انواع عایق‌های حرارتی

وقتی از انواع عایق‌های حرارتی صحبت می‌شود، دقیقا منظور چیست؟ بر چه اساسی دسته‌بندی شده‌اند؟ عایق حرارتی پدیده جدیدی نیست. در گذشته از گل و کاه‌گل به دلیل خواص خنک‌کنندگی برای ساخت خانه‌ها استفاده می‌شد. مردم برای عایق‌کردن خانه‌هایشان بین الوارها کاه و گل می‌گذاشتند. در طول سال‌ها، انواع عایق‌های حرارتی به‌طور گسترده‌ای تکامل پیدا کرده‌اند. امروزه ما از انواع عایق حرارتی صنعتی استفاده می‌کنیم، از مواد الیافی حجیم مثل سلولز و فایبرگلاس گرفته تا فویل‌های براق و صفحات فوم سخت. هر ماده‌ای خواص و کاربرد منحصربه‌فرد خودش را دارد. برای همین است که بازار عایق‌های حرارتی، بسیار شلوغ است. برای انتخاب بهترین عایق حرارتی ابتدا باید موارد زیر را تعیین کنید:

• موقعیت مکانی جایی که می‌خواهید عایق کنید.
• قسمتی از سازه که می‌خواهید عایق کنید.
• کاربری مکانی که می‌خواهید عایق کنید.
• مقادیر R توصیه‌شده برای مناطقی که می‌خواهید عایق کنید. انواع عایق‌های حرارتی مورد استفاده در سقف مسطح، نه‌تنها ویژگی‌های حرارتی بالا، بلکه باید خواص مکانیکی کافی هم داشته باشند تا بتوانند وزن سقف را تحمل کنند. عایق‌های صنعتی باید مشخصات دیگری داشته باشند در این مقاله فیروزه فام انواع عایق‌های حرارتی را معرفی کرده‌ایم.

انواع عایق حرارتی

انواع عایق حرارتی می‌توانند در دسته‌های مختلفی جای بگیرند، به‌طور مثال عایق‌های صنعتی و انواع عایق‌های حرارتی پشت بام برای خانه‌ها، یا عایق‌های فایبرگلاس و پلی یورتان. در جدول زیر نمای کلی انواع عایق‌های حرارتی موجود، نحوه نصب، محل نصب و مزایای آنها را ارائه مشاهده می‌کنید.

برای این که بتوانید بهترین عایق حرارتی را انتخاب کنید، انواع عایق‌های حرارتی را در جدول زیر به شما معرفی می‌کنیم.

انواع عایق حرارتی صنعتی

امروزه شرکت‌ها و کارخانجات از طریق انواع عایق حرارتی صنعتی می‌توانند در حوزه‌ها و زیر حوزه‌های متعدد، مثل تولید برق، پالایش نفت و... در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنند. در سراسر جهان در نیروگاه‌های برق، پالایشگاه‌ها و واحدهای تولیدی از انواع عایق حرارتی صنعتی برای کنترل یا تنظیم دما استفاده می‌شود. انواع عایق‌های حرارتی در فرآوری مواد غذایی، تولید برق، تثبیت و کنترل دمای فرآیند و... نقش مهمی در فضای صنعتی مدرن ایفا می‌کنند.

در ساخت یک ساختمان، باید عواملی مثل گرم‌شدن کره زمین و منابع انرژی محدود در نظر گرفته‌ شود. هدف، ساخت ساختمان‌هایی است که از نظر انرژی کارآمد هستند. عایق حرارتی یکی از روش‌هایی است که می‌تواند استفاده از منابع موجود را برای صرفه‌جویی در انرژی، بهینه کند.

انواع عایق حرارتی صنعتی عبارتند از:

پتو فایبرگلاس تخته فایبرگلاس پشم سنگ اسپری فوم رایج‌ترین انواع عایق‌های حرارتی برای خواص صنعتی فایبرگلاس، سلولز و فوم اسپری هستند. عایق فایبرگلاس رایج‌ترین نوع عایق مورد استفاده در اماکن صنعتی است، چون نسبتا ارزان و نصب آن آسان است. عایق سلولزی از کاغذ بازیافتی ساخته شده و برای عایق صدا و بهره‌وری انرژی، انتخابی عالی است. عایق فوم اسپری گزینه گران‌تری است، اما در آب‌بندی نشت هوا بسیار موثر است.

مزایای عایق حرارتی صنعتی

چند مورد از مزایایی که انواع عایق‌های حرارتی صنعتی در زمینه‌های فرآوری شیمیایی، تولید یا سایر حوزه‌های صنعتی ارائه می‌دهد، به شرح زیر هستند: هزینه عملیاتی پایین‌تر صرفه‌جویی در مصرف انرژی محیط کار ایمن و دلپذیر

عایق پتویی؛ عایق بت و رول

متداول‌ترین و در دسترس‌ترین انواع عایق‌های حرارتی عایق پتویی است که به شکل بت یا رول وجود دارد. این نوع عایق شامل الیاف انعطاف‌پذیر است که معمولاً از جنس فایبرگلاس هستند. می‌توانید بت‌ها و رول‌های ساخته‌شده از پشم معدنی، الیاف پلاستیکی و الیاف طبیعی مثل پنبه و پشم گوسفند را پیدا کنید. سازندگان اغلب یک روکش مثل کاغذ کرافت، کاغذ فویل-کرافت یا وینیل را به‌عنوان مانع بخار و مانع هوا متصل می‌کنند. برای دیوارهای زیرزمین و سایر مکان‌هایی که عایق در معرض دید قرار می‌گیرد، بت‌هایی با روکش مخصوص ضد شعله در عرض‌های مختلف وجود دارد.

عایق بلوک بتنی

عایق بلوک بتنی، یکی دیگر از انواع عایق‌های حرارتی است. از بلوک‌های بتنی برای ساخت پی و دیوار خانه استفاده می‌شود. راه‌های مختلفی برای عایق‌کردن با بلوک بتنی وجود دارد. اگر هسته‌ها به دلایل ساختاری با فولاد و بتن پر نشده باشند، می‌توان آنها را با عایق پر کرد که میانگین R-value دیوار را افزایش می‌دهد. با این‌حال، مطالعات میدانی و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نشان داده‌اند که پر کردن هسته از هر نوع، تاثیر کمی در صرفه‌جویی مصرف سوخت می‌کند، چون گرما به‌راحتی از طریق قسمت‌های جامد دیوارها عبور می‌کند. نصب عایق بر روی سطح بلوک‌ها چه در بیرون و چه در داخل دیوارهای فونداسیون موثرتر است. قرار دادن عایق در قسمت بیرونی مزیت اضافه‌ای دارد: جرم حرارتی بلوک‌ها را در فضای مطبوع قرار می‌دهد که می‌تواند دمای داخلی را تعدیل کند. بعضی از تولیدکنندگان دانه‌های پلی استایرن را به بلوک‌های بتنی اضافه می‌کنند. تولیدکنندگان دیگری هم بلوک‌های بتنی می‌سازند که فوم سخت را در خود جای می‌دهند. واحدهای توخالی ساخته‌شده با ترکیبی از بتن و تراشه‌های چوب هم موجود هستند. نصب آنها با انباشته‌شدن واحدها بدون استفاده از ملات (انباشته‌شدن خشک) و پرکردن هسته‌ها با بتن و فولاد سازه‌ای انجام می‌شود. یکی از مشکلات احتمالی این نوع واحدها این است که چوب در معرض اثرات رطوبت و حشرات است. دیوارهای بلوک بتنی معمولا در حین ساخت‌وساز خانه جدید یا بازسازی اساسی با بلوک‌های بتنی عایق ساخته یا عایق می‌شوند. دیوارهای بلوک در خانه‌های موجود را می‌توان از داخل عایق‌بندی کرد.

فوم برد یا فوم سخت

تخته‌های فوم می‌توانند برای عایق‌کاری تقریبا هر قسمت از خانه شما، از سقف تا فونداسیون استفاده شوند. آنها در پوشش دیوارهای خارجی، روکش داخلی دیوارهای زیرزمین و کاربردهای ویژه مثل دریچه‌های زیر شیروانی بسیار موثرند، مقاومت حرارتی خوبی دارند (تا 2 برابر بیشتر از سایر انواع عایق‌های حرارتی با ضخامت یکسان)، و رسانش گرما را از طریق عناصر ساختاری مثل چوب و گل‌میخ‌های فولادی کاهش می‌دهند. رایج‌ترین مواد مورد استفاده در ساخت فوم برد پلی استایرن، پلی ایزوسیانورات (پلی ایزو) و پلی یورتان (اورتان) هستند.

تخته فوم پلی یورتان یک تخته عایق حرارتی است که در یک فرآیند شیمیایی از فوم پلی‌یورتان سخت ترکیب‌شده با یک کاتالیزور ایزوسیانورات تولید می‌شود. این یک راه حل جهانی و کارآمد برای انواع سقف‌های در معرض دید است و یکی از مناسب‌ترین انواع عایق حرارتی پشت بام برای سیستم های سقف چسبیده است. از مزایای تخته فوم پلی یورتان می‌توان به این موارد اشاره کرد: مقاومت بسیار خوب در برابر آتش مقدار بسیار پایین هدایت حرارتی مقاومت فشاری بالا سبک وزن

قالب‌های عایق بتن

قالب‌های عایق بتن (ICF) اساسا فرم‌هایی برای دیوارهای بتنی ریخته‌شده هستند که به‌عنوان بخشی از مجموعه دیوار باقی می‌مانند. این سیستم دیوارهایی با مقاومت حرارتی بالا، ایجاد می‌کند. سیستم‌های ICF از صفحات فوم متصل به هم یا بلوک‌های عایق فوم توخالی به هم پیوسته تشکیل شده‌اند. تخته‌های فوم با استفاده از اتصالات پلاستیکی به هم متصل می‌شوند. می‌توان میله‌های فولادی را برای تقویت، قبل از ریختن بتن اضافه کرد. موقع استفاده از بلوک‌های فوم، معمولا از میله‌های فولادی در داخل هسته‌های توخالی برای تقویت دیوارها استفاده می‌شود. نوار فوم در اطراف هسته‌های پر از بتون بلوک‌ها می‌تواند دسترسی آسان برای حشرات و آب‌های زیرزمینی را فراهم کند. برای جلوگیری از این مشکلات، بعضی از تولیدکنندگان انواع عایق‌های حرارتی فوم حشره‌کش می‌سازند و روش‌هایی را برای ضدآب کردن آن‌ها ترویج می‌کنند. نصب سیستم ICF به یک پیمانکار مجرب نیاز دارد.

عایق سبک پرکننده و دمنده

در بررسی انواع عایق‌های حرارتی به عایق پرکننده می‌رسیم. این عایق از ذرات کوچک فیبر، فوم یا مواد دیگر تشکیل شده. این ذرات کوچک ماده عایقی را تشکیل می‌دهند که می‌تواند بدون ایجاد مزاحمت در ساختارها، با هر فضایی مطابقت داشته‌باشد. این توانایی انطباق، باعث می‌شود این عایق‌ها برای بازسازی‌ها و مکان‌هایی که نصب انواع دیگر عایق‌ها دشوار است، مناسب باشند.

رایج‌ترین مواد مورد استفاده برای عایق‌های پرکننده سلولز، فایبرگلاس و پشم معدنی هستند. همه این مواد با استفاده از مواد زائد بازیافتی تولید می‌شوند. سلولز عمدتا از کاغذ روزنامه بازیافت‌شده ساخته می‌شود. اکثر محصولات فایبرگلاس حاوی 40 تا 60 درصد شیشه بازیافتی هستند. پشم معدنی معمولا از 75 درصد محتوای بازیافتی پسا صنعتی تولید می‌شود. مهره‌های پلی استایرن و پرلیت از مواد کمتر رایج هستند. عایق پرکننده را می‌توان در حفره‌های محصور مثل دیوارها یا فضاهای غیرمحصور، مثل اتاق زیر شیروانی نصب کرد. سلولز، فایبرگلاس و پشم سنگ معمولا توسط نصاب‌های با تجربه که در دستیابی به چگالی و مقادیر R صحیح مهارت دارند، دمیده می‌شوند.

موانع تابشی و سیستم‌های عایق بازتابی

برخلاف اکثر انواع عایق‌های حرارتی که در برابر جریان گرمای رسانا و همرفت مقاومت می‌کنند، موانع تابشی و عایق بازتابی با انعکاس گرمای تابشی کار می‌کنند. موانع تابشی در خانه‌ها برای کاهش گرمای تابستان نصب می‌شوند که به کاهش هزینه‌های سیستم‌های خنک‌کننده کمک می‌کند. عایق انعکاسی، سطوح بازتابنده که معمولا فویل‌های آلومینیومی هستند را در سیستم‌های عایق قرار می‌دهد که می‌تواند حاوی مواد دیگری مثل کاغذ کرافت، فیلم پلاستیکی، حباب‌های پلی اتیلن یا مقوا و مواد عایق حرارتی باشد. گرمای تابشی در یک خط مستقیم از هر سطحی حرکت می‌کند و هر جامدی که انرژی آن را جذب می‌کند، گرم می‌کند. وقتی خورشید سقفی را گرم می‌کند، این انرژی تابشی خورشید است که سقف را داغ می‌کند. بخش بزرگی از این گرما از طریق رسانایی مواد سقف به سمت اتاق زیر سقف منتقل می‌شود. مواد سقف داغ، سپس انرژی گرمایی به‌دست آمده، به سطوح سردتر اتاق، از جمله کانال‌های هوا و کف اتاق می‌تابد. اکثر انواع عایق‌های حرارتی سعی دارند انتقال گرما به سطوح زیرین را به حداقل برسانند، اما یک مانع تابشی انتقال حرارت تابشی از سطح زیرین سقف به سایر سطوح در اتاق زیر سقف را کاهش می‌دهد. موانع تابشی در آب‌وهوای گرم موثرتر هستند. در آب‌وهوای سرد، معمولا نصب عایق‌های حرارتی بیشتر توصیه می‌شود.

عایق تخته فیبر سخت

عایق فیبر سفت یا تخته فیبری یکی دیگر از انواع عایق‌های حرارتی است که از فایبرگلاس یا مواد پشم معدنی تشکیل شده و برای عایق‌کاری مجاری هوا در خانه‌ها استفاده می‌شود. این عایق‌ها تحمل دمای بالایی دارند و برای مناطق گرم گزینه مناسبی هستند.

عایق فوم اسپری

یکی از پرکاربردترین عایق‌های صنعتی برای کاهش صدا، اسپری فوم است. مواد عایق فوم مایع را می‌توان اسپری کرد، تزریق کرد یا ریخت. این عایق را می‌توان برای کاهش نشت هوا به دیوارها، سطوح زیرشیروانی یا زیر کف، دمید. عایق فوم علاوه بر این‌که از انواع عایق‌های حرارتی است، به‌عنوان مانعی در برابر صداهای موجود در هوا هم عمل می‌کند و انتقال صدا از طریق ساختارهای مختلف را کاهش می‌دهد. این عایق یک جایگزین برای فایبرگلاس است و با مخلوط‌کردن دو ماده ایزوسیانات و رزین پلیول ساخته می‌شود.

سخن آخر

برخی از انواع عایق‌های حرارتی برای سازه‌های خاص مناسب‌تر از سایر انواع عایق حرارتی هستند. بهترین انتخاب از میان انواع عایق‌های حرارتی بستگی به فاکتورهای شما دارد. در نظر داشته باشید که در کشورهای توسعه‌یافته، حدود 25 درصد گرما در یک خانه بدون عایق، از سقف و پشت‌بام خارج می‌شود. عایق حرارتی خانه شما باید از اولویت‌های اصلی باشد. بدون مراقبت و توجه مناسب به این عنصر، هم خانه شما احساس راحتی کمتری برای زندگی خواهد داشت، هم قبض‌های انرژی سنگین‌تری دریافت می‌کنید.