تأثير نوع و ضخامت لايۀ مغزي در خواص مكانيكي و هدايت حرارتي پانل عايق ساختماني ساخته‌شده با تخته‌تراشۀ جهت‌دار صنوبر

Effect of type and thickness of core on mechanical properties and thermal conductivity transfer of SIP made of poplar OSB

يكي از مباحث مهم در ساختمان، صرفه‌جويي انرژي همراه با تأمين مقاومت كافي در كل سازه است. در اين زمينه، پانل‌هاي عايق ساختماني به‌دليل مزيت‌هايي مانند سازه‌هاي مستحكم، عايق بودن، صرفه‌جويي اقتصادي در ساخت و حفظ انرژي، همواره گزينۀ مناسبي به شمار مي‌روند. هدف اين تحقيق، بررسي خواص مكانيكي و هدايت حرارتي پانل‌هاي عايق ساختماني ساخته‌شده با لايۀ رويي تخته‌تراشۀ جهت‌دار صنوبر و دو نوع لايۀ مغزي پلي‌استايرن منبسط‌شده و هوا (بدون لايۀ مغزي) با دو ضخامت لايۀ مغزي 2 و 4 سانتي‌متر است. تخته‌تراشۀ جهت‌دار با توجيه دستي تراشه‌هاي صنوبر به‌صورت سه لايۀ عمود بر هم و با استفاده از چسب فنل‌فرمالدهيد ساخته شد. در ادامه پانل‌هاي عايق ساختماني ساخته ‌شدند و براي كلاف دورتادور لايۀ مغزي پانل‌ها از چوب ماسيو استفاده شد. در ادامه پانل‌هاي عايق ساختماني و نمونه‌هاي آزموني در ابعاد استاندارد تهيه شد و آزمون‌هاي خمشي، فشار موازي الياف، مقاومت انفصالي خط چسب و هدايت حرارتي انجام گرفت. تحليل آماري و نتايج نشان داد كه با تغيير نوع لايۀ مغزي هوا به پلي‌استايرن، همۀ مقاومت‌هاي مكانيكي پانل عايق ساختماني افزايش يافتند. افزايش ضخامت لايۀ مغزي نيز تأثير مثبتي بر خواص مكانيكي پانل عايق ساختماني داشت. به‌علاوه، نتايج نشان داد كه نوع لايۀ مغزي در ضريب هدايت حرارتي تفاوت معني‌داري نداشت، اما افزايش ضخامت لايۀ مغزي ممكن است تأثير مثبتي در كاهش ضريب هدايت حرارتي در هر دو پانل با لايۀ مغزي هوا و پلي‌استايرن داشته باشد.

One of the most important issues in a building is energy saving with adequate resistance throughout the structure. In this regard, structural insulation panels (SIPs) have always been considered as viable options because of their advantages such as providing robust structures, insulation, economical construction and energy conservation. The purpose of this study was to investigate the mechanical properties and thermal conductivity of building SIP made with poplar OSB as skin layers and two types of core layers (expanded polystyrene and air) in two thicknesses of 2 and 4 cm. OSB was made by hand-justified poplar strands in three layers perpendicular to each other using phenol-formaldehyde glue. Then the SIPs were made and the solid wood was used as a frame for core layer of panels. Then, SIPs and test samples were prepared in standard dimensions followed by experimental testing of bending, compression parallel to fibers, withdrawal strength of adhesive line, and heat transfer. Statistical analysis and the results showed that by changing the core type from air to polystyrene all mechanical strengths of the building insulation panels increased. Increasing the thickness of the core layer also had a positive effect on the mechanical properties of the building insulation panels. Moreover, the type of core layer of air and polystyrene had no significant effect in the thermal conductivity, however, increasing the thickness of core layer had a positive effect on increasing the thermal resistance in both types of panels.