ค่า R และ ค่า U

 

ค่า R และ ค่า U เป็นค่าที่บอกถึงความสามารถในการต้านทานหรือปล่อยผ่านความร้อนเข้าสู่ตัวอาคาร ค่า R แสดงถึงความต้านทานการไหลของความร้อนผ่านวัสดุเข้ามาในอาคาร ยิ่งค่า R มากเท่าไหร่ ความสามารถในการต้านทานและป้องกันความร้อนก็ยิ่งสูงตามเท่านั้น.

ค่า U จะแสดงค่าในทางตรงกันข้าม โดยจะแสดงถึงการไหลของความร้อนที่ส่งผ่านวัสดุต่างๆของตัวอาคารและพื้นผิวการต้านทานของชั้นอากาศ ยิ่งค่า U น้อยเท่าไหร่ ก็จะแสดงถึงอัตราการไหลความร้อนที่ช้าลงและคุณภาพของฉนวนกันความร้อนที่ดีด้วย

 

ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัตถุ

วัตถุใดๆที่ใช้ในการก่อสร้างจะมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนเสมอ มีหน่วยเป็น W/mK โดยจะแสดงถึงอัตราการไหลของความร้อนที่จุดใดๆคงที่ผ่านมวลวัตถุและอุณหภูมิที่แตกต่างระหว่างพื้นผิวของวัตถุ.

ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัตถุนั้นน้อยเท่าไหร่ จะแสดงถึงคุณสมบัติการเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดี ซึ่งตัวฉนวนกันความร้อนที่เป็นใยหินก็มีค่าสัมประสิทธิ์น้อยเช่นเดียวกับค่า U.

ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อน (k or lambda) จะได้รับการทดสอบตามมาตราฐาน EN และ มาตรฐาน ASTM หรือมาตรฐานอื่นๆทั้งในและต่างประเทศ ด้วยเหตุนี้สิ่งที่จะใช้ชี้วัดคุณภาพของฉนวนกันความร้อนที่ดีคือการนำค่าสัมประสิทธิ์ความร้อน (k) ค่าความต้านทานความร้อน (R) ของวัตถุและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน (U) ของตัวอาคารมาวัดค่ารวมกัน.

ค่า R (ค่าความต้านทานความร้อน)

ค่าความต้านทานความร้อนหรือ R Value ของวัตถุแปรผันตามมวลความหนาและค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัตถุ สิ่งสำคัญคือค่าความต้านทานความร้อนจะเพิ่มขึ้นตามมวลความหนาของวัตถุ (แต่ค่าสัมประสิทธิ์ยังคงเดิม) ค่าความต้านทานความร้อนมีหน่วยเป็น m2K/W.

R = d / k

จากสูตร :
R คือ ค่าความต้านทานความร้อน
d คือ ค่าความหนาของวัตถุ (เมตร)
k คือ ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน

ค่าความต้านทานความร้อน หรือ ค่า R ของวัสดุก่อสร้างย่อมส่งผลต่อลักษณะของโครงหลังคาและตัวอาคาร อย่างไรก็ดีวัสดุต่างๆเช่น อิฐบล๊อก คอนกรีต กระเบื้อง ไม้และเหล็ก มักจะไม่ค่อยมีความต้านทานความร้อนมากนัก.

ในทางตรงกันข้ามการใช้วัสดุเฉพาะที่มีคุณสมบัติในการป้องกันความร้อนเช่น ฉนวน โดยจะสามารถป้องกันความร้อนได้มากกว่าอิฐบล๊อก 20 เท่า (ในขนาดที่เท่ากัน) และมากกว่าคอนกรีตถึง 40 เท่า นอกจากนี้จากการศึกษาพบว่าการติดตั้งฉนวนกันความร้อนในอาคารเป็นวิธีที่ดีและเหมาะสมที่สุดในการปรับใช้พลังงานให้มีประสิทธิภาพ.

ค่า U (ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน)

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนหรือค่า U value ของสิ่งก่อสร้างคือปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านเข้ามาในส่วนหนึ่งของอาคารคงที่โดยที่อุณหภูมิอากาศของทั้งสองด้านแตกต่างกัน มีหน่วยเป็น W/m2K.

U = 1 / Rt

Rt เป็นค่าความต้านทานความร้อนทั้งหมด ดังนี้:

Rt = Ro + d1 / k1 + d2 / k2 + ……….. dn / kn + Ri

จากสูตร :
Ro คือ อัตราการต้านทานของชั้นอากาศภายนอก (m2K/W)
Ri  คือ อัตราการต้านทานของชั้นอากาศภายใน (m2K/W)
k   คือ ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน (W/mK)
d   คือ ความหนาของวัตถุ (m)

กฎของ A general rule of thumb แสดงว่ายิ่งค่า U value ของสิ่งก่อสร้างน้อยเท่าไหร่ ความสามารถในการทนความร้อนก็ดีมากขึ้นเท่า.

ค่าความต้านทานของพื้นผิวชั้นอากาศ

การไหลของความร้อนที่เข้าและออกจากตัวอาคารผ่านทางอากาศจะถูกเหนี่ยวนำด้วยพื้นผิวของชั้นอากาศบางๆ ก่อให้เกิดความต้านทานในการไหลของความร้อนจึงทำให้อุณหภูมิลดลงในชั้นอากาศนั่นเอง.

ความต้านทานของชั้นอากาศเป็นผลมาจากอัตราความเร็วลม ดังนั้นเราจึงแสดงค่าความต้านทานระหว่างชั้นอากาศภายนอกและภายในได้ดังนี้.

Ro คือ ค่าความต้านทานพื้นผิวอากาศภายนอก (moving air)
Ri  คือ ค่าความต้านทานพื้นผิวอากาศภายใน (still air)

Advertisements