האם פוליקרבונט טוב יותר מלוחות מתכת מבחינת בידוד?

יסודות הבידוד התרמי: ההבדלים בין פוליקרבונט ולוחות מתכת

מוליכות תרמית ופיזיקת חומרים

היכולת של חומרים להעביר חום תלויה במקדם הולכת החום שלהם. קחו למשל מתכות - פלדת מוליכה חום בכ-50 וואט למטר קלווין, בעוד אלומיניום עושה זאת בהרבה יותר מהירות, כ-237 וואט למטר קלווין, בגלל האלקטרונים החופשיים שזזים לכל עבר. בגלל זה מתכות בכלל לא מהווים מבודדים טובים. מצד שני, פוליקרבונט מוצק מאפשר רק כ-0.22 וואט למטר קלווין של העברת חום, הודות למבנה המולקולרי שבו השרשרות דחוסות מאוד, מה שמונע מעבר קל של אנרגיה. ההבדל הבסיסי הזה ברמה האטומית הוא מה שהופך פוליקרבונט למבודד מצוין, גם ללא כל שכבת מיעוט או שכבות נוספות. בינתיים, אם מישהו רוצה להשתמש בפחים מפלדת פשוטה כמבודד, יהיה עליו לבצע שינויים משמעותיים כדי לעצור את כל החום מהבריחה.

פוליקרבונט רב קיר: היעילות של פערים של אוויר לשיפור ערך ה-R

פנלים מפוליקרבונט עם קירות מרובים פועלים היטב כבידוד מכיוון שיש להם מרחבי אויר חתוכים בין השכבות. אויר אינו מוליך חום בצורה טובה בכלל (בערך 0.026 וואט/מ"ק אם נכנסים לפרטים טכניים), ולכן הפockets הקטנים האלה נעשים די טובים בבלימת העברת חום. מה זה אומר? ערכים-R גבוהים יותר, שפשוט מספרים לנו עד כמה משהו מתנגד לשיפוע חום. גרסאות של קיר משולש יכולות להגיע בערך ל-R-3.5 לאינץ' אחד, מה שנחשב טוב בהשוואה לרבים מחומרי הבנייה הרגילים כשמדובר בשימור טמפרטורות יציבות. אדריכלים אוהבים את הפנלים האלה לגגות ולפניות בניינים מאחר שהם מספקים בידוד סביר מבלי להוסיף הרבה משקל לבניינים. האופי הקל משקל בצירוף הביצועים התרמיים הופך אותם לבחירה פופולרית בבניינים מסחריים שמבקשים לצמצם עלויות אנרגיה תוך שמירה על רמת נוחות בתוך הבניין.

פנלים מפליז: מגיליונות מוליכים לפנלים מבודדים מפליז (IMPs)

גופנים מפלטות מתכת אינן מבודדות כמעט בכלל ומאפשרות escaped חום דרכן בקלות יחסית. כאן נכנסת לתמונה הפאנלים המבודדים של מתכת. פאנלים אלו כוללים שכבת שזירה עבה, שמיוצרת לרוב מחומרים כמו פוליאורית'ן או פוליאיזוסיאנורית', הכלואה בין שתי שכבות של מתכת. מה שגורם לפאנלים הללו לפעול כל כך טוב הוא האופן שבו התאים של השזירה דחוסים זה לזה, מה שמונע מהחום לנוע יותר מדי בתוך הפנל. רובם יכולים לספק ערכים של עמידות חום של כ-R-8 לכל אינץ' עובי. בהחלט, IMPs עמידים מאוד מול כוחות, לא דלקים בקלות, ושומרים מים בחוץ די טוב. אך יש דופי – הם לגמרי עבים, לא שופעים בכלל, ותלויים לחלוטין בשכבת השזירה שבאמצע לצורך תכונות הבידוד שלהם. להשוואה, ניתן להשוות לפאנלים של פוליקרבוןט שקופה, שמאפשרים אפקטית מעבר של אור, בעוד עדיין מספקים בידוד סביר. עם IMPs, אם מישהו רוצה יתרונות דומים לאלו של הפאנלים הבהירים, ייתכן שיהיה צורך בתמיכה מבניים נוספים או פאנלים עבים יותר לגמרי כדי להשיג הן הבידוד והן היתרונות של האור.

ביצוע בתנאי אקלים: פוליקרבוןט לעומת מתכת בתנאים אמיתיים

קיץ: רכישת חום מהשמש, יציבות frente ל-UV ובקרת טמפרטורת שטח עם פוליקרבוןט

פוליקרבונט בולט במיוחד באקלימים החמים ביותר מכיוון שהוא משלב תכונות תרמיות טובות עם העברה מעולה של אור. העיצוב מרובה הקירות מקטין את קליטת החום השמשי בכ-30% בהשוואה למתכת רגילה ללא בידוד. בנוסף, חיפויי UV המוסבים ייחודית עוצרים יותר מ-99% מהקרניים העל-סגולות המזיקות, מה שפירושו שהחומר לא יתחלף לצהוב או יהפוך לקруע עם הזמן. טמפרטורות הפנים הן יתרון גדול נוסף. כשנמצאים בשמש ישירה, פנים של מתכת פשוטה יכולות להתחמם מאוד, ולפעמים להגיע ליותר מ-150 מעלות פרנהייט (בערך 66 מעלות צלזיוס). אך פוליקרבונט נשאר קירור יותר, ובהצלחה שומר על פחות מ-120 מעלות פרנהייט (בערך 49 מעלות צלזיוס). זה מהווה הבדל אמיתי בבניינים שצריכים פחות דרכי קירור ובאנשים הנמצאים בנוח יותר בפנים. אנו רואים את היתרונות האלה בצורה הברורה ביותר במקומות כמו פתחי גג שבהם חומרים מסורתיים פשוט ינתכו תחת השמש, כיסויים מעל שבילים, ואפילו בגגות של חממות שבהן שמירה על טמפרטורות מתאימות היא כל כך חשובה לצמיחת הצמחים.

חורף: סיכון להיווצרות של רתיחות, גשר תרמי וכفاءה בשימירת חום

Cu'v יוצר בעיות אמיתיות בפאנלים מטליים בגלל הולכת חום מצוינת, מה שיוצר גשרים תרמיים מטרידים בדיוק בנקודות חיבור של הסורגים, לאורך המפרידים ובנקודות חיבור של מסגרות. מה קורה אחר כך? נקודות קור אלה מביאות את הטמפרטורה של המשטחים הפנימיים למטה מתחת לנקודה הנקראת נקודת הטל, כלומר נוצר רתיחות ושימורים של לחות. לעומת זאת, פוליקרבון מתנהג אחרת. עם קצב מוליכות נמוך בהרבה, כ-0.22 וואט/מ"מ, יחד עם תאים מבודדים של אוויר, הוא שומר על טמפרטורת פנים יציבה גם כאשר הטמפרטורות בחוץ ירדו ל-40 מינוס מעלות פרנהייט או צלזיוס. בנוסף, יש שכבת ציפוי הידרופובית שמעל שגורמת לשלד לא להיצמד, כך שמבנים פועלים באופן מהימן במהלך החודשיים של החורף, מבלי צורך במחסומים נוספים נגד אדים או פרטים בינוי מורכדים כדי לתקן מה שחומרים בסיסיים לא יכולים להתמודד לבד.

יְכוֹלֶת שִׂכְלָה וְשִׁלּוּב בְּמַעֲטֵף הַבִּנְיָן

טַבְלֵי אוֹר יוֹמִי וְאוֹזֶן הָאוֹרְגָּנִי שֶׁל פּוֹלִי-קַרְבוֹנָט שֶׁמַּעֲבִיר אוֹר

פאנלים מפוליקרבונט מציעים משהו מיוחד לבניינים הדורשים תאורה טובה וعزل תקין. שני הדברים הללו בדרך כלל אינם מתאימים זה לזה במבנה, אך פוליקרבונט שקופה מצליחה לשלב ביניהם. החומר מעביר כ-80 עד 90 אחוז מהאור הנראה, מה שאומר שחללים פנימיים מקבלים תאורה טבעית רבה במהלך היום. מחקרים מראים שזאת יכולה לצמצם את צריכה החשמל להארה בכמעט שליש, בהשוואה לגגות מתכת מסורתיים שמונעים לחלוטין את חדירת האור. המאפיין המיוחד הוא שהחומר מפיץ את האור במקום ליצור כתמים חריפים או זיהום אור חזק, ובמקביל מונע חדירת חום מוגזמת מהשמש. בחודשים הקרים, הפockets האוויר בין השכבות פועלים כמו מבודדים קטנים, ועוזרים לשמור על חימום הבניין מבלי להגביר יתר על המידה את השימוש במקרר. כאשר משלבים פאנלים אלו עם מערכות בקרה אקלימיות חכמות, הם יוצרים מצב של עודף אנרגיה. לפי מחקר של משרד האנרגיה של ארצות הברית, בניינים המשתמשים בטכניקות תאורה יום אפקטיביות וחומרים בעלי העברה גבוהה של אור ועמידה תרמית טובה יכולים לצמצם את הצריכה הכוללת של אנרגיה ב-20 עד 30 אחוז.

שאלות נפוצות

מהו מוליכות החום של לוחות מתכת?

לוחות מתכת, כגון אלומיניום ופלדה, בעלי מוליכות חום גבוהה, כלומר הם מעבירים חום היטב. פלדה מעבירה חום בערך 50 וואט למטר קלווין, בעוד שאלומיניום עושה זאת מהר יותר, כ-237 וואט למטר קלווין.

מהם היתרונות של לוחות פוליקרבונט רב-קירות?

ללוחות פוליקרבונט רב-קירות יש מרחבי אויר חתוכים שמספקים בידוד טוב וערכי R גבוהים. הם קלי משקל ומספקים בידוד סביר מבלי להוסיף משקל מופרז, מה שעושה אותם פופולריים בבניינים מסחריים.

איך פועלים לוחות מתכת מבוזלים (IMPs)?

IMPs מורכבים משכבת קצף מוצקה הכלואה בין שני גילי מתכת, ומציעים תכונות בידוד טובות. הם מספקים ערכי בידוד של כ-R-8 לאינץ' עובי, ויעילים נגד כוחות, אש ונפילת מים.

איך מתנהגים לוחות פוליקרבונט באקלימים חמים?

פנלים מפוליקarbonate מקטינים את קליטת חום השמש בכ-30% בהשוואה לפנלים מתכתיים רגילים, ומכוסים בקיטונים יציבים בפני קרינת UV המונעים דידgradation של החומר. הם נשארים קרים יותר מפניות מתכת, ובכך תורמים לצמצום צרכי מיזוג האוויר.