عایق حرارتی
عایق گرمایی باید اتلاف گرما (مصرف) را به حداقل برساند. تا امکان ذخیره سازی انرژی فراهم شود. برای ساکنین محیط مطلوبی را فراهم سازد و ساختمان را در برابر صدماتی که براثر نوسانات شدید دمایی (بویژه معیان) پیش بیایند حفظ کند. نمیتوان مانع از تبادل گرما همرفت گرما، انتقال گرما، تابش گرما، و انتشار بخار آب شد. اما با عایق حرارتی و صوتی کاری گرمای مناسب میتوان میزان آنرا کاهش داد.
اینستاگرام مهندس بیژم صمغ آبادی، جهت مشاوره تماس بگیرید.
اگر چه اغلب دما برحسب درجه سیلسیوس ( سانتیگراد) اندازه گیری میشود. اما مقیاس کلوین (OK-273.15c) نیز بکار برده میشود.
کمیت گرما برحسب وات ساعت ( WH) است. (Kg3/6-1WH) ظرفیت گرمایی، گرمای لازم برای افزایش دمای ۱ کیلوگرم ماده به ۱ کلوین، مقدار آمادگی برای پاسخ به گرمای درونی یا برای تغییر شرایط دمای بیرونی هست. (-۱/۱۶wh) 1kcal گرمای لازم برای افزایش دمای یک کیلوگرم آب به دمای یک کلوین میباشد.
استاندارد عایق حرارتی و صوتی
استاندارد عایق حرارتی و صوتی مقاومتی UK از سال ۱۹۹۰ میلادی با نام مقررات جدید ساختمان، تدوین شدند. که در آن کمیت گرمایی عایق برای ارزیابی تغییرات دمای داخل یک قطعه ساختمان بخاطر میعان و احتمال آسیب به آن بکار میرود.
مقاومت گرمایی لایه مرزی، ۱/a مقاومت گرمایی لایه مرزی هوا در یک قطعه ساختمان ۱/a در خارج و ۱/a در داخل قطعه هر چه شتاب جریان هوا کمتر کمیت ۱/aبیشتر میشود. مقاومت کلی برای جریان گرمER مجموع مقاومت یک قطعه در برابر حرارت هست.
E=1/a+1/c+1/a.
ضریب انتقال گرما ( کمیت u ) – مثل هدایت گرمایی- مقدار گرمای را که ماده با ضخامی خاصی هدایت میکند اندازه گیری میکند یعنی اتلاف گرما را و بدین ترتیب مبنای برای محاسبات گرمایی فراهم میسازد اما محاسبه بر اساس تفاوت دما میان دماهای پیرامون طرف دیگر میباشد. حساب ار مقاومت سطح ساختمان گرفته میشود بعنوان مهمترین ضریب محاسبه سطح عایق گرمایی، رقم آن در مقررات ساختمان تعیین میشودوبه عنوان مبنای اندازه گیری توسط سازندگانه سیستم حرارتی مورد استفاده قرار میگیرد.
میانگین کمیتU، پنجره ( W ) و دیوار ( w) بصورت
+fw)%(Fw+fw) Ua(w+W) = (Uw+Fw+Uw
محاسبه میشود در اینجا F مساحت سطح به همین صورت ، ضریت یک المان ساختمان با مقادیر U. F قطعات سازنده المان – پنجرهw، دیوارW، سقف c، مساحت سطح کف(F ) و بام در تماس با هوا ( r) محاسبه میشود و فاکتورهای حداقل برای مساحت بام وزمین محاسبه میشوند.
انتقال گرما در یک قطعه
مقادیری ار گرما از طریق لایه مرزی هوا هدایت میشود و سپس به سطح داخلی قطعه میرسد. مقداری ازاین گرما بر مقدار عایق حرارتی و صوتی قطعه غلبه میکند تا به سطح خارجی برسد، بر لایه مرزی هوای خارجی غلبه میکند و به هوای بیرون میرسد تغییرات دمایی در لایه منفرد با درصدی که برای مقاومت جریان گرما ER مشارکت دارد متناسب میباشد.
مثال: اگر: +۱/c+1/a.+/13+/83+/04=1/00 1/a
پس:۱/c:1/a.=13%:83%:4% + 1/a بین بیرون و درون.
پس : تفاوت دما در لایه مرزی داخلی ۱۳% از K40 =2/5K دمای ماده = ۸۳% از ۴۰K=6/1k و دمای لایه مرزی داخلی ۴% از ۴۰k= 6/1k
هر چه عایق گرمایی قطعه کمتر و دمای سطح داخلی قطعه پایین تر و میعان در این شرایط راحتتر صورت میگیرد. از آنجایی که دما بطور خطی در هر لایه تغییر میکند اگر قطعه در مقیاسی متناسب با عایق حرارتی و صوتی لایه انفرادی نشان میدهد. این بصورت یک خط مستقیم بنظر میرسد. بنابراین دیدن روابط آسانتر میگردد. علاوه بر مسئله غلظت با در نظر گرفتن انبساط قطعه در برابر حرارت، تغییر دما اهمیت خاصی دارد.
پخش بخار آب
برای جلوگیری از اتفاق خسارت به ساختمان از ایجاد میعان در اجزاء ساختمان جلوگیری کرد میعان زمانی صورت میگیرد که میزان بخارآب موجود در هوا بیشتر از مقدار بخار آب ممکن برای آن دما باشد.
عایق حرارتی کافی
نقطه ی کی لایه ای بدون میعان در سطح داخلی این نقطه بوجود میآید. این بدلیل زیادی سهم لایه ی هواست. ضخامت لایه ی هوا نباید از یک مقدار مشخص x نسبت به مقاومت گرمایی R بیشتر شود.
لایه بندی صحیح
شیب منحنی پخش، تا حد امکان در داخل زیاد و در بیرون بدون شیب در غیر اینصورت باعث میعان میشود. این شیب از ضریب لایه ای بدست می آِید در داخل، ضریب مقاومت پخش بالا و هدایت گرمایی خوب باعث افزایش ضریب لایه ای و در بیرون مقاومت ضریب مقاومت بخش کم و هدایت گرمایی ضعیف باعث کمی ضریب لایه ای میشود.
محل مناسب لایه بندی
اگر لایه ی نم بند در قسمت بیرون باشد، باعث افت فشار بخار در آنجا که حاصل آن میعان برای جلوگیری از این موضوع، لایه ی نم بند در داخل باشد و سهم لایه زیر لایه نم بند در مقاومت کل حرارتی R نباید بیشتر از مقدار مشخص X باشد.
انواع ساختمان
• ساختنان بدون سد تبخیر : ساختمان معمولی دارای لایه کند کننده تبخیر نمیباشد. لایه ها طوری فراهم شوند که میعان صورت نگیرد فاکتور Y لایه برای عایق کار کافی گرمایی، از داخل به خارج قرار گیرد. در محیط بسیار مرطوب (مثلا استخر شنا) تغییر فشار بخار آب چه بطور هندسی چه از راه محاسبات بررسی شود.
• ساختمان با سد تبخیر : در بنای ساختمانهای جدیدتر (بام گرم، نمای گرم) یک لایه خارجی ضد بخار آب و غیر قابل نفوذ وجود دارد. که موجب به یک سد داخلی تبخیر نیاز باشد. در قطعات عمودی انجام این کار دشوار و فرم بهتر ساختمان برای فراهم سازی یک پوسته خارجی تهویه پشتی میباشد. (بجز دیوارهای پیش ساخته).
• ساختمان دارای پوسته خارجی تهویه پشتی: تهویه پشتی جلو تاثیر سد تبخیر لایه خارجی نسبتاً محکم را میگیرد. این تهویه با استفاده از اختلاف ارتفاع (حداقل افت ۱۰% میان هوای ورودی و خروجی) کار میکند. اگر اختلاف خیلی کوچک باشد. لایه کند کننده تبخیر یا لایه سد مورد نیاز (تنظیم _ ساختمان با یک سد تبخیر) در غیر اینصورت در پوسته خارجی میعان و انتقال بخار آب به شدت وجود خواهد داشت. لایه گذاری روی پوسته داخلی مثل لایه گذاری ساختمان بدون سد تبخیر باشد. به هر حال پوسته داخلی همیشه در برابر هوا غیر قابل نفوذ باشد.
عایق صوتی
صدا با ارتعاش مکانیکی و امواج فشار انتشار پیدا میکند-نسبت به فشار اتمسفر چند مکیروبار ، فشار بطور جزئی افزایش یا کاهش پیدا میکند. (نوسان فشار حاصله از سخن گفتن با صدای بلند حدود یک میکرونیوم فشار اتمسفر) دامنه فرکنانی صدا ها و ارتعاشات شیندنی برای انسان ۲۰ HZ.2000 Hz مساوی با یک چرخه در هر ثانیه به هر حال تا جایی که ساختمان در نظر گرفته شود دامنه مهم ۳۲۰۰-۱۰۰ HZ که گوش انسان به آن بویژه حساس این دامنه شنوایی به ۱۲ بخش تقسیم که به انها بل میگویند.
ساختمان مهار کننده صدا
برای فراهم سازی عایف کاری صوت از انتقال چند گانه ( هوابه اجزا ، و اجزا به هوا) استفاده میکنند. عایق کار بهتر، نسبت به انتظاری که بخاطر جرم اجزا وجود دارد. تنها بالاتر از فرکانیش طنین دار، که به هر حال نهایتاً کمتر از ۱۰۰hz اتفاق میافتد. این فرکانس طنین دار نوسان یک در تاب خور که هنوز هم به خاطر تماس سبک تکان می خورد قابل مقایسه است. کندی حرکت در، با مانع گذاری آسان است. اینکه کاری کنیم در تندتر تکان بخورد دشوارتر است و به نیرو نیاز دارد.
فضای میانی، در ساختار دو جداره با مواد مهار کننده صدا پر تا از بازتاب صدا به جلو و عقب جلوگیری کند. صدا بصورت موج طولی در هوا پخش اما در مواد جامد بصورت موج عرضی پخش میوشد سرعت انتشار امواج طولی ۳۴۰ متر در ثانیه اما در مواد این سرعت به جنس ماده ، ضخامت لایه و فرکانس بستگی دارد. فرکانسی که در آن شتاب انتشار یک موج عرضی در یک عنصر ساختاری ۳۴۰ متر بر ثانیه فرکانس مرزی نامیده میگردد.
عایق کاری صدای برخورد
برای صدای برخورد (مثل صدای پا)، سقف با ارتعاش مستقیماً تحریک می شود . فرم معمولی عایق حرارتی و صوتی کاری صدار برخورد با شمشه گچی ایجاد یعنی با یک لایه فنری نرم وبدون اتصال عایق کار، با پوشش یک لایه محافظ وسپس یک شمشه بتن سیمانی، سنگ گچ بدون آب یا آسفالت پاشیده و این بطور همزمان موجب محافظت در برابر صدای هوایی و بدین ترتیب برای همه انواع کفها مناست است.
صداهای مزاحم (نویز) خدمات
صداهای مزاحم تاسیسات میتوانند بصورت صدای مزاحم ثابت جانبی، صدای لوله ها و یا صدای مزاحم پر یا خالی اتفاق بیفتد.
راه حل: صدای مزاحم ثابت وجانبی والو عایق حرارتی و صوتی با علائم نظارتی.
تنها برای دیوارهای داخلی خان و اتاقهای تاسیسات همجوار است. با مهار صدا میان سایر اقدامات همه تاسیسات ارتقاء مییابند.
راه حل صدای لوله ها بخاطر شکل راس لوله ها این که بجای زاویه تند از اتصالات شعاعی، اندازه گذاری مناسب و آویز مهار کننده صدا استفاده شود و صدای اشیاء را بگیرند. لوله خروجی هوای شیر آب را تنظیم کنند و وان را روی پایه هایمانع از انتشار صدا (از اتصالات ارتجای در دور لبه) قرار دهند.
راه حل صدای مزاحم خالی ( صدای مزاحم قژ قژ ) اندازه گیری درست و تهویه لوله زهکشی است.
در تاسیسات آب تنها شیرهایی که دارای علائم نظارتی مطابق با گروه I یا II هستند یکار بروند. فشار آب تا حد امکان کم شود. سرعت آب نقش ثانویه دارد.
پانل آجدار لاستیکی بعنوان مواد عایق کاری برای فوندانسیون،به خاطر مقاومت فشردگی بالایشان، مخصوصاً مناسب هستند. اگر لازم و مواد عایق کاری برخورد صوت از جنس فیبر و اسفنج پلاستیکی را میتوان برای داخل بکار برد. چوب پنبه ولاستیک جامد مناسب است، زیرا این مواد بسیار مقاوم هستند. هر چه مواد عایق کار تحت فشار، بدون اینکه زیادی به آنها فشار وارد شود، بیشتر بهم فشرده شوند تاثیر عایق کاری بهتر خواهد بود.
محافظت در برابر صدای مزاحم بیرون
در برابر صدای مزاحم بیرون( ترافیک وغیره) اقدامات احیتاطی رادر نظر گرفت.
- طرح نقشه مناسب برای ساختمان مثلاً اتاقهای نشیمن مهمانی دور از منابع صداهای مزاحم باشند.
- عایق کار صوتی دیوارهای بیرونی بویژه عایق کاری پنجره ودر خروجی تاسیسات شیشه ای ثابت با سیستم تهویه.
- تاسیسات محافظهای عایق صوتی در نماهای بیرونی ساختمان.
- حفاظت صوتی در محیط مثلاً دیوارهای خاکی، دیوار یا محیطهای درخت دار در دیوارهای خاکی ، دیوارها و سایر حصارها اندازه ابزار محافظ برای طول موجهای مختلف ( طول موج تقریباً ۳۴۰ متر/ فرکانس) را میتوان بدست آورد.