ฉนวนกันความร้อน (Thermal Insulation) คือ วัสดุที่นำมาใช้เพื่อลดอัตราการถ่ายเทความร้อนหรือควบคุมปริมาณการถ่ายเทความร้อนจากภายนอกอาคารเข้าสู่ภายในอาคาร ซึ่งมีผลช่วยในการลดภาระการทำความเย็นของระบบปรับอากาศ กล่าวคือ สามารถช่วยลดขนาดของเครื่องปรับอากาศและลดการใช้พลังงานไฟฟ้าลงได้ โดยฉนวนกันความร้อนที่ดีควรมีคุณสมบัติดังนี้ คือ มีค่าความต้านทานความร้อน (R) สูง ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม (U) และสภาพการนำความร้อน (k) ต่ำ และเนื่องจากค่าความต้านทานความร้อนแปรผันตรงกับความหนาของวัสดุชนิดนั้นๆ ดังนั้น วัสดุที่นำมาเป็นฉนวนกันความร้อนที่มีขนาดความหนามากก็จะมีค่าความต้านทานความร้อนมากเช่นกัน สำหรับบทความนี้จึงขอนำเสนอ ฉนวนกันความร้อนชนิดโฟม ที่มีการใช้งานอย่างกว้างขว้างในงานกรอบอาคารในปัจจุบัน

โฟม (foam) จัดว่าเป็นวัสดุฉนวนที่สามารถคงสภาพเดิมได้ แม้โดนน้ำหรือความชื้น อีกทั้งยังทนทานต่อกรดและด่าง โดยในงานกรอบอาคารมีฉนวนชนิดที่ใช้งานอยู่หลักๆ ได้แก่

โฟมโพลีเอทิลีน (Polyethylene) เป็นวัสดุที่สังเคราะห์มาจากโพลีเอทิลิน (Polyethylene) ชนิดความหนาแน่นต่ำหรือ LDPE (Low Density Polyethylene) มีคุณสมบัติป้องกันความความร้อนสูง สามารถสะท้อนความร้อนได้ดี มีอายุการใช้งานยาวนาน โดยโครงสร้างมีลักษณะเป็นเซลล์ปิด (Close cell) ภายในเนื้อฉนวนมีฟองอากาศขนาดเล็กจำนวนมากเกาะกันอย่างเหนียวแน่น โดยฟองอากาศที่อยู่ภายในนี้จะทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันความร้อนไม่ให้ส่งผ่านได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังทนต่อสารเคมี กรด ด่าง และแอลกอฮอล์  สำหรับฉนวนโฟมชนิดนี้เหมาะกับโรงงานอุตสาหกรรม โกดังสินค้า ที่อยู่อาศัยและโรงงานที่ผลิตสารเคมีต่างๆ เนื่องจากสามารถ ป้องกันไอระเหยจากกระบวนการผลิตสารเคมีไปกระทบกับแผ่นหลังคาไม่ให้เกิดความเสียหายได้อีกทั้งยังสามารถป้องกันเสียง โดยป้องกันเสียงจากภายนอก เช่น เมื่อฝนตกกระทบลงบนหลังคาจะทำให้ไม่เกิดเสียงดัง

โฟมโพลียูริเทนหรือพียูโฟม (Polyurethane, PU foam) เป็นวัสดุที่สามารถลดการแผ่รังสีและการนำความร้อนได้มากกว่า 90% ซึ่งถือว่ามีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนต่ำที่สุดรองจากสภาวะสุญญากาศ (มีคุณสมบัติในการป้องกันความร้อนได้มากกว่าฉนวนใยแก้ว 2 เท่า) สามารถคงสภาพการเป็นฉนวนที่อุณหภูมิการใช้งานได้สูงถึง 100 องศาเซลเซียสและต่ำสุดถึง ลบ 118 องศาเซลเซียส โดยภายในมีโครงสร้างของเนื้อโฟมเป็นแบบเซลล์กึ่งปิด (Semi-closed cell)  ทำให้สามารถดูดซับและป้องกันเสียงรบกวนได้ดี อีกทั้งยังทนต่อกรดและด่าง ไม่นำไฟ น้ำหนักเบา สามารถรับแรงกดได้ดี สามารถเกาะติดแน่นผิวหลังคาเหล็กได้โดยไม่มีช่องว่างหรือโพรงอากาศ สามารถป้องกันการเกิดการกลั่นตัวหรือควบแน่นรวมตัวกันเป็นหยดน้ำที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ อันเป็นสาเหตุของการเกิดสนิม ไม่เสื่อมสภาพตลอดอายุการใช้งาน ไม่หลุดร่อน ไม่มีรอยต่อ ติดกันเป็นเนื้อเดียวตลอด สามารถกำหนดความหนาได้ตามต้องการ ฉีดติดสำเร็จรูปมากับแผ่นโลหะหรือ Metal Sheet จึงติดตั้งง่าย ประหยัดเวลาและค่าติดตั้ง 


ลักษณะของพียูโฟมในรูปแบบต่างๆ
 

ข้อควรระวัง แม้พียูโฟมจะมีคุณสมบัติที่สามารถกันความร้อนได้ดี แต่ได้มีข้อกำหนดห้ามใช้พียูโฟมภายในอาคาร ยกเว้น จะถูกปิดทับด้วยวัสดุไม่ติดไฟ เนื่องจากพียูสามารถติดไฟได้ง่าย (flammable) และเมื่อถูกไฟเผาจะปล่อยก๊าซพิษที่มีความอันตรายสูง เช่น คลอรีน ฟลูออรีน และไซยาไนด์ แม้ขณะใช้งานปกติยังมีการปล่อยสารระเหยที่เป็นอันตรายเช่นกัน 

โฟมโพลีสไตรีน (Expanded Polystyrene, EPS) เป็นวัสดุฉนวนที่กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยโฟมชนิดนี้เป็นวัสดุเซลล์ธรรมชาติ (Organic cell) โครงสร้างมีลักษณะที่อากาศถูกห่อหุ้มด้วยโพลีสไตรีน ซึ่งมีสัดส่วนโพลีสไตรีนประมาณ 2% ของโครงสร้างของวัสดุ จึงไม่เป็นพิษ มีน้ำหนักเบาและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากผลิตด้วยวิธีอบความร้อนและไม่มีการใช้สาร CFC ดังนั้นจึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ อีกทั้งฉนวนโพลีสไตรีนมีการผสมสารป้องกันการลามไฟเพื่อความปลอดภัย (ไม่เหมือนกับโฟมชนิดอื่น ที่มีการฉีดสารป้องกันการลามไฟทับหน้าวัสดุหลังจากการขึ้นรูป) ในปัจจุบันมีการประยุกต์ใช้โฟมโพลีสไตรีนในงานก่อสร้างอาคารอย่างกว้างขว้าง จึงมีการคิดค้นและพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ง่ายต่อการนำโฟมชนิดนี้ไปใช้งาน เช่น การใช้โฟมโพลีสไตรีนร่วมกับคอนกรีตบล็อก โดยมีโฟมโพลีสไตรีนอยู่ตรงกลางซึ่งมีชื่อทางการค้าว่า คูลบล็อก (Cool Block) หรือการใช้โฟมโพลีสไตรีนร่วมกับระบบผนังป้องกันความร้อนและความชื้นภายนอกหรือ EIFS (Exterior Insulation and Finish System) เป็นต้น


ลักษณะการใช้โฟมโพลีสไตรีนร่วมกับคอนกรีตบล็อก หรือ cool block

อะไรคือ ระบบผนังป้องกันความร้อนและความชื้นภายนอกหรือ EIFS 

ระบบผนังป้องกันความร้อนและความชื้นภายนอก หรือ EIFS (Exterior Insulation and Finish System) คือระบบผนังฉนวนที่มีการเคลือบผิวหน้า สามารถช่วยป้องกันความร้อนและความชื้นภายนอกอาคาร อีกทั้งยังมีน้ำหนักเบา ทำให้ก่อสร้างอาคารได้เร็ว สามารถป้องกันการแตกร้าวของผนังอาคารได้ดีมาก โดยระบบผนัง EIFS ประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก ได้แก่ ฉนวน (Insulation board) โครงสร้างรับฉนวน (Substrate) ลวดตาข่าย (Reinforcing Mesh) ปูนฉาบ (Base Coat) และวัสดุปิดผิวหน้า (Finish Coat) 


โครงสร้างระบบผนังป้องกันความร้อนและความชื้นภายนอก หรือ EIFS


ที่มา: