دانسیته چیست؟ همه چیز درباره دانسیته در عایق

یکی از فاکتورهای مهم برای بررسی کیفیت عایق‌ها دانسیته یا چگالی عایق است. این معیار تاثیر قابل توجهی در میزان انتقال حرارت و صوت و همچنین تعیین وزن عایق خواهد داشت. دانسیته یا وزن مخصوص عایق جزو معیاری‌هایی است که روی قیمت عایق تاثیر مستقیم داشته و افزایش آن تحت شرایطی باعث ارتقا کیفیت عایق خواهد شد. در این مقاله به شناخت ماهیت دانسیته خواهیم پرداخت و تاثیر دانسیته عایق را در کیفیت و قیمت محصول بررسی خواهیم کرد.

دانسیته چیست؟

مقدار جرم موجود در واحد حجم هر ماده را دانسیته (Density)، وزن مخصوص، چگالی یا فشردگی می‌نامند. برخی از فروشندگان و عرضه‌کنندگان از لغت تراکم نیز برای بیان این معیار استفاده می‌کنند که از نظر معنایی کمی مغایرت دارد. هر چه جسم چگالی بیشتری داشته باشد یعنی در واحد حجم یکسان، وزن بیشتری خواهد داشت. به بیان دیگر چگالی بیشتر نشان از تراکم و وزن بیشتر ترکیبات در حجم مشخص خواهد بود.

از نظر ریاضی دانسیته از تقسیم جرم بر حجم اجسام به دست می‌آید. برای مثال جسمی که حجم آن ۱۰ متر مکعب و جرم آن ۲۰ کیلوگرم است دانسیته‌ای برابر با ۲ کیلوگرم بر مترمکعب دارد. برای آن که بتوانید وزن مخصوص اجسام را در ذهن خود پیش‌بینی کنید بهتر است بدانید چگالی آب برابر با یک است. اجسامی که در آب غرق می‌شوند چگالی بیشتر از یک خواهند داشت و اصطلاحا چگال‌تر هستند. اجسامی که روی آب شناور می‌مانند نیز دانسیته‌ای بین صفر و یک دارند.

رابطه دانسیته و مقاومت اجسام

رابطه دانسیته عایق با مقاومت فشاری، ضربه‌ای، حرارتی و … به شرح زیر است:

مقاومت فشاری، ضربه‌ای و کششی

دانسیته بالا همیشه نشان از مقاومت بالا نیست. در درجه اول باید نوع مقاومت مشخص شود. برای مثال مقاومت فشاری با افزایش چگالی بالا خواهد رفت. هر چه تراکم جسم در واحد حجم بیشتر باشد، بهتر در مقابل فشارها مقاومت خواهد کرد. مقاومت کششی و ضربه‌ای نیز تقریبا مشابه مقاومت فشاری خواهند بود و رابطه مستقیمی با دانسیته دارند.

مقاومت حرارتی و صوتی

زمانی که مقاومت‌های حرارتی و صوتی مد نظر باشد باید به سایر خصوصیات هم توجه کرد. تجهیزاتی که نقش عایق را برای سازه‌های مختلف بازی می‌کنند باید ویژگی‌های زیادی داشته باشند. از طرفی انتقال حرارت و صوت نیاز به جرم دارد و در فضای متراکم بهتر صورت می‌گیرد. معمولا خلأ می‌تواند از انتقال حرارت و صوت جلوگیری کند.

بنابراین دانسیته عایق باید توازنی بین مقاومت‌های حرارتی، صوتی، فشاری و ضربه‌ای ایجاد کند. از طرفی عایق‌ها دائما در معرض مصالح ساختمانی و رطوبت هستند. در نتیجه طراحی عایق‌های باید به صورتی باشد که چگالی عایق برای مقاومت در برابر رطوبت یا سایر اثرات مخرب مصالح مناسب باشد. در نتیجه در مورد عایق حرارتی و عایق صوتی نمی‌توان گفت که افزایش وزن مخصوص عایق همیشه موجب بالا رفتن کارایی آن خواهد شد.

رابطه دانسیته عایق و قیمت

با توجه به این که هر چه دانسیته عایق بیشتر باشد، مواد به کار رفته برای ساخت عایق بیشتر بوده است، معمولا قیمت عایق‌هایی که وزن مخصوص بیشتری دارند بالاتر تعیین می‌شود. این موضوع به معنای عملکرد بهتر عایق نیست و باید برای تعیین عایق بهتر به پارامترهایی مثل ضریب انتقال حرارت، ضریب انتقال صوت، وزن قابل تحمل و … توجه کرد.

چگالی عایق‌های لایه‌ای

برخی از عایق‌های حرارتی مثل ساندویچ پانل‌ها دارای لایه‌های مختلفی هستند. یک ساندویچ پانل می‌تواند چگالی مشخصی داشته باشد اما در زمان خرید باید به چگالی هر لایه به طور مجزا توجه کرد. معمولا لایه‌های بیرونی ساندویچ پانل یا سایر عایق‌های چند لایه، وزن بیشتری داشته و چگالی آن‌ها بالاتر خواهد بود.

وزن بیشتر لایه‌های بیرونی برای افزایش مقاومت فشاری و ضربه‌ای عایق خواهد بود. اما چگالی عایق میانی که نقش اصلی را در جلوگیری از انتقال حرارت و صوت دارد، کمتر خواهد بود. با توجه به این که کاربرد اصلی این تجهیزات جلوگیری از انتقال حرارت و صوت است، در نتیجه برای بررسی دانسیته عایق باید به وزن مخصوص عایق میانی توجه بیشتری کرد.

رابطه وزن مخصوص عایق و وزن ساختمان

همان طور که ذکر شد دانسیته عایق نشان از میزان وزن جسم مورد نظر در واحد حجم دارد. با وجود این که عایق‌هایی با چگالی بالا قیمت بیشتری داشته و به عقیده فروشندگان می‌توانند عملکرد بهتری داشته باشند اما روی وزن دیواره‌ها و سقف ساختمان اثر منفی دارند و باعث افزایش بار مرده می‌شوند. در نتیجه سازه به مصالح بیشتر یا قوی‌تر نیاز خواهد داشت. گرچه تفاوت دانسیته عایق‌ها چندان زیاد نیست اما برای پروژه‌های بزرگ و طراحی‌هایی خاص قطعا می‌تواند اثرات منفی و مخارج اضافی به بار آورد.

جمع بندی

دانسیته عایق جزو ویژگی‌هایی است که باید در زمان خرید به طور تخصصی بررسی شود. عایق‌های حرارتی مختلف چگالی‌های متفاوتی دارند اما تنها با استفاده از دانسیته عایق نمی‌توان برتری یک محصول را نسبت به رقبایش متوجه شد. برای مثال پشم سنگ چگالی بیشتری نسبت به پشم شیشه دارد اما در برخی از فاکتورها عملکرد پشم شیشه بهتر است. بنابراین دانسیته عایق می‌تواند یکی از معیارهای مقایسه محصولات مختلف باشد اما به تنهایی نمی‌تواند بهترین گزینه را به شما معرفی کند.