การติดตั้งแผ่นฉนวนกันความร้อนจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรในแผ่นคอนกรีตสำเร็จรูป

Abstract

        งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อนำแผ่นฉนวนจากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาศึกษาวิธีการใช้และติดตั้งกับส่วนของอาคาร ซึ่งพบว่า แผ่นฉนวนจากวัสดุทางการเกษตรมีข้อจำกัดคือ มีนํ้าหนักมาก จึงไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นฉนวนฝ้าเพดาน แต่สามารถใช้เป็นฉนวนผนังได้ ในการศึกษาได้นำแผ่นฉนวนผลิตจากชานอ้อยที่ความหนาแน่นเฉลี่ย 343 กก./ลบ.ม. ใช้เวลาในการอัด 13 นาที ที่อุณหภูมิการอัด 200 ^oC ซึ่งมีคุณสมบัติผ่านมาตรฐาน JIS A 5905: 2003 Fiberboards (Type: Insulation Board) เกือบทุกข้อ ยกเว้นค่าการพองตัวเมื่อแช่นํ้าที่สูงเกินค่าที่กำหนดในมาตรฐาน มาผลิตเป็นไส้ฉนวนในแผ่นคอนกรีตสำเร็จรูป (Concrete Sandwich Panel) ฉนวนดังกล่าวมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน 0.055 W/mK

       การดำเนินงานวิจัยประกอบด้วยขั้นตอนคือ ศึกษาการป้องกันการดูดซึมนํ้าของแผ่นฉนวนจากคอนกรีต ศึกษาวิธีการวางแผ่นฉนวนที่สามารถลดความร้อนได้ดีที่สุด และศึกษาความหนาของฉนวนที่ต้องการสำหรับใช้สร้างบ้านประหยัดพลังงาน

        ผลการศึกษาพบว่า การใช้แผ่นพลาสติกโพลีโพรพีลีนหนา 0.04 มม. หุ้มแผ่นฉนวนชานอ้อยโดยรอบ สามารถป้องกันการดูดซึมนํ้าจากคอนกรีตได้ดี ส่วนการศึกษาวิธีการวางแผ่นฉนวนในผนังคอนกรีตสำเร็จรูปที่มีผลต่อการลดความร้อน ได้เปรียบเทียบระหว่างการวางฉนวนแยกกันอยู่ในช่องผูกเหล็ก และการวางแผ่นฉนวนต่อเนื่องกันเป็นแผ่นใหญ่ในระหว่างชั้นคอนกรีตกับแผ่นผนังที่ไม่มีฉนวน โดยใช้กล่องทดลองขนาด 1.40 x 1.20 ม. สูง 1.30 ม. จำนวน 3 กล่อง เพื่อหาค่าอุณหภูมิอากาศภายในกล่องและอุณหภูมิที่ผิวผนังภายในที่ลดลง ผลการทดลองพบว่า การวางฉนวนชิดกันเป็นแผ่นใหญ่สามารถลดความร้อนได้ดีกว่า ส่วนการศึกษาขนาดความหนาของฉนวนที่ต้องการสำหรับสร้างบ้านประหยัดพลังงานตามเกณฑ์การประเมินของกระทรวงพลังงาน ซึ่งพิจารณาโดยใช้ค่าการถ่ายเทความร้อนรวมผ่านผนังอาคาร (Overall thermal transfer value) หรือค่า OTTV พบว่า ต้องใช้ฉนวนชานอ้อยหนาอย่างน้อย 5 cm จึงจะสามารถผ่านเกณฑ์การประเมินได้

The Installation of Insulation Board Made from Agricultural Waste inside Precast Concrete Panel

Assistant Professor Dr. Pantuda Puthipiroj
Faculty of Architecture, Silpakorn University

        The objective of this research is to study how to use the insulation board made from agricultural waste to install to a building. It was found that the agricultural -waste insulation boards had high density. Thus, it was too heavy to use on the ceiling, but was appropriate to use as wall insulation. This study used bagasse insulation boards with the average density 343 kg/m3, pressing time 13 minutes at 200 ^oC. The bagasse insulation can pass most criteria in the JIS A 5905:2003 Fibreboards (Type: Insulation Board), except thickness swelling when immersion in water. The bagasse insulation boards were tested in sandwich concrete panels. The thermal conductivity of the bagasse board was 0.055 W/mK.

        This research consisted of the following steps : to study how to prevent bagasse boards from water absorption when installing in precast concrete panel, to study how to position the insulation board in concrete panel, and to study its’ thickness required to meet the criteria for labeling as energy saving houses determined by the Ministry of Energy. To prevent water absorption from concrete, it was found that wrapping bagasse with polypropylene plastic sheet, 0.04 mm thick, can prevent water absorption from concrete slab during the casting process. To study the appropriate position of the insulation board inside the concrete panel, the study was conducted by comparing between placing the insulation inside the grid of steel bars and placing insulation continuously on one side of the steel bars. The experiments were conducted by using three test boxes. The inside air temperatures and the inside concrete surface temperatures of the three boxes were recorded. The result indicated that placing the insulation board continuously performed better. The study of the required thickness was determined by calculating the overall thermal transfer value or OTTV. It was found that at least 5 cm. thick of bagasse board was required to pass the OTTV criteria of the energy- saving houses, mandated by the Ministry of Energy.