حداقل
بررسي اثر عايق حرارتي و رطوبتي بر روي بام و كولر ساختمان

  مقاله علمی: 

1- بررسي اثر عايق حرارتي و رطوبتي بر روي بام و كولر ساختمان

پوشش هاي جديد در دهه اخير براي مصارف مختلف منجمله بعنوان عايق رطوبتي و حرارتي بسيار توسعه پيدا كرده است امروزه در اكثر كشورهاي اروپايي و آمريكايي به جاي ايزوگام و مواد نفتي از شبه پليمرها بعنوان جايگزيني مناسب استفاده مي شود . در اين عايق ها از دو تركيب اصلي ، يكي رنگهاي پايه اكلريليك و ديگري پودرهاي سراميكي (در برخي از انواع عايقها اضافه شده است ) به منظور باز تابش نور خورشيد استفاده شده است .
در گزارش حاضر به روش آزمون ، نتايج عملي استفاده از اين مواد بر روي 4 سطح مختلف مورد آزمايش قرارگرفته كه عبارتند از 1-سطح پشت بام كه قبلاً ايزوگام شده بود 2- بدنه كولر آبي 3-يك سطح فلزي آهني (مشابه كانال كولر) 4- سنگ مرمرتراورتن . هدف از اين آزمايش بررسي تأثيربكارگيري اين نوع پوشش از نقطه نظر كاهش تأثير اشعه خورشيد و تلفات انرژي بوده، تا در صورت مفيد بودن آن توصيه هاي لازم براي ترويج استفاده از اين مواد انجام پذيرد .
روش آزمون :
در روش انتخابي براي آزمون اين مواد ، شرايط اندازه گيري در دو حالت بررسي گرديد كه نتايج آن در جداول (1) آورده شده است . حالت اول شرايط فعلي پشت بام و كولرمي باشد كه در اين حالت به دو روش اندازه گيري انجام شده است . ابتدا توسط دستگاه دماسنج مادون قرمز از بدنه كولر و همچنين سقف اندازه گيري دما صورت گرفته و سپس توسط دوربين مادون قرمز (ترموگراف) عكس هاي مربوطه براي نمايش گراديان دماي كليه سطوح گرفته شده و در گزارش پيوست آورده شده است . حالت دوم مربوط به زماني است كه سطح پشت بام و كور عايقكاري شده و اندازه گيري دماي آنها نيز صورت گرفته است .
علاوه بر اندازه گيري سطوح پشت بام و كولر دماي دو گزينه ديگر نيز كه يكي صفحه اي فلزي (درپوش منبع انبساط ) و ديگري قطعه اي از يك سنگ تراورتن براق (سطح خارجي ساختمان) اندازه گيري شده و همچنين عكس هاي مادون قرمز سطوح ياد شده گرفته شده است كه نتايج حاصل از كليه اندازه گيريها به شرح ذيل ميباشد.
1-    دماي سنج پشت بام : همانطور كه درگزارش پيوست آورده شده دماي سطح پشت بام در حدود 69 -62 (متوسط 65) درجه سانتيگراد مي باشد كه پس از نصب عايق به حدود 43-36 ( متوسط 39 ) درجه سانتيگراد رسيده است اين اختلاف دما در سطح پوشيده از عايق نيز مربوط به عدم يكنواختي عايقكاري مي باشد كه در صورت پاشش توسط دستگاه و يكنواخت شدن آن دما به حدود 36 درجه خواهد رسيد . يعني به طور متوسط حدود 30 درجه كاهش دما در سطح مشاهده ميگردد .
2-    دماي سطح كولر آبي : در مرحله بعد اندازه گيريهاي دماي كولر و كانال انتقال هواي سرد آن مشاهده مي گردد . دراندازه گيري توسط دماسنج مادون قرمز دماي سقف كولر روشن در حدودو 42 درجه سانتيگراد و دماي بدنه آن در حدود 36 درجه مي باشد . عكس هاي گرفته شده توسط دوربين ترموگراف نيز تقريباً همين دما را نشان مي دهد اما دماي كانال كولر در حدود 57-51 درجه توسط دماسنج مادون قرمز و حدود 51 درجه توسط دوربين ترموگراف اندازه گيري شده است.
پس از عايقكاري بدنه و كانال كول دماهاي بدنه و سقف كولر توسط دماسنج مادون قرمز در حدود 26 درجه و توسط دوربين ترموگراف نيز همين مقادير را نشان مي دهد. دماي كانال كولر نيز از 51 درجه (متوسط 46 درجه) به حدود 25 درجه رسيده است كه عكس هاي ترموگراف گرفته شده از كولر نيز گوياي اين مسئله بوده و محدود دمايي بدنه و كانال كولر را نشان مي دهد. يعني به طور متوسط 10 درجه كاهش در بدنه و 20 درجه كاهش در كانال هواي سرد مشاهده شده است.
3-    دماي سطوح فلزي : عايقكاري سطوح فلزي نيز در اين روش انجام شد . همانطور كه مشاهده مي شود عكس هاي ترموگراف به وضوح نشانگركاهش دماي سطح مي باشند . اختلاف دماي اين سطوح نيز در حدود 20 درجه مي باشد كه توسط دماسنج و همچنين دوربين ترموگراف ثبت شده است .
لازم به ذكر است به علت انتقال حرارت از قسمت گرم به سرد در فلز ، بخشي از افزايش دماي سطوح عايق شده مربوط به گرماي سطح و عايق نشده مي باشد و در صورت عايقكاري كل سطح دماي كلي سطح كاهش خواهد داشت . كاربرد اين مورد براي سطح كليه كارخانجات و سقف هاي فلزي مي باشد كه به راحتي مي توان با عايقكاري سطح پشت بام هاي فلزي قسمت اعظمي از بار سرمايش فصول گرم را كاهش داد .
4-    سطح سنگ تراورتن : نمونه اي از سنگ تراورتن نيز براي آزمايش عايقكاري شد در اين مورد نيز دماي سطح در حدود 0C 45 قبل از عايقكاري و حدود 37 درجه بعد از عايقكاري رسيده است كه در حدود 8 درجه كاهش دما را نشان مي دهد.
جدول (1) وضعيت دماي سطوح قبل و بعد از عايقكاري
رديف    محل    دماي‌سطح‌قبل‌از عايقكاري (0C)    دماي سطح بعد از عايقكاري (0C)    اختلاف دما (0c)    درصد كاهش دما
1.        سطح پشت بام    65    39    26    40%
2.        سطح كولر آبي     36    26    10    28%
3.        سطوح فلزي     56    36    20    36%
4.        سنگ تراورتن     45    37    8    17%
لازم به ذكر است براي محاسبه پتانسيل واقعي صرفه جويي لازم است يك ساختمان بطور كامل عايقكاري شده و مميزي انرژي آن قبل و بعد از عايقكاري انجام پذيرد تا پتانسيل واقعي مشخص گردد ولي بي‌شك پتانسيل قابل توجهي براي كاهش مصرف انرژي با استفاده از اين نوع عايقكاري در سطح كشور وجود دارد.
پس از انجام آزمايش محاسبات بار سرمايش و گرمايش ساختمان نيز با وضعيت جديد محاسبه شده و نتايج در جدول شماره (2) آورده شده است. ضريب انتقال حرارت اين مواد در حدود w/m 0k 034/0 مي باشد. با لحاظ كردن اين مقدار در ضريب انتقال حرارت كلي (U) در سقف مدار ضريب كلي انتقال حرارت از 76/0 به حدود w/m2   0k 743/0 خواهد رسيد. لازم به ذكر است كه ضخامت نصب شده و بهينه اين عايقها در حدود 1 ميليمتر مي باشد و محاسبه اين ضريب بر همين اساس بوده است.
برآورد بار حرارتي و برودتي ساختمان 30 اتاقه و مقايسه مصرف پس از عايقكاري
محل    بار سرمايش فعلي    بار گرمايش فعلي    درصد بار سرمايشي    درصد بار گرمايشي    بار سرمايشي جديد    درصد كاهش بار سرمايشي
    مقدار m2    w    w            w    
پنجره و محلهاي تابش خورشيد     103    11643    0    0    6.10    11643    0
ديوارهاي جانبي     502    16481    24227    24227    8.63    6739    % 59
پشت بام     869    25757    37681    37681    13.49    6457    %75
پنجره ها     103    7380    15223    15223    3.86    7380    0
دربها     8    1422    1168    1168    0.74    1422    0
كف ساختمان     869    0    4099    4099    0.00    0    0
بارحرارتي‌روشنائي     w 9011    8336    0    0    4.36    8336    0
تجهيزات‌الكتريكي‌ ساختمان     W22652    21284    0    0    11.14    21284    0
نفرات و كاركنان     128    14892    0    0    7.80    14892    0
نفوذ از درزها         66906    89989    89989    35.03    66906    0
ضريب تصحيح     %20    17364    40477    40477    9.09    17364    0
جمع كل (وات)         191465    212864    212864    100    162423    15.17

ضريب كلي انتقال حرارت (U) از پشت بام در وضعيت فعلي w/m2   0k 76/0و بعد از عايقكاري با ضخامت 1 ميليمتر به w/m2   0k 0.743 رسيده است همچنين ضريب كلي انتقال حرارت از ديواره ها w/m2   0k 1.56 در وضعيت فعلي w/m2   0k 1.49 پس از عايقكاري محاسبه و در نظر گرفته شده است.
توصيه ها و راهكارهاي پيشنهادي:
باتوجه به مشخصات و اندازه گيريهاي انجام شده و اثر بخشي اين مواد براي كاربرد در بخشهاي مختلف خانگي، صنعتي و حتي در برخي موارد براي بعضي وسايل خانگي منجمله كولرهاي نصب شده و كارخانجات سازنده كولر استفاده از اين مواد بسيار مؤثر و چشمگير مي باشد. لذا توصيه مي گردد اقدامات لازم شامل آگاه سازي و ترويج استفاده از اين محصول و همچنين راهكارهاي حمايتي و تشويقي براي مصرف كنندگان و توليد كنندگان اين محصول صورت پذيرد.
پيشنهاد اول: اجراي حدود يكصد دستگاه كولر آبي در 3 منطقه مختلف تهران و پرداخت 70% هزينه اجرا توسط سابا و سپس تهيه پرسشنامه و نظرخواهي و تحليل اطلاعات از طريق مصرف كنندگان خانگي
پيشنهاد دوم: پرداخت يارانه به كولر سازان براي جايگزيني اين عايقها در بدنه كولرهاي توليدي به جاي رنگهاي پودري، كه لازم است هر دو طرح بطور دقيق بررسي و اجرا گردد.

 

طراحی پورتال : فناوری اطلاعات آریانا