ฉนวนกันความร้อน
ฉนวนกันความร้อนคืออะไร คือวัสดุที่สามารถสกัดความร้อนไม่ให้ส่งผ่านไปยังส่วนอื่น ๆ โดยมีลักษณะเบา ประกอบด้วยฟองอากาศเล็ก ๆ จำนวนมากซึ่งมีคุณสมบัติสกัดกั้นความร้อนให้อยู่ในฟองอากาศ จึงไม่นำพาความร้อนไปยังส่วนอื่น ๆ ซึ่งในด้านการตกแต่งบ้าน นิยมนำมาใช้ติดตั้งไว้บนโครงหลังคาบ้าน เพื่อลดความร้อนแรงของแสงอาทิตย์ไม่ให้ส่งผ่านเข้ามาในบ้าน จนทำให้บ้านเกิดความร้อน นอกจากนี้ยังสามารถใช้ติดตั้งบริเวณฝ้าเพดานได้เช่นกัน
ฉนวนแต่ละชนิด จะมีการต้านทานความร้อนที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งฉนวนที่ดีจะต้องต้านทานความร้อนที่ผ่านจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งให้ลด ลงเหลือน้อยที่สุด ทั้งนี้ ถ้า ค่าสัมประสิทธิ์ของการนำความร้อน ( ค่า K) ยิ่งน้อย แสดงว่าเป็นฉนวนที่สามารถต้านทานความร้อนได้ดีกว่า
ตารางเปรียบเทียบค่าสัมประสิทธิ์ของการนำความร้อนของวัสดุชนิดต่างๆ
ที่มา : คุ่มือวิชาการของสถาบันวิศวกรรมความร้อน ความเย็น และระบบปรับอากาศ แห่งสหรัฐอเมริกา (ASHRAE Handbook)
คุณลักษณะของฉนวนกันความร้อน
ตารางเปรียบเทียบค่าสัมประสิทธิ์ของการนำความร้อนของวัสดุชนิดต่างๆ
จากตารางจะเห็นว่า โฟมพียู มีค่าการนำความร้อนน้อยกว่าวัสดุชนิดอื่น หรือพูดอีนัยหนึ่งว่าโฟมพียูมีความต้านทานความร้อนได้ดีกว่า
ทำไมห้องที่ติดตั้งเครื่องปรับอากาศจึงควรบุฉนวน?
หากความร้อนเข้าสู่อาคารมาก ๆ จะทำให้เครื่องปรับอากาศทำงานหนัก พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ก็จะสูงตามไปด้วย เมื่อบุฉนวนจะช่วยป้องกันความร้อนและอุณหภูมิจากแสงอาทิตย์ในตอนกลางวัน อีกทั้งในตอนกลางคืนก็ยังสามารถช่วยให้ความร้อนจากอุณหภูมิภายนอกที่สูงกว่า ถ่ายเทเข้าไปในห้องได้น้อยลง พร้อมทั้งเก็บรักษาความเย็นไว้ได้นานอีกด้วย จึงเป็นการลดการทำงานของเครื่องปรับอากาศเท่ากับช่วยประหยัดค่าไฟ และช่วยลดการสึกหรอจากการใช้เครื่องปรับอากาศให้สามารถใช้งานได้นาน
ท่าน ทราบไหมว่าเครื่องปรับอากาศที่ท่านใช้อยู่นั้น ทำหน้าที่ดึงเอาความร้อนจากคนที่อาศัยอยู่ในห้องไม่ถึงร้อยละ 10 แต่จะดึงเอาความร้อนที่ถ่ายเทเข้ามาตามฝาผนัง ฝ้าเพดาน หน้าต่างกระจก และรอยรั่วของประตูหน้าต่างถึงประมาณร้อยละ 80-90 ดังนั้นหากสามารถลดความร้อนที่ผนังและฝ้าเพดาน ซึ่งเป็นพื้นที่ส่วนใหญ่ลงได้แล้ว ท่านจะสามารถลดขนาดของเครื่องปรับอากาศลงได้ และลดค่าไฟลงได้อีก
หลักเกณฑ์ง่ายๆ ในการพิจารณาเลือกใช้วัสดุฉนวนกันความร้อน คือความสามารถในการป้องกันความร้อน (R-Value) ช่วงอุณหภูมิการใช้งาน การเปลี่ยนรูปร่างเมื่อได้รับความร้อน การกันน้ําและความชื้น การทนต่อแมลงและเชื้อรา ความปลอดภัยต่อสุขภาพ การเสื่อมสภาพ และการบํารุงรักษา ซึ่งต้องเลือกให้เข้ากับลักษณะและประเภทของการใช้งาน เพียงเท่านี้ก็ทําให้คุณสามารถเลือก วัสดุฉนวนกันความร้อนที่เหมาะสม และสามารถ ช่วยประหยัดพลังงานภายในที่อยู่อาศัยของคุณได้
ฉนวนกันความร้อนมีกี่ชนิด
1.อะลูมิเนียมฟอยล์ (Aluminium Foil)
เป็นแผ่นเคลือบอะลูมิเนียมที่ถูกทำให้หนาขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันความร้อนและรังสียูวี มีความเหนียวคงทนไม่ขาดง่าย ราคาประหยัด ใช้คู่กับอะลูมิเนียมฟอยล์เทปในการติดตั้ง ราคาเริ่มต้น ม้วนละ 1,000 บาท ตามขนาดและคุณสมบัติ
2.โฟมโพลียูริเทน (Polyurethane)
โฟมชนิดนี้เรียกกันสั้น ๆ ว่า โฟม PU เป็นวัสดุป้องกันความร้อน-เย็น รั่วซึม และลดเสียงดังได้ดี โดยโครงสร้างเป็นเซลล์ปิด( Closed Cell) มีช่องอากาศเป็นโพรง เรียกว่า Air Gap เป็นจำนวนมาก ติดตั้งโดยวิธีฉีดพ่นไปยังวัตถุ เช่น ไม้ โลหะ อิฐ คอนกรีต แก้ว พลาสติก กระดาษ
กระเบื้อง ยิปซั่ม เป็นต้น เหมาะสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมที่มีปัญหาเรื่องระบายความร้อน แต่ข้อเสียคือมีจุดหลอมเหลวต่ำ หากโดนอุณหภูมิร้อนจัดอาจทำให้เปลี่ยนสภาพได้ การฉีดพ่นหากช่างพ่นไม่ดีทำให้ฉนวนฟุ้งกระจายเลอะเทอะได้
ฉนวน P.U.FOAM เป็นเนื้อเดียวกับวัสดุ ไร้รอยต่อของฉนวน สามารถกำหนดความหนาของเนื้อโฟมได้ตามต้องการ ทำให้สามารถลดความร้อนได้มาก
• สามารถลดการแผ่รังสีจากแสงแดดซึ่งผ่านทางหลังคาได้มากกว่า 90%
• สามารถป้องกันเสียงรบกวน กันซึม กันรั่ว กันร้าว กันความชื้น และกันสนิมได้เป็นอย่างดี เพราะติดแน่นเป็นงานชิ้นเดียวกับหลังคา
• ใช้ได้ดีกับหลังคาทุกประเภท เช่นกระเบื้อง สังกะสี อลูมิเนียม คอนกรีต เหล็ก
งานอุตสาหกรรมห้องเย็น และเครื่องปรับอากาศ
• สามารถหุ้มผนังห้องเย็นได้ทุกด้าน เพื่อกันการสูญเสียความเย็นจากผนังห้องเย็นจึงเป็นการรักษาความเย็นให้คง สภาพในอุณหภูมิต่ำ ได้เป็นระยะเวลานาน ตลอดจนการหุ้มท่อลมเย็น ท่อน้ำเย็น ไม่ให้สูญเสียความเย็นระหว่างทางของท่อ
• นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับงานเครื่องปรับอากาศ เครื่องทำน้ำเย็นที่เกี่ยวกับถาดน้ำทิ้ง ท่อลมเย็น ท่อน้ำเย็น ฯลฯ งานเรือประมง เรือเดินทะเล หุ่น แพ ลูกลอย เป็นต้น
ราคาเริ่มต้น ประมาณ 300 บาทขึ้นไปต่อตารางเมตร
บริษัทที่รับฉีดโฟม : บ.พี.ยู.โฟม อินซูเลชั่น แอนด์ ซัพพลาย จำกัด บ. เอส เอฟ. อินซูเลชั่น จำกัด , บริษัท สมาร์ทแมททรีเรียล แอนด์ เซอร์วิส จำกัด , MP-Multiply, บริษัท ณรงค์ฤทธิ์ จำกัด , บริษัท ดี.ดี. อินซูเลชั่นแอนด์ เทรดดิ้ง จำกัด
3.ฉนวนใยแก้ว (Microfiber)
ประกอบด้วยเส้นใยไฟเบอร์เล็ก ๆ มีประสิทธิภาพทนความร้อนสูง จึงสามารถช่วยลดปริมาณความร้อนที่จะผ่านเข้าสู่ตัวอาคารได้มาก นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติกันเสียงรบกวนได้ จึงช่วยให้ไม่รบกวนในยามฝนตก รวมถึงป้องกันความชื้นสูง มีความยืดหยุ่นได้ดีเมื่อถูกกดทับจะสามารถคืนตัวได้เร็ว มีน้ำหนักเบา ทนทาน ไม่เสื่อมสภาพ และป้องกันแมลงหรือเชื้อราได้ ราคาเริ่มต้นตั้งแต่ ม้วนละ 1,500 บาทขึ้นไป ตามขนาดและคุณสมบัติ
4.ฉนวนใยหิน (Mineral Wool)
ฉนวนใยหินผลิตจากการหลอมหินที่อุณหภูมิมากกว่า 1000°C แล้วปั่นเป็นเส้นใยของหิน มีคุณสมบัติไม่ติดไฟ ดูดซับเสียงได้เป็นอย่างดี ไม่ดูดซับน้ำจึงทำให้ไม่ขึ้นราและยากต่อการผุพัง ใช้สำหรับการติดตั้งใต้หลังคาบ้านพักอาศัย อาคารสำนักงาน อย่างไรก็ตามฉนวนจากแร่ใยหินประเภท Asbestos ที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ ถูกห้ามใช้ในหลายประเทศรวมทั้งประเทศไทย ส่วนใยหินไครโซไทล์ประเทศไทยมีการใช้มาแล้ว 77 ปี ตั้งแต่ปี 2481ยังไม่มีผลการศึกษาทางวิชาการชัดเจนว่ามีผลกระทบต่อสุขภาพของประชาชนและ คนงานในโรงงานที่ใช้แร่ใยหินไครโซไทล์ เป็นวัตถุดิบ
ราคาโดยประมาณ 1400 บาทขึ้นไปต่อม้วน
5.ฉนวนใยเซลลูโลส (Cellulose)
ใยเซลลูโลส เป็นฉนวนกันความร้อนที่ผลิตจากการนำไม้หรือกระดาษที่ใช้แล้ว นำกลับมาใช้ใหม่อีกครั้ง โดยการแผ่และดึงให้กระจายออก ทำการย่อยจนละเอียด จากนั้นทำการประสานเข้าด้วยกันกับบอแรกซ์ ส่วนผสมทั้งสองนี้จะช่วยให้มีสภาพต้านทานการลุกไหม้ และการดูดซับความชื้น การใช้งานอาจใช้การเทบรรจุเข้าในช่องผนัง หรือใช้เป็นฉนวนแผ่นบนเพดาน ของอาคาร หรือแบบฉีดพ่น ใต้หลังคาและดาดฟ้า
นอกจากนี้เซลลูโลสยังใช้เป็นฉนวนป้องกันเสียง ได้เป็นอย่างดี เพราะโครงสร้างถูกออกแบบเป็นรูพรุนลักษณะคล้ายผ้าห่ม หรือรังไข่
ข้อจำกัดของเซลลูโลส คือ
1.การควบคุมความหนาแน่นไม่ได้มาตรฐานตามกำหนด ทำให้ฉนวนยุบตัวลงทีละน้อยทั้งจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง การสั่นสะเทือน หรือความชื้น ทำให้การนำความร้อนลดลง
2. เป็นเส้นใยธรรมชาติ จึงติดไฟได้ ส่วนจะลุกไหม้ได้เร็วแค่ไหน ขึ้นอยู่กับปริมาณการใส่สารไม่ลามไฟ
3.มีโอกาสหลุดล่วงได้
4.ไม่ทนน้ำและความชื้น
6) แคลเซียมซิลิเกต (Calcium Silicate)
เป็นฉนวนที่เหมาะกับงานอุตสาหกรรมที่ใช้อุณหภูมิสูง คุณสมบัติ ไม่ทำให้เกิดการสันดาป ป้องกันไฟ ไม่มีสารพิษ ไม่ผสม Asbestos มีทั้งแบบเป็นใยแร่ และเส้นใยสังเคราะห์ Calcium silicate เกิดจากความร้อนค่อนข้างต่ำ ทำให้มีความสามารถในการปรับตั้งค่าในแต่ละอุณหภูมิได้รวดเร็วตามสภาพงาน ซึ่งมักจะมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในแต่ละช่วงไม่เท่ากัน Calcium silicate ประกอบด้วยไฮดรัสแคลเซียมซิลิเกต โดยระหว่างกรรมวิธีการผลิตไอน้ำจะเปลี่ยนรูปเป็นหินปูนและซิลิกาไปเป็นไฮดรัสแคลเซียมซิลิเกต ซึ่งเป็นวัสดุที่ แข็งแรงทนทานนิยมนำไปใช้ในการหุ้มท่อและภาชนะในกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ มีอุณหภูมิสูงและจำเป็นต้องใช้วัสดุที่มีความทนต่อแรงอัดสูงอีกด้วย
7) เวอร์มิคูไลท์ (Vermiculite)
ทำมาจากแร่ไมก้า ซึ่งมีลักษณะเป็นเกล็ดๆคล้ายกระจก โดยมีน้ำเป็นส่วนประกอบ ในกระบวนการผลิตอานุภาพของแร่ไมก่จะได้รับความร้อนอย่างรวดเร็ว เกิดการร่อนเป็นเกล็ด
การนำมาใช้งานเป็นฉนวนกันความร้อนแบบเทบรรจุเข้าไปในบล๊อคหรือโพรงผนัง ถ้านำไปผสมกับปูนซีเมนต์หรือทราย ก็จะเป็นคอนกรีตเวอร์มิคูไลท์ที่มีสภาพการนำความร้อนต่ำกว่าคอนกรีตปกติถึง 10 เท่า โดยปกติจะผสมเคมีบางชนิด เพื่อใช้พ่นกันไฟให้กับโครงสร้างเหล็ก ปัจจุบันในเมืองไทยมีการบังคับใช้ นิยมใช้ในยุโรปและอเมริกา
เซรามิคโค้ดติ้ง (Ceramic Coating)
ฉนวนสีสะท้อนความร้อน Ceramic Coating คือ ฉนวนกันความร้อน ที่ใช้เทคโนโลยีชั้นสูงมีส่วนประกอบของเม็ดเซรามิคโบโรซิลิเกต (Ceramic Borosilicate) ซึ่งมีส่วนผสมของสารต่อต้านความร้อนรูปทรงกลมที่เรียกว่า ไมโครสเฟียร์เซรามิค (Microspheres Ceramic) ที่มีลักษณะเดียวกับวัสดุเซรามิค (แผ่นเซรามิค) ที่ติดตั้งบนกระสวยอวกาศขององค์กรอวกาศ (NASA) ที่ใช้เป็นฉนวนป้องกันรังสีความร้อน Ceramic Coating มีส่วนผสมของ อิมัลชั่นบิทุเมนเหลวเสริมความแข็งแรงด้วยเส้นใยโพลีเอสเตอร์, สารอะครีลิคโพลิเมอร์เรซิ่นและไททาเนียมไดอ๊อกไซด์ ซึ่งมีคุณสมบัติในการด้านทานรังสีอัลต้าไวโอเลต ช่วยป้องกันรักษาหลังคาและผนังอาคารให้มีอายุทนทานยาวนาน รวมทั้งยังได้ผ่านการทดสอบในห้องปฎิบัติการ ว่ามีคุณสมบัติในการทานต่อสภาพบรรยากาศทนต่อสารเคมี กรดและด่างมากมายหลายชนิด มีส่วนผสมที่ไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ และไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม (NON TOXIC)ไม่ว่าจะอยู่ในสถานะของเหลว (LIQUID STATE) หรือเมื่อแห้งเป็นชั้นฟิล์ม (DRY FILM)