آنالیز حرارتی ساختمان های عایق کاری شده به روش PIF
آنالیز حرارتی ساختمان های عایق کاری شده به روش PIF – تلاش برای بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمانها از اهداف عمده بخش ساختمان و مسکن می‌باشد. فعالیتهایی که می توانند به نوعی در بهینه سازی مصرف سوخت در ساختمان موثر باشند عبارتند از: عایقکاری حرارتی ساختمان ، عایقکاری حرارتی تاسیسات مکانیکی، استفاده از تجهیزات با راندمان بالا و مصالح مرغوب (مانند پنجره‌های دوجداره) و طراحی مناسب.
تحقیقات نشان می دهد که بخش اعظم اتلاف انرژی ساختمان ها از طریق سطوح خارجی صورت می گیرد. جهت کاهش میزان اتلاف انرژی از این طریق، راهکارهای مختلفی پیشنهاد شده که از این میان عایق کاری حرارتی مطمئن ترین شیوه محسوب می شود. الزامات عایق کاری حرارتی ساختمان ها درمبحث نوزدهم مقررات ملي ساختمان و ضمیمه های راهنمای آن، مطرح شده است.
عایقکاری وفرهنگ آن،درکشورهای توسعه یافته یک اصل در طراحی و یک الزام در ساخت و ساز محسوب می شود، درحالی که تاکنون اهمیت این اصل در کشور ایران جدی گرفته نشده است. لیکن در سال های اخیر، با توجه به هزینه های روز افزون انرژی در ایران و جهان و به خصوص پس از برداشته شدن یارانه های انرژی، این مهم در بخش صنعتی و ساختمانی رشد چشمگیری داشته و فرهنگ عایق کاری حرارتی در کنار عایق های صوتی و ضدآتش، آینده ای امیدوار کننده در این زمینه را نوید می دهد.
شرکت مهندسی بهران انرژی
به عنوان مبتکر شیوه جدید اجراء عایق کاری حرارتی در ساختمان، در زمینه اجراء مبحث 19 در سطح استان خراسان فعالیت می کند. اهمیت بررسی کارشناسی و سنجش عملکرد نوع عایق کاری باعث شد که این شرکت به منظور بررسی بهتر و دقیق تر پروژه های عایق کاری انجام شده و شناسایی نقاط ضعف و قوت شیوه عایق کاری مذکور، بازدیدهایی را با حضور متخصصین برتر کشوری در زمینه مبحث 19 از پروژه های شرکت به انجام رساند.
در همین راستا، در تاریخ 25/11/1391 در ساعت 5.30 صبح (پیش از طلوع آفتاب)، گروه فنی شرکت بهران انرژی به همراه دکتر بهروز محمدکاری، رئیس کمیته تخصصی مبحث 19 مقررات ملی ساختمان، جهت انجام بازدیدی چند ساعته از ساختمان های عایق کاری شده توسط این شرکت، در محل پروژه ها حضور یافتند.
در این بازدید، علاوه بر بررسی وضعیت فعلی ساختمان های عایق شده، عکسبرداری به وسیله دوربین ترموگراف نیز انجام شد.
آنالیز ترموگرافی که به نامهای گرما نگاری، ترموویژن و تصویر برداری حرارتی نیز شناخته می شود، تکنیک مهمی است که دامنه کاربردهای آن بسیار گسترده و فراتر از بحث مراقبت وضعیت (CM) تجهیزات و ماشین آلات است. با استفاده از دوربین های ترموگرافی بخش اعظم عیوبی که منجر به تغییر در الگوی توزیع دمای سطحی می شوند، قابل شناسایی خواهند بود.
کاربرد دوربین ترموگرافی در بازرسی ساختمان هاعبارت است از:
- ردیابی غیر یکنواختی‌های موجود در عایقکاری حرارتی (کاهش ضخامت عایق، وجود درزهای قابل توجه بین عایق‌های مجاور، پل‌های حرارتی، …)
- پیدا کردن موارد عدم یکنواختی جدارهای پوسته خارجی ساختمان، نظیر کاربرد ملات با ضریب هدایت بالا در دیوارهای بنایی با بلوک‌های بتن سبک و قطعات سفالی عایق‌دار، کاهش ضخامت یا وجود حفره در جدارهای ساختمان ها
- یافتن لوله های تأسیسات مکانیکی (گرمایش، آب‌گرم مصرفی، آب‌سرد مدار مبرد) و دودکش‌های درون دیوار ها، خصوصاً زمانی که فاقد عایقکاری حرارتی هستند.
- ردیابی نشتی‌ها و مشکلات درزبندی بازشوهای پوسته خارجی
- ارزیابی عملکرد پایانه‌های تأسیسات مکانیکی
- ارزیابی عملکرد نماهای دارای شیشه‌ها یا پوشش‌های کم‌گسیل
نتایجی که از بررسی این تصاویر حاصل شد، به همراه تصاویر مربوطه در ادامه ارائه خواهد شد.
| موقعيت عايقكاري: نمای اصلی، داخل ساختمان | نوع مصالح دیوار خارجی: بلوک سفال |
| تاريخ اجراء پروژه : 4/7/90 | نوع نما:سنگ |
| تاريخ تصویربرداری توسط دوربین ترموگراف : 25/11/91، ساعت | نوع وضخامت عايق: پشم سنگ 5 سانت |
| موقعيت عايقكاري: نمای جانبی، خارج ساختمان | نوع مصالح دیوار خارجی: بلوک سفال |
| تاريخ اجراء پروژه : 4/7/90 | نوع نما:سیمان |
| تاريخ تصویربرداری توسط دوربین ترموگراف : 25/11/91 ، ساعت | نوع وضخامت عايق: پلی استایرن منبسط، 5 سانت |
در شكل( 1- الف) و( 1- ج)، به ترتیب تصاویرنمای اصلی و نمای جانبی ساختمانی نشان داده شده که عایق کاری نمای اصلی آن از داخل و نمای جانبی آن از خارج انجام شده است.همانطور كه در شكل(1- ب)مشاهده می شود، علی رغم استفاده از پنجره UPVC دوجداره، استفاده از کلاف قاب فلزی در اطراف پنجره ها باعث تشدید پل حرارتی شده است. همچنین اتـــلاف انرژي درفصل مشترك دو طبقه (سقف) نیزمشاهده می شود.
در تصویر ترموگراف نمای جانبی
در شكل( 1- د)،اتلاف انرژی به صورت نقطه ای و یا به صورت خطوطی افقی یا عمودی دیده می شود که عدم همپوشاني کافی پانل های عایق و وجود درز بین آن ه او گاها عدم پوشش کافی تیرها با عایق، باعث بروز این امر شده است.در قسمت نعل درگاه و قسمت پيشامدگي نما كه شاسي كشي شده است مجددا تبادل حرارتي مشاهده ميشود.عایق نبودن دیوار برشیدر این تصویر نیز به وضوح قابل مشاهده است.
| موقعيت عايقكاري:نمای جانبی، خارج ساختمان | نوع مصالح دیوار خارجی:بلوک سفال |
| تاريخ اجراء پروژه : 17/3/90 | نمای جانبی:سیمان |
| تاريخ تصویربرداری توسط دوربین ترموگراف : 25/11/91، ساعت | نوع وضخامت عايق: یونولیت 5 سانت |
شكل(2- الف)، تصویر ساختمانی است كه عايق کاری حرارتی از قسمت نماي جانبی به استثنای دیوار برشی (بنا به خواست کارفرما) و از خارج آن انجام شده است. تصویر ترموگراف این نما در شكل (2- ب) گویای این مطلب است که اتلاف انرژي در طرفين ديوار برشي به مراتب كمتراز قسمت مياني (ديوار برشي) است. اختلاف دمای مشاهده شده میان دو موضع نشان داده شده (oC 13.1-4.5 )در شکل (2- ب)، به خوبی موید تاثیر استفاده از عایق حرارتی بر کاهش میزان اتلاف انرژی است.
همچنين در سقف آخر در محل شروع دیوار جان پناه، اتلاف حرارتي به صورت نواری باريك مشاهده ميشودكه علت آن انجام نشدن عایق کاری در قسمت جان پناه و در نتیجه وجود پل حرارتی در محل اتصال دیوار و جان پناه می باشد . شکل (2- د) تصویر ترموگراف نمای اصلی ساختمان را نشان می دهد. با توجه به این که در این نما عایق کاری انجام نشده است، اتلاف حرارتی در بسیاری از نقاط ساختمان مشاهده می شود.
| موقعيت عايقكاري: نمای جانبی، خارج ساختمان | نوع مصالح دیوار خارجی: بلوک سفال 15 سانت |
| تاريخ اجراء پروژه : 31/3/90 | نمای جانبی: سیمان |
| تاريخ تصویربرداری توسط دوربین ترموگراف : 25/11/91 ساعت | نوع وضخامت عايق: یونولیت 5 سانت |
همانطور كه در شكل(3- الف) مشاهده ميشود
نماي جانبي ساختمان عايق کاری شده است. مشاهده تصویر ترموگراف نمای جانبی در شکل( 3- ب)،مجددا هم پوشاني ناكافي رابيتس یا يونوليت در برخی نقاط و وجود پل حرارتی در محل اتصال دیوار جان پناه به دیوار اصلی را یادآور می شود. همچنین در این شکل، نوارهای عمودی روشن سمت چپ تصویر،کنج های نما می باشند که عایق کاری نشده اند.
بررسی اعداد در تصویر ترموگراف مؤيد اين مطلب است كه عايقكاري باعث ایجادشرایط دمايی مطلوب در ساختمان شده است.
| موقعيت عايقكاري: نمای اصلی، داخل ساختمان | نوع مصالح دیوار خارجی: بلوک سفال |
| تاريخ اجراء پروژه : 11/2/90 | نوع نما: سنگ |
| تاريخ تصویربرداری توسط دوربین ترموگراف : 25/11/91 ساعت | نوع وضخامت عايق:پشم سنگ 5 سانت |
شكل( 4- الف)تصویر ساختمانی را در مرحله سفت كاري نشان مي دهد .در اين ساختمان عايقكاري از قسمت داخل انجام شده است.
در شكل (4 – ب) نقاطي كه در آن اتلاف انرژي رخ می دهد شامل قاب دور پنجره و فصل مشترك دو طبقه (سقف) می باشد.لازم به ذکر است که در اجرای عایق کاری از سمت داخل ساختمان، به دلیل عدم دسترسی به برخی اجزاء ساختمانی(مانند فصل مشترک دو طبقه)،امکان اجرای عایق کاری در تمام قسمت ها میسر نمی باشد. در نتیجه وجود اتلاف حرارتی در نقاط مذکور اجتناب ناپذیر خواهد بود.
افزایش شدت جریان حرارت در قسمت اتصال سقف هر طبقه به دیوارهای خارجی، یاعث تشدید پل حرارتی در قسمت بالایی کلاف پنجره و اسکلت فلزی سقف آن طبقه شده است.
در تصاوير فوق، بیشتر بودن اتلاف انرژي در محل استقرار تجهیزات گرمایشی (بخاري یا رادیاتور شوفاژ)نسبت به سایر مناطق كاملا مشهود است. بنابراین پیشنهاد می شود که ضخامت عایق در این مناطق بیشتر از نقاط همجوار در نظر گرفته شود. معمولاٌ ضخامت عایق را نمی شود به صورت بی رویه ای افزایش داد. ولی می شود از عایق های متراکم تر (با ضریب هدایت حرارت کمتر) و همچنین صفحات منعکس‌کننده در پشت رادیاتورها، میزان انتقال حرارت موضعی را کاهش داد.
