چكيده در اجرای انواع دیوار در ساختمان های متداول اداری روش و مصالح متنوعی در دسترس می باشد.در صورت محاسبه این میزان انرژی می توان از آن به عنوان معیاری مناسب در راستای انتخاب مصالح و روش مناسب ،شاخصی برای حرکت به سمت بهینه سازی مصرف انرژی استفاده کرد.همچنین با توجه به مبحث صرفه جویی مصرف انرژی در ساختمان و رعایت مبحث 19 مقررات ملی ساختمان بحث مدیریت مصرف انرژی و جلوگیری از هدر رفتن آن در ساختمان از پارامترهای اساسی در انتخاب مصالح و روش های اجرای دیوارهای خارجی می باشد.در همین راستا ضمن معرفی سیستم اجرای دیوار با استفاده از مصالح نوین به بررسی و مقایسه آن ها و قرارگیری عایق در جای مناسب،با محاسبات طبق مبحث 19 مقررات ملی ساختمان و شبیه سازی در نرم افزار انرژی پلاس بهترین دیتیل دیوار خارجی برای ساختمان های اداری با رویکرد کاهش مصرف انرژی ارائه و معرفی می گردد. کلیدواژه:انواعدیوارخارجی،مصالح بهینه،عایق،ساختمان اداری

1        مقدمه

با توجه به مبحث صرفه جویی مصرف انرژی در ساختمان و رعایت مقررات مبحث 19 مقررات ملی ساختمان،بحث مدیریت مصرف انرژی و جلوگیری از هدر رفتن آن در ساختمان از پارامتر‏های اساسی در انتخاب مصالح و روش اجرای دیوارهای داخلی و خارجی می باشد. [1]

تحقیقات نشان میدهد که توجه به عواملی در طراحی معماری میتواند موجب کاهش نیاز به گرمایش و سرمایش در ساختمان و جلوگیری از به هدر رفتن گرما و سرمای تولید شده در ساختمان شود.

انرژی مورد نیاز جهت خنک کردن یک فضای معین در فصل گرما و گرم کردن در فصل سرما تابعی از عوامل عبارتند از:ضرایب انتقال حرارت مصالح دیوار و مصالح مورد استفاده در نمای ساختمان است که در این بخش به تاثیر مصالح ساختمانی مورد استفاده و مرسوم در پوسته خارجی می پردازیم.[2

2        طرح مسئله 

دیوار‏های خارجی به عنوان جدا‏کننده فضای داخلی و خارجی ساختمان وظیفه مقاومت در برابر انتقال حرارت را بر عهده دارند. بخشی از حرارت از طریق پنجره‏ها و بازشو‏های دیوار انتقال پیدا میکند که مقابله با آن از محدوده این مقاله خارج است، بخش دیگری از انرژی انتقالی از طریق جداره دیوار انتقال پیدا می‏کند. میزان این انرژی متناسب با جنس وترکیب و ضخامت لایه‏های تشکیل دهنده دیوار می‏باشد. لذا یکی از عوامل تعیین کننده ضخامت دیوارها، جنس آن. همانطور که ثابت شده مصالح سنتی تنها در ضخامت‏های بالا قادر به تامین مقاومت مناسب در برابر انتقال حرارت می‏باشند[3]

3        بررسی مصالح متداول در ایران  با پتانسیل کاهش مصرف 

یکی از مهمترین عواملی که می تواند موجب کاهش مصرف انرژی در ساختمان شود،انتخاب صحیح مصالح برای بخش مختلف ساختمان که در ارتباط با فضای بیرون است.در این بخش ضرایب هدایت حرارتی مصالح مختلف که به طور معمول در ساختمان مورد استفاده  قرار می گیرد مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته و با تقسیم بندی و قرار گیری عایق و مصالح تاثیر انتخاب صحیح مصالح در کاهش مصرف انرژی ساخمان ارائه می شود.به طور کلی مصالح مناسب از دیدگاه میزان تبادل حرارت به صورت زیر توصیه می شود.

بلوک های لیکا در واقع نوعی قطعه پیش ساخته بتنی با عیار سیمان کم هستند وزن فضایی بلوک های بتنی دانه سبک اغلب کمتر از kg/m3 1100 است. مقاومت این بلوک ها حداقل kg/cm2 40 است و در صوت نیاز، با طرح اختلاط مناسب می توان به مقاومت هایی تاkg/cm2  100 نیز رسید. شواهد تجربی نشان می دهد که بلوک هایی با طول 50 تا 60 سانتیمتر و با وزن 10 تا 12kg  میتواند توسط نیروی انسانی حمل ونصب شود و در دیوار چینی بلوك در فضاهای کوچک و در محل های تقاطع دیوارها را محدود می کند.

متداول ترین نوع دیوارهایی که با بلوک های لیکا چیده می شوند تیغه ها و دیوارهای پیرامونی می باشند ودر صورتی که در نقش دیوار باربر و برشی به کار رود باید آرماتور های قائم و افقی در بدنه دیوار توزیع شود.

از آنجائیکه بلوکهای لیکا از نظر مواد متشکله دارای سیمان می باشند در صورت استفاده از ملات ماسه سیمان، پیوند مستحکمی در نتیجه نفوذ ذرات ملات به حفرههای بدنه بلوکهای لیکا بدست می آید.

این محصول جهت افزایش مقاومت حرارتی بلوک های لیکا تولید شده است . این بلوک با داشتن سه لایه بتن سبکدانه و دو لایه فیلم میانی هوا دارای ضریب انتقال حرارتی مناسبی جهت پوشش دادن الزامات مبحث نوزدهم مقررات ملی می باشد.از این بلوک جهت عایق بندی دیوار های پیرامونی حتی در مناطقی با شرایط آب و هوایی سخت و برای ساختمان هایی که در گروه صرفه جویی زیاد در باعث افزایش سرعت وسهولت اجرا می گردد. افزایش طول، امكان كار با مصرف انرژی قرار می گیرند، می توان استفاده نمود.داشتن لایه میانی علاوه بر افزایش مقاومت حرارتی باعث افزایش مقاومت صوتی در این بلوک می شود.

يك متر مكعب بلوك هبلكس حدود 650 كيلوگرم وزن دارد كه معادل پوشش 866 عدد آجر به وزن 1750 كيلو گرم ميباشد، به عبارت ديگر حجم يك بلوك هبلكس با ابعاد 20*25*60 معادل با 26 عدد آجر است در حاليكه وزن آن برابر 10 عدد آجر بوده و يك كارگر به راحتي مي تواند آن را حمل و نصب نمايد

بلوك هبلكس به خاطر ساختار سلولي خود كه شامل مقادير زيادي از حبابهاي ريز محبوس شده است،عايق حرارتي خوبي به شمار مي رود كه اين ويزگي سبب كاهش ميزان تقاضا باري انرژي در طي فصول گرم و سرد سال مي گردد.

صفحات سیمانی ترکیبی فشرده از سیمان پرتلند و مواد افزودنی خاص بوده، که پشت و رو و لبه های طولی آنها بوسیله شبکه ای از الیاف شیشه مسلح شده است.

ورقه های سیمانی الیاف دار از بهترین پوشش های ساخت و ساز خشک می باشد که با خواص مکانیکی و مشخصات فنی خاص از مقاومت بسیار بالا دوام ،پایداری هیدرولیکی و حرارتی تولید می گردد.

در این پژوهش به بررسی سه نوع جداره خارجی با مصالح مرسوم پرداخته شده است به صورتی که این مصالح به عنوان هسته اصلی جداره ها ، در نظر گرفته شده و با تغییر دادن سایر لایه بندی جداره ضریب هدایت حرارتی هر جزئیاتی محاسبه شده است . که جزییات لایه بندی و مقدار ضریب هدایت حرارتی هر جدار در جدول شماره 1 نشان داده شده است. علاوه بر این سه متریال، متریال دیگری نیز مورد بررسی قرار گرفته است که نحوه اجرا و دیتایل های متفاوتی نسبت به این سه متریل دارد بنابراین به صورت مجزا و با لایه بندی های مخصوص به خود در جدول شماره 2 نشان داده شده است.

جدول شماره 1: ضرایب هدایت حرارتی جداربا مصالح مرسوم

جدول شماره 2: ضرایب هدایت حرارتی جدارسیمنت برد

با مقایسه ضریب هدایت حرارتی که یکی از فاکتورهای اساسی در تعیین میزان تبادل حرارتی جداره می باشد به نظر می رسد با توجه به عوامل مختلفی از قبیل بار حرارتی ساختمان ، دوره بازگشت سرمایه و میزان سرمایه گذاری اولیه ،انتخاب مناسبترین جداره امکان پذیر خواهد بود.نمودارهای شماره 5 و 6 نشان دهنده میزان عملکرد حرارتی هر جداره می باشد  که بدون در نظر گرفتن لایه عایق جداره با هسته ترمو لیکا مقاومت حرارتی بهتری نسبت به سایر متریال های انتخابی دارد. با اضافه کردن لایه عایق حرارتی عملکرد های حرارتی متفاوتی ایجاد می شود که بسته به نیاز مورد استفاده قرار می گیرند و شکل 7 و 8 نشان دهنده میزان مصرف گرمایش و سرمایش با نرم افزار انرژی پلاس میباشد(Energy Plusیکبرنامه جديد براي شبيه‌سازي انرژي ساختمان مي‌باشد كه بر اساس  تركيبي از  برنامه‌هاي     BLAST وDOE مي‌باشد. اين برنامه آناليز را در زمانهاي كوتاهتر از يك ساعت انجام مي‌دهد و   بر اساس يك تعادل حرارتي از كل ناحيه شبيه‌سازي استوار است).

شکل 5 : مقایسه ضریب هدایت حرارتی جداره ها          شکل 6 : مقایسه انواع جزئیات اجرای تخته های سیمانی

                     مقایسه گرمایش و سرمایش با نرم افزار انرژی پلاس      

                               شکل7 : جدارها                                                        شکل 8 :  اجزای تخته سیمانی

1        نتيجه‌گيري

استفاده از مصالح نوین و انتخاب صحیح قرارگیری مصالح به عنوان یک ضرورت نه تنها موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد بلکه موجب ارتقا و تحول در ساختمان ها خواهد شدو باعث کاهش انرژی سرمایشی و گرمایشی در ساختمان می گردد.

با توجه به نتایج بدست آمده ترمولیکا با توجه به گرمایش و سرمایش بهینه ترین مصالح معرفی می گردد و در تخته های سیمانی با عایق پلی یورتان بهترین گزینه انتخاب گردید.

2        منابع

[1] حسین رجایی و همکاران ، طراحی نوین سیستم‏ اجرای دیوار با استفاده از پانل‏های پیش ساخته پلیمری با ماتریس گچ با توجه به نگهداشت انرژی

[2] الهه میر جلیلی و همکاران ، مواد مصالح و انرژی های نو در صنعت ساختمان

[3] موسسه استاندار و تحقیقات ایران. آئین کاربرد دیوار های تیغه ای. شماره 2302. چاپ سوم