สรุปสั้น ค่าการนำความร้อน (Thermal Conductivity) เขียนเป็น λ (แลมบ์ดา) หรือ k-value คือคุณสมบัติของเนื้อวัสดุที่บอกว่าความร้อนผ่านวัสดุนั้นได้ง่ายแค่ไหน หน่วยคือ W/m·K สำหรับฉนวน ค่ายิ่งต่ำ ยิ่งนำความร้อนน้อย แต่ λ เป็นค่าของ "เนื้อวัสดุ" เท่านั้น ประสิทธิภาพจริงยังขึ้นกับความหนา (ค่า R ) และการติดตั้งทั้งระบบ
แผนภาพสามส่วน: λ คือสมบัติของเนื้อวัสดุ R คือความต้านทานความร้อนของชั้นวัสดุที่ความหนาหนึ่ง ยิ่งหนายิ่งสูง U คืออัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านองค์ประกอบอาคารทั้งชิ้น λ
1 R
2 U
3
แผนภาพสามส่วน: λ คือสมบัติของเนื้อวัสดุ R คือความต้านทานความร้อนของชั้นวัสดุที่ความหนาหนึ่ง ยิ่งหนายิ่งสูง U คืออัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านองค์ประกอบอาคารทั้งชิ้น λ
1 R
2 U
3 1 λ (ค่าการนำความร้อน, W/m·K): สมบัติของเนื้อวัสดุ ยิ่งต่ำ วัสดุยิ่งนำความร้อนน้อย — ไม่ขึ้นกับความหนา 2 R (ความต้านทานความร้อน, m²·K/W): ของชั้นวัสดุที่ความหนาหนึ่ง R = ความหนา ÷ λ วัสดุเดียวกัน ชั้นที่หนากว่าให้ค่า R สูงกว่า 3 U (W/m²·K): อัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านผนังหรือหลังคาทั้งชิ้น รวมทุกชั้นและผิวสัมผัสอากาศ ยิ่งต่ำความร้อนผ่านยิ่งน้อย
λ บอกอะไร?
λ บอกปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านวัสดุหนา 1 เมตร พื้นที่ 1 ตารางเมตร เมื่ออุณหภูมิสองด้านต่างกัน 1 องศา (เคลวินหรือเซลเซียส ผลต่างเท่ากัน) ในสภาวะคงที่ ตัวเลขนี้ใช้เทียบ "เนื้อวัสดุ" ว่าแบบไหนนำความร้อนมากหรือน้อยกว่ากัน
หน่วย SI: W/m·K (บางเอกสารเขียน W/(m·K) หรือ W/mK) เอกสารจากสหรัฐอเมริกาอาจใช้หน่วย Btu·in/(h·ft²·°F) ซึ่งเป็นคนละหน่วย ต้องแปลงก่อนเทียบ (1 Btu·in/(h·ft²·°F) ≈ 0.144 W/m·K) ชื่อที่พบในเอกสาร: Thermal Conductivity, λ, k, k-value, ค่า K
ทำไมค่าต่ำจึงดีกว่า แต่ไม่ใช่ทั้งหมด?
λ ต่ำหมายความว่าที่ความหนาเท่ากัน วัสดุนั้นให้ความร้อนผ่านได้น้อยกว่า แต่ในงานจริงเราไม่ได้ใช้ฉนวนความหนาเท่ากันเสมอ ความต้านทานความร้อนของชั้นฉนวนคิดจาก ความหนา ÷ λ ฉนวนที่ λ ต่ำกว่าแต่บางกว่า อาจต้านความร้อนได้น้อยกว่าฉนวนที่ λ สูงกว่าแต่หนากว่า
ตัวอย่างสมมุติเพื่ออธิบายวิธีคิดเท่านั้น ไม่ใช่ค่าของสินค้าใด: วัสดุ B มี λ ต่ำกว่า แต่เมื่อใช้บางกว่า ชั้นฉนวนของ A กลับต้านความร้อนได้มากกว่า
อ่านค่า λ ในเอกสารสินค้าอย่างไร?
ดูอุณหภูมิเฉลี่ย (Mean Temperature) ที่วัด — λ ของฉนวนเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ เอกสารที่ดีจะระบุว่าวัดที่อุณหภูมิเฉลี่ยเท่าไร ควรเทียบสินค้าที่อุณหภูมิเฉลี่ยเดียวกัน โดยเฉพาะงานร้อนจัดหรือเย็นจัด ผู้ผลิตมักให้ค่าเป็นตารางหรือกราฟหลายอุณหภูมิดูความหนาแน่นหรือรุ่นที่วัด — ฉนวนชนิดเส้นใย λ ขึ้นกับความหนาแน่น ขนาดเส้นใย และความสม่ำเสมอของเนื้อ ค่าของรุ่นหนึ่งจึงใช้แทนอีกรุ่นไม่ได้ดูมาตรฐานที่ใช้ทดสอบ — เช่น ASTM C518 หรือ ISO 8301 (Heat Flow Meter) และ ASTM C177 หรือ ISO 8302 (Guarded Hot Plate)ดูหน่วยให้ตรง — อย่าเทียบตัวเลข W/m·K กับตัวเลขหน่วยอิมพีเรียลโดยตรง
λ ในเอกสารคือค่าจากห้องทดสอบค่าที่ได้เป็นของชิ้นตัวอย่างที่สะอาด แห้ง และไม่ถูกกดทับ ในงานจริง ฉนวนที่ถูกกดให้บางลง ปูไม่เต็มพื้นที่ หรือมีช่องว่าง จะให้ผลน้อยกว่าที่คำนวณจากตัวเลขในเอกสาร
ใช้ λ เลือกฉนวนอย่างไร?
ใช้ λ คัดเนื้อวัสดุเบื้องต้น โดยเทียบที่อุณหภูมิเฉลี่ยเดียวกัน คำนวณหรือดู ค่า R ที่ความหนาที่จะใช้จริง แล้วเทียบกันด้วย R ดูปัจจัยอื่นประกอบ เช่น อุณหภูมิใช้งาน ผิวหุ้ม ความชื้น พื้นที่ติดตั้ง และน้ำหนัก ดู เลือกความหนาฉนวนอย่างไร
ค่า λ ของสินค้าแต่ละรุ่นให้ดูจากเอกสารของผู้ผลิต หรือสอบถามเราได้ ถ้าจะเทียบใยแก้วกับใยหิน อ่าน ใยหินกับใยแก้วต่างกันอย่างไร ดูสินค้าได้ที่ ฉนวนกันความร้อน
แหล่งอ้างอิง
ISO 7345:2018 — Thermal performance of buildings and building components — Physical quantities and definitions ASTM C168 — Standard Terminology Relating to Thermal Insulation ASTM C518 — Steady-State Thermal Transmission Properties by Means of the Heat Flow Meter Apparatus ASTM C177 — Steady-State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded-Hot-Plate Apparatus ISO 8301 / ISO 8302 — Thermal insulation — Determination of steady-state thermal resistance and related properties (heat flow meter / guarded hot plate) ASTM C1045 — Standard Practice for Calculating Thermal Transmission Properties Under Steady-State Conditions (λ เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ) ASTM C680 — Standard Practice for Estimate of the Heat Gain or Loss and the Surface Temperatures of Insulated Flat, Cylindrical, and Spherical Systems
สินค้าที่เกี่ยวข้อง หมวดสินค้าและตัวอย่างสินค้าที่ใช้กับเรื่องนี้
SCG STAY COOL — ผู้ผลิตระบุเป็นค่า R 1.79 m²·K/W ที่หนา 75 มม. ซึ่งรวมผลของความหนาแล้วROCKWOOL Cool 'n' Comfort RL — ใยหินม้วนสำหรับหลังคา ค่า λ 0.034–0.035 W/m·K ที่ 20°C ตามรุ่นAERO-ROOF — ยางเซลล์ปิด ค่า λ 0.035 ± 0.003 W/m·K (เอกสารไม่ระบุอุณหภูมิเฉลี่ย)M-PE (Standard) — โฟม PE ค่า λ 0.029 W/m·K ที่ 37°C ดูอุณหภูมิทดสอบก่อนเทียบกับวัสดุอื่น
ฉนวนกันความร้อนอาคาร · ใยแก้ว
ความหนา 75–150 mm
ค่าต้านทานความร้อน (R) 1.79 m²·K/W (75 มม.)
ฉนวนกันความร้อนอาคาร · ใยหิน
ความหนา 25–50 mm
ความหนาแน่น 40–60 kg/m³
ค่าการนำความร้อน (λ) 0.034–0.035 W/m·K
ฉนวนกันความร้อนอาคาร · ยางดำ
ความหนา 10–25 mm
ค่าการนำความร้อน (λ) 0.035 W/m·K
อุณหภูมิใช้งาน 0 – 100 °C
ฉนวนกันความร้อนอาคาร · โฟม PE
ความหนา 3–20 mm
ความหนาแน่น 35–45 kg/m³
ค่าการนำความร้อน (λ) 0.029 W/m·K
อ่านต่อ