คุณลักษณะของฉนวนกันความร้อน
คุณลักษณะเฉพาะของฉนวนกันความร้อน (Heating Insulation for Ceiling/Roof Specifications)
ฉนวน คือ วัสดุที่ต้านทานหรือป้องกันมิให้พลังงานความร้อนส่งผ่านจากด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งได้สะดวก ฉนวนกันความร้อนที่ดีจะเป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบา ซึ่งประกอบด้วยฟองอากาศ เล็กๆ จำนวนมาก ฟองอากาศดังกล่าว มีคุณสมบัติในการต้านการนำความร้อน โดยสกัดกั้นความร้อนให้อยู่ในบริเวณฟองอากาศเล็กๆ จำนวนมากนี้ จึงเป็นผลให้ไม่เกิดการพาความร้อนด้วย
ยังมีวัสดุอีกประเภทหนึ่งที่มีคุณสมบัติต้านการแผ่รังสีความร้อน หรือสะท้อนรังสีความร้อนกลับ ที่ใช้กันส่วนใหญ่ได้แก่ แผ่นอะลูมิเนียมฟอยล์ โดยคุณสมบัติแล้วไม่ถือว่าเป็นฉนวน แต่ถือว่าเป็นวัสดุลดความร้อนจากการแผ่รังสีความร้อน
ฉนวนแต่ละชนิด จะมีการต้านทานความร้อนที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งฉนวนที่ดีจะต้องต้านทานความร้อนที่ผ่านจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งให้ลดลงเหลือน้อยที่สุด ทั้งนี้ ถ้า ค่าสัมประสิทธิ์ของการนำความร้อน ( ค่า K) ยิ่งน้อย แสดงว่าเป็นฉนวนที่สามารถต้านทานความร้อนได้ดีกว่า
คุณลักษณะของฉนวนกันความร้อน
ตารางเปรียบเทียบค่าสัมประสิทธิ์ของการนำความร้อนของวัสดุชนิดต่างๆ
| วัสดุ | ค่า K (วัตต์/เมตร oC) |
| โฟมโพลียูรีเทน | 0.023 |
| โฟมแผ่น (โพลีสไตลิน) | 0.031 |
| ฉนวนใยแก้ว | 0.035 |
| ไม้อัด | 0.123 |
| แผ่นยิปซัม | 0.191 |
| กระเบื้องแผ่นเรียบ | 0.280 |
ที่มา : คุ่มือวิชาการของสถาบันวิศวกรรมความร้อน ความเย็น และระบบปรับอากาศ แห่งสหรัฐอเมริกา (ASHRAE Handbook)
จากตารางจะเห็นว่า โฟมพียู มีค่าการนำความร้อนน้อยกว่าวัสดุชนิดอื่น หรือพูดอีนัยหนึ่งว่าโฟมพียูมีความต้านทานความร้อนได้ดีกว่า
ทำไมห้องที่ติดตั้งเครื่องปรับอากาศจึงควรบุฉนวน?
หากความร้อนเข้าสู่อาคารมาก ๆ จะทำให้เครื่องปรับอากาศทำงานหนัก พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ก็จะสูงตามไปด้วย เมื่อบุฉนวนจะช่วยป้องกันความร้อนและอุณหภูมิจากแสงอาทิตย์ในตอนกลางวัน อีกทั้งในตอนกลางคืนก็ยังสามารถช่วยให้ความร้อนจากอุณหภูมิภายนอกที่สูงกว่าถ่ายเทเข้าไปในห้องได้น้อยลง พร้อมทั้งเก็บรักษาความเย็นไว้ได้นานอีกด้วย จึงเป็นการลดการทำงานของเครื่องปรับอากาศเท่ากับช่วยประหยัดค่าไฟ และช่วยลดการสึกหรอจากการใช้เครื่องปรับอากาศให้สามารถใช้งานได้นาน
ท่านทราบไหมว่าเครื่องปรับอากาศที่ท่านใช้อยู่นั้น ทำหน้าที่ดึงเอาความร้อนจากคนที่อาศัยอยู่ในห้องไม่ถึงร้อยละ 10 แต่จะดึงเอาความร้อนที่ถ่ายเทเข้ามาตามฝาผนัง ฝ้าเพดาน หน้าต่างกระจก และรอยรั่วของประตูหน้าต่างถึงประมาณร้อยละ 80-90 ดังนั้นหากสามารถลดความร้อนที่ผนังและฝ้าเพดาน ซึ่งเป็นพื้นที่ส่วนใหญ่ลงได้แล้ว ท่านจะสามารถลดขนาดของเครื่องปรับอากาศลงได้ และลดค่าไฟลงได้อีก
ฉนวนป้องกันความร้อนมีกี่ชนิดและติดตั้งที่ส่วนใดของห้อง?
ปัจจุบันมีฉนวนป้องกันความร้อนชนิดต่าง ๆ อยู่หลายชนิดซึ่งเหมาะกับงานที่อุณหภูมิต่าง ๆ กัน
โฟมพียู (โพลียูรีเทน) ทนความร้อนได้ 100oC สูงสุด เป็นของเหลวบรรจุในถัง ในต่างประเทศจะใช้ฉีดเข้าระหว่างฝาผนังบ้าน ซึ่งก่ออิฐสองชั้น ในประเทศไทยไม่นิยมทำกันเพราะราคาแพง เรามักจะพบฉนวนชนิดโฟมฉีดในเครื่องใช้ภายในบ้านคือ ใช้ฉีดเข้าไปโดยรอบผนังตู้เย็น หรือกระติกน้ำแข็ง
โฟมแผ่น (โพลีสไตลีน) ทนอุณหภูมิ 85 oC สูงสุด หรือที่เห็นกันทั่วไปจะเป็นแผ่นสีขาว น้ำหนักเบา มีความหนาต่าง ๆ กัน ถึงแม้ว่าฉนวนชนิดนี้จะมีความต้านทานความร้อนดีกว่า (ค่า k ต่ำ) ฉนวนใยแก้วก็ตามแต่ไม่เหมาะที่จะนำมาเป็นฉนวนในบ้านอยู่อาศัย เพราะเป็นฉนวนที่เสื่อมสภาพได้ง่าย ติดไฟ และหากติดไฟจะเกิดก๊าซพิษ
ฉนวนใยแก้ว ทนความร้อนได้ไม่น้อยกว่า 250oC ใช้บุใต้หลังคา ควรมีความหนาไม่น้อยกว่า 2 นิ้ว และมีบุผิวด้วยแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์ทั้ง 2 ด้าน
ประเภทฉนวนกันความร้อน
เนื่องจากประเทศไทยเป็นประเทศในเขตร้อนชื้น ฤดูร้อนจะร้อนมาก อากาศร้อนอบอ้าวแบบนี้ แต่เคยคิดกันบ้างหรือไม่ว่าในแต่ละวันคุณต้องสูญเสียพลังงานไปกับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในที่อยู่อาศัยมากน้อยขนาดไหน ทั้งพัดลม เครื่องปรับอากาศหรือแอร์ และอื่นๆ วัสดุประเภทฉนวนกันความร้อนเป็นวิถีทางหนึ่งในการลดความสูญเสียพลังงานที่ใช้ และเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงานให้คุ้มค่ามากที่สุด ฉนวนกันความร้อนคือคําตอบในเรื่องนี้ เพื่อช่วยลดการสูญเสียความร้อนและรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในระดับที่ต้องการได้ โดยมีคุณสมบัติของฉนวนกันความร้อนแต่ละชนิด ดังนี้
ประเภทฉนวน กันความร้อน - ความเย็น และคุณสมบัติ
| ประเภทฉนวน | คุณสมบัติ | ข้อดี | ข้อเสีย |
| 1) วัสดุฉนวนอลูมิเนียมฟอยล์ | มีค่าการแผ่รังสีความร้อน (Emissivity)ของผิวอลูมิเนียมต่ำ | มีคุณสมบัติในการสะท้อนความร้อนสูง ทนความชื้นได้ดี ไม่ติดไฟและไม่ลามไฟ ไม่ฉีกขาดง่าย | ขาดคุณสมบัติในการป้องกันเสียง |
| 2) วัสดุฉนวนแบบโฟม | เช่น โพลียูรีเทนโฟมเป็นฉนวนที่กันความร้อน / เก็็บความเย็็นได้ดี | มีคุณสมบัติในการนําความร้อนต่ำ รองรับน้ําหนักกดทับได้ดี มีคุณสมบัติด้านเสียงที่ดี | เกิดก๊าซพิษเมื่อถูกไฟไหม้ |
| 3) วัสดุฉนวนใยแก้ว | ทํามาจากแก้วหรือเศษแก้วนํามาหลอมและเป็นเป็นเส้นใยละเอียดนํามาอัดรวม กัน | คุณสมบัติในการนําความร้อนต่ำ มีคุณสมบัติด้านเสียงที่ดี | เส้นใยก่อให้เกิดการระคายเคือง ไม่เหมาะกับการใช้งานที่เปิดโล่งโดยไม่มีอะไรปกคลุม |
| 4) วัสดุฉนวนใยหิน (Mineral Wool) |
เป็นเส้นใยจากธรรมชาติ มีสารประกอบของแอสเบสตอส (Asbestos) ไม่ปลอดภัยต่อสุขภาพ | มีคุณสมบัติในการกันความร้อนและดูดซับเสียงที่ดี ทนไฟ | ไม่ทนทานต่อความเปียกชื้น |
| 5) เซลลูโลส (Cellulose) |
เป็นวัสดุ Recycle ผสมเคมี เพื่อช่วยให้เกิดการยึดติด | มีค่าการกันความร้อนและเสียงที่ดี ช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม | ไม่ทนต่อน้ำและความชื้น มีโอกาสหลุดล่อนได้ |
| 6) แคลเซียมซิลิเกต (Calcium Silicate) |
เป็นผงอัดเป็นแผ่นสําเร็จ | สามารถตัดต่อเหมือนแผ่นยิบซั่ม แต่มีคุณสมบัติในการต้านทานความร้อน ทาสีทับได้ ทนไฟ | มีน้ำหนักมาก ไม่ทนต่อความชื้น |
| 7) เวอร์มิคูไลท์ (Vermiculite) |
ทําจากแร่ไมก้า มีลักษณะเป็นเกร็ด คล้ายกระจก เป็นผงนําไปผสมกันซีเมนต์ หรือทรายจะได้คอนกรีตที่มีค่าการนําความร้อนต่ำ | สามารถหล่อเป็นรูปร่างต่างๆ ได้ ทนไฟ | มีน้ำหนักมาก |
| 8) เซรามิคโค้ดติ้ง (Ceramic Coating) |
เป็นสีเเซรามิคลักษณะของเหลวใช้ทาหรือพ่น ช่วยสะท้อนความร้อนได้ดี | ติดตั้งง่าย มีคุณสมบัติช่วยป้องกันความร้อนที่ผิวอาคารโดยตรง | อายุการใช้งานต่ำ เนื่องจากสภาวะอากาศ การติดตั้งอาศัยเทคนิคความชํานาญสูง |
หลักเกณฑ์ง่ายๆ ในการพิจารณาเลือกใช้วัสดุฉนวนกันความร้อน คือความสามารถในการป้องกันความร้อน (R-Value) ช่วงอุณหภูมิการใช้งาน การเปลี่ยนรูปร่างเมื่อได้รับความร้อน การกันน้ําและความชื้น การทนต่อแมลงและเชื้อรา ความปลอดภัยต่อสุขภาพ การเสื่อมสภาพ และการบํารุงรักษา ซึ่งต้องเลือกให้เข้ากับลักษณะ และประเภทของการใช้งาน เพียงเท่านี้ก็ทําให้คุณสามารถเลือก วัสดุฉนวนกันความร้อนที่เหมาะสม และสามารถ ช่วยประหยัดพลังงานภายในที่อยู่อาศัยของคุณได้