ذخيره سازي معقول انرژي به طور همزمان با مشكلاتي همراه مي شود.

با پيشرفت تكنولوژي در عصر حاضر، تلاش محققان بر توليد شيشه هايي با خاصيت پخش نور بسيار كم، جهت استفاده در ساختمان هايي با كاربري تجاري متمركز شده است، به طوري كه مي توان با فراهم سازي امكان ورود انرژي خورشيد به داخل ساختمان و ممانعت از فرار گرماي داخل ساختمان (با ممانعت از خروج اشعه فرابنفش)، مصرف انرژي را به ميزان قابل توجهي كاهش داد.

چنين شيشه هايي قابليت ايفاي نقش همزمان عايق حرارتي و كنترل نور خورشيد را دارند. شيشه هايي با درجه شفافيت بسيار بالا، قابليت ممتازي در ورود نور به داخل بنا داشته و محافظ خوبي در برابر شرايط جوي به شمار مي روند، ولي عايق حرارتي خوب يا مانعي موثر در برابر انرژي خورشيد نيستند. تكنولوژي ساخت شيشه به مرحله اي از كمال رسيده كه طراحي و توليد انواع شيشه را با لحاظ كردن توأمان خواص پخشي، انعكاسي، جذبي و شفافيت جهت دستيابي به شرايط ايده آل و پاسخگويي به خواسته هاي مختلفي همچون كنترل نور روز و درجه حرارت مناسب ،امكانپذير كرده است.

نور و روشنايي احساس خوبي را در انسان ايجاد مي كند و باعث جلوه گر شدن افكار عالي در زندگي انسان مي شود. در آسمانخراش هاي امروزي چنين تفكراتي حادث نمي شوند. آسمانخراش ها با وجود نزديكي به خورشيد، زندگي بشر را به تاريكترين حد ممكن رسانده اند!
امروزه شيشه هايي كه با تكنولوژي پيشرفته توليد مي شوند علاوه بر تامين روشنايي روز داراي كيفيات ديگري همچون كنترل خورشيدي، آسايش و راحتي از نظر دما (محافظت از گرماي تابستان و سرماي زمستان) با مشخصه هايي همچون قابليت بازيافت، دوام پذيري، عدم نياز به پاكيزه نمايي، محافظت از رنگ پريدگي تدريجي اشياي داخل بنا در مقابل نور خورشيد و… هستند