عایق‌های حرارتی — مبحث ۵ مقررات ملی ساختمان (فصل ۱۳)
خلاصه درسنامه، نکات کلیدی و نمونه سوال «عایق‌های حرارتی» (بند ۵-۱۳) از مبحث پنجم مقررات ملی ساختمان (مصالح و فرآورده‌های ساختمانی). این فصل در آزمون تعاملی سایت ۱۴ سوال دارد.
فهرست مطالب
- تعریف و آستانه‌ی عددی عایق‌بودن (۵-۱۳-۱)
- پشم معدنی و پلاستیک‌های سلولی (۵-۱۳-۲-۱ و ۲)
- سایر خانواده‌های عایق حرارتی (۵-۱۳-۲-۳ تا ۱۳)
- الزامات کیفی عددی کلیدی (۵-۱۳-۳-۱-۱ س تا ط)
- سامانه‌ی اتیکس (ETICS) و ایمنی آتش فوم پلیمری (۵-۱۳-۳-۱-۱ ف و ق)
- ایمنی، بهداشت و ملاحظات زیست‌محیطی (۵-۱۳-۴)
- سازگاری و بسته‌بندی/حمل/نگهداری (۵-۱۳-۵ و ۵-۱۳-۶)
خلاصه درسنامه
تعریف و آستانه‌ی عددی عایق‌بودن (۵-۱۳-۱)
- عایق‌های حرارتی، مواد و مصالحی هستند که برای کاهش انتقال حرارت به کار می‌روند؛ میزان عایق‌بودن به ترکیب شیمیایی یا ساختار فیزیکی‌شان بستگی دارد.
- معیار عددی عایق حرارتی: مقاومت حرارتی بیش از ۰٫۵ مترمربع کلوین بر وات، و ضریب هدایت حرارتی کمتر از ۰٫۰۶۵ وات بر متر کلوین.
پشم معدنی و پلاستیک‌های سلولی (۵-۱۳-۲-۱ و ۲)
- پشم معدنی: فرآورده‌ای پشم‌گونه از سنگ، سرباره یا شیشه‌ی مذاب؛ سه نوع: پشم شیشه (از شیشه‌ی مذاب)، پشم سنگ (عمدتا از سنگ‌های آذرین مذاب) و پشم سرباره (از سرباره‌ی کوره‌ی بلند ذوب‌آهن).
- پلاستیک‌های سلولی: چگالی فرآورده به‌واسطه‌ی حفره‌های کوچک متعدد (سلول) کاهش یافته است. انواع: پلی‌استایرن منبسط (EPS، قالب‌گیری دانه‌های قابل‌انبساط، سلول بسته و پر از هوا)، فوم پلی‌استایرن اکسترودشده (XPS، سلول بسته)، فوم پلی‌یورتان (نیمه‌صلب یا صلب)، فوم الاستومری قابل‌انعطاف (از لاستیک طبیعی/مصنوعی).
سایر خانواده‌های عایق حرارتی (۵-۱۳-۲-۳ تا ۱۳)
- رس منبسط: از کانی‌های رسی منبسط‌شده با حرارت. پرلیت منبسط: از سنگ طبیعی آتشفشانی که با حرارت منبسط و سلولی می‌شود؛ تخته‌پرلیت منبسط، تخته‌ی صلب آن با الیاف مسلح‌کننده و چسباننده است.
- ورمیکولیت ورقه‌ای (متورق): از انبساط و ورقه‌ای‌کردن میکای طبیعی با حرارت. عایق سلولزی: عایق الیافی چوب/کاغذ با چسباننده و کندسوزکننده.
- فوم فنلی: فوم سلولی صلب از پلیمریزاسیون فنل با آلدهید. شیشه‌ی سلولی: مصالح صلب از شیشه‌ی منبسط با سلول بسته. تخته‌ی چوب‌پنبه‌ی منبسط: از چوب‌پنبه‌ی دانه‌ای، چسبیده منحصرا با چسب طبیعی خود سلول تحت فشار و حرارت.
- فرآورده‌های الیاف چوب: از الیاف چوب با/بدون چسباننده. دال و تخته‌ی پشم چوب: از پشم چوب فله‌ای با چسباننده‌ی معدنی تحت فشار. سیلیکات کلسیم: فرآورده‌ی سیلیکات کلسیم هیدراته، معمولا با الیاف تقویت‌شده.
الزامات کیفی عددی کلیدی (۵-۱۳-۳-۱-۱ س تا ط)
- فرآورده‌های عایق حرارتی ساختمانی (به‌جز پشم معدنی) باید حداقل مقاومت حرارتی ۰٫۵ مترمربع کلوین بر وات و ضریب هدایت حرارتی کمتر از ۰٫۰۶۵ وات بر متر کلوین (در ۱۰ درجه) داشته باشند؛ پشم‌های معدنی باید حداقل مقاومت حرارتی ۱ مترمربع کلوین بر وات داشته باشند.
- در معرض رطوبت نسبی بالا (نزدیک ۱۰۰٪، مانند بام‌های وارونه)، جذب آب کوتاه‌مدت (۲۴ ساعته) و درازمدت (۲۸ روزه) باید در حد مجاز استاندارد فرآورده باشد.
- در کاربرد کف/بام، بارهای واردشده باید محاسبه و رده مقاومت فشاری متناسب انتخاب شود؛ مقاومت کششی موازی عایق الیاف معدنی باید حداقل دو برابر وزن کل فرآورده را تحمل کند.
- طراح باید نفوذپذیری بخار آب جدار را (طبق راهنمای مبحث ۱۹) ارزیابی و در صورت خطر میعان، لایه‌ی بخاربند پیش‌بینی کند؛ نفوذ باران/میعان می‌تواند مقاومت حرارتی را به‌شدت کاهش دهد.
سامانه‌ی اتیکس (ETICS) و ایمنی آتش فوم پلیمری (۵-۱۳-۳-۱-۱ ف و ق)
- سامانه‌ی نمای مرکب عایق حرارتی بیرونی بر پایه‌ی پلی‌استایرن منبسط (ETICS)، برای سطوح بیرونی دیوار به کار می‌رود؛ اجزا: چسب ویژه، اتصالات مکانیکی، مصالح عایق‌کاری، تقویت‌کننده‌های داخلی (شبکه‌ی فلزی/الیاف شیشه) و مصالح نمای سامانه؛ طبق استاندارد ۱۱۰۵۶.
- فرآورده‌های فوم پلیمری ساختمانی باید از نظر واکنش در برابر آتش کندسوز باشند و با لایه‌ای از مصالح بنایی مانند تخته‌گچی به ضخامت حداقل ۱۲٫۵ میلی‌متر پوشانده شوند؛ رعایت مبحث سوم الزامی است.
ایمنی، بهداشت و ملاحظات زیست‌محیطی (۵-۱۳-۴)
- پشم معدنی ممکن است حساسیت پوستی/خارش ایجاد کند (توصیه به دستکش)؛ غیرقابل‌اشتعال است (مگر روکش کاغذی‌اش)؛ آژانس بین‌المللی مطالعات سرطان، پشم شیشه/سنگ/سرباره را غیرسرطان‌زا برای انسان طبقه‌بندی کرده است.
- الیاف آزبستی (سیلیکات‌های طبیعی بلوری به شکل رشته) به‌دلیل خطر سلامتی، نباید در ساخت فرآورده‌های عایق حرارتی استفاده شود.
- مشکلات عایق‌های پلیمری فومی: قابلیت اشتعال، زباله‌سازی و تجزیه‌نشدن باطله در طبیعت؛ فوم برخی پلی‌یورتان‌ها به‌سبب استفاده از CFC (کلروفلوئوروکربن) موجب تخریب لایه‌ی ازون می‌شود.
- برخی پلیمرها (پلی‌یورتان، پلی‌ایزوسیانورات) هنگام آتش‌سوزی یا حرارت بالا تجزیه و گاز سمی متصاعد می‌کنند؛ باید از استنشاق دود سوختن آن‌ها خودداری شود و رفتار آتش آن‌ها پیش از کاربرد بررسی شود.
سازگاری و بسته‌بندی/حمل/نگهداری (۵-۱۳-۵ و ۵-۱۳-۶)
- پلی‌استایرن منبسط و سایر فوم‌های پلیمری نباید با موادی تماس داشته باشند که با آن‌ها واکنش نشان می‌دهند و سبب انحلال/تورم می‌شوند (مانند برخی چسباننده‌های پایه‌ی حلال و محافظ چوب).
- رطوبت جذب‌شده اثر قابل‌ملاحظه‌ای بر ضریب هدایت حرارتی دارد؛ حمل عایق باید با تمهیدات ضدرطوبت (بسته‌بندی پلاستیکی) انجام شود؛ عایق‌های حساس به نور/رطوبت/حرارت باید با ورقه‌های پلاستیکی مات بسته‌بندی شوند.
- بلوک‌های فوم پلیمری باید دور از مواد قابل‌اشتعال نگهداری شوند؛ توصیه می‌شود حجم انبارشده از ۶۰ مترمکعب بیشتر نباشد؛ برای مقادیر بیش از ۲۰ مترمکعب، بلوک‌ها باید به بخش‌های حداکثر ۶۰ مترمکعبی تقسیم شوند با حداقل ۲۰ متر فاصله بین هر دو بخش؛ استعمال دخانیات در مجاورت انبار ممنوع و نصب تابلوی هشدار الزامی است.
اعداد و ضوابط کلیدی این فصل
| موضوع | مقدار / ضابطه |
|---|---|
| حداقل مقاومت حرارتی عایق (به‌جز پشم معدنی) | ۰٫۵ مترمربع کلوین بر وات |
| حداکثر ضریب هدایت حرارتی عایق | کمتر از ۰٫۰۶۵ وات بر متر کلوین (در ۱۰ درجه) |
| حداقل مقاومت حرارتی پشم معدنی | ۱ مترمربع کلوین بر وات |
| سه نوع پشم معدنی | پشم شیشه، پشم سنگ، پشم سرباره |
| حداقل ضخامت پوشش تخته‌گچی روی فوم پلیمری | ۱۲٫۵ میلی‌متر |
| نام سامانه‌ی نمای مرکب عایق بیرونی EPS | ETICS (استاندارد ۱۱۰۵۶) |
| طبقه‌بندی سرطان‌زایی پشم شیشه/سنگ/سرباره | غیرسرطان‌زا (طبق آژانس بین‌المللی مطالعات سرطان) |
| مواد ممنوعه در تولید عایق حرارتی | الیاف آزبست |
| عامل تخریب ازون در فوم برخی پلی‌یورتان‌ها | استفاده از CFC (کلروفلوئوروکربن) |
| حداکثر حجم توصیه‌شده‌ی انبار بلوک فوم پلیمری | ۶۰ مترمکعب (با فاصله‌ی ۲۰ متری بین بخش‌ها اگر بیش از این باشد) |
نمونه سوال با پاسخ تشریحی
سوال ۱: طبق بند ۵-۱۳-۱، فرآورده‌ای عایق حرارتی محسوب می‌شود که چه دو شرط عددی را داشته باشد؟
الف) مقاومت حرارتی بیش از ۰٫۵ مترمربع کلوین بر وات و ضریب هدایت حرارتی کمتر از ۰٫۰۶۵ وات بر متر کلوین
ب) چگالی بیش از ۲۴۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب و رنگ سفید
ج) مقاومت فشاری بیش از ۵۰ مگاپاسکال
د) جذب آب صفر درصد و شفافیت کامل
پاسخ صحیح: گزینه الف — مقاومت حرارتی بیش از ۰٫۵ مترمربع کلوین بر وات و ضریب هدایت حرارتی کمتر از ۰٫۰۶۵ وات بر متر کلوین
طبق بند ۵-۱۳-۱، فرآورده‌هایی عایق حرارتی محسوب می‌شوند که مقاومت حرارتی آن‌ها بیش از ۰٫۵ مترمربع کلوین بر وات و ضریب هدایت حرارتی آن‌ها کمتر از ۰٫۰۶۵ وات بر متر کلوین باشد.
طبق بند ۵-۱۳-۱، فرآورده‌هایی عایق حرارتی محسوب می‌شوند که مقاومت حرارتی آن‌ها بیش از ۰٫۵ مترمربع کلوین بر وات و ضریب هدایت حرارتی آن‌ها کمتر از ۰٫۰۶۵ وات بر متر کلوین باشد.
سوال ۲: پلی‌استایرن منبسط (EPS)، طبق بند ۵-۱۳-۲-۲-۱، چگونه ساخته می‌شود و چه ساختاری دارد؟
الف) با قالب‌گیری دانه‌های قابل‌انبساط؛ ساختار سلول بسته و پر از هوا
ب) با ذوب مستقیم شیشه؛ بدون ساختار سلولی
ج) با اکسترود فلز؛ ساختار توپر
د) با بافتن الیاف طبیعی؛ ساختار متخلخل باز
پاسخ صحیح: گزینه الف — با قالب‌گیری دانه‌های قابل‌انبساط؛ ساختار سلول بسته و پر از هوا
طبق بند ۵-۱۳-۲-۲-۱، پلی‌استایرن منبسط با قالب‌گیری دانه‌های پلی‌استایرن قابل‌انبساط ساخته می‌شود و اساسا دارای ساختار سلول بسته و پر از هواست.
طبق بند ۵-۱۳-۲-۲-۱، پلی‌استایرن منبسط با قالب‌گیری دانه‌های پلی‌استایرن قابل‌انبساط ساخته می‌شود و اساسا دارای ساختار سلول بسته و پر از هواست.
سوال ۳: طبق بند ۵-۱۳-۳-۱-۱ (ق)، فرآورده‌های فوم پلیمری ساختمانی باید با چه ضخامت حداقلی از یک لایه‌ی مصالح بنایی مانند تخته‌گچی پوشانده شوند؟
الف) ۵ میلی‌متر
ب) ۱۲٫۵ میلی‌متر
ج) ۵۰ میلی‌متر
د) ۱۰۰ میلی‌متر
پاسخ صحیح: گزینه ب — ۱۲٫۵ میلی‌متر
طبق بند ۵-۱۳-۳-۱-۱ (ق)، فرآورده‌های فوم پلیمری باید از نظر واکنش در برابر آتش کندسوز باشند و با یک لایه از مصالح بنایی مانند تخته‌گچی به ضخامت حداقل ۱۲٫۵ میلی‌متر پوشانده شوند.
طبق بند ۵-۱۳-۳-۱-۱ (ق)، فرآورده‌های فوم پلیمری باید از نظر واکنش در برابر آتش کندسوز باشند و با یک لایه از مصالح بنایی مانند تخته‌گچی به ضخامت حداقل ۱۲٫۵ میلی‌متر پوشانده شوند.
سوال ۴: طبق بند ۵-۱۳-۴-۱-۳، استفاده از الیاف آزبستی در ساخت فرآورده‌های عایق حرارتی چه وضعیتی دارد؟
الف) به‌دلیل خطر برای سلامتی انسان، نباید استفاده شود
ب) کاملا مجاز و توصیه‌شده است
ج) فقط در پروژه‌های صنعتی مجاز است
د) هیچ حکمی درباره‌ی آن ذکر نشده
پاسخ صحیح: گزینه الف — به‌دلیل خطر برای سلامتی انسان، نباید استفاده شود
طبق بند ۵-۱۳-۴-۱-۳، الیاف آزبستی به سبب خطر آن برای سلامتی انسان، نباید در ساخت فرآورده‌های عایق‌کاری حرارتی استفاده شود.
طبق بند ۵-۱۳-۴-۱-۳، الیاف آزبستی به سبب خطر آن برای سلامتی انسان، نباید در ساخت فرآورده‌های عایق‌کاری حرارتی استفاده شود.
سوال ۵: طبق بند ۵-۱۳-۴-۲-۲، آژانس بین‌المللی مطالعات سرطان، پشم شیشه، پشم سنگ و پشم سرباره را چگونه طبقه‌بندی کرده است؟
الف) مصالح غیرسرطان‌زا برای بشر
ب) مصالح قطعا سرطان‌زا
ج) طبقه‌بندی نشده‌اند
د) فقط در حالت مرطوب سرطان‌زا
پاسخ صحیح: گزینه الف — مصالح غیرسرطان‌زا برای بشر
طبق بند ۵-۱۳-۴-۲-۲، آژانس بین‌المللی مطالعات سرطان، پشم شیشه، پشم سنگ و پشم سرباره را به‌عنوان مصالح غیرسرطان‌زا برای بشر طبقه‌بندی کرده است.
طبق بند ۵-۱۳-۴-۲-۲، آژانس بین‌المللی مطالعات سرطان، پشم شیشه، پشم سنگ و پشم سرباره را به‌عنوان مصالح غیرسرطان‌زا برای بشر طبقه‌بندی کرده است.
سوال ۶: طبق بند ۵-۱۳-۶-۷، حداکثر حجم توصیه‌شده برای انبار بلوک‌های فوم پلیمری در کارگاه چقدر است؟
الف) ۶۰ مترمکعب
ب) ۵۰۰ مترمکعب
ج) ۱۰ مترمکعب
د) بدون محدودیت
پاسخ صحیح: گزینه الف — ۶۰ مترمکعب
طبق بند ۵-۱۳-۶-۷، توصیه می‌شود از انبارکردن بلوک‌های فوم پلیمری به حجم بیش از ۶۰ مترمکعب خودداری شود؛ در صورت نیاز به انبار بیش از ۲۰ مترمکعب، باید با حداقل ۲۰ متر فاصله به بخش‌های حداکثر ۶۰ مترمکعبی تقسیم شود.
طبق بند ۵-۱۳-۶-۷، توصیه می‌شود از انبارکردن بلوک‌های فوم پلیمری به حجم بیش از ۶۰ مترمکعب خودداری شود؛ در صورت نیاز به انبار بیش از ۲۰ مترمکعب، باید با حداقل ۲۰ متر فاصله به بخش‌های حداکثر ۶۰ مترمکعبی تقسیم شود.
سایر فصل‌های مبحث ۵
فصل ۱: کلیاتفصل ۲: سیمان هیدرولیکیفصل ۳: آهک و فرآورده‌های آنفصل ۴: گچ و فرآورده‌های آنفصل ۵: ملات‌های ساختمانیفصل ۶: سنگ‌های ساختمانیفصل ۷: سنگدانه‌هافصل ۸: کاشی سرامیکیفصل ۹: فرآورده‌های سفالی و آجرهافصل ۱۰: فرآورده‌های سیمانیفصل ۱۱: قیر و قطرانفصل ۱۲: عایق‌های رطوبتیفصل ۱۴: شیشهفصل ۱۵: یراق‌آلات ساختمانیفصل ۱۶: رنگ و پوشش‌های ساختمانیفصل ۱۷: پلیمرهای ساختمانیفصل ۱۸: چوب و فرآورده‌های آنفصل ۱۹: آهن، فرآورده‌های آهنی و مصالح جوشکاریفصل ۲۰: فلزات غیرآهنیفصل ۲۱: نانومواد
مباحث مرتبط
مبحث ۵: مصالح و فرآورده‌های ساختمانیهمه مباحث ۲۴گانهآزمون آنلاینابزارهای محاسباتی