بهترین ماده عایق برای تولید ساندویچ پانل کدام است؟

«بهترین مصالح و متریال برای پروژه من کدام است؟» این مهم‌ترین سوالی است که تمام کارفرمایان و سازندگان به دنبال یافتن جواب آن هستند. اما بعد از پاسخ به این سوال بلافاصله سوال بعدی مطرح می‌شود: «بهترین نوع این متریال کدام است؟ کدام نوع از این متریال بیشترین بازدهی را دارد و بهره از کدام نوع به‌صرفه‌تر می‌باشد؟». ساندویچ پانل در انواع مختلفی تولید می‌شود و یکی از تفاوت‌های اصلی بین انواع پانل، نوع عایق مورد استفاده در تولید آنها است. در این مطلب انواع مواد عایقی که در تولید ساندویچ پانل مورد استفاده قرار می‌گیرند به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته و کارایی و عملکرد انواع مختلف ساندویچ پانل با یکدیگر مقایسه شده است.

تأثیر جنس عایق بر ویژگی‌ها و عملکرد ساندویچ پانل

تمام مصالح و متریال‌های ساختمانی در انواع مختلفی تولید می‌شوند. اما تنوع پانل‌های ساندویچی بیشتر از مصالح و متریال‌های دیگر است. جهت آشنایی با انواع ساندویچ پانل و امکان تشخیص بهترین ماده عایق برای تولید ساندویچ پانل ابتدا باید به بررسی ساختار عمومی ساندویچ پانل‌ها پرداخت. این ساختار عمومی وجه اشتراک تمام انواع پانل‌های ساندویچی بوده و وجه تمایز اصلی این متریال از سایر مصالح و متریال‌ها محسوب می‌شود. ساندویچ پانل ساختاری چند بخشی متشکل از سه لایه اصلی دارد. بخشی بزرگی از مزایا و فواید عملکردی ساندویچ پانل و کارایی بیشتر آن نسبت به سایر مصالح بعلت همین ساختار چندلایه است.

سه لایه اصلی تشکیل دهنده انواع ساندویچ پنل عبارتند از: لایه‌های بیرونی به شکل ورق و لایه درونی از یک ماده عایق حرارت. تفاوت انواع مختلف ساندویچ پانل در کدام بخش‌ها است؟ ورق‌های جانبی و ماده عایق مرکزی. ورق‌ها ضخامتی اندک دارند و عمده ضخامت پانل شامل هسته مرکزی از جنس ماده عایق است. میزان کارایی و البته دوام و عمر مفید ساندویچ پانل بیش از هر چیز وابسته به جنس ماده عایق و ورق مورد استفاده در تولید آن می‌باشد. جنس فوم و جنس ورق تنها وجه اختلاف انواع ساندویچ پانل نیستند و ضخامت و رنگ هم در انواع پانل‌های ساندویچی متفاوت است. در این بین جنس ماده عایقی که برای تولید ساندویچ پانل به کار می‌رود بیشترین تأثیر را بر روی عملکرد پانل در زمینه عایق‌بندی حرارتی، عایق‌بندی صوتی و… دارد.

انواع عایق ساندویچ پانل (معرفی ۶ نوع ماده عایق)

برای بخش عایق ساندویچ پانل از چند ماده مختلف می‌توان استفاده کرد که همگی عایق حرارتی هستند. پشم سنگ و پشم شیشه از جمله عایق‌های پشم معدنی هستند. پلی استایرن و پلی یورتان هم از جمله دیگر عایق‌های مورد استفاده در تولید ساندویچ پانل هستند. پلی استایرن منبسط شده (EPS) و پلی استايرن بيرون رانده شده (اكسترود شده (XPS)) وقتی در تولید ساندویچ پانل به کار می‌روند دو نوع ساندویچ پانل مختلف حاصل می‌گردد که با وجود برخی شباهت‌ها در برخی ویژگی‌ها متفاوت از یکدیگر هستند. پلی یورتان به دو شکل در تولید ساندویچ پنل به کار می‌رود. فوم PIR و فوم PUR هر دو بهره‌وری انرژی بالایی را برای ساندویچ پانل به ارمغان می‌آورند؛ اما عملکرد آنها در مواجهه با آتش کاملاً متفاوت از هم است. بنا بر آنچه ذکر آن رفت اصلی‌ترین مواد عایق برای هسته پانل عبارت‌اند از:

• پلی استایرن منبسط شده (EPS)
• پلي‌استايرن اكسترود شده (XPS)
• پشم شیشه
• پشم سنگ
• فوم پلی یورتان معمولی (PUR)
• پلی ایزوسیانورات (PIR)

مهم ترین معیارها برای ارزیابی مواد عایق ساندویچ پانل

هر یک از مواد ذکر شده عملکرد متفاوتی دارند و می‌توان برای هر یک مزایا و معایبی را برشمرد. پشم شیشه از جمله موادی است که استفاده از آن سلامتی انسان را تهدید می‌کند و از همین رو تولید ساندویچ پانل با پشم شیشه کم‌وبیش منسوخ شده است. بررسی تفاوت میان مواد عایق و مزیت‌های عملکردی ارائه شده توسط هر یک، موضوع مهمی است. برای انتخاب صحیح بهترین نوع عایق برای ساندویچ پانل باید چند عامل مدنظر قرار گیرند:

• مقاومت مکانیکی
• عایقبندی حرارتی
• دوام در برابر رطوبت
• عملکرد در برابر آتش
• عایق‌بندی صوتی
• ثبات ابعاد فیزیکی
• مقاومت شیمیایی

عملکرد پانل‌های ساندویچی از جنبه هر یک از عوامل ذکر شده کاملاً مرتبط با جنس ماده عایق هسته می‌باشد. با تغییر در نوع عایق ساندویچ پانل مشخصات فنی و عملکردی آن تغییر می‌کند.

• عایق‌بندی حرارتی (Thermal insulation) مهم‌ترین فاکتور مؤثر در مورد مواد عایقی است که در تولید ساندویچ پانل کاربرد دارند. بهترین عایق ساندویچ پانل ماده‌ای است که به میزان بیشتری جلوی تبادل حرارت و برودت از جداره‌ها را بگیرد. با افزایش عایق‌بندی حرارتی، اتلاف حرارتی کاهش یافته و بهره‌وری انرژی ساختمان افزایش می‌یابد.
• ‌ عایق‌بندی صوتی (Sound insulation) توانایی یک متریال را در ممانعت از عبور صدا نشان می‌دهد. جداره‌هایی (سقف و دیوارها) که با متریال‌های عایق صوت ساخته شوند نقش مهمی در تأمین آرامش فضایی در داخل سازه دارند و از نفوذ سروصدای بیرونی و صداهای فضاهای مجاور جلوگیری می‌کنند. مصالح عایق صوت به چند دسته مختلف تقسیم می‌شوند. برای آشنایی بیشتر با انواع عایق‌های صوتی می‌توانید مطلب «بهترین عایق حرارتی و صوتی برای ساختمان کدام است؟» را مشاهده کنید.
• مقاومت در برابر رطوبت و آب (Water resistance) نشان دهنده توان یک متریال در حفظ کیفیت و کارایی است زمانی که تحت‌تأثیر آب، بخار آب یا رطوبت موجود در هوا قرار می‌گیرد. این معیار بخصوص در مناطق مرطوب که میزان بارندگی زیاد می‌باشد و همچنین در ساختمان‌های که فضای داخلی آنها رطوبت بالایی دارد از اهمیت دوچندانی برخوردار است.
• عملکرد در برابر آتش (Fire performance) تعیین کننده میزان تأثیرپذیری مصالح از آتش است. متریال‌های ساختمانی را از این جنبه به چند گروه تقسیم‌بندی می‌کنند. مقاوم‌ترین گروه شامل مصالحی است که آتش نمی‌گیرند. ضعیف‌ترین عملکرد مربوط به مصالحی است که به‌سرعت آتش گرفته و شعله‌ور می‌شوند. در صنعت ساختمان و برای اکثر کاربری‌ها باید از مصالح و متریال‌هایی بهره برد که از گسترش آتش به سایر نقاط سازه ممانعت به عمل آورند.
• ثبات ابعادی (Dimensional stability) به معنای حفظ و ثبات ابعاد (طول و عرض) متریال در مواجهه با تغییرات و نوسانات دما و رطوبت می‌باشد. ثبات ابعادی پایین نه تنها از جنبه عملکردی و ظاهری نامطلوب است، بلکه خطرآفرین هم می‌باشد و هزینه‎های ناخواسته زیادی را بر پروژه تحمیل می‌کند. تمام مصالح و متریال‌هایی که در صنعت ساختمان به کار گرفته می‌شوند باید ثبات ابعادی لازم را داشته باشند.

علاوه بر موارد فوق، استحکام مکانیکی (Mechanical strength) و مقاومت شیمیایی (Chemical strength) هم از عوامل مهم دیگری هستند که در زمان انتخاب نوع ماده عایق ساندویچ پانل باید مورد توجه قرار گیرند. مهم‌ترین پارامترها جهت سنجش استحکام مکانیکی؛ مقاومت فشاری، مقاومت کششی و مقاومت لغزشی هستند.

بهترین ماده عایق برای تولید ساندویچ پانل کدام است؟

هر یک از مواد عایق در یک یا چند مورد از عوامل مذکور بهتر از بقیه است. آنچه اهمیت دارد انتخاب ماده عایقی است که در مجموع بیشترین انطباق را با نیازها و شرایط ساختمان داشته باشد. در مورد ویژگی‌های ۵ ماده عایق اصلی ساندویچ پانل (پشم سنگ و فوم‌های XPS، EPS، PIR و PUR) می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• از جنبه استحکام مکانیکی، فوم‌های PIR و PUR بهترین عملکرد را دارند.
• ن فوم PIR و PUR بیشترین میزان عایق‌بندی حرارتی را ایجاد می‌کنند و پشم سنگ و فوم‌های XPS و EPS عملکرد ضعیف‌تری دارند.
• از جنبه عملکرد در مواجهه با رطوبت، فوم‌های PIR و PUR و فوم XPS بیشترین مقاومت را دارند. فوم EPS در این زمینه اندکی ضعیف‌تر است. پشم سنگ در این زمینه عملکرد ضعیفی دارد.
• از لحاظ مواجهه با آتش و ماندگاری در شرایط دمای بالا، پشم سنگ بهترین عملکرد را دارد. فوم PIR هم از جمله مصالح مقاوم در برابر آتش است و متریالی کندسوز محسوب می‌شود.
• پشم سنگ بیشترین میزان عایق‌بندی صوتی را ایجاد می‌کند.
• فوم‌های پلی یورتان (PIR و PUR) و پشم سنگ بالاترین میزان مقاومت شیمیایی را دارند.

اگرچه EPS و XPS به دلیل فرآیند تولید کم‌هزینه، مواد عایق پرمصرفی محسوب می‌شوند اما همان‌طور که در جدول بالا مشخص است این دو عایق نقاط ضعف قابل توجهی دارند که بر عملکرد و میزان کارایی پانل اثر منفی دارد. مهم‌ترین ضعف‌های فوم‌های XPS و EPS عبارت‌اند از:

• مقاومت پایین در مواجهه با آتش
• استحکام دمایی پایین
• ضعف در مقابل مواد شیمیایی و محیط‌های اسیدی و قلیایی

مهم‌ترین ضعف پشم سنگ، مقاومت کم آن در مواجهه با رطوبت و آب است. در مجموع و با در نظر گرفتن تمام عوامل فوق و بخصوص با توجه به این نکته که مهم‌ترین انتظار از انواع ساندویچ پانل عایق‌بندی حرارتی است باید این‌گونه نتیجه گرفت که فوم‌های PIR و PUR بهترین گزینه برای هسته عایق بخش مرکزی انواع ساندویچ پانل هستند. البته باید توجه داشت فوم‌های PIR و PUR در برخی ویژگی‌ها متفاوت از هم هستند. مهم‌ترین تفاوت ساندویچ پانل PIR و ساندویچ پانل PUR در نحوه مواجهه آنها با آتش است.

همانطور که ذکر شد ساندویچ پانل PIR مقاومت بیشتری در مواجهه با آتش دارد و اصطلاحاً کندسوز است. ساندویچ پانل PIR دیرتر و در دمای بالاتری آتش می‌گیرد و حتی پس از آتش گرفتن شعله‌ور نمی‌شود و از گسترش آتش به سایر نقاط جلوگیری می‌کند. ساندویچ پانل PIR پس از حذف شعله مستقیم آتش، به‌سرعت خاموش می‌شود. اما ساندویچ پانل PUR فاقد ویژگی‌های مذکور می‌باشد. با توجه به اینکه فوم‌های PIR و PUR عملکرد کلی بهتری نسبت به سایر مواد عایق دارند تولیدکنندگان برتر دنیا از جمله ماموت از این مواد عایق برای تولید ساندویچ پانل‌های خود بهره می‌برند. ساندویچ پانل PIR و ساندویچ پانل PUR با توجه به کارایی بالا و قیمت به‌صرفه، بهینه‌ترین انواع پانل ساندویچی برای تقریباً تمام پروژه‌های ساختمانی با کاربری‌های مختلف محسوب می‌شوند.

ساندویچ پانل PIR و PUR ماموت

همانطور که ذکر شد جنس عایق و نوع فوم مورد استفاده در تولید ساندویچ پانل تأثیر قابل‌توجهی بر عملکرد آن دارد اما باید توجه داشت که دانسیته (چگالی) عایق و همچنین کیفیت ماده اولیه فوم هم از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند. شرکت ماموت در تولید ساندویچ پانل از باکیفیت‌ترین مواد اولیه بهره می‌برد و تمام تولیدات این شرکت دانسیته استاندارد را دارند. ساندویچ پانل PIR و PUR ماموت در ضخامت‌های مختلف و با بهره از چند جنس ورق مختلف (گالوانیزه، آلوزینک و آلومینیوم) تولید می‌شوند. ساندویچ پانل PIR و PUR ماموت دوام بالایی داشته و جداره‌های ساخته شده با آنها بیشترین کارایی و طولانی‌ترین عمر مفید را دارند. البته برتری پانل‌های ماموت نسبت به تولیدات مشابه تنها مربوط به جنس ورق و نوع فوم نیست و عوامل متعددی سبب رضایتمندی مشتریان از ساندویچ پانل ماموت هستند.