เนื้อหาวันที่ : 2013-04-25 17:34:28 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 1701 views

เข้าใจหลักการเลือกใช้ฉนวนให้ประหยัดพลังงานในระบบปรับอากาศ ระบายอากาศ และตู้แช่

ฉนวนป้องกันหยดน้ำ เป็นส่วนเล็ก ๆ ที่อยู่ในระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ หรือระบบตู้แช่ ทำหน้าที่ป้องกันการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำของน้ำเย็น หรือน้ำยาทำความเย็นในระบบดังกล่าว ในแบบที่ระบุไว้ในแบบของงานระบบส่วนใหญ่จะมีข้อกำหนดคุณสมบัติของฉนวนไว้พร้อมแล้ว เช่น มีค่าการนำความร้อน (K-value) ต่ำ ค่าความหนาแน่นในช่วงหนึ่ง หรือมีคุณสมบัติไม่ลามไฟ เป็นต้น โดยคุณสมบัติเหล่านี้มีเหตุผลหลายประการซ่อนอยู่ เพื่อให้ผู้ออกแบบได้เข้าใจยิ่งขึ้นถึงปัจจัย ที่มีผลต่ออายุการใช้งานของระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ และตู้แช่ บทความนี้จะนำเสนอในส่วนของหน้าที่ฉนวนและเหตุผลที่แตกต่างกันไป

เข้าใจหลักการเลือกใช้ฉนวนให้ประหยัดพลังงานในระบบปรับอากาศ ระบายอากาศ และตู้แช่

นัยนา อัศวกาญจนา

           ฉนวนป้องกันหยดน้ำ เป็นส่วนเล็ก ๆ ที่อยู่ในระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ หรือระบบตู้แช่ ทำหน้าที่ป้องกันการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำของน้ำเย็น หรือน้ำยาทำความเย็นในระบบดังกล่าว ในแบบที่ระบุไว้ในแบบของงานระบบส่วนใหญ่จะมีข้อกำหนดคุณสมบัติของฉนวนไว้พร้อมแล้ว เช่น มีค่าการนำความร้อน (K-value) ต่ำ ค่าความหนาแน่นในช่วงหนึ่ง หรือมีคุณสมบัติไม่ลามไฟ เป็นต้น โดยคุณสมบัติเหล่านี้มีเหตุผลหลายประการซ่อนอยู่ เพื่อให้ผู้ออกแบบได้เข้าใจยิ่งขึ้นถึงปัจจัย ที่มีผลต่ออายุการใช้งานของระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ และตู้แช่ บทความนี้จะนำเสนอในส่วนของหน้าที่ฉนวนและเหตุผลที่แตกต่างกันไป

          ปัจจุบันมีฉนวนหลายประเภทถูกนำมาใช้งานในระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ และระบบตู้แช่ แตกต่างกันไปตามสภาพแวดล้อมของระบบนั้น เช่น มีการเลือกใช้ฉนวนยางดำแบบเซลล์ปิดกับท่อน้ำในระบบปรับอากาศ (Chilled Water Pipe) หรือ ใช้ฉนวนใยแก้วกับท่อลม (Ductwork) ในระบบระบายอากาศ หรือใช้โฟมโพลียูริเทนกับผนังในตู้แช่ เหตุผลต่าง ๆ ในการเลือกฉนวนเหล่านี้มักจะมีเหตุผลร่วม โดยหลักการแล้ว ไม่ว่าจะเป็นระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ หรือระบบตู้แช่ ล้วนแต่ใช้หลักการถ่ายเทความร้อนที่มีพื้นฐานการคำนวณร่วมกันทั้งสิ้น

หลักการการเลือกใช้ฉนวนของงานระบบความเย็น โดยทั่วไปเท่าที่มีการสอบถามไปยังผู้ออกแบบ มักได้รับคำตอบที่คล้ายกัน รวบรวมได้ดังนี้

•ต้องการฉนวนที่มีค่าการนำความร้อนต่ำใช่หรือไม่
•ต้องการฉนวนที่สามารถทนทานต่อการซึมผ่านของไอน้ำในอากาศใช่หรือไม่
•ต้องการฉนวนที่สามารถป้องกันการลามไฟในอาคารใช่หรือไม่
•ต้องการฉนวนที่ใช้ได้กับอุณหภูมิของระบบ โดยไม่เปลี่ยนสภาพไปใช่หรือไม่
•ต้องการฉนวนที่ติดตั้งง่ายใช่หรือไม่
•ต้องการฉนวนที่ไม่เป็นอันตรายต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม

คำถามเหล่านี้มักได้รับคำตอบจากผู้ใช้งาน ผู้ออกแบบ เจ้าของโครงการ ว่าน่าจะเป็นไปในแนวทางดังกล่าวข้างต้น บทความนี้จึงได้นำเสนอเหตุผลเบื้องลึกของความต้องการต่าง ๆ รวบรวมเป็นหลักการว่าทำไมจึงต้องมีคุณสมบัติดังกล่าว 

ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของฉนวนต่ำ (Low Thermal Conductivity or Low K-Value)


        คุณสมบัติเครื่องค่าการนำความร้อน เป็นคุณสมบัติตัวหนึ่งในระบบการถ่ายเทความร้อน คือ ปริมาณความร้อนที่เคลื่อนผ่านวัสดุที่มีเนื้อสารเดียวกันที่ในทิศทางตั้งฉากกับวัสดุที่มีพื้นที่ผิวขนาดหนึ่ง ภายในเวลาช่วงหนึ่ง และเป็นผลให้อุณหภูมิของวัสดุเกิดการเปลี่ยนแปลงหนึ่งหน่วยอุณหภูมิ หน่วยที่ใช้มักเป็น BTU-in/h.ft2.F หรือ W-m/m2.K ซึ่งค่าดังกล่าวในวัสดุที่แตกต่างกัน ก็จะมีค่า K ไม่เท่ากัน เป็นผลทำให้ความเป็นฉนวนแตกต่างเช่นกัน ใน ตารางที่ 1 เป็นค่าการนำความร้อนของวัสดุต่าง ๆ ซึ่งจะเห็นว่าอากาศแห้งมีค่าความเป็นฉนวนต่ำมาก

        คุณสมบัติเครื่องค่าการนำความร้อน เป็นคุณสมบัติตัวหนึ่งในระบบการถ่ายเทความร้อน คือ ปริมาณความร้อนที่เคลื่อนผ่านวัสดุที่มีเนื้อสารเดียวกันที่ในทิศทางตั้งฉากกับวัสดุที่มีพื้นที่ผิวขนาดหนึ่ง ภายในเวลาช่วงหนึ่ง และเป็นผลให้อุณหภูมิของวัสดุเกิดการเปลี่ยนแปลงหนึ่งหน่วยอุณหภูมิ หน่วยที่ใช้มักเป็น BTU-in/h.ft2.F หรือ W-m/m2.K ซึ่งค่าดังกล่าวในวัสดุที่แตกต่างกัน ก็จะมีค่า K ไม่เท่ากัน เป็นผลทำให้ความเป็นฉนวนแตกต่างเช่นกัน ใน ตารางที่ 1 เป็นค่าการนำความร้อนของวัสดุต่าง ๆ ซึ่งจะเห็นว่าอากาศแห้งมีค่าความเป็นฉนวนต่ำมาก

 เมื่อเทียบกับวัสดุอื่น ๆ ในขณะที่ความเป็นฉนวนของไอน้ำจะมีค่าการนำความร้อนที่ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับอากาศ คือ มีค่าการนำความร้อนสูงกว่าอากาศถึง 24 เท่า ส่วนฉนวนตัวอื่น ๆ เช่น ฉนวนยางแบบเซลล์ปิด (Elastomeric Closed Cell Insulation) ฉนวนใยแก้ว  โฟมโพลียูริเทน โฟมโพลีเอธิลีน ล้วนแต่มีค่าความเป็นฉนวนใกล้เคียงกัน ในทางปฏิบัติแล้ว ค่าการนำความร้อนที่อยู่ในช่วง 0.03 – 0.04 W/m.K ล้วนแต่สามารถนำมาใช้เป็นฉนวนในระบบร้อนและระบบเย็น* ได้ทั้งสิ้น แต่ทั้งนี้คุณสมบัติดังกล่าวยังไม่เพียงพอต่อการตัดสินใจว่าฉนวนตัวใดเหมาะสมกับระบบใดมากที่สุด เนื่องจากค่า K เป็นค่าที่แปรผันตามอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือก ฉนวนที่ค่าการนำความร้อนยังคงอยู่ในเกณฑ์ของการใช้งาน ความชื้นยังเป็นอีกปัจจัยที่มีผลต่อค่า K ของวัสดุในระยะยาว เพราะเมื่อความชื้นแทรกซึมผ่านผิวของเนื้อวัสดุ ค่า K จะแปรไปตามปริมาณความชื้นที่เข้าอยู่ในเนื้อวัสดุ 

 

    ระบบร้อน หมายถึง ระบบทำความร้อนที่มีอุณหภูมิของท่อประมาณ 60-100 องศาเซลเซียส สารที่อยู่ในท่ออาจเป็นสารเคมี น้ำร้อน หรือ ไอน้ำ ฯลฯ
   ระบบเย็น หมายถึง ระบบทำความเย็นที่มีความทำความเย็นเป็นน้ำยาทำความเย็น หรือน้ำเย็น หรือก๊าซต่าง ๆ ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 20 องศาเซลเซียส

ค่าการต้านทานไอน้ำซึมผ่านสูง (High  Factor or Low WVP)

             ในระบบเย็นอุณหภูมิของระบบจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ -20C ถึง 15C โดยสภาพอากาศของเมืองไทยจะอยู่ที่ประมาณ 25C–39C ที่ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศประมาณ 60% RH–95% RH ความต่างของอุณหภูมิดังกล่าว เป็นผลอย่างมากต่อการถ่ายเทความร้อนในทิศทางที่ตั้งฉากกับเนื้อวัสดุฉนวน จากรูปที่ 1 ทิศทางการถ่ายเทความร้อนจะเป็นไปตามแนวลูกศร คือ จากภายนอกเข้าสู่ภายใน ซึ่งการถ่ายเทความร้อนนี้ถูกนำเข้าไปด้วยความชื้นที่อยู่ในอากาศด้วย มาตรฐานงานวัสดุฉนวน จึงมีการศึกษาคุณสมบัติการต้านทานการซึมผ่านไอน้ำ หรือศัพท์ในทางอเมริกา จะเรียกว่า ค่าความสามารถในซึมผ่านความชื้น (Water Vapor Permeability: WVP) มีหน่วยเรียกใช้ได้หลายแบบ ตามแต่วิธีการวัดค่า โดยหลักการแล้วจะเป็นการวัดน้ำหนักน้ำ หรือความชื้น ต่อพื้นที่ผิวหนึ่งหน่วย ความหนาหนึ่งหน่วย เมื่อให้ความดันผ่านผิววัสดุค่าหนึ่ง ตารางที่ 2 เป็นตารางที่ใช้ในการแปลงหน่วยต่างที่ใช้ในการวัดค่า WVP

               ในประเทศทางแถบยุโรป นิยมแปลงค่า WVP ให้เป็นดัชนีที่วัดง่ายขึ้น โดยการเปรียบเทียบค่า WVP ของวัสดุต่าง ๆ เทียบกับ WVP ของอากาศแห้ง ดัชนีวัดค่าการต้านทานไอน้ำซึมผ่านนี้เรียกว่า ค่ามิว ( Factor) นิยมใช้ค่านี้เป็นตัวบอกและเปรียบเทียบวัสดุชนิดต่าง ๆ ว่า ค่าความต้านทานการซึมผ่านไอน้ำของวัสดุตัวใดเป็นเช่นใด รูปที่ 2 เป็นภาพเปรียบเทียบการทดลองวัดค่า WVP ของอากาศเทียบกับ WVP ของวัสดุฉนวน ดังนั้นวัสดุที่เลือกใช้กับงานระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ และระบบตู้แช่ จึงต้องคำนึงถึงค่า  เป็นอย่างมาก เพราะมีผลต่ออายุการใช้งานของฉนวน กล่าวคือ เมื่อเริ่มติดตั้งฉนวน ค่า K ของวัสดุอาจมีค่าไม่ต่างกันมากนัก แต่เมื่อเวลาผ่านไป ระบบจะพยายามปรับสมดุลของอุณหภูมิที่ต่างกันระหว่างภายในและภายนอกท่อน้ำ ถ้าวัสดุฉนวนใดไม่สามารถที่จะต้านทานไอน้ำซึมผ่านได้ดี ก็เป็นผลทำให้ไอน้ำเกิดการกลั่นตัวกลายเป็นหยดน้ำ และสะสมอยู่ภายในเนื้อวัสดุ นานวันเข้าวัสดุก็จะสูญเสียค่าความเป็นฉนวน และไม่สามารถใช้งานได้ต่อไป อย่างไรก็ตาม ในบางครั้งเรายังไม่สามารถสังเกตเห็นการเกิดหยดน้ำ แต่เราสามารถวัดได้จากค่าไฟหรือ ความร้อนที่ถ่ายเทเข้าออกระบบปรับอากาศได้ 

               ตารางที่ 3 เป็นค่าการเปรียบเทียบค่า  วัสดุฉนวนชนิดต่าง เพื่อให้เข้าใจมากขึ้นถึงการเลือกใช้ฉนวนที่เหมาะสมกับงานระบบเย็น เรายังทำการเปรียบเทียบถึงการประหยัดพลังงานของวัสดุที่มีค่า  แตกต่างกัน ดังแสดงในตารางที่ 4 ถึงแม้วัสดุนั้นเมื่อมองจากภายนอกจะเหมือนไม่แตกต่าง เช่นในฉนวนยางดำชนิดเซลล์ปิดที่มีค่า  ที่ต่างกัน ย่อมส่งผลให้ค่าใช้จ่ายของไฟฟ้าต่างกันอย่างเห็นได้ชัดเจนในระยะยาว นอกจากนี้ยังสามารถยืดอายุการใช้งานของท่อเหล็กซึ่งอาจเป็นสนิมสะสมอยู่ภายในผิวฉนวน เมื่อเกิดหยดน้ำสะสมอยู่เป็นเวลานาน เนื่องจากผู้ใช้งานมีความคาดหวังว่าวัสดุฉนวนต้องมีอายุการใช้งานในระดับหนึ่งโดยที่ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเกินความจำเป็น แต่ทั้งนี้การเข้าใจถึงการนำความร้อน การต้านทานไอน้ำของวัสดุ ยังคงไม่เพียงพอต่อการตัดสินใจในการเลือกใช้ฉนวนอีกนั่นเอง

 

 

 

 

 

รูปที่ 1 แสดงทิศทางการถ่ายเทความร้อน และความชื้นเมื่ออุณหภูมิภายในท่อต่ำมาก และอุณหภูมิภายนอกฉนวนสูงกว่ามากที่ความชื้นต่าง ๆ และเมื่อไม่สามารถต้านทานได้ สุดท้ายก็จะมีไอน้ำแทรกเข้าไป และเกิดกลั่นตัวกลายเป็นหยดน้ำสะสมอยู่ใต้ผิวฉนวนในที่สุด

 

รูปที่ 2 แสดงการทดลองหาค่ามิว ( Factor) หมายเหตุ WVP in air = 1.83 x 10-7 g/m.s.Pa ตัวอย่างการคำนวณ เช่น วัสดุฉนวนอาร์มาเฟล็กซ์มีค่า WVP in insulation = 3.6 x 10-11 g/m.s.Pa ดังนั้นค่า  ~ 5,000


ตารางที่ 2 แสดงการแปลงหน่วยค่าการแทรกซึมผ่านของไอน้ำ (Water Vapor Permeability)

 

 

ให้นำค่าในหน่วยที่ต้องการแปลงมาคูณกัน

 

ตารางที่ 3 ตารางเปรียบเทียบค่า การแทรกซึมผ่านของไอน้ำ

 

 

ตารางที่ 4 ตารางเปรียบเทียบการถ่ายเทความร้อน ของฉนวนยางดำสองชนิดที่มีค่า สูงและต่ำ ต่างกัน 5 เท่า

 

 

Condition: 30 deg C, RH 80%, pipe 2 inch, Insulation 1 inch

คุณสมบัติไม่ลามไฟในอาคาร


           ฉนวนหลายตัวถูกนำมาใช้งานในอาคารด้วยคุณสมบัติว่าด้วยความสามารถในการหน่วงไฟไม่ให้ลามจากต้นเพลิงไปยังส่วนอื่นของอาคาร ในอุดมคติแล้ว วัสดุที่นำมาติดตั้งไม่ควรติดไฟ หรือเกิดควันไฟ หรือปลดปล่อยความร้อนออกมา แต่ก็ยังไม่สามารถหาวัสดุที่ครอบคลุมความต้องการทั้งหมดได้ ดังนั้นมาตรฐานการป้องกันเพลิงในอาคารจึงได้มีข้อกำหนดหลาย ๆ แบบออกมาเพื่อให้สามารถช่วยยับยั้งอันตรายที่อาจเกิดขึ้นมีผลกระทบต่อชีวิตและทรัพย์สินน้อยที่สุด ซึ่งตรงนี้แล้วแต่ผู้ออกแบบและเจ้าของโครงการจะเลือกมาตรฐานของประเทศใด หรือที่ใดมาเป็นตัววัด ดังนั้นในด้านการเลือกใช้ วัสดุที่เกี่ยวกับมาตรฐานของไฟในประเทศไทย ยังคงไม่แน่ชัด เพราะยังไม่มีกฎหมายบังคับโดยตรง และมีบทบังคับใช้ หรือมาตรการลงโทษที่ชัดเจน ผู้แต่งจึงได้ยกตัวอย่างมาตรฐานการไม่ลุกลามไฟของวัสดุฉนวนหุ้มท่อ หรือท่อลมดังแสดงในตารางที่ 5

           ฉนวนหลายตัวถูกนำมาใช้งานในอาคารด้วยคุณสมบัติว่าด้วยความสามารถในการหน่วงไฟไม่ให้ลามจากต้นเพลิงไปยังส่วนอื่นของอาคาร ในอุดมคติแล้ว วัสดุที่นำมาติดตั้งไม่ควรติดไฟ หรือเกิดควันไฟ หรือปลดปล่อยความร้อนออกมา แต่ก็ยังไม่สามารถหาวัสดุที่ครอบคลุมความต้องการทั้งหมดได้ ดังนั้นมาตรฐานการป้องกันเพลิงในอาคารจึงได้มีข้อกำหนดหลาย ๆ แบบออกมาเพื่อให้สามารถช่วยยับยั้งอันตรายที่อาจเกิดขึ้นมีผลกระทบต่อชีวิตและทรัพย์สินน้อยที่สุด ซึ่งตรงนี้แล้วแต่ผู้ออกแบบและเจ้าของโครงการจะเลือกมาตรฐานของประเทศใด หรือที่ใดมาเป็นตัววัด ดังนั้นในด้านการเลือกใช้ วัสดุที่เกี่ยวกับมาตรฐานของไฟในประเทศไทย ยังคงไม่แน่ชัด เพราะยังไม่มีกฎหมายบังคับโดยตรง และมีบทบังคับใช้ หรือมาตรการลงโทษที่ชัดเจน ผู้แต่งจึงได้ยกตัวอย่างมาตรฐานการไม่ลุกลามไฟของวัสดุฉนวนหุ้มท่อ หรือท่อลมดังแสดงในตารางที่ 5

           ฉนวนหลายตัวถูกนำมาใช้งานในอาคารด้วยคุณสมบัติว่าด้วยความสามารถในการหน่วงไฟไม่ให้ลามจากต้นเพลิงไปยังส่วนอื่นของอาคาร ในอุดมคติแล้ว วัสดุที่นำมาติดตั้งไม่ควรติดไฟ หรือเกิดควันไฟ หรือปลดปล่อยความร้อนออกมา แต่ก็ยังไม่สามารถหาวัสดุที่ครอบคลุมความต้องการทั้งหมดได้ ดังนั้นมาตรฐานการป้องกันเพลิงในอาคารจึงได้มีข้อกำหนดหลาย ๆ แบบออกมาเพื่อให้สามารถช่วยยับยั้งอันตรายที่อาจเกิดขึ้นมีผลกระทบต่อชีวิตและทรัพย์สินน้อยที่สุด ซึ่งตรงนี้แล้วแต่ผู้ออกแบบและเจ้าของโครงการจะเลือกมาตรฐานของประเทศใด หรือที่ใดมาเป็นตัววัด ดังนั้นในด้านการเลือกใช้ วัสดุที่เกี่ยวกับมาตรฐานของไฟในประเทศไทย ยังคงไม่แน่ชัด เพราะยังไม่มีกฎหมายบังคับโดยตรง และมีบทบังคับใช้ หรือมาตรการลงโทษที่ชัดเจน ผู้แต่งจึงได้ยกตัวอย่างมาตรฐานการไม่ลุกลามไฟของวัสดุฉนวนหุ้มท่อ หรือท่อลมดังแสดงในตารางที่ 5

             เราสามารถแบ่งชนิดของความต้องการป้องกันเพลิงในวัสดุฉนวนที่ใช้กับระบบปรับอาคาร ระบบระบายอากาศ และระบบตู้แช่ ซึ่งล้วนแต่ต้องนำไปติดตั้งในอาคารต่าง ๆ ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงอย่างมากถ้าวัสดุฉนวนที่นำมาติดตั้งสามารถเป็นเชื้อเพลิงในอาคาร จึงได้มีการพิจารณาลักษณะของวัสดุเกี่ยวกับไฟไว้ดังนี้

          ส่วนที่ 1 ลักษณะของการติดไฟและการลามไฟของวัสดุ


        วัสดุที่ติดตั้งมีหลายประเภท เช่น ใยแก้ว ใยหิน โฟมยางดำเซลล์ปิด โฟมโพลีเอทธิลีน โฟมโพลียูริเทน ฯลฯ ซึ่งวัสดุแต่ละประเภทจะมีความสามารถในการติดไฟ (Flammability) เป็นเช่นไร ขึ้นกับสารที่เติมแต่ง (Fire Retardant) ลงไปในวัสดุนั้น เพื่อช่วยในการลดการติดไฟ
ในลักษณะของวัสดุเมื่อสัมผัสกับไฟ (Fire Behavior) นั้น เราสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่าง ๆ ดังนี้ 


•ไหม้ไฟได้ (Combustible), ไหม้ไฟยาก (Hard-combustible), ไม่ไหม้ไฟ (Non-combustible)
•การลามไฟที่แตกต่างกัน (Different Surface Spread of Fire)
•การเกิดหยดเหลวของวัสดุ การหดตัวของวัสดุ (Fire Dripping, Melting, Shrinking, Carbonizing)
•ปริมาณความหนาแน่นของควันไฟที่เกิดจากวัสดุ (Different Smoke Density Ratings)
•ช่วงเวลาการติดหรือวาบไฟที่ต่างกัน (Different Flash-over Time)
         

 จากลักษณะของวัสดุที่มีพฤติกรรมเมื่อสัมผัสไฟแตกต่างกันนั้น เราจำเป็นต้องศึกษาคุณสมบัติดังกล่าวของวัสดุแต่ละตัว และนำความแตกต่างของวัสดุนั้นมาจำแนกมาตรฐานของวัสดุเพื่อให้ได้ตามความต้องการของแต่ละอาคาร เช่น ในอาคารสำนักที่มีคนเข้าออกเป็นจำนวนมาก อาจต้องมีการคำนึงถึงการไหม้ไฟ และการลามไฟ รวมไปถึงการไม่เกิดหยดเหลวร้อนของวัสดุ ตกลงมาโดนผิวหนังของคนที่กำลังหนีไฟจากอาคาร เป็นต้น


        วัสดุที่ติดตั้งมีหลายประเภท เช่น ใยแก้ว ใยหิน โฟมยางดำเซลล์ปิด โฟมโพลีเอทธิลีน โฟมโพลียูริเทน ฯลฯ ซึ่งวัสดุแต่ละประเภทจะมีความสามารถในการติดไฟ (Flammability) เป็นเช่นไร ขึ้นกับสารที่เติมแต่ง (Fire Retardant) ลงไปในวัสดุนั้น เพื่อช่วยในการลดการติดไฟในลักษณะของวัสดุเมื่อสัมผัสกับไฟ (Fire Behavior) นั้น เราสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่าง ๆ ดังนี้  •ไหม้ไฟได้ (Combustible), ไหม้ไฟยาก (Hard-combustible), ไม่ไหม้ไฟ (Non-combustible)•การลามไฟที่แตกต่างกัน (Different Surface Spread of Fire)•การเกิดหยดเหลวของวัสดุ การหดตัวของวัสดุ (Fire Dripping, Melting, Shrinking, Carbonizing)•ปริมาณความหนาแน่นของควันไฟที่เกิดจากวัสดุ (Different Smoke Density Ratings)•ช่วงเวลาการติดหรือวาบไฟที่ต่างกัน (Different Flash-over Time)         

        วัสดุที่ติดตั้งมีหลายประเภท เช่น ใยแก้ว ใยหิน โฟมยางดำเซลล์ปิด โฟมโพลีเอทธิลีน โฟมโพลียูริเทน ฯลฯ ซึ่งวัสดุแต่ละประเภทจะมีความสามารถในการติดไฟ (Flammability) เป็นเช่นไร ขึ้นกับสารที่เติมแต่ง (Fire Retardant) ลงไปในวัสดุนั้น เพื่อช่วยในการลดการติดไฟในลักษณะของวัสดุเมื่อสัมผัสกับไฟ (Fire Behavior) นั้น เราสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่าง ๆ ดังนี้  •ไหม้ไฟได้ (Combustible), ไหม้ไฟยาก (Hard-combustible), ไม่ไหม้ไฟ (Non-combustible)•การลามไฟที่แตกต่างกัน (Different Surface Spread of Fire)•การเกิดหยดเหลวของวัสดุ การหดตัวของวัสดุ (Fire Dripping, Melting, Shrinking, Carbonizing)•ปริมาณความหนาแน่นของควันไฟที่เกิดจากวัสดุ (Different Smoke Density Ratings)•ช่วงเวลาการติดหรือวาบไฟที่ต่างกัน (Different Flash-over Time)         

จากลักษณะของวัสดุที่มีพฤติกรรมเมื่อสัมผัสไฟแตกต่างกันนั้น เราจำเป็นต้องศึกษาคุณสมบัติดังกล่าวของวัสดุแต่ละตัว และนำความแตกต่างของวัสดุนั้นมาจำแนกมาตรฐานของวัสดุเพื่อให้ได้ตามความต้องการของแต่ละอาคาร เช่น ในอาคารสำนักที่มีคนเข้าออกเป็นจำนวนมาก อาจต้องมีการคำนึงถึงการไหม้ไฟ และการลามไฟ รวมไปถึงการไม่เกิดหยดเหลวร้อนของวัสดุ ตกลงมาโดนผิวหนังของคนที่กำลังหนีไฟจากอาคาร เป็นต้น

          ส่วนที่ 2 การจำแนกลักษณะของวัสดุฉนวนที่ใช้กับงานหุ้มท่อของระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ และระบบตู้แช่


      ดังนั้นในส่วนนี้ เราจึงมีการศึกษา ซึ่งมีความต้องการที่แตกต่างกันของแต่ละประเทศ  ก็จะมีมาตรฐานที่แตกต่างเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เราสามารถที่จะจำแนกความต้องการโดยแบ่งออกเป็นการทดสอบคุณสมบัติของฉนวนได้ใหญ่ ๆ ดังนี้
•การลามไฟบนผิวของวัสดุ Flammability (Surface Spread of Flame)
•การจุดติดไฟ  โดยดูจากปริมาณก๊าซออกซิเจนที่ใช้ในการทำให้วัสดุฉนวนนั้น ๆ ติดไฟ Ignitability (Limiting Oxygen Index: L.O.I.)
•ปริมาณความหนาแน่นของควันไฟที่เกิดออกมาจากวัสดุฉนวน (Smoke Density Rating)
•ปริมาณความร้อนที่ออกมา (Heat Release)

      ดังนั้นในส่วนนี้ เราจึงมีการศึกษา ซึ่งมีความต้องการที่แตกต่างกันของแต่ละประเทศ  ก็จะมีมาตรฐานที่แตกต่างเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เราสามารถที่จะจำแนกความต้องการโดยแบ่งออกเป็นการทดสอบคุณสมบัติของฉนวนได้ใหญ่ ๆ ดังนี้•การลามไฟบนผิวของวัสดุ Flammability (Surface Spread of Flame)•การจุดติดไฟ  โดยดูจากปริมาณก๊าซออกซิเจนที่ใช้ในการทำให้วัสดุฉนวนนั้น ๆ ติดไฟ Ignitability (Limiting Oxygen Index: L.O.I.)•ปริมาณความหนาแน่นของควันไฟที่เกิดออกมาจากวัสดุฉนวน (Smoke Density Rating)•ปริมาณความร้อนที่ออกมา (Heat Release)

 

ตารางที่ 5 ตัวอย่างมาตรฐานของแต่ละประเทศ

 

 

 

สามารถทนสภาพเดิมอยู่ได้ในอุณหภูมิที่ใช้งาน


          วัสดุฉนวนทุกตัวมีความสามารถแตกต่างกันไปแล้วแต่การนำเอาไปใช้ เช่น ในระบบร้อน ฉนวนที่ติดตั้งนอกจากเพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงานออกจากระบบแล้ว การติดตั้งฉนวนยังช่วยไม่ให้เป็นอันตรายต่อผู้ที่สัมผัสกับท่อโดยตรง ซึ่งในทางปฏิบัติ ฉนวนที่ใช้ในงานท่อระบบเย็น เราคงไม่พบปัญหาเหมือนในระบบร้อน แต่สิ่งที่ต่างกัน คือ ในระบบเย็น วัสดุที่เป็นฉนวนส่วนใหญ่ต้องมีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง เพื่อความง่ายต่อการติดตั้ง หรือ คงสภาพความเป็นฉนวนได้ยาวนานยิ่งขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในงานเย็นซึ่งมีอุณหภูมิของระบบอยู่ในช่วง -40C ถึง 20C ฉนวนที่เหมาะสมก็ควรที่จะมีสภาพที่อุณหภูมิห้องเป็นเช่นนั้นโดยไม่เปลี่ยนแปลงสภาพไป ซึ่งสามารถเปรียบเทียบและเลือกช่วงอุณหภูมิที่ฉนวนยังคงสภาพของฉนวนในด้านกายภาพ ดังแสดงในตารางที่ 6

          วัสดุฉนวนทุกตัวมีความสามารถแตกต่างกันไปแล้วแต่การนำเอาไปใช้ เช่น ในระบบร้อน ฉนวนที่ติดตั้งนอกจากเพื่อป้องกันการสูญเสียพลังงานออกจากระบบแล้ว การติดตั้งฉนวนยังช่วยไม่ให้เป็นอันตรายต่อผู้ที่สัมผัสกับท่อโดยตรง ซึ่งในทางปฏิบัติ ฉนวนที่ใช้ในงานท่อระบบเย็น เราคงไม่พบปัญหาเหมือนในระบบร้อน แต่สิ่งที่ต่างกัน คือ ในระบบเย็น วัสดุที่เป็นฉนวนส่วนใหญ่ต้องมีความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง เพื่อความง่ายต่อการติดตั้ง หรือ คงสภาพความเป็นฉนวนได้ยาวนานยิ่งขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในงานเย็นซึ่งมีอุณหภูมิของระบบอยู่ในช่วง -40C ถึง 20C ฉนวนที่เหมาะสมก็ควรที่จะมีสภาพที่อุณหภูมิห้องเป็นเช่นนั้นโดยไม่เปลี่ยนแปลงสภาพไป ซึ่งสามารถเปรียบเทียบและเลือกช่วงอุณหภูมิที่ฉนวนยังคงสภาพของฉนวนในด้านกายภาพ ดังแสดงในตารางที่ 6

 

ตารางที่ 6 เปรียบเทียบอุณหภูมิการใช้งานของวัสดุฉนวนชนิดต่าง ๆ

ที่มา: Piping Handbook, McGraw Hill 1999

ติดตั้งง่าย


        การติดตั้ง ดูเหมือนจะเป็นปัญหาที่ผู้รับเหมาทุกท่านประสบ ในวัสดุแต่ละประเภท ไม่ว่าจะเป็นในแง่ของความนิ่ม แข็ง หรือการกดทับ ล้วนแต่เป็นปัจจัยให้คุณภาพของฉนวนออกมาดีหรือไม่ แน่นอน เราไม่สามารถที่จะติดตั้งฉนวนทั้งระบบโดยไม่มีรอยต่อของฉนวน ดังนั้น วิธีการติดตั้งให้ประณีตสวยงาม ซ้ำยังต้องให้เสร็จงานตามเวลาที่กำหนด จึงเป็นสิ่งที่ต้องมีการเตรียมการ ฝึกฝน และเรียนรู้ ก่อนเข้าไปติดตั้ง ผู้ผลิตบางรายอาจมีวิธีการติดตั้งของวัสดุนั้น ๆ แต่ช่างผู้ติดตั้งอาจใช้วิธีการติดตั้งกับฉนวนแบบหนึ่งไปติดตั้งกับฉนวนอีกแบบหนึ่ง ซึ่งอาจมีผลทำให้รอยต่อไม่เหมาะสม และนำไปสู่การเกิดการแทรกผ่านของไอน้ำในที่สุด

        การติดตั้ง ดูเหมือนจะเป็นปัญหาที่ผู้รับเหมาทุกท่านประสบ ในวัสดุแต่ละประเภท ไม่ว่าจะเป็นในแง่ของความนิ่ม แข็ง หรือการกดทับ ล้วนแต่เป็นปัจจัยให้คุณภาพของฉนวนออกมาดีหรือไม่ แน่นอน เราไม่สามารถที่จะติดตั้งฉนวนทั้งระบบโดยไม่มีรอยต่อของฉนวน ดังนั้น วิธีการติดตั้งให้ประณีตสวยงาม ซ้ำยังต้องให้เสร็จงานตามเวลาที่กำหนด จึงเป็นสิ่งที่ต้องมีการเตรียมการ ฝึกฝน และเรียนรู้ ก่อนเข้าไปติดตั้ง ผู้ผลิตบางรายอาจมีวิธีการติดตั้งของวัสดุนั้น ๆ แต่ช่างผู้ติดตั้งอาจใช้วิธีการติดตั้งกับฉนวนแบบหนึ่งไปติดตั้งกับฉนวนอีกแบบหนึ่ง ซึ่งอาจมีผลทำให้รอยต่อไม่เหมาะสม และนำไปสู่การเกิดการแทรกผ่านของไอน้ำในที่สุด

        การติดตั้ง ดูเหมือนจะเป็นปัญหาที่ผู้รับเหมาทุกท่านประสบ ในวัสดุแต่ละประเภท ไม่ว่าจะเป็นในแง่ของความนิ่ม แข็ง หรือการกดทับ ล้วนแต่เป็นปัจจัยให้คุณภาพของฉนวนออกมาดีหรือไม่ แน่นอน เราไม่สามารถที่จะติดตั้งฉนวนทั้งระบบโดยไม่มีรอยต่อของฉนวน ดังนั้น วิธีการติดตั้งให้ประณีตสวยงาม ซ้ำยังต้องให้เสร็จงานตามเวลาที่กำหนด จึงเป็นสิ่งที่ต้องมีการเตรียมการ ฝึกฝน และเรียนรู้ ก่อนเข้าไปติดตั้ง ผู้ผลิตบางรายอาจมีวิธีการติดตั้งของวัสดุนั้น ๆ แต่ช่างผู้ติดตั้งอาจใช้วิธีการติดตั้งกับฉนวนแบบหนึ่งไปติดตั้งกับฉนวนอีกแบบหนึ่ง ซึ่งอาจมีผลทำให้รอยต่อไม่เหมาะสม และนำไปสู่การเกิดการแทรกผ่านของไอน้ำในที่สุด

        ในงานระบบปรับอากาศ หรือระบบตู้แช่ ที่ท่อของระบบมีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำนั้น ควรมีการเลือกใช้ฉนวนที่มีความหนาเหมาะสม และติดตั้งง่าย ยืดหยุ่นสูง ไม่หดตัว หรือทนต่อการกดทับได้ดีในระดับหนึ่ง ไม่เช่นนั้น ไอน้ำที่อยู่ในอากาศ จะแทรกซึมผ่านรอยต่อต่าง ๆ ที่เกิดในระหว่างการติดตั้งเข้าไปได้ง่าย 

        ในงานท่อที่ติดตั้งแน่นเกินไป เมื่อเปิดระบบทำความเย็นเข้ามา ก็อาจจะพบรอยแตกของกาวเมื่อสัมผัสความเย็น  หรือในงานที่ติดตั้งท่อหลวมเกินไป ก็จะเกิดช่องอากาศระหว่างฉนวนกับตัวท่อ ทำให้เกิดไอน้ำหยดได้บ้าง

        ในงานนอกอาคารที่จำเป็นต้องทาสีบนฉนวน ควรมีการศึกษาว่าสีที่ทาฉนวนนั้นเหมาะสมกับผิวของแนวนั้น ๆ หรือไม่ เพื่อไม่ให้เกิดปัญหาตามมาภายหลัง การหุ้มสังกะสีบนฉนวนก็เป็นอีกสิ่งที่ควรคำนึงถึงเช่นกัน

        ดังนั้นก่อนทำการติดตั้งครั้งใด ผู้ติดตั้งควรแรกหาวิธีการติดตั้งจากผู้จัดจำหน่ายวัสดุนั้น ๆ แล้วศึกษาก่อนทำการติดตั้ง

ฉนวนไม่เป็นอันตรายต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อม


         การจับต้องสัมผัส หรือวัสดุที่ผลิตออกมานั้น มีนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมหลายท่านออกมากล่าวถึงความเป็นอันตรายของวัสดุที่มาเกี่ยวข้องกับชีวิตความเป็นอยู่ของมนุษย์ หลายตัวอย่างของวัสดุที่ถูกโจมตี มีมากมาย เช่น

         การจับต้องสัมผัส หรือวัสดุที่ผลิตออกมานั้น มีนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมหลายท่านออกมากล่าวถึงความเป็นอันตรายของวัสดุที่มาเกี่ยวข้องกับชีวิตความเป็นอยู่ของมนุษย์ หลายตัวอย่างของวัสดุที่ถูกโจมตี มีมากมาย เช่น

 

 

              อย่างไรก็ตามทางผู้ผลิตแต่ละรายต่างก็พยายามลดปริมาณสารเติมแต่งต่าง ๆ ให้น้อยที่สุด เพื่อให้ส่งผลต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด ซึ่งวัสดุแต่ละชนิด ต่างก็มีใช้ในระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ และระบบตู้แช่ มากมายโดยไม่ได้ส่งผลกระทบต่อผู้คนเป็นจำนวนมาก ดังนั้นในการเลือกใช้ฉนวนให้เหมาะสมในแต่ละระบบจึงต้องคำนึงถึงปัจจัยอื่น ๆ ด้วย 

            โดยสรุปแล้ว ฉนวนแต่ละตัวมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการนำฉนวนไปใช้งาน  และองค์ประกอบในการเลือกใช้ ผู้ออกแบบควรต้องคำนึงถึงมุมมองหลาย ๆ ด้านในการเลือกใช้ แต่ในระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ และระบบตู้แช่ ควรมองแต่ระบบแยกไป เช่น ในท่อลมระบบระบายอากาศ ควรคำนึงว่าฉนวนนั้นต้องติดตั้งภายในหรือภายนอกท่อลม เช่น ถ้าเป็นใยแก้ว ถ้าหุ้มภายใน อาจมีใยแก้วปลิวมาถึงคนที่อยู่ภายในอาคาร หรือฉนวนยางดำแบบเซลล์ปิด ไม่ควรนำไปหุ้มภายนอก เพราะปริมาณควันไฟอาจทำให้เกิด อันตรายได้ เป็นต้น

สนใจสินค้าฉนวนยาง เซลล์ปิด เพื่อการอนุรักษ์พลังงานในงานตู่แช่ ชิลเลอร์ หรืองานเย็นต่าง ๆ ติดต่อ
บริษัท อาร์มาเซล (ประเทศไทย) จำกัด
88 หมู่ 4 ต. ดอนกระเบื้อง อ. บ้านโป่ง จ.ราชบุรี 70110
โทรศัพท์ 0-3236-8281-4 โทรสาร 0-3235-3208
http://www.armacell.com
E-mail: naiyana.asawakanjana@armacell.com


สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด