صرفه جویی در مصرف انرژی

با بروز بحران انرژی در جهان معاصر و اهمیت ذخیره سازی انرژی های باارزش فسیلی کشورمان برای نسلهای آینده ، صرفه جویی انرژی در مسکن امری ضروری است. این نیاز تاکنون با عایقهای ساختمانی که سازه را در برابر عواملی همچون حرارت ، رطوبت و صدا محافظت می کردند مرتفع می شد، اما با ساخت نسل جدید عایقهای ساختمانی که از موادی پلیمری و ضدآتش تشکیل شده اند، انقلاب بزرگی در صرفه جویی انرژی به وجود آمده است.
البته این مواد علاوه بر استفاده به عنوان عایق می توانند در صنایع و حتی در بسته بندی مواد نیز استفاده شوند.
ساختمان به واسطه نوع مصالح مصرفی و گوناگونی قرارگیری اجزای پوسته خارجی می تواند دمای داخل خود را تا مدتی حفظ کند.
به دلیل آن که همواره ساختمان با محیط اطراف خود مشغول تبادل دمایی است در تابستان گرمای بیرون از سقف دیوارها و پنجره ها به داخل ساختمان نفوذ می کند. در زمستان نیز هوای داخل ساختمان که با صرف هزینه و مصرف سوخت گرم شده است ، از طریق پنجره ها، سقف و کف با بیرون تبادل حرارتی دارد و فضای داخل سرد می شود و ما دوباره باید برای گرم کردن آن سوخت مصرف کنیم.
در این میان اقدامات بهینه سازی از جمله عایق بندی ها سعی دارند این تبادل گرمایی میان فضای کنترل شده داخل ساختمان و فضای بیرون را به حداقل برسانند.
برای عایقکاری دیوارها، سقفها و کفها می توان از انواع عایقها از جمله فومها (پلی یورتان)، یونولیت (پلی استایرن)، پشم سنگ و پشم شیشه استفاده کرد.
در واقع صنعت عایقکاری در ۲ دهه گذشته رشد چشمگیری داشته است و در کشورهای پیشرفته در حال حاضر انرژی مصرفی از شاخصهای اصلی اقتصادی است.
از آنجایی که حدود ۶۰ درصد درآمد سرانه یک جامعه به منظور مصرف انرژی از قبیل خرید تاسیسات گرمایشی سرمایشی و نگهداری انرژی و خرید سوخت آنهاست ، صرفه جویی درمصرف انرژی حائز اهمیت و بررسی است.
نسل جدید عایق ها در برابر حرارت ، صوت و رطوبت از ساختمان محافظت می کند و درعین حال ضد آتش نیز هستند
امروزه عایقهای مختلفی به روشهای طبیعی و مصنوعی تولید می شوند که رایج ترین آنها در کشور ما پشم سنگ است که از الیاف معدنی به دست می آید. با اجرای عایقکاری صحیح می توان تا ۵۰ درصد از اتلاف انرژی جلوگیری کرد و تمامی هزینه های انجام شده به منظور عایقکاری میان ۲ تا ۴ سال با صرفه جویی در مصرف سوخت برگشت پذیر خواهد بود، اما عوامل مختلفی سبب می شود به کارگیری عایقها در ساختمان ها توصیه شوند که از آن جمله می توان به کم حجم بودن عایقها و در نتیجه کاهش بار مرده سازه ، کاهش تاسیسات حرارتی و برودتی به میزان قابل توجه جلوگیری از گسترش آتش در حین حریق و نقش موثر آنها در برابر رطوبت ، صوت و حرارت اشاره کرد.
ضمن آن که این عایقها مانع از تشکیل بخار در طرف گرم دیوار، دوده زدگی و سیاه شدن جداره ها می شوند و پرت حرارتی در ساختمان ها با به کار بردن عایق حرارتی بهینه و به حداقل مقدارش می رسد.اما جالب است بدانید نسل جدید عایقها تمام این ویژگی ها را یکجا دارد. یعنی علاوه بر آن که در برابر حرارت ، صوت و رطوبت ساختمان را محافظت می کند، به دلیل خواص ویژه مواد به کار رفته در آنها ضد آتش هستند.
ضریب هدایت حرارتی و چگالی پایین پایداری مکانیکی مناسب ، جذب آب پایین و استفاده آسان ، مقاومت شیمیایی مناسب ، مقاومت در برابر کهنگی و جذب ضربه مناسب و عایق حرارتی از خواص این مواد ضدآتش هستند.
●پلیمری استثنایی
بیدپلی استایرن ماده اوله مورد استفاده در تهیه فومهای پلی استایرن است. این مواد با اندازه های مختلف ۵۰۰میکرون تا ۴ میلی متر، ابتدا در یک فرآیند اولیه منبسط می شوند. سپس در یک قالب تحت فشار و حرارت قرار می گیرند. پلی استایرن انباسطی یا بیدپلی استایرن به دلیل ضریب هدایت حرارت و چگالی پایین به عنوان عایق در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
به گفته دکتر گیتی میرمحمد صادقی ، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی پلیمر دانشگاه صنعتی امیرکبیر این ماده در مقایسه با مواد دیگری که به عنوان عایق به کار می روند، دارای ویژگی های استثنایی و منحصربه فردی است.
ضریب هدایت حرارتی پایین ، چگالی کم ، پایداری مکانیکی مناسب ، جذب آب پایین ، استفاده آسان تر، مقاومت در برابر کهنگی ، قابلیت شکل دهی بیشتر و ارزان تر از جمله این مزیتها هستند. نوع بسوز آن توانایی ذخیره ویتامین C، جذب ضربه ، عایق حرارتی ، مقاومت شیمیایی مناسب ، مقاومت در برابر رطوبت و قابلیت انعطاف و جذب رطوبت را دارد.
اما نوع نسوزبیدپلی استایرن که در دانشکده مهندسی پلیمر دانشگاه صنعتی امیرکبیر منتشر شده است ، علاوه بر موارد فوق در برابر آتش هم مقاومت دارد و برای LOI که معیاری از نسوز یا دیرسوز بودن فوم پلی استایرن است ، عدد ۲۵ به دست آمده است.
میرمحمدصادقی می افزاید: از این مواد ضدآتش در تهیه عایقهای ساختمانی در برابر حرارت ، رطوبت و صوت استفاده می شود. این مواد به دلیل ضریب حرارتی پایین در ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند و نقش موثری در صرفه جویی انرژی ایفا می کنند.
این مواد ضدآتش به دلیل جذب پایین به عنوان عایقهای رطوبتی نیز در بخشهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند و با توجه به موارد کاربردی وسیع این مواد در سطح جهان آمار تولید بالایی دارند ، به طوری که تولید آن در سال ۲۰۰۴ تنها در امریکا حدود ۱.۲میلیون پوند بوده است.
در این میان ، یکی از کاربردهای رو به گسترش پلی استایرن ها استفاده در صنایع بسته بندی است که به دلیل چگالی پایین به اشکال مختلف بسته بندی تولید می شوند.
●خانه ای ضدحریق
عایقهای ساختمانی از جمله عایقهای حرارتی ، رطوبتی و صوتی به دلیل ضریب هدایت حرارتی پایین و همچنین نسبتی که با چگالی دارند، در ساختمان و سازه های آن استفاده می شوند. به همین دلیل در سطح جهانی آمار تولیدی بالایی دارند و ازسالهای ۱۹۷۰ تاکنون در اروپا و امریکا استفاده می شوند. البته به دلیل جذب آب پایین ، از آنها به عنوان عایقهای رطوبتی در صنایع نیز استفاده می شود.
با توجه به کاربردهای جدید این نوع فومها روشهای گوناگونی برای تولید آنها در جهان ایجاد شده است.
میرمحمدصادقی در این خصوص می گوید: در سالهای ۲۰۰۰ به بعد با استفاده از روشهای مختلف از قبیل کوپلیمریزاسیون و یا گرافت کردن گروههای شیمیایی مناسب بر روی زنجیر اصلی پلیمر، خواص آنها اصلاح شده است.
در کشور ما نیز از دی ۱۳۸۴ با استفاده از روش پلیمریزاسیون سوسپانسیونی این مواد تولید شده اند.به گفته میرمحمدصادقی تاکنون این محصول در داخل کشور تولید نمی شده است و ظرفیت بالقوه این طرح استفاده از مواد اولیه یعنی بیدهای قابل اشتعال پتروشیمی تبریز است ، اما با توجه به رشد مصرف و براساس آمار تهیه شده از وزارت بازرگانی ، پیش بینی می شود عرضه در ۵سال آینده رشد ۴۰۰درصدی داشته باشد. البته این گسترش تولید تنها مربوط به بیدهای بسوز است و با احتساب افزایش مصرف بید نسوز بویژه اگر قوانین حکومتی تاکید بر مصرف مواد ضدآتش داشته باشند، رشد این بخش هم در حدود ۴۰۰درصد خواهد بود.این طرح با حمایت سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران و در قالب طرحهای SBDC به انجام رسیده است.
میرمحمدصادقی در خصوص طرحهای SBDC می گوید: از سال ۱۳۸۲میان سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران و دانشگاه صنعتی امیرکبیر، برای اجرای طرحهای تحقیقاتی قراردادهایی بسته شد. در قالب این طرحها از میان طرحهای پیشنهادی استادان ، سازمان طرهایی را می پذیرد و با استادان قرارداد بسته می شود. در حال حاضر تستهای زمان سوختن ، بررسی مقاومت در برابر آتش و اندازه گیری شاخص اکسیژن و همچنین چگالی ، درصد جذب آب و استحکام کششی روی این مواد انجام شده است و امید است بزودی این نوع عایقها به بازار عرضه شود.

منبع : پایگاه اطلاع رسانی وزارت نیرو