عایق حرارتی ساختمان
با پیدایش مصالح ساختمانی جدید که معمولاً مقاوم‌تر از مصالح قدیمی هستند، ابعاد اعضای ساختمانی مانند ضخامت دیوارها، سقف‌ها و کف‌ها کاهش یافته است، که به عبارتی پوسته ساختمان. این کاهش ابعاد، به تبادل حرارتی آسان‌تر از طریق پوسته خارجی ساختمان منجر می‌شود. در کشورهای صنعتی، این تغییرات باعث اهمیت بیشتری برای عایق‌کاری ساختمان شده است. عایق کاری ساختمان به توانایی ایزولاسیون حرارتی و صوتی ساختمان از محیط خارجی و داخلی اشاره دارد.
با توجه به اینکه پوسته ساختمان نسبت به گذشته نازک‌تر شده است، عایق‌کاری صحیح و کارآمد می‌تواند در کاهش مصرف انرژی ساختمان، حفظ راحتی‌های حرارتی و صوتی ساکنین، و کاهش هزینه‌های انرژی کمک کند. این عایق‌کاری می‌تواند شامل استفاده از عایق‌های حرارتی مختلف، عایق‌های صوتی، و مواد عایق‌کننده دیگر باشد که بر اساس ویژگی‌های مختلف، انتخاب می‌شوند. همچنین، بهبود عملکرد ساختمان در برابر عوامل محیطی نظیر باران، باد، ورود هوا سرد یا گرم و غیره نیز توسط عایق‌کاری ممکن است.
سرمايه گذاري در تهيه عايق
سرمایه‌گذاری در تهیه عایق حرارتی برای ساختمان‌ها، به دلیل تحولات در مصالح ساختمانی و کاهش ابعاد اعضای ساختمانی، مورد توجه قرار گرفته است. این سرمایه‌گذاری می‌تواند در جهت بهبود مقاومت حرارتی ساختمان‌ها و کاهش مصرف انرژی برای گرمایش و سرمایش آنها مؤثر باشد.
در کشورهایی که تولید انرژی و گرما هزینه‌های بالایی دارد، استفاده از عایق های حرارتی در پوسته ساختمان‌ها جهت افزایش مقاومت حرارتی آنها به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. این اقدام به کاهش هزینه‌های انرژی و افزایش راحتی‌های حرارتی ساکنین کمک می‌کند.
همچنین، در مناطق گرم، عایق کاری حرارتی ساختمان‌ها می‌تواند به کاهش بار تبرید و در نتیجه کاهش مصرف برق در فصول گرم کمک کند. همچنین، در نواحی مرطوب، این عملیات می‌تواند از تعریق بخار در سطح داخلی پوسته ساختمان‌ها جلوگیری کند.
لازم به ذکر است که استفاده از انرژی خورشید برای گرمایش نیز نیاز به عایق های حرارتی دارد. بدون این عایق کاری، استفاده از انرژی خورشید به طور کامل ممکن نیست.
میزان صرفه‌جویی در انرژی و کاهش آلودگی محیط، به طور مستقیم به شرایط اقلیمی منطقه و کیفیت عایق هایحرارتی ساختمان وابسته است. در برخی کشورهای پیشرفته، با اعمال روش‌های نوین در عایق‌کاری حرارتی ساختمان‌ها، به نتایج قابل توجهی در بهبود کارایی انرژی و کاهش مصرف انرژی دست یافته‌اند.
شناخت ضرایب متداول در عایق کاری ساختمان
ضریب هدایت حرارتی یا گرمایی (Termal Conductivity)
ضریب هدایت حرارتی یا گرمایی (Thermal Conductivity) به مقدار انرژی گرمایی اشاره دارد که یک ماده می‌تواند در واحد ضخامت، و در واحد زمان و در دمای مشخصی از خود عبور دهد. در واقع، این ضریب نشان دهنده توانایی یک ماده در انتقال حرارت است.
هرچه ضریب هدایت حرارتی کمتر باشد، نشان می‌دهد که ماده قابلیت انتقال انرژی گرمایی کمتری دارد و بیشتر برای عایق‌گذاری مناسب است. واحد این ضریب در سیستم متریک وات بر متر درجه کلوین (W/m·K) است. معمولاً این ضریب با نماد k نشان داده می‌شود.
ضریب مقاومت حرارتی
ضریب مقاومت حرارتی، که به طور مختصر با R نشان داده می‌شود، عبارت است از معکوس ضریب هدایت حرارتی (به عبارت دیگر، عکس آن). این ضریب نشان دهنده میزان مقاومت یک ماده در برابر انتقال حرارت است. هرچه این مقدار بزرگتر باشد، نشانگر مقاومت بیشتری در برابر انتقال حرارت خواهد بود.
واحد این ضریب در سیستم متریک متر مربع کلوین بر وات (m^2·K/W) است. در بسیاری از محاسبات، به دلیل سادگی، از معکوس ضریب هدایت حرارتی بجای آن استفاده می‌شود.
بنابراین، اگر ضریب هدایت حرارتی را با k نشان دهیم، ضریب مقاومت حرارتی با عبارت 1/k محاسبه می‌شود.
مقاومت حرارتی
در اصطلاحات فنی، مقاومت حرارتی یا R بیانگر میزان مقاومت یک ماده یا ترکیبی از مواد در برابر جریان حرارت است. این مقدار به واحد متر مربع کلوین بر وات (m^2·K/W) است و نشان دهنده‌ی توانایی ماده در جلوگیری از انتقال حرارت از یک سمت به سمت دیگر است.
برای محاسبه مقاومت حرارتی یک ماده با ضخامت مشخص، می‌توان مقدار ضخامت آن را در ضریب عکس ضریب هدایت حرارتی آن ماده (1/k) ضرب کرد. در صورتی که ترکیبی از مواد مختلفی با ضخامت‌های متفاوت وجود داشته باشد، مجموع مقاومت حرارتی این مواد به صورت مجموع مقاومت‌های هر لایه در نظر گرفته می‌شود.
به عنوان مثال، در دیوار آجری که دارای لایه‌های داخلی و خارجی است، مقاومت حرارتی کل دیوار معادل مجموع مقاومت‌های هر لایه (آجر و اندودهای داخلی و خارجی) است. با جمع ضریب عکس ضریب هدایت حرارتی هر لایه و ضرب در ضخامت متناظر آن لایه، می‌توان مقاومت حرارتی کل دیوار را محاسبه کرد.
میزان انتقال حرارت
مقاومت حرارتی سطوح داخلی و خارجی پوسته‌های ساختمان می‌تواند تأثیر مهمی در انتقال حرارت از و یا به ساختمان داشته باشد. در فصول سرد، گرما از داخل به سطح خارجی پوسته ساختمان انتقال پیدا می‌کند و سپس از طریق سطح خارجی به محیط خارجی منتقل می‌شود. در میان این مسیر، مقاومت حرارتی سطوح داخلی و خارجی پوسته ساختمان نقش مهمی در کنترل جریان حرارت دارند.
مقاومت حرارتی سطوح داخلی دیوارها، کف‌ها و سقف‌ها تقریباً مقادیری ثابت دارند و به صورت استاندارد در نظر گرفته می‌شوند. اما مقاومت حرارتی سطوح خارجی دیوارها و بام‌ها به شدت متغیر است و بستگی به عواملی مانند نوع مصالح، ارتفاع طبقه و موقعیت جغرافیایی ساختمان دارد. به عنوان مثال، در مناطقی با آب و هوای سردتر، اهمیت مقاومت حرارتی سطح خارجی بیشتر است و ساختمان‌ها معمولاً با استفاده از عایق‌ها و پوشش‌های مقاومت حرارتی بیشتری ساخته می‌شوند تا از افت حرارتی جلوگیری کنند. در عوض، در مناطقی با آب و هوای گرمتر، مقاومت حرارتی سطح خارجی ممکن است کمتر مورد توجه باشد.
میزان عایق کاری ساختمان
میزان عایق‌کاری ساختمان به طور عمده به شرایط اقلیمی و درجه حرارت محیط خارج ساختمان وابسته است. در مناطق سردسیر، هدف اصلی عایق‌کاری به حفظ گرما در داخل ساختمان در فصول سرد است. بنابراین، میزان عایق‌کاری برای دیوارها، سقف‌ها و کف‌ها در این مناطق بیشتر است تا از افت حرارتی جلوگیری شود.
در مناطق گرمسیر، هدف اصلی عایق‌کاری به حفظ خنکای داخلی ساختمان در فصل‌های گرم است. بنابراین، عایق‌کاری برای جلوگیری از نفوذ گرما به داخل ساختمان مورد توجه قرار می‌گیرد.
مقادیر عایق‌کاری برای سقف‌ها، دیوارها و کف‌ها معمولاً در مقررات و آیین‌نامه‌های ساختمانی هر کشور تعیین شده و بر اساس شرایط اقلیمی منطقه مشخص می‌شوند. در برخی از کشورها، رعایت این مقادیر برای سازندگان الزامی است تا کیفیت ساختمان و راحتی ساکنین حفظ شود.
بدون دیدگاه