ورمیکولیت بورد به عنوان یک ماده عایق که به راحتی آتش نمی‌گیرد، عمل می‌کند. این ماده عمدتاً از ورمیکولیت منبسط‌شده ساخته می‌شود که از نوعی معدن سیلیکات طبیعی مرتبط با میکا بدست می‌آید. چیز جالب وقتی اتفاق می‌افتد که این ماده بسیار داغ شود، حدود 900 تا 1000 درجه سانتی‌گراد. در این دماها، حجم آن تا حدود سی برابر اندازه اولیه‌اش افزایش می‌یابد و ایجاد حفره‌های هوا کوچکی می‌کند که این حفره‌ها به جلوگیری از نفوذ گرما کمک می‌کنند. سازندگان این ماده منبسط‌شده را با چیزهایی مثل سیلیکات سدیم ترکیب می‌کنند تا تخته‌های محکمی بسازند. این تخته‌ها وزنی بین 350 تا 450 کیلوگرم در متر مکعب دارند و این یعنی حدود شصت درصد سبک‌تر از تخته‌های گچی معمولی هستند که اغلب برای دیوارها و سقف‌ها استفاده می‌شوند.
تولید این محصول شامل سه مرحله کلیدی است:
این فرآیند منجر به تولید ماده‌ای می‌شود که قادر است در برابر دماهایی تا 1200°C مقاومت کند و در عین حال استحکام ساختاری خود را حفظ کند، همان‌طور که توسط استانداردهای آزمون آتش BS 476 و EN 1366 تأیید شده است.
| اموال | شاخص عملکرد | برتری |
|---|---|---|
| هدایت حرارتی | 0.062–0.085 W/mK | عایل‌بندی عالی در مقایسه با گچ (0.21 W/mK) |
| مقاومت در برابر آتش | 60–120 دقیقه (EI 60/90/120) | غیرقابل اشتعال و بدون انتشار دود سمی |
| مقاومت فشاری | 1.8–2.5 MPa | در مونتاژهای دیواری بارهای مکانیکی را تحمل می‌کند |
این خواص باعث می‌شوند تخته‌های ورمیکولیت برای سیستم‌های حفاظت پسیو در برابر آتش و پوسته‌های ساختمانی با بهره‌وری انرژی مناسب باشند.
چه چیزی باعث می‌شود که تخته‌های وِرمیکولیت در برابر آتش مقاومت بسیار خوبی داشته باشند؟ خب، همه چیز به نحوه ساخت آنها بستگی دارد. این ماده دارای ساختار معدنی لایه‌ای است که با مواد شیمیایی خاصی ترکیب شده است و این مواد با شعله‌ها همکاری نمی‌کنند. وقتی همه چیز خیلی داغ می‌شود، مثل دمای بالای ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد، آب موجود در داخل شروع به تبدیل شدن به بخار می‌کند. این بخار چیزی شبیه یک پوشش محافظتی در برابر گرما ایجاد می‌کند. در همان زمان، آن لایه‌ها شروع به انبساط شدیدی می‌کنند، گاهی اوقات تا ۳۰ برابر بزرگتر از قبل می‌شوند. این انبساط لایه‌ای را تشکیل می‌دهد که به مانند یک عایق سوخته به نظر می‌رسد و در واقع سرعت حرکت گرما از طریق ماده را کند می‌کند. به همین دلیل، تخته‌های ورمیکولیت حتی می‌توانند در برابر دماهایی در حدود ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد نیز بدون اینکه کاملاً از هم بپاشند، شکننده نمانده و مقاومت کنند.
بر اساس آزمون‌های کوره‌ای EN 1363-1، تخته‌های ورمیکولیت به طور مداوم به دست‌آورده‌اند:
این نتایج دوام حرارتی را نسبت به تخته‌های گچی سنتی 200 تا 400 درصد فراتر می‌برد.
یک بازسازی ساختمان بلند در سال 2022 از تخته‌های ورمیکولیت در دیوارهای پلکان استفاده کرد و به دست آورد:
این پروژه اثربخشی ورمیکولیت در برآورده کردن الزامات مدرن جداسازی را نشان داد.
اگرچه در رویداد‌های آتش‌سوزی استاندارد اثربخش است، اما قرارگیری مداوم بیش از 4 ساعت در دمای 1000°C به بالا می‌تواند منجر به لایه‌لایه شدن تدریجی شود. در محیط‌های صنعتی با شعله‌های با سرعت بالا مانند واحدهای پتروشیمی، کارایی عایق می‌تواند 12 تا 18 درصد کاهش یابد که استفاده از راهکارهای ترکیبی یا پوشش‌های محافظتی را ضروری می‌کند.
تابلوهای ورمیکولیت دارای مقادیر R در محدودهٔ ۲/۹ تا ۳/۸ در هر اینچ هستند، همراه با هدایت حرارتی (λ) معادل ۰/۰۴۸ وات بر متر کلوین، یعنی ۴۰٪ کمتر از پلی‌استایرن منبسط‌شده (EPS). این عملکرد از لایه‌های طبیعی آلومینوسیلیکاتی ناشی می‌شود که هوا را در خود نگه می‌دارند و در برابر تخریب ناشی از رطوبت مقاومت می‌کنند و این تابلوها را در سیستم‌های عایق‌بندی جدید و نوسازی‌شده بسیار مؤثر می‌کند.
معماران از تابلوهای ورمیکولیت در موارد زیر استفاده می‌کنند:
یک مطالعه انجام‌شده در سال ۲۰۲۱ روی نوسازی‌های اروپایی نشان داد که نمای ورمیکولیتی در مقایسه با ساخت واجد معمولی، هزینه‌های سالانه گرمایشی را ۱۹٪ کاهش داده است.
در سیستم‌های عایل‌بندی مداوم ادغام شده، تخته‌های وِرمیکولیت بارهای سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی را در اقلیم‌های مخلوط 18 تا 27 درصد کاهش می‌دهند. این تخته‌ها دارای 94 درصد محتوای بازیافتی و کربن جذب‌شده 0.007 CO₂eq/kg هستند که 63 درصد کمتر از فوم‌های سفت می‌باشد و به دستیابی به استاندارد LEED v4.1 کمک می‌کند. پیمانکاران گزارش می‌دهند که دوره بازگشت سرمایه از صرفه‌جویی در مصرف انرژی در ساختمان‌های تجاری میان‌سال 6 تا 8 ماه است.
تخته‌های وِرمیکولیت تا 70 درصد سبک‌تر از عایق‌های معدنی سنتی هستند و بار سازه‌ای را کاهش داده و نیاز به تقویت فولادی در ساختمان‌های بلند را به حداقل می‌رسانند. مقاومت فشاری آنها (≥1.2 MPa) دوام لازم را فراهم می‌کند و کاربرد آنها در بهسازی ساختمان‌های قدیمی با ظرفیت بار محدود را آسان می‌کند—که به‌ویژه در مناطق لرزه‌خیز مفید است.
تابلوهای ورمیکولیت حاوی آن مواد فرار سمی (VOCs) نیستند که امروزه به‌طور گسترده‌ای از آنها یاد می‌شود و علاوه‌براین قابلیت بازیافت کامل دارند که این ویژگی آنها را برای تلاش‌های ساختمانی سبز بسیار مناسب می‌کند. در زمینه تولید، این تابلوها حدود 35 درصد انرژی کمتری نسبت به مواد سنتتیک برای تولید نیاز دارند. این میزان صرفه‌جویی در انرژی به ساختمان‌ها کمک می‌کند تا امتیازات مربوط به استفاده از مواد کارآمد و کاهش پسماند در راستای LEED v4.1 را کسب کنند. آزمایش‌های انجام‌شده توسط سازمان‌های مستقل نشان داده‌اند که ورمیکولیت با سیستم‌های زنده سازگاری خوبی دارد و گواهی‌هایی مانند گواهی طراحی از مهد تا مهد (Cradle to Cradle) را به‌راحتی کسب کرده است. پیمانکاران هم به‌نظر می‌رسد که از این ماده خوششان می‌آید؛ نتایج بسیاری از نظرسنجی‌ها نشان می‌دهد که بیش از هشت دهم متخصصان در پروژه‌های طراحی خانه‌های منفعل (passive house)، ورمیکولیت را انتخاب می‌کنند، چرا که این ماده به‌خوبی در چارچوب اقتصاد دایره‌وار (circular economy) جای می‌گیرد که در آن منابع دوباره استفاده می‌شوند و دور انداخته نمی‌شوند.
آخرین نوآوری‌ها ورمیکولیت را با سیلیکا و گرافیت ترکیب می‌کند تا بوردهایی را تولید کند که نه تنها نازک‌تر هستند، بلکه عملکرد بهتری نسبت به مواد مقاوم به آتش معمولی دارند. یک مطالعه اخیر از انجمن مواد ساختمانی ایالات متحده نشان می‌دهد که حدود 60 درصد از کل تقاضا امروزه از کارگاه‌ها و کارخانه‌ها سرچشمه می‌گیرد، عمدتاً به این دلیل که سازندگان مواد سبک‌تری را ترجیح می‌دهند که به خوبی با سیستم‌های هوشمند ساختمانی مدرن کار کنند. بسیاری از شرکت‌های صنعتی شروع به استفاده از چسب‌های گیاهی کرده‌اند، چرا که سعی دارند گواهی LEED v4.1 را کسب کنند. این تغییر به پیش بردن امر تولید محصولات مقاوم در برابر آتش کمک می‌کند که در واقع برای محیط زیست مفید هستند.
تغییرات جدید در آیین‌نامه‌های ساختمانی مربوط به مواد پوششی غیرقابل اشتعال و رعایت استانداردهای NFPA 285 باعث شده است که تخته‌های ورمیکولیت در پروژه‌های ساختمانی تجاری مورد توجه قرار گیرند. آخرین نسخه از آیین‌نامه حریق بین‌المللی 2023 اکنون استفاده از این تخته‌ها را در مونتاژهای مقاوم در برابر آتش در ساختمان‌های مسکونی الزامی کرده است و ما شاهد حرکات مشابهی در اروپا نیز هستیم که با به‌روزرسانی مقررات EN 13501-1 همراه شده‌اند. علاوه بر این، با اینکه OSHA و EPA نظارت خود را بر محصولات حاوی اسبست تشدید کرده‌اند، سازندگان به ورمیکولیت به عنوان یک جایگزین ایمن‌تر روی آورده‌اند که تمام شرایط قانونی را فراهم می‌کند. این موضوع باعث می‌شود استفاده از آن در هنگام بازسازی ساختمان‌های قدیمی که در آنها مسائل ایمنی اهمیت زیادی دارد، بسیار محبوب شود.
بر اساس گزارش Grand View Research در سال 2023، بازار جهانی صفحات ورمیکولیت تا پایان این دهه می‌تواند به حدود 1.2 میلیارد دلار برسد و هر ساله به طور متوسط با نرخ 7.8 درصد رشد کند. بزرگترین عوامل رشد احتمالاً از منطقه آسیا و اقیانوسیه و بخش‌هایی از خاورمیانه خواهد آمد، زیرا شهرهای این مناطق به سرعت در حال گسترش هستند. راهکارهای سقف‌بندی مقاوم در برابر آتش در این مناطق تقاضای بسیاری دارند و پیش‌بینی می‌شود نیاز به آنها به مرور زمان تقریباً 30 درصد افزایش یابد. در همین حال، در آمریکا، تولیدکنندگان انتظار افزایش حجم تولید خود را تا سال 2027، هر سال حدود 18 درصد می‌دانند. این روند افزایشی عمدتاً به دلیل محبوبیت روزافزون ساختمان‌های پیش‌ساخته و سازه‌های ماژولار است که نیازمند مواد عایق‌بندی با خواص حرارتی خوب هستند. ورمیکولیت در این زمینه گزینه مناسبی است، زیرا مقادیر R بالای 1.25 متر مربع کلوین بر وات را فراهم می‌کند و همچنین مقاومت خوبی در برابر آتش دارد.
تابلوهای ورمیکولیت عمدتاً از ورمیکولیت منبسط‌شده ساخته می‌شوند، که یک معدن سیلیکات طبیعی است و با سدیم سیلیکات و مواد افزودنی دیگر مخلوط می‌گردد.
در معرض دمای بالا قرار گرفتن، آب داخل تابلوهای ورمیکولیت به بخار تبدیل می‌شود و لایه‌های معدنی منبسط می‌شوند و یک لایه عایق کربنی ایجاد می‌کنند که انتقال گرما را محدود می‌کند.
این تابلوها در دیوارهای مقاوم در برابر آتش، سقف‌ها، نمای ساختمان، پوسته‌های ساختمانی با عملکرد بالا و پروژه‌های بازسازی که نیاز به عایق‌بندی حرارتی و مقاومت در برابر آتش دارند، استفاده می‌شوند.
بله، تابلوهای ورمیکولیت پایدار هستند زیرا این مواد VOCهای مضر را انتشار نمی‌دهند، قابلیت بازیافت کامل دارند و در مقایسه با مواد سنتزی، با مصرف انرژی کمتری تولید می‌شوند.
EN
