منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 48
ماخذ: Robert W.Tinsley، HPAC
مقدمه
در گذشته انتخاب عایق برای کانال های تهویه مطبوع موضوع بسیار جالبی به شمار می آمد. طراحان با استفاده از جداول و خط کشی های محاسبه مدت های طولانی را صرف تغییر دادن ضخامت عایق و ارزیابی صرفه اقتصادی و هزینه ها می کردند اما امروزه همه ترجیح می دهند کار را با انتخاب عایق های پشم شیشه که با استاندارد ASHRAE 90.1 تطابق دارند تمام کنند. شاید دیگر هیچکس وقت زیادی را صرف چنین انتخاب ساده ای نکند ولی متاسفانه باید گفت که این انتخاب ها همیشه بهترین گزینه نیستند. یافتن راه حل های بهتر تنها به اطلاعات اضافی و کمی زمان احتیاج دارد ولی نتیجه آن بهینه شدن عایقی است که برای ساختمان برمی گزینیم.
چرا باید کانال ها را عایقکاری کنیم؟
اولین و مهم ترین نکته همین سؤال است. آیا اصلاً نیازی به عایقکاری کانالها وجود دارد؟ اگر طراحی کانالهای گرمایشی و سرمایشی بر اساس استاندارد 90.1 ASHRAE انجام شده باشد، احتمال نیاز به عایقکاری بسیار زیاد است. اگر کانالهای ساختمان را در بیرون از آن پیش بینی نموده اید استاندارد 90.1 ASHRAE میزان R را بر اساس دمای روزهای سرد سال و دمای روزهای گرم سال مشخص میسازد توصیه میشود که مقدار R را بر حسب هر دو به دست آورده و مقدار بالادست را انتخاب نمائید. اما این استاندارد برای کانالهای داخل ساختمان، مقدار R عایق را بر حسب اختلاف دمای هوای داخل کانال و دمای هوای اطراف کانال پیشنهاد میکند. اگر این اختلاف دما کمتر از ۱۵F باشد، نیازی به عایقکاری نخواهد بود. البته چنین شرایطی به ندرت روی خواهد داد بنابراین مطمئن باشید که در اکثر موارد باید کانال ها را عایق کنید استفاده از این استاندارد مزیت دیگری نیز دارد. استاندارد 90.1 ASHRAE شیوه ای برای تعیین احتمال وقوع تعریق بر کانال ها حتی در کانال های توزیع هوای سرد نیز ارائه میکند که نیاز به محاسبات پیچیده ندارد مثالی از این روش در ضمیمه همین مقاله آورده شده است. کانال های تخلیه هوا در کاربردهای غیر صنعتی معمولاً نیازی به عایقکاری ندارند مگر این که از درون فضاهایی عبور کنند که تهویه مطبوع در آنها وجود ندارد. عایق کردن کانال های تخلیه هوا تنها در یک مورد توصیه می شود و آن زمانی است که بتوان از پوشش های روی کانال به عنوان جایگزینی برای شفتهای ضد حریق کانال های هوای آشپزخانه ها که در بعضی از مقررات ساختمان سازی اجباری تلقی میشوند استفاده نمود. این پوشش های انعطاف پذیر غالباً از عایق های فیبر سرامیکی و پشم های سيليكات معدنى – آلكالاينی تشکیل می شوند و در انواع بدون رویه دو رویه و یا کاملاً پوشیده از فویل های آلومینیومی عرضه می گردند. انواع دارای فویل آلومینیومی از آنجا که رطوبت و یا روغن را به داخل ماده عایق راه نمی دهند بیشتر در معرض خطر آتش سوزی بوده و عمر مفید آنها کاهش می یابد. به همین دلیل اکثر تولید کنندگان استفاده از این نوع را تنها برای کانالهای چربی توصیه می کنند.
از چه نوع عایقی استفاده کنیم؟
پس از این که نیاز به نصب عایق مسجل شد باید درباره نوع عایق مناسب تصمیم گیری نمود. عایق های مخصوص کانال ها به صورت تخته های نیمه صلب و یا رول های انعطاف پذیر در بازار عرضه می شوند. مواد تشکیل دهنده آنها عبارتند از پشم شیشه و فوم های الاستومریک (کشسان) یا پلی الفین که با عنوان عایق های انعطاف پذیر سلول بسته نیز شناخته میشوند. نوع دیگری که گاه مورد استفاده قرار می گیرد، عایق پلاستیکی حباب دار شفاف است. البته نگارنده این مقاله تا کنون از این عایق استفاده نکرده ولی نام به اندازه کافی گویا و بیانگر مشخصات آن می باشد. بزرگ ترین مشکل این نوع عایق عدم تطابق آن با استاندارد IMC است و چون اکثر مقررات ملی ساختمان سازی در کشورهای مختلف حداقل به اندازه IMC سخت گیرانه هستند تصور نمی رود که این نوع عایق در هیچ یک از آنها مورد قبول قرار گیرد.
عایق های انعطاف پذیر سلول بسته
این نوع عایق برای اولین بار در سال۱۹۳۰ میلادی به صورت صفحه و شیت عرضه گردید و ارائه آن به شکل پانل های پیوسته از سال ۱۹۵۰ میلادی آغاز شد. این عایق ها را معمولاً برای کولرهای آبی چیلرها،هوا سازها و لوله کشی ها به کار می برند ولی استفاده از آنها به عنوان عایق و پوشش رویی کانال ها نیز مرسوم میباشد. عنوان عایقهای سلول بسته به عایق هایی اطلاق میگردد که از چندین سلول مجزا از یکدیگر تشکیل میشوند. ساختار سلول بسته به طور کلی غیر فیبری، غیر سمی و دافع غبار می باشد. هیچ یک از انواع الاستومریک و یا پلی الفینی از مواد خانواده CFC استفاده نکرده و دارای اجزای لاتکس و یا بنیان فرمالدئیدی نمی باشند. محصولات الاستومری از نوع اتصال متقاطع ترموست بوده و معمولاً از مخلوط چند نوع PVC و لاستیک نیتریل بوتادین و عوامل شیمیایی تشکیل میشوند. این مواد بسیار انعطاف پذیر بوده و میزان انتقال بخار آب توسط آنها در حد ۰/۱perm in یا کمتر و قابلیت رسانایی حرارتی (K) آنها در دمای ۷۵F معادل ۰/۳ یا کمتر میباشد. عایق های الاستومریک در دمای مبنای ۷۵F انعطاف پذیرتر از عایقهای پلی الفین هستند و به همین دلیل نصب راحت تری داشته و در درزهای کانال ها که تحت سیکل های دائمی سرمایش گرمایش قرار می گیرند، ترک نمی خورند. این مواد در برابر روغن و ازن مقاومت مناسبی داشته و استفاده از چسب ها و پوشش های نهایی بروی آنها بسیار آسان می باشد. اگر کارفرمای پروژه متمول باشد!
می توان با استفاده از مواد افزودنی مختلف قابلیت ها و خصوصیات فیزیکی عایق های مذکور را بهبود بخشید. از سوی دیگر پلی الفینها به گروهی از پلیمرها اطلاق میشود که شامل پلی اتیلن پلی بوتیلن و اتیلن وینیل استات هستند.
خصوصیات فیزیکی پلی الفین ها بسیار شبیه به مواد الاستومریک است ولی در چند مورد با هم اختلاف دارند پلی الفین ها در مقایسه با الاستومرها مقاومت بالاتری در برابر اسیدها دارند ولی به دلیل دارا بودن ساختار گرمانرمی تاب تحمل دماهای بالا را ندارند. این مواد در صورتی که در معرض دماهای بالاتر از ۲۰۰F قرار گیرند نرم شده و تغییر شکل میدهند و در دماهای بالاتر از ۲۲۰F ذوب شده و کاملاً از بین می روند.
البته این مسئله مشکلی برای کانال های تهویه مطبوع به حساب نمی آید چون چنین محدوده های دمایی بالا در کاربردهای تهویه مطبوع مورد استفاده قرار نمی گیرند.
طبقه بندی مقاومت در برابر آتش عایق های استاندارد پلی الفین و الاستومریک از نوع۲۵/۵۰ برای ضخامت های یک اینچی و کمتر میباشد لذا با اکثر مقررات ساختمان سازی مطابقت دارد. البته توجه داشته باشید که بعضی از عایق های الاستومری بدون استفاده از هالوژن ها مواد بازدارنده آتش ساخته می شوند و عملاً در این طبقه بندی نخواهند گنجید. این نوع خاص از عایقها معمولاً برای مقاصد نظامی و در ناوها و زیر دریایی ها مورد استفاده قرار میگیرند چون که عایق های الاستومریک هالوژنه در صورت آتش گرفتن دودی با خاصیت خورنده تولید می کنند که برای مدارات الکترونیک حساس نظامی مضر است. عایق های انعطاف پذیر سلول بسته در دو شکل نوار درزگیر و پوشش کانال ها موجود بوده و حتی برای مواردی که رطوبت بسیار زیاد است مناسب میباشند. استفاده از آنها به خصوص در مواردی توصیه میشود که عایق های پوششی به هر دلیلی قابل نصب نبوده و تنها میتوان از درزگیرهای حرارتی استفاده نمود. البته در چنین حالتی نباید انتظار داشت که عایق بتواند صدای کانال ها را نیز کاهش دهد.
مورد دیگر این که اگر از این نوع عایق برای کانال های بیرونی استفاده میکنیم باید توجه کافی به حفاظت از آنها در برابر تابش های ماوراء بنفش مبذول شود. اگر تابش نور مستقیم خورشید به کانالها محدود باشد مشکل خاصی به وجود نخواهد آمد ولی در غیر این صورت باید از لایه ها یا پوشش های محافظ در برابر تابشهای ماوراء بنفش استفاده شود.
پشم شیشه
رایج ترین و معمول ترین ماده عایق کانال ها پشم شیشه است. این ماده در دو شکل رول و
یا صفحات نیمه صلب عرضه میشود. چهار سیستم مختلف عایقکاری کانال ها با پشم شیشه
بدین شرح میباشند :
1 – سیستم های کانال با پشم شیشه فیبری
2 – کانال های فلزی درزبندی شده با عایق پشم شیشه
3 – کانال فلزی با عایقکاری بیرونی پشم شیشه
4 – کانال های انعطاف پذیر دارای عایق پشم شیشه
سیستم های کانال با پشم شیشه فیبری کانال هایی هستند که از تخته ها و پانل های صلب عایق ساخته میشوند. این پانل ها دارای پوشش هایی محکم از کاغذ کرافت لمینیت شده و یا آلومینیوم هستند که از نشتی هوا از درون فیبرها جلوگیری نموده و نوعی مانع بر سر راه عبور رطوبت ایجاد میکنند. البته این پوشش ها به صورت ورقی نیز در دسترس بوده و می توان آنها را بروی کانالها نصب نمود. این شیوه مزایای چندی در مقایسه با کانال های فلزی دارد. مهم ترین مزیت کاهش هزینه های نصب است. هزینه نیروی کار برای نصب این سیستم که تحت عنوان Ductboard نیز شناخته می شود بسیار کمتر از سیستمی مشابه باکانال های فلزی است. Ductboard یا کانال های صفحه ای سبک بوده و جاذب صدا هستند و در ضمن دارای عایق داخلی مخصوص به خود می باشند. این سیستم برای ساختمان های
مسکونی و پروژه های تجاری مناسب است. یک عیب این سیستم ضرورت نصب بر طبق دستورالعملهای سازنده میباشد و عیب دیگر آسیب پذیری آن است.
اگر میخواهید سیستم کانال را در بیرون از ساختمان نصب کنید و یا موقعیت نصب آن دارای رطوبت و حتی آب بوده و یا اگر کانال ها در معرض ضربه قرار دارند استفاده از کانال های فلزی گزینه منطقی تری خواهد بود.
کانال های ساخته شده از صفحات فلزی که دارای درزبندی پشم شیشه هستند بهترین انتخاب برای کانال های بیرونی و یا کانال هایی هستند که در معرض ضربه قرار می گیرند. عایق مناسب برای این نوع کانال ها به دو شکل رول و صفحه موجود است. سطوح داخلی این کانال ها که در معرض جریان هوا هستند دارای پوشش مناسب میباشد تا از رشد و نمو میکروب ها جلوگیری به عمل آمده و در ضمن مقاومت کانال در برابر آسیبها افزایش یابد. بزرگ ترین مزیت این سیستم خاصیت عالی جذب صدا توسط در زبندی های پشم شیشه ای (برخلاف عایق های انعطاف پذیر سلول بسته) است. با این وجود صاحبان ساختمان هایی مانند بیمارستان ها استفاده از این درزبندی ها را نمی پسندند. شواهد مبنی بر مضر بودن این مواد برای سلامتی انسان بسیار ضعیف و اثبات نشده است ولی صاحبان و مسئولین
بیمارستان ها از این که مورد شکایت قرار گیرند هراس دارند. بنابراین شاید بهتر باشد تا
این درزبندی ها را فقط در مواقعی به کار ببریم که صراحتاً برای کاهش اصوات پیش بینی
می شوند. اگر در طراحی، تخفیف اثرات صوتی همراه با کیفیت مناسب حرارتی مورد نظر بوده باشد، باید از سیستم های گران تر نظیر تله های صوتی(Sound Traps) استفاده نمود.
قدیمی ترین و مرسوم ترین شیوه استفاده از کانال های فلزی همراه با عایق های بیرونی
پشم شیشه است. این شیوه عایقکاری در مواردی مناسب خواهد بود که مسئله کاهش و
تخفیف اصوات مطرح نباشد. این نوع عایق ها در اشکال مختلف مانند صفحات صلب و یا
رول با رویه و یا بدون آن عرضه میگردند اگر کانال های اصلی و شاخه های آن را عایقکاری کرده اید، نمی توانید از عایقکاری شاخه های فرعی بعد از آنها که به تجهیزات متصل هستند صرف نظر کنید. کانال های انعطاف پذیر و دارای عایق پشم شیشه برای این امر بهترین انتخاب خواهند بود. این کانال ها از کاندویت های مسلح شده با مفتول، مقداری میلار نوعی پلی استر نازک و محکم و پوششی از پشم شیشه همراه با لایه ای از مواد انعطاف پذیر ضد رطوبت و یا فیلم های نازک پلاستیک یا فویل ساخته می شوند.
اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید در دوره های آموزشی تاسیسات مکانیکی ثبت نام کنید.
