عایق ها
عایق چیست؟
عایق متریالی است که جهت جلوگیری از انتقال حرارت و صوت از یک ناحیه به ناحیه دیگر طراحی شده است. هدف عایق، نگه داشتن گرما یا صدا در داخل یا خارج از خانه یا محدود کردن آن ها به بخش خاصی از خانه است. متداول ترین عایق شامل ترکیبی از متریالی است که حاوی میلیون ها کیسه ریز هوا هستند و هوا همچنان به عنوان عایق خوبی به شمار می رود و می تواند به اکثر عایق ها مقاومت حرارتی بالایی ببخشد. بطور معمول از عایق کاری برای جلوگیری از نفوذ رطوبت استفاده می شود. چنانچه مقصود از عایق کاری، جلوگیری از نفوذ عوامل دیگری نظیر صوت یا حرارت باشد، عایق کاری حرارتی یا صوتی استفاده می شود.
عایق کاری چیست؟
به فرآیندی که به منظور جلوگیری از انتقال حرارت، صدا یا الکتریسیته در یک محیط، سازه یا سیستم انجام می‌شود، عایق کاری می‌گویند. هدف اصلی از انجام این فرآیند، افزایش کارایی انرژی، کاهش هزینه‌های انرژی و ایجاد شرایط زیستی مناسب‌تر است و می‌تواند در موارد مختلفی مانند ساختمان‌ها، خودرو‌ها، صنایع و تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد. از جمله مهم‌ترین انواع عایق کری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
عایق حرارتی که مانع انتقال حرارت از یک ناحیه به ناحیه دیگر می‌شود و به صورت فوم‌های پلی استارن، الیاف شیشه و… تولید می‌گردد.
عایق صوتی که برای کاهش انتقال صدا از یک محل به محل دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد و معمولا از موادی با جذب صدا مانند فوم‌های صوتی، الیاف مختلف و پنل‌های صوتی تشکیل می‌شود.
عایق الکتریکی که از انتقال الکتریسیته و جریان الکتریکی میان دو نقطه مختلف جلوگیری می‌کند و معمولا شامل پلی اتیلن، پلی پروپیلن و رزین‌های خاص می‌باشد.
عایق رطوبت که از ورود آب یا رطوبت به داخل ساختمان‌ها و سازه‌ها جلوگیری می‌کند و معمولا از جنس ممبران، روغن‌های حاوی سیلیکون یا مواد پلیمری می‌باشد.
عایق کاری چقدر دوام دارد؟
به طور کلی طول عمر عایق‌ها به کیفیت مواد و کاربری عایق بستگی دارد و تمامی عایق‌ها معمولا تا 15 سال اول به خوبی دوام می‌آورند. پس از گذشت این مدت زمان کیفیت عایق‌ها کاهش یافته و ممکن است نیاز به تعویض داشته باشند. عایق‌های فایبرگلاس مدرن اگر به درستی نصب شوند می‌توانند تا 100 سال نیز دوام بیاورند.
مواد عایق چیست؟
به طور کلی، مواد عایق موادی هستند که برای جلوگیری یا به حداقل رساندن انتقال اساسی در نظر گرفته شده اند. نمونه هایی از مواد عایق عبارتند از مواد عایق برای به حداقل رساندن خروج گرما از ساختمان، عایق صدا برای جلوگیری از آلودگی صوتی یا عایق رطوبتی برای جلوگیری از پر شدن طاق انبار با آب. همچنین می توان از مواد عایق برای جلوگیری از انتقال جریان الکتریکی استفاده کرد. تقاضا برای این مواد عایق بسیار زیاد است، زیرا جریان ناخواسته الکتریسیته خطری برای زندگی و اعضای بدن محسوب می شود.
انواع عایق
عایق به سه دسته تقسیم می شود که امروزه با توجه به افزایش مصرف انرژی، مواجهه با کمبود انرژی در سال های آینده و عدم امکان بازیافت انرژی و دلایل دیگر، بیشتر به بهینه سازی مصرف انرژی توجه می شود.
-
عایق رطوبتی
این عایق برای جذب رطوبت استفاده می شود و از انتقال رطوبت جلوگیری می کند.
-
عایق حرارتی
عایق حرارتی عایقی است که از عبور و انتقال حرارتی جلوگیری می کند.
بهترین مواد عایق حرارتی برای لوله های بخار
- پشم معدنی در مقابل فایبرگلاس
- فایبرگلاس در مقابل سلولز
- عایق سنتی در مقابل عایق لوله پیشرفته
-
عایق صوتی
این عایق باعث جذب یا حذف صدا می گردد.
آیا استفاده از عایق صدا ارزش دارد؟
علاوه بر عایق صدا، راه‌های مختلف دیگری از جمله گچ تخته آکوستیک نیز وجود دارد که می‌توان با استفاده از آنها مشکلات مربوط به صدا را تا حدودی حل کرد. عایق صدا در مناطقی که صدای زیادی وجود دارد، برای ایجاد عایق صوتی بیشتر گزینه بسیار خوبی است، اما با افزایش چگالی عایق، ارزش حرارتی آن کاهش می‌یابد. بنابراین به طور کلی می‌توان گفت که عایق‌های ضد صدا برای دیوار‌های داخلی که نیاز‌های حرارتی چندان زیادی ندارند بسیار مناسب‌تر از دیوار‌های خارجی است.
در برخی موارد یک ماده می تواند هر سه ویژگی عایق صدا، عایق رطوبت و عایق حرارت را مانند پشم، سنگ، فوم و… داشته باشد. گاهی نیز یک عایق تنها یک عملکرد خاص دارد مانند عایق حرارتی پشم شیشه.
در یک دسته بندی دیگر، عایق ها به پشم شیشه، پشم سنگ، فوم سخت و پشم گوسفند تقسیم بندی می شود:
- پشم شیشه
این عایق از بطری های شیشه ای قابل بازیافت ساخته می شود و با محیط بیشترین سازگاری را دارد.
- پشم سنگ
پشم سنگ از سنگ های آتشفشانی و تحت حرارت و فشار بالا به صورت رشته های نخی و پنبه فشرده تهیه می شود. این عایق نسبت به دیگر عایق ها استحکام و مقاوم بیشتر دارد. این پشم در بازار به شکل مکعب و رول عرضه می شود و از آن در سقف و دیوار ها و لوله ها به عنوان عایق استفاده می شود.
- فوم سخت
این عایق بسیار محکم بوده و مقاوت در برابر آتش و صدا از مهم ترین ویژگی های فوم سخت است.
- پشم گوسفند
این عایق نسبت به دیگر عایق ها جدید تر است و قبل از استفاده باید آن را از هرگونه خاک و کثیفی تمیز کرد. عایق پشم گوسفند سازگار با محیط زیست است.
ویژگی های مواد عایق جریان الکتریکی
- جذب کم (به طوری که رطوبت هوا / آب جذب نمی شود)
- قدرت شکست الکتریکی بالا
- مقاومت الکتریکی بالا
- مقاومت ردیابی بالا
- انعطاف پذیری حرارتی
- غیر رسانا
کدام مواد عایق برای جریان الکتریکی استفاده می شود؟
- انواع پلاستیک (اولیه)
- سرامیک فنی
- اوراق خاص
- شیشه
عایق چه کاربردی دارد؟
استفاده از عایق باعث کاهش اتلاف انرژی، کاهش آلودگی صوتی، حفاظت از ساختمان در برابر آتش سوزی، افزایش دوام سازه و ایجاد آسایش گرمایشی و سرمایشی برای ساکنین می شود. عایق های مورد استفاده در لوله کشی و تاسیسات جهت جلوگیری از هدر رفتن گرما و سرما است. عایق های مورد استفاده در لوله کشی بخار و آب داغ برای جلوگیری از انتقال گرما و رطوبت است. مواد آکوستیک به صورت فومی، جاذب صدا است و به عنوان صداگیر عمل می کند. عایق های الاستومریک لوله ای برای کاربرد های بودتی و حرارتی است. عایق های پلیمری دور لوله های آب جهت استفاده در لوله کشی ساختمانی است و عایق چسب دار رولی جهت تاسیسات سالن های کنفرانس و عایق کاری داکت ها و کانال های تهویه هوا است.
مقاومت عایق
مقاومت عایق، تعیین مقاومت الکتریکی خطوط، کابل ها و سیستم های الکتریکی است که بر حسب اهم اندازه گیری می شود. مقاومت عایق برای محافظت از افراد در برابر شوک الکتریکی و جلوگیری از آسیب های مادی و مالی ناشی از جریان های نشتی مرتبط است.
نحوه سنجیدن عملکرد عایق بندی برای انواع عایق ها
برای سنجیدن عملکرد عایق بندی برای انواع عایق‌ها، چندین روش مختلف وجود دارد که به صورت کلی می‌توان آنها را به دو دسته تقسیم کرد: روش‌های آزمایشگاهی و روش‌های عملی.
- روش‌های آزمایشگاهی شامل اندازه گیری‌هایی مانند مقاومت الکتریکی، ضریب انتقال حرارت، ضریب توسعه حرارتی و نفوذپذیری گاز می‌شود. این روش‌ها برای سنجش عملکرد عایق‌های مختلف در شرایط آزمایشگاهی استفاده می‌شوند و معمولاً برای تائید و یا رد فرضیات پیشنهادی در مورد عملکرد عایق‌ها استفاده می‌شوند.
- در مقابل، روش‌های عملی شامل اندازه گیری‌هایی مانند تغییرات دما و رطوبت، زمان پایداری، تغییرات فشار و اندازه گیری گرمای انتقالی می‌شود. این روش‌ها برای سنجش عملکرد عایق‌ها در شرایط واقعی استفاده می‌شوند و معمولاً برای تائید عملکرد عایق‌ها در محیط کاربردی استفاده می‌شوند.
به طور کلی، برای سنجش عملکرد عایق بندی برای انواع عایق‌ها، بهتر است از روش‌های آزمایشگاهی و عملی استفاده کرد. همچنین، باید توجه داشت که عملکرد عایق بندی برای هر نوع عایق ممکن است با شرایط مختلف محیطی تغییر کند و باید با توجه به شرایط محیطی و کاربردی، عایق مناسب انتخاب شود.
نتیجه گیری
در سال های اخیر صرفه جویی در مصرف منابع انرژی اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده است به همین دلیل سازندگان به منظور جلوگیری از اتلاف انرژی، ساختمان ها را عایق بندی می کنند. عایق متریالی است که جهت جلوگیری از انتقال حرارت و صوت از یک ناحیه به ناحیه دیگر طراحی شده است و انواع مختلفی دارد که از انواع مختلف عایق ها متناسب با نیاز موجود و نوع سازه استفاده می شود.
