ความรู้เรื่องฉนวนกันความร้อน

อากาศบ้านเราทุกวันนี้ค่อนไปทางร้อนถึงร้อนมาก ความร้อนเข้าไปเยี่ยมเราถึงในบ้านจากทุกทิศทุกทาง ทำให้หลายๆ บ้านต้องเปิดแอร์กันอยู่ตลอดเวลา ไม่ตรงกับวิถีการใช้ชีวิตแนวกรีนที่ทุกคน ทุกฝ่ายพยายามจะรณรงค์กันในปัจจุบัน ฉนวนกันความร้อนภายในบ้านจึงกลายเป็นหนึ่งในรายชื่อวัสดุก่อสร้างที่ขาดไม่ได้ในการสร้างบ้านเพื่อช่วยลดความร้อนในบ้าน ลดความจำเป็นในการใช้เครื่องปรับอากาศ และลดการใช้พลังงาน แต่ทำไมฉนวนกันความร้อนถึงได้มีให้เลือกมากมายหลายประเภทจนเริ่มสับสนว่าจะใช้ฉนวนป้องกันความร้อนแบบไหนดี? แล้วฉนวนที่ดีต้องดูอะไรบ้าง? วันนี้เราจะมาดูกันว่าจะเลือกฉนวนอย่างไรช่วยคลายร้อนให้บ้าน

ทำไมฉนวนป้องกันความร้อนภายในบ้านถึงได้มีหลายแบบ?      

หลักการทำงานของฉนวนกันความร้อนก็คือการดัก การหน่วงอากาศร้อนจากภายนอกให้ผ่านเข้ามาในบ้านได้น้อยที่สุด แต่เนื่องจากพื้นที่ที่จำเป็นต้องติดตั้งฉนวนกันความร้อนแต่ละพื้นที่มีความแตกต่างกัน ทั้งเรื่องจุดติดตั้งฉนวน ความร้อนที่เข้ามา ข้อจำกัดอื่นๆ ของพื้นที่เอง มันก็เลยจำเป็นที่จะต้องมีฉนวนกันความร้อนที่เหมาะสมกับตัวแปรพวกนี้ หลักๆ แล้ว เราจะใส่ฉนวนกันความร้อนอยู่ 3 จุดใหญ่ๆ ในบ้าน ด้วยกันคือ

หลังคา       –  เป็นพื้นที่โดนแดดนานเกือบทั้งวัน สะสมความร้อนเอาไว้มากกว่าส่วนอื่นๆ และมีการเปลี่ยนแปลงเรื่องอุณหภูมิอยู่เสมอ ฉนวนที่เหมาะกับพื้นที่ส่วนนี้จึงต้องทนต่อการเปลี่ยนแปลง ของอากาศได้ดี

ฝ้าเพดาน    –   เป็นส่วนที่รับความร้อนจากหลังคาก่อนจะผ่านเข้ามาในตัวบ้าน ฉนวนที่เหมาะกับพื้นที่ส่วนนี้จะต้องไม่สะสม                                    ความร้อนเอาไว้ในตัวฉนวนและยังต้องถ่ายเทความร้อนเข้าสู่ภายในบ้านต่ำด้วย

ผนังรอบบ้าน –  เป็นจุดที่มีเนื้อที่รับแดดมากที่สุดในบ้าน ถึงจะโดนแดดไม่นานเท่าหลังคาแต่ก็สามารถบ่มความร้อนให้ตัว                                       บ้านได้ไม่แพ้จุดอื่นๆ ฉนวนที่เหมาะกับบริเวณนี้จึงต้องต้านทานความร้อนได้สูงพอสมควร ที่สำคัญต้อง  ทนน้ำ ทนชื้นได้ เพื่อไม่ทำให้ประสิทธิภาพกันร้อนลดลงหรือฉนวนกันความร้อนเสียหาย

คุณสมบัติของฉนวนกันความร้อนทีดี      

“เลือกฉนวนต้องเลือกที่ค่า R ตัวเลขสูงๆ ค่า K ต้องต่ำๆ ” ส่วนใหญ่เรามักจะได้ยินคำแนะนำทำนองนี้ ในการเลือกซื้อฉนวนกันความร้อน ก็เพราะฉนวนกันความร้อนมีประสิทธิภาพกันความร้อนได้ก็ด้วยค่าเหล่านี้นั่นเองค่ะ มาดูกันหน่อยว่า ค่าต่างๆ พวกนี้หมายถึงอะไรและมีผลอย่างไรกับประสิทธิภาพการทำงานของฉนวนบ้าง

ค่า R -value (resistivity) หรือค่าความต้านทานความร้อนของฉนวน ตัวเลขที่กำกับไว้จะบอกเราว่า ฉนวนชนิดนั้นต้านทานความร้อนที่เข้ามาได้มากน้อยแค่ไหน ยิ่งตัวเลขมากเท่าไหร่ ก็หมายความว่าฉนวนชนิดนั้นต้านทานความร้อนไม่ให้ผ่านเข้าไปในบ้านได้มากเท่านั้น ส่วนใหญ่แล้วก็จะเลือกฉนวนที่มีค่านี้สูงๆ ไว้ก่อน

ส่วนค่า K-value หรือ conductivity เป็นค่าที่บอกว่า ฉนวนชนิดนั้นมีคุณสมบัตินำความร้อนมากน้อยแค่ไหน ตามธรรมชาติแล้ว อากาศร้อนจะเข้าไปแทนที่อากาศที่เย็นกว่าเสมอ แต่ถ้าวัสดุนั้นมีค่าการนำความร้อนต่ำ อากาศร้อนก็จะผ่านตัวฉนวนเข้ามาที่ตัวบ้านได้น้อยลง โดยมากแล้วตัวเลขยิ่งต่ำก็ยิ่งดี

ค่า Thermal Capacity หมายถึงความสามารถในการเก็บหรือสะสมความร้อนของตัวฉนวน ตัวนี้ก็สำคัญไม่แพ้กัน ยิ่งตัวเลขน้อยๆ ก็แสดงว่าฉนวนชนิดนั้นสะสมความร้อนไว้ในตัวฉนวนต่ำ ส่วนใหญ่แล้วค่า Thermal Capacity ส่วนใหญ่แล้วยิ่งต่ำก็ยิ่งดี เช่นเดียวกับกับค่า K-value

เพราะฉะนั้นแล้ว ฉนวนที่ดี มีประสิทธิภาพในการป้องกันความร้อน ก็จะต้องต้านทานความร้อนได้สูง ในเวลาเดียวกันก็จะต้องถ่ายเทความร้อนต่ำ และต้องไม่เก็บหรือสะสมความร้อนเอาไว้ในเนื้อฉนวนด้วยถึงจะเป็นฉนวนที่ทำให้อากาศภายในบ้านไม่ร้อนอบอ้าว แต่แน่นอน ฉนวนแต่ละตัวมักจะมีคุณสมบัติที่เด่นไม่เหมือนกัน เจ้าของบ้านจึงต้องชั่งใจว่า คุณสมบัติไหนเหมาะกับการใช้งานของตนมากที่สุด

รูปซ้าย. ผนังที่ไม่ใส่ฉนวน                                                                                                                รูปขวา. ผนังที่ใส่ฉนวน

ข้อดี-ข้อเสียของวัสดุฉนวนแต่ละชนิด

วัสดุที่นิยมนำมาทำฉนวนมีอยู่หลากหลายชนิดซึ่งพอจะแยกตามการใช้งานของมันได้เช่น แบบแผ่น ฉนวนแบบโฟมอัด แบบที่เป็นของเหลวที่ไว้ใช้ฉีดพ่น เป็นต้น นอกจากแยกตามการนำไปใช้งานแล้ว ยังแยกย่อยไปตามชนิดของวัสดุได้อีก ไม่ว่าจะเป็น ใยแก้ว ใยแร่ เยื่อกระดาษ foam board โฟม PU ฯลฯ ซึ่งมีคุณสมบัติที่เหมาะกับการใช้งานที่ต่างกัน

ฉนวนประเภทหนึ่งก็อาจจะมีการยืด-หดตัวสูงเมื่อเจอความร้อน บางประเภทก็เสื่อมประสิทธิภาพกันความร้อนเมื่อโดนน้ำหรือแค่ความชื้นในอากาศ หรือบางประเภทก็ทนน้ำ ทนความชื้นได้ดีแต่ไม่ทนแดด ไม่ทนแรงกดทับบีบอัด ยุบตัวลงเรื่อยๆ เมื่อผ่านการใช้งานไปได้ระยะหนึ่ง เราเลยลองทำตารางเปรียบเทียบฉนวนแต่ละประเภทมาให้ได้ดูกันค่ะ

เราสามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพของฉนวนแต่ละชนิดได้อย่างไร

ฉนวนที่ดีจะมีค่าการนำความร้อน ((λ) หรือ K value) ต่ำ ค่าการนำความร้อนหมายถึงฉนวนชนิดนั้นๆยอมให้ความร้อนผ่านตัววัสดุได้ง่ายแค่ไหน มีหน่วยวัดเป็น W/mK หากวัสดุมีคุณสมบัติความเป็นฉนวนดีจะมีค่าการนำความร้อนต่ำยิ่งสามารถใช้ความหนาของฉนวนที่บางลงได้ ค่าการนำความร้อนเป็นคุณสมบัติเฉพาะตัววัสดุไม่ขึ้นกับความหนา

ฉนวนที่ดีจะมีค่าการต้านทานความร้อน (R value) สูง ค่าการต้านทานความร้อนหมายถึงความสามารถของวัสดุที่จะยับยั้งการไหลหรือถ่ายเทความร้อน วัดเป็นค่าพลังงานต่อตารางเมตรต่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงหนึ่งองศาเคลวิน ค่าการต้านทานความร้อนยิ่งสูง ความเป็นฉนวนยิ่งดี คำนวณเป็นส่วนกลับของค่าการนำความร้อนขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุด้วย แต่ละความหนาก็จะมีค่าการนำความร้อนที่แตกต่างกันไป ดังนั้นหากต้องการเปรียบเทียบค่าการต้านทานความร้อนของวัสดุหลายๆ ชนิด อย่าลืมเทียบที่ความหนาเท่าๆ กัน

ฉนวนกันความร้อนแบบไหนดีที่สุด ?   

ถ้าถามว่าฉนวนแบบไหนดีที่สุดในโลกหรือแย่ที่สุดในโลก ก็คงตัดสินเป็นเอกฉันท์ไม่ได้เสียทีเดียว เพราะฉนวนแต่ละประเภทก็มีการใช้งานที่เหมาะสมกับคุณสมบัติของตัวมัน การเลือกฉนวนจึงน่าจะขึ้นอยู่กับความจำเป็นในการใช้งานและความพอใจของคนซื้อมากกว่า คนซื้อพอใจกับความหนา พอใจที่จะจ่ายในราคานี้มั้ย ให้ความสำคัญกับเรื่องสิ่งแวดล้อมมากน้อยแค่ไหน หรือจะนำไปติดตั้งส่วนไหนของบ้าน เลือกที่จะติดตั้งเองหรือต้องว่าจ้างช่างผู้เชี่ยวชาญติดตั้งให้? รวมถึงปัจจัยอื่นๆ อย่างเช่น

  อายุการใช้งาน
แม้ว่าฉนวนกันความร้อนจะมีอายุการใช้งานประมาณ 10-15ปี ถึงจะเปลี่ยนใหม่ แต่ตัวการสำคัญที่จะย่นระยะการเปลี่ยนใหม่ให้สั้นลงก็คือ ความชื้น น้ำ แสงแดด ความร้อน ผู้ผลิตจึงหาทางแก้ปัญหาพวกนี้ ถ้าเป็นฉนวนในกลุ่มเส้นใยก็จะต้องเพิ่มแผ่นอลูมิเนียมฟอยด์หุ้มฉนวนไว้ ป้องกันความชื้น น้ำหรือแมลงกัดแทะแล้วยังช่วยสะท้อนความร้อนออกไปได้บางส่วน แต่ถ้าแผ่นนอลูมิเนียมฟอยด์นี้เกิดฉีก ขาด ความชื้น เชื้อรา แมลงก็จะเข้าไปทำลายเส้นใยจนใช้การไม่ได้ในที่สุด

ระวังเรื่องการกดทับด้วยสำหรับฉนวนชนิดเส้นใย โดยเฉพาะในขณะติดตั้งไม่ควรเดินเหยียบบนฉนวนโดยตรง เพราะเส้นใยที่ถูกทำให้แฟบแบนจะเสื่อมประสิทธิภาพป้องกันความร้อน แต่ถ้าเลี่ยงไม่ได้ให้หาไม้กระดานปูทับก่อนแล้วค่อยเดินบนไม้กระดานแทน เพื่อลดแรงกดทับบนฉนวน ส่วนฉนวนที่ผลิตจากโฟม ทั้งชนิดอัดแผ่นเรียบและชนิดฉีดพ่น ก็อาจจะบิดงอ เสียรูปเมื่อโดนความร้อนจัดหรือแสงแดดโดยตรงถ้าไม่มีวัสดุป้องกันแสง UV ปิดทับอีกชั้น

ถ้าเรารู้สึกว่าบ้านร้อนขึ้นทั้งๆ ที่ติดฉนวน ให้สันนิษฐานก่อนว่าอาจจะมีฉนวนส่วนไหนเสียหาย อย่าปล่อยให้ฉนวนฉีกขาดโดยไม่ซ่อมแซม ปล่อยให้ความชื้นเข้าไป แมลงเข้าไปกัดแทะทำลายหรือทำรัง ฉนวนก็จะใช้งานไปได้อีกนานๆ หลายปีอย่างที่ควรจะเป็น

 ความปลอดภัยต่อผู้ติดตั้ง เจ้าของบ้านและสิ่งแวดล้อม    
อันตรายจากฉนวนกันร้อน เป็นเรื่องร้อนๆ อีกเรื่องหนึ่งที่มักจะพูดถึง โดยเฉพาะฉนวนกันความร้อนประเภทเส้นใย ที่หลายคนหวั่นใจกับความเสี่ยงที่จะเป็นมะเร็งปอดมั้ย ถ้าเส้นใยเล็กๆ นี้เข้าไปอุดตันอยู่ในถุงลมปอดของเรา จริงๆ แล้ว ถ้าเราหายใจเอาฝุ่นละอองรวมถึงเส้นใยที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.5ไมครอนเข้าไป ร่างกายจะยังสามารถขับออกมาได้ แต่ถ้าเส้นใยนั้นเล็กกว่า 0.5ไมครอน และมีการสะสมเป็นเวลานานหลายปี ถึงจะมีผลต่อปอดและระบบหายใจของเรา เพราะฉะนั้นเพื่อความสบายใจ ก่อนซื้อฉนวนกันความร้อนก็ลองสอบถามจากคนขายหรือดูฉลากบนสินค้าก่อนว่า เส้นใยฉนวนมีขนาดเล็กกว่า 0.5ไมครอนหรือไม่

แต่ที่เป็นปัญหาแน่ๆ โดยเฉพาะฉนวนแบบเส้นใยก็คือ อาการระคายเคืองผิวเมื่อสัมผัสฉนวนในขณะติดตั้งโดยเฉพาะฉนวนใยแก้วที่ไม่ได้มีแผ่นอลูมินั่มฟอยด์หุ้มปิด ก่อนติดตั้งให้สวมใส่เสื้อผ้าที่ปิดคลุมร่างกายมิดชด สวมถุงมือ หน้ากากปิดปากจมูกให้เรียบร้อย หลังติดตั้งแล้วก็ควรอาบน้ำด้วยฝักบัวเพื่อให้แรงดันน้ำจากฝักบัว ชะล้างเอาเศษเส้นใยขนาดเล็กที่อาจติดอยู่ตามผิวหนังหลุดออกไปกับน้ำ

สมัยก่อนฉนวนกันความร้อนยังไม่สามารถนำกลับไปใช้ใหม่ เดี๋ยวนี้ฉนวนกันความร้อนเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น บางชนิดสามารถนำกลับมารีไซเคิลได้ บางชนิดก็ทำมาจากวัสดุที่ใช้แล้วอย่างแก้วหรือกระดาษใช้แล้ว ส่วนใครจะเลือกใช้แบบไหนก็ขึ้นอยู่กับว่า คนซื้อใส่ใจกับผลกระทบที่จะเกิดขึ้นกับสิ่งแวดล้อมมากน้อยแค่ไหน

ราคา  
ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ความหนาของฉนวน ราคาของฉนวนจะสูงขึ้นตามความหนาของฉนวน ฉนวนบางตัววัสดุที่นำมาใช้ก็มีผลต่อราคา หรือต้องใช้ช่างเฉพาะทางหรืออุปกรณ์พิเศษในการผลิตหรือติดตั้ง รวมถึงความยาก-ง่ายในการติดตั้ง แต่ถ้าสามารถติดตั้งฉนวนกันร้อนได้ตั้งแต่เริ่มสร้างบ้าน ก็จะประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากกว่ามาใส่ฉนวนเพิ่มในภายหลัง

แต่ไม่ว่าคุณจะเลือกฉนวนกันความร้อนด้วยเหตุผลอะไร ข้อสำคัญคือ ทำความเข้าใจกับข้อมูลของสินค้า ชนิดของฉนวน การติดตั้ง ข้อจำกัด ตัวเลขแสดงค่าต่างๆ ของฉนวน ข้อมูลด้านความปลอดภัย มาตรฐานความปลอดภัย(มอก.) และเพื่อให้การลงทุนซื้อฉนวนกันความร้อนให้เกิดประโยชน์สูงสุด ควรจะศึกษาไปถึงการป้องกันความร้อนเข้าบ้านทั้งระบบ ว่าฉนวนแบบไหน เหมาะกับการใช้งานแบบไหน ควรจะติดตั้งตรงไหน ควบคู่กับอะไร เพื่อให้เราได้ประโยชน์จากฉนวนนั้นจริง เพียงแค่นี้ เราก็สามารถลดอุณหภูมิในบ้านเย็นลงได้โดยไม่ต้องพึ่งเครื่องปรับอากาศตลอดเวลาแล้วค่ะ