همه چیز درباره عایق کاری
عایق کاری یا ایزولاسیون (Insulation) در لغت به معنای جداکردن یک چیز از چیزهای دیگر است و به طور اصطلاحی به جلوگیری از جابجایی جرم (معمولا رطوبت) یا انرژی (حرارت و صوت) از یک محل به محل دیگر اطلاق میگردد. عایق کاری حرارتی، عایق کاری صوتی و عایق کاری رطوبتی از انواع ایزولاسیون محسوب میشوند و هرکدام مواد و روشهای خاص خود را دارند.
عایق کاریهای زیر معمولا برای جلوگیری از فرار انرژی (صوت و گرما) انجام میشوند. با این حال ممکن است در برخی از موارد ایزولاسیون رطوبتی نیز مد نظر باشد:
عایق کاری خانه، عایق کاری آشپزخانه، عایق کاری دیوار داخلی ساختمان، عایق کاری دیوار خارجی ساختمان، عایق کاری نما، عایق کاری موتورخانه، عایق کاری تاسیسات، عایق کاری دیوار گچی و عایق کاری ساختمان
در مقابل عایق کاری پشت بام، عایق کاری زیرزمین، عایق کاری پی ساختمان، عایق بندی چاله آسانسور، عایق کاری استخر، عایق کاری آبنما، عایق کاری پایه ستون فلزی، عایق کاری خط لوله، عایق کاری روف گاردن، عایق کاری روف تراس، عایق کاری زیر شیروانی، عایق کاری مخازن و عایق بندی فونداسیون از انواع عایق کاری ضد آب یا به عبارت دیگر عایق کاری رطوبتی محسوب میشوند.
در این مقاله سعی میکنیم تا حد امکان به انواع عایق بندی انرژی (گرما و صوت) و موارد مورد نیاز آنها بپردازیم.
عایق کاری حرارتی و متریال مورد استفاده
ایزولاسیون حرارتی مقدار گرمای ورودی از بیرون را هنگامی که هوا گرم است کاهش میدهد و وقتی هوا سرد است، گرمای داخل را به دام میاندازد.
عایق بر اساس R-value درجهبندی میشود. R-value مقاومت انواع عایق در برابر جریان گرما را اندازهگیری میکند. مقادیر R بر اساس نوع، ضخامت و چگالی مواد عایق متفاوت است. به طور معمول، R-value بالاتر، به معنای کنترل بهتر دما و بهرهوری انرژی بهتر برای خانه شما است. با این حال، خانه ممکن است به عایق با بالاترین مقدار R نیاز نداشته باشد.
برای اینکه متوجه شدید چه نوع عایقی و به چه میزان نیاز دارید، بهتر است مشاوره عایق کاری دریافت کنید. مشاور پس از بررسی، قیمت عایق کاری را نیز به شما اعلان میکند.
عایقهای مورد استفاده در عایق سازی حرارتی
مواد عایق برای ایزولاسیون حرارتی عبارتند از:
- فایبرگلاس یا پشم شیشه: فایبرگلاس رایجترین ماده عایق است. این ماده از الیاف شیشهای ظریف ساخته شده است و اغلب به شکل خمیر، رول و عایق شل استفاده میشود. فایبرگلاس یک محرک پوست و ریه است، بنابراین هنگام کار با آن همیشه از عینک، دستکش، ماسک و لباس محافظ استفاده کنید.
- سلولز: عایق سلولزی از محصولات کاغذی بازیافتی ساخته میشود. تولیدکنندگان، همچنین بورات را برای ایجاد مقاومت در برابر آتش و حشرات به سلولز اضافه میکنند. عایق سلولزی معمولاً یک عایق شل پرکننده است.
- فوم: عایق فوم ممکن است از پلیاستایرن، پلیایزوسیانورات یا پلیاورتان ساخته شود که همه انواعی از پلاستیک هستند. همچنین میتوانید از عایق فوم سیمانی که بر پایه سیمان است استفاده کنید. عایقهای فوم را میتوان اسپری کرد یا در فوم بردهای سخت نصب کرد.
- پشم معدنی: پشم معدنی میتواند به پشم سنگ یا پشم سرباره اشاره داشته باشد. پشم سنگ یک ماده ساخته شده توسط انسان است که از ترکیب مواد معدنی طبیعی ساخته شده است. پشم سرباره نیز یک ماده ساخته دست بشر است، اما از محصولات زائد فلز مذاب به نام سرباره ساخته میشود. هر دو عایق پشم معدنی به طور طبیعی در برابر آتش مقاوم هستند.
- الیاف طبیعی: عایق را میتوان از مواد طبیعی مختلف از جمله پنبه، پشم گوسفند، کاه و کنف نیز تهیه کرد. به طور معمول، این مواد از منابع بازیافتی هستند و برای مقاومشدن در برابر آتش، کپک و حشرات تغییراتی روی آنها انجام میشوند.
- جین: عایق جین، از شلوار جین بازیافتی و پنبه جین پسا صنعتی ساخته شده است. جین غیر سمی است و معمولاً گرانتر از فایبرگلاس یا سایر مواد عایق کاری است.
رایجترین مواد در عایق کاری پشم شیشه، سلولز و فوم هستند. آنها ممکن است به شکل رول، فوم، اسپری و … به کار روند.
عایقکاری صنعتی از انواع عایق حرارتی
اگرچه در صنایع مختلف، میتوان از انواع عایق کاری بهره برد، اما معمولا عایق کاری صنعتی از نوع حرارتی فرض میشود. به عبارت دیگر در صنایعی که از درجه حرارت بالا استفاده میکنند، عایقهای حرارتی مورد نیاز هستند. عایقهای صنعتی انواع مختلفی دارند:
عایق سرامیکی : این عایق از جنس اکسید آلومینیوم و سیلیس ساخته شده و میتواند دمای خیلی بالا (1400 درجه) را تحمل کند. این نوع عایق، معمولا در کورههای فلزات استفاده میشود. سایر کاربردهای آن به شرح زیر هستند:
- عایق کردن کورههای الکتریکی و القایی
- درزگیری انواع داکت‌های پتروشیمی
- انواع کورهها
- سایر مکان‌هایی که دمای بالایی دارند
عایق سلولزی : این نوع عایق -که در قسمت قبلی مقاله درباره آن صحبت کردیم- نسبت به آتشسوزی مقاوم است و به همین دلیل یکی از عایقهای محبوب در صنایع محسوب میگردد. عایق سلولزی از هدررفت انرژی در کورهها جلوگیری میکند، صدا را میگیرد و از یخ زدن لولهها در زمستان جلوگیری میکند.
عایق فایبرگلس : این عایق نیز علاوه بر استفاده در منازل، در عایق کاری صنعتی نیز به طور گسترده کاربرد دارد. مقاومت آن در برابر حرارت و شعله مستقیم آتش خیلی زیاد است. در سیلوهای سیمان و مخازن و هر جای دیگری که نیاز به عایق کردن حرارت و حتی صوت باشد، قابل استفاده است. ضد آب بودن و همچنین مقاومت در برابر اشیاء تیز آن را به یکی از عایقهای صنعتی محبوب تبدیل کرده است.
عایق پشم سنگ : این عایق هم به کرات در صنایع کاربرد دارد. کارخانههای پتروشیمی و لولههای انتقال سیالات از آن بهره میبرند و در دیگ‌های بخار و برج‌های تبخیر قابل استفاده است. پشم سنگ همچنین از نشر آلاینده‌ها و گازها جلوگیری کرده و مانع از اتلاف حرارت کورهها میشود.
عایق کاری صوتی
عایق کاری صوتی نوعی اقدام برای جلوگیری از نفوذ امواج صوتی است. اختلاف دسی بل بین صدای بیرون و صدایی که پس از خروج از عایق به گوش میرسد، افت انتقال صدا را نشان میدهد. هر چه عدد آن بالاتر باشد، خاصیت عایق صدا بهتر است.
عایق کردن صدا، هم در خانه و هم در مشاغل و صنایعی که صدای زیادی تولید میکنند مورد استفاده است. علاوه بر این، در اطراف استودیو صدابرداری، کتابخانهها و مواردی از این قبیل که در داخل نیاز به سکوت است استفاده میشود.
فرق جاذب صدا با عایق صدا
قبل از بررسی مواد عایق صدا، خوب است ابتدا تفاوتهای کلیدی بین جذب صدا و عایقکردن صدا را درک کنیم. این یک تصور غلط رایج است که فکر کنیم جذب صدا، مانند عایقکردن صدا است.
جذب صدا در واقع یکی از عناصر عایقکردن صدا است. هنگامی که مواد جاذب صدا به سطح دیوار یا سقف اضافه میشود، امواج صوتی را جذب میکند و رزونانس و بازسازی صدا را به داخل اتاق کاهش میدهد. با انجام این کار، آکوستیک اتاق را بهبود میبخشد که به آن کالیبراسیون آکوستیک میگویند. نمونه آن را میتوانید در رستورانهایی ببینید که اگر جاذب صدا نداشته باشند، صدای بههمخوردن قاشق و چنگال و بشقابها اذیتکننده میشود.
این در حالی است که عایق صدا مادهای است که از عبور امواج صوتی از یک محل به محل دیگر جلوگیری میکند. آنچه ما در این مقاله بررسی میکنید این عایق صدا است و نه جاذب آن.
قواعد عایق سازی صدا
با توجه به نحوه انتقال، صدایی را که افراد مایلند عایق کاری کنند به دو دسته صداهای هوا (که به دلیل ارتعاش هوا ایجاد میشوند) و صداهای جامد (که به دلیل ضربه به جامدات یا ارتعاش جامد ایجاد میشوند) تقسیم میکنند.
نفوذ صدا با «قانون جرم» در آکوستیک مطابقت دارد. هر چه جرم بیشتر باشد، مرتعشکردن ماده سختتر است، بنابراین خاصیت عایق بهتری خواهد داشت. بنابراین، بهتر است مواد متراکم و سنگین (آجر سفالی، ورق فولادی و غیره) را به عنوان عایق صدا انتخاب کنید. این مورد درباره صداهایی که ناشی از ارتعاش هوا هستند مثل موسیقی بیشتر است، اما در مورد صداهایی که در اثر ضربه ایجاد میشوند چندان صدق نمیکند.
بهترین راه برای عایق کردن صدای جامدات، استفاده از ساختار غیر متصل است. این بدان معناست که بین دیوار و تیر اسپندل و همچنین بین چارچوب ساختمان و تخته دیوار، آستر الاستیک را پر کنید. آستر الاستیک را می توان از نمد، چوب پنبه و لاستیک انتخاب کرد. علاوه بر این، سایر مواد متخلخل موجود در بازار نیز که اکثر آنها را در قسمت عایق کاری حرارتی نام بردیم، میتوانند عایق خوبی برای صدا باشند. با این کار، شما با یک تیر دو نشان خواهید زد.
مواد مورد استفاده در عایق کاری صوتی
پشم شیشه یا فایبر گلس
برخی از مواد عایق صدا به شرح زیر هستند:
اگرچه پشم شیشه در درجه اول برای عایق حرارتی استفاده میشود، این ماده دارای کیفیت عایق صوتی عالی نیز میباشد. به علت جرم بزرگی که دارد، نویز زیادی را میتواند جذب کند. به خصوص در مورد سقفها، پشم شیشه در مورد عایق صدا، گزینه بهتری نسبت به تختههای عایق صلب است. با این حال، باید در نظر داشته باشید که عایق فایبرگلاس به فضای آزاد بیشتری نیاز دارد. از این ماده میتوان برای کف، دیوار و سقف نیز استفاده کرد.
عایق پشم شیشه معمولاً به شکل ورقهای عایق نیمه سخت عرضه میشود. به این ترتیب به راحتی نصب میشوند و صداهای زیادی را جذب میکنند.
پلی اتیلن :
پلی اتیلن به ویژه برای ساخت کف عایق صدا استفاده میشود. این ماده یک پلاستیک قوی و کاملا ارزان است. علاوه بر این، در برابر رطوبت و دمای بسیار پایین یا بسیار بالا هم مقاوم است.
مواد دیگر :
در کنار پشم شیشه و پلیاتیلن، بسیاری از مواد دیگر وجود دارند که میتوانند به عنوان عایق صدا در خانه یا محل کار شما برای عایق کاری عمل کند. به عنوان مثال، چوب پنبه و پشم سنگ دارای خاصیت عایق صدا و جذب صدا نیز هستند.
همانطور که میبینید بسیاری از موادی که برای عایق بندی صوتی و حرارتی استفاده میشوند، شبیه هم هستند و میتوان آنها را برای هر دو منظور به کار برد.
اینکه کدام ماده برای شرایط شما مناسبتر است، به عوامل مختلفی بستگی دارد. به عنوان مثال محل عایق (کف، سقف یا دیوار)، فضای موجود و بودجه شما، تعیینکننده انتخاب متریال خواهد بود.
مواد عایق صدا در ساختمان در کجا نصب می شوند؟
دیوارها، کف و سقف و همچنین نمای بیرونی قسمتهایی هستند که در ضمن ساخت، عایقکاری میشوند.
1) عایق صدا برای دیوارها
با استفاده از عایق صدا بر روی دیوار، میتوانید صدای داخل و خارج را کاهش دهید. برای اینکار اغلب یک دیوار کاذب میسازند تا آن را عایق صدا کنند و مواد عایق را داخل آن جاسازی کنند. در این صورت، دیوار کاذب در مقابل دیوار موجود به شکل قاب تعبیه میشود. سپس یک ماده عایق را داخل قاب اعمال میکنند و با تختههای گچی آن را میپوشانند. صدایی که از دیوار بیرونی عبور میکند توسط عایق جذب میشود.
عایق صوتی بر روی کف
نصب عایق صدا در کف، به ویژه برای جلوگیری از صداهای ناشی از سازه مناسب است، اگرچه این عایق میتواند صدای معلق در هوا را نیز کاهش دهد. پلی اتیلن یک ماده عایق پرکاربرد برای کفهای جامد است.
در مورد کفپوشهای چوبی توخالی، فضای زیر پوشش کف را میتوان با مواد عایق مانند پشم شیشه پر کرد. گزینه دیگر، نصب کف شناور است که خاصیت عایق صدا نیز دارد. سپس یک لایه جاذب صدا بین این دو کف قرار میگیرد.
عایق صوتی برای سقف
اگر در آپارتمان زندگی میکنید، اگر کف ساختمان همسایه طبقه بالا عایق شده باشد انتقال صدا کم میشود. با این حال، باز هم میتوانید از عایق سقف استفاده کنید.
سقف کاذب در این مورد بسیار کاربرد دارد. دقیقا مانند دیوار، با استفاده از یک قاب چوبی یا فلزی، یک لایه تکمیلی جدید (به عنوان مثال گچ) بر روی سقف موجود نصب میشود که حاوی عایق است.
عایق کاری نانو چیست؟
نانوتکنولوژی، علم مهندسی و فناوری است که در مقیاس نانو انجام میشود و 1 تا 100 نانومتر را پوشش میدهد.
این علم مطالعه و کاربرد چیزهای بسیار کوچک است و میتواند در تمام زمینه‌های علمی مانند شیمی، زیست‌شناسی، فیزیک، علم مواد و مهندسی استفاده شوند.
عایق کاری نانو نیز یکی از این زیر شاخههای این علم است که به ساخت عایقهایی میپردازد که با بهرهگیری از از مواد نانو، مانع از اتلاف انرژی میشوند. در حال حاضر تعداد زیادی عایق نانو تولید شده که قیمت آنها مناسب است. برخی از این عایق ها دارای مزایای عالی مثل موارد ذکر شده در قسمت زیر هستند:
- دمای استفاده 950 تا 1050 درجه سانتیگراد
- هدایت حرارتی بسیار کم، از 0.021 تا 0.040 W/mK
- ماشینکاری خوب برای شکل دادن به قطعات
- تقویت با فیلم پلی اتیلن، فویل آلومینیوم و موارد دیگر
- حفاظت در برابر شعله کلاس A1
- مقاومت در برابر شوک حرارتی
- غیر سرطان زا
این عایقها برای موارد زیر قابل استفاده هستند:
- پوششهای نسوز
- ذخیرهسازی، سیستمهای گرمایشی
- کورههای ذوب
- کورههای صنعتی
- حفاظت در برابر شعله
- عایق حرارتی در جاهای مختلف
- عایق کاری صنعتی و خانگی
مراحل عایق کاری خانه
در این قسمت از مقاله مراحل عایق کردن دیوارها را به طور مختصر بیان می کنیم. این به شما کمک میکند تا یک دید کلی درباره اینکه شرکتهای عایق کاری چه میکنند و چگونه عمل میکنند داشته باشید. با این وجود معمولا عایق کاری در خانههای امروزی کار خود شما نیست و باید از متخصص این امر برای عایق کاری بدون تخریب کمک بگیرید. به طور معمول، عایق کاری در زمانی که ساختمات در حال ساخت است انجام میشود و اگر بعدا بخواهد اضافه شود در غالب دیوار و سقف کاذب قابل اجرا است.
مرحله اول: انتخاب نوع عایق
قبل از نصب، متخصص مواد عایق مناسب برای خانه شما را تعیین میکند. انواع مختلفی از عایقها وجود دارند. رایجترین مواد فایبرگلاس، سلولز و پشم سنگ هستند.
مرحله دوم: تعیین R-Value
همانطور که در ابتدای مقاله ذکر شد، هرچه R-value عایق بیشتر باشد، ماده عایق بهتری است. مقدار R مورد نیاز به آب و هوای شما بستگی دارد. آب و هوای سردتر به مقدار R بالاتر (بین 49 تا 60) برای جلوگیری از اتلاف گرما در طول زمستان نیاز دارد. ماشین حساب های برای محاسبه R-Value به شکل آنلاین وجود دارند که میتوانید از آنها استفاده کنید.
مرحله سوم: تعیین مساحت عایق
با ضرب کردن طول فضاها در عرض یا ارتفاع میزان نیاز به عایق به متر مربع مشخص میشود. رولها برای مساحتهای بزرگ خوب هستند. در صورتی که نتوانید عایقی با R-Value مناسب خانه پیدا کنید، ممکن است مجبور شوید دو لایه عایق به کار ببرید که این یعنی مساحت عایق خریداری شده دو برابر میشود.
مرحله چهارم: وسایل مورد نیاز
برای نصب عایق، به ابزارهای برش و اندازهگیری نیاز است. علاوه بر این، برای نصب فایبرگلاس به ابزار اولیه و تجهیزات ایمنی نیز نیاز است. زیرا همانطور که گفتیم این ماده میتواند سبب حساسیت تنفسی و پوستی شود. دستکش، ماسک، لباس آستین بلند و شلوار و چکمه لباسهایی هستند که برای نصب پشم شیشه لازم هستند. علاوه بر آن برای نصب، به چاقو و تفنگ منگنه نیز نیاز است.
مرحله پنجم: نصب
در این مرحله باید فایبرگلاس یا سایر عایقها به اندازه مناسب برش داده شده و در داخل دیوارها یا سقفها قرار گیرند. سپس با استفاده از تفنگ منگنه در قسمتهای مختلف ثابت شوند. در مرحله آخر روی آنها با گچ و در صورت لزوم مواد جاذب صدا پوشانیده میشود.
جمع بندی
عایق کاری یا ایزوله کردن به معنای جداسازی یک چیز از اشیا دیگر است. عایق کاری در اصطلاح به معنای جلوگیری از ورود و خروج گرما، سرما و صدا به محیط است. علاوه بر این، عایق سازی در مورد رطوبت هم به کار میرود. عایق بندی استخر، و عایق کاری مخازن از انواع عایق کاری رطوبتی محسوب میشوند. عایق بندی ساختمان معمولا برای جلوگیری از انتقال صدا و هدررفت انرژی است. مواد مختلفی برای عایق بندی موجود هستند که بسیاری از آنها هم صدا و هم حرارت را عایق میکنند. این عایقها در سقف، دیوار و زمین کار گذاشته شوند. همچنین در صنایع در اطراف لوله ها و کوره ها کاربرد دارند. به عبارت دیگر کاربرد عایق ها در عصر کنونی بسیار زیاد است و در سالهای اخیر عایقهای نانو در حال افزایش و جایگزین شدن سریع هستند.