น้ำหนักจำเพาะของฉนวน: ความหนาแน่นและน้ำหนัก 1 ม³
วัตถุทุกชนิดมีลักษณะทางกายภาพที่บอกคุณสมบัติ สำหรับวัสดุฉนวนความร้อน ตัวชี้วัดสำคัญคือความหนาแน่นหรือน้ำหนักจำเพาะ ซึ่งวัดเป็นกก./ม³ ความสำคัญของน้ำหนักฉนวนหนึ่งลูกบาศก์เมตรขึ้นอยู่กับขอบเขตการใช้
- ความหนาแน่นและความพรุนมักสัมพันธ์กัน ยิ่งมีรูอากาศปิดหรืออากาศนิ่งมาก ความหนาแน่นและการนำความร้อนยิ่งต่ำ แต่ไม่ควรเลือกฉนวนจากความหนาแน่นอย่างเดียว เพราะโครงสร้างรูพรุน ความชื้น ความแข็งแรง และสภาพใช้งานก็สำคัญ
- ต้องทราบน้ำหนักฉนวนเพื่อคำนวณภาระบนโครงสร้าง อย่างไรก็ตาม คอนกรีตเซลลูลาร์ไม่ถือเป็นฉนวน เพราะมีความหนาแน่นค่อนข้างสูงกว่า 400 กก./ม³
- ฉนวนส่วนใหญ่ต้องมีชั้นป้องกันเพิ่มเติม เมื่อทราบความหนาแน่นจะกำหนดความแข็งแรงของชั้นป้องกันได้ ความหนาแน่นต่ำหมายถึงแรงยึดเหนี่ยวทางกายภาพระหว่างอนุภาคโครงสร้างต่ำ จึงเสื่อมสภาพเร็วกว่า
- ฉนวนความหนาแน่นต่างกันมีวัตถุประสงค์เฉพาะ บางชนิดใช้ฉนวนพื้นโครงสร้าง หลังคา ผนัง และพื้น ขณะที่บางชนิดออกแบบรับภาระสูงในงานถนน จึงต้องเลือกน้ำหนักจำเพาะตามเป้าหมายและความแข็งแรงที่ต้องการ
น้ำหนักจำเพาะของฉนวนชนิดต่าง ๆ
ความหนาแน่นแตกต่างทั้งตามชนิดฉนวนและรุ่นย่อยของวัสดุเดียวกัน ผู้ผลิตต้องระบุน้ำหนักต่อปริมาตรซึ่งสอดคล้องกับความหนาแน่น รวมถึงน้ำหนักบรรจุภัณฑ์
ตารางช่วงน้ำหนักจำเพาะของฉนวนชนิดต่าง ๆ
| ชนิดฉนวน | น้ำหนักจำเพาะ (ความหนาแน่น) กก./ม³ | การใช้งาน | |
|---|---|---|---|
| ต่ำสุด | สูงสุด | ||
| ขนแร่ | 50 | 200 | ตั้งแต่ฉนวนภายใน โครงคร่าว ไปจนถึงหลังคา |
| โฟมพอลิสไตรีน | 10 | 35 | ฉนวนภายนอกและหลังคา |
| พอลิสไตรีนอัดรีด | 28 | 60 | ผนัง โครงสร้างรับภาระ แผงแซนด์วิช และงานถนน |
| เพโนอิซอล | 10 | 10 | ยึดเกาะกับทุกพื้นผิว ฉนวนผนังภายในและภายนอก |
| โฟมพอลิเอทิลีน | 24 | 60 | ฉนวนพื้น ผนัง และระบบวิศวกรรม |
| โฟมแก้ว | 100 | 400 | โครงคร่าวน้ำหนักเบา ผิวอาคาร และหลังคา |
- ขนแร่มีช่วงความหนาแน่นกว้าง วัสดุน้ำหนักจำเพาะสูงที่สุด 190–200 กก./ม³ ใช้ฉนวนหลังคา ส่วนฉนวน 35 กก./ม³ ใช้ติดตั้งในโครงคร่าว
- แผ่นโฟมพอลิสไตรีนมักมีความหนาแน่นประมาณ 10–35 กก./ม³ ส่วนเกรดพิเศษที่หนาแน่นกว่าพบน้อย การใช้งานขึ้นอยู่ทั้งกับความหนาแน่น กำลังอัด การติดไฟ การดูดซึมน้ำ และคำแนะนำผู้ผลิต
- พอลิสไตรีนอัดรีดมีความหนาแน่น 28–35 กก./ม³ ตามเทคโนโลยีผลิต ใช้งานได้กว้างมาก และชนิดหนาแน่นพิเศษใช้ในงานถนน
- เพโนอิซอลชนิดพ่นเหลวมีความพรุนสูงมากและความหนาแน่น 10 กก./ม³ วัสดุเปราะแต่เป็นฉนวนความร้อนได้ดี และต้องมีสารเคลือบเพิ่มเติม
- โฟมพอลิเอทิลีนใช้ฉนวนพื้น โครงคร่าว และระบบวิศวกรรม วัสดุม้วนทั่วไปมีน้ำหนักจำเพาะประมาณ 24 กก./ม³ ส่วนชนิดเสริมแรงหรือเคลือบฟอยล์อาจสูงถึง 60 กก./ม³
- โฟมแก้วใช้ฉนวนหลังคา ผิวอาคาร และฐานราก มีความแข็งแรง หนาแน่น ทนสภาพแวดล้อมรุนแรง และไม่ต้องมีสารเคลือบเพิ่มเติม น้ำหนักจำเพาะสูงถึง 400 กก./ม³ ส่วนชนิดเบาประมาณ 100 กก./ม³ การนำความร้อนใกล้เคียงขนบะซอลต์
คำถามที่พบบ่อย
ฉนวน 1 ม³ หนักเท่าใด?
น้ำหนักขึ้นอยู่กับชนิดวัสดุ ฉนวนม้วนน้ำหนักเบาอาจหนักหลักสิบกก./ม³ ส่วนแผ่นความหนาแน่นสูงและโฟมแก้วหนักกว่ามาก
เหตุใดความหนาแน่นของฉนวนจึงสำคัญ?
ความหนาแน่นมีผลต่อภาระบนโครงสร้าง ความแข็งแรง ขอบเขตใช้งาน และบางครั้งมีผลต่อคุณสมบัติทางความร้อน
เลือกฉนวนจากความหนาแน่นเพียงอย่างเดียวได้หรือไม่?
ไม่ได้ ต้องคำนึงถึงการนำความร้อน ความทนความชื้น ความแข็งแรง การติดไฟ ตำแหน่งใช้งาน และข้อกำหนดผู้ผลิต