در راستای بهتر شدن معماری ایرانی

عايق کاری

يکی از مهم ترين مواردی که موجب اتلاف انرژی در ساختمان می شود، عايق کاری نامناسب است.   از آنجا که بخش عمده ای از انرژی از طريق اجزای حايل بين داخل و خارج ساختمان هدر می رود، با به کارگيری يک سيستم عايق کاری، به صورت ترکيبی از مواد و تکنيک های ساختمانی مناسب که موجب افزايش کارآيی حرارتی می شوند، می تواند مصرف انرژی را تا 30٪  کاهش داد.  در شکل نقاطی از ساختمان که احتياج به عايق کاری دارند، نشان داده شده است.

نقاطی از ساختمان که احتياج به عايق کاری دارند.

1- سقف

2- ديوارهای خارجی

3- کف

4- اتصالات

5- پنجره ها

عايق کاری ديوار

ديوار به عنوان يکی از اجزای اصلی پوسته ساختمان يا باربر است يا غيرباربر و در هر دو  صورت، عملکرد ساختمان در برابر عوامل محيطی از قبيل تبادل حرارت، نفوذ رطوبت،  انتقال صدا و آسيب پذيری را عهده دار است.  متداول ترين ديوارها در ايران ديوارهای آجری، بلوک  سيمانی، بلوک سفالی و درموارد معدودی بتنی هستند.

برای عايق کاری اين ديوارها اعم از باربر و غيرباربر دو روش کلی امکان پذير است.  يکی اين که با دو جداره نمودن ديوار، لايه حرارتی در ميان آن قرار گيرد  و ديگر اين که لايه عايق دريکی از دو طرف ديوار، داخل يا خارج آن قرار گرفته باشد و روی آن با مصالح مناسب نازک کاری گردد.

ديوارهای دو جداره

درديوارهای دو جداره، دو جدار که يا فضای بين آنها خالی است و يا به وسيله عايق پرشده و از يکديگر جدا شده اند، با بست های فولادی مقاوم به يکديگر متصل می گردند.  جدار خارجی اين ديوار غالباً با آجر (ساده،مجوف، نما يا معمولی) و ديوار داخلی با آجر يا بلوک سيمانی و سفالی ساخته می شوند.  فاصله بين دو ديوار که می تواند محل نصب عايق حرارتی باشد حداکثر 11 سانتيمتر است.  اين ديوارها در صورت پيش بينی ضوابط طراحی می توانند باربر يا غير باربر باشند.

برای دستيابی به عملکرد مناسب ايستايی، حرارتی، رطوبتی و صوتی ديواره های دوجداره موارد زير بايستی مورد توجه قرار گيرد.

اتصالات- دوجداره ديوار بايستی با بستهای مقاوم فولادی ضد زنگ به يکديگر متصل گردند.  اين بستها بايستی دارای ضخامت حداقل 5 ميليمتر بوده و به صورت افقی بين دو ديوار و در ملات قرار گيرند.  به ازاء هر 4/0 مترمربع از سطح ديوار يک بست لازم است.  حداکثر خواص افقی و قائم بين بستها 60 سانتيمتر بوده و لازم است در هر رديف نسبت به رديف پايين به صورت يک در ميان قرار گيرد.

تخليه آب – در مناطقی که به علت شدت و دوام بارندگی و وجود بادهای شديد، نفوذ آب به داخل فضای خالی ديوار محتمل باشد در پايين ديوارها و در بالا و پايين بازشوها (پنجره و در) و در محل عبور تيرها از ديوار بايد از صفحه تخليه آب استفاده شود.  به طور کلی در مناطقی که متوسط بارندگی  سالانه بيشتر از 500 ميليمتر باشد وجود صفحه تخليه آب ضروری است.  کار اين صفحه جمع آوری آب نفوذی و رطوبت تقطير شده داخل فضای توخالی ديوار و انتقال آن به خارج است.

بر روی اين صفحه ها سوراخهای آبرو را با قالبهای دائمی نظير لوله های پلاستيکی و يا با قالبکاری موقت نظير استفاده از ميله روغنی در داخل ملات تعبيه می نمايند.

علاوه بر آنچه گفته شد، سوراخهای آبرو را با حذف ملات قائم بين ديواره های آجری در رديف پايين ايجاد می کنند.

يک اصل اساسی در ساخت ديواره های دو جداره، تميز نگهداشتن فضای خالی بين دوجداره و محل عايق است.  چنانچه تکه هايی از ملات به داخل فضای خالی ريخته شود باعث گرفتگی سوراخ آبرو و يا ايجاد نقصان در عملکرد عايق حرارتی می گردد.  لذا معمولاً  از يک تخته چوبی با عرض کمی کمتر از فاصله بين دو ديوار استفاده می شود.

عايق در طرف خارج ديوار

در اين ديوارها عايق حرارتی در طرف خارج ديوار نصب شده و بر روی آن نازک کاری طبق مشخصات اعم از پلاستر سيمان، نمای سنگ،  ورقهای ايرانيت و پلنهای پيش ساخته مناسب انجام می شود.  نکات کلی قابل توجه در اين روش عايقکاری اين است که، اولاً بايستی اتصال مقاوم و مناسب بين لايه بيرون روی عايق و ديوار به وجود آيد تا از فرو ريختن و تخريب لايه خارجی در مقابل ضربه و بر اثر گذشت زمان و تغيير شرايط محيطی                    جلوگيری شود.  ثانياً با توجه به نفوذپذير بودن لايه محافظ عايق در ميان رطوبت بايستی با روشهای ممکن، از نفوذ رطوبت به داخل عايق جلوگيری به عمل آيد.  نظر به اين که لايه خارجی در اين دو نوع ديوارها صرفاً جنبه حفاظتی عايق را دارد، بايستی از اتصال صلب آن با سقف و در نتيجه انتقال بارهای عمودی به آن جلوگيری شود.

ديوار با پلاستر سيمان روی عايق

در اين نوع عايق کاری لازم است عايق حرارتی از نوع صلب بوده و نصب عايق رطوبتی روی آن پيش بينی  شده باشد.  ورقهای يونوليت، پشم سنگ يا پشم شيشه فشرده عايقهای مناسبی هستند.  ورقهای فشرده پشم سنگ يا پشم شيشه بايستی به نوعی عايق بندی رطوبتی شوند تا از نفوذ آب پلاستر سيمان و نفوذ آب باران از طريق پلاستر سيمان به داخل عايق جلوگيری شود.

نفوذناپذيرشدن عايق حرارتی به يکی از چهار روش زير امکان پذيراست:

-  قيراندودکردن سطح روی عايق حرارتی قبل و يا بعد از نصب آن روی ديوار

-  نصب ورق (فويل) آلومينيوم با کاغذ کرافت بر روی سطح عايق حرارتی

-         کشيدن ورق نايلون بر روی سطح عايق پس از نصب آن روی ديوار

-         کشيدن يا پاشيدن لايه رزين مخصوص ضدنفوذ آب روی سطح عايق حرارتی

در صورتی که از عايقهای حرارتی نفوذناپذير (مانند يونوليت) استفاده گردد، پيش بينی فوق غيؤ ضروری است.  پس از نصب عايق حرارتی روی ديواره شبکه فلزی از ميلگرد به قطر 5 ميليمتر و در ابعاد 20×20 سانتيمتر و يا رابيتس فلزی روی عايق قرار گرفته و توسط بستهای فولادی ضد زنگ که در فواصل حداکثر 60 سانتيمتر در دو جهت افقی و عمودی از قبل در ديوار تعبيه شده است محکم می گردد و ملات سيمان به ضخامت حداقل 4 سانتيمتر روی عايق پاشيده می شود.  اين لايه بايد در فواصل هر 120 سانتيمتر در جهت های عمودی و افقی با عرضی به اندازه ضخامت عايق و حداقل 5 سانتيمتر با ديوار درگيری مستقيم داشته باشد.

نصب عايق بر روی ديوار از داخل

برای نصب عايق حرارتی بر روی ديوار از داخل، لازم است شبکه های فرعی از نوع چوب يا فلز با فواصل 60 يا 120 سانتيمتر به صورت قائم و افقی ايجاد شود تا عايق در بين اين شبکه قرار گيرد.  شبکه را می توان توسط پيچ يا رول پلاک به ديوار محکم نمود.  سپس با نصب توری گالوانيزه يا رابيتس روی شبکه فرعی نازک کاری مطابق مشخصات انجام شود.  در صورتی که از عايق غيرصلب استفاده گردد، لازم است بن نازک کاری و لايه عايق فاصله های از هوا بوده و روی عايق حتماً عايق رطوبتی قرار گيرد.  برای عايقهای الياف معدنی از نوع صلب نيز عايق رطوبتی لازم است تا از نفوذ هوای رطوبت و ميعان رطوبت در هوا پشت عايق جلوگيری شود.

جزييات عايق کاری حرارتی ديوارها در حالات و شرايط مختلف

ديوار با عايق حرارتی داخلی

ديوار با عايق حرارتی خارجی

ديوار از بلوک های بتن سبک

ديوار ساندويچ پانل صنعتی

ديوار دولايه از مصالح بنايی

جزييات ديوار دولايه از مصالح بنايی يا بتنی با يک لايه عايق حرارتی

عايق کاری حرارتی بام ها

بام مسطح يا تخت مقاومت ضعيفی در برابر انتقال حرارت از خودشان نشان می دهد.  بيشتر مصالحی که در ساخت بام ها مورد استفاده قرار می گيرند عايق های حرارتی ضعيفی محسوب می شوند.  عملی ترين مکان برای نصب عايق حرارتی بام تخت در سطح فوقانی سقف بام در زير يا بالای پوشش آن است.  مکان عايق بندی به نوع سازه مسطح، ماهيت مواد عايق بندی، راحت ترين مکان نصب و مصالح پوشش بام بستگی دارد.

مناسب ترين و اقتصادی ترين مکان نصب عايق بندی حرارتی در بام شيب دار در ميان يا بالای تيرچه های سقف است.  با قرار دادن عايق بندی در سطح تيرچه های سقف، بام بالا به يک بام سرد تبديل می شود.  مواد عايقی که بيشتر در اين موقعيت مورد استفاده قرار می گيرند عبارتند از: حصيرهای پشم معدنی يا توپ های الياف شيشه يا پشم سنگ که در ميان يا روی تيرچه ها قرار می گيرند يا مواد عايق فله ای که در فاصله ميانی تيرچه ها در بالای روی سقف ريخته می شوند که نوع مصرف مواد ذکر شده بستگی به نوع عايق کاری دارد.  انواع عايق کاری بام به شرح زير است.

عايق کاری سقف

برای عايق بندی حرارتی سقف دو روش امکان پذير است.  يکی آن که عايق روی سقف قرار داده شود و کف سازی مناسب بر روی عايق انجام گيرد و ديگر آن که عايق حرارتی از طرف داخل به زيرسقف چسبيده شود.  برای روش اول، عايق حرارتی حتماً بايستی ازنوع صلب بوده و قابليت تحمل بار فشاری 500 کيلوگرم بر مترمربع را بدون متراکم شدن داشته باشد.  دراين روش پس از فراهم نمودن بستر مناسبی از پوکه، عايق رطوبتی را گسترده و روی آن پوکه به ضخامت لازم جهت شيب بندی ريخته می شود.  روی پوکه بستر عايق رطوبتی از ملات ماسه و سيمان و کفسازی اجرا می گردد.  در اين روش هيچگونه اتصال خاص بين عايق و سقف ضروری  نبوده و فقط بستر نسبتاً همواری ضروری است.  در سقفهای تيرچه بلوک پس از بتن ريزی، بستر نسبتاً همواری برای عايق ايجاد می گردد.

در اين روش هيچگونه اتصال خاصی بين عايق و سقف الزامی نبوده و فقط بستر نسبتاً هموار ضروری می باشد.  در سقفهای تيرچه بلوک پس از بتن ريزی، بستر نسبتاً همواری برای عايق ايجاد می گردد و لذا می توان از لايه پوکه زيرعايق صرفنظر کرد.

روش ديگر برای عايق بندی، گذاشتن لايه عايق حرارتی بر روی عايق رطوبتی است.  در اين روش که بيشتر برای عايق بندی ساختمانهای موجود پيشنهاد می گردد، عايق حرارتی بايستی از نوع صلب و حتماً از نوع غيرقابل نفوذ درمقابل رطوبت باشد.

نکته قابل توجه اين است که بايستی در زير بستر عايق حرارتی به وسيله يک لايه 1 تا 2 سانتی متر از شن پراکنده و جريان آب باران را تسهيل نمود.

در صورتی که لازم باشد عايق حرارتی در زيرسقف قرار گيرد اين عمل به وسيله شبکه بندی فرعی از نوع چوب يا فلز امکان پذير است.  عايق در بين شبکه قرار گرفته و به سقف چسبانده می شود.

نکته حائز اهميت اين است که در اين نوع عايق کاری حتماً لايه عايق رطوبتی از نوع مناسب در رويه داخلی عايق جهت جلوگيری از نفوذ رطوبت هوای فضای داخل ساختمان به داخل عايق و ميعان رطوبت لازم است.  خصوصاً درمواقعی از نوع الياف معدنی است، لايه عايق رطوبتی ضروری و در صورتی که عايق از نوع غيرقابل نفوذ دربرابر رطوبت باشد، و يا از رنگهای با مقاومت رطوبتی زياد بر روی نازک کاری استفاده شود، می توان از لايه عايق رطوبتی صرفنظر کرد.

اجرای صحيح سقف کاذب در ساختمان ها می تواند به ميزان قابل توجهی مصرف سوخت را کاهش دهد سقف کاذب با حذف بخشی از فضای مورد سرمايش و گرمايش ميزان مصرف انرژی را که برای اين منظور به کار می رود کاهش می دهد.  سقف کاذب در طبقات فوقانی می تواند از انتقال حرارت بين فضای داخل خارج ساختمان بکاهد.

استفاده از عايق های حرارتی در سقفهای کاذب و اجرای صحيح و بدون درز اين گونه سقف ها تبادل حرارتی را کاهش می دهد.

عايق کاری حرارتی سقف شيبدار

چنانکه می دانيم در سقفهای شيبدار (برخلاف بامهای تخت) لزومی به عايق کاری رطوبتی  نيست و آب بندی بودن سقف (با همپوشانی کافی قطعات پوشش نهايِ سقف) برای حفظ کارآيی عايق کاری حرارتی کافی است.

چنانچه ساختمان در منطقه گرم و مرطوب قرار داشته باشد، در اکثر مواقع سال، فشار بخار آب در خارج ساختمان بيشتر از داخل می باشد و لازم است در صورت استفاده از پشم معدنی (و يا عايقهای مشابه با ضريب نفوذپذيری زياد در مقابل بخار آب) در دو طرف عايق حرارتی لايه بخاربند پيش بينی شود.  در ساير اقليم ها، بخاربند فقط در طرف داخل سقف مورد نياز است.  در صورتی که پوشش نهايی سقف با ورقهای فلزی اجرا شود، ميعان و يخ بندان می تواند باعث ايجاد خرابی درزير ورق شود.  در نتيجه، در زمان طراحی، مسائل مربوط به انبساط و انقباض حرارتی پوشش سقف و راه کارهايی برای دفع آبهای ناشی از ميعان در زيرپوشش فلزی بايد به دقت مطالعه گردد.

يکی از راه های مؤثر برای افزايش عملکرد کارآيی اين پوشش ها، ايجاد يک لايه هوای قابل تهويه به صورت طبيعی در زيرپوشش فلزی است.

برای عايق کاری سقفهای شيبدار چنانچه عايق حرارتی را در زير يا بين اجزای سازه سقف قرار دهيم بايد ارتفاع تيرها و ديگر اجزا سازه را در حدی محاسبه کنيم که تهويه بين عايق و پوشش نهايی سقف به خوبی انجام گيرد.

در بعضی موارد، عايق حرارتی، لايه بخاربند و نازک کاری داخلی در زيرتير اجرا می شوند.  گاهی اوقات نيز عايق حرارتی را به صورت بلوک و بين تيرچه های سازه سقف قرار می دهيم در اين حالت بعد از اتمام عمليات مربوط به پوشش داخلی سقف، عايق حرارتی بر روی آن کار گذاشته می شود.  در اجرای اين نوع عايق کاری، می توان از عايقهای تخت و يا توپی (رول) استفاده کرد.

يکی از نقاط ضعف اصلی اين روش، منقطع بودن عايق حرارتی است که باعث می شود پل های حرارتی متعددی در سقف وجود داشته باشد.

سقفهای شيبدار را با ساندويچ پانلهای پيش ساخته نيز می توان ساخت.  در اين حالت ساندويچ پانلهای با دو رويه فلزی (گالوانيزه يا آلومينيوم) با عايق پلی استايرن بين دو لايه مزبور، از جمله سيستمهای متداول هستند که در پروژه های بزرگ صنعتی و غيرصنعتی کاربرد فراوان دارند.

جزييات عايق کاری حرارتی بامها در حالات و شرايط مختلف

بام با عايق حرارتی با ضريب جذب آب بام

بام با عايق حرارتی خارجی روی عايق رطوبتی

بام تخت با عايق حرارتی خاری زير عايق رطوبتی

بام تخت با عايق داخلی روی سقف کاذب

مقطع نمونه سقف شيبدار با قطعات عايق حرارتی در زيرسازه سقف

مقطع نمونه سقف شيبدار با قطعات عايق حرارتی در بين تيرچه های سازه سقف

مقطع نمونه سقف شيبدار با عايق حرارتی روی سقف کاذب شيبدار

مقطع نمونه سقف شيبدار با عايق حرارتی روی سقف کاذب تخت

مقطع نمونه سقف شيبدار با تيرچه و بلوک های پلی استايرن

مقطع نمونه سقف شيبدار با ساندويچ پانل های پيش ساخته صنعتی

يک نمونه از مصالح جديد

معرفی سيستم جديد "نياز سقف"

متناظر با سيستم تيرچه و بلوک معمولی، در اين سيستم به جای تيرچه های بتنی از تيرهای فولادی با جان خالي و به عبارت ديگر تيرچه خرپايی با عدم بتن ريزی در تيرچه استفاده می شود و به جای بلوکهای سفالی يا بتنی از بلوک های پلی استايرين غيرقابل اشتعال درطولیبرابر تيرهای فولادی مصرف می شود.  روی بلوکهای پلی استايرن مش فولادی و بتن به ضخامت 5 سانتی متر اندود می شود.  اين سقف موجب کاهش جرم سقف نسبت به سقف معمولی تيرچه و بلوک تا حدود 50 درصد گرديده و با توجه به اهميت کاهش وزن ساختمانها، اين سيستم در کم کردن وزن و افزايش سرعت اجرا و صرفه جويی کلان در وزن آهن آلات و احجام بتن سيستم خوبی جهت به کارگيری در انواع سازه ها می باشد.  از جمله امتيازات ديگر سقف مواردی همچون: عايق صدا و حرارت، سرعت و سهولت در نصب، حمل و نقل راحت، عدم نياز به شمع بندی، اجرای راحت لوله کشی در ضخامت سقف و مقاومت خوب در برابر بارهای جانبی از جمله زلزله است.

اجزاء متشکله "نيازيت سقف"

تيرهای فولادی

تيرهای فولادی با جان خالی عضو اصلی باربر دراين سيستم می باشند.  در ساخت اين تيرها ميلگردهای آجدار يا صاف با نمره های متنوع، تسمه های فولادی و سپری استفاده می شود.  مشخصات اين تيرها طبق طراحی مورد نظر صورت پذيرفته و در نقشه های اجرا می گردد.  نمای کلی تيرها در شکل زيرارائه شده است.