نمای پلی استایرن منبسط
مقدمه
سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور ( I . F . C . O )
در راستای اجرای سیاست های استراتژیک بخش انرژی کشور و نیز طبق ماده ۱۲۱ قانون برنامه سوم توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کشور در بخش انرژی مبنی بر اعمال صرفه جویی، منطقی کردن مصرف انرژی و حفظ محیط زیست و تحقق هر چه بهتر سیاست ها با اهداف جلوگیری از اتلاف منابع تجدید ناپذیر و ارتقاء کارآیی مدیریت انرژی فعالیت می نماید. با توجه به موارد فوق الذکر سهم مصرف سوخت در ساختمان های حدود ۳۸% از سوخت کشور می باشد. چنانچه اقدامات بهینه سازی در ساختمان ها (مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان ) انجام نگردد و طبق روال کنونی به مصرف ادامه دهیم طی سالهای ۱۳۸۱ الی ۱۳۹۰ به میزان هفتاد میلیارد دلار مصرف سوخت خواهیم داشت.
یکی از موارد بهینه سازی در ساختمانها استفاده از مواد و مصالحی است که برای عایق کاری حرارتی پوسته خارجی ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرند یکی از این مواد یونولیت ( پلی استایرین ) است. با توجه به نوع مواد پلی استایرین انبساطی بهترین عایق از نظر نفوذ آب، گرما، سرما و صدا می باشد به استثنای پلی استایرین که نسبت به آب مقاوم است بقیه عایق ها بر اثر رطوبت کارایی آنها پایین می آید. در برخی عایق های آزاد مقدار مقاومت حرارتی متناسب با تراکم عایق است نه ضخامت آن. در این عایق ها مقدار مقاومت ممکن است بعد از مدتی تا ۲۰ درصد کاهش یابد.
پلی استایرن چیست؟
به گزارش پایگاه معماری اَرگان: پلی استایرن، پلیمری است که از مونومر استایرن ساخته شده است، هیدروکربن مایعی که در واقع یکی از مشتقات نفتی است. در دمای اتاق، پلی استایرن به صورت جامد و البته انعطاف پذیر است ولی در دماهای بالاتر می تواند ذوب شده و به صورت قالب هایی درآید . استایرن یک مونومر آروماتیک است، بنابراین پلی استایرن هم یک مونومر آروماتیک است.
مشخصات ظاهری:
بلوکها باید دارای ظاهر سالم و یکپارچه باشند. سطح بلوک باید نسبتا صاف باشد و بین دانه های پلی استایرن فاصله مشخص ظاهری وجود نداشته باشد. لازم است تا نام تولید کنندهبر روی بلوکهای تولیدی کارخانه حک یا چاپ شود.
در ساختمان :
ICF را می توان جهت دیوارهای محیطی و جداکننده های داخلی ساختمانها به کار گرفت بیشترین کاربرد این محصول در ساختمان های مرتفع می باشد زیرا در طراحی و ساخت چنین ساختمانهایی کاهش منطقی وزن مصالح ( بارر مرده ) مد نظر است که با استفاده از این محصول دستیابی به این مهم مقدور می گردد زیرا وزن یک متر مربع دیوار اجری ۲۲۱ سانتی متری با ملات ماسه سیمان و اندود طرفین بیش از ۴۵۰ کیلوگرم می باشد در اندودهای (از نوع سبک) طرفین کمتر از ۱۰۰ کیلوگرم وزن دارد و طبعا به کار گیری ICF کاهش بار مرده ساختمانهای بلند مرتبه را به طرز چشم گیری موجب می گردد … با ICF می توان ساختمانهای یک یا دو طبقه را بدون استفاده از اسکلت فلزی بنا کرد و به عنوان دیوارهای باربر تقسیم کننده و همین طور سقف از آن بهره گرفت . ICF به جهت خود ایستا بودن در اجرای دیوار بلند سالن های سوله و سیلوها و آشیانه های هواپیما کاربرد موثر و مطمئن دارد.
در ویلا سازی:
ICF به جهت سبک بودن و حمل آسان آن در مناطق صعب العبور قطعه ای کاملا مفید جهت ویلاسازی و انبوه سازی می باشد. ایستایی و مقاومت بالای سیستم موجب می شود که ساختمان های یک تا دو طبقه را بدون استفاده از اسکلت فلزی بنا کرد و اجرای سقف مسطح و شیبدار و گنبدی و … از قابلیتهای کم نظیر این قطعه مفید ساختمانی می باشد. دیوار و سقف عایقدار ویلاهای احداثی موجب صرفه جویی انرژی بوده و پایداری بنا در برابر زلزله فرایند ویژه سیستم است.
در صنعت نفت و پتروشیمی و آب و فاضلاب :
ایجاد حفاظ بتنی مسطح عایقدار بر روی جداره خارجی مخازن فلزی مواد نفتی و آمونیاک همچنین منابع فلزی و یا بتنی آب و فاضلاب نیز یکی دیگر از ویژگیهای منحصر به فرد پانل می باشد ساخت مخازن هوایی آب مصرفی شهرها و روستاها در نقاط گرمسیر و یا سردسیر کشور با ICF موجب صرفه جویی در مصرف آب و انرژی خواهد بود.
در ساختمانهای بلند مرتبه :
استفاده از پانل ها در ساختمان های بلند مرتبه به عنوان دیوارهای محیطی و میانی به جهت سبک بودن نسبت به سایر مصالح و بار مرده ساختمان را به طور چشمگیری پایین آورده و در نتیجه فونداسیون و اسکلت با کاهش قابل توجهی رو به رو خواهد بود.سهولت بالا کشیدن قطعات در ارتفاع و دستیابی به فضای مفید بیشتر و حذف کنده کاری و تخریب تاسیساتی حذف گچ و خاک و عایق مناسب صوتی و حرارتی و برودتی، حذف نعل درگاه و سرعت در اجرا و در نهایت بازگشت سرمایه گذاری در کوتاهترین زمان از دیگر مزایای استفاده از سیستم ساختمانی پانل در بلند مرتبه سازی می باشد کاهش مصرف انرژی و پایداری اطمینان بخش ساختمان در برابر زلزله را نباید فراموش نمود.
در عایق بندی حرارتی و رطوبتی:
یکی دیگر از مشکلات اساسی که در اکثر سازه ها به چشم می خورد مشکل نم و رطوبت می باشد که در بعضی مواقع خسارات جبران ناپذیری را به سازه ها و ساختمان وارد می نماید و یکی از راهکارهای مقابله با آن عایقکاری رطوبتی می باشد.در ایران با توجه به اقلیم و آب و هوا و نیز وجود منابع عظیم نفتی متداولترین عایق رطوبتی قیر و گونی می باشد که با پیشرفت تکنولوژی این روش جای خود را به عایقهای پیش ساخته داده است. اما با پیشرفت علوم و نیز گرانی مواد نفتی و قیر در بعضی موارد عایقهای پیش ساخته نیز مقرون به صرفه نبوده . لذا این سازه ها به صورت عایق عمل میکند ..
درسوله و سیلو و سازه های بلند :
۱-سرعت اجرای بالا
۲- وزن کم دیوار ( ۲۰۰kg/m^2 ) و تاثیر ان در کاهش وزن اسکلت و کاهش مقاطع شناژ و فونداسیون .
۳- کاهش ضخامت دیوار از۴۵cm (اندود سیمان + ۳۵cm دیوار )به ۲۵cm .
۴ – خاصیت جذب انرژی و نیرویی ارتعاش و ضربه ماشین آلات و جرثقیل های مورد استفاده در سالن .
۵- ضریب هدایت حرارتی پائین و تاثیر آن بر کاهش پرت حرارتی .
۶- شاخص کاهش موارد بالا نسبت به دیوارهای مشابه و کم نمودن آلودگی صوتی و جلوگیری از انتقال صوتی دستگاهها.
۷- قابلیت اجرایی ICF برای دیوارهای بلند تا ارتفاع ۹ متر و دهانه ۸ متر بی نیاز مهاربندی جانبی و آهنکشی اضافی (ساپورت).
۸-کمک به سازه ساختمان در جهت تحمل نیروی جانبی.
۹-پایداری سیستم پوما در برابر طوفان و زلزله های مخرب.
ضوابط فنی
ضوابط فنی پیشنهادی مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن برای استفاده از بلوک های ICF و بلوکهای سقفی پلی استایرین منبسط شده در ساختمان در صورتی عملکرد مناسب و قابل قبول خواهند داشت که مواردی از قبیل ایمنی در برابر آتش، مقاومت مصالح (که می تواند با دانسیته مصالح ارتباط داشته باشد ) و شکل هندسی مناسبی در آن رعایت شده باشد.
الزامات ایمنی در برابر آتش استفاده از انواع معمولی ( قابل اشتعال ) بلوک پلی استایرین منبسط شده ممنوع بوده و تنها استفاده از انواع کند سوز شده ( fire retarded ) مجامی باشد. با توجه به نتایج آزمایشهای انجام شده، اتصال مستقیم اندود به بلوک با هر شکل هندسی ( اعم از معمولی یا دارای انواع شیار ) به هیچ وجه مجاز نبوده و ضرورتا باید از اتصالات مکانیکی مهار شده به تیرها و تیرچه ها ( نظیر سیستم رابیتس ) استفاده شود.
در صورت وجود هر گونه دیوار مقاوم حریق در ساختمان ( مانند دیوار بین آپارتمانها در مجموعه های مسکونی )، این دیوارها باید از لایه بلوکهای پلی استایرن عبور کرده و تا زیر سقف سازه ای ( یعنی زیر تیرچه یا بتن ) امتداد داشته باشند یا به طور مناسب از مصالح حریق بند استفاده شود،به گونه ای که بلوک های پلی استایرن در این قسمت بین دو فضای مجاور پیوستگی نداشته باشند و از گسترش حریق احتمالی بین دو فضایی که به وسیله دیوار مقاوم حریق جدا شده اند، جلوگیری گردد.
انبار کردن بلوکها در کارگاه ساختمانی: توصیه می شود که بلوکهای پلی استایرن منبسط شده در محل کارگاه ساختمانی به دور از هر گونه مواد قابل اشتعال (نظیر رنگها، حلالها یا زباله های قابل اشتعال ) نگهداری شوند.محل نگهداری باید به گونه ای باشد که از احتمال ریزش یا تماس براده های داغ یا جرقه های ناشی از جوشکاری یا هر گونه شیء داغ دیگر با بلوکها در کارگاه ساختمانی پیشگیری شود. توصیه می شود که محل انبار اصلی بلوکها حتی الامکان به دور از محل عملیات ساختمانی باشد تا از سرایت هر گونه شعله یا حریق احتمالی به محل انبار اصلی جلوگیری شود.
مزایا
۱-سبکی دیوارهای ساخته شده از ICF در مقایسه با دیگر مصالح
۲- سرعت حمل ونقل و سهولت بالا کشیدن بلوکها در ارتفاع
۳- مقاومت زیاد در برابر نیروهای برشی ناشی از زلزله .
۴- عایق در برابر حرارت و برودت و رطوبت و صدا.
۵- مقاوم در برابر آتش سوزی .
۶- نفوذ ناپذیری ساختمان دربرابر حشرات.
۷- امکان حمل و بکارگیری بلوکها در مناطق صعب العبور جهت احداث ساختمان بدون نیاز به کارگران متخصص.
۸- دستیابی به فضای مفید بیشتر بعلت ضخامت ناچیز دیوارها .
۹- آزادی عمل در اجرای طرحهای متنوع و بعلت انعطاف پذیری بلوک ها .
۱۰- صرفه جویی در هزینه پی سازی و اسکلت ساختمان های بلند مرتبه بدلیل وزن اندک سقف و دیوار .
۱۱- صرفه جویی در هزینه تهویه مطبوع ساختمان در تابستان و یا زمستان بدلیل جلوگیری از تبادل حرارت و یا برودت و در نتیجه صرف انرژی کمتر اعم از مواد سوختنی و یا برق .
۱۲- افزایش عمر مفید ساختمان و دستگاههای تاسیساتی آن .
۱۳- عدم نفوذ نسبی آلودگی صوتی و ایجاد آلودگی صوتی و ایجاد آرامش برای ساکنین ساختمان در شهرهای بزرگ.
۱۴- بازگشت سرمایه گذاری در امور ساختمان سازی در کوتاهترین زمان.
۱۵- عبور دادن لوله های آب و فاضلاب و برق و تلفن به سادگی و نصب چهار چوب درها و کلاف فلزی پنجره ها قبل از بتن ریزی و کلا اجرای تاسیسات ساختمان با کمترین هزینه .
۱۶- عدم نیاز به کنده کاری و تخریب تاسیساتی دیوارها و سقف در نتیجه عدم انباشت نخاله که
صرفه جویی در هزینه و وقت را بدنبال دارد.
۱۷- پس از بتن ریزی سیستم بی نیاز از گچ و خاک بوده که با اجرای چند میلیمتر پلاستر گچ سفید کاری دیوارها و سقف آماده برای نقاشی خواهد بود.
۱۹- حمل و نقل بلوکها با هزینه کم صورت میگیرد بطور مثال یکدستگاه کانتینر قادر است بیش از ۷۰۰ متر مربع بلوک ICF را حمل نماید.
۲۰- استفاده از دیوار در ساختمان سازی بهره وری مناسب آهن آلات مصرفی را موجب می گردد .به طورمثال با صرف ۱۷ کیلو گرم فولاد در هر متر مربع ساختمان بصورت مفتول و میلگرد میتوان یک واحد مسکونی یک طبقه را بنا کرد .
۲۱- عایق پلی استایرن که دیوار باربر میباشد از نوع کند سوز (گرید f) می باشد که پس از نصب و سیمکاری طرفین پانل با ضخامت ۵ سانتیمتر دیوار تا ۴ ساعت در مقابل آتش سوزی مقاوم خواهد بود.
تقریباً یک سوم مصرف جهانی انرژی مربوط به منازل شخصی است که از این مقدار بیش از 60% آن به گرم کردن فضاها اختصاص می یابد. که این امر ضرورت صرفه جویی در مصرف انرژی و سبک سازی ساختمان با استفاده از عایق کاری حرارتی از خارج به وسیله روش های تولید صنعتی را دوچندان می کند. یکی از این مصالح جدید، سامانه مرکب عایق حرارتی ETICS است که ضمن ایجاد نمایی زیبا، باعث حفاظت ساختمان در برابر هوازدگی می شود. این سامان ها یا بر پایه پلی استایرن منبسط هستند یا بر پایه پشم معدنی ، که شامل یک لایه عایق، یک لایه اندود زیرکار ، یک لایه مش الیاف مش، یک لایه اندود زیرکار و یک لایه اندود نمای نهایی هستند.
در این مقاله تحلیل حرارتی یک اتاق، یک منزل و تمثیل استفاده از یک فوم مناسب در ETICS و مزیت اقتصادی آن مورد بررسی قرار گرفته است که نشان می دهد در صورت استفاده از xps به عنوان یک فرم مناسب می توان تا بیش از 60% در مصرف انرژی صرفه جویی کرد. که با در نظر گرفتن قیمت جهانی انرژی باعث بازگشت سرمایه در مدت کمتر از دو سال خواهد شد. همچنین به دلیل وزن کم، این سیستم عملکرد سازه ای بسیار مناسبی (مقاومت بالا در برابر زلزله) نسبت به دیگر دماهای رایج در محاسبات سازه ای را دارا می باشد .با تحریریه معماری ارگان همراه باشید
عایق های پلی استایرن (Polystyrene – EPS & XPS)
عایق های پلی استایرن که به آنها یونولیت نیز می گویند، از جمله عایق های سلول بسته صلب بوده و از پلیمرهای استایرول یا استایرن ساخته می شود. پلی استایرن به دوسته پلی استایرن منبسط شده (Expanded Polystyrene – EPS) و پلی استایرن اکسترود شده (Extruded Polystyrene – XPS) تقسیم بندی می شوند.
پلی استایرن یا یونولیت، علاوه بر عایق کاری، کاربردهای بسیار متنوع دیگری دارد و یکی از شناخته شده ترین مواد پلاستیکی در ساخت اقلام پلاستیکی است.
مشخصات عایق های پلی استایرن
|
مشخصه فیزیکی |
توضیح |
واحد |
استاندارد |
|
ساختار |
سلول بسته صلب |
– |
– |
|
رنگ |
رنگی – سفید |
– |
– |
|
بو |
بی بو |
– |
ASTM E679 |
|
چگالی |
12 ̴ 600 |
[Kg/m3] |
ASTM D1622 |
|
انعطاف پذیری |
صلب |
– |
ASTM C209 |
|
استحکام فشاری |
40 – 60 × 106 |
Pa – [N/m2] |
ASTM C 165 – C1621 |
|
محدوده دمای کاری |
[-70] ̴ [+75] |
[0C] |
ASTM C578 |
|
ضریب نفوذ رطوبت |
0.002 |
Perm |
ASTM E96 |
|
ضریب جذب رطوبت |
0.03 – 0.1 |
% W/W |
ASTM E96 |
|
ضریب انتقال حرارت در 240C |
متوسط 0.036 – بستگی به چگالی دارد |
[W/m.0C] |
ASTM C518 – ASTM C335 |
|
ضریب انتقال حرارت در 1000C |
N/A |
[W/m.0C] |
ASTM C518 – ASTM C335 |
|
مقاومت در مقابل UV |
خوب |
– |
ASTM D1171 |
|
انتشار اشتعال سطحی |
Class E |
– |
ASTM E84 – BS 476 Part 7 |
|
مقاومت شیمیایی |
خوب |
– |
– |
کاربری عایق های پلی استایرن
مناسب برای قالب گیری و عایق کاری شکل های پیچیده ماننده اتصالات زانویی، تی – شکل – پمپ ها و غیره
عایق کاری سطوح سرد و جلوگیری از چگالش (Condensation)
به صورت بلوک های پیش ساخته ساختمانی قابل عرضه است
مزایای پلی استایرن
–مقاومت بسیار خوب در مقابل نفوذ رطوبت و بخار آب
–خواص مقاومت در مقابل رطوبت بسیار خوب و جذب آب بسیار کم
-وزن کم و نسبت استحکام به وزن بسیار عالی
–پایداری بالا
-قابلیت قالب گیری شدن به دور شکل های پیچیده را دارد
-100% قابل بازیافت
-قابلیت جذب ضربه بسیار خوب
-هزینه مناسب در کاربردهای مسکونی و صنعتی
-غیر سمی
-مقاوم در مقابل آلودگی های میکروبی و قارچی، روغن ها و حلال ها
معایب پلی استایرن
حساس به حرارت بالا و عدم مقاومت در مقابل آتش سوزی و انتشار شعله
مقاومت برشی پایین
ساختار فوم پلی استایرن و روش های تولید آن
پلی استایرن یک پلیمر آلی است که از پلیمر کردن ملکول استایرن با سازوکارهای مختلف پلیمریزاسیون به دست می آید.این پلیمر علاوه بر شکل معمولی با چگالی زیاد,با انجام شدن فرایندهای نسبتا ساده روی آن,قابل تبدیل به مواد اسفنجی با چگالی های بسیار کم است.
پلی استایرن اسفنجی کاربرد های بی شماری در صنایع مختلفی مانند بسته بندی,روف یک بار مصرف و مصالح ساختمانی پیدا کرده است.
استایرن و روش های سنتز آن
استایرن به نام های وینیل بنزن,فنیل اتیلن و سینامن نیز شناخته شده و دارای فرمول شیمیایی C6H5CH:CH2 است.استایرن مایعی روغنی,بی رنگ و معطر است.نقطه جوش آن 145.2درجه سانتی گراد و وزن مخصوص آن در 25 درجه ی سانتی گراد 0.9045g/cm3 است . این ماده در زمره پر مصرف ترین مواد شیمیایی اشت به نحوی که در1996تولید سالانه جهانی آن 18700 هزار تن بوده است. این ترکیب عمدتا از هیدروژن گیری از اتیل بنزن در 650-550 درجه سلسیوس به دست می آید.
در واقع استایرن نخستین بار از صمغ برخی درختان جداسازی و پس از آن مشاهده شد که این ملکول خود به خود به یک جامد صمغی شکل تبدیل میشود.در آن زمان ,یعنی سال 1840 کسی توجیه مناسبی برای این مشاهدات نداشت خصوصا آن که ترکیب درصدهای شیمیایی آن پس از جامد شدن تغییری نمیکرد.پس از کشف پلیمر شدن توسط هرمان اشتاودینگر در حدود یک قرن بعد این ماده پلی استایرن نامیده شد.
روش پلیمر کردن یونی روش بسیار جالبی است که در آن به دلیل وجود مراکز فعال زنده میتوان کوپلیمرهایی با بخش های مشخص تهیه کرد.یکی از موارد تولید کوپلیمر دوبخشی استایرن-بوتادین وکوپلیمر سه بخشی استایرن – بوتادین- استایرن میباشد.
نوع دیگری از پلی استایرن نوع انبساطی آن است که با استفاده از وسایل مخصوص قابل تبدیل به فوم میباشد.البته نوع معمولی پلی استایرن نیز با استفاده از روش مناسب به فوم تبدیل میشود.
شرکت پتروشیمی تبریز هم اکنون در کشور قادر به تولید کوپلیمر اتفاقی استایرن – بوتادین ,پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه و پلی استایرن انبساطی میباشد.
پایگاه معماری ارگان
از منوی محصولات دیدن فرمائید
