تاریخچه عایق های حرارتی – انواع آن ها
در طول تاریخ مواد طبیعی همواره به عنوان پوشش های گرمایی برای محافظت انسان ها در برابر سرما مورد استفاده قرار می گرفتند، موادی مانند پوست حیوانات، پر پرندگان، پشم، کتان، کاه و حتی موی انسان.
انسان های اولیه از این مواد برای گرم نگه داشتن خودشان استفاده می کردند و از سنگ و چوب و دیگر مصالح، پناهگاهایی برای محافظت از خود در برابر گرما و سرما می ساختند. در طول قرن ها موادی که برای ساخت ساختمان ها استفاده می شد از مصالح موجود در همان اقلیم آب و هوایی بودند و ساختمان ها به نحوی طراحی می شدند که بهترین سازگاری را با محیط اطراف داشته باشند. برای مثال مصریان باستان از خاک به عنوان عایق حرارتی ساختمان ها استفاده می کردند و در روزهای گرم تابستان در اتاق های زیر زمینی و سرداب ها اقامت می کردند.
مورخان عقیده دارند که رومیان و یونانیان برای اولین بار آزبست (پنبه نسوز) را کشف کردن و بخاطر مقاومتش در برابر آتش و گرما از آن استفاده های بیشماری کردند. رومیان از چوب پنبه نیز به عنوان عایق حرارتی در کفشاهایشان برای گرم کردن پاها استفاده کردند.
یکی از تاریخ دانان رومی قرن اول، چوب پنبه را به عنوان یک عایق حرارتی نام برده است که در عایق کاری سقف ها کاربرد داشته است.
ساکنان اولیه اسپانیا با استفاده از پوست درخت بلوط خانه های سنگی خودشان را عایق کاری می کردند و بومیان آفریقای شمالی نیز از ترکیب چوب پنبه با خاک رس برای عایق کاری دیوار کلبه هایشان استفاده می کردند.
ایرانیان نیز از زمان های قدیم از کاه و خاک رس برای ساخت خانه های خود استفاده می کردند و دیوارها و سقف های با ضخامت بالا می ساختند تا خانه هایشان در تابستان خنک و در زمستان گرم باشد.
ساکنان آب های جنوبی آمریکا، کلبه هایشان را بوسیله جلبک های دریایی خشک شده می ساختند، فیبرهای توخالی این جلبک ها به عنوان عایق حرارتی عمل می کردند.
بومیان ساکن جزایر هاوایی برای اولین بار از فیبرهای معدنی برای عایق کاری کلبه هایشان استفاده کردند. این فیبرها از پسماندهای آتشفشانی به وجود می آمدند. گازهای فرار موجود در گدازه های آتش فشانی باعث به وجود آمده این فیبرها می شد.
عایق های حرارتی در ابتدای انقلاب صنعتی و در اواخر قرن نوزدهم با اهداف تجاری شکل گرفتند و تولید شدند. برای مثال عایق های حرارتی پتویی در سال 1891 توسط ساموئل کیت معرفی شدند، این نوع عایق پتویی از یک نوع پوشش حصیری که از نوعی گیاه دریایی درست می شد تشکیل شده که دو طرف آن با کاغذ کرافت پوشیده می شد.
عایق های پشم معدنی برای اولین بار در انگلیس و آمریکا برای عایق کاری لوله ها تولید شدند و پشم سنگ در سال 1897 توسط یک مهندس شیمی به نام هال تولید شد و در سال 1901 بصورت تجاری تولید گردید.
پشم شیشه در ابتدا توسط مصریان باستان کشف شد که از آن برای تزئین کشتی استفاده می کردند. روش صنعتی تولید پشم شیشه در سال 1931 گسترش یافت که در این روش مواد مذاب شیشه با سرعت بالا توسط هوا از طریق سوراخ های ریزی دمیده می شند و فیبرهای بسیار نازک و دراز پشم شیشه تولید می شد.
نوعی دیگر از عایق که پشم بالسا بود که از خاک های اره پیچیده شده در کاغذ تولید می شود و اغلب خرده های چوب بودند که با آهک و یا مواد شیمیایی دیگر مخلوط می شدند. از این نوع عایق در خانه های شمال شرقی آمریکا استفاده می شد.
عایق های منعکس کننده نور که داری سطوح شفاف هستند در سال 1804 ثبت شدند و آلومینیوم اولین نوع این عایق ها بوده است.
عایق های تخته ای در سال 1910 تولید شد که بصورت عایق های تخته ای نیمه سخت بودند و از فیبرهای ساخته شده از درخت کتان در مینه سوتا تولید شدند که به آن ها فلت فیبری یا فلاکسینوم می گفتند. عایق های تخته ای سخت در سال 1914 تولید شدند. این عایق ها از ضایعات چوب و یا ضایعات نیشکر تولید می شدند.
در سال های 1940 با توجه به توسعه صنعت کاغذ در آمریکا از فراورده های کاغذی به عنوان عایق استفاده شد و از آنجایی که سلولزهای کاغذی عایق های صوتی خوبی بودند به سرعت برای دیگر مصارف عایق کاری استفاده شداند. در جنگ جهانی دوم عایق های فایبر گلاس محبوبیت زیادی پیدا کردند.
عایق های فوم فرمالدهید اوره در سال 1960 به بازار ارائه شدند اما در سال 1978 شکایت های بهداشتی از طرف ساکنان خانه های عایق شده با این عایق مطرح شد و در سال 1980 کانادا به دلیل آسیب هایی طولانی مدتی که به سلامت ساکنان خانه ها می زد استفاده از آن را ممنوع کرد.
بحث صرفه جویی در انرژی و عایق کاری حرارتی از زمان بحران انرژی در سطح بین المللی بطور جدی مطرح شد و اقدامات زیادی به منظور پایین آوردن میزان مصرف انرژی صورت گرفته است. بالا رفتن هزینه ی سوخت در چند دهه ی اخیر باعث تحولات زیادی در صنایع و ساختمان سازی به منظور کاهش مصرف انرژی شده است به همین دلیل دو دهه ی اخیر را دوران رونق عایق کاری حرارتی می نامند. در این راستا کشورهای غربی و صنعتی به پیشرفت های قابل توجهی رسیدند.
امروزه با گران شدن سوخت، لزوم بهینه مصرف کردن آن با توجه به اینکه انرژی به عنوان یک ثروت ملی در هر کشوری به حساب می آید، از اهمیت بیشتر برخوردار است. بنابراین در جهان و در صنعت ساختمان سازی یک ساختمان بگونه ای طراحی می شود که در عین اقتصادی بودن، مصرف انرژی نیز بهینه باشد.
با توجه به بالا بودن میزان مصرف انرژی در ساختمان ها، تلاش برای کاهش مصرف سوخت و جلوگیری از آلودگی هوا و محیط زیست بسیار حائز اهمیت است. از این رو عایق کاری حرارتی ساختمان ها و استفاده از عایق حرارتی با راندمان عملیاتی بالا و ثابت نگه داشتن دمای ساختمان در فصول مختلف سال، مورد توجه قرار گرفته است.
