ลดความร้อนในบ้านด้วยฉนวนกันความร้อน

   ฉนวนป้องกันความร้อน แบ่งออกได้หลายประเภททั้งวิธีการผลิต และวิธีที่ใช้กับงานนั้นๆ ดังนี้

1.ฉนวนป้องกันความร้อนใยแก้ว (Glass Fiber) หรือไฟเบอร์กลาส ใยแก้วผลิตจากการนำก้อนแก้วหรือเศษแก้วมาหลอมและปั่นจนเป็น เส้นใยละเอียดแล้วนำมาขึ้นรูปเป็นฉนวนกันความร้อนในรูปแบบต่างๆ เช่น ฉนวนแบบคลุมห่ม (Blanket) ฉนวนแบบแผ่น (Board) และฉนวนแบบหุ้มท่อ (Pipe Cover) ฉนวนป้องกันความร้อนประเภทนี้เป็นฉนวนเส้นใยแบบเซลล์เปิด (Open Cell) มีโครงสร้างภายในเป็นเส้นใยและช่องว่างอากาศ (Air Gap) จัดเป็นวัสดุประเภทไม่ลามไฟ (Non-Combustible Material) มีทั้งชนิดที่มีวัสดุปิดผิวและไม่ปิดผิว ในปัจจุบันยังพิสูจน์ไม่ได้ว่าใยแก้วเป็นอันตรายต่อสุขภาพ ฉนวนกันความร้อนชนิดนี้ไม่ทนทานต่อความเปียกชื้นและการควบแน่นเป็นหยดน้ำโดย จะสูญเสียคุณสมบัติในการกันความร้อนเมื่อได้รับความเปียกชื้น และหากคนที่แพ้เส้นใยสัมผัสหรือแตะถูกโดยตรง อาจเกิดอาการคันและระคายเคืองได้ ดังนั้นการเลือกใช้ ฉนวนใยแก้วหากไม่ต้องการให้เส้นใยโดนตัว ก็อาจจะเลือกใช้ชนิดที่มีฟอยล์หุ้มด้านนอก

2.ฉนวนป้องกันความร้อนใยแร่ (Mineral Fiber) ใยแร่อาจเรียกว่า หินแร่ (Mineral Rock) หรือฝอยขี้โลหะ (Slag Wool) หรือใยหิน (Rock Wool) มีการรมวิธีการผลิตคล้ายคลึงกับใยแก้ว ข้อจำกัดในการใช้งานของใยแร่เหมือนกับฉนวนใยแก้ว ปัญหาการติดไฟของตัวประสาน(Binder) และการลุกไหม้ของผิวหน้า ฉนวนป้องกันความร้อนแคลเซียมซิลิเกต (Calcium Silicate) แคลเซียมซิลิเกต เป็นวัสดุฉนวนป้องกันความร้อนแบบเป็นโพรงอีกชนิดหนึ่งที่มีลักษณะพรุนหรือ ช่องกลวง ผลิตจากการนำทรายซิลิเซียส มาอบโดยเครื่องอบความร้อนสูง พลังไอน้ำ จนเกิดเป็นปูนขาวไฮเดรต

3.ฉนวนป้องกันความร้อนเวอร์มิคูไลท์ (Vermiculite) เป็นวัสดุที่นำมาประยุกต์เป็นฉนวนกันความร้อนร่วมกับวัสดุต่างๆ เพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งานในแต่ละงานไป ทำจากแร่ไมกาซึ่งมีลักษณะเป็นเกล็ด ๆ คล้ายกระจก โดยมีน้ำเป็นส่วนประกอบในกระบวนการผลิต อนุภาคของแร่ไมกาจะได้รับความร้อนอย่างรวดเร็วจนเกิดการล่อนเป็นเกล็ด การใช้งานจะเป็นลักษณะของฉนวนกันความร้อนแบบเทบรรจุเข้าไปในบล็อคหรือโพรง ผนัง ถ้านำไปผสมกับปูนซีเมนต์หรือทรายจะได้เป็นคอนกรีตเวอร์มิคูไลท์ที่มีสภาพการ นำความร้อนต่ำกว่าคอนกรีตปกติถึง 10 เท่า โดยทั่วไปจะผสมสารเคมีบางชนิด เพื่อใช้สำหรับพ่นกันไฟให้กับโครงสร้างเหล็กนิยมใช้ในยุโรปและอเมริกา

4.ฉนวนป้องกันความร้อนฟอยล์ (Foil) เป็นฉนวนกันความร้อนอีกชนิดหนึ่ง การเลือกใช้ฉนวนป้องกันความร้อนประเภทต่าง ๆ จะต้องคำนึงถึงความสามารถความเหมาะสมในการกันความร้อนให้กับอาคาร จากการศึกษาพบว่า การใช้ฟอยล์เพียงชั้นเดียวไม่เพียงพอสำหรับกันความร้อนจากหลังคาต้องมีฟอยล์ ไม่น้อยกว่า 3-4 ชั้น โดยแต่ละชั้นมีช่องว่างอากาศ (Air Gap) ไม่น้อยกว่า 1 นิ้ว และต้องป้องกันการรั่วซึมได้ดีด้วย แต่มีข้อแม้ว่าผิวของแผ่นฟอยล์จะต้องมีลักษณะ “มัน-เงา”อยู่ตลอดเวลา เพราะเมื่อฟอยล์สกปรกจะสูญเสียค่าการสะท้อนรังสีไปและหากถูกฝุ่นจับจนหนาทึบ ก็จะไม่สามารถทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อนได้อีกต่อไปครับ
ดังนั้นการใช้ฟอยล์เป็นฉนวนกันความร้อนนั้น ต้องใช้ร่วมกับฉนวนตัวอื่นๆ ใช้ฟอยล์เพียงอย่างเดียวเป็นฉนวนกันความร้อนยังได้ไม่ดีพอ

5.ฉนวนป้องกันความร้อนใยเซลลูโลส (เยื่อกระดาษ) (Cellulose) ใยเซลลูโลส เป็นฉนวนป้องกันความร้อนที่ผลิตขึ้นจากการนำเยื่อไม้หรือเยื่อกระดาษที่ใช้ แล้วนำกลับมาใช้ใหม่อีกครั้ง(Recycle) โดยการแผ่และดึงให้กระจายออกทำการย่อยจนละเอียด จากนั้นทำการประสานเข้าด้วยกันด้วยบอแร็กซ์ การประยุกต์ใช้งานอาจใช้ในการเทบรรจุ (Loose Fill) ในช่องผนังหรือเพดานของอาคาร ใช้ในลักษณะของฉนวนแบบแผ่น (Batt) แบบคลุมห่ม (Blanket) ที่พบเห็นส่วนใหญ่มักเป็นชนิดพ่น ในช่องว่างใต้หลังคาหรือฝ้า เพดานสำหรับเป็นฉนวนกันความร้อนใต้ดาดฟ้า หรือหลังคา ข้อจำกัดในการใช้งานของฉนวนกันความร้อน แบบนี้ก็คือ ถ้าไม่สามารถควบคุมให้มีความหนาแน่นตามมาตรฐานที่กำหนดจะมีการยุบตัวลงทีละ น้อยทั้งจากผลของอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง การสั่นสะเทือน หรือความชื้น เป็นสาเหตุทำให้สภาพการต้านทานความร้อนลดลงได้ครับ โดยทั่วไปแล้วฉนวนกันความร้อน ใยเซลลูโลสเป็นฉนวนป้องกันความร้อนที่ผลิตเพื่อจำหน่ายในท้องตลาด ปัจจุบันมักทำขึ้นจากเยื่อกระดาษที่ใส่สารไม่ให้ไฟลาม ทำให้สามารถป้องกันไฟได้ระดับหนึ่งเมื่อโดนไฟไหม้จะมีควันและดับไปเองในที่ สุด ถ้าเยื่อกระดาษนี้มีสารเคมีผสมอย่างถูกต้อง ก็สามารถใช้เป็นวัสดุกันไฟได้ และมีคุณสมบัติที่มีค่าใกล้เคียงกับใยแร่และใยแก้ว
ฉนวนป้องกันความร้อนใยเซลลูโลสจึงเหมาะกับการประยุกต์ใช้งานผนังห้องหรือ ผนังของอาคาร รวมถึงใต้หลังคาของอาคาร

6.ฉนวนป้องกันความร้อนแคลเซี่ยมซิลิเกต เป็นฉนวนที่เหมาะกับงานอุตสาหกรรมที่ใช้อุณหภูมิสูง คุณสมบัติ ไม่ทำให้เกิดการสันดาป ป้องกันไฟ ไม่มีสารพิษ ไม่ผสม Asbestos มีทั้งแบบเป็นใยแร่ และเส้นใยสังเคราะห์ Calcium silicate เกิดจากความร้อนค่อนข้างต่ำ ทำให้มีความสามารถในการปรับตั้งค่าในแต่ละอุณหภูมิได้รวดเร็วตามสภาพงาน ซึ่งมักจะมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในแต่ละช่วงไม่เท่ากัน Calcium silicate ประกอบด้วยไฮดรัสแคลเซียมซิลิเกต โดยระหว่างกรรมวิธีการผลิตไอน้ำจะเปลี่ยนรูปเป็นหินปูนและซิลิกาไปเป็นไฮด รัสแคลเซียมซิลิเกต ซึ่งเป็นวัสดุที่ แข็งแรงทนทานนิยมนำไปใช้ในการหุ้มท่อและภาชนะในกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ มี่อุณหภูมิสูงและจำเป็นต้องใช้วัสดุที่มีความทนต่อแรงอัดสูงอีกด้วย

7.โฟมชนิดยืดหยุ่น (Elastomeric Foam) โฟมชนิดยืดหยุ่นมีอีกชื่อหนึ่งคือ โฟมยางแบบขยาย (Expanded Rubber Foam) เป็นฉนวนป้องกันความร้อนหรือฉนวนกันความร้อนที่ยืดหยุ่นได้ด้วยการฉีดให้ ขยายตัวในแบบ (Mold) โฟมกันความร้อนชนิดนี้เป็นฉนวนประเภทเซลล์ปิด (Closed Cell Insulation) มีเซลล์ชิดกันมาก มีค่าการดูดซับความชื้นต่ำ ทำให้สามารถต้านทานการแทรกซึมของไอน้ำได้ดี จึงเหมาะสมกับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ เช่น ระบบท่อส่งความเย็นหากใช้งานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานานจะเกิดการหดตัว ทำให้สภาพความเป็นฉนวนลดลง ดังนั้นโฟมชนิดยืดหยุ่นนี้จึงเหมาะกับการใช้งานในเรื่องการเก็บรักษาความ เย็นของอุณหภูมิตามที่ต้องการ ในการเก็บรักษาความเย็นภายในอาคารสถานที่ต่างๆโดยเฉพาะห้างสรรพสินค้า เราจะเห็นท่อเก็บความเย็นใต้หลังคาของอาคารบุด้วยโฟมชนิดยืดหยุ่น ทำให้เก็บความเย็นได้อย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้เครื่องปรับอากาศทำงานไม่หนักมาก ความเย็นแผ่กระจายได้อย่างทั่วถึงด้วย

8.ฉนวนกันความร้อนโฟมโพลีสไตรีน (Polystyrene Foam) โฟมโพลีสไตรีนคือ ฉนวนป้องกันความร้อน เป็นโฟมกันความร้อนที่มีการใช้อยู่ทั่วไปตามท้องตลาดเป็นวัสดุที่นับวันจะ ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากเป็นวัสดุน้ำหนักเบา เคลื่อนย้ายง่ายและนำมาใช้ได้อย่างกว้างขวางรูปแบบหลากหลายลักษณะ เช่น ใช้เป็นกล่องใส่อาหาร หรือใช้เป็นแผ่นรองกันกระแทกในภาชนะบรรจุภัณฑ์ ใช้เป็นแผ่นบุผนังอาคารเพื่อป้องกันความร้อน และใช้ในงานออกแบบ งานศิลป์ด้านต่าง ๆ ครับ มีการผลิตขึ้นมาใช้งาน 2 รูปแบบ คือ แบบรีด (k Extrude) และ แบบหล่อ (Mold) แต่เนื่องจาก โพลีสไตรีน เป็นวัสดุประเภทเซลล์ธรรมชาติ ซึ่งสามารถติดไฟ และลุกไหม้ได้ ดังนั้นในการนำมาใช้งาน จึงต้องมีเปลือกที่ต้านทานเปลวไฟได้หุ้มอยู่ เช่น ยิปซั่มบอร์ดครับ และนอกจากนี้ยังต้องป้องกันไม่ให้โฟม โพลีสไตรีน กระทบกับแสงอาทิตย์โดยตรง เพราะรังสีอัลตราไวโอเลต จะทำให้เปลี่ยนเป็นสีเหลืองและเสื่อมสภาพได้ อุณหภูมิใช้งานสูงสุดประมาณ 80 องศาเซลเชียส ถ้ามีการใช้งานในอุณภูมิสูงกว่านี้ อาจเป็นสาเหตุให้อ่อนตัวลงได้โฟมโพลีสไตรีนเป็นฉนวนประเภทที่เอาเม็ดโฟมขนาด เล็ก ๆ มาอัดเข้าด้วยกัน (Inter connecting Cell In) ทำให้มีช่องว่างระหว่างเม็ดโฟมแทรกอยู่บ้างดังนั้น โฟมโพลีสไตรีน จึงไม่สามารถกันความชื้นได้ 100% ไม่ค่อยนิยมไปทำเป็นฉนวนป้องกันความร้อนเท่าไหร่

9.ฉนวนกันความร้อนโพลียูรีเทนโฟม (Polyurethane foam) หรือฉนวนป้องกันความร้อนโพลียูรีเทนโฟม (พี.ยู.โฟม)
ฉนวนกันความร้อนโพลี่ยูรีเทนโฟมหรือ ฉนวนกันร้อน คือเทคโนโลยี่การฉีดฉนวนหรือโฟมกันความร้อนลงบนผิววัสดุครับ สารที่ใช้ฉีดเป็นฉนวนที่มีชื่อว่า"โพลียูรีเทนโฟม (Polyurethane Foam)" หรือโฟมกันความร้อนนั่นเอง ซึ่งเป็นฉนวนที่กันความร้อนได้ดีมากที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับคุณสมบัติโดยรวม กับฉนวนชนิดอื่นๆ โดยทั่วไป ฉนวนโพลียูรีเทนโฟมจะไม่ดูดซับความชื้นสามารถป้องกันน้ำและกันความชื้นได้ แต่เนื่องจากฉนวนโพลียูรีเทนโฟมมีจุดหลอมเหลวต่ำ เมื่อโดนความร้อนสูงเป็นเวลานานๆ จะเปลี่ยนรูปได้ครับ แต่ปกติทั่วๆ ไปแล้วอุณหภูมิของบ้านเราก็สูงไม่ถึงระดับนั้นเลยครับ ยกเว้นกรณีที่มีการนำ โพลียูรีเทนโฟม ไปใช้บุหลังกระจกโดยตรง เช่น กระจกหน้าต่างจะทำให้มีอุณหภูมิสูงกว่า 100 องศาเซลเซียส ซึ่งโฟมไม่สามารถคงสภาพเดิมเอาไว้ได้ นอกจากนี้มีความจำเป็นต้องป้องกันการถูกทำลายเนื่องจากรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) จากดวงอาทิตย์โดยวิธีการพ่นเซรามิคโค้ตติ้งพ่นปิดทับ ลงบนผิวโพลียูรีเทนโฟมครับ รังสีความร้อนเป็นพลังงานชนิดหนึ่ง โดยมีต้นเหตุมาจากหลายแหล่ง แหล่งกำเหนิดที่ใหญ่และมากที่สุดได้แก่ รังสีความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ครับ ทั้งจากสภาวะสิ่งแวดล้อมภายนอก และรังสีความร้อนจากเครื่องจักรกลต่างๆ ซึ่งถ่ายเทพลังงานความร้อนออกมา

(Heat Transfer) ที่เราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า พลังงานความร้อนเหล่านี้สร้างปัญหาให้กับเราหลายๆอย่าง

ขอขอบคุณบทความจาก : บริษัท รีจิดโฟม อินซูเลชั่น จำกัด

                   รูปจาก : SCG