انگلیسی 
کاربرد پلی یورتان در ساختمان بسیار گسترده است. پلی یورتان از مواد پرکاربرد و چندمنظوره است که در صنعت ساختمان‌سازی نقش بسیار مهمی دارد. این ماده از پوشش‌ها و کف‌پوش‌ها گرفته تا عایق‌سازی حرارتی و ساخت سازه‌های کامپوزیتی کاربرد دارد. فوم سلول بسته پلی یورتان به عنوان یکی از بهترین عایق‌های حرارتی شناخته می‌شود. این فوم با هدایت حرارتی بسیار پایین خود، تنها با چند سانتی‌متر ضخامت می‌تواند تلفات انرژی در ساختمان را به‌طور چشمگیری کاهش دهد.
پلی یورتان (PU) یک پلیمر چندکاره است که بسته به فرمولاسیون می‌تواند به صورت سخت، نرم، متخلخل یا فشرده تولید شود. این ماده چسبندگی بسیار عالی به سطوح مختلف مانند چوب، بتن و فلز دارد و امکان اجرای یکپارچه و مستقیم در محل نصب را فراهم می‌کند. بدین ترتیب نه تنها مصرف فضا کاهش می‌یابد، بلکه کارایی انرژی ساختمان نیز به میزان قابل توجهی افزایش پیدا می‌کند.
پلی یورتان در ساختمان
کاربرد پلی یورتان در ساختمان عمدتاً به صورت فوم اسپری، پانل، درزگیر و پوشش‌های مایع به کار می‌برند.
فوم پلی یورتان پاششی
در فوم پاششی، مواد با هم مخلوط و روی دیوار یا سقف پاشیده می‌شوند و به‌سرعت منبسط می‌گردند. این فوم می‌تواند سلول‌های بسته یا بازداشته باشد. فوم سلول بسته دانسیته بیشتری دارد و مقاومت حرارتی بالاتری ارائه می‌دهد، ضمن این‌که نفوذپذیری آب و هوا به میزان چشمگیری کاهش می‌یابد. در مقابل، فوم سلول باز سبک‌تر و ارزان‌تر است ولی مقادیر بیشتری آب و بخار را جذب کرده و برای کف یا زیرزمین مناسب نیست.
ساندویچ پانل پلی یورتان
در پانل‌های صلب پلی یورتان (مانند ساندویچ پانل‌ها)، هسته‌ی پلی یورتان میان دو لایه چوبی یا فلزی قرار گرفته و استحکام بالا و عایق حرارتی قوی ایجاد می‌کند. همچنین درزگیرهای پلی‌یورتان که به صورت خمیری یا ماستیک هستند، برای مسدود کردن شکاف‌ها و درزها استفاده می‌شوند، این درزگیرها پس از خشک شدن الاستیک می‌مانند و انبساط و انقباض سازه را تحمل می‌کنند.
درزگیر پلی یورتان
درزگیر پلی یورتان معمولاً در اطراف پنجره‌ها و درها استفاده می‌شود و به چوب، بتن، آجر و فلز می‌چسبد و در برابر رطوبت، پرتو فرابنفش و تغییرات دما مقاوم است. پوشش‌های مایع پلیمری که با قلم یا غلطک اجرا می‌شوند، پس از خشک شدن لایه‌ای یکپارچه، انعطاف‌پذیر و ضدآب روی سطح ایجاد می‌کنند.
عایق حرارتی پلی یورتان
پلی یورتان در ساختمان به‌علت هدایت حرارتی بسیار پایین، یکی از مؤثرترین عایق‌های حرارتی شناخته می‌شود. فوم سخت پلی‌یورتان ضریب انتقال حرارت بسیار کمی دارد و در عمل R-value بالایی نسبت به ضخامتش ارائه می‌کند. به عبارت دیگر، مقدار انرژی حرارتی که از لایه‌ای یک اینچی از فوم پلی یورتان عبور می‌کند به‌مراتب کمتر از سایر عایق‌های رایج است. بنابراین با ضخامت کمتری می‌توان به همان میزان عایق‌بندی مورد نظر رسید. این ویژگی منجر می‌شود تا در نوسازی و جداسازی حرارتی ساختمان، ضخامت لایه عایق کاهش یافته و فضای داخلی در دسترس بیشتر شود.
پلی یورتان ضریب جذب حرارتی کمی دارد و جداره‌های ساختمان مجهز به آن می‌توانند تا بیش از ۵۰٪ در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنند. علاوه بر این، فوم پلی یورتان پس از پاشش کاملاً محیط را پر کرده و درزهای هوا را مسدود می‌کند، که این عایق هوابندی (air-sealing) اضافه مزیت دیگری است، به‌طوریکه هزینه‌های جانبی مربوط به بتونه‌کشی و اجرای غشاء بخار به نحو چشمگیری کاهش می‌یابد.
عایق حرارتی پلی یورتان
عایق صوتی پلی یورتان در ساختمان
عایق صوتی پلی یورتان در ساختمان شامل فوم حفره‌باز است. فوم‌های حفره‌باز پلی‌یورتان ضریب جذب صوت خوبی داشته و ارتعاشات هوا را کاهش می‌دهند. برای مثال سیستم‌های اسپری فوم ویژه صدا با چگالی پایین و ساختار سلول باز، در سازه‌های داخلی نصب می‌شوند و جذب صوت محیط را بهبود می‌دهند. این فوم‌ها به خصوص در جداسازی بین واحدها و کاهش صدای ضربه‌ای در کف‌ها (مثل کف‌پوش‌های جمع‌شونده) مؤثر هستند.
در کاربرد پلی یورتان در ساختمان که فقط هدف، جلوگیری از انتقال صدا بین اتاق‌ها است، معمولاً عایق‌های سنگی یا الیافی مثل پشم سنگ و پشم شیشه عملکرد بهتری دارند، چون چگالی و تخلخل بیشتری دارند و می‌توانند صدا را بهتر جذب کنند. در مقابل، فوم پلی یورتان در ساختمان با پر کردن کامل درزها و جلوگیری از عبور صدا از طریق هوا، یک عایق صوتی قابل قبول محسوب می‌شود، اما در جذب صداهای بم و فرکانس‌های پایین نسبت به پشم معدنی ضعیف‌تر عمل می‌کند.
عایق صوتی پلی یورتان در ساختمان
عایق رطوبتی پلی یورتان و نفوذپذیری آب
عایق رطوبتی پلی یورتان در حالت سلول بسته، ذاتاً جلوی نفوذ آب را می‌گیرد. ساختار سلول‌های بسته پلی‌یورتان مانع از عبور آب می‌شود، در نتیجه لایهٔ یکپارچه‌ای بدون درز روی سطح ایجاد می‌شود که مانع هدایت رطوبت به داخل بنا می‌شود. در نتیجه فوم سلول بسته ضمن عمل به عنوان عایق حرارتی، خود یک لایهٔ آب‌بند نیز می‌سازد. ضریب مقاومت بخار بالا در این فوم‌ها از انتقال رطوبت جلوگیری کرده و حتی تحت فشار هیدرواستاتیک (مثل زیرزمین) تا حدی عمل پوشش نهایی را انجام می‌دهد.
پوشش‌های مایع پلی‌یورتانی
پوشش‌های مایع پلی‌یورتانی (Liquid Membrane) مخصوص بام و سرویس‌های بهداشتی هم با خشک شدن لایه‌ای انعطاف‌پذیر و نفوذناپذیر ایجاد می‌کنند. این پوشش‌ها به اشعه UV و سایش مقاوم بوده و به‌دلیل کشسانی بالا ترک‌خوردگی و نفوذ آب را بسیار کاهش می‌دهند. در عین حال باید توجه داشت فوم سلول باز پلی‌یورتان آب را جذب کرده و نباید در محل‌های زیرسطحی مرطوب استفاده شود. پس از نصب فوم، معمولاً برای رعایت ایمنی ساختمان یک پوشش مقاوم در برابر آتش (مثل گچ‌سیمانی) روی آن اجرا می‌شود، همچنین در برخی مقررات فوم اسپری را به‌تنهایی بخارگیر نمی‌دانند و ممکن است نیاز به لایه بخاربند اضافی باشد.
ساندویچ پانل پلی یورتان و کاربرد آن در اجزای سازه
ساندویچ پانل پلی یورتان در ساختمان نه تنها عایق خوبی است بلکه مقاومت مکانیکی قابل توجهی دارد. مقادیر مدول و استحکام فشاری این فوم‌ها نسبت به چگالی آنها بالا است، به‌طوری که پس از رسیدن به استحکام نهایی، تغییرات ابعاد در اثر بارگذاری ناچیز است. به همین دلیل پلی‌یورتان در تولید پانل‌های ساندویچی و دیوارهای پیش‌ساخته کاربرد گسترده‌ای دارد، این پانل‌ها ضمن داشتن عایق حرارتی و وزن سبک، ضریب استحکام به وزن بالایی دارند.
علاوه بر این، پلی‌یورتان به عنوان چسب یا رزین در مصالح ترکیبی مانند بتن پلیمری یا ملات‌های ترمیمی استفاده می‌شود. چسب‌های پلی‌یورتان مقاومت چسبندگی و دوام بالایی دارند و می‌توانند سطوح چوب، بتن و فلز را به شکلی دائمی به هم اتصال دهند. به‌طور مثال در بازسازی سازه‌های بتنی و چوبی، چسب‌های پلی یورتان با پر کردن خلل و فرج بتن، استحکام باربری را افزایش می‌دهند.
در سازه‌های مرکب پیشرفته نیز هسته فوم پلی یورتان بین ورق‌های فایبرگلاس یا فولاد باعث می‌شود تاب‌پذیری و تحمل بار خمشی سازه افزایش یابد. در کاربردهای کف نیز پرکننده‌های پلی‌یورتانی با افزودن مقاومت ضربه و خمش، عمر سرویس کف را طولانی می‌کنند.
کاربرد پلی یورتان در کف‌سازی، دیوارها، سقف و پنجره‌ها
پلی‌یورتان در کف‌سازی ساختمان
پوشش‌ها و ملات‌های پوششی پلی‌یورتان در کف‌سازی ساختمان (به‌ویژه در کاربری‌های صنعتی و بهداشتی) بسیار پر طرفدارند. پوشش کف پلی یورتان ، پس از پاشش یا ریختن و خشک شدن، لایه‌ای مقاوم به سایش، ضدچربی و آب‌گریز ایجاد می‌کند، به‌طوری که این پوشش‌ها در کف آشپزخانه‌ها، بیمارستان‌ها و پارکینگ‌ها استفاده می‌شوند. خواص انعطاف‌پذیری و مقاوم در برابر حرارت و شیمیایی این کف‌پوش‌ها از ترک‌خوردگی در اثر تغییرات دما جلوگیری می‌کند. همچنین با توجه به عدم درز در این پوشش‌ها، به راحتی تمیز شده و عمر طولانی دارند.
عایق‌بندی دیوارها
پلی‌یورتان در عایق‌بندی دیوارهای داخلی و خارجی به کار می‌رود. پانل‌ها و تخته‌های صلب پلی یورتان در پوشش خارجی ساختمان (مانند دال‌سینک یا سینک یکپارچه، ساندویچ‌پانل‌ها و دیوار پوش‌ها) به‌صورت یکپارچه نصب می‌شوند. فوم اسپری داخل دیوارهای توخالی نیز ضمن عایق حرارتی، نویز داخل را کاهش می‌دهد و در جلوگیری از نفوذ هوای سرد و گرم موثر است. ترکیب فوم پلی یورتان با لایه‌ی روکش گچی یا سیمانی، دیوارهایی سبک و قوی با سرعت نصب بالا ایجاد می‌کند.
سقف پلی یورتان
بام‌های مسطح و شیبدار می‌توانند با فوم پلی‌یورتان عایق‌کاری شوند. اغلب فوم PU به‌صورت پاششی روی سطح سقف پخش و سپس با پوشش محافظ (مثل ملات سیمانی یا غشاء PVC) روکش می‌شود. این روش بدون درز بودن لایه عایق را تضمین کرده و از نفوذ آب باران جلوگیری می‌کند. همچنین پوشش‌های مایع پلی‌یورتان مستقیماً روی بام اجرا می‌شود تا پس از خشک شدن عایقی یکپارچه در برابر آب ایجاد نماید. در برخی سقف‌های کامپوزیتی (مثل دال‌های عرشه فولادی)، هسته صلب پلی یورتان باعث افزایش مقاومت خمشی سقف می‌شود.
چسب درزگیر پلی یورتان پنجره‌ها
درزهای اطراف چهارچوب پنجره از محل‌های مهم اتلاف انرژی و نفوذ رطوبت‌اند. فوم پلی یورتان پاششی به‌عنوان پرکننده درزهای بین چهارچوب و دیوار کاربرد دارد و ضمن چسبندگی به چوب یا PVC پنجره، هوابندی مناسبی ایجاد می‌کند. همچنین چارچوب‌های پنجره‌های عایق (نماهای پیش‌ساخته) ممکن است با نوارهای پلی یورتان درزگیری شوند که از ورود آب و صوت جلوگیری می‌کند. در کلوزینگ یا پوشاندن فضاهای ساختمان، پلی یورتان از گزینه‌های اصلی عایق‌بندی درزهای شیشه‌های چندجداره و پشت شیشه‌ها نیز استفاده می‌شود.
چسب درزگیر پلی یورتان
مزایا و معایب پلی یورتان در ساختمان
مزایا کاربرد پلی یورتان در ساختمان
پلی‌یورتان سرعت نصب بالایی دارد و پس از اجرا به‌سرعت منبسط و سخت می‌شود، بنابراین استفاده از آن در پروژه‌های نوسازی و پیش‌ساخت مؤثر است. فوم سلول بسته پلی‌یورتان کاهش ضخامت لایه عایق و اشغال فضای کمتر را امکان‌پذیر می‌کند. از سوی دیگر پلی‌یورتان علاوه بر عایق حرارتی، در برابر رطوبت، کپک و فرسودگی نیز مقاوم است، مقاومت مکانیکی خوب آن کاربری در کف‌های باربر و سازه‌های ساندویچی را ممکن می‌سازد. بی‌وزنی، طول عمر بالا (>۵۰ سال)، مقاومت شیمیایی و چسبندگی عالی از دیگر مزایای آن هستند. در مقایسه با سایر پلیمرها، قابلیت تنظیم ساختار سلولی و ترکیبات شیمیایی به تولید پلی‌یورتان‌هایی با خواص ویژه می‌انجامد.
معایب کاربرد پلی یورتان در ساختمان
معایب پلی‌یورتان در صنعت ساختمان هزینه نسبتاً بالای آن است. قیمت فوم پلی‌یورتان معمولاً بیشتر از پشم شیشه است و نصب آن نیز نیاز به تجهیزات ویژه و متخصص آموزش‌دیده دارد. اگر کاربرد به‌درستی انجام نشود، ضعف‌هایی نظیر جمع‌شدگی یا ایجاد حفره ممکن است رخ دهد. علاوه بر این، فوم پلی‌یورتان قابل احتراق است و باید قبل از تحویل ساختمان با یک لایه مقاوم در برابر آتش (مثل گچ) پوشانده شود. در زمان اجرا، انتشار گازهای ایزوسیانات می‌تواند مشکلات تنفسی ایجاد کند، پس معمولاً محیط را باید برای چند ساعت یا روز از حضور افراد خالی کرد تا کاملاً عمل آوری شود. فوم سلول باز نیز در حضور رطوبت می‌تواند منجر به مشکلات نم‌زدگی و رشد قارچ گردد.
مقایسه کاربرد پلی یورتان در ساختمان با سایر مصالح
جدول زیر مقایسه‌ای مختصر از ویژگی‌های فوم پلی‌یورتان و سایر عایق‌های رایج (پلی‌استایرن منبسط/اکسترود شده، پشم سنگ، پشم شیشه و بتن سبک) را نشان می‌دهد:
| نوع مصالح | R-value (هر 2.54 cm) | مقاومت در برابر آب | اشتعال‌پذیری | جذب صوت (تقریبی) | هزینه نسبی |
|---|---|---|---|---|---|
| فوم PU سلول بسته | ≈6.0 (R-6) | بسیار بالا (سلول بسته) | قابل اشتعال (نیاز به پوشش) | متوسط (ضد نفوذ صوتی) | بالا |
| فوم PU سلول باز | ≈3.6 (R-3.6) | پایین (جذب آب، مناسب فضاهای خشک) | قابل اشتعال (نیاز به پوشش) | بالا (جذب صوت عالی) | متوسط |
| پلی‌استایرن EPS | 3.6–4.2 | متوسط (تا حدی جذب آب) | قابل اشتعال | پایین | کم |
| پلی‌استایرن XPS | ≈5.0 | بالا (بسیار کم جذب آب) | قابل اشتعال | پایین | متوسط |
| پشم سنگ | ≈4.0 (حدود R-4) | بالا (جذب رطوبت) | غیرقابل اشتعال | بالا (جذب صوت عالی) | متوسط |
| پشم شیشه | ≈2.5 (حدود R-2.5) | بالا (جذب رطوبت) | غیرقابل اشتعال | بالا (جذب صوت خوب) | کم |
| بتن سبک عایق | ≈0.5–1.5 (R پایین) | متوسط (مقاومت متوسط) | غیرقابل اشتعال | متوسط (جرم بالا) | بالا |
این مقایسه نشان می‌دهد پلی‌یورتان سلول بسته بر حسب مقاومت حرارتی (R-value) عملکرد حرارتی بالایی دارد، ولی هزینه و دشواری نصب آن از مواد معمولی بیشتر است. در مقابل، پشم سنگ و پشم شیشه علی‌رغم مقاومت حرارتی کمتر، به دلیل تخلخل بالا عایق صوتی و غیرقابل اشتعالی خوبی هستند. پلی‌استایرن XPS نیز مقاومت خوبی در برابر آب دارد ولی قابل احتراق است و در مقابل پرتو فرابنفش ناپایدار است. بتن سبک (مثلاً کلینکر دار) بسیار مقاوم و غیربارشکن است، اما ضریب حرارتی پایین و هزینه بالایی دارد.
به‌طور کلی، انتخاب پلی‌یورتان در ساختمان به نیازهای پروژه بستگی دارد. اگر هدف اصلی کاهش ضخامت و بالابردن کارایی انرژی باشد، فوم پلی یورتان اغلب برتری دارد. اما برای پروژه‌های کم‌هزینه یا نیاز به مقاومت بالا در برابر آتش و رطوبت، ممکن است از جایگزین‌هایی نظیر پشم معدنی یا پلی‌استایرن استفاده شود. در هر صورت، مصالح باید با توجه به عملکرد حرارتی، صوتی، رطوبتی، دوام و هزینه مقایسه شده و متناسب با استانداردهای ساخت انتخاب شوند.
منابع
