فومهای ساخته شده از پلی اورتان و پلی ایزو سیانوراتها و نقش آنها در عایق سازی– بخش اول
ذخیره انرژی در خانه ها به یکی از نکات بسیار مهم تبدیل شده و حدود ۴۰ درصد از انرژی ملی برای تولید گرما و سرما در خانه‌های ما و انواع ساختمان‌ها صرف می‌شود. انرژی از دست رفته از طریق دیوارها، سقف ها و پنجره ها به عنوان بزرگترین منبع نابودی انرژی در بیشتر ساختمان ها در نظر گرفته می شود و در واقع اتلاف انرژی در ساختمان ها به معنای آن است که هزینه های عملیاتی بیشتر خواهد شد، راحتی کم خواهد شد و علاوه بر آن میزان اثر بخشی و نتایج حاصل از آن نیز کمتر خواهد شد. چرا انواعی از محصولات پلاستیکی همانند فوم های پلی اورتانی سخت، فوم های پلی اورتانی اسپری محورو فوم های پلی ایزوسیانورات ها به عنوان مرکز توجه در عایق سازی ساختمان ها به کار برده می شوند؟ این موضوع از آنجایی ناشی می شود که بیشتر آنها به عنوان محصولات بسیار مطلوبی برای عایق سازی گرمایی خانه ها با بازدهی بالایی مطرح می‌شوند و می‌توانند میزان اتلاف گرما و سرما را کاهش داده و اثربخشی پوششهای مختلف ساختمان را بهبود بخشند.
کاهش مصرف انرژی
عملکرد عایق سازی معمولاً با مقدار R و یا مقاومت گرمایی نشان داده می‌شود و هر چقدر این ارزش بالاتر باشد ماده در برابر انتقال‌های گرمایی مقاومت بیشتری از خود نشان خواهد داد. عایق های پلی اورتانی در مقایسه با سایر محصولات عایق سازی موجود در هر اینچ از مقاومت گرمایی بسیار بالاتری برخوردارند و می‌توان این مقدار را برای هر اینچ برابر با ۳.۶ تا ۷.۲ در نظر گرفت و به همین دلیل محصولات ساخته شده از پلی اورتان می‌توانند انواعی از طراحی های متفاوتی را برای دیوارهای نازک و سقف هایی با پروفایل پایین تولید نمایند که علاوه بر آن انرژی بسیار کمی را مصرف می کند. تمام این خواص به معمار و مهندس اجازه می‌دهد تا میزان فضای کاربردی در یک ساختمان را افزایش دهد و این درحالی است که هزینه‌های عملیاتی نیز کاهش پیدا خواهد کرد. طراحی نوآورانه مواد و پیشرفت‌های فناوری محور باعث شده‌اند تا انواعی از محصولات عایق سازی پلی اورتانی با کیفیت بسیار بالایی تولید شوند که می‌توانند میزان اتلاف انرژی را کاهش دهند. در مطالعه‌ای یک ساله مشخص شد که مواد پلاستیکی که در حوزه ساخت و ساز به کار برده می شوند، به میزان ۴۶۷.۲ میلیارد Btu از انرژی را در مقایسه با مواد جایگزین کاهش دادند. میزان انرژی ذخیره شده با استفاده از مواد پلاستیکی در حوزه ساخت و ساز به طور سالانه برابر با مقدار انرژی مورد نیاز برای۴.۶ میلیون از خانه های آمریکایی می باشد. در واقع آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا تخمین می زند که صاحب خانه هایی که از درزگیرهای هوا استفاده می‌کنند و تلاش دارند که خانه خود را عایق سازی نمایند، می توانند تا ۲۰ درصد از هزینه های گرمایش و سرمایش خود را کاهش دهند و در واقع تأثیرات مثبت بهره وری انرژی خیلی بیشتری از کاهش هزینه‌های عملیاتی هستند. دیوارها و سقف ها به میزان بسیار زیادی به ذخیره انرژی کمک می کنند می توانند مقدار استفاده از تجهیزات سرمایشی و گرمایشی را تا ۳۵ درصد کاهش دهند و این به معنای آن است که با همان هزینه ها فضای بیشتری در اختیار شما قرار می گیرد.
کارایی بالا
محصولات عایق ساز قدیمی ساخته شده از الیاف از آنجایی که چگالی بسیار پایینی دارند باید توسط مواد دیگری پشتیبانی و یا حفاظت شوند و این مواد عایق سازی می توانند بسیار نرم و یا حساس در برابر رطوبت باشند که در خصوص محصولات پلی اورتانی اصلا صدق نمی کند. فوم های پلی اورتانی دارای ساختار ترموستینگ می باشند و می توانند کارایی بالایی را فراهم سازند و علاوه بر آن مقاومت زیادی در برابر آتش دارند و همچنین می‌توان عنوان کرد که این محصولات ساختار سبکی داشته، از نظر ابعادی پایدار بوده و در برابر رطوبت مقاومت بوده و با دوام می باشند. تمامی ویژگی های منحصر به فرد به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا انواعی از محصولات عایق ساز گرمایی پلی اورتانی را تولید کنند و از آن برای ساخت محصولات گوناگون بهره ببرند و همچنین می توان آن را به تعداد زیادی از زیر لایه ها متصل کرد. در صورتی که محصولات یاد شده را با محصولات و مواد مطلوبی ترکیب کنیم آن ها می توانند به عنوان موانع خارجی هوا نیز عمل کنند و به فیلترسازی هوای خارجی وبه خروج هوای داخلی خانه نیز کمک بسیاری خواهد کرد. کارایی آنها نیز بسیار منحصر به فرد بوده و می‌تواند برای انواع فرآیندهای تولیدی به کار برده شود. در نهایت نیز محصولاتی را برای عایق سازی گرمایی با کارکردهای بسیار متفاوتی ایجاد می کند و از آن جمله می‌توان فوم های پلی اورتانی اسپری محور را نام برد که می‌توان آنها را به روی زیر لایه ها اسپری کرد و آنها را قالب گیری کرده تا با اندازه های بزرگ محصولاتی را به وجود آورند. فوم های پلی اورتانی با چگالی بالا قادرند میزان مقاومت پوشش های سقف را افزایش دهند و در کنار آن از محصولات پوششی ساخته شده از پلی ایزوسیانورات ها استفاده می شود که میزان اتلاف انرژی گرمایی را کاهش داده و می‌توانند در کاهش هزینه های نهایی نیز موثر باشد. پنل های ساختارمند عایق سازی نیز در سال‌های بسیار متفاوت تولید می شوند و می توان آنها را با استفاده از کمترین نیروی انسانی به راحتی به روی سازه های متفاوتی به کار برد.
تنوع
برای هر یک از المان های ساختاری و اهداف طراحی به طور احتمالی انواع محصولات پلی اورتانی وجود دارد که می توانند پاسخگوی نیازمندی های موجود باشد. تخته های ساخته شده از پلی ایزوسیانورات ها دارای بیشترین کاربرد در عایق سازی سقف های قدیمی و یا تجاری بوده و برای طراحی های ویژه محیط های خارجی، پنل های فلزی عایق سازی شده می توانند رنگ ها و پروفایل های متفاوتی را برای دیوار و سقف ها فراهم کنند. این امکان وجود دارد که تعدادی از فوم ها برای پر سازی شکاف‌ها و درزها و همچنین پوشش دهی به شکل های نامنظم استفاده کرد و چنین فوم هایی شامل اسپری ها و فرم های غیر کامپوننتی می‌شوند. فوم های اسپری محورمی‌توانند لایه‌ی عایق بی‌نظیری را فراهم کنند، شکاف‌های موجود و ترکها را پر سازند و علاوه بر آن شکل های نامنظمی را که عایق سازی آنها بسیار دشوار است را به راحتی پوشش دهند و این بدین معنی است که در نهایت ساختمانهایی آرام تر و قوی تر خواهیم داشت که به طراحی ها و برنامه ریزی های بیشتر نیازی نخواهد داشت. به منظور ایجاد مقاومت گرمایی، دوام و پایداری انواعی از درب ها و درب های گاراژ وجود دارند که توسط فیبر های ساخته شده از پلی اورتان پر شده اند و در محصولات متفاوتی نیز مشاهده می‌شود و می‌توانند برای سختگیرترین مشتریان نیز ارائه شوند. پنل های عایق ساختارمند همانند عایق های فومی که امکان به کار گیری روی سطوح خارجی و داخلی را دارند، می‌توان به عنوان بخشی از سازه های متفاوت در یک ساختمان به کار برد. چنین پنل های عایقی که در محیط های کنترل شده تولید می شوند و قادرند تا کیفیت محصول را بهبود بخشند، سرعت برپایی ساختمان را افزایش دهند و میزان چوب لازم برای تولید قاب ها در انواع سازه ها را کاهش دهند.
کارایی مکانیکی و گرمایی
همانطور که پیش از این نیز گفته شد مقدار عایق سازی فوم های پلی اورتانی در مقایسه با تمام عایق های فومی قدیمی و تجاری بیشتر می باشد و آنها حاوی انواعی از گازهایی با رسانایی پایین هستند که در ساختاری با سلول‌های بسته قرار گرفته اند و این باعث می شود که میزان انتقال گرما توسط رسانا ها کاهش یابد. اندازه کوچک سلول ها امکان انتقال گرمایی با جابجایی را از بین می برد که خود در واقع یکی دیگر از منابع انتقال انرژی می باشد. حتی می توان از فوم های پلی اورتانی در انواعی از دمای کارکردی استفاده کرد که از منفی ۱۰۰ درجه فارنهایت تا ۲۰۰ درجه فارنهایت متفاوت می باشد. استحکام مکانیکی فوم های ساخته شده از این ماده و همچنین استحکام آنها در برابر فشردگی و پارگی نیز بسیار چشمگیر می باشد. ماده نام برده شده می‌تواند بسیاری از اجزا را در داخل یخچال و یا یک حرارت دهنده آب های گرم در کنار یکدیگر قرار دهند و این در حالی است که همچنان به عنوان عایق ساز گرما نیز عمل میکند. این ویژگی ها تا اندازه ای فوق‌العاده هستند که باعث می‌شوند تا بتوان از فوم های پلی اورتانی در تولید محصولات بسیار متفاوتی بهره برد.
فوم های پلی اورتانی و محیط زیست
این تنها می‌توانند به روش‌های گوناگونی انواعی از مزیت ها را برای محیط زیست به وجود بیاورند که از آن جمله می توان به خواص عایق سازی بالاتر و همچنین کاهش وزن محصول نهایی، ایجاد انواع محصولات عایق سازی برای طراحان که خاصیت عایق سازی آنها بیشتر از ویژگی‌های مورد نیاز بوده و علاوه بر آن مقرون به صرفه نیز می باشد. در حقیقت هر چقدر میزان عایق سازی بالاتر رود به همان اندازه از اندازه مقدار اتلاف انرژی نیز کمتر خواهد شد و انواعی از محصولات که وزن کمتری داشته و از ساختار ساده‌تری نیز برخوردارند، در طی فرآیندهای تولیدی ساده تری ساخته می شوند و انرژی کمتری مصرف می‌کنند و حمل و نقل آنها نیز با صرف انرژی کمتری صورت میگیرد. میزان انرژی ذخیره شده با عایق سازی و پر کردن درزهای موجود در انواع سازه ها به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز کمک بسیاری خواهد کرد و این موضوع می‌تواند ارتباطی با سوختن سوخت های فسیلی به منظور تولید برق نیز داشته باشد. عایق های پلاستیکی فومی می‌توانند میزان انتشار دی اکسید کربن را در طی طول عمر خود ۲۳۳ برابر کاهش دهند و این در حالی است که آنها را با مقدار انرژی منتشر شده در طی تولید و نصب مقایسه میکنیم. تمامی دلایل عنوان شده منجر به آن می‌شوند که ما جامعه ای پایدارتر و انرژی کاراتر را تولید کنیم که به ذخیره ی منابع در دنیای امروزی کمک میکند.
مترجم: ف.آل احمد
