نقش عایقکاری پوسته خارجی ساختمان در مصرف انرژی - پاک فن بخار
دیگ بخار - انواع دیگ بخار - اولین سازنده دیگ بخار
دیگ بخار | انواع دیگ بخار | اولین سازنده دیگ بخار
۰۲/۰۳/۱۳۹۸
کلیات تأسیسات ساختمان و گرمایشی موتورخانه
۰۴/۰۳/۱۳۹۸

نقش عایقکاری پوسته خارجی ساختمان در مصرف انرژی

روابط عمومی و فرهنگ سازی

پوسته خارجی ساختمان در مصرف انرژی نقش عمده‌ای دارد و در این مطلب به انواع شیو‌ه های عایق‌کاری حرارتی پوسته خارجی ساختمان و انتخاب شیو‌ه‌های مطلوب برای ساختمان‌های موجود پرداخته شده است.
پوسته خارجی ساختمان شامل بام، سقف مجاور فضای کنترل‌نشده، کف مجاور فضای خارج، کف مجاور فضای کنترل‌‌نشده، کف روی خاک، دیوار مجاور فضای خارج، دیوار مجاور فضای کنترل‌نشده، پنجره، در ها، پل‌های حرارتی می باشد.
در ابتدا به شیو‌ه‌های عایق‌کاری حرارتی هر قسمت اشاره می‌شود و سپس روش عایق‌کاری مطلوب برای ساختمان‌های موجود، تعیین می‌گردد.

در انتخاب شیوه مطلوب عایق‌کاری حرارتی ساختما‌ن‌های موجود عوامل زیر مورد توجه قرار می‌گیرند:

– انتخاب شیو‌ه‌هایی که مراحل اجرایی عایق‌کاری حرارتی ساختمان کم‌ترین اختلال را در عملکرد ساختمان و زندگی ساکنین ایجاد کند.
– انتخاب شیوه‌هایی که پیش از این بدون ایجاد مشکل مورد استفاده قرار گرفته‌اند و مشکلات احتمالی آنها به تدریج برطرف شده است.
– سادگی اجرای عایق‌ حرارتی با تحمیل هزینه کمتر به کاربران و ساکنین
– توجه به استفاده از اینرسی حرارتی ساختمان، به منظور کاهش نوسان روزانه دما در ساختمان‌های با استفاده مداوم
– کاهش انتقال حرارت از پل‌های حرارتی تا حد ممکن
– جلوگیری از بروز پدیده میعان در جدارهای ساختمانی

۱- عایق‌کاری حرارتی بام

بام‌ ساختمان‌ها به دو شکل اصلی مسطح و شیب‌دار هستند. در ساختمان‌های بررسی شده در شهر‌های تهران، یزد، بندرعباس و اردبیل، بام‌ها مسطح می‌باشند و تنها در ساختمان‌های شهر رشت از بام شیب‌دار استفاده شده است.

بام مسطح به عنوان سقف نهایی ساختمان که مجاور فضای خارج است به سه روش عایق‌کاری از داخل، عایق‌کاری از خارج و عایق‌کاری همگن می‌تواند اجرا شود. از آنجا که عایق حرارتی همگن برای ساختمان‌های در حال طراحی و ساخت و یا ساختمان‌های صنعتی قابل اجرا است در این جا به تشریح آن نمی‌پردازیم. بنابراین در بام‌های موجود، می‌توان به دو روش از داخل یا از خارج عایق‌کاری حرارتی را اجرا نمود.

عایق‌کاری حرارتی بام مسطح از خارج 

برای عایق‌کاری حرارتی بام از خارج می‌توان به دو روش عمل نمود. عایق حرارتی روی لایه عایق رطوبتی، یا عایق حرارتی زیر لایه عایق رطوبتی. در شکل۲-۲-۱ نحوه اجرای عایق حرارتی روی لایه عایق رطوبتی نشان داده شده است. در این حالت باید روی لایه عایق رطوبتی، که بهتر است از نوع ایزوگام یا محصولات مشابه باشد، یک لایه نایلون پهن کرد تا عایق حرارتی به آن نچسبد.

سپس عایق حرارتی را که می‌تواند از پلی‌استایرن غیرجاذب آب (معمولاً از انواع اکسترود شده) باشد روی آن قرار داد. برای محافظت این عایق حرارتی در مقابل اشعه فرابنفش (ماوراء بنفش)، شوک‌های حرارتی و جلوگیری از بلند شدن عایق در اثر باد باید حداکثر به ضخامت ۵ سانتی‌متر روی آن شن بادامی یا فندقی ریخت، یا قطعات موزائیک یا سیمانی را بدون ملات روی آن چید.

برای چیدن قطعات موزائیک می‌توان از پایه‌های پلاستیکی مخصوص استفاده کرد یا از روش ارائه شده در راهنمای جزئیات اجرایی مبحث ۱۹ پیروی نمود. از مزایای این روش عدم نیاز به هرگونه تغییر در ساختار موجود بام می‌باشد و به عنوان مخاطرات این روش می‌توان به بار اضافی ناشی از لایه شن بادامی یا فندقی اشاره کرد.

نقش عایقکاری پوسته خارجی ساختمان در مصرف انرژی - عایق‌کاری حرارتی بام - عایق‌کاری حرارتی بام مسطح از خارج

                                                                                                        نقش عایقکاری پوسته خارجی ساختمان در مصرف انرژی

شکل ۲-۲-۱- اجرای عایق حرارتی پلی‌استایرن در بام روی عایق رطوبتی اگر لایه عایق حرارتی زیر عایق رطوبتی اجرا شود، ابتدا شیب‌بندی بام اجرا می‌شود و سپس قطعات پلی‌استایرن یا عایق معدنی فشرده بر سطح بام قرار داده می‌شوند. روی عایق حرارتی یک لایه نایلون به عنوان نم‌بند قرار داده می‌شود. سپس روی آن یک لایه سیمان لیسه‌ای اجرا می‌گردد و روی بستر سیمان لیسه‌ای عایق رطوبتی اجرا خواهد شد. باید توجه داشت که اگر اجرای عایق رطوبتی توأم با حرارت باشد، حرارت مزبور به عایق حرارتی صدمه‌ای وارد نیاورد. لازم است اشاره شود که در صورت استفاده از عایق‌های معدنی باید در زیر آنها یک لایه بخاربند قرار گیرد. پس از اجرای عایق رطوبتی کف‌سازی بام به طور معمول انجام خواهد گرفت که می‌تواند یک لایه ملات ماسه سیمان و یک لایه موزائیک باشد. شکل ۲-۲-۲ اجرای عایق‌ حرارتی پشم شیشه را در بام و در زیر عایق‌رطوبتی نشان می‌دهد.

 

نقش عایقکاری پوسته خارجی ساختمان در مصرف انرژی

شکل ۲-۲-۲- اجرای عایق‌ حرارتی پشم معدنی در بام زیر لایه عایق رطوبتی

پیش از این ذکر شد، خطر بروز میعان در عایق‌های معدنی بسیار جدی است و برای محافظت آن‌ها، و حتی عایق‌های پلیمری، تعبیه یک لایه بخاربند در زیر عایق حرارتی الزامی است. اما در اجرای این روش‌ عایق‌کاری در ساختمان‌های موجود، به سبب وجود لایه عایق‌ رطوبتی قبلی نیازی به قرار دادن لایه بخاربند نمی‌باشد. نکته دیگر در مورد پشم‌های معدنی استفاده از نوع با دانسیته زیاد است تا فشردگی آن در حد قابل قبول باشد. اما این شیوه عایق‌کاری حرارتی مشکلاتی را به همراه دارد. به علت اینکه عایق حرارت زیر لایه عایق رطوبت است، در اثر تابش آفتاب یا اختلاف زیاد دمای شب و روز در مناطق گرم و خشک دمای عایق رطوبتی با نوسانات بسیار شدید روبرو است، و این امر سبب بروز انبساط و انقباض شدید در عایق رطوبتی و ایجاد خطر پارگی آن می‌شود. برای کاهش این خطر، توصیه می‌شود عایق رطوبت به لایه‌های بام نچسبد و نیز باید با لایه‌ای ضخیم مثل فرش موزائیک پوشانده شود. بالا بودن قیمت عایق‌های با دانسیته بالا و همچنین محدودیت‌های موجود در خصوص ضخامت عایق حرارتی که از خطر فشردگی عایق ناشی می‌شود از مهمترین‌ نقاط ضعف این سیستم است. با توجه به موارد ذکر شده، پیشنهاد می‌شود از میان این دو شیوه عایق‌کاری حرارتی، از روش اجرای عایق حرارتی روی عایق رطوبتی استفاده شود، زیرا اجرای آن ساده‌تر و میزان عملیات تخریب و بازسازی آن کمتر است‎، ضمن اینکه مجموعه بام شرایط حرارتی بهتری دارد.

 

عایق‌کاری حرارتی بام مسطح از داخل 

برای عایق‌کاری حرارتی بام از داخل دو روش وجود دارد. در روش اول صفحات عایق حرارت با پیچهای بلند به سقف پیچ می‌شوند و در حالت دوم سقف کاذب کوتاهی اجرا شده و صفحات عایق حرارت روی سقف کاذب قرار می‌گیرند. در هر دو حالت نیاز به کار در فضای داخل است که این مسأله زندگی ساکنین را تا پایان اجرا مختل می‌سازد. ضمن اینکه در روش دوم از ارتفاع داخلی حداقل به مقدار cm 15کاسته خواهد شد و برای نصب چراغهای سقفی می‌بایست از تجهیزات خاص استفاده کرد. در صورت استفاده از انواع پشم‌های معدنی به عنوان عایق حرارتی وجود یک لایه بخاربند به سمت داخل لازم است. با توجه به این نکات توصیه می‌شود از این روش عایق‌کاری حرارتی بام‌های تخت در ساختمان‌های موجود صرف‌نظر شود.

 

۲- سقف مجاور فضای کنترل‌نشده

این حالت تنها در شرایطی دیده می‌شود که در بالای قسمتی از بام فضایی به شکل انبار وجود داشته باشد، و یا در بالای سقف نهایی زیر شیروانی کنترل‌نشده قرار گرفته باشد. در حالت اول می‌توان از عایق‌کاری حرارتی این بخش سقف خودداری کرد و در مقابل به مقدار عایق حرارتی در جدارهای دیگر افزود. در حالت دوم اگر زیر شیروانی غیرقابل استفاده است می‌توان لایه عایق حرارتی معدنی را به صورت توپی روی سطح آن گستراند، و یا عایق فله‌ای را روی آن پاشید. در صورت استفاده از انواع پشم‌های معدنی به کار بردن یک لایه بخاربند در طرف گرم عایق حرارتی الزامی است.

 

۳- کف مجاور فضا‌های کنترل‌نشده و خارج 

فضاهای زیر کف غالباً انبارها یا پارکینگ‌هایی هستند که می‌توانند بسته یا باز باشند. کف‌های مجاور این فضاها را می‌توان به دو طریق عایق حرارتی نمود. روش اول کف شناور و روش دوم نصب عایق‌کاری حرارتی از زیر است. در روش اول، پس از مسطح کردن روی سازه سقف با سیمان لیسه‌ای، قطعات عایق حرارتی که می‌تواند پلی‌استایرن یا انواع پشم‌های معدنی با دانسیته زیاد باشد قرار داده‌ می‌شود. در صورت استفاده از پشم‌های معدنی باید طرف رو به داخل عایق حرارتی دارای لایه بخاربند باشد. سپس روی عایق حرارتی یک لایه نایلون کشیده می‌شود و روی آن کف‌سازی نهایی انجام می‌گیرد. استفاده از عایق‌های معدنی معمولاً نتایج آکوستیکی خوبی را (از نظر انتقال صدای کوبه‌ای) با خود به همراه دارد ولی باید از اتصال کف تمام شده به دیوار با استفاده از مواد انعطاف‌پذیر جلوگیری کرد (کف شناور) و در نتیجه از هرگونه اتصال سازه‌ای کف تمام‌ شده به دیوار پرهیز کرد. با پیچ‌های بلند یا لایه عایق حرارتی روی سقف کاذب استفاده کرد. در اینجا نیز در صورت استفاده از انواع پشم‌های معدنی به عنوان عایق حرارتی، لازم است در طرف گرم عایق، یعنی روی آن، از یک لایه بخاربند استفاده نمود.

در اینجا باید اضافه کرد که چون اجرای روش اول مستلزم کار در داخل فضای زندگی و تخریب کف‌سازی موجود و اجرای مجدد آن است، لذا روش دوم که ساده‌تر است برای ساختمان‌های موجود پیشنهاد می‌گردد. شکل ۲-۲-۳ نصب عایق‌حرارتی پشم‌شیشه با پیچ‌های بلند به کف روی پیلوت را نشان می‌دهد.

شکل ۲-۲-۳- اجرای عایق‌ حرارتی پشم شیشه در زیر کف روی پیلوت

۴- کف روی خاک 

بخش‌هایی از فضاهای طبقات همکف یا تمام طبقه زیرزمین، که ممکن است فضای کنترل شده نیز باشد، در ساختمان‌های موجود دارای کف روی خاک هستند. برای کاهش اتلاف حرارتی در فضاهای کنترل شده می‌توان اقدام به نصب یک لایه عایق حرارتی به عرض ۱ متر پیرامون کف این فضاها نمود. اما چون این امر مستلزم تخریب کف‌سازی موجود است توصیه نمی‌شود. برای جبران انتقال حرارت از کف روی خاک می‌توان به ضخامت عایق حرارتی در سایر جدارها افزود یا عایق دیوارهای خارجی را تا روی پی ادامه داد. روش دیگر ادامه عایق‌کاری از خارج تا نزدیکی عمق پی‌ها است، ولی این اقدام نیز در بخش اعظم ساختمان‌های موجود در شهرها غیر عملی است.

 

۵- دیوار مجاور فضای خارج 

دیوارهای موجود در فضای خارج را به سه طریق می‌توان عایق‌کاری حرارتی نمود. عایق از داخل، عایق از خارج و عایق در لایه میانی دیوار. از آنجا که حالت سوم در ساختمان‌های در حال ساخت قابل اجرا است لذا در این قسمت از آن صرف‌نظر می‌کنیم. برای عایق‌بندی از داخل دو روش اصلی وجود دارد. در روش اول صفحات عایق حرارتی با چسب مخصوص به دیوارها چسبانده می‌شود. در این روش درز بین صفحات با لبه‌هایی که روی آنها تعبیه شده است پوشانده می‌شود و پس از نصب صفحات نازک‌کاری اجرا می‌شود. در صورتی‌ که از انواع پشم‌های معدنی استفاده شود، باید به‌صورت تخته‌ای باشند و در طرف گرم دارای لایه بخاربند باشند. استفاده از پلی‌استایرن یا عایق‌های پلیمری به علت خطر آتش‌سوزی و آزاد کردن گازهای سمی در فضای داخل توصیه نمی‌شود. در روش دوم یک زیرسازی چوبی یا فلزی روی دیوار انجام می‌گیرد. صفحات عایق حرارت بین قطعات چوب یا فلز قرار می‌گیرند و بعد روی آنها نازک‌کاری انجام می‌شود. شکل ۲-۲-۴ جزییات این شیوه عایق‌کاری حرارتی دیوار را نشان می‌دهد.

                                                                                                       نقش عایقکاری پوسته خارجی ساختمان در مصرف انرژی

شکل ۲-۲-۴- اجرای عایق‌ حرارتی پشم شیشه در داخل دیوار با شبکه زیرسازی ( مقطع افقی) داخل مستلزم توقف زندگی روزمره در فضای داخل است و نیز تا حدی از ابعاد فضاهای داخلی می‌کاهد، لذا در ساختمان‌های مسکونی موجود عایق‌کاری حرراتی از خارج بیشتر توصیه می‌شود. اما در ساختمان‌های آموزشی، با توجه به اینکه دست کم دو ماه از سال غیرفعال می‌باشند، اجرای این شیوه عایق‌کاری ممکن می‌باشد. علاوه بر این با توجه به استفاده غیرمداوم ساختمان‌های آموزشی، کم کردن جرم حرارتی ساختمان با این شیوه مطلوب می‌باشد. در عایق‌کاری حرارتی از خارج توصیه می‌شود روی نمای موجود اجرای عایق صورت گیرد تا هزینه‌ای جهت تخریب نما به صاحب‌کار تحمیل شود. صفحات عایق حرارتی که می‌توانند معدنی یا پلیمری باشند، با پیچ‌های مخصوص به بدنه نما اتصال می‌یابند. روی عایق حرارتی یک لایه تور فایبرگلاس قرار می‌گیرد و نمای سبکی روی آن اجرا می‌شود. بلندی پیچ‌های نصب عایق باید چنان باشد که تا داخل سفت‌کاری دیوار ادامه پیدا کند. به این ترتیب نمای اجرا شده استحکام بیشتری می‌یابد. شکل ۲-۲-۵ عایق‌کاری حرارتی دیوار از خارج با عایق پشم‌شیشه را نشان می‌دهد.

نقش عایقکاری پوسته خارجی ساختمان در مصرف انرژی

شکل ۲-۲-۵- اجرای عایق‌ حرارتی پشم شیشه در خارج دیوار با شبکه زیرسازی ( مقطع افقی)

دیوارهای مجاور فضای کنترل‌نشده در ساختمان‌های بررسی شده عموماً دیوار بین فضای زندگی و سرویس بهداشتی و انبار، و یا راه‌پله هستند. در بسیاری از موارد، به علت ابعاد اندک، و همچنین وجود ضریب تقلیل دما در این حالت، این دیوارها عایق حرارتی نمی‌شوند و برای جبران انتقال حرارت از آنها به عایق حرارتی دیوارهای خارجی یا بام افزوده می‌گردد.

 

۷- پنجره

یکی از ضعیف‌ترین نقاط در پوسته خارجی ساختمان، از نظر انتقال حرارت، پنجره‌ها هستند. بهترین راه‌حل برای بهبود وضعیت پنجره‌ها از نظر انتقال حرارت تعویض پنجره‌های موجود و جایگزین نمودن آنها با پنجره‌های دارای شیشه دوجداره و قاب PVC یا آلومینیومی با انقطاع حرارتی است. اما این امر مستلزم صرف هزینه زیاد است. در جایی که ضخامت دیوارها اجازه می‌دهد، می‌توان اقدام به نصب پنجره دومی در سمت داخل یا خارج پنجره اصلی، با توجه به نحوه بازشوی آن کرد. برای نصب پنجره دوم، در صورتی که ضخامت دیوار اجازه دهد، می‌توان با شاخک‌هایی این پنجره را به دیوار اتصال داد. اگر پنجره اول قابلیت اتصال پنجره دیگری را داشته باشد و بتواند بار آن را تحمل کند می‌توان پنجره دوم را به پنجره اول متصل نمود. مثلاً‌می‌توان در قاب موجود یک پنجره PVC دوجداره کار گذاشت. با نصب پنجره دوم، نه تنها ضریب انتقال حرارت دو پنجره بهبود می‌یابد، بلکه از میزان نشت و نفوذ هوا کاسته شده و نیز از نظر آکوستیکی شرایط بهتری ایجاد می‌شود. چون وجود پنجره دوم مانع بروز میعان نمی‌شود. لذا باید برای تمیز کردن شیشه‌ها بازشوهایی تعبیه شود و هنگام اجرا به مسأله چگونگی تمیز کردن شیشه‌ها دقت گردد. ب پروفیل شیشه دوجداره، بر روی پروفیل اصلی پنجره‌ موجود است. به این ترتیب با صرف هزینه‌ کمی بیشتر، مشکلات مربوط به انطباق بازشوهای دو پنجره، محدودیت ابعاد کف پنجره و تمیز نمودن شیشه‌ها مرتفع می‌شود.

 

۸- درها 

درهای ساختمان‌های بررسی شده بدون تغییر باقی‌مانده و بر روی آنها اقدامات بهینه‌سازی صورت نخواهد گرفت. زیرا از یک سو سطح آنها اندک است، و از سویی دیگر درهای ورودی عموماً‌ به فضاهای کنترل‌نشده باز می‌شوند که ضریب تقلیل دما داشته و انتقال حرارت کمتری از آنها صورت می‌گیرد، و دیگر اینکه این درها غالباً چوبی هستند که از نظر انتقال حرارت وضعیت بهتری نسبت به سایر جدارها دارند.

 

۹-پل های حرارتی

پل‌های حرارتی در محل تقاطع عناصر ساختمانی، آنجا که عایق حرارتی انقطاع می‌یابد، ایجاد می‌شوند. هنگامی که در ساختمان‌های موجود عایق‌کاری از داخل صورت می‌گیرد در محل تقاطع تیغه‌های داخلی با دیوار خارجی، در محل تقاطع دیوار خارجی و کف طبقات پل حرارتی وجود خواهد داشت. در صورتی که عایق‌کاری حرارتی از خارج صورت گیرد، پل‌های حرارتی مزبور حذف خواهند شد. مگر در محل تقاطع دیوار خارجی و بام. پل حرارتی دیگری نیز در اطراف قاب پنجره‌ها و درها و دیوار خارجی نیز وجود دارد. به طور کلی برای حذف تمامی پل‌های حرارتی راه‌حلی پیشنهاد نمی‌شود و با توجه به مسائل اجرایی توصیه می‌شود که ضرایب انتقال حرارت پل‌های مزبور با افزایش عایق حرارتی دیوارهای خارجی و بام جبران شود. مدیریت بهینه سازی انرژی در بخش ساختمان شرکت بهینه سازی مصرف سوخت

 

 

منبع

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *