عنوان :
انواع دیوارهای عایق بندی
استاد: براتی
گرد آورنده: نسرین صادقی
درس تنظیم شرایط محیطی
آذرماه 93
2
عایق ها به سه دسته مهم تقسیم می شوند :
عایق های حرارتی
عایق های صوتی (آکوستیک)
عایق های رطوبتی و برودتی
عایق ها ی حرارتی بر اساس مواد تشکیل دهنده به چند دسته زیر تقسیم می شوند:
عایق های پایه معدنی
عایق های پایه شیمیایی
عایق های پایه گیاهی
عایق های مرکب
عایق های جدار و نور گذر
عایق های مصالح ساختمانی
عایق های مدرن
«عایق های حرارتی»
عایق های پایه معدنی
بارزترین نقطه مشترک این گروه یافت شدن مواد اولیه آنها چه به صورت خالص و یا ناخالص در معادن بوده و فراوری های انجام شده بر روی آن مواد ساختار مولکولی آنها را دگرگون ننموده است.
یکی از مواد اصلی بوده که ساختار عایق بر پایه آن شکل گرفته است. برای مثال فراوردهای پشمهای معدنی که از قدیمی ترین و شناخته شده ترین انواع عایقهاست یکی از زیر گروهای آن می باشد مهم ترین تشابهات در این گروه عبارتند از : 1- تحمل حرارتی بالایی دارند( حتی بعضی از آنها را میتوان جزو مواد دیر گداز نیز به حساب آ ورد.) 2- عموما" سلول باز بوده و جاذب رطوبت میباشند( در برابر نفوذ رطوبت ضعیف میباشند.)
از مذاب سنگهای طبیعی آذرین ساخته می شود. از انواع این نوع عایق ها میتوان به پشم شیشه ، پشم سنگ و پشم سرباره اشاره کرد.
پشم سنگ که در زبان انگلیسی Rock wool نامیده می شود، جزو خانواده عایق های حرارتی متشکل از الیاف معدنی است. ماده اولیه اصلی برای تولید این عایق، سنگ بازالت، از گروه سنگ های آذرین است که بازمانده فعالیت های آتش فشانی است و در کشور ما به وفور وجود دارد. بدلیل رگه ای بودن مواد اولیه آن محصول تولیدی آن ممکن است دارای خلوص یکنواخت نباشد. روش تولید پشم سنگ به این صورت است که ابتدا سنگ بازالت در دمای 1500 درجه سانتیگراد ذوب می شود و به صورت سیلیکات مذاب در می آید و سپس مذاب به دست آمده تحت روشهای خاصی به الیافی به قطر حدود 6 میکرون تبدیل میشود .که مجموعه این الیاف پشم سنگ را تشکیل می دهد.
آنالیز شیمیایی و مواد تشکیل دهنده آن عبارتند از : اکسید سیلیس sio2 46% اکسید آلومینوم Al2 o3 14% اکسید تیتانیوم Tio2 1.5% اکسیدهای آهنFe2 o3+Feo 7.5-8% اکسید کلسیوم cao 18% اکسید منیزیمMgo 10%
پشم سنگ:
پشم سنگ بنا به نوع آن موارد کاربرد گوناگون دارد. صنایع پتروشیمی ، پالایشگاه ، بیمارستان ها، نیروگاهها، صنایع سنگین، استریوهای صدا برداری ، تونل های مترو،کارخانه های سیمان و فولاد از مصرف کنندگان این نوع عایق به شمار می روند.
پشم سنگ فله، به عنوان عایق حرارتی صوتی بین دو جدار دیوار های ساختمانی ،جدار دودکش ها ، منبع اگزوز اتومبیل ها ودستگاه های صنعتی و پرکردن فضاهای فاقد شکل هندسی منظم به کار می رود
پشم سنگ تخته ای برای عایق کاری و پوشش سقف سوله، کانال های گردش هوا وسیستم های تهویه مطبوع وآب سردکن مورد استفاده قرار می گیرد این نوع پشم سنگ اگر بدون روکش باشد می تواند برای عایق کاری تجهیزات تا دمای 700 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار گیرد این نوع عایق اگر دارای روکش کاغذ کرافت وفویل آلومینیوم باشد فقط در دماهای پائین قابل استفاده است عایق پشم سنگ با روکش توری تا دمای 800 درجه سانتیگراد قابل استفاده است وبرای سطوح مسطح ومنحنی در صنایع ، لوله های با قطر بزرگ ، کوره ها، گرمخانه ها،اگزوز توربین ها و دودکش های بلند مورد استفاده قرار می گیرد.
پشم سنگ پانلی، به دلیل استحکام به عنوان عایق بین جداره ها، در استدیو صدابرداری وتونل های مترو برای جذب هوا مورد استفاده قرار می گیرند. عایق لوله ای پشم سنگ ، در تاسیسات سیستمهای تهویه مطبوع برای عایق کاری لوله های عبور سیالات سرد وگرم ، در صنایع جهت عبور سیالات داغ وبخار مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربرد:
این نوع عایقها از مواد معدنی و الیاف سرامیکی همراه با ذرات سیلیکا و اکسید فلزات گروه قلیایی مانند کلسیم , منیزیوم ویا آلومینیوم که در دمای بالا به هم دوخته می شوند ساخته می شود. این نوع عایقها به شکل پتوئی و یا به شکل آجری یکپارچه ساخته می شود. در مقابل شوکهای حرارتی مقاوم بوده و تحمل دماهای بسیار بالا را داردو غیر قابل اشتعال است. در صورت مجاورت با رطوبت جاذب آن میباشند که می بایست در مقابل آن محافظت شوند.
که از انواع آنها می توان به سیلیکات کلسیم و سیلیکات آلومنیوم اشاره کرد.
درفرهنگ واژگان نساجی آمده است : الیاف کربن به الیافی گفته می شود که دست کم دارای 90 درصد کربن هستند و از پیرولیز کنترل شده الیافی ویژه به دست می آیند . اصطلاح الیاف گرافیتی درمورد الیافی به کار می رود که کربن آنها بیش از 99 درصد باشد .
پرمصرف ترین الیاف پیش زمینه عبارتند از : الیاف پلی اکریلونیتریل ( PAN ) ، الیاف سلولزی ( مانند ریون ویسکوز و پنبه ) ، قیر حاصل از قطران ذغال سنگ ( Coal tar pitch ) و نوع ویژه ای از الیاف فنلیک .
عایقهای سیلیکات
الیاف کربن در موارد صنعتی گوناگونی به کارمی رود : صنعت حمل و نقل صنایع ساختمانی و معماری مواد ساختاری پل ها ، ساز و کار پل های جمع شونده ، تقویت کننده بتن های پرمقاومت ، سازه های باربر ، دیوارهای جداکننده ، سازه های پیش تنیده برای کمک به سازه های بتنی حمل بار ، استفاده در تعمیر ساختمانهای در حال تخریب ، استفاده در جداره داخلی تونل ها برای جلوگیری از ریزش تونل و استفاده در رمپ ها برای جلوگیری از ریزش خاک را می توان از کاربردهای ساختمانی این الیاف دانست . صنایع هواپیما سازی و هوافضا سازه های داخلی کابین مسافرین اعم از پانل های جداره صندلی ها و میزها ، پوشش ها ، اجزای سازه ای ماهواره ها ، لبه بال هواپیماهای جنگنده ، نوک هواپیماهای مافوق صوت ، نازل موشک های دوربرد و قطعات حساس موتور هواپیماها نیز می توانند دارای الیاف کربن باشند . صنایع پزشکی الیاف کربن در ساخت استخوان مصنوعی ، اجزای تجهیزات پرتوی ایکس ، صندلی های چرخدار ، انواع اجزای مصنوعی بدن برای معلولین و دریچه قلب به کار می روند . بخش انرژی از جمله کاربردهای الیاف کربن در بخش انرژی ، می توان بدین موارد اشاره کرد : باتریهای سوختی ، پره های توربین و پره های آسیاب های بادی برای تولید برق از انرژی باد . صنایع الکترونیک ، تجهیزات الکتریکی و ماشین سازی این کاربردها عبارتند از : قاب رایانه های همراه ، اجزای رایانه ها ، بازوی ربات های صنعتی ، چرخ دنده ها ، غلتک ها ، چرخدنده های پرسرعت ، قطعات خود روغنکاری شونده ، آنتن ها ، مواد عایق الکتریکی ، مخازن
کاربرد های الیاف کربن
ماده اصلی در تولید الیاف شیشه ماسه سیلس است که بیش از 50% ماده اولیه را تشکیل می دهد و سایر اجزاء ترکیبات شیمیایی می باشد این مواد ابتدا باهم مخلوط شده و سپس وارد کوره میشوند در مرحله بعد مذاب حاصله بر روی سینی هایی از جنس پلاتین جریان پیدا کرده و از روزنه های بسیار ریزی خارج شده و تا قطر معین نازک می شود سپس این تارها توسط آب یا هوا خنک شده و در انتها توسط ماده ای خاص آهار زنی می شود .
الیاف شیشه glass fiber
الیاف تولید شده از مذاب شیشه به صورت رشته های پیوسته است که معمولا" برای مسلح کننده , تیشو یا بافته ها بکار میرود . (استاندارد ملی 8084- بند 4-15-2)
الیاف شیشه یکی از مهمترین و پرمصرف ترین تقویت کنندها در مواد اولیه کامپوزیتها در سراسر جهان است و اکثر کامپوزیتهای پلیمری از ترکیب رزین های گرما سخت به الیاف شیشه تهیه می شوند . کاربرد عمده الیاف شیشه در صنعت کامپوزیت و تولید محصولات فایبر گلاس می باشد
ماده عایقکاری حرارتی صلبی است که از شیشه منبسط با ساختار سلول بسته ساخته می شود.
این نوع عایق به شکل تخته ای ولوله ای و دیگر شکلها ساخته می شود محدوده دمائی آن بین 40- در جه سانتی گراد تا 482 در جه سانتیگراد می باشد. در دماهای پائین هدایت حرارتی کمی داشته و مقاومت سایش آن کم و در مقابل خوردگی نیز مقاوم است و دارای قابلیت جذب صوت خوبی میباشد.
شیشه سلولی Cellular glass
الیافی غیر آلی که از اکسید های فلزی یا رس ها ساخته می شود.
الیاف سرامیکی در حقیقت فیبرهای سیلیکات آلومینیوم می باشند که از ذوب و دمیدن مذاب کائولن با درصد آلومینای بالا و یا مواد مرسوم تری شامل ترکیبی از پودر خالص آلومینا و سیلیس مخلوط شده تشکیل میگردد . مخلوط آلومینا و سیلیس پس از ذوب درکوره قوس الکتریکی در دمایی حدود ºC۲۰۰۰ بوسیله هوای فشرده دمیده میشود و یا بروی غلتکهای چرخان بوسیله نیروی گریز از مرکز به الیاف تبدیل میشوند . در حین دمش ، جریان مذاب به قطرات کوچکی تبدیل می شود که در ادامه پروسه به صورت الیاف کشیده میشوند.
الیاف سرامیکی نسوز( ceramic fiber)
خصوصیات بارز انواع الیاف سرامیکی بشرح زیر است : – وزن سبک . – قابلیت انعطاف پذیری همراه استحکام کششی بالا . – قابلیت نصب سریع . – هدایت حرارتی پایین . – ذخیره سازی پایین انرژی گرمایی . – مقاومت بالا به شوکهای حرارتی . – مقاومت بالا به خوردگی . – پایداری حرارتی بالا . – پایداری شیمیایی بطوریکه در مقابل اغلب اسیدها و بازهای قوی مقاومند . همچنین محیط های حاوی آب و روغن تاثیر بروی خواص شیمیایی الیاف سرامیکی نداشته ، اگرچه آب قابلیت هدایت حرارتی را افزایش میدهد ولی بمحض تبخیر خواص فیزیکی الیاف برگشت پذیر می باشند . – بدون آزبست و جایگزین مناسب ازبست . – عایق صوتی فوق العاده بطوریکه این الیاف بعنوان پایه کاتالیست در اگزوزها و فیلترها به وفور استفاده می شوند
خصوصیات و ویژگی های الیاف سرامیکی
از انواع الیاف سرامیکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
مدول Ceramic module
صفحه سرامیکی Ceramic Board
پتوی سرامیکی Ceramic Blanket
الیاف فله Ceramic fiber bulk
بافتنی سرامیکی
پتوی سرامیکی
تحته ی سرامیکی
عایق های صوتی (آکوستیک)
کاهش صدا یا محدود کردن انتشار صدا از یک منطقه به منطقه دیگر ، نیازمند کاربرد مصالح عایقی مخصوص و استاندارد است تا منبع تولید صدا را بپوشاند یا احاطه کند و یک مانع صوتی بین منبع و محیط اطراف ایجاد کند.
اهداف به کار بردن مصالح کاهنده صدا عبارتند از: 1- کاهش میزان صدای نا خوشایند که از ماشین ها ،تجهیزات ، خطوط لوله ای یا محوطه ساطع می شوند. 2- کاهش میزان صدای متداول در محیط های کارخانه ای 3- ایجاد شرایط بهتر کاری 4- پیروی از استاندارد های میزان صدای OSHA، EPA
درادامه به توضیح انواع مختلف و کاربرد ها و مزایا و… میپردازیم.
از انواع عایق های صوتی میتوان به پشم سرباره ، رس منبسط ، الیاف سرامیکی نسوز و ورمیکولیت اشاره کرد.یکی دیگر از عایق های صوتی پنجره های دوجداره میباشد که متشکل از دو لایه شیشه که به فاصله تقریبا نیم سانتی متر از هم قرار گرفته اند و درون آنها از نوعی گاز پر گردیده است و این خود باعث ایحاد یک عایق صوتی و حرارتی میگردد.
قسمت دوم
کنترل میزان انعکاس صدا و مقدار خروج صدا در یک اتاق از اولین و مهمترین اهدافی است که یک مهندس صدا (Sound Engineer) باید به آن دست پیدا کند. با وجود آنکه انعکاس صدا در بسیاری موارد باعث زیبایی صوت می شود ، در عین حال می تواند از کیفیت صدا بکاهد بنابراین معمول بر این است که به هنگام ضبط صدا آنرا بطور خالص و بدون هیچ افکتی ضبط می کنند و پس از آن افکت های لازم را به هر میزان که بخواهند اضافه می کنند. این نیاز بحثی بنام ایزوله کردن یا Isolation را به میان می آورد که در آن باید از مجموعه مواد و تکنولوژیهایی در ساخت دیوارها، سقف و کف سالن استفاده کرد تا بتوان میزان انعکاس صدا را به میزان دلخواه تنظیم نمود و مانع از خروج صدا به بیرون از اتاق شد.
کنترل صدا
برای جلوگیری از خروج صدا از یک اطاق است نه تنها باید مواردی که برای کنترل انعکاس مد نظر قرار دارد را رعایت کرد، بلکه باید دیوارها، درها، کف و سقف و … را ایزوله کرده و در مواردی که ممکن است آنها را دو جداره ساخت. مهندس صدا باید دقت کند که نباید هیچ منفذی برای خروج صدا از اتاق وجود داشته باشد، توجه به برخی نکات هنگام ساخت اتاق می تواند به ایزوله کردن بهتر آن کمک کند، بعنوان مثال از مهمترین نکاتی که باعث خروج صدا از یک اطاق می شود کانالهای تهویه هوا، کولر، حتی ترانکهای سیم های برق و تلفن و … است. پس از آنکه شما مطمئن شدید از اتاق شما یا سالن مورد نظر صدایی بیرون نمی رود، برای استفاده بهتر از موسیقی باید منابعی که بالقوه می توانند تولید سر و صدای ناخواسته یا نویز کنند را از کار بیندازید. اگر واقعآ می خواهید از شنیدن موسیقی یا ساز زدن در اتاق لذت ببرید و یا قصد ضبط با کیفیت قطعات موسیقی را دارید، باید هرگونه لوازم اضافی را از آنجا بیرون ببرید. پس از اینکار باید به اقلامی مانند دستگیره های درب و پنجره، چراغ ها، شیشه های در و پنجره، بخاری، چوب پرده و … خلاصه هر آنچه که می تواند با انتشار صوت به لرزه در آید، توجه کنید. موارد زیادی مشاهده شده است که حتی در بهترین استودیوها با وجود بهترین عایق بندی دیوارها و کمترین میزان انعکاس داخلی، به هنگام اجرای موسیقی با صدای بلند قطعاتی به لرزه در می آیند.
عایق های رطوبتی و برودتی و آببندی
قسمت سوم
یکی از مشکلات اساسی که در اکثر سازه ها به چشم می خورد مشکل نم و رطوبت می باشد که در بعضی مواقع خسارات جبران ناپذیری را به ساز ها و ساختمان وارد می نماید و یکی از راهکارهای مقابله با آن عایقکاری رطوبتی می باشد . در ایران با توجه به اقلیم و آب و هوا و نیز وجود منابع عظیم نفتی متداولترین عایق رطوبتی قیر و گونی می باشد که با پیشرفت تکنولوژی این روش جای خود را به عایقهای پیش ساخته ( ایزو گام) داده است . اما با پیشرفت علوم ونیز گرانی مواد نفتی و قیر در بعضی مواقع عایقهای پیش ساخته نیز مقرون به صرفه نبوده و مهندسان را به آن داشت تا از مواد شیمیایی جهت عایق بندی سازه استفاده کنند که هم از نظر اقتصادی و هم از نظر کیفیت و کارایی بتواند با سایر عایقها رقابت کند . بعد از تحقیقات متعدد مهندسان موفق شدند که با استفاده از رزینهای اکریلاتی و استایرنی که با آب حل می شود ، عایق رطوبتی جدیدی بسازند که صورت یک لایه mm 1 روی سطوح مورد نیاز اجرا میشود و انعطاف پذیر نیز می باشد .
تکنولوژی جدید در عایقکاری رطوبتی ساختمان
عایق رطوبتی با قابلیت انعطاف زمینه جدیدی برای مصرف امولسیونی پلیمر پایه آب امروزه مانند قرنها پیش ساخته شده از قیر همچنان بعنوان رایج ترین روش پوشش کف مورد استفاده قرار می گیرد کاربرد قیر و یا آسفالت دشوار و مستلزم صرف وقت زیاد می باشد حتی امولسیونهای ساخته شده از قیر نیز تغییر اندکی را در دشواری این کاربرد ایجاد نموده اند. همانطور که می دانید باید قیروگونی را تا میزان 150 تا 200 درجه سانتیگراد حرارت داد ، ریختن و تسطیح ترکیبی با این درجه حرارت بسیار دشوار می باشد . بنابراین امولسیونهای ساخته شده از قیر با قابلیت کاربرد درجه حرارت نرمال مورد استفاده قرار می گیرد .
از جمله مزایای این عایق جدید به شرح زیر است :
1 – فاقد آلودگی و آسیب های فیزولوژی می باشد. 2 – کاربرد آنها ساده است . 3 – رنگ پذیرند . 4 – خطر آتش سوزی ندارند . 5 – چسبندگی خوبی نسبت به سطوح مختلف دارند .
• نوع و اندازه درز • محل قرار گیری واتر استاپ ها در مقطع بتنی • ضخامت قطعه بتنی که واتر استاپ ها در آن قرار دارند • فشار هیدرواستاتیک درون سازه
نکته 1: دو گوه انتهایی واتر استاپ ها نقش بسیار مهمی در جلوگیری از عبور آب دارد،چون گوه های وسطی که در کشش قرار می گیرند تخت می شوند ولی انتها هیچ تغییری نمی کند. نکته 2: واتر استاپ به هیچ وجه خم یا سوراخ نمی شود. این واتر استاپ ها را باید از بالا و پایین کاملا مهار شود.
ساده ترین راه همپوشانی (Overlap) هرچقدر که Overlap زیاد باشد به خاطر آج ها دو سر کاملا بر هم منطبق نمی شوند. بهترین راه Overlap توسط جوش لب به لب توسط دستگاه مخصوص هویه برقی می باشد به این صورت است که دو سر واتر استاپ را ذوب می کنند و به هم می چسبانند.
عوامل موثر در تعیین اشکال و ابعاد واتر استاپ ها
مراحل کار: هنگام ذوب کردن هر دو لبه به طور همزمان توسط المانی که وسطش می گذاریم و با گرما می شود. واتر استاپ در محل عمود بر درز در کشش است و ما در مورد مقاومت کششی این محل اتصال نداریم.
دو قطعه I شکل از واتر استاپ در هر دو جهت آنها بریده می شود و مورد بررسی قرار می گیرد. نکته: افزایش طول در زمان بریدگی و مقاومت مهم است. در سالهای گذشته ار واتر استاپ های مسی استفاده می شد که راحت پاره می شدند و در جوش دادن آنها به مشکل بر می خوردند و در ضمن گران بودند و استفاده از آنها به صرفه نبود. واتر استاپ های P.V.C در مقابل اشعه ماوراء بنفش خشک و شکننده می شوند. از ویژگی های واتر استاپ های مرغوب می توان به موارد زیر اشاره کرد: • دارای رنگ روشن باشد (چون رنگ تیره از جنس مواد کهنه می باشد)، • سطح آنها حتما آجدار باشد • زیر تابش مستقیم نور خورشید قرار نگیرد. • به هیچ وجه سطح آن چرب نباشد.
آزمایش کنترل کیفیت واتر استاپ
پایان
The End