fbpx

วัสดุฉนวนกันความร้อน

วัสดุฉนวนกันความร้อน , ผนังโฟม

ปัจจุบันวัสดุฉนวนกันความร้อนได้รับความนิยมนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในแวดวงการก่อสร้าง เพราะด้วยอากาศที่ร้อนจัดเราจึงต่างหันมาใส่ใจเลือกเฟ้นวัสดุฉนวนกันความร้อน เพื่อใช้ก่อสร้างในส่วนของผนังและฝ้าร่วมกับวัสดุก่อสร้างประเภทอื่นๆ ซึ่งการเลือกวัสดุฉนวนกันความร้อนที่ดีควรพิจารณาจากทั้ง 3 ค่า ดังนี้

ค่าการนำความร้อน (Thermal Conductivity) เรียก “ค่า K” หน่วย W/m.K

ค่าความต้านทานความร้อน (Thermal Resistivity) เรียก “ค่า R” หน่วย m2K/W

      และ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน (Heat transfer coefficient) เรียก “ค่า U” หน่วย W/m2K

หน่วย W = Watt (วัตต์) , m = meter (เมตร), K = Kelvin (เคลวิน)

เรามาเริ่มทำความรู้จักที่ค่าการนำความร้อน เป็นค่าที่ได้จากการวัดอัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านเนื้อวัสดุ บ่งบอกถึงการยอมให้ความร้อนไหลผ่านตัววัสดุ กล่าวได้ว่าหากวัสดุมีค่าการนำความร้อนต่ำ แสดงว่าวัสดุนั้นไม่ยอมส่งและรับความร้อนจากจุดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าผ่านตัวมันเองไปยังจุดที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า จึงนับว่าเป็นวัสดุฉนวนกันความร้อนที่ดี

ถัดมาคือค่าความต้านทานความร้อน เป็นค่าที่ได้จากการเทียบสัดส่วนระหว่างความหนาและค่าการนำความร้อนของวัสดุ ดังสมการ

ค่าความต้านทานความร้อน (R)  =  ความหนาของวัสดุ/ค่าการนำความร้อน (K)

หากลองคำนวณค่าความต้านทานความร้อน โดยเทียบวัสดุต่างชนิดกันแต่กำหนดความหนาไว้เท่ากัน พบว่าวัสดุที่มีค่าความต้านทานความร้อนที่สูงกว่าจะเป็นวัสดุฉนวนกันความร้อนที่ดีกว่า

อันดับสุดท้ายคือ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน เป็นค่าที่บอกถึงปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านตัววัสดุ ซึ่งค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนมีความสัมพันธ์กับค่าความต้านทานความร้อนดังสมการ

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน (U) = 1/ค่าความต้านทานความร้อน (R)

ฉะนั้นหากวัสดุมีค่าความต้านทานความร้อนสูงจะส่งผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนต่ำ กล่าวง่ายๆได้ว่าหากวัสดุต้านทานความร้อนได้ดี ปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านก็จะน้อย

บทสรุปค่าควรรู้ในการเลือกใช้วัสดุฉนวนกันความร้อนที่ดีจะต้องมีค่า K และค่า U ต่ำ แต่ค่า R สูง

สำหรับโฟมกันความร้อน (Expandable Polystyrene) ที่มีค่าการนำความร้อนต่ำเพียง 0.03 W/m.K จัดเป็นวัสดุฉนวนกันร้อนที่ดีมีความคุ้มค่า เมื่อเทียบราคากับคุณสมบัติความเป็นฉนวนกันความร้อน ความแข็งแรง ความสามารถในการรับน้ำหนัก ความทนทาน เหล่านี้จึงทำให้โฟมกันความร้อนนิยมนำไปใช้เป็นโฟมสร้างบ้าน ในส่วนประกอบของฝ้าโฟม และผนังโฟม ที่มักจะได้รับความร้อนจากแสงแดดโดยตรง

ปัจจุบันวัสดุฉนวนกันความร้อนได้รับความนิยมนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในแวดวงการก่อสร้าง เพราะด้วยอากาศที่ร้อนจัดเราจึงต่างหันมาใส่ใจเลือกเฟ้นวัสดุฉนวนกันความร้อน เพื่อใช้ก่อสร้างในส่วนของผนังและฝ้าร่วมกับวัสดุก่อสร้างประเภทอื่นๆ ซึ่งการเลือกวัสดุฉนวนกันความร้อนที่ดีควรพิจารณาจากทั้ง 3 ค่า ดังนี้

ค่าการนำความร้อน (Thermal Conductivity) เรียก “ค่า K” หน่วย W/m.K

ค่าความต้านทานความร้อน (Thermal Resistivity) เรียก “ค่า R” หน่วย m2K/W

และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน (Heat transfer coefficient) เรียก “ค่า U” หน่วย W/m2K

หน่วย W = Watt (วัตต์) , m = meter (เมตร), K = Kelvin (เคลวิน)

เรามาเริ่มทำความรู้จักที่ค่าการนำความร้อน เป็นค่าที่ได้จากการวัดอัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านเนื้อวัสดุ บ่งบอกถึงการยอมให้ความร้อนไหลผ่านตัววัสดุ กล่าวได้ว่าหากวัสดุมีค่าการนำความร้อนต่ำ แสดงว่าวัสดุนั้นไม่ยอมส่งและรับความร้อนจากจุดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าผ่านตัวมันเองไปยังจุดที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า จึงนับว่าเป็นวัสดุฉนวนกันความร้อนที่ดี

ถัดมาคือค่าความต้านทานความร้อน เป็นค่าที่ได้จากการเทียบสัดส่วนระหว่างความหนาและค่าการนำความร้อนของวัสดุ ดังสมการ

ค่าความต้านทานความร้อน (R)  =  ความหนาของวัสดุ/ค่าการนำความร้อน (K)

หากลองคำนวณค่าความต้านทานความร้อน โดยเทียบวัสดุต่างชนิดกันแต่กำหนดความหนาไว้เท่ากัน พบว่าวัสดุที่มีค่าความต้านทานความร้อนที่สูงกว่าจะเป็นวัสดุฉนวนกันความร้อนที่ดีกว่า

อันดับสุดท้ายคือ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน เป็นค่าที่บอกถึงปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านตัววัสดุ ซึ่งค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนมีความสัมพันธ์กับค่าความต้านทานความร้อนดังสมการ

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน (U) = 1/ค่าความต้านทานความร้อน (R)

ฉะนั้นหากวัสดุมีค่าความต้านทานความร้อนสูงจะส่งผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนต่ำ กล่าวง่ายๆได้ว่าหากวัสดุต้านทานความร้อนได้ดี ปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านก็จะน้อย

บทสรุปค่าควรรู้ในการเลือกใช้วัสดุฉนวนกันความร้อนที่ดีจะต้องมีค่า K และค่า U ต่ำ แต่ค่า R สูง

สำหรับโฟมกันความร้อน (Expandable Polystyrene) ที่มีค่าการนำความร้อนต่ำเพียง 0.03 W/m.K จัดเป็นวัสดุฉนวนกันร้อนที่ดีมีความคุ้มค่า เมื่อเทียบราคากับคุณสมบัติความเป็นฉนวนกันความร้อน ความแข็งแรง ความสามารถในการรับน้ำหนัก ความทนทาน เหล่านี้จึงทำให้โฟมกันความร้อนนิยมนำไปใช้เป็นโฟมสร้างบ้าน ในส่วนประกอบของฝ้าโฟม และผนังโฟม ที่มักจะได้รับความร้อนจากแสงแดดโดยตรง