نانو پوشش عایق حرارتی و رطوبتی

نانو پوشش های عایق حرارتی و رطوبتی در صنعت ساختمان

نانو تکنولوژی

فناوری نانو یا نانو تکنولوژی – طراحی و تولید در مقیاس مولکولی در بیانی کوتاه نانو تکنولوژی یک فرآیند تولید مولکولی است – فرصت های جدیدی را برای ایجاد ساختمان سبز ایجاد کرده است .

حتما بخوانید :

نانو تکنولوژی چیست ؟ 

کاربرد فناوری نانو در صنعت نساجی

فناوری نانو در صنعت لوازم خانگی

محصولاتی مانند رنگ های جمع آوری کننده انرژی خورشیدی ، نانوژل ،  پنل های شفاف با توان عایق بالا و پنجره های عایق گرما ، از جمله این موارد است . انقلاب فناوری نانو پیشرفت قابل توجهی در افزایش دوام ، عملکرد ، بازده انرژی و مراقبتهای زیست محیطی به بار آورده است که منجر به راه اندازی ساختمان هایی با پایداری بالا ، سبزتر و سازگار با محیط زیست شده است.

بر اساس گزارش سال ۲۰۰۹ Green Building Market و Impact Report ، بخش ساختمان سبز در طول سال ۲۰۰۹ ، رشد چشمگیری داشته است و این رشد همچنان ادامه دارد.  بسیاری از شهرها جهت احداث ساختمان سبز ملزومات لازم را فراهم نموده اند و پیشگامان صنعت ساخت و ساز باید راه های جدیدتری را برای احداث این نوع ساختمان ها بیابند.

نانو مواد دنیای کاملا جدید برای سازندگان ساختمان سبز به خصوص در حوزه عایق حرارتی ساختمان ارائه می دهد.به عنوان مثال، ما می توانیم به پیشرفت های موجود در نانو پوشش‌ها برای عایق کاری ، خود تمیز شوندگی ، حفاظت در برابر اشعه UV ، مقاومت در برابر خوردگی و خاصیت ضد آب آنها ، اشاره نماییم. بعضی از پوشش های موجود به عنوان “بهبود دهنده ها” در نظر گرفته می شوند، در نتیجه آنها آلاینده ها را از محیط اطراف ساختمان پاک می‌کنند. در حالی که موانعی برای پذیرش نانو تکنولوژی در صنعت ساختمان وجود دارد اما تعداد قابل توجهی از محصولات نانو در حال حاضر در بازار وجود دارد که از محصولات متعارف عملکرد بهتری دارند.

کاربرد نانو پوشش های عایق حرارتی و عایق رطوبتی :

  نانو پوشش ها ی عایق حرارتی نانوعایق هایی هستند که می توانند انقلابی عظیم در روش های عایق کاری حرارتی بوجود آورند. زیرا آنها در سطح مولکولی و ماکروسکوپی طراحی شده اند و هوا را در بین ذرات به دام می اندازند. نانو رنگ عایق و یا نانوپوشش ها بسیار کارآمدتر از مقره های معمولی مانند فایبر گلاس و پلی استایرن هستند و می توانند بدون آسیب زیست محیطی عمل کنند. از آنجایی که هوا در سطح مولکولی به دام می افتد، یک نانوعایق و نانو پوشش حتی با چند اینچ ضخامت میتواند تاثیر قابل توجهی داشته باشد.

عایق نانو حرارتی به فرم ژل ساخته شده توسط Cabot Corp، یک فرم از airgel است، جامدی سبک وزن که “دود منجمد”  نامیده می شود. ژل نانو عایق حرارتی ۵٪ جامد و ۹۵٪ هوا را تشکیل می دهد. محتوای هوا بالا بدان معنی است که یک پانل شفاف با ۳.۵ اینچ ضخامت می تواند ظرفیت عایق حرارتی بالایی داشته باشد.

نانو پوشش عایق حرارتی با کمترین تخریب و بدون داشتن کوچک ترین خطری برای حفاظت از چوب، فلز ، سنگ و عایق کاری پوشش های دیگر استفاده می شود.

 پوششهای حفاظتی در برابر اشعه فرابنفش توسط Ecology Coatings جایزه نقره ای نوآورانه برای نوآوری در رقابت جوایز نوآوری فناوری وال استریت ژورنال را به دست آورده است. زباله، کاغذ و دیگر محصولات قابل تجدید می تواند به محصولاتی تبدیل شود، که تمایل به انحلال در آب را دارند.

پوشش بسیار نازک از محصول نانو عایق رطوبتی می تواند برای آب بندی و ضدآب کردن محصولات بکار گرفته شود و می تواند به عنوان یک جایگزین برای پلاستیک استفاده گردد که به طبع آن برای محیط زیست نیز سودمند است.

پوشش های عایق نانو

هم چنین فناوری نانو در حوزه نانوپوشش ها به سلامت ما نیز اهمیت می‌دهد. سیستم مترو هنگ کنگ فضای داخلی واگن ها را با پوشش های تیتانیوم و دی اکسید نقره پوشش داده است که بیشترین تعداد باکتری های هوا و ویروس هایی را که با آنها در تماس هستند، را از بین می برد .

پوشش های عایق نانو که در معرض نیتروژن قرار می گیرند می توانند تقریبا به هر سطحی اعمال شوند، و آن را به یک ماشین خورنده تبدیل نماید. در آینده ای نزدیک، سطوح جاده، پل ها و تونل ها ممکن است قادر به مقابله با آلودگی هوا باشند. Skanska شرکت ساخت و ساز سوئدی در یک پروژه سوئدی-فنلاندی درگیر شده است تا سیمان و محصولات بتنی کاتالیزوری را با دی اکسید تیتانیوم خالص پوشش دهنده ارتقا دهد.

نانو عایق ها یکی از تجاری ترین محصولات در حوزه فناوری نانو و خصوصا عایق بندی ساختمان هستند. مشکلی که در مورد عایق بندی موجود وجود دارد این است که عایق بندی و آب بندی ساختمان با مواد سنگین مانند فایبرگلاس صورت گرفته است. توسط نانوعایق ها شما به معنای واقعی کلمه، عایق را رنگ کرده یا اسپری می کنید که نامرئی و غیر سمی است که منجر به آب بندی ساختمان با بازده بالا می شود.

رنگ نانو عایق 

رنگ نانو عایق بسیار نازک و تمیز است که به سختی میتوان متوجه حضور آن شد. با افزایش تقاضا برای ساختمان هایی با بازده انرژی بالا، رنگ های نانو عایق ارزان ترین راه برای کاهش انتشار کربن از ساختمان ها می باشند. آنها مصرف انرژی ساختمان را کاهش می دهند و شرایط مناسبی را برای محیط داخلی فراهم می کنند. مواد نانوعایق و یا نانوپوشش ها کارایی بیشتری نسبت به مواد معمولی مانند فایبر گلاس یا سلولز را دارند.

برای مثال، صنعت نانوتکنولوژی، بسیاری از قراردادهای عایق حرارتی نانو و رنگ نانو ساختمان را امضا کرده است. Nansulate ، عایق نانو کامپوزیتی اختراع شده  با هیدرو NM-اکسید ساخته شده از فناوری نانو و ثبت شده به عنوان یکی از عایق های با کیفیت بالا و با پایین ترین هدایت گرمای اندازه گیری شده می باشد. یک نانو پوشش مایع ، با لایه بسیار نازک خشک می شود و علاوه بر عایق حرارت موجب حفاظت در برابر خوردگی می شود و از ایجاد کپک جلوگیری می کند. نانو پوشش های عایق  همچنین خطوط لوله را عایق بندی می کنند – نانوپوشش آنها را در مقابل تغییرات آب و هوایی محافظت می کند و موجب صرفه جویی در انرژی می شود.

نمونه هایی از اجرای نانو عایق ها در سطح دنیا 

نانو عایق ها در پانل های سقف آلومینیومی در فرودگاه بین المللی جدید Suvarnabhumi در بانکوک، تایلند، یکی از بزرگترین فرودگاه های جهان مورد استفاده قرار می گیرد. نیاز اصلی: حفاظت دراز مدت پانل های آلومینیومی که در سقف پل هوایی در فرودگاه مورد استفاده قرار می گیرد. راه حل: Nansulate PT برای پوشاندن پانلهای ساندویچی آلومینیومی استفاده می شود و آنها را در برابر خوردگی طولانی مدت محافظت می کند و باعث عایق کردن پانل در برابر اتلاف انرژی می شود. مثالی دیگر از پوشش های عایق نانو در ساختمان که معرف مناسبی برای فناوری نانو می باشد در کاربردی دیگر، می توان به انعقاد قرارداد بین شرکت بزرگ نساجی ترکی به منظور پوشش دار کردن دستگاه های ریسندگی اشاره کرد. پس از پوشش دار کردن دستگاه ها، هزینه های خنک کردن به طور چشم گیری کاهش یافت.

  با سختگیرانه تر شدن استانداردهای انرژی ، میزان بهره وری از انرژی برای ساختمان ها تغییر یافته است .استفاده از مواد عایق بندی سنتی اغلب به این معنی است که لایه های فزاینده ای از عایق در دیوارها،کف و سقف استفاده شود. این عایق بندی فضای ارزشمندی در ساختمان ایجاد می کند .

مطالعات موردی :

 ۶۰،۰۰۰ فوت مربع، ساختار شیشه ای چهارجانبه که توسط یک حصار شفاف در ساختمان مجسمه سازی دانشگاه ییل محاصره شده است.

نیاز: نگهداری طولانی مدت براق بدون تاثیرگذاشتن به سطح بالایی از کارایی انرژی ساختمان.

راه حل: دیوار پرده ای با کارایی بالا که ترکیب شیشه و آئروژل که استودیوهای ۱۴ فوت  در ساختمان و گالری دانشگاه ییل را در سطوح بالا و مغازه ها و فضای آموزشی در طبقه اول را احاطه می کند. این دیوار پرده ای با بازده بالا باعث کاهش اتلاف انرژی و جذب حرارت در سال شد. هوای گرم درون حفره پرده پوشیده شده توسط عایق آئروژل حفظ می شود و یا در ماه های زمستان در فضای داخلی وارد میشود یا در طول ماه های گرم به خارج منتقل می شود.

فناوری نانو به عنوان پوشش یکی دیگر از بخش های متداول است. نانوپوشش ها می توانند به منظور ایجاد سطوح خود تمیز شونده و در سطوحی که فرآیند آلودگی زدایی صورت میگیرد استفاده شوند. آنها در واقع آلاینده های هوا را حذف کرده و آنها را به عناصر نسبتا خوش خیم تبدیل می کنند.

کارکرد نانو پوشش های عایق در ساختمان

نانوپوشش هایی که آلودگی زدا هستند، سمومهایی را که در تماس با سطوح قرار دارند، از بین می برند. هنگامی که بر روی یک جاده، پل یا ساختمان رنگ آمیزی می شوند، نه تنها از سطح محافظت می کند و نیاز به تمیز کردن را کاهش می دهد؛ بلکه آنها برخی از آلودگی هایی را که اتومبیل ها ایجاد می کنند حذف می نمایند نانوعایق ها نامرئی و غیر سمی هستند. پنجره های خود تمیزشونده یکی از اولین کاربرد های فناوری نانو در معماری می باشند. پوشش باعث می شود آب از سطح به راحتی جدا شود، که موجب به حداقل رساندن ایجاد لکه بر روی سطوح می شود. آنها همچنین دارای پتانسیل بالقوه برای تمیز کردن هوای داخل را  دارند.

نانوپوشش ها در حال حاضر در بسیاری از ساختمانها در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرند. نانو تکنیک ها در بتن خود تمیزشونده و سنگ، شیشه و سرامیک، منسوجات، چوب، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و پلاستیک مورد استفاده قرار گرفته اند. نانوپوشش ها باعث می شوند ساختمان خصوصا پنجره ها به مدت طولانی مدت تمیز بماند، ، و نیاز به تمیز کننده های شیمیایی سمی که مواد VOCs فرآورده های فرار را آزاد می کنند، کاهش می دهد.

کوهلر و سایر تولیدکنندگان تجهیزات لوله کشی شروع به رنگ آمیزی با پوشش های ضد میکروبی بر روی سینک و توالت می کنند، که به معنی مراقبت کمتر و هزینه های پایین تر نگه داری است. در آینده این تکنولوژی می تواند لوله ها را صاف و لغزنده کند و گرفتگی لوله ها به حداقل برسد و آب بیشتری در لوله های کوچکتر جابجا شود.