مقدمه‌ای بر مقایسه پلی‌استایرن و پلی‌بوتیلن در اتیکس
سیستم ترکیبی عایق‌حرارتی خارجی اتیکس، یکی از روش‌های متداول و مؤثر برای عایق‌کاری حرارتی ساختمان‌ها در نمای ساختمان است. این سامانه شامل چندین لایه مختلف بوده که هریک نقش‌مهمی در بهبود عملکردحرارتی و دوام ساختمان ایفا می‌کنند. این لایه‌ها شامل تخته‌های عایق، چسب‌های تخصصی، مش تقویتی و پوشش‌های نهایی می‌شوند. انتخاب مصالح مناسب برای هر یک از این اجزا می‌تواند تأثیر بسزایی بر کارایی و طول‌عمر سیستم داشته باشد.
دو نوع رایج از تخته‌های عایق از مواد پلیمری مورداستفاده در سیستم اتیکس هستند که عبارتند از:
- پلی‌بوتیلنPB
- پلی‌استایرنPM
که درادامه به آنها می‌پردازیم. دراین مقاله، مواد‌تشکیل‌دهنده هرکدام را بررسی‌نموده و خواص، عملکرد، مقاومت دربرابر رطوبت، هزینه و اثرات‌زیست‌‌محیطی را بررسی‌می‌کنیم. درپایان به نتیجه‌گیری اینکه کدامیک برای سامانه اتیکس مناسب‌تر است، خواهیم‌پرداخت.
1- مواد تشکیل دهنده در مقایسه پلی‌استایرن و پلی‌بوتیلن در اتیکس
- پلی‌بوتیلن:PB یک پلیمر ترموپلاستیک است که به دلیل انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر رطوبت و عوامل محیطی شناخته شده است. ساختار شیمیایی این پلیمر، به آن اجازه می‌دهد تا یکپارچگی خود را در دماهای مختلف حفظ کند. این ویژگی آنرا برای کاربردهای عایق‌خارجی بسیار مناسب می‌کند. همچنین، پلی‌بوتیلن دارای خواص عایق‌حرارتی مناسبی است و می‌تواند در تراکم‌های‌مختلف برای برآوردن نیازهای عایق‌خاص تولید شود.
- پلی‌استایرن PM: یک پلیمر هیدروکربنی آروماتیک مصنوعی است که از مونومر استایرن ساخته شده است. این پلیمر به دو شکل اصلی وجود دارد: پلی‌استایرن منبسط شده (EPS) و پلی‌استایرن اکسترود شده (XPS). EPS سبک است و خواص‌عایق مناسبی دارد، در حالی که XPS مقاومت بالایی در برابر رطوبت و مقاومت‌فشاری نشان‌می‌دهد. به دلیل قابلیت‌های عالی عایق حرارتی، پلی‌استایرن در سیستم‌های اتیکس بسیار مورد توجه است. علاوه‌بر این، پلی‌استایرن شامل طیف‌وسیعی از مواد مصنوعی ازجمله فوم‌پلی‌اورتان است. هرکدام از این مواد، ویژگی‌های‌متمایزی درمورد هدایت‌حرارتی، مقاومت دربرابر رطوبت و استحکام‌مکانیکی دارند.
این دو پلیمر به‌دلیل ویژگی‌های منحصربهفرد خود، در بسیاری از کاربردهای صنعتی و ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین می‌توانند نیازهای مختلف عایق‌بندی را برآورده کنند.
2- عملکرد حرارتیدر مقایسه پلی‌استایرن و پلی‌بوتیلن در اتیکس
هنگام مقایسه عملکرد حرارتی، هر دو پلیمر پلی‌بوتیلن و پلی‌استایرن ویژگی‌های متمایزی را نشان می‌دهند.
- پلی‌بوتیلن:PB پلی‌بوتیلن دارای عایق‌حرارتی متوسطی است؛ اما در‌کاربردهایی که انعطاف‌پذیری لازم است، ایده‌آل است. قابلیت انبساط و انقباض بدون ترک‌خوردن آن را برای مناطقی که در معرض نوسانات دما هستند، ایده‌آل می‌کند. هدایت‌حرارتی پلی‌بوتیلن به طور معمول ازW/mK 045- 0.035 متغیر است. در صورت استفاده صحیح آن را به یک عایق موثر تبدیل می‌کند. خاصیت انعطاف‌پذیری به‌آن اجازه‌می‌دهد تا بدون ترک‌خوردگی یا از‌دست‌دادن خواص عایق خود، با حرکات ساختمان سازگار شود.
- پلی‌استایرن PM: برعکس پلی‌بوتیلن، پلی‌استایرن به‌دلیل ساختار‌سلول بسته خود، به ویژه در فرم XPS، مقاومت‌حرارتی بالایی را نشان می‌دهد. این ویژگی به پلی‌استایرن اجازه‌می‌دهد تا بهطورموثر انتقال‌حرارت را به حداقل برساند. درنتیجه آن را به یک انتخاب‌عالی برای طراحی ساختمان‌های کم مصرف تبدیل می‌کند.
- عملکرد حرارتی پلی‌استایرن بسته به ماده خاص مورد استفاده متفاوت است. به عنوان مثال:
- EPS به طور کلی دارای رسانایی حرارتی در حدود W/mK 035 است.
- XPS با مقادیر حدود W/mK030 عملکرد کمی‌بهتر ارائه می‌دهد.
- فوم پلی‌اورتان می‌تواند به مقادیر کمتری نیز دست یابد، تقریباً W/mK 025
به طور کلی، مواد پلی‌استایرن اغلب عملکرد حرارتی بالاتری را در مقایسه با پلی‌بوتیلن ارائه می‌دهند.
3- مقاومت در برابر رطوبت
مقاومت دربرابر رطوبت یکی‌دیگر از عوامل‌مهم در هنگام انتخاب مصالح برای سیستم‌های‌اتیکس است که درادامه به آن می‌پردازیم.
- پلی‌بوتیلن:PB یکی‌از مزایای پلی‌بوتیلن مقاومت ذاتی دربرابر رطوبت به‌دلیل ساختارشیمیایی آن است که به جلوگیری از جذب‌آب و رشدکپک کمک‌می‌کند. پلی‌بوتیلن دارای خواص‌ذاتی مقاوم دربرابر رطوبت است. با این‌حال، اگر به درستی مدیریت نشود، قرارگرفتن در معرض طولانی‌مدت، می‌تواند منجر به تخریب درطول زمان شود.
- پلی‌استایرنPM : در‌حالی‌که‌برخی‌موادپلی‌استایرن مانند XPS مقاومت‌خوبی دربرابر‌رطوبت‌دارند، برخی‌دیگر‌مانند EPS اگربه‌درستی توسط یک لایه‌تکمیل یا سیستم‌زهکشی محافظت نشوند، می‌توانند جاذب‌رطوبت باشند. این عامل می‌تواند منجر‌به‌کاهش اثربخشی عایق درطول‌زمان شود. این‌کیفیت باعث‌می‌شود که پلی‌استایرن در مناطقی با رطوبت‌بالا یا جایی‌که قرارگرفتن درمعرض‌آب نگران‌کننده است، مفید باشد.
- پلی‌بوتیلن:PB پلی‌بوتیلن انعطاف‌مکانیکی خوبی ازخود نشان‌می‌دهد اما ممکن است مقاومت فشاری مشابهی با برخی از گزینه‌های پلی‌استایرن نداشته باشد. برای کاربردهایی که انتظار می‌رود حرکات‌جزئی وجود داشته باشد، اما ممکن‌است نیاز به پشتیبانی‌مازاد در مناطق پربار داشته‌باشد، مناسب‌است.
- پلی‌استایرن PM: بسیاری از موادپلیمری مقاومت‌فشاری بالاتری نسبت به پلی‌بوتیلن دارند. به ویژه XPS و فوم‌پلی‌اورتان، که آنها‌را برای کاربردهایی که یکپارچگی‌ساختاری تحت‌بار بسیار مهم است،ایده‌آل می‌سازد.
5- اثرات زیست محیطی
- پلی‌بوتیلن:PB فرآیند تولید برای پلی‌بوتیلن در مقایسه با برخی از مواد پلیمری سنتی تأثیر زیست محیطی کمتری دارد. با این حال، هنوز هم شامل فرآیندهای پتروشیمی است که به انتشارکربن کمک می‌کند.
- پلی‌استایرنPM : تأثیر زیست‌محیطی در بین پلی‌استایرن‌های مختلف به طور گسترده‌ای متفاوت است. به‌عنوان‌مثال، EPS اغلب به دلیل تجزیه‌ناپذیری آن مورد‌انتقاد قرار‌می‌گیرد، اما اگر به‌درستی جمع‌آوری شود، می‌توان آنرا بهطورموثر بازیافت‌کرد
6- ملاحظات نصب
فرآیند نصب نیز بین مواد پلی‌بوتیلن و پلی‌استایرن در سیستم‌های اتیکس متفاوت است. پلی‌بوتیلن به دلیل انعطاف‌پذیری خود درحین نصب، نیاز به رسیدگی دقیق دارد. نصب نادرست می‌تواند منجر به مشکلاتی مانند تاب برداشتن یا ناهماهنگی شود. نصب مصالح پلی‌استایرن به‌طورکلی آسان‌تر است؛ زیرا آنها سفت‌و‌سخت هستند و شکل‌خود را در طول استفاده حفظ می‌کنند. این سفتی امکان همسویی ساده‌تر با سایر اجزای سیستم اتیکس را فراهم می‌کند.
7- ملاحظات هزینه
هزینه نقش مهمی در انتخاب مصالح برای سیستم‌های اتیکس ایفا می‌کند. به طور کلی، پلی‌بوتیلن به دلیل ویژگی‌های تخصصی و فرآیندهای تولید، گران‌تر از پلی‌استایرن است. با این‌حال، مزایای‌بلندمدت استفاده از پلی‌بوتیلن – مانند کاهش هزینه‌های‌نگهداری – ممکن‌است هزینه‌های‌اولیه را بسته به نیازهای‌پروژه جبران‌کند. در مقابل، پلی‌استایرن یک راه‌حل مقرون‌به‌صرفه را بدون به‌خطر‌انداختن خواص عایق ضروری ارائه می‌دهد. درنتیجه آنرا به یک انتخاب‌محبوب درمیان سازندگانی تبدیل می‌کند که به‌دنبال گزینه‌های مقرون‌به‌صرفه هستند.
- پلی‌بوتیلن:PB به‌طورکلی، پلی‌بوتیلن ممکن‌است گران‌تر از برخی گزینه‌های پلی‌استایرن‌سنتی به‌دلیل فرآیندتولید و خواص‌تخصصی آن باشد.
- پلی‌استایرن PM: مقرون‌به‌صرفه‌بودن پلی‌استایرن کمی متفاوت است. درحالی‌که EPS معمولاً ازقبل ارزان‌تر‌است، هزینه‌های‌بلندمدت مربوط به تعمیر‌ونگهداری و جایگزینی نیز باید هنگام ارزیابی ارزش‌کلی درنظر گرفته شود.
نتیجه‌گیری: انتخاب و مقایسه پلی‌استایرن و پلی‌بوتیلن در اتیکس
هنگام انتخاب بین پلی‌بوتیلن (PB) و موادپلیمری پلی‌استایرن (PB) برای استفاده در سیستم‌اتیکس، چندین‌فاکتور باید درنظر گرفته‌شود:
- نیازهای عملکرد حرارتی: اگر عایق‌حرارتی برتر موردنیاز باشد، پلی‌استایرن‌های خاصی مانند فوم‌پلی‌اورتان ممکن است ترجیح داده‌شوند.
- الزامات مقاومت در برابر رطوبت: برای محیط‌هایی که مستعد قرارگرفتن در معرض رطوبت هستند، پلی‌بوتیلن ممکن است قابلیت اطمینان طولانی‌مدت بهتری را داشته‌باشد.
- ملاحظات بار مکانیکی: در مناطقی که درمعرض بارهای‌سنگین یا حرکت‌سازه هستند، گزینه‌های پلی‌استایرن قوی‌تر می‌تواند مناسب‌تر باشد.
- اولویت‌های تأثیر محیطی: بسته‌به اهداف‌پایداری، ممکن‌است روش‌های‌تولیدکم‌تأثیر مرتبط‌با انواع‌خاصی از پلی‌بوتیلن یا گزینه‌های‌قابل بازیافت، در دسته پلی‌استایرن را ترجیح‌دهند.
- محدودیت‌های بودجه: هزینه‌های اولیه درمقابل پس‌انداز بلندمدت باید تصمیمات را بر اساس بودجه پروژه هدایت کند.
به‌طورخلاصه، هردو پلی‌بوتیلن و پلی‌استایرن دارای مزایا و معایب منحصربهفرد خود در سیستم‌های‌اتیکس هستند. بنابراین بررسی دقیق براساس الزامات‌خاص پروژه منجر‌به انتخاب بهینه مواد و مصالح می‌شود.
نویسنده
نیلوفر جابری
