این مورد را ارزیابی کنید
(1 رای)

مفاهیم پایه انتقال حرارت یک بعدی استوانه ای

مفاهیم پایه انتقال حرارت یک بعدی استوانه ای

عایق کاری حرارتی لوله ها و نیم لوله های از اهمیت به سزایی برخوردار است، چه در صنایع و چه در عایق کاری لوله های ساختمان، بنابراین شناخت نحوه ی انتقال حرارت در لوله ها برای فعالان در این عرصه اهمیت ویژه دارد.
عایق های حرارتی لوله ای بصورت پیش ساخته در سایزها، ضخامت ها و چگالی های مختلف تولید می شوند. از جمله این نوع عایق ها می توان به عایق های لوله ای پش ساخته پشم های معدنی (مانند پشم سنگ) اشاره کرد.
به منظور عایق کاری لوله ها و نیم لوله ها استفاده از مختصات کارتزین امکان پذیر است اما به دلیل پیچیدگی ها آن استفاده از مختصات قطبی بسیار آسان تر می باشد و باعث سهولت در محاسبات می گردد. برای ساده تر شدن محاسبات در مختصات قطبی می توان انتقال حرارت در لوله ها را تنها در جهت شعاع آن ها و بصورت یک بعدی در نظر گرفت.

شکل زیر شماتیکی از عایق های حرارتی لوله ای است:

 rockwool 602

با فرض یک بعدی بودن انتقال حرارت، دما در راستای شعاع تغییر می کند. در این حالت می توان معادله تغییرات دما را بر حسب شعاع بصورت زیر بیان کرد:

rockwool 595

با حل معادله بالا، رابطه دما با شعاع به صورت زیر در می آید، دما در داخل لوله T1 و در سطح آن T2 در نظر گرفته شده است:

rockwool 596

نرخ انتقال حرارت
نرخ انتقال حرارت در مختصات استوانه ای از رابطه زیر بدست می آید:

rockwool 597

با توجه به این رابطه و رابطه ی بالا، معادله زیر برای نرخ انتقال حرارت بدست می آید:

rockwool 598

با توجه به رابطه بالا مقاومت حرارتی در مختصات استوانه ای از رابطه بالا بدست می آید:

rockwool 599

و نرخ انتقال حرارت برابر می شود با:

rockwool 600


در حالتی که ضخامت عایق حرارتی استفاده شده بسیار کم باشد (یعنی شعاع لوله خیلی بیشتر از ضخامت عایق است)، معادله از حالت لگاریتم خارج می شود و می توان آن را به شکل زیر ساده کرد:

rockwool 601

 

این مورد را ارزیابی کنید
(1 رای)

عوامل تاثیر گذار بر عایق کاری حرارتی لوله ها - عایق حرارتی لوله

عوامل تاثیر گذار بر عایق کاری حرارتی لوله ها - عایق حرارتی لوله

عوامل متعددی بر عایق کاری حرارتی لوله های تاثیر می گذارد، از مهم ترین این عوامل می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ضریب انتقال حرارت (K) (و یا ضریب مقاومت حرارتی R)
- ضریب تابش سطح (emissivity)
- مقاومت در برابر بخار
- ضخامت عایق حرارتی لوله
- چگالی عایق حرارتی
- جنس عایق حرارتی: جنس عایق حرارتی تاثیر مهمی در محاسبات و عملکرد عایق کاری لوله ها دارد
 
به غیر از موارد بالا عوامل دیگری نیز بر عایق کاری حرارتی لوله ها تاثیر می گذارد، از جمله رطوبت محیط و هوای اطراف، فضای باز بین عایق ها، که پرداختن به آن ها از حوصله این متن خارج می باشد. فهرست کامل این عوامل را می توان در استانداردهایی مانند استاندارد EN ISO 23993 یافت.

از جلمه موادی که در عایق کاری حرارتی لوله ها استفاده می شود، عایق پشم سنگ لوله ای می باشد. این عایق ها از الیاف سنگ بازالت تولید می شوند و مقاومت بسیار بالایی در برابر انتقال حرارت دارند و در اندازه تمام لوله های استاندارد موجود در بازار یافت می شوند.

 

میزان انتقال حرارت از لوله ها و ضریب مقاومت حرارتی R

طبق استانداردهای ASTM C 680 و EN ISO 12241 میزان انتقال حرارت لوله از رابطه زیر بدست می آید:

 rockwool for pipe insulation 293

که در این رابطه Θiدمای داخلی لوله و Θo دمای خارجی لوله RT مجموع مقاومت هایی است که در مسیر انتقال حرارت قرار دارند، مقاومت حرارتی سطح داخلی لوله، سطح خارجی آن و تمام لایه های عایق حرارتی که بر روی لوله نصب شده اند.
به منظور محاسبه میزان انتقال حرارت از لوله باید در ابتدا مقاومت حرارتی هر لایه از عایق را محاسبه کرد. ضریب مقاومت حرارتی عایق به پارامترهای متعددی از جمله دمای متوسط، ضخامت عایق، قطر خارجی و ضریب انتقال حرارت بستگی دارد.
در ساده ترین حالت می توان ضریب مقاومت حرارتی هر لایه از عایق حرارتی را از طریق رابطه ی زیر بدست آورد:

rockwool for pipe insulation 294

عبارت D0 بیانگر قطر خارجی عایق، Di بیانگر قطر داخلی عایق و λ بیانگر ضریب انتقال حرارت عایق در دمای متوسط کاری است.
محاسبه مقاومت حرارتی سطوح داخلی و خارجی لوله ها، پیچیده می باشد و نیاز دارد که ضریب انتقال حرارت داخلی و خارجی سطوح را بدانید. این ضرایب به روش های تجربی بدست می آیند و در استانداردهای مختلف موجود می باشند.

این مورد را ارزیابی کنید
(2 رای‌ها)

پانل های صوتی پشم سنگ در مرکز تجاری مالمو در سوئد برنده جایزه شد

پانل های صوتی پشم سنگ در مرکز تجاری مالمو در سوئد برنده جایزه شد

از پانل های زیبای صوتی پشم سنگ که در مرکز تجاری فرهنگی در شهر مالمو در سوئد که به عنوان "ساختمان سال" استفاده شده است. عملکرد مناسب این پانل ها باعث شده که این ساختمان در سوئد برنده جایزه شود.
این ساختمان تجاری در سال 2015 افتتاح شد و از سازه های مکعبی در اندازه های مختلف ساخته شده است و دارای فضای طبقاتی بسیار زیادی می باشد. اندازه آن برابر با هفت زمین فوتبال می باشد. معماری پویای آن امکان اجرای فعالیت های بسیاری را فراهم کرده است. این ساختمان شامل قسمت های مختلفی از جمله، سالن کنسرت، هتل، مرکز کنفرانس با فضاهای بسیاری دیگری که برای فعالیت های بیشتر در آینده در نظر گرفته شده است، می باشد.

 

پانل های آکوستیک پشم سنگ در تمام سطوح

فضای داخلی این ساختمان بطور ویژه با 19,000 متر مربع پانل پشم سنگ عایق کاری صوتی شده است تا محیطی با آسایش صوتی بهینه فراهم شود. این ویژگی به ویژه در لابی که شبیه به کلیسا طراحی شده است، جایی که سقف با پنل های سفید و خاکستری پوشانده شده، قابل مشاهده می باشد.
دیوارها نیز با پانل های صوتی پوشانده شده اند، تمام این پانل ها کیفیت صوتی بی عیب و نقصی، را فراهم می کنند، در برابر رطوبت مقاوم هستند و استاندارد های ایمنی در برابر آتش را نیز فراهم می کنند.
در تمام اتاق ها و فضاها، آکوستیک بسیار خوبی فراهم شده است، بطوری که از هر کدام می توان بطور همزمان استفاده کرد بدون اینکه تداخل و یا آلودگی صوتی برای فضاهای دیگر ایجاد شود و سرو صدا از فضایی به فضای دیگر منتقل شود.

پانل های پشم سنگ علاوه بر ایجاد آکوستیک بسیار خوب، عایق های حرارتی خوبی نیز می باشد که این باعث صرفه جویی در میزان مصرف انرژی چنین ساختمانی می شود.
یکی دیگر از مزیت های پشم سنگ طول عمر بالای آن می باشد، طول عمری تقریبا برابر با طول عمر ساختمان، این ویژگی تضمین کننده عملکرد مناسب عایق پشم سنگ در تمام مدت استفاده از این بنا می باشد.

 rockwool sound panels for insulaiton 591

rockwool sound panels for insulaiton 592

 

این مورد را ارزیابی کنید
(2 رای‌ها)

پانل دیواری- پشم سنگ تخته ای و ویژگی های آن

پانل دیواری- پشم سنگ تخته ای و ویژگی های آن

خصلت آکوستیکی عایق صوتی پشم سنگ تخته ای

صدا در اثر ارتعاشات و یا در اثر ضربات مکانیکی ایجاد و در محیط منتشر می گردد. هنگام عبور صدا از محیط های مادی مانند دیوارها، کف و سقف خانه انرژی آن کاهش می یابد. ماهیت مصالحی که در این محیط های مادی بکار می روند در میزان کاهش انرژی صوت تاثیر گذار است.

جذب صدا توسط محیط عبارت است از کاهش انرژی صوت هنگام عبور از آن ها.
ضریب جذب صدا عددی بین صفر تا یک می باشد، اگر سطح مورد بررسی هیچ صدایی را جذب نکند این ضریب برابر صفر میباشد و اگر تمام صدا توسط سطح جذب شود این ضریب برابر یک است.

پانل دیواری پشم سنگ ضریب جذب صوت بسیار بالایی دارد به همین دلیل از آن در عایق کاری فرودگاه ها، استودیوهای ضبط صدا، زیر ریل قطار، ایستگاه های مترو به منظور جلوگیری از انتقال ارتعاشات استفاده می شود.

میزان کاهش انرژی صدا هنگام عبور از مواد و در نتیجه میزان کاهش انتقال صدا به ضخامت آن ها بستگی دارد. هر چقدر ضخامت پانل دیواری پشم سنگ بیشتر باشد میزان کاهش انتقال صدا بیشتر می شود به خصوص در فرکانس های کم.
وجود فاصله هوایی پشت عایق صوتی باعث می شود ضریب تضعیف صدا توسط آن بطور قابل محسوسی افزایش یابد.

 

ضد حریق بودن پانل دیواری پشم سنگ

یکی از ویژگی های مهم عایق پشم سنگ مقاومت بسیار بالای آن در برابر حریق می باشد که باعث شده در دنیا از آن به عنوان عایقی ضد حریق نام برده شود. از پشم سنگ هنگام آتش سوزی دود و یا گازهای سمی که جان انسان ها را به خطر بیندازد، منتشر نمی شود.
الیاف پشم سنگ در برابر شعله مستقیم آتش تا حدود 4 ساعت مقاوم هستند، نقطه ذوب آن ها بیش از 1000 درجه سانتیگراد می باشد. به همین دلیل در بسیاری از کشورها، شرکت های بیمه تخفیف های مخصوصی به ساختمان هایی که با عایق پشم سنگ عایق کاری می شوند، می دهند.
عایق پشم سنگ علاوه بر ویژگی های آکوستیکی که دارد یک عایق حرارتی با راندمان بالا می باشد که نقش مهمی در صرفه جویی انرژی در ساختمان ها و صنایع دارد و باعث کاهش مصرف انرژی و صرفه جویی در هزینه ها می شود.

 

سازگاری با محیط زیست

الیاف پشم سنگ به الیاف نازکتری تبدیل نمی شوند و این باعث می شود که در صورت استنشاق سیستم دفاعی بدن آن را به سهولت دفع کند، بنابراین خطری برای سلامتی ندارد.
الیاف پشم سنگ بعد از نصب در محیط پراکنده نمی شوند و تماس آن ها با مصالح دیگر در ساختمان و صنایع مشکلی به وجود نمی آورد. به عنوان مثال باعث از بین رفتن ترکیبات نرم کننده بکار رفته در روکش های کابل های برق و لوله های آب نمی شود.
در تولید عایق صوتی حرارتی پشم سنگ از فلورو کربن (CFCs یا HCFC) استفاده نمی شود. این ترکیبات باعث تخریب لایه ازن می شود و باعث می شوند که اشعه های ماوراء بنفش خورشید به سطح زمین برسند و صدمات بسیاری به موجودات زنده وارد کنند.

این مورد را ارزیابی کنید
(2 رای‌ها)

خانه های سوپر عایق

خانه های سوپر عایق

روش جدیدی به نام سوپر عایق در حدود سال 1980 توجه معماران و پیمانکاران را به خود جلب کرد. این روش عایق کاری آسایش حرارتی بالایی را در فصول سرد و گرم سال فراهم می کند. میزان مصرف انرژی در مقایسه با خانه های با بافت قدیمی حدود 75 تا 95% کاهش یافت است.
محققان در سال 1976 ثابت کردن که سوپر عایق تنها به 1/3 انرژی که طراحان ساختمانی در وزارت مسکن آمریکا برای ساختمان ها پیش بینی کردند، برای گرمایش نیاز دارد. استقبال از این خانه ها تا سال 1987 در آمریکا و کانادا به حدی بود که حدود ده ها هزار خانه سوپر عایق ساخته شد. نام جدیدی که برای سوپر عایق استفاده می شود، روش غیر قابل نفوذ هوا در درایوال است (ADA).
این روش عایق کاری در مناطق بسیار سرد، بهترین روش در ساخت و ساز ساختمان ها می باشد. این مطلب نیز باید ذکر شود که برای این روش نمی توان یک استاندارد جهانی معرفی کرد زیرا طراحی که در یک نقطه بهینه است ممکن است در نقطه دیگر مناسب نباشد.

عملکرد اصلی این روش بر جلوگیری از خروج گرما می باشد و یک عایق حرارتی مناسب به همراه روشی مناسب می تواند گرمای داخل ساختمان را حفظ کند. ویژگی متمایز خانه های سوپر عایق، استفاده از عایق های حرارتی با ضخامت بالا است، در این خانه ها میزان مقاومت موثر عایق در دیوارها، سقف ها و کف ساختمان حداقل R-25 می باشد.
در عایق کاری خانه های سوپر عایق، در آستانه درها، سردرها، چارچوب پنجره ها، چارچوب درها، خروجی های برق و ... از مقدار مناسبی عایق حرارتی استفاده می شود، بطوری که سرمای نزدیک پنجره ها، کف ساختمان و ورود هوای سرد به خانه اصلا احساس نمی شود. البته در کنار محفوظ ماندن ساختمان از هوای بیرون، میزان کنترل شده ای از هوای تازه وجود دارد.


در یک خانه سوپر عایق گرما از طریق انرژی خورشیدی و حرارت داخلی خود ساختمان تامین می شود. منظور از حرارت داخلی، حرارت ناشی از وسایل و لوازم خانگی مثل اجاق گاز، سیستم گرمایش آب، بدن انسان، وسایل برقی، چراغ ها و ... می باشد. در این خانه ها دیگر نیازی به موتورخانه جهت گرمایش نیست.

گرمایش در این خانه ها از طریق سیستم گرمایش آب داغ و یا حداقل یک بخاری و یا شومینه برقی صورت می گیرد. نصب بخاری و یا شومینه برقی در پایین ترین قسمت خانه های سوپر عایق برای تامین گرمایش آن ها کافی می باشد.
با توجه به حذف موتورخانه و یا سیستم گرمایش، هزنیه ساخت چنین خانه های از خانه های معمولی بیشتر نمی باشد. بررسی ها نشان دادند که میزان گرمایی که این خانه ها نیاز دارند در مقابل خانه هایی که تا قبل از سال 1974 ساخته می شدند، کمتر از 15% بوده است. خانه های سوپر عایق در تابستان نیز خنک هستند.

این مورد را ارزیابی کنید
(2 رای‌ها)

مکان های نصب عایق حرارتی در ساختمان (2)

مکان های نصب عایق حرارتی در ساختمان (2)

دیوارهای زیر زمین

یکی دیگر از مکان های نصب عایق حرارتی در ساختمان، دیوارهای زیرزمین می باشد. عایق کاری بیرونی دیوارهای زیر زمین از هدر رفتن انرژی از قسمت زیرین ساختمان جلوگیری می کند. بعضی از عایق های حرارتی نسبت به نفوذ حشرات حساس می باشند بنابراین در انتخاب عایق حرارتی مناسب برای دیوارهای زیر زمین باید دقت کرد.
استفاده از مصالح مرغوب و نصب مناسب عایق حرارتی مشکلات ناشی از رطوبت را در دیوارها تا حد زیادی از بین می برد و از ساختار عایق حرارتی نیز محافظت می کند.
طی تحقیقی که در سال 1988 در آمریکا صورت گرفت نمونه خاک و نمونه عایق حرارتی فونداسیون 59 خانه جهت بررسی عملکرد آن ها در دراز مدت، مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج این تحقیقات نشان داد که طول عمر عایق حرارتی این فونداسیون ها تحت تاثیر کارایی روکش های محافظتی سطوح بالاتر ساختمان است و جنس عایق حرارتی بکار رفته در درجه دوم اهمیت قرار دارد.
اکثر روکش های ساختمانی جذب رطوبت را به حداقل مقدار می رسانند و میزان عامل را افزایش می دهد. 60% روکش های عایق حرارتی که در این تحقیق بررسی شدند پوسته پوسته و یا سوراخ شدند که این باعث کاهش کارایی آن ها شده است.
کارشناسان علوم ساختمانی عقیده دارند که بهترین روش برای خشک نگه داشتن دیوارهای زیر زمین استفاده از مواد عایق مناسب مثل عایق پشم سنگ می باشد.
ساختار فیبری عایق های حرارتی مثل پشم سنگ، مانند شکاف های مویینگی عمل می کنند که این باعث می شود توده آب به راحتی بیرون نگه داشته شوند (حتی در مواجه با سیل).

از عایق حرارتی در قسمت داخلی فونداسیون و در دیوارهای زیر زمین نیز استفاده کرد. این روش برای نوسازی و یا مدل بندی مجدد پروژه هایی که نیاز به حفاری ندارند استفاده می شود. عایق های داخلی نمی توانند به خوبی عایق های خارجی ضد آب بودن ساختمان ها را تضمین کنند، بنابراین نصب مناسب درزگیرها و یا بخار بندها ضروری می باشد.
انتخاب عایق حرارتی مناسب بسیار حائز اهمیت می باشد، برای مثال بعضی از عایق های حرارتی را باید از مکان های مسکونی جدا کرد، چرا که به شدت آتش زا هستند و هنگام آتش سوزی ممکن است گازهای سمی خطرناک آزاد کنند که جان ساکنان را به خطر بیندازند.

 

عایق کاری دیوارها

دیوارها از مهم ترین قسمت های ساختمان می باشند که باید عایق کاری حرارتی شوند. در عایق کاری دیوارها، شکاف ها، درزهای پنجره ها و درها باید گرفته شوند تا هیچگونه پل حرارتی که باعث کاهش راندمان عایق کاری می شود ایجاد نگردد.
کنار چارچوب ها، دهنه و آستانه درها، سطوح نامنظم و فضاهای باز را می توان با استفاده از عایق پشم سنگ خام پر کرد.
پنجرهای عایق کاری شده دو جداره و سه جداره از اتلاف حرارت جلوگیری می کنند. به منظور موثرتر بودن عملکرد این پنجره ها فضای خالی بین شیشه ها را با یک گاز خنثی پر می کنند.

 

عایق کاری کف ساختمان

در بیشتر مناطق آب و هوایی به منظور عایق کاری کف ساختمان ها از عایق های حرارتی با حداقل مقاومت R-19 در عایق کاری زیر زمین، راه پله ها، پارکینگ، ایوان و یا هر فضایی که خروجی دما دارد، استفاده می شود.
البته کف هایی که زیر آن ها گرم هستند و یا فونداسیون های کاملا عایق کاری شده از عایق کاری مجدد معاف هستند. فونداسیون زیر زمین هایی که گرم هستند نیاز نیست عایق کاری مجدد شوند و تنها در صورتی نیاز به عایق کاری دارند که 50% فضای دیوارها در معرض هوای آزاد باشند و از زیر زمین به عنوان اتاق مسکونی استفاده شود.

 

عایق کاری حرارتی سقف ها و زیر شیروانی

در عایق کاری سقف ها باید قسمت های بالای دیوارهای داخلی و همچنین قمست های بیرونی آن را پوشاند، البته به نحوی که عایق کاری باعث جلوگیری از تهویه پیشامدگی لبه های سقف نشود.
در عایق کاری سقف های زیرشیروانی، فضای بین تیرهای سقف با عایق پتویی یا عایق خام با مقاومت حرارتی R-38 پوشش داده می شود.

این مورد را ارزیابی کنید
(2 رای‌ها)

مکان های نصب عایق حرارتی در ساختمان

مکان های نصب عایق حرارتی در ساختمان

هدف اصلی از عایق کاری حرارتی ساختمان ها کاهش انتقال حرارت و اتلاف گرما می باشد. دیوارهای بیرونی ساختمان که در تماس با محیط بیرون هستند باعث خروج انرژی حرارتی می شوند. بنابراین دیوارهای خارجی باید به عنوان یک محافظ در برابر ورود و خروج انرژی عمل کنند تا آسایش حرارتی لازم برای ساکنان و کارایی انرژی فراهم شود. مانع حرارتی و یا همان عایق حرارتی باید یک صد محکم در برابر نفوذ جریان هوای سرد فراهم کند.
نصب نامناسب مصالح، کاربرد مصالح نامرغوب، جا انداختن فواصل عایق کاری، عایق نکردن مکان های لازم، همگی موجب می شوند که راندمان حرارتی ساختمان پایین بیاید.

 

مکان یابی مناسب

عایق حرارتی نباید تنها در دیوارهای خارجی و یا اتاق زیر شیروانی نصب شود. در عایق کاری ساختمان همواره مکان هایی نادیده گرفته می شود که این مکان ها نیز باید عایق کاری شوند. مکان هایی مانند پنجره های اتاق زیر شیروانی، سقف شیروانی و دیوارهای شیب دار، سقف های قوس دار، محل اتصال دیوار با سقف، نواحی مجاور با دال ها، اطراف هواکش ها، فضاهای باز مثل ایوان و پارکینگ، دیوارهای زیر زمین، دهنه تیرچه ها، کف زیر زمین، فضای زیر طاق کنسول ها، دیوار انبارها.

شکاف ها و حفره ها از جمله مکان های دیگری هستند که باید عایق کاری حرارتی شوند که معمولا نادیده گرفته می شود. این مکان ها باعث می شوند که گرما از طریق جریان هوا هدر رود. هنگام نصب عایق حرارتی دو لبه عایق باید بطور کامل به هم بچسبند به طوری که شکافی ایجاد نشود. سوراخ های سیم کشی، لوله های جریان آب، محفظه شومینه و فضاهای زیر سقف و هواکش باید به خوبی گرفته شوند.

 

فونداسیون

در بعضی از مناطق آب و هوایی عدم عایق کاری حرارتی فونداسیون باعث می شود که اتلاف انرژی تا 50% افزایش یابد. نصب صحیح عایق حرارتی باعث جلوگیری از میعان رطوبت هوا می شود و از آسیب دیدگی و فرسوده شدن اسکلت ساختمان بخاطر اختلاف دمای بین زمین و فضای داخل، جلوگیری می کند.
نصب نا صحیح عایق حرارتی فونداسیون باعث می شود که مواد شیمیایی و حشرات بتوانند به محیط داخل نفوذ کنند. بنابراین بهتر است از روش های استاندارد و معمول محلی با توجه به اقلیم آب و هوایی منطقه و شرایط خاک استفاده کرد.

 

فونداسیون های بدون زیر زمین

گرمایی که از کف خارج می شود حدود 10% گرمای خروجی از ساختمان است. ممکن است این مقدار کم به نظر برسد اما از نقطه نظر آسایش حرارتی، کف های سرد نامطلوب می باشند. فونداسیون های ساختمان هایی که زیر زمین ندارند باید از بیرون و یا از درون ساختمان عایق کاری حرارتی شوند.
اگر از یک عایق حرارتی منسجم در عایق کاری بیرون فنداسیون استفاده شود، جلوی اتلاف حرارت هم از فونداسیون و هم از طریق کف ساختمان گرفته خواهد شد. به منظور کاهش بیشتر جریان انتقال گرما حتی می‌توان عایق را به سطوح پایین تر نیز رساند و از طرفی هرگونه سطح بالاتر از تراز را نیز عایق نمود.
در بعضی از موارد می توان سطح کناری یا داخلی فونداسیون را قبل از کار گذاشتن دال ها بصورت عمودی عایق کاری کرد.
در عایق کاری فونداسیون ها باید همواره خطر هجوم حشرات و حیوانات موذی را در نظر گرفت و از عایق حرارتی مناسبی برای عایق کاری بیرون و یا درون فونداسیون استفاده کرد.

این مورد را ارزیابی کنید
(2 رای‌ها)

عایق صوتی و نکاتی در مورد انتقال صدا (عایق آکوستیک)

عایق صوتی و نکاتی در مورد انتقال صدا (عایق آکوستیک)

ما در زندگی روزمره خود از شنیدن صداهای نامطلوب گریزان هستیم و همواره به دنبال راه حل هایی می باشیم که این نوع صداها را از محیط زندگی دور کنیم. هر چقدر که پیش می رویم بشر بیشتر نسبت به حس شنوایی، علم صدا و آکوستیک توجه پیدا می کند.
علم آکوستیک در برابر سایر علوم پیشرفت چندانی نکرده است، نظریه اساسی راجع به انتشار و اخذ صوت از زمان های قدیم در تحولات فکری بشر پیش آمده است و اسلوب آن امروزه هم مورد قبول است. از مشاهداتی که از زمان های قدیم بدست آمده است، معلوم شده که صوت بوسیله آزمایش های مربوط به هوا از یک نقطه به نقطه دیگر انتقال می یابد.

 

عایق صوتی پشم سنگ

یکی از ویژگی های مهم عایق پشم سنگ خاصیت آکوستیک بودن آن است. پشم سنگ با جذب امواج صدا مانع از انتقال آن از محیطی به محیط دیگر می شود. به همین دلیل از پشم سنگ برای رسیدن به آرامش صوتی و عایق کاری صدا در ادرات و ساختمان ها و همچنین در سالن های کنفرانس، استودیوهای ضبط صدا، سینماها، سالن های تئاتر و ... استفاده می شود.
پشم سنگ به عنوان عایق صوتی دیوار، سقف، کف ساختمان ها نیز بکار می رود و این عایق به راحتی مانع ورود و یا خروج صدا بین همسایگان و اتاق های مجاور می شود و محیطی آرام را فراهم می کند.

 

ارتباط صوت و ارتعاش

با زدن ضربه به لبه یک جام فلزی با یک میله، صدایی از آن به گوش ما می رسد. اگر با دقت به لبه جام نگاه کنیم می بینیم که در هنگام ضربه زدن لبه جام به سرعت به ارتعاش در می آید. اگر یک پاندول سبک به لبه جام نزدیک کنیم، حرکت پشت سر هم پاندول را که به دلیل ارتعاش جام است خواهیم دید. (البته در بعضی از وسایل این ارتعاش قابل مشاهده نیست و نیاز به وسایل به دقت بالا دارد.) ارتعاش اجسام باعث به وجود آمدن اصوات می شود.
هوا به عنوان ناقل صدا به حساب می آید اما علاوه بر هوا، جامدات و مایعات نیز ناقل خوب صدا می باشند. اگر گوش خود را بر روی زمین بگذارید می توانید صدای پای انسان ها و یا چهارپایان را از مسافت دور بشنوید، همچنین اگر گوش خود را به ریل آهن بچسبانید از چند کیلومتری صدای حرکت قطار را خواهید شنید. این مطلب نشان می دهد که شدت انتقال صدا در جامدات (و حتی مایعات) بیشتر از هوا (گازها) است.

 

آکوستیک و عایق صوتی اتاق

در بسیاری از مواقع داخل اتاق به موسیقی گوش می دهیم تا بیرون و در فضای باز، بنابراین آشنایی با نحوی انعکاس صدا در محیط بسته و آکوستیک آن اهمیت پیدا می کند و به ما برای داشتن محیطی که بتوان با کیفیت بهتر به موسیقی گوش داد کمک می کند.
شاید تصور شود در اجرای خوب یک موسیقی تنها نیاز به سازهای خوب، نوازندگان ماهر و یک رهبر خوب باشد. اما اینگونه نیست بلکه در اجرای خوب موسیقی به موارد زیر نیز نیاز هست:
- صدای تمام خواندگان و نوازندگان باید با یک بالانس یکنواخت توسط شوندگان، شنیده شود.
- هر یک از نوازندگان و خوانندگان باید بتوانند صدای اجرای خود و دیگران را به خوبی بشنوند.
-  انعکاس و طنین صدا باید به گونه ای باشد که مزاحمتی ایجاد نکند بلکه باعث بهبود کیفیت صدا شود.
- از بیرون نباید صدایی به داخل وارد شود و یا صدای تماشاچیان نباید تاثیری بر اجرا داشته باشد.
- صدا نباید به بیرون نفوذ کند.
این نکات تا حدودی برای مواردی که در اتاق به موسیقی گوش میدهید نیز تاثیر گذار است. برای رسیدن به آکوستیک مناسب باید با قوانین و نحوه ی انعکاس صوت در فضای بسته آشنا شوید.

 

انعکاس صدا در اتاق

به شکل زیر نگاه کنید. فرض کنید که نقطه قرمز رنگ یک منبع انعکاس صوت مانند آلات موسیقی، خواننده و یا یک بلند گوی دستگاه پخش است. به منظور ساده شده مسئله منبع صوت را بصورت یک نقطه در نظر گرفته شده است. شونده ای در نقطه ی سبز رنگ قرار دارد، حال با ایجاد صوت توسط منبع صوت، کوتاهترین مسیری که صدا به شنونده می رسد خط سبز رنگ می باشد که با حرف a نشان داده شده است، شنونده ابتدا این صدا را می شوند.

sound absorption rockwool 583

زمانی که امواج موج به یک مانع برخورد می کنند با زاویه ای برابر با زاویه تابش، بازتابیده می شوند. در این مسئله به دلیل اینکه اتاق دارای 4 دیوار می باشد، 4 بازتاب صدا درنظر گرفته شده است که صدای تولید شده را بعد از طی کردن مسافت بیشتری به گوش شنونده می رساند. توجه داشته باشید که انرژی انعکاس صوت با توجه به مسیر طی شده به تدریج کاسته می شود. به عبارت دیگر هر چقدر که فاصله تا منبع تولید صدا بیشتر باشد، صدا با انرژی کمتری شنیده می شود.

سرعت صوت در هوا را می توان از رابطه ی زیر محاسبه کرد:

C = (331.5 + 0.6 T) m/s

که در این رابطه C سرعت صوت (m/s) و T درجه حرارت محیط بر حسب درجه سانتیگراد می باشد. با توجه به ثابت بودن دما در اتاق و با توجه به رابطه بالا سرعت تمام صداهای بازتابیده شده یکسان در نظر گرفته می شود. با توجه به یکسان بودن سرعت صوت هر چقدر که مسافت طی شده بیشتر باشد زمان رسیدن صدا، بیشتر می شود.
بنابراین صداهای بازتابیده شده از منبع صوت که مسافت بیشتری را طی می کنند دیرتر و با شدت کمتری به گوش شنونده می رسد. شکل زیر بیان کننده این مطلب می باشد.

sound absorption rockwool 584

پس از تولید صدا، شنونده ابتدا در زمان Ta آن را با بیشترین شدت می شنود، انعکاس های بعدی صدا به تدریج ضعیف تر و دیرتر شنیده می شوند.
این مطلب تنها مربوط به انعکاس اول صدای تولید شده است، اما در واقع در یک اتاق انعکاس های متوالی از صدای تولید شده ایجاد می شود.
صداهایی که ما در یک اتاق معمولی می شنویم صدای خالص تولید شده از منبع صوت نمی باشد. با وجود اینکه انرژی صوت با انعکاس های متوالی کاهش می یابد، اما ترکیب صداهای گذشته به شدت بر روی صداهای اصلی تاثیر می گذارد.

 

انعکاس های متوالی صدا

انعکاس های اول صدای تولید شده، در یک اتاق معمولی مسافتی حدود 3 الی 4 متر را طی می کند تا به گوش شنونده برسد. به دلیل سرعت بالای صدا، زمان رسیدن این انعکاس ها با صدای که بطور مستقیم به گوش می رسد، اخلاف زمانی بسیار ناچیزی دارد. اما ممکن است صداها در برخی از جهات آنقدر به سطوح مختلف برخورد کنند که پس از طی مسافتی طولانی به گوش شنونده برسد. این دسته امواج به دلیل طی کردن مسافت طولانی با تاخیر زمانی به گوش شنونده می رسند، هرچند ممکن است به دلیل شرایط اتاق از انرژی آن ها کاسته شده باشد، اما در صورت داشتن انرژی کافی، قابلیت شنیده شدن را خواهند داشت و این تاثیر قابل توجهی بر کیفیت شنیده شدن صدایی خواهد داشت که هم اکنون شنیده می شود.
بنابراین می توان گفت که انعکاس های صوت ایجاد شده می تواند تا مدت ها در محیط وجود داشته باشد، هرچند که به دلیل برخوردهای متعدد و جذب آن توسط محیط از انرژی آن کاسته شده باشد.

به مجموعه ای از انعکاس های صوت که ناشی از بیش از یک انعکاس باشد و با اختلاف قابل ملاحظه ای به گوش برسد، Reverb گفته می شود. مشخصه اصلی Reverb، اختلاف زمان رسیدن آن به گوش است. برخلاف انعکاس های اول که از یکدیگر فاصله داشته اند، Reverb ها بصورت پیوسته می باشند که در شکل زیر نشان داده شده است.

sound absorption rockwool 585

مقادیر بسیار کم Reverb، در حدود نیم تا یک ثانیه برای گفتار می تواند دلنشین باشد و مقادیر 1 تا 3 ثانیه آن برای انواع موسیقی، مناسب است.
استفاده از Reverb از سالهای اولیه پیدایش موسیقی متداول بوده است. بسیاری از قطعات آوازی مخصوص فضاها و کلیساها با میزان Reverb زیاد نوشته شده اند که اجرا شدن آن ها در سالن های معمولی جالب نخواهد بود.

از اولین و مهم ترین اهدافی که یک مهندس صدا در ایزوله کردن یک اتاق باید به آن ها دست یابد، کنترل میزان انعکاس صدا و خروج آن می باشد. با اینکه انعکاس صدا در بسیاری از موارد باعث زیبا شدن آن می شود اما در بعضی از موارد موجب کاهش کیفیت صدا می شود. به همین دلیل در هنگام ضبط، صدا را بدون هیچ انعکاسی ضبط می کنند و سپس بر روی آن افکت های مورد نظر را قرار می دهند.


از اینرو با استفاده از مواد و عایق های صوتی مناسب اتاق های مخصوص ثبت صدا را عایق کاری صوتی می کنند تا بتوانند میزان انعکاس صدا را در حد مورد نظر کنترل کنند و از خروج آن به بیرون جلوگیری کنند. در عایق کاری صوتی اتاق نه تنها باید مواردی که برای کنترل انعکاس صدا مد نظر است را رعایت کرد بلکه باید دیوارها، کف، سقف و ... را عایق کاری صوتی کرد و حتی در مواردی دیوارهای دوجداره ساخت.
نباید هیچ منفذی برای خروج صدا وجود داشته باشد، مهمترین قسمت هایی که می تواند باعث خروج صدا از اتاق شوند، کانال های تهویه هوا، کولر و حتی ترانک های سیم برق و تلفن هستند. بعد از ایزوله کردن اتاق و اطمینان به اینکه منفذی برای خروج صدا وجود ندارد، برای استفاده بهتر از موسیقی، باید منابعی که می توانند تولید نویز و سروصدای ناخواسته بکنند را حذف کرد.

این مورد را ارزیابی کنید
(2 رای‌ها)

عایق صوتی پشم سنگ و بهبود عملکرد آکوستیک ساختمان 8House

عایق صوتی پشم سنگ و بهبود عملکرد آکوستیک ساختمان 8House

ساختمان 8House به عنوان بزرگترین ساختمان مسکونی دانمارک، یکی از مهم ترین ساختمان ها در منطقه جدید کپنهاگ می باشد. این ساختمان توسط شرکت معماری معروف BIG-Bjarke Ingels طراحی شده است، که شامل 476 آپارتمان، یک کافه و قسمتهای تجاری می باشد.
زمانی که پروژه 8house کامل شد، مشخص شد که وضعیت آکوستیک در بخش تجاری این ساختمان به حد کافی خوب نمی باشد که این مشکل با استفاده از عایق صوتی پشم سنگ حل شد و در ساختمان از نظر آکوستیکی شرایط خوبی ایجاد شد.

 

عایق کاری صوتی با استفاده از عایق صوتی پشم سنگ تخته ای

در قسمت مسکونی ساختمان 8House، عایق کاری صوتی که باعث ایجاد آسایش صوتی خوب شود مورد نیاز بوده است، بنابراین عایق های صوتی پشم سنگ تخته ای به عنوان راه حلی در این زمینه مطرح شد.
ساختمان 8House بصورت یک ساختمان طولانی و به هم چسبیده طراحی شده با ارتفاعات بسیار متفاوت در قسمت های مختلف. سبک طراحی این ساختمان باعث شده که نور به خوبی به قسمت های مختلف برسد و امکان ایجاد باغچه های کوچک در قسمت های مختلف فراهم شده است.
500 متر مربع فضای مشترک و یک کیلومتر مسیر رفت و آمد عمومی که در سرتاسر ساختمان وجود دارد، همزیستی نزدیک افراد در این ساختمان از جمله شرایط آن می باشد.
معمار گروه BIG-Bjarke Ingels، Ole Elkjar-Larsen می گوید:" 8House مکانی است که در آن خانه های مسکونی با محل کسب و کار با هم در یک ساختمان ادغام شده اند. نزدیکی و در کنار هم قرار گرفتن چنین مکان های در یک ساختمان به یک عایق کاری صوتی هوشمند نیاز دارد که این با استفاده از عایق پشم سنگ تخته ای امکان پذیر شده است."
در کل از 28,855 متر مربع عایق تخته ای پشم سنگ به ضخامت 45 میلیمتر و 5,250 متر مربع از عایق تخته ای با ضخامت 95 میلیمتر برای عایق کاری این ساختمان، استفاده شده است.

 

رفع مشکل آکوستیک در قسمت تجاری

در قسمت تجاری ابتدا یک سطح بتنی سخت بر روی سقف ایجاد شد، اما زمانی که از ساختمان استفاده شده، با پر شدن اتاق ها از افرادی که در حال صحبت کردن بودند، مشخص شد که آکوستیک این ساختمان دارای مشکل می باشد. این مشکل با قرار دادن مستقیم عایق صوتی پشم سنگ بر روی سقف بتنی حل شد. پشم سنگ باعث شد که بتوان ظاهر ساختمان را همزمان با بهبود ویژگی های آکوستیک آن حفظ کرد، بنابراین حتی با وجود افراد زیاد، آکوستیک با کیفیت بالا نیز امکان پذیر شد.

rockwool for sound insulation 577

rockwool for sound insulation 578

rockwool for sound insulation 579

 

این مورد را ارزیابی کنید
(3 رای‌ها)

اثرات عایق پشم سنگ در عایق کاری خانه

اثرات عایق پشم سنگ در عایق کاری خانه

امروزه با توجه به گران شدن قیمت سوخت، سازندگان و مالکان ساختمان ها در پی راه حل هایی در کاهش مصرف انرژی در ساختمان هایشان می باشند. این هدف به دو طریق انجام می شود: 1- عایق کاری حراتی و بهینه سازی ساختمان، شرایط دمایی بخصوص در مسکن باید کنترل شده باشد تا دما بصورت یکنواخت باشد. 2- انتخاب و بهره برداری مناسب از دستگاه ها و تجهیزات گرمایشی و سرمایشی.
یک ساختمان علاوه بر اینکه باید در برابر تبادل حرارتی و نفوذ گرما و سرما مقاوم باشد، باید در برابر نفوذ صدا نیز مقاوم باشد. از نظر حرارتی دمای مناسب هوای داخل ساختمان بین 20 تا 25 درجه سانتیگراد است و از نظر صوتی نیز صدای بالای 40 دسیبل به اتاق نشیمن و بالای 30 دسیبل به اتاق خواب نباید نفوذ کند، تا آسایش صوتی ساکنان فراهم شود.


امروزه انواع مختلفی از عایق های حرارتی در بازار موجود هستند که هر کدام خواص و ویژگی ها مخصوص به خود را دارا می باشند. از بهترین عایق های که می توان به منظور عایق کاری ساختمان استفاده کرد، عایق هایی هستند که همزمان هم عایق حرارتی و هم عایق صوتی باشند. از جمله این عایق های می توان عایق های پشم سنگ و پشم سرباره را نام برد.
اگر از یک لایه عایق حرارتی صوتی پشم سنگ به ضاخت 5 سانتیمتر با دانسیته حداقل 80 کیلوگرم بر متر مکعب، برای عایق کاری دیوارهای ساختمانی استفاده شود، میزان اتلاف حرارت از ساختمان به شدت کاهش می یابد و بعلاوه از میزان ورود صدا به مقدار قابل توجهی کاسته می شود و آسایش حرارتی ایجاد می شود. ایجاد چنین شرایطی و عایق کاری صوتی و حرارتی بطور همزمان از ویژگی های قابل توجه عایق پشم سنگ می باشد.


علاوه بر این اثرات، چون پشم سنگ از سنگ بازالت تولید می شود یک عایق ضد حریق می باشد که در هنگام آتش سوزی به عنوان مانعی در برابر گسترش آتش عمل می کند و زمان بیشتری را برای فرار ساکنان و افراد گرفتار در حریق فراهم می کند.
عایق های حرارتی صوتی 4 مصرف اصلی دارند:
1- کنترل جریان گرما در داخل و خارج ساختمان. میزان تغییرات دمای هوا در مناطق گرمسیر و سردسیر بیشتر است به همین دلیل ضخامت عایق حرارتی مورد نیاز در این مناطق بیشتر می باشد.
2- نگه داشتن سد هوابخار و جلوگیری از تعرق در ساختمان و حفظ دما بالاتر از نقطه شبنم در مناطق سردسیر.
3- ایجاد آسایش حرارتی بیشتر با جلوگیری از اتلاف هوای گرم در زمستان و حفظ هوای خنگ در تابستان
4- جذب امواج صوتی و جلوگیری از ورود و یا خروج صدا. که این در مناطق شهری، نزدیک اتوبان ها، خط آهن، مناطق مسکونی نزدیک فرودگاه و ... بسیار مهم و تاثیر گذار است.

صفحه1 از29