จำเป็นต้องรู้ด้วย? ตอน แผ่นฉนวนกันความร้อนสำหรับงานผนังและหลังคา (Part 1/2)

จำเป็นต้องรู้ด้วย? 

แผ่นฉนวนกันความร้อนสำหรับงานผนังและหลังคา (Part 1/2) 

(ผมขออนุญาตแปลบทความน่าสนใจที่ถูกเลือกมาเผื่อจะเป็นประโยชน์สำหรับคนอื่นๆที่กำลังหาข้อมูลอยู่ ต้องขออภัยที่อาจจะแปลให้ตรงตัวตามต้นฉบับไม่ได้ทั้งหมดเพราะต้องคำนึงถึงการใช้ภาษาไทยที่คนทั้วไปอ่านรู้เรื่องด้วย บางส่วนอาจมีการตัดออก เพิ่ม เปลี่ยนแปลงเพื่อความเหมาะสม การใช้ google translate อาจช่วยประหยัดเวลา แต่อาจจะอ่านไม่รู้เรื่องมากกว่าบทความที่ผมแปล ท้ายนี้ยินดีรับฟังทุกความเห็นและคำติชมเพื่อนำไปปรับใช้ครั้งต่อไป) 

เนื้อหาต่อไปนี้เกี่ยวกับ sandwich panels งานผนังและหลังคาฉนวนสำหรับ entry level ซึ่งนำเสนอเนื้อหาสาระและข้อมูลในหลายแง่มุมที่เกี่ยวข้อง รวมถึงวิธีการขนส่ง การเคลื่อนย้าย ฯลฯ 

1. THE BASICS แผ่นฉนวนกันความร้อนคืออะไร
2. การใช้แผ่นฉนวนกันความร้อน
3. แผ่นฉนวนกันความร้อนชนิดต่างๆ 

        3.1 หลังคาฉนวนกันความร้อน

3.2 หลังคาฉนวนกันความร้อนระบบ ECO

3.3 ผนังฉนวนกันความร้อน

3.4 ฉนวนกันความร้อนสำหรับห้องเย็น

    4. ส่วนประกอบแผ่นฉนวนกันความร้อน: ภายนอก

4.1 วัสดุภายนอก

4.2 ชั้นเคลือบผิว

    5. ส่วนประกอบแผ่นฉนวนกันความร้อน: ไส้ใน

5.1 Polyurethane (PUR)

5.2 Polyisocyanurate (PIR)

5.3 ฉนวนใยหิน

    6. การขนส่งแผ่นฉนวนกันความร้อน

    7. การเก็บรักษาแผ่นฉนวนกันความร้อน

    8. การยกแผ่นฉนวนกันความร้อน

    9. การตัดแผ่นชนวนกันความร้อน

    10. การติดตั้งหลังคาฉนวนกันความร้อนอย่างเหมาะสม

10.1 การเรียงแผ่นชนวนหลังคากันความร้อน

10.2 การซ้อนรอยต่อตามแนวขวาง

10.3 การจบงานบริเวณชายคา

    11. ข้อตกลงร่วมกันให้ sandwich panel เป็น self-supporting sandwich panel elementsโดย EU Norm 14509

    12. การแบ่งประเภทระดับการต้านไฟ และการออกกฏหมายเกี่ยวกับการป้องกันอัคคีภัย

1. THE BASICS แผ่นฉนวนกันความร้อนคืออะไร

Sandwich panels ประกอบไปด้วยแผ่นที่เรียงญซ้อนกันเป็นชั้น เสมือนแซนวิชที่มีแผ่นขนมปังประกบอยู่ด้านนอกโดยแต่ละชั้นจะถูกยึดติดไว้ด้วยกัน  เรียกว่าแผ่นคอมโพซิท

แผ่นชนวนกันความร้อน แผ่นคอมโพซิท หรือแผ่นแซนด์วิชมีหลายชนิดและรูปแบบ โดยใช้แผ่นเหล็กชุบสังกะสีสำหรับผิวนอกและผิวด้านใน บ้างใช้อลูมิเนียมบางๆ สแตนเลส หรือ GRP (ไฟเบอร์กลาส) สำหรับป้องกันความเสียหายต่อชั้นกลางที่เป็นวัสดุฉนวน เช่น โพลี่ยูรีเทน (PUR), โพลีซิโอไซยานูเรท (PIR) และแร่ใหญ่หิน (Rock Wool) 

2. การใช้แผ่นฉนวนกันความร้อน

แผ่นฉนวนกันความร้อนถูกใช้ในอุตสากรรมต่างๆมากมาย เช่น อุตสาหกรรมการบิน อุตสาหกรรมรถยนต์และ อุตสาหกรรมก่อสร้าง เพราะคุณสมบัติที่เหมาะสมสำหรับการใช้เพื่อแก้ปัญหาด้านเวลา ลดค่าใช้จ่าย และน้ำหนักเบา สามารถนำมาใช้กับงานผนัง งานฝ้า และงานหลังคาด้วยขั้นตอนที่ไม่ยุ่งยาก

ด้วยคุณสมบัติที่กล่าวมาข้างต้น ทุกวันนี้แผ่นฉนวนกันความร้อนเป็นวัสดุก่อสร้างน้ำหนักเบาที่ได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับการก่อสร้างอาคารโรงเรือน หลังคาฉนวนสำหรับที่พักอาศัย วัสดุกันเสียง วัสดุผนังมวลเบา เพราะคุณสมบัติที่ไม่ลามไฟโดยบ่อยครั้งจะถูกใช้เป็นวัสดุป้องกันอัคคัภัย

3. แผ่นฉนวนกันความร้อนชนิดต่างๆ 

3.1 หลังคาฉนวนกันความร้อน

ฉนวนหลังคาส่วนมากจะถูกนำไปใช้ในลักษณะฉนวนมุงหลังคาบ้าน มีแนวสันสูง (high ridges) เป็นลักษณะเด่น ช่วยเสริมโครงสร้างให้มีความแข็งแรงมากขึ้นเพียงพอที่จะแบกรับน้ำหนักตัวเองและรับน้ำหนักของหิมะ (ในต่างประเทศ) หรือต้านทานแรงกำลังลม ส่วนแนวสันต่ำ (low ridges) ที่อยู่ระหว่างแนวสันสูง เป็นตำแหน่งที่ใช้วัดความหนาของฉนวน มีส่วนที่ยื่นออกมาจากด้านข้างเรียกว่าปีก (overlaping flap) ทำหน้าที่ครอบเก็บรอยต่อระหว่างแผ่น

3.2 หลังคาฉนวนกันความร้อนระบบ ECO

เป็นวัสดุหลังคาแบบพิเศษ เรียกว่าวัสดุหลังคาอีโค โดยมากใช้ปิดคลุมใต้ชั้นกระดาษอะลูมิเนียม เป็นวัสดุที่ใช้ครั้งเดียวซึ่งถูกกำหนดโดยกฏระเบียบการก่อสร้าง ข้อดีของหลังคา Eco คือ ใช้ป้องกันแอมโมเนียที่สามารถก่อให้เกิดผลเสียกับสภาพแวดล้อม ทำให้วัสดุแผ่นหลังคาอีโคเหมาะกับการใช้งานด้านปศุสัตว์และเกษตรกรรมเช่น โรงเลี้ยงสัตว์ และยุ้งข้าว

3.3 ผนังฉนวนกันความร้อน

ผนังฉนวนกันความร้อนไม่มีแนวสันยื่นออกเหมือนหลังคาฉนวน ใช้แนวโปรไฟล์เพื่อเสริมความแข็งแรงในการต่อแผ่นซึ่งสามารถทำได้โดย 1. ใช้วิธีเข้าลิ้นสอดเข้ากับร่องรอยต่อแล้วค่อยล็อคเข้าไว้ด้วยกัน ทำให้ช่วยพยุงโครงสร้างได้ดีขึ้น หรือ 2. นำแผ่นยึดไว้ด้วยสกรูและติดฉากครอบปิดรอยยึด

In detail: secret fixing

3.4 ฉนวนกันความร้อนสำหรับห้องเย็น

ฉนวนกันความร้อนสำหรับห้องเย็นแตกต่างจากแผ่นฉนวนทั่วไป โดยมีความหนาแน่นของฉนวนมากกว่าและวัสดุรอยต่อมีคุณภาพดีกว่า ทำให้เป็นวัสดุยอดนิยมในวงการอุตสาหกรรมแช่เย็นโดยเฉพาะอุตสากรรมอาหาร เพราะฉนั้นสารสำหรับชั้นเคลือบผิวจะต้องไม่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค

 4. ส่วนประกอบแผ่นฉนวนกันความร้อน: ภายนอก

ผิวนอกของแผ่นฉนวนกันความร้อนประกอบด้วย ชั้นเคลือบหลายชั้นเพื่อป้องกันผิวจากสภาพแวดล้อมแบบต่างๆ เช่น รังสียูวีและการกัดกร่อน 

แต่ละชั้นเคลือบมีหน้าที่แตกต่างกัน สภาพแวดล้อมหน้างานเป็นสิ่งสำคัญที่ควรพิจารณาก่อนซื้อแผ่นฉนวนกันความร้อน เลือกวัสดุผิวที่มีชั้นเคลือบที่เหมาะสม วัสดุประกบฉนวนด้านนอกและในคือปราการชั้นแรกที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอก ผิวด้านนอกควรมีชั้นเคลือบกัน UV และควรเลือกชั้นเคลือบที่มีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนผิวด้านในที่มีโอกาสสัมผัสความเปียกชื้น

4.1 วัสดุภายนอก

ผิวประกบด้านนอกของแผ่นฉนวนกันความร้อนจะประกอบไปด้วยชั้นเคลือบผิวที่ถูกแสดงในตารางดังนี้

Material	Use
แผ่นเหล็ก	โดยมากใช้ในกระบวนการผลิตแผ่นชนวนกันความร้อน เป็นวัตถุดิบที่มีความทนทานสูง ถูกเคลือบด้วยสังกะสีและเคลือบเพื่อป้องกันการกัดกร่อน
GRP	GRP หรือไฟเบอร์กลาสจะปรากฏอยู่ด้านล่างของแผ่นฉนวน ถูกใช้ในสภาวะแวดล้อมที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนทางเคมีและจากความเค็ม อลูมิเนียม
อลูมิเนียม	นำมาใช้ในบางครั้งแต่ไม่บ่อยนัก วัสดุชนิดนี้ป้องกันการกัดกร่อนจาก เรือและเคมีวัตถุนั้นจะถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการเกษตรแต่ข้อเสียคือราคาสูง และสามารถขยายตัวเมื่ออยู่ในอุณหภูมิสูงซึ่งเป็นสาเหตุของปัญหาโครงสร้าง
สแตนเลส	เจอไม่บ่อยนัก มีข้อดีคือสนิมไม่ขึ้น ปลอดภัยสำหรับอุตสาหกรรมอาหาร อย่างไรก็ดีสแตนเลสมีราคาสูงมาก ต้องสั่งโรงงานผลิตในจำนวนมากๆ

ความหนาของวัสดุ 

ผิวประกบแผ่นฉนวนมีหลายขนาดให้เลือกแผนที่บางกว่าจะมีราคาถูกกว่า แต่อาจไม่เหมาะกับการใช้งาน ความหนาควรอยู่ระหว่าง  0.4 มิลลิเมตร และ 0.6 มิลลิเมตร ซึ่งมีความแข็งแรงพอจนสามารถขึ้นไปเหยียบเดินโดยไม่สร้างความเสียหาย

การเคลือบสังกะสี

ผิวประกบด้านนอกเคลือบด้วยสังกะสีคุณภาพสูงเพื่อป้องกันการกัดกร่อน  

4.2 ชั้นเคลือบผิว

ชั้นเคลือบผิวป้องกันแผ่นชนวนจากการกัดกร่อนและรังสี UV ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับคุณภาพซึ่งมีให้เลือกหลายระดับ คุณภาพวัสดุผิวสามารถพัฒนาได้สองวิธี คือ นำนวัตกรรมมาใช้ หรือ ใช้วิธีเพิ่มชั้นเคลือบให้หนาขึ้น ซึ่งโดยมาตรฐานผิวด้านนอกและในจะถูกเคลือบด้วยโพลีเอสเตอร์ขนาดความหนา 25 ไมครอน 

ตารางแสดงการเทียบความหนาของผิวเคลือบชนิดต่างๆ 

Pre-coated products	Standard thickness (μ)	Minimum time before appearance of white rust (in h)	Corrosion category
Standard polyester	25	360	RC2
Polyester with high durability	25	360	RC3
PVDF	25	500	RC4
PVDF	35	500	RC4
PUR-PA	50/55	700	RC5
Plastisol	100/200	1000	RC5
Plastic coated	100	500	/

ระดับผลกระทบจากปัจจัยภายนอก:

Category	Description
C1 - very low
C2 - low	Surroundings with low pollution Agricultural areas
C3 - average	Urban and industrial areas, medium levels of sulfur dioxide pollution Coastal areas with low salt content – between 10 and 20 km from the sea
C4 - high	Industrial areas and coasts with medium salt content, between 3 and 10 km from the sea
C5 I – very high	Industrial and coastal areas with high humidity and aggressive environments
C5 M – very high	Coastal areas with high salt levels, between 1 and 3 km from the sea

ระดับผลกระทบจากปัจจัยภายใน

Category	Description
C1 – very low	Heated buildings with clean air: e.g. offices, shops, schools and hotels
C2 - low	Non-heated buildings where condensation is possible: store rooms, sports halls
C3 - medium	Production rooms with high humidity and reasonably high air pollution: e.g. food industry, laundries, breweries, dairy industry
C4 - high	Chemical installations, swimming pools, shipbuilding and coastal installations
C5 I – very high	Buildings or areas with constant condensation and high air pollution
C5 M – very high	Buildings or areas with constant condensation and high air pollution

ใช้ตารางด้านล่างช่วยพิจารณาในการเลือกชั้นเคลือบผิวภายในและภายในสำหรับแผ่นฉนวนกันความร้อน

5. ส่วนประกอบแผ่นฉนวนกันความร้อน: ไส้ฉนวน

สิ่งที่เติมเต็มคุณสมบัติความเป็นฉนวนให้กับแผ่นแซนวิชท์ให้สมบูรณ์คือไส้ฉนวนที่อยู่ระหว่างแผ่นประกบผิว ควรเลือกวัสดุและความหนาให้เหมาะสมลักษณะการใช้งาน

5.1 Polyurethane (PU) 

คือเรซิ่นสังเคราะห์ที่ถูกพัฒนาขึ้นในช่วง 1930s โดย Otto Bayer และทีมงานะจาก IG Farben โพลียูลิเทนถือว่าเป็นฉนวนกันความร้อนที่ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรมต่างๆ

ตารางแสดงค่าความเป็นฉนวนของแผ่นฉนวนในขนาดความหนาต่างๆ

        5.2 Polyisocyanurate (PIR)

มีราคาสูงกว่า มีคุณสมบัติความเป็นฉนวนที่ดีกว่า เมื่อเปรียบเทียบกับฉนวนโพลี่ยูรีเทน ดังนั้นความหนาของแผ่นฉนวนที่น้อยกว่าอาจจะให้ค่าความเป็นฉนวนที่เท่ากับแผ่นฉนวนโพลี่ยูรีเทนที่หนากว่า ฉนวน PIR จะมีค่าการต้านไฟมากกว่าฉนวนโพลี่ยูรีเทน ทำให้ทนอุณหภูมิสูงกว่า เป็นเวลายาวนานกว่า 

  5.3 ฉนวนใยหิน (Rock Wool)

ฉนวนใยหินเหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้เป็นวัสดุป้องกันอัคคีภัย ความแตกต่างระหว่างฉนวนใยหินกับฉนวนโพลียูรีเทนและ PIR คือ ฉนวนใยหินไม่ติดไฟ แต่มีค่าความเป็นฉนวนที่ด้อยกว่า

ตารางแสดงค่าความเป็นฉนวนของฉนวนใหญ่หินในความหนาต่างๆ 

6. การจัดส่งแผ่นฉนวน

ถ้าตัดสินใจที่จะใช้แผ่นชนวนกันความร้อนเป็นส่วนหนึ่งในแผนก่อสร้าง ควรพิจารณาการจัดส่งเป็นลำดับต่อไปหลังการออกใบสั่งซื้อ ควรใส่ใจเรื่องความปลอดภัยด้านการขนส่งเป็นพิเศษในกรณีที่แผ่นมีขนาด 24 เมตรขึ้นไป โดยปกติแล้วแผ่นฉนวนจะมาเป็นชุด การวางแผ่นบนตัวเว้นระยะ ที่ทำจาก พลาสติค โฟม หรือไม้ในแนวนอนจะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายระหว่างขนส่ง และอย่าลืมว่าตัวเว้นระยะควรมีความห่างที่เหมาะสม ผิวที่รองรับควรสอดคล้องกับรูปร่างผลิตภัณฑ์เช่น ถ้าผลิตภัณฑ์มีลักษณะแบน ผิวที่รองทับก็ควรจะต้องแบนตามรูปทรง

ระวังอย่าให้ยื่นเกินหน้าตัด 1 เมตร ใช้สายรัดที่มีความยาว 3 เมตร ขึ้นไปและระวังอย่าให้ผิวเกิดการกระแทกชนแผ่นอื่น พื้นที่ที่ใช้วางบนรถขนต้องโล่งปราศจากสิ่งกีดขวางและปกป้องจากสภาพอากาศภายนอกอย่างมิดชิด

 No Author’s name, no published date  given. What you need to know about insulated panels for walls and roofs. Retrieved July 20, 2020 from https://www.panelsell.co.uk/what-you-need-to-know-about-insulated-panels

Translated by Yamasathienra, Skonworn (2020, July)