با در نظر گرفتن عایق های حرارتی برای ساختمان ها ، این مهم است که حقایق مربوط به نوع عایق را در مورد محصول های مختلف بدانید: هیچ عایقی به عنوان بهترین عایق وجود ندارد،آیا این امکان دارد؟ بله ،بر اساس تحقیقات شرکت علوم ساختمانی آمریکا( BSP ) انواع عایق ها از نظر کیفی در یک سطح هستند به شرطی که به خوبی نصب و هوابند شوند. (1)
درک ماهیت عایق های مختلف
بیشترین عایق های مورد استفاده در بازار اعم از : پشم شیشه، پشم های معدنی ،عایق های سلولزی وعایق های فوم،هر یک دارای کیفیت و ویژگیهای خاصی هستند که ممکن است در انتخاب نوع عایق تاثیر گذار باشند.
پشم شیشه :
مواد اولیه این محصول متشکل از سیلیس،فلدسپار،دولومیت،آهک،کربنات سدیم و براکس است که با نسبت دقیق و معین در یک کوره در دمای 1400 درجه سلسیوس ذوب و در فرآیندی موسوم به تل (TEL) توسط ماشین های سانتریفیوژ تحت دو نیروی گریز از مرکز و کشش دینامیکی به الیافی انعطاف پذیر با ضخامت کمتر از 4 میکرون تبدیل می گردند.بلافاصله پس از خروج الیاف از ماشین های فیبراژ نوعی رزین مایع به آن ها اسپری می شود.
پشم شیشه خام تولید شده به منظور شکل دهی و تراکم در یک تونل حرارتی در دمای 300°c حرارت داده می شود و تحت فشار مکانیکی به ضخامت های مختلف و فشردگی مطلوب (دانسیته 10 تا 120 کیلوگرم) تولید میشود.
پشم های معدنی :
که به آنها پشم سنگ و یا سرباره نیز گفته میشود ،که از کانی های سنگ،سرباره کوره و مواد دیگر خام که ذوب شده و مانند فرایندی شبیه پشم شیشه تولید و در مکانهای مختلف استفاده می گردند، ساخته شده اند.
سلولز :
عمده مواد اولیه تشکیل دهنده عایق های سلولزی از کاغذ،مقوا و یا خرده چوب می باشد و معمولا با و بدون بسته بندی تولید می گردند. سلولز جهت مقاومت در برابر آتش با مواد شیمیایی خاصی ترکیب میشود.
فوم :
با پایه مواد اولیه شیمیایی ،توسط پیمانکاران در کارگاه با فوم مخلوط و به صورت پاششی درون حفره ها اسپری می گردد. دو نوع عایق اصلی اسپری فوم وجود دارد:1-سلول بسته 2- سلول باز . هر کدام از این مدل عایق ها خواص تا حدودی متفاوت از یکدیگر دارند.
ارزش عایق و ذخیره انرژی:
نوع و مدل عایقی که انتخاب می کنید تاثیر کمی در صرفه جویی انرژی دارد،سه مطلب مهم در بهره وری عایق کاری شما که بازگشت سرمایه شما را تحت تاثیر قرار می دهد: (2)
_ نصب صحیح و کامل
_هوابندی مناسب
_ داشتن حداکثر مقدار ضریب مقاومت حرارتی (R) جهت عایق مورد استفاده به این صورت می باشد که هر چه مقدار ضریب بالاتر باشد ،عایق بهتری می باشد. همه انواع عایق با مقدار(R) یکسان، در صورت نصب صحیح دارای مقاومت حرارتی یکسان می باشند.
فراهم کردن شرایط هوابندی مناسب
کلیه عایق ها به دلیل نیاز به بهترین تاثیر در جلوگیری از انتقال حرارت،به شرائط بهینه هوابندی کامل نیاز دارند.تنها اسپری فوم در بعضی موارد به تنهایی می تواند شرائط مناسب هوابندی را ایجاد کند، با این حال تحقیقات نشان می دهد هیچ عایقی به تنهایی نمیتوند شرایط مساعد هوابندی را فراهم کند . (3)
کنترل کیفیت تولید عایق
الیاف شیشه و پشم های معدنی در دنیا بر اساس شرائط پیچیده ای با کنترل کیفیت مناسب، تولید میشوند.
عایق های سلولزی محصولاتی هستند که در جهت بالا بردن مقاومت در برابر آتش با مواد شیمیایی ترکیب و تولید میشوند با این حال روند کاربرد آن استاندارد نیست و شواهدی وجود دارد که نشان می دهد که این عایق مقاومت خوبی در برابر آتش ندارد.(4)
فوم ها اساسا” داخل کارگاه و یا ساختمان در حال احداث ،قبل از نصب ساخته می شوند،بسیاری از عوامل ، ممکن است در کیفیت نهایی محصول به دست آمده موثر می باشد:
1-مواد شیمیایی دارای عمر مفید و کوتاه می باشند به همین دلیل در شرائط اختلاط مواد می تواند تاثیر گذار باشد.(5)
2-کیفیت محصول به دست آمده ارتباط مستقیم به تخصص پیمانکار در اختلاط مواد دارد.
3-دمای هوا و رطوبت نسبی در هنگام فرایند نصب بسیار موثر است اگر دمای هوا بسیار پائین و یا رطوبت نسبی بالا باشد مشکلات زیادی هنگام نصب اتفاق خواهد افتاد.دمای موثر مخلوط کردن مواد،بین 18 تا 30 درجه سانتیگراد می باشد.(6)
متغیرهای عایق کاری
کیفیت نصب به طور گسترده ای برای انواع عایق ها متفاوت می باشد،ولی بعضی از انواع عایق نسبت به دیگر محصولات ساده تر نصب میشوند.
پشم شیشه و پشم های معدنی از نظر زمان نصب ،وقت زیادی میبرند ولی کیفیت نصب و عملکرد پس از چند دستورالعمل ساده می تواند مورد ارزیابی قرار گیرد.
عملکرد فوم ها ممکن است تحت بسیاری از عوامل مانند دما و رطوبت قرار گیرند و همچنین پس از اتمام کار،دیدن شکاف ها و حفره هایی که در جدار داخلی فوم قرار گرفته ،بسیار دشوار است.(5)
آزمایشهای مستقل بی طرف ،حفره های زیادی را در داخل فوم های اجرا شده بر روی دیوار و یا سقف نشان می دهدکه به جدار داخلی نچسبیده اند که به وضوح می تواند عملکرد محصول را زیر سوال برد. این حفره ها بوسیله تجهیزات تصویربرداری پیشرفته حرارتی و یا توسط برش مقطع دیوار دیده میشوند.(6)
ویژگی های آکوستیکی
مواد عایق رتبه های مختلفی از لحاظ کاهش صوت و تداخل اصوات دارند و این به این معنی است که ویژگی های آکوستیکی نیز تحت تاثیر این شرائط قرار میگیرند.(7)
ضریب کاهش صوت Noise Reduction Coefficient) NRC) در این تقسیم بندی رتبه مواد از 0 تا 1 تقسیم بندی می شوند، هر چه مقدار بالاتر باشد بهتر است.(8)
ضریب انتقال صوت Sound Transmission Coefficient) STC) امتیاز محصولات بر اساس انتقال هوا از طریق یک مانع ارزیابی می شود و هرچه این عدد بالاتر باشد بهتر است.(9)
| ردیف | شرح | NRC | STC |
| 1 | پشم شیشه و پشم های معدنی | 1 | 43 |
| 2 | فوم ها | 0/75 | 37-39 |
| 3 | سلولزی | 0/75 | 30-35 |
سلامتی و بهداشت
از موارد ضروری در انتخاب نوع عایق اثرات بر روی سلامتی خود و سکنه ساختمان می باشد.
پشم شیشه دارای یک سابقه طولانی جهت ایمن بودن محصولات خود را دارد. (10،11،12)
تنها ممکن است در مورد فرمالدئید در عایق های پشم شیشه و پشم های معدنی مطالبی دیده باشید که در بیش از 90 درصد این مدل محصولات استفاده می شود و این بسیار مهم است که در مورد خطرات احتمالی آن بیشتر بدانید : آژانس بین المللی تحقیقات سرطان (IARC) و موسسه سم شناسی آمریکا (NTP) و دفتر ارزیابی خطرات سلامتی محیطی کالیفرنیا همگی عایق پشم شیشه و پشم های معدنی را در مواد غیر سرطان زا طبقه بندی کرده اند،شما هنوز ممکن است ادعاهایی مبنی بر سرطان زا بودن پشم شیشه شنیده باشید اما سازمان بهداشت و سلامتی آمریکا این مطلب را به کلی رد می کند.
فوم ها : ایمنی و بهداشت عایق فوم هنوز تحت بررسی می باشد. شما اگر بخواهید از این محصول استفاده کنید،حتما” نیاز به بررسی اثرات آن بر روی سلامتی افراد دارید، بر اساس گزارش دفتر کنترل مواد سمی کالیفرنیا ، یکی از مواد تشکیل دهنده این نوع عایق دی ایزوسیانات دی فنیل متیلن می باشد که ماهیتا” دارای ریسک سلامتی می باشند.
دی ایزوسیانات دیفنیل متیلن موجب آسیب به ریه ها و باعث آسم در کارگران نصاب این سیستم می گردد. آژانس سلامتی آمریکا(EPA) نگرانی های مشابهی را در این مورد اعلام کرده است. (http://www.epa.gov/saferchoice/spray-polyurethane-foam-spf-insulation-and-how-use-it-more-safely)
بازیافت مواد اولیه
پشم شیشه شامل 40 تا 60 درصد محتوای بازیافتی می باشد.
پشم سرباره شامل 10 تا 15 درصد محتوای بازیافتی.
پشم سنگ شامل 70 تا 75 درصد مواد بازیافتی .
سلولز شامل بیش از 85 درصد مواد بازیافتی.
فوم ها یک ماده شیمیائی هستند و به همین دلیل حاوی مواد بسیار کم بازیافتی می باشند.
مقاومت در برابر آتش
عایق های پشم شیشه و پشم های معدنی ذاتا” جزء محصولات غیر قابل احتراق دسته بندی می شوند.(13)
فوم ها در دمای 370 درجه سانتی گراد شعله ور می شوند.(14)
در عایق های سلولزی حدود 20 درصد از وزن آن شامل مواد ضد حریق می باشند،ولی باید اضافه کرد هر چند که خود محصول غیر قابل احتراق می باشد اما خطرات توسعه و مشارکت حریق در آن را نباید نادیده گرفت.(15)
کمیسیون ایمنی محصولات درآمریکا، به تولید کنندگان در خصوص نصب هشدار تصویری بر روی جنس،از نظر خطر آتش سوزی توصیه کرده است. خطرات آتش سوزی در این سیستم به دلیل نصب اشتباه، جدی هستند. در سال 2015 شرکت بیمه ALLSTAE از بسیاری ازپیمانکاران عایق سلولزی در خصوص نصب نادرست سیستم و در نتیجه آتش سوزی شکایت کرده است.(16)
رطوبت و چگالش
هیچ عایقی به تنهایی قادر به جلوگیری از مشکلات مربوط به رطوبت در خانه ها نیست ، کنترل رطوبت در ساختمانها فرایندی پیچیده است ، این پیچیده گی مربوط به گرفتن رطوبت،رها کردن به بیرون و دادن شانس تبخیر به آن می باشد.
نصب هر گونه عایق در یک یا تمام قسمت های ساختمان نمی تواند به تنهایی مشکل رطوبت را حل کند این مسئله بستگی به لایه بخاربند مناسب،نوع عایق،نوع ساختمان و شرائط آب و هوایی منطقه دارد به همین خاطرجهت رفع این مسئله حتما” با پیمانکار ذیصلاح در این مورد مشورت کنید.
رشد قارچ ،کپک و باکتری
قارچ ها و کپک ها محصول حضور رطوبت و مواد غذائی (هر نوع ماده آلی) می باشند.هر گونه مسئله مربوط به رطوبت می بایستی سریعا” رسیدگی شود.
اگر مواد اولیه عایق از مواد آلی تشکیل شده باشد،می تواند منبع غذائی مناسبی جهت رشد قارچ ها به شمار آید.
پشم شیشه، پشم های معدنی و فوم ها جزء مواد غیر آلی شناخته می شوند و به خودی خود دلیل رشد قارچ ها شناخته نمی شوند.ولی خاطر نشان می سازد، کپک و قارچ ها می توانند در محیط هایی که رطوبت و مواد غذائی مناسب وجود داشته باشند ،رشد و تکثیر یابند.
توجه : در تبلیغات برخی محصولات گزینه مقاوم در برابر قارچ مطرح میگردد در حالیکه قارچ ها می توانند بر روی هر سطحی که رطوبت و مواد آلی وجود داشته باشد تکثیر یابند، هیچ محصولی تحت این عنوان وجود ندارد.
References:
- naima.org/publications/Thermal_Metrics_Project_Report.PDF
- naima.org/publications/Thermal_Metrics_Project_Report.PDF
- “Field Demonstration of Alternative Wall Insulation Products.” Prepared for the U.S. Environmental Protection Agency by the NAHB Research Center Inc. November 1997
- Environmental Cycling of Cellulosic Thermal Insulation and Its Influence on Fire Performance
- sprayfoam.org/files/docs/2015/Presentations/2E%20Advanced%20Best%20Practices%20for%20Avoiding%20Problems.pdf
- https://www.lapolla.com/wp-content/uploads/2013/10/072119-072129-lapolla-spray-polyurethane-foam-insulation-residential-envelope.pdf
- “Complete wall system including ½” particle board siding, 1/8” pressed cardboard sheathing and ½” gypsum board. http://www.oklahomafoam.com/foam_insulation_faq.htm; Johns Manville, “Sound Control Frequently Asked Questions,” January 2003”
- Johns Manville Spider® Acoustical Performance Advantages jm.com/content/dam/jm/global/en/buildinginsulation/Files/BI%20Toolbox/JMSpider_BID0080.pdf
- com/products.htm
- insulation.org/io/article.cfm?id=IO120404
- Consumer Product Safety Commission Memorandum – September 22, 1983 – Summary of the Formaldehyde in Products Project
- NAIMA Publication N040 “Health and Safety Facts for Fiber Glass”
- Richard T. Bynum, Jr., Insulation Handbook, New York: McGraw-Hill, 2001
- Thermal Barriers for the Spray Foam Industry, SPFA (2000)
- buildinggreen.com/article/flame-retardants-under-fire
- gpo.gov/fdsys/pkg/CFR-2009-title16-vol2/pdf/CFR-2009-title16-vol2-sec1404-4.pdf