با ادامه ی گرم شدن بازار طراحی سبز، پوشش های PVDF آب¬پایه به سرد نگه داشتن اشیا کمک می کند و در سبزترین ساختمان ها به کار می رود. از آنجاییکه معماران، متخصصین، پیمانکاران و مدیران به دنبال صرفه¬جویی سرمایه، مصرف کمتر انرژی و کمک به محیط زیست فراتر از قانون های اخیر ساختمان می باشند، دانستن اینکه پوشش ها چگونه می توانند در طراحی زیست محیطی و ساخت دخالت کنند ضروری می باشد.
Rick Damato سردبیر مجله Roofing Contractor، گفت " صنعت بام سازی با تغییر ساختمان سبز به صورت اساسی تغییر یافت. مواد و سیستم های جدید بام سازی به دلیل آسانی کاربرد، طول عمر، گارانتی فوق العاده و در مورد بام های شیب دار هزینه ی کمتر نصب ، رنگ و جاذبه ی طراحی از گذشته بسیار مورد استفاده می باشند. تمام این موارد هنوز اهمیت دارند، اما "سبز" و " سبز بودن" در یک بازه زمانی کوتاه از یک ابهام نسبی به بالای این لیست اهمیت، انتقال یافته اند."
پوشش های PVDF آب¬پایه، به دلیل کاربرد در بام های جدید و سبز موجود و پوشش های ساختمانی، هم چنین سلامتی، ایمنی و آسایش ساکنین ساختمان و محیط زیست توجه زیادی به خود جلب کرده اند.
مزیت PVDF
یک بام سرد، برای مثال، می تواند دمای سطح سقف را با کاهش انتقال حرارت به ساختمان تا 100 درجه (فارنهایت) پایین آورده و چرخه ی عمر بام را طولانی تر کند.
برای مثال پوشش های بر پایه امولسیون PVDF انعکاس و تابش زیادی فراهم می کند. امولسیون های مذکور توسط فرمول¬نویسان پوشرنگ برای ایجاد پوشش های پایه آبی مقاوم در برابر هوازدگی استفاده می شوند. پوشش های فرموله شده با این امولسیون ها می تواند دوام پوشش های سنتی بر پایه PVDF حلال-پایه را فراهم کنند. این پوشش ها، به راحتی می توانند به زیرآیندهای مختلفی شامل فلزات، پلاستیک ها، چوب، بتون و پارچه ها اعمال شوند.
Scott Kriner، رئیس Green Metal Consulting Inc. گفت " امولسیون PVDF نوع جدیدی از رزین PVDF حلال¬پایه مورد استفاده برای پوشش¬دهی در صنعت سازه های فلزی برونگاهی می باشد. این پوشش¬ها می توانند در طول عمر طولانی خود انعکاس زیاد نور آفتاب و مقدار نشر حرارتی زیادی روی سطوح پوشش داده شده را با حداقل تغییرات در ویژگی های تابشی فراهم کنند."
قانون ها، استانداردها و نوآوری های ساختمان
پوشش های امولسیونی PVDF از تولید کننده های مختلف به اغلب استاندارد ها و قانون های ساختمان سبز، شامل California"s Title 24 و ENERGY STAR، دست می یابند و یا از آن ها فراتر می روند.
Damato می¬گوید "برای برآورده کردن ملزومات Title 24 و دیگر نوآوری های ساختمان سبز به یک بام با سطح بالایی از انعکاس (Reflection) و بسیار تابنده (Emissive) نیاز می باشد. سیستم های بام زیادی می توانند با یک کاربرد مطلوب پوشش بام به این مورد برسند. پوشش های بام می توانند با کمتر نگه داشتن دمای سطح و کاهش سرعت تخریب غشا توسط اشعه یووی به سبز بودن سیستم های غشای بام بیافزایند.
سیستم های رتبه بندی ساختمان سبز
سیستم رتبه بندی ساختمان سبز موسسه راهبری انرژی و طراحی زیست محیطی (LEED) برنامه¬ای مستقل و محکی شناخته شده برای طراحی، ساخت و اجرای ساختمان سبز با کارایی بالا می باشد.
پوشش ها ممکن است از جنبه های مختلف انتظارات فنی LEED پاسخ دهند که از آن جمله میتوان به اعتبار کارگاه سبز بند 2/7 با عنوان "اثر جزیره گرما: بام" اشاره کرد.
برای مثال یک بام فلزی پیش¬پوشانده که حداقل 75 درصد از مساحت آن با پوششی بر پایه رزین سرد PVDF حلال¬پایه پوشانده شده باشد ( به استثنای دیواره ها، پنجره های سقفی و تجهیزات) می تواند در اعتبار 2/7 یک امتیاز کسب کند و به معیارهای موجود برای مقادیر ضریب انعکاس نور خورشید (SRI) دست یابد.
چرخه عمر و نگهداری
انتخاب و تعیین محصولی که بتواند چرخه عمر ساختمان را افزایش داده و حداکثر کند، بسیار مهم می باشد. کاهش زمان و هزینه های نگهداری می تواند منجر به کارایی بیشتر و کاهش ضایعات مربوط به نوسازی شود.
پوشش های بر پایه امولسیون PVDF آلودگی کمی به خود جذب می کنند و به پوشش های سفید این امکان را می دهند که سفیدتر باقی بمانند و به مقدار انعکاس کلی انرژی خورشید بیش از 80/0 برسد. هم چنین مجمع رتبه بندی سقف سرد (CRRC)اعلام کرده است که پوشش های بر پایه امولسیون PVDF مقدار انعکاس و تابندگی کلی انرژی خورشیدی ابتدایی بیش از 85/0 دارند.
Kriner میگوید " دوام فوق العاده پوشش های فرمول¬بندی شده با این مولسیون ها به صاحبان ساختمان این امکان را می دهد که از خرج دلارهای با ارزش برای پوشش دهی مجدد و نگهداری جلوگیری کنند."
ذخیره انرژی
پوشش های بر پایه امولسیون PVDF می توانند در کارگاه برای حفاظت سطوح فلزی با روپوشه¬ای بر پایه فلوئوروپلیمر مقاوم در برابر هوازدگی اعمال شود. این پوشش¬ها به سطوح فلزی این امکان را می دهد که تعمیر شوند، تجدید شوند و منجر به انعکاس بهتری شوند. یک بام فلزی غیر سرد به راحتی می تواند به یک بام سرد سفید تبدیل شود و در صورت آسیب دیدن به راحتی تعمیر شوند.
بنابراین دو ویژگی سبز کلیدی افزایش طول عمر یک سازه ی موجود را به همراه خواهند داشت یکی دوام نوری پوشش های رنگی و دیگری صرفه¬جویی زیاد و بلند مدت در انرژی با پوشش سرد سفید .
بهبود کیفیت هوا
پوشش های بر پایه امولسیون PVDF علاوه بر کاهش مصرف انرژی، می توانند به رسیدن به هدف کاهش انتشار ترکیبات آلی فرار (VOC) و کاهش آزاد شدن مواد شیمیایی مضر که در بسیاری از پوشش های سنتی یافت میشوند، کمک کنند.
فناوری پوشش و نوآوری
تقاضای فزاینده برای فرایند های با VOC کم (ترکیبات آلی فرار) و با مصرف انرژی کمتر، فناوری پوشش-های آب¬پایه را در طراحی ساختمان در ایالت متحده امریکا صدرنشین کرده است.
پیشرفت های اخیر به ایجاد سیستم های پایه آبی بر پایه پلیمرهای پلی (وینیلیدن فلوراید) (PVDF) یا کوپلیمرها آن منجر شده است. این یک گام به سوی پوشش های سبز بسیار مقاوم در برابر هوازدگی است. هدف فناوری جدید پوشش هایی بر اساس ذرات لاتکس هیبریدی به همراه فلوئوروپلیمر و رزین آکریلیک می باشد.
پوشش های پایه آبی PVDF چگونه کار می کنند
متداول ترین پوشرنگ های فلوئوکربنی برای کاربردهای ساختمانی پوشش های پخت شونده براساس رزین PVDF می باشند که در کارخانه اعمال شده و پخت میشوند.
این سامانه¬های روپوشه، رنگ و براقیت خود را تا 30 سال یا بیشتر حفظ میکنند. این پوششها در اواسط دهه 60 توسط معماران مورد تایید قرار گرفتند و از آن زمان برای پوشاندن میلیاردها فوت مربع از فلزات برای کاربردهای مختلف شامل سقف سازی، صفحات دیوار، پنجره و قاب های درب و متعلقات آن ها مورد استفاده قرار گرفته¬اند.
با این حال به دلیل عوامل مختلف، نیازی روزافزون به پوشش های آب¬پایه با عملکرد برابر یا بهتر در مقابل هوازدگی برای حفظ یا پوشش دهی مجدد این روپوشه¬های اعمال شده در کارخانه وجود دارد. این عوامل شامل نیاز برای تازه کردن یا تجدید پوشرنگ تاسیسات فرسوده، تصمیم برای تغییر یا هماهنگ کردن دکور ساختمان؛ تقاضای در حال افزایش برای صرفه¬جویی در انرژی با تغییر بام¬های فلزی رنگی به بام¬های منعکس کننده سفید و سرد و هزینه کمتر پوشش دهی مجدد در مقابل نصب مجدد قطعات فلزی پوشش داده شده میباشند.
گزینه¬های تعمیر میدانی پوشش ها
پوشرنگ های میدانی روی اجزای فلزی پوشرنگ خورده موجود، چه برای لکه گیری و تعمیر یا برای مقاصد تجدید، باید چسبندگی خشک و تر فوق العاده ای به زیرآیندهای پیش¬پوشانده داشته باشند. برای رزین های تبدیلی مقاوم در برابر هوازدگی مانند پلی استرها و آکریلیک ها، اکسیداسیون سطح عموماً تضمین می کند که پوشرنگ های اعمال شده در میدان به آسانی زیرآیند را تر کرده و درگیری های شیمیایی و فیزیکی زیادی روی زیرآیند ایجاد نمایند که چسبندگی بسیار خوب و طولانی مدتی را فراهم می کند.
پوشش های با انرژی سطحی کمتر مانند فلوئوروکربن ها و لایه های رویه ی اصلاح شده با سیلیکون اغلب به سختی می توانند تر شوند و ناسازگاری بین رزین استفاده شده در تعمیر پوشش و رزین روپوشه زیرآیند اغلب می تواند منجر به مشکلات چسبندگی شود. به همین دلایل، هم سیلیکون ها و هم فلوئوروکربن ها به عنوان رزین هایی با بازپوشانی دشوار در نظر گرفته می شوند.
یکی دیگر از عوامل پیچیدگی، مخصوصاً برای ساختمان های قدیمی تر، اینست که ساختار شیمیایی رزین روپوشه قدیمی که سامانه پوششی جدید باید به آنها بچسبد، ممکن است شناخته شده نباشد. گاهی اوقات مدیر ساختمان اطلاعاتی دارد، اما ممکن است گمراه کننده و اشتباه باشد.
هماهنگ کردن ساختار شیمیایی رزین پوشش های قدیمی و جدید، عموماً یک استراتژی ایمن برای بدست آوردن چسبندگی خوب می باشد، اما در هماهنگ کردن، ویژگی های هوازدگی پوشش های قدیم و جدید نیز مهم می باشد.
برای پوشش های هواخشک به مدت 20 سال است که پوشش های بر پایه ی PVDF به صورت تجاری در دسترس می باشد و تامین کنندگان اصلی پوشرنگ¬های بر پایه PVDF رنگ های لکه گیری و تعمیراتی با رنگ همانندی بر پایه این محصولات ارائه می دهند. این پوشرنگ های پایه حلالی هواخشک PVDF چسبندگی فوق العاده ای به لایه های نهایی PVDF پخت شده در کارخانه و مقاومت هوازدگی خارجی قابل ملاحظه ای با استفاده از رنگدانه های مشابه، دارا می باشند.

لاتکس فلوئوروکربن آب پایه
پوشش های بر پایه امولسیون PVDF مشابه بسیاری از محصولات لاتکس آکریلیک استاندارد استفاده شده برای ایجاد پوشش های صنعتی و ساختمانی پایه آبی می باشند و در پوشرنگ ها به روش مشابهی وارد می شوند.
با این حال، ساختار شیمیایی آنها کاملاً متفاوت می باشد. از نظر ترکیبی محصولات امولسیون Kynar Aquatec هیبرید می باشند، یعنی هر ذره لاتکس حاوی بیش از یک نوع رزین می باشد. در این مورد، رزین غالب یک گرید کوپلیمر PVDF و بسیار مشابه پوشش های هواخشک حلالی می باشد.
هدف امولسیون PVDF داشتن یک محصول پایه آبی با ویژگی های عملکردی قابل مقایسه با لایه های نهایی PVDF پخت شده – نه تنها از دیدگاه ماندگاری طولانی رنگ و براقیت بلکه برای ویژگی های دیگر مانند مقاومت به جذب آلودگی، حمله شیمیایی و لکه گذاری، مقاوم به رشد قارچ و جلبک و مقاومت به فرسایش و سایش، می باشد.
پوشرنگ های بر پایه فناوری امولسیون PVDF چسبندگی بسیار خوبی مستقیما به پوشش های اعمال شونده در کارخانه بر پایه PVDF و هم چنین به بسیاری از انواع آستری رایج، شامل اپوکسی ها و آکریلیک ها نشان می دهند.
کاربرد در بامهای سرد
بامهای سرد – سقف هایی که به طور موثری نور مرئی و مادون قرمز خورشید را منعکس و هم چنین در شب حرارت را منتشر می کنند- بسیار مورد توجه می باشند. یک روش برای رسیدن به انعکاس و انتشار بالای نور خورشید اعمال یک رنگ آکریلیک الاستومری بر بام می باشد. با این حال، این پوشش های آکریلیک الاستومری بخش زیادی از انعکاس خود را بعد از یک بازه زمانی چند ساله از دست می دهند و از نظر عواملی مانند جذب آلودگی، رشد کپک و جلبک و مهاجرت مواد زیر لایه درون پوشش نامطلوب می باشند.
فناوری بر پایه PVDF آب پایه امولسیونی، پیونده¬ای جایگزین برای بازپوشانی بامهای سفید با پاک¬ماند (Stay clean) بسیار بهتر در مقایسه با سطوح بام¬های سنتی مانند پوشش های تبدیلی آکریلیک الاستومری میباشند.
فناوری فلوئوروکربن آب پایه جدید به دلیل ویژگی آب پایه با VOC کم، دوام برونگاهی فوق العاده و ماندگاری رنگ که منجر به کاهش هزینه های چرخه ی عمر می شود و قابلیت فرموله شدن با رنگدانه ها برای بامهای سرد به منظور کارایی پایای ساختمان، راه حل های سبزی برای رقابت های مختلف تعمیر و پوشش دهی مجدد ساختمان ارائه می دهند.