วัสดุแกนกลางของแผงอลูมิเนียมคอมโพสิตเปรียบเทียบระหว่าง PU、EPS Foam、และ Rock Wool

การเลือกวัสดุแกนกลางที่เหมาะสม ถือเป็นการตัดสินใจทางเทคนิคที่สำคัญในการกำหนดคุณสมบัติของแผงอลูมิเนียมคอมโพสิต วัสดุแกนกลางที่ได้รับความนิยมในตลาดคือ PU/EPS Foam และ Rock Wool ซึ่งแต่ละชนิดมีคุณสมบัติการใช้งานที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน โดยส่งผลต่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพ การทนทาน และความเหมาะสมในการนำไปใช้งานต่าง ๆ การเปรียบเทียบนี้แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติหลักของวัสดุทั้งสองชนิด บนพื้นฐานของคุณสมบัติเฉพาะตัวของวัสดุและผลการทดสอบมาตรฐาน

1. แกนโพลียูรีเทน (PU)

สมรรถนะทางความร้อน: โฟม PU/PIR มีประสิทธิภาพการกันความร้อนสูงสุด (การนำความร้อนต่ำที่สุด โดยทั่วไปอยู่ในช่วง 0.022-0.028 W/(m·K)) ซึ่งหมายความว่าแผ่นสามารถมีความหนาน้อยลงแต่ยังคงค่าการกันความร้อนที่ต้องการ (ค่า R/ค่า U) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พื้นที่ และอาจลดน้ำหนักโครงสร้างได้

การรับแรงโครงสร้าง: มีความแข็งแรงในการรับแรงอัดสูง (โดยทั่วไปมากกว่า 150 กิโลปาสคัล) เพิ่มความแข็งแกร่งและความสามารถในการรับน้ำหนักของแผ่นโดยรวม ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการใช้งานในงานหลังคาและโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรงสูง

น้ำหนัก: มีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ ช่วยให้การจัดการ ขนส่ง และติดตั้งสะดวกยิ่งขึ้น

ข้อจำกัด:

สมรรถนะการทนไฟ: โฟมโพลียูรีเทนมาตรฐานมีลักษณะติดไฟได้ (โดยทั่วไปอยู่ในระดับ Euroclass E หรือต่ำกว่า) แม้ว่าจะมีเกรดที่ทนไฟได้ดีขึ้น (FR) (มักจะอยู่ในระดับ Euroclass B) แต่ก็ไม่สามารถทำให้วัสดุไม่ติดไฟได้โดยสมบูรณ์ ควันที่เกิดจากการเผาไหม้สามารถเกิดขึ้นได้ในปริมาณมาก

ความไวต่อความชื้น: ต้องการชั้นผิวที่แข็งแรงและสมบูรณ์ รวมถึงขอบที่ปิดสนิท เพื่อป้องกันการซึมของน้ำที่อาจทำให้ค่าการกันความร้อนลดลง และอาจก่อให้เกิดสนิม

ความเข้ากันได้ทางเคมี: อาจเกิดการเสื่อมสภาพจากตัวทำละลายหรือกาวบางชนิด

2. แกนโฟมพอลิสไตรีนแบบขยายตัว (EPS Foam Cores)

ประสิทธิภาพด้านต้นทุน: โดยทั่วไปถือเป็นตัวเลือกแกนที่ประหยัดที่สุด

สมรรถนะทางความร้อน: มีคุณสมบัติกันความร้อนได้ดี (การนำความร้อน ~0.032-0.040 W/(m·K)) แม้จะมีประสิทธิภาพต่ำกว่า PU จึงต้องใช้แกนที่หนาขึ้นเพื่อให้ได้ค่า R เทียบเท่า

ความต้านทานต่อความชื้น: ทนต่อการดูดซับน้ำได้ค่อนข้างดี หากชั้นผิวยังคงสมบูรณ์ สามารถรักษาคุณสมบัติกันความร้อนไว้ได้แม้อยู่ในสภาพเปียก (ต่างจากขนแร่)

น้ำหนัก: เบาเป็นพิเศษ

ข้อจำกัด:

สมรรถนะต่อไฟ: EPS แบบมาตรฐานมีความไวไฟสูง (Euroclass F/E) มี EPS ชนิดทนไฟ (FR-EPS) จำหน่าย (โดยทั่วไป Euroclass E/D) แต่ยังห่างไกลจากวัสดุทนไฟสมบูรณ์ วัสดุจะละลายและหยดลงมาจำนวนมากเมื่อเกิดไฟไหม้

การรับแรง: มีความต้านทานแรงอัดต่ำกว่า (โดยทั่วไป 70-150 กิโลปาสคัล) เมื่อเทียบกับ PU

ความคงทนในระยะยาว: มีแนวโน้มเกิดการเปลี่ยนรูปแบบค่อยเปื่อย (creep) ภายใต้แรงกดที่กระทำต่อเนื่องมากกว่าเมื่อเทียบกับโฟมแข็งหรือขนหิน

3. แกนกลางแบบขนหิน (Rock Wool Cores)

สมรรถนะด้านไฟ: คุณสมบัติหลักที่เป็นข้อได้เปรียบ ขนหินเป็นวัสดุที่ไม่ติดไฟโดยธรรมชาติ (Euroclass A1 หรือ A2-s1,d0) ไม่เพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงในกรณีเกิดเพลิงไหม้ ช่วยชะลอการลุกลามของไฟได้อย่างมีนัยสำคัญ รักษาความแข็งแรงของโครงสร้างภายใต้อุณหภูมิสูง และปล่อยควันน้อยมาก ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญมากสำหรับอาคารที่มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจากไฟอย่างเข้มงวด (อาคารสูง อาคารสาธารณะ หรืออาคารใกล้เขตที่ดินติดกัน)

สมรรถนะด้านเสียง: มีคุณสมบัติในการดูดซับและกันเสียงที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับแกนโฟม ช่วยลดการส่งผ่านของเสียงทางอากาศและเสียงจากการกระแทก

สมรรถนะด้านความร้อน: เป็นฉนวนที่ใช้งานได้ดี (การนำความร้อน ~0.035-0.040 วัตต์ต่อเมตร·เคลวิน) ใกล้เคียงกับ EPS แต่ไม่ดีเท่า PU ต้องใช้แผงที่หนาขึ้นเพื่อให้ได้สมรรถนะด้านความร้อนเทียบเท่า

ความทนทานและความมั่นคง: มีสภาพเฉื่อยทางเคมี ทนต่อความชื้น (แม้ว่าการเปียกจะลดค่าการกันความร้อนชั่วคราว - จะกลับมาเป็นปกติเมื่อแห้ง) ทนต่อการเน่าเสียและแมลง ความมั่นคงทางมิติที่ยอดเยี่ยมภายใต้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง มีแรงอัดต้านทานสูง (>80 กิโลปาสคัล โดยทั่วไป >120 กิโลปาสคัล)

ความยั่งยืน: ทำมาจากหินภูเขาไฟที่มีอยู่มากและวัสดุรีไซเคิล (ตะกอน) นำกลับมารีไซเคิลได้ทั้งหมดเมื่อจบอายุการใช้งาน

ข้อจำกัด:

น้ำหนัก: มีน้ำหนักมากกว่าวัสดุโฟมแกนกลางมาก ส่งผลต่อการจัดการและการออกแบบโครงสร้างรองรับ

ราคา: โดยทั่วไปมีราคาสูงที่สุดเมื่อเทียบกับวัสดุแกนกลางชนิดอื่นๆ

การถ่ายเทความร้อนแบบสะพาน (Thermal Bridging): ต้องให้ความสำคัญในการออกแบบรายละเอียดของข้อต่อและจุดยึดติดอย่างรอบคอบ เพื่อลดปัญหาการถ่ายเทความร้อนแบบสะพาน เนื่องจากลักษณะเส้นใยของวัสดุ เมื่อเทียบกับวัสดุโฟมที่ให้การกันความร้อนได้อย่างต่อเนื่องมากกว่า

สรุปตารางเปรียบเทียบวัสดุแกนกลาง：

การเลือกแกนกลางที่เหมาะสม

แกนกลางที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับลำดับความสำคัญของโครงการ:

ประสิทธิภาพความร้อนสูงสุด (ความหนาน้อยที่สุด): โฟม PU ถือว่าดีที่สุด

ต้นทุนเริ่มต้นต่ำสุด: โฟม EPS มักเป็นมาตรฐานพื้นฐาน

ความปลอดภัยจากไฟไหม้และการปฏิบัติตามข้อกำหนด: ขนหินเป็นทางเลือกที่ชัดเจนเมื่อต้องการวัสดุที่ไม่ติดไฟหรือควรมีเป็นพิเศษ

การควบคุมเสียงที่ยอดเยี่ยม: ขนหินให้ข้อได้เปรียบอย่างมาก

ความต้องการด้านน้ำหนักโครงสร้าง: PU มีความแข็งแรงในตัวสูงสุด

การเข้าใจคุณสมบัติหลักของวัสดุเหล่านี้ ช่วยให้สถาปนิก ผู้กำหนดสเปค และผู้รับเหมาสามารถตัดสินใจได้อย่างมีข้อมูล ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของอาคาร มาตรฐานความปลอดภัย และข้อจำกัดด้านงบประมาณ ควรปรึกษาแผ่นข้อมูลทางเทคนิคและรายงานการทดสอบความต้านทานไฟจากผู้ผลิตเสมอ เพื่อให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำเกี่ยวกับประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ท่านสามารถศึกษารายละเอียดข้อมูลทางเทคนิคและกรณีศึกษาโครงการต่าง ๆ ในห้องสมุดทรัพยากรของเรา