فایل ورد قابل ویرایش

عایق کاری

عایق کاری نقش بسیار مهمی در گرم نگه داشتن ساختمان در زمستان و در خنک نگه داشتن آن در تابستان دارد، و به کمک عایق کاری می توان یک خانه را در زمستان 5 درجه گرمتر و در تابستان 10 درجه خنک تر نگه داشت. عایق کاری کمتر از 5 درصد سبب افزایش  هزینه های ساختمان می شود اما موجب حداقل 4 درصد کاهش هزینه های گرمایش و سرمایش می شود.

در خصوص مکانیزم عملکرد عایق به طور خلاصه می توان گفت عبور انرژی حرارتی از یک ماده عایق، در حقیقت تلاش مولکول های گرم و پرتحرک برای انتقال انرژی به مولکول های سرد وکم تحرک است، که در نتیجه آن سیستم به معادل می رسد، این انتقال به سه طریق رسانش، جریان همرفت و تابش ممکن است. در اغلب سیستم ها از هوای به دام افتاده در فضای خالی برای عایق کاری استفاده می شود.

   روش های زیادی برای عایق کاری ساختمان ها وجود دارد، از جمله پشم شیشه، پلی استایرن و... در همه این سیستم ها لازم است دیوارها و سقف دوجداره گردند که عایق بتواند بین آنها قرار گیرد. در ساختمان های در حل ساخت این مسئله چندان مهم نیست و فقط قسمتی از فضای داخلی ساختمان اشغال می گردد ولی در ساختمان هایی که قبلاً ساخته شده اند و عایق کاری نگردیده اند، دوجداره کردن دیوارها و سقف امری بسیار مشکل است. و از لحاظ فنی شبیه به یک بازسازی کوچک می باشد، درضمن عایق های متداول به دلیل جذب رطوبت در طول زمان کارایی خود را از دست می دهند و نیز به دلیل اینکه در ساخت این نوع عایق ها از مواد مضر آزبست استفاده می شود، باعث مشکلات تنفسی، ریوی و پوستی نیز می گردند.

فناوری نانو:

فناوری نانو مجموعه ای از روش ها و اصول آفرینش مواد، ساختارها و سیستم های مفید و کنترل آنها در مقیاس نانومتر و بهره برداری از خصوصیات و پدیده های جدید حاصل در آن مقیاس است، به عبارت دیگر فناوری نانو کلیه فعالیتها جهت ایجاد ساختاری ظریف در مقیاس نانو برای تغییر در تک تک اتم ها و مولکول ها را شامل می شود، به طوری که مواد و وسایل جدید با خواص موردنظر و مطلوبتر ساخته می شوند.

رنگ نانو عایق:

 با بهره مندی از فناوری نانو محصولی بصورت رنگ وارد بازار شده است که خواص منحصر بفردی دارد تصور کنید شما می توانید خانه خود را با رنگ کردن عایق کاری کنید، این نوع رنگ برای عایق کاری دیوارها، سقف، تاسیسات، لوله ها، مخازن و .... به کار می رود. این رنگ به روشهای بسیار ساده اسپری، رول و یا قلمو اعمال می شود و از ورود و خروج گرما از مکانی به مکان دیگر جلوگیری می کند. رنگ نانو عایق در صنعت و ساختمان سازی به عنوان عایق حرارتی لایه نازک (در ابعاد میکرون) به کار می رود. این رنگ عایق ترین ماده شناخته شده در جهان می باشد، در عین برآورده ساختن مسائل زیست محیطی، انجام عایق کاری حرارتی با پوشش لایه نازک را به همراه خاصیت ضدباکتری و قارچ، یکجا به ارمغان آورده است.

سطحی که بوسیله رنگ نانو عایق، رنگ آمیزی گردیده است، از تونل های نانومتری درهم رفته تشکیل شده است که دیواره این تونل ها فقط چند نانومتر ضخامت دارد، هوای به دام افتاده در این تونل ها بهتر از سایر عایق ها عمل می کند. با این تفاوت که در رنگ نانو عایق از «اثر نودسن» استفاده می شود. این اثر بیان می کند که انرژی توپ داخل تونل سریع تر از انرژی توپ خارج تونل کاهش می یابد هوا و سایر گازها ذاتاً انتقال دهنده حرارت هستند، اما در این بستر نمی توانند انتقال مؤثری انجام دهند. به این ترتیب هدایت کنندگی محدود می شود زیرا فضا تنها به اندازه مورد نیاز برای برخورد مولکلول هاست. ترکیبی که باعث بوجود آمدن خاصیت عایق کاری در رنگ نانو عایق می گردد NANO SILICASOL XL100 است که از محصولات فناوری نانوست. ضریب انتقال حرارت این نانو کامپوزیت بسیار کم و در حدود 0/017w/mk است که نشان می دهد عایق بسیار خوبی است.

پانل های عایق خلأ 

پانل های عایق خلأVIP) با امکان ایجاد لایه های عایقی نازک تر از عایق های معمولی، برای کاربرد ساختمانی بسیار مناسب بوده و از ضخامت عایق و به تبع آن، ضخامت جداره ها به نحو چشمگیری می کاهند. در مقایسه با مصالح عایق کاری سنتی (مانند پلی استایرن)، هدایت حرارتی این پانل ها بیش از ده برابر کمتر است که به این معناست که می توان به کمک این مواد، با ضخامت مشابه عایق های سنتی، مقاومت حرارتی به مراتب بیشتری را پدید آورد. به بیان دیگر، نیازمند لایه نازک تری از عایق برای دستیابی به همان مقاومت حرارتی هستیم. بنابراین عایق های جدید، این امکان را فراهم آورده اند که بتوان با نازک ترین لایه عایق ممکن، به بیشترین مقاومت حرارتی دست یافت. انتقال حرارتی VIPها ناچیز و تنها در حدود  005/0-04/0 است

طلیعه پانل های عایق خلأ، با ساخت فلاسک های چای آغاز شد. اصول اولیه کارکرد فلاسک ها، مشابه پانل های عایق است، اصلی که برخلاف سایر روش های عایق کاری که مبتنی بر حبس هوا بود، با میکده شدن و تخلیه کامل هوای بین دو جداره فلاسک انجام می شد

(در ادامه و در همین فصل، توضیحاتی پیرامون تأثیر خلأ بر انتقال  حرارت ذکر خواهد شد).

تنها مشکلی که در این زمینه وجود داشت، پیاده کردن این ایده برای عایق های ساختمانی بود که به طور معمول مسطح هستند. فرم فلاسک، معمولاً به شکل یک استوانه شیشه ای دوجداره است که هوای بین دو جداره شیشه مکیده شده و شیشه ها توانایی تحمل فشار زیاد ناشی از فشار هوای بیرون داشته [2] و این مقاومت را به لطف انحنای خود دارند، اما عایق های ساختمانی که مسطحند، توانایی تحمل این فشار را ندارد. راه حل این مشکل نیز به کمک نانوفناوری پیدا شد. راه حل این بود که از مواد پرکننده بسیار ریزی استفاده کنند که دارای تخلخلی در مقیاس نانو و حفره هایی در حدود nm100 باشند. با این حال، دیگر به فشار به نسبت کمی برای مکیدن هوا نیاز است و این امر، ساخت پانل های عایق مورد استفاده در ساختمان را میسر می کند. پانل های عایق خلأ، هم در ساختمان های جدید و هم بازسازی و نوسازی ساختمان های فرسوده، در دیوار و کف قابل کاربرد است.

پانل های یاد شده را به این ترتیب می سازند که ابتدا یک پوسته نازک از ورق پلاستیکی انعطاف پذیر (که معمولاً دارای پوششی از جنس آلومینیوم است) یا ورقی از فولاد ضد زنگ، مصالح میانی که در خلأ هواگیری می شوند را دربر می گیرند. مصالح میانی، شکلی شبیه فوم، پودر یا الیاف شیشه داشته و دارای تخلخل زیادی هستند که در عین حالی که هوای آن ها مکیده می شود، می توانند در برابر فشار نیز مقاومت کنند. برای درزبندی خوب، لبه ها را جوش داده و بخش های انتهایی ورق هاف از انتها به قدری بیرون می زند که معمولاً به سمت عقب تازده شده و به پانل چسبانیده می شوند.

 فایل ورد قابل ویرایش