معرفی و مقایسه بلوک عایق والاکس و بلوک هبلکس

انتخاب مصالح دیوارچینی پیرامونی و جداکننده یکی از کلیدی‌ترین تصمیمات در مهندسی ساختمان است؛ چرا که مستقیماً بر بار مرده سازه، عملکرد لرزه‌ای (پیوست ۶ آیین‌نامه ۲۸۰۰)، بهره‌وری انرژی (مبحث ۱۹)، عایق‌بندی صوتی (مبحث ۱۸) و اقتصاد نهایی پروژه تأثیر می‌گذارد.

دو متریال مطرح در صنعت ساخت‌وساز مدرن ایران، بلوک عایق والاکس (Wallax XPS Plus) و بلوک هبلکس (بتن هوادار اتوکلاو شده AAC) هستند. در ادامه، مقایسه تخصصی و جامع این دو سیستم بر اساس ۱۶ پارامتر فنی ارائه شده است.

معرفی بلوک عایق حرارت والاکس

بلوک والاکس یک ساختار کامپوزیتی سبک بر پایه مواد معدنی، الیاف تقویت‌کننده و نانوافزودنی‌ها است که معمولاً به‌همراه هسته یا فیلرهای عایق پلیمری فشرده تولید می‌شود.

برخلاف بتن‌های سنتی، والاکس فاقد دانه‌های سنگین متداول است؛ ساختار یکپارچه و متراکم آن باعث شده تا علاوه بر وزن فوق‌العاده سبک و مقاومت بالا در برابر ضربه و رطوبت، خاصیت عایق حرارتی و صوتی عالی به صورت ذاتی در بافت پنل/بلوک وجود داشته باشد.

معرفی بلوک هبلکس

بلوک هبلکس از ترکیب سیلیس (ماسه سیلیسی)، سیمان، آهک، آب و پودر آلومینیوم ساخته می‌شود.

پودر آلومینیوم در واکنش با آهک و آب، حباب‌های گاز هیدروژن ایجاد کرده و بافتی کاملاً متخلخل و اسفنجی پدید می‌آورد. سپس بلوک‌ها در دستگاه اتوکلاو (بخار تحت فشار و دمای بالا) پخته و مقاوم می‌شوند. این ساختار متخلخل هوا را به تله انداخته و باعث سبکی و عایق حرارتی نسبی آن می‌شود، اما ذاتاً نسبت به رطوبت نفوذپذیری بالاتری دارد.

مقایسه جامع و مهندسی بلوک عایق والاکس XPS Plus و بلوک هبلکس (AAC)

۱. ضخامت دیوار (Thickness)

• بلوک والاکس XPS Plus: این بلوک به صورت یک سیستم کامپوزیتی همگن در ضخامت‌های 8، ۱۰، ۱۲ و ۱۷ سانتی‌متر تولید می‌شود که لایه عایق صلب XPS به ضخامت‌های ۳، ۶ و ۱۰ سانتی‌متر در هسته مرکزی آن قرار گرفته است. برای ساختمان‌های گروه ۲، مدل ۱۲ سانتی‌متری والاکس با ضخامت تمام‌شده دیوار (همراه نازک‌کاری و نما) به میزان ۲۱ سانتی‌متر، تمام الزامات حرارتی مبحث ۱۹ را به کامل‌ترین شکل ممکن برآورده می‌سازد.
• بلوک هبلکس (AAC): ضریب هدایت حرارتی هبلکس برابر 0.23 { W/m.K} است. به دلیل عدم وجود هسته عایق صلب در ساختار آن، برای تأمین الزامات مبحث ۱۹ بدون اجرای عایقکاری مجدد پشم‌سنگ یا یونولیت، ضخامت بلوک هبلکس برای ساختمان‌های گروه ۲ باید ۲۶ سانتی‌متر (ضخامت تمام‌شده با نما و نازک‌کاری: ۳۶ سانتی‌متر) و برای ساختمان‌های گروه ۱ برابر ۳۸ سانتی‌متر (ضخامت تمام‌شده: ۴۸ سانتی‌متر) باشد. این امر سبب هدر رفت شدید متراژ مفید و قابل فروش آپارتمان می‌گردد.

۲. وزن و بار مرده (Weight)

• بلوک والاکس XPS Plus: در رده بلوک‌های فوق‌سبک گرید A با وزن مخصوص ۳۲۹ تا ۵۶۰ کیلوگرم بر مترمکعب دسته‌بندی می‌شود. وزن هر متر مربع بلوک ۱۲ سانتی‌متری 48 کیلوگرم است و وزن کل دیوار اجراشده با نما و نازک‌کاری حدود ۱۸۹ کیلوگرم بر مترمربع است که بار مرده سازه را به شدت کاهش می‌دهد.
• بلوک هبلکس (AAC): وزن مخصوص خشک آن حدود ۵۵۰ تا ۷۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب است. وزن هر مترمربع دیوار هبلکس در ضخامت مورد نیاز مبحث ۱۹ (بدون عایق اضافی) برای ساختمان‌های گروه ۲ برابر ۳۰۷ کیلوگرم بر مترمربع و برای گروه ۱ برابر ۳۸۵ کیلوگرم بر مترمربع می‌باشد که بار مرده سنگینی را به اسکلت وارد می‌کند.

۳. مقاومت حرارتی (Thermal Resistance / R-Value)

• بلوک والاکس XPS Plus: هسته فوم XPS دارای ضریب هدایت حرارتی فوق‌العاده پایین 0.0299  { W/m.K}  و ملات بتنی والاکس دارای ضریب  0.2 { W/m.K} است. مقاومت حرارتی دیوار (R_{Wall}) برای مدل‌های مختلف والاکس عبارتند از:
  • بلوک ۱۰ سانتی‌متری :                     R = 1.199 { m}^2 {K/W}
  • بلوک ۱۲ سانتی‌متری:                        R = 2.0 { m}^2. {K/W}    (بیش از ۳ برابر بلوک‌های توپر معمولی)
  • بلوک ۱۷ سانتی‌متری:                       R = 3.18 { m}^2. {K/W}     (فوق‌عایق برای اقلیم‌های بسیار سرد یا گرم)
• بلوک هبلکس (AAC): ضریب هدایت حرارتی آن  0.23 { W/m.K} است. مقاومت حرارتی یک بلوک ۲۰ سانتی‌متری هبلکس حدود  0.87 { m}^2. {K/W} است که به تنهایی پاسخگوی مبحث ۱۹ در دیوارهای پیرامونی نبوده و ملزم به عایق‌کاری مجدد یا افزایش چشمگیر ضخامت دیوار است .

بیشتر بخوانید : بلوک مناسب مبحث 19

۴. الزامات مربوط به پل حرارتی

• بلوک والاکس XPS Plus: با چسب مخصوص والاکس (خمیر درزگیر) به ضخامت تنها ۱ میلی‌متر اجرا می‌شود که ملات ماسه سیمان سنتی را حذف کرده و پل‌های حرارتی در بندها را به صفر نزدیک می‌کند . همچنین هسته XPS به صورت سرتاسری و همگن پوشش داده شده است .
• بلوک هبلکس (AAC): با چسب هبلکس به ضخامت حدود ۳ میلی‌متر اجرا می‌شود ؛ اما به دلیل یکنواخت بودن جنس بلوک و عدم وجود هسته عایق فشرده، نفوذ حرارت از طریق کل سطح دیوار بیشتر بوده و در تقاطع با تیرها و ستون‌ها بدون کاور عایق خارجی، پل حرارتی ایجاد می‌گردد .

بیشتر بخوانید: الزامات حرارتی دیوار چیست؟

۵. اینرسی حرارتی

• بلوک والاکس XPS Plus: به دلیل ترکیب لایه‌های بتنی خارجی و هسته پلیمری سلول‌بسته میانی، دارای اینرسی حرارتی متوازن و بهینه‌ای است که نوسانات دمایی بیرون را مهار کرده و دمای داخلی را در محدوده آسایش تثبیت می‌کند.
• بلوک هبلکس (AAC): به دلیل ساختار متخلخل و جرم حجم پایین‌تر بدون لایه عایق صلب، دارای اینرسی حرارتی متوسطی است که نرخ ذخیره‌سازی گرما در بافت آن کمتر از بتن‌های کامپوزیتی است.

۶. پیوستگی و مقاومت در برابر زلزله

• بلوک والاکس XPS Plus: کاملاً منطبق بر پیوست ۶ آیین‌نامه ۲۸۰۰ زلزله طراحی شده است. برای جلوگیری از جداشدگی لایه‌ها (Delamination)، دو پوسته بتنی توسط مش فایبرگلاس و ۵ عدد اتصال بتنی صلب (Stitching) به یکدیگر دوخته شده اند. همچنین مجهز به کام و زبانه افقی، میخ‌کوبی عمودی و مسلح‌شده با الیاف پلی‌پروپیلن (PP) جهت افزایش مقاومت خمشی و شکل‌پذیری در برابر تکان‌های شدید زلزله است.
• بلوک هبلکس (AAC): به دلیل عدم وجود ارتباط مکانیکی منسجم بین رج‌های بالایی و پایینی و مقاومت کششی/خمشی پایین، در برابر نیروهای جانبی زلزله ترد عمل می‌کند. در صورت عدم اجرای دقیق بست‌های کرکره‌ای/رادیکالی و وال‌پست منقطع، ریسک ترک‌خوردگی و تخریب برشی دیوار وجود دارد.

۷. الزامات حریق و رطوبت

• بلوک والاکس XPS Plus:
  • حریق: طبق بند ۳-۱-۱-۵۳ مبحث سوم مقررات ملی، ساختار باربر بتنی آن غیرقابل سوختن (کلاس A1 است و فوم XPS کاملاً توسط بتن کاور شده است . بیش از ۲ تا ۴ ساعت مقاومت در برابر حریق دارد .
  • رطوبت: نرخ جذب آب ۲۸۰ لیتر بر مترمکعب (رده استاندارد) داشته، فاقد خاصیت موئینگی است و رطوبت را منتقل نمی‌کند.
• بلوک هبلکس (AAC):
  • حریق: مقاومت بسیار بالایی در برابر حریق دارد (به دلیل وجود سیلیس و پخت اتوکلاو)
  • رطوبت: جذب آب بسیار بالایی دارد (حدود ۵۰۰ لیتر در مترمکعب) این جذب آب بالا باعث کشیدن آب ملات/گچ، ایجاد ترک در نازک‌کاری و تخریب چسبندگی نما می‌شود و نیاز به زنجاب کردن کامل یا پرایمرپاشی دارد.

بیشتربخوانید : بهترین بلوک عایق حرارت و صدا

۸. چسبندگی با اندود سیمانی و گچی

• بلوک والاکس XPS Plus: دارای شیارهای سطحی قائم‌الزاویه به عمق ۱.۵ سانتی‌متر به فاصله هر ۱۰ سانتی‌متر روی بدنه بتنی است که درگیری مکانیکی بسیار قوی ایجاد کرده و چسبندگی عالی با انواع اندود گچی، سیمانی و ملات نما تر مانند اندود (ملات) عایق حرارت والاکس ایجاد می‌کند (بدون نیاز به رابیتس یا اسکوب مضاعف)
• بلوک هبلکس (AAC): سطحی صاف و جذب آب بالا دارد. اگر دیوار پیش از گچ‌کاری کاملاً خیس یا پرایمرزنی نشود، آب گچ را جذب کرده و باعث ترک‌خوردگی شدید گچ می‌شود . همچنین برای سنگ نما نیازمند اتصالات مکانیکی مجزا (اسکوب/وال‌پست نما) است.

۹. پیچ‌پذیری

• بلوک والاکس XPS Plus: به دلیل تراکم بالای پوسته‌های بتنی، دارای پیچ‌پذیری و مقاومت سطحی فوق‌العاده‌ای است؛ به طوری که یک پیچ و رول‌پلاک روی دیوار والاکس تا ۱۵۰ کیلوگرم بار معلق (کابینت، تلویزیون، سنگ نما) را بدون خرد شدن لبه تحمل می‌کند.
• هبلکس (AAC): به دلیل ساختار متخلخل و ترد، پیچ‌پذیری ضعیف‌تری دارد و تحت بارهای سنگین یا دینامیکی احتمال هرز شدن پیچ و خرد شدن بافت بلوک وجود دارد مگر اینکه از رول‌پلاک‌های پروانه‌ای مخصوص AAC استفاده شود.

۱۰. عایق صوتی

• بلوک والاکس XPS Plus: مطابق مبحث ۱۸ مقررات ملی، تراز آلودگی صوتی را بین ۴۵ تا ۵۵ دسی‌بل (بر اساس ضخامت) کاهش می‌دهد که افت صدای هوابرد عالی برای دیوارهای بین دو واحد و پیرامونی فراهم می‌سازد.
• بلوک هبلکس (AAC): دارای عایق صوتی مناسبی است و در ضخامت ۱۵ تا ۲۰ سانتی‌متر می‌تواند تا ۴۵ الی ۵۰ دسی‌بل صدا را کاهش دهد .

۱۱. دقت در اجرا

• بلوک والاکس XPS Plus: قطعات پیش‌ساخته کام و زبانه‌دار با رواداری ابعادی بسیار دقیق (طول ۶۰، ارتفاع ۳۰ سانتی‌متر) هستند که دیواری کاملاً شاقول، صاف و یکدست تحویل می‌دهند .
• بلوک هبلکس (AAC): برش‌کاری اتوکلاو با اره سیمی، ابعاد بسیار دقیق و سطوح صافی ایجاد می‌کند که سرعت شاقول‌سازی را بالا می‌برد.

۱۲. متراژ کار در روز و سرعت اجرا

• بلوک والاکس XPS Plus: با توجه به ابعاد بزرگ، کام و زبانه، وزن سبک و استفاده از خمیر درزگیر ۱ میلی‌متری، یک بنا و دو کارگر می‌توانند روزانه تا ۶۰ مترمربع دیوارچینی کامل انجام دهند .
• بلوک هبلکس (AAC): به دلیل ابعاد بزرگ (۶۰×۲۵ یا ۶۰×۲۰) سرعت دیوارچینی بالایی دارد، اما لزوم زنجاب کردن مداوم بلوک‌ها و اجرای اتصالات مکانیکی نما سرعت نهایی پروژه را کمی کاهش می‌دهد.

۱۳. نیاز به تعمیر و نگهداری

• بلوک والاکس XPS Plus: هسته عایق XPS به صورت یکپارچه در زمان تولید کارخانه‌ای درون بتن قرار گرفته و کاملاً پوشانده شده است. این لایه دچار افت کیفیت، نشست یا انقباض حرارتی نمی‌شود و صفر درصد نیاز به تعمیر و نگهداری دارد.
• بلوک هبلکس (AAC): در صورت عدم عایق‌کاری رطوبتی مناسب یا نشست ساختمان، احتمال ایجاد ترک‌های مویی روی اندود گچ و نما وجود داشته و نیازمند ترمیم است

14. سهولت تعمیر و نگهداری (Ease of Maintenance)

• بلوک والاکس XPS Plus: شیارزنی جهت درج لوله‌های برق و تاسیسات با فرز/شیارزن دستی به راحتی و بدون هیچ‌گونه خردشدگی یا پرت مصالح انجام شده و لوله‌ها به آسانی جاگذاری می‌شوند.
• بلوک هبلکس (AAC): قابلیت شیارزنی و اره‌کاری بسیار خوبی دارد و تاسیسات به راحتی درون آن جاگذاری می‌شوند .

۱۵. عوامل تاثیرگذار بر دوام

• بلوک والاکس XPS Plus: مسلح بودن به الیاف PP نرخ جمع‌شدگی را به کمتر از ۰.۰۶۵ درصد می‌رساند . عدم جذب آب موئینگی، پایداری شیمیایی بتن والاکس و محافظت کامل از فوم XPS، دوام چند ده ساله آن را تضمین می‌کند.
• بلوک هبلکس (AAC): دوام آن تحت تاثیر میزان آهک آزاد در ساختار (که می‌تواند باعث ترک خوردن به مرور زمان شود) و میزان جذب آب بالا در دوره یخ‌زدگی قرار دارد.

جدول مقایسه فنی و ساختاری بلوک والاکس XPS Plus و بلوک هبلکس (AAC)

چگونه بلوک والاکس متراژ قابل فروش ساختمان را افزایش می‌دهد؟

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های سازندگان و طراحان در پروژه‌های ساختمانی، تأمین الزامات «مبحث ۱۹ مقررات ملی ساختمان» بدون کاهش متراژ مفید و قابل فروش آپارتمان‌ها است .

بلوک عایق والاکس (Wallax XPS Plus) با حل یک معادله مهندسی توانسته است متراژ قابل فروش ساختمان را به طور چشمگیری افزایش دهد. مکانیزم فنی و محاسباتی این امر به شرح زیر است:

مکانیزم فنی: مقاومت حرارتی بالا در ضخامت ناچیز

در سیستم‌های سنتی یا بلوک‌های هبلکس برای اینکه دیوار پیرامونی بتواند حداقل مقاومت حرارتی مورد نیاز مبحث ۱۹ را بدون عایق‌کاری مجدد (مانند پشم‌سنگ یا یونولیت) پاس کند، ناچار به افزایش ضخامت بلوک هستیم .

• دیوار هبلکس: برای ساختمان‌های گروه ۲ نیازمند بلوک ۲۶ سانتی‌متری (ضخامت تمام‌شده با نما و اندود: ۳۶ سانتی‌متر) و برای گروه ۱ نیازمند بلوک ۳۸ سانتی‌متری (ضخامت تمام‌شده: ۴۸ سانتی‌متر) است .
• دیوار والاکس XPS Plus: به دلیل وجود هسته فوم فشرده XPS با ضریب هدایت حرارتی بسیار پایین (0.0299 { W/m.K})، مدل ۱۲ سانتی‌متری والاکس (با مقاومت حرارتی R=2.0)  ضخامت تمام‌شده دیوار را تنها به ۲۱ سانتی‌متر و مدل ۱۷ سانتی‌متری (با مقاومت  R=3.18) ضخامت تمام‌شده را به ۲۷ سانتی‌متر می‌رساند .

مقدار صرفه‌جویی در ضخامت دیوار و آزادسازی متراژ

با جایگزینی بلوک والاکس به جای مصالح سنتی یا هبلکس، ضخامت دیوارهای پیرامونی به شکل زیر کاهش می‌یابد :

• در ساختمان‌های گروه ۲: ۱۵ سانتی‌متر کاهش ضخامت در تمام دیوارهای پیرامونی
•  (36 { cm} – 21 { cm} = 15 { cm})
• در ساختمان‌های گروه ۱: ۲۷ سانتی‌متر کاهش ضخامت در تمام دیوارهای پیرامونی

cm} – 21 { cm} = 27 { cm}) 48}

جدول زیر مقایسه ضخامت دیوار و تأثیر آن بر فضای معماری را بر اساس مستندات مهندسی نشان می‌دهد:

جدول مقایسه ضخامت تمام‌شده و آزادسازی متراژ مفید

نحوه محاسبه متراژ قابل فروش آزادشده در پروژه

وقتی از ۱۵ الی ۲۷ سانتی‌متر صرفه‌جویی در ضخامت دیوار صحبت می‌کنیم، این عدد در طول کل دیوارهای پیرامونی ضرب می‌شود.

به عنوان مثال، در یک آپارتمان با محیط دیوارهای پیرامونی ۵۰ متر در ۵ طبقه:

این متراژ آزادشده مستقیماً به زیربنای مفید سند آپارتمان‌ها اضافه شده و با قیمت روز ملک به فروش می‌رسد که سودآوری مالی قابل توجهی را برای سازنده به همراه دارد و هزینه‌های خرید مصالح را به راحتی جبران می‌کند.

مزایای جانبی معماری

علاوه بر ارزش مالی

• دست بازتر معمار در طراحی: کاهش ضخامت دیوارهای پیرامونی به آرشیتکت پروژه اجازه می‌دهد فضاهای داخلی (پذیرایی، اتاق‌ها و آشپزخانه) را بازتر و خوش‌نقشه‌تر جانمایی کند
• رضایت بهره‌بردار نهایی: خریدار ملک از فضایی بزرگ‌تر، روشن‌تر و دل‌بازتر بهره‌مند می‌شود.

در نتیجه می توان گفتبلوک والاکس XPS Plus با ارائه بالاترین مقاومت حرارتی در باریک‌ترین ضخامت ممکن، مفهوم عایق‌کاری همگن را ارتقا داده و با آزادسازی ۱۵ تا ۲۷ سانتی‌متر از عرض دیوارهای پیرامونی، متراژ قابل فروش و ارزش اقتصادی کلی پروژه شما را به حداکثر می‌رساند.

نتیجه‌گیری مهندسی

اگرچه قیمت خرید پایه بلوک هبلکس کمتر به نظر می‌رسد، اما با احتساب هزینه‌های اجرای اتصالات نما، عایق‌کاری مازاد برای مبحث ۱۹ و از دست رفتن ۱۵ الی ۲۷ سانتی‌متر از عرض زیربنای مفید ساختمان، هزینه واقعی هبلکس به مراتب بالاتر است .

در مقابل، بلوک والاکس XPS Plus با تلفیق صنعتی بتن سبک مسلح به الیاف PP و هسته XPS، مهار کامل پل‌های حرارتی، پایداری لرزه‌ای عالی، چسبندگی بی‌نظیر به نما و نازک‌کاری و حفظ حداکثر متراژ مفید معماری، بهینه‌ترین، مدرن‌ترین و اقتصادی‌ترین گزینه دیوارچینی برای پروژه‌های تراز اول محسوب می‌گردد.