ความหนาแน่นของฉนวน (Density) บอกอะไร เลือกอย่างไร?

5 นาที · เรียบเรียงโดยทีมงาน · ปรับปรุงล่าสุด 26 ก.ย. 2569

ภาพประกอบลูกบาศก์ขนาดเท่ากันสองก้อน ก้อนหนึ่งเส้นใยโปร่งและยุบลงใต้ตุ้มน้ำหนักสีแดง อีกก้อนเส้นใยอัดแน่นและรับตุ้มน้ำหนักได้เรียบ

สรุปสั้น

ความหนาแน่น (Density) คือมวลของฉนวนต่อปริมาตร หน่วย กก./ลบ.ม. (kg/m³) บอกว่าเนื้อวัสดุอัดแน่นแค่ไหน มีผลต่อความแข็ง การรับแรงกด น้ำหนัก และในบางงานมีผลด้านเสียง แต่ความหนาแน่นสูงกว่าไม่ได้แปลว่าฉนวนดีกว่าเสมอ ให้เปรียบเทียบจากค่าที่ตรงกับหน้าที่ที่ต้องการ เช่น ค่า R ที่ความหนาจริงสำหรับงานกันความร้อน

ความหนาแน่นวัดอย่างไร

ความหนาแน่นคำนวณจากน้ำหนักของชิ้นตัวอย่างหารด้วยปริมาตร สำหรับฉนวนแบบม้วนหรือแผ่นเส้นใยที่ยืดหยุ่น มีมาตรฐานการวัดความหนาและความหนาแน่นโดยเฉพาะ เช่น ASTM C167 เพราะความหนาของวัสดุนุ่มเปลี่ยนได้ตามแรงกดขณะวัด ผู้ผลิตใช้ค่านี้ควบคุมคุณภาพการผลิต และแยกเกรดของสินค้า

ความหนาแน่นมีผลกับอะไรบ้าง

ความแข็งและการคงรูป — แผ่นที่หนาแน่นกว่ามักแข็งกว่า ตั้งในโพรงผนังได้ดีกว่า และตัดแต่งง่ายกว่า
การรับแรงกด — งานที่มีน้ำหนักกดทับ เช่น แผ่นฉนวนใต้พื้นหรือหลังคาที่มีคนเดิน ต้องดูค่าความต้านทานแรงกด (Compressive Strength) ที่ผู้ผลิตทดสอบ เช่น ตาม ASTM C165 หรือ EN 826 ไม่ใช่ดูความหนาแน่นอย่างเดียว
น้ำหนัก — มีผลต่อโครงฝ้าหรือโครงที่ต้องรับ และการขนส่ง
เสียง — ในแผ่นซับเสียง ความหนาแน่นร่วมกับความหนามีผลต่อการดูดซับเสียงที่แต่ละความถี่ แต่สิ่งที่ควรเทียบคือค่า NRC หรือค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงที่วัดจริง
ค่าการนำความร้อน (λ) — เปลี่ยนตามความหนาแน่นได้ แต่ทิศทางขึ้นกับชนิดวัสดุและช่วงความหนาแน่น (ดูหัวข้อถัดไป)

ความหนาแน่นกับค่า λ: แนวโน้ม ไม่ใช่กฎ

ในฉนวนเส้นใย ความร้อนผ่านได้ทั้งทางเนื้อเส้นใย อากาศในช่องว่าง และการแผ่รังสี เมื่อเส้นใยแน่นขึ้น การแผ่รังสีผ่านได้น้อยลง แต่การนำความร้อนผ่านเนื้อเส้นใยเพิ่มขึ้น ผลรวมจึงไม่ได้ไปทางเดียวเสมอ ตัวอย่างจากเอกสาร:

แหล่งข้อมูล	ช่วงความหนาแน่น	ค่า λ ที่รายงาน
---	---	---
Microfiber MicroRoof (FLS) ใยแก้ว	12 / 16 / 24 / 32 / 48 kg/m³	0.042 / 0.038 / 0.035 / 0.033 / 0.032 W/m·K (อุณหภูมิเฉลี่ย 24°C, ASTM C518)
ROCKWOOL Safe 'n' Silent Pro ใยหิน	40 / 60 / 80 / 100 kg/m³	0.036 / 0.035 / 0.034 / 0.033 W/m·K (20°C, ASTM C518)
NIST วัสดุอ้างอิง SRM 1450 (แผ่นใยแก้ว)	ประมาณ 60–180 kg/m³	λ เพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อความหนาแน่นสูงขึ้น

สองตัวอย่างแรก λ ลดลงเมื่อหนาแน่นขึ้น และลดลงน้อยลงเรื่อย ๆ ในช่วงความหนาแน่นสูง ส่วนข้อมูลของ NIST ในช่วงความหนาแน่นสูงกว่าพบว่า λ กลับเพิ่มขึ้นเล็กน้อย จึงไม่ควรสรุปว่า "ยิ่งหนาแน่นยิ่งกันร้อนดี" ให้ดูค่า λ ของรุ่นนั้นในเอกสาร

ความหนามักสำคัญกว่า

ค่า R = ความหนา ÷ λ จากตารางของ MicroRoof FLS ที่อุณหภูมิเฉลี่ย 24°C:

12 kg/m³ หนา 75 มม. — R = 1.786 m²·K/W
48 kg/m³ หนา 25 มม. — R = 0.781 m²·K/W

ม้วนที่เบากว่าแต่หนากว่าให้ค่า R สูงกว่าในตัวอย่างนี้ งานกันความร้อนจึงควรเทียบค่า R ที่ความหนาที่ติดตั้งได้จริง ดู ความหนาของฉนวน

งานกันเสียงในโพรงผนัง

ค่ากันเสียง STC / Rw เป็นของทั้งระบบผนัง งานวิจัยของ National Research Council Canada เรื่องผนังยิปซัมพบว่าชนิดของวัสดุดูดซับเสียงในโพรงมีผลค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับการแยกโครงผนังสองด้าน มวลของแผ่นผนัง และความลึกของโพรง ฉนวนที่หนาแน่นกว่าจึงไม่ได้ทำให้ผนังกันเสียงได้มากขึ้นโดยอัตโนมัติ ให้ใช้ความหนาแน่นและความหนาตามระบบผนังที่ผู้ผลิตทดสอบ ดู ฉนวนในโพรงผนังช่วยกันเสียงอย่างไร

เลือกอย่างไร

ระบุหน้าที่ก่อน: กันความร้อน ซับเสียง กันเสียง รับแรงกด หรือทนอุณหภูมิ
เทียบค่าที่ตรงหน้าที่: R ที่ความหนาจริง NRC STC/Rw ของระบบ ค่าความต้านทานแรงกด หรืออุณหภูมิใช้งาน
ใช้ความหนาแน่นเป็นข้อมูลประกอบ เช่น ความแข็ง น้ำหนัก หรือเกรดที่ระบบทดสอบกำหนด
อย่าเทียบความหนาแน่นข้ามชนิดวัสดุ เช่น ใยแก้วกับใยหินกับโฟม เพราะโครงสร้างเนื้อวัสดุต่างกัน

ข้อควรระวัง

ความหนาแน่นที่ระบุเป็นค่าของสินค้าก่อนติดตั้ง ถ้ากดอัดฉนวนเส้นใยให้บางลงตอนติดตั้ง ความหนาแน่นจะสูงขึ้นแต่ค่า R รวมลดลง ดู ช่องว่างและการกดอัดฉนวน

แหล่งอ้างอิง

ASTM C167 — Standard Test Methods for Thickness and Density of Blanket or Batt Thermal Insulations
ASTM C518 — Steady-State Thermal Transmission Properties by Means of the Heat Flow Meter Apparatus
ASTM C165 — Standard Test Method for Measuring Compressive Properties of Thermal Insulations; EN 826 — Thermal insulating products for building applications: determination of compression behaviour
NIST — Retrospective Analysis of NIST Standard Reference Material 1450, Fibrous Glass Board, for Thermal Insulation Measurements (J. Res. NIST)
Microfiber Industries — โบรชัวร์ MicroRoof (EX-BR-001, 2023)
ROCKWOOL — เอกสารข้อมูลสินค้า Safe 'n' Silent Pro
National Research Council Canada (IRC) — Control of Sound Transmission through Gypsum Board Walls
North American Insulation Manufacturers Association (NAIMA) — ข้อมูลเรื่องการกดอัดฉนวนใยแก้ว

สินค้าที่เกี่ยวข้อง

หมวดสินค้าและตัวอย่างสินค้าที่ใช้กับเรื่องนี้

ฉนวนกันความร้อนอาคาร ฉนวนกันเสียง วัสดุดูดซับเสียง ฉนวนงานอุตสาหกรรมและอุณหภูมิสูง

Microfiber MicroRoof FLS — ใยแก้ว 12–48 kg/m³: ค่า λ ที่ 24°C เปลี่ยนจาก 0.042 เป็น 0.032 W/m·K ตามความหนาแน่น
ROCKWOOL Safe 'n' Silent Pro — ใยหิน 40–100 kg/m³ (Pro 330–380): ค่า λ 0.036–0.033 W/m·K ที่ 20°C ตามรุ่น
SCG Cylence ZoundBlock — ใยแก้วสำหรับโพรงผนังกันเสียง ผู้ผลิตกำหนดความหนาแน่นไว้ที่ 32 kg/m³
ROCKWOOL Thermalrock S — ใยหิน S40–S150: ค่า NRC 0.90–1.05 ตามรุ่น รุ่นหนาแน่นสูงสุดไม่ได้มีค่าสูงสุด