โซลูชันกระจกประหยัดพลังงาน ที่เปลี่ยนผนังกระจกจากจุดอ่อนด้านความร้อน ให้กลายเป็นฉนวนของอาคาร
กระจกอินซูเลทช่วยลดการถ่ายเทความร้อนผ่านกระจกได้มากกว่า 50% เมื่อเทียบกับกระจกธรรมดาแผ่นเดียว และยิ่งมีประสิทธิภาพขึ้นเมื่อประกอบร่วมกับกระจก Low-E
ในอาคารยุคใหม่ ความร้อนที่เข้าสู่ตัวอาคารมากที่สุดไม่ได้มาจากผนังหรือหลังคา แต่มาจากช่องเปิดที่เป็นกระจก กระจกธรรมดาแผ่นเดียวแทบไม่มีคุณสมบัติเป็นฉนวน ความร้อนจากแดดภายนอกจึงไหลเข้าสู่พื้นที่ปรับอากาศโดยตรง ส่งผลให้เครื่องปรับอากาศทำงานหนักและค่าไฟฟ้าสูงขึ้นตลอดอายุอาคาร กระจกอินซูเลท (Insulated Glass Unit หรือ IGU บางครั้งเรียกว่ากระจกฉนวนกันความร้อน หรือ Double Glazing) คือคำตอบที่กลายเป็นมาตรฐานของอาคารประหยัดพลังงานทั่วโลก และเป็นข้อกำหนดสำคัญในการออกแบบอาคารตามเกณฑ์ Building Energy Code (BEC) และมาตรฐานอาคารเขียวอย่าง LEED และ TREES ในประเทศไทย
กระจกอินซูเลทคืออะไร และมีโครงสร้างอย่างไร
กระจกอินซูเลท คือกระจกตั้งแต่ 2 แผ่นขึ้นไปประกอบเข้าด้วยกันโดยมีช่องว่าง (Cavity) ตรงกลาง ภายในบรรจุอากาศแห้งหรือก๊าซเฉื่อย และผนึกขอบให้ปิดสนิทถาวร ช่องว่างตรงกลางนี้เองที่ทำหน้าที่เป็นฉนวน เพราะอากาศหรือก๊าซที่นิ่งอยู่กับที่นำความร้อนได้ต่ำกว่าเนื้อกระจกมาก
ส่วนประกอบหลักของ IGU
- กระจก 2 แผ่น (หรือมากกว่า) — เลือกชนิดได้อิสระในแต่ละฝั่ง เช่น แผ่นนอกเป็นกระจก Low-E เทมเปอร์ แผ่นในเป็นกระจกใสธรรมดา หรือแผ่นในเป็นกระจกลามิเนตเพื่อเพิ่มความปลอดภัยและกันเสียง
- เฟรมอลูมิเนียมคั่นกลาง (Spacer) — กำหนดความกว้างช่องว่าง โดยทั่วไป 6, 9, 12 หรือ 16 มม. ภายในเฟรมบรรจุสารดูดความชื้น (Desiccant) เพื่อดูดซับไอน้ำที่หลงเหลือในช่องว่าง ป้องกันการเกิดฝ้าภายใน ปัจจุบันมี Spacer แบบ Warm Edge ที่ทำจากวัสดุนำความร้อนต่ำ ช่วยลดการรั่วไหลของความร้อนบริเวณขอบกระจกและลดการเกิดหยดน้ำที่ขอบ
- ช่องว่างบรรจุอากาศแห้งหรือก๊าซอาร์กอน — ก๊าซอาร์กอน (Argon) นำความร้อนต่ำกว่าอากาศประมาณ 30% ช่วยปรับปรุงค่า U-Value ได้อีกขั้นด้วยต้นทุนเพิ่มไม่มาก
- ระบบผนึกขอบ 2 ชั้น (Dual Seal) — ชั้นแรก (Primary Seal) เป็น Polyisobutylene (PIB) ทำหน้าที่กันไอน้ำและก๊าซซึมผ่าน ชั้นที่สอง (Secondary Seal) เป็นซิลิโคนหรือโพลีซัลไฟด์ ทำหน้าที่ยึดโครงสร้างให้แผ่นกระจกติดกันแข็งแรง อายุการใช้งานของ IGU ขึ้นอยู่กับคุณภาพของระบบผนึกนี้โดยตรง
ขั้นตอนการผลิตกระจกอินซูเลท
- เตรียมกระจกแต่ละแผ่น — ตัดตามขนาด และหากต้องเทมเปอร์ ลามิเนต หรือเคลือบ Low-E ต้องทำให้เสร็จก่อนขั้นตอนประกอบ (เช่นเดียวกับกระจกเทมเปอร์ IGU ตัดหรือเจาะภายหลังไม่ได้)
- ล้างและอบแห้ง — กระจกทุกแผ่นผ่านเครื่องล้างน้ำบริสุทธิ์และเป่าแห้ง เพราะคราบหรือความชื้นที่ติดอยู่ด้านในจะถูกผนึกถาวรและมองเห็นตลอดอายุการใช้งาน
- ประกอบเฟรม Spacer พร้อมสารดูดความชื้น — ดัดหรือประกอบเฟรมตามขนาด บรรจุ Desiccant และทากาว PIB บนผิวสัมผัส
- ประกบแผ่นและอัด (Press) — วางกระจกประกบเฟรมทั้งสองด้าน ผ่านเครื่องอัดเพื่อให้ Primary Seal แนบสนิท หากบรรจุก๊าซอาร์กอน จะเติมในขั้นตอนนี้ด้วยระบบ Gas Filling
- ยาแนวขอบชั้นนอก (Secondary Seal) — ฉีดซิลิโคนหรือโพลีซัลไฟด์รอบขอบ บ่มให้แข็งตัว แล้วตรวจสอบคุณภาพก่อนส่งมอบ
กระจกอินซูเลทมีข้อดีอย่างไรบ้าง
ประหยัดพลังงาน ลดภาระเครื่องปรับอากาศ
ช่องว่างก๊าซตรงกลางลดการนำความร้อนผ่านกระจก (Conduction) ได้อย่างมีนัยสำคัญ กระจกใสแผ่นเดียวมีค่า U-Value ประมาณ 5.7-5.9 W/m²K ขณะที่ IGU ทั่วไปลดลงเหลือประมาณ 2.7-2.9 และเมื่อใช้ร่วมกับกระจก Low-E และก๊าซอาร์กอน จะลดลงเหลือประมาณ 1.4-1.8 W/m²K ยิ่งค่าต่ำ ความร้อนยิ่งผ่านได้น้อย สำหรับอาคารในประเทศไทยที่เปิดแอร์แทบตลอดเวลา นี่แปลว่าค่าไฟฟ้าที่ลดลงอย่างเป็นรูปธรรมตลอดอายุอาคาร และช่วยให้อาคารผ่านเกณฑ์ค่า OTTV ตามกฎหมายอนุรักษ์พลังงานได้ง่ายขึ้น
ลดเสียงรบกวนจากภายนอก
มวลของกระจก 2 แผ่นบวกกับช่องอากาศตรงกลางช่วยลดทอนเสียงได้ดีกว่ากระจกแผ่นเดียวที่น้ำหนักใกล้เคียงกัน โดย IGU ทั่วไปมีค่าลดเสียง (STC) ประมาณ 31-35 dB และหากต้องการกันเสียงเป็นพิเศษ เช่น คอนโดติดถนนใหญ่ ใกล้สนามบิน หรือทางรถไฟฟ้า เทคนิคที่ได้ผลคือใช้กระจกสองฝั่งหนาไม่เท่ากัน (เช่น 8 มม. + ช่องว่าง + 6 มม.) เพื่อไม่ให้สั่นพ้องที่ความถี่เดียวกัน หรือใช้แผ่นหนึ่งเป็นกระจกลามิเนตฟิล์ม Acoustic PVB ซึ่งดันค่า STC ขึ้นไปได้ถึง 38-42 dB
ลดการเกิดหยดน้ำเกาะ (Condensation)
ในห้องปรับอากาศเย็นจัดท่ามกลางอากาศภายนอกร้อนชื้นแบบเมืองไทย กระจกแผ่นเดียวจะเย็นทั้งแผ่นจนไอน้ำภายนอกกลั่นตัวเป็นหยดน้ำเกาะ ทำให้กระจกขุ่นมัวและน้ำหยดเลอะวงกบ กระจกอินซูเลทแก้ปัญหานี้เพราะแผ่นนอกยังคงอุณหภูมิใกล้เคียงอากาศภายนอก จึงเหมาะอย่างยิ่งกับห้องเย็น ตู้แช่ สระว่ายน้ำในร่ม และห้องที่ควบคุมความชื้น
สบายตัวขึ้นแม้นั่งติดกระจก
นอกจากตัวเลขค่าไฟ ประโยชน์ที่ผู้ใช้อาคารรู้สึกได้จริงคืออุณหภูมิผิวกระจกด้านในที่ไม่ร้อนผ่าว การนั่งทำงานติดหน้าต่างทิศตะวันตกตอนบ่ายจะไม่รู้สึกเหมือนนั่งข้างเตา ลดปรากฏการณ์โซนร้อน-โซนเย็นในห้องเดียวกัน และช่วยให้จัดผังที่นั่งได้เต็มพื้นที่โดยไม่ต้องเว้นระยะหนีกระจก
ยืดหยุ่นในการออกแบบ — เลือกผสมกระจกได้ตามโจทย์
IGU คือ “แพลตฟอร์ม” ที่นำกระจกชนิดต่าง ๆ มาประกอบร่วมกันได้ เช่น Low-E + ใส สำหรับประหยัดพลังงาน, เทมเปอร์ + ลามิเนต สำหรับความปลอดภัยสูงสุด, กระจกสี + Low-E สำหรับควบคุมทั้งความร้อนและแสงบาดตา จึงตอบโจทย์ได้แทบทุกความต้องการในชุดเดียว
ค่าประสิทธิภาพที่ควรรู้: U-Value, SHGC และ VLT
การอ่านสเปคกระจกอินซูเลทให้เป็น ต้องรู้จักตัวเลข 3 ค่านี้:
| ค่า | ความหมาย | แนวทางสำหรับเมืองไทย |
|---|---|---|
| U-Value (W/m²K) | อัตราการถ่ายเทความร้อนจากการนำและพา ยิ่งต่ำยิ่งเป็นฉนวนดี | IGU + Low-E ควรได้ ≤ 2.0 |
| SHGC (0-1) | สัดส่วนความร้อนจากรังสีอาทิตย์ที่ผ่านเข้ามา ยิ่งต่ำยิ่งกันร้อนจากแดดได้ดี | สำคัญที่สุดสำหรับภูมิอากาศร้อน ควรเลือก ≤ 0.35 สำหรับด้านรับแดด |
| VLT / VT (%) | เปอร์เซ็นต์แสงธรรมชาติที่มองผ่านได้ ยิ่งสูงยิ่งสว่างและใส | 40-70% ตามความต้องการแสงและความเป็นส่วนตัว |
ประเด็นที่มักเข้าใจผิด: ในภูมิอากาศหนาว U-Value คือพระเอก แต่ในภูมิอากาศร้อนแบบไทย ความร้อนส่วนใหญ่มาจากรังสีแดดโดยตรง ดังนั้น SHGC สำคัญกว่า U-Value การเลือก IGU ที่ U-Value ต่ำมากแต่ SHGC สูง จะยังร้อนอยู่ดี สเปคที่ดีสำหรับเมืองไทยคือ SHGC ต่ำ ควบคู่กับ VLT ที่ยังสูงพอให้แสงธรรมชาติเข้า (ดูอัตราส่วน LSG = VLT/SHGC ยิ่งสูงยิ่งดี ควรเกิน 1.5) ซึ่งกระจก Low-E รุ่น Solar Control สมัยใหม่ทำได้ดีมาก
ข้อจำกัดและข้อควรระวังในการใช้งาน
1. น้ำหนักและความหนารวมมากขึ้น — IGU 6+12+6 หนารวม 24 มม. หนักราวสองเท่าของกระจกแผ่นเดียว วงกบ อุปกรณ์ และบานพับต้องออกแบบรองรับ โดยเฉพาะงานรีโนเวทที่จะเปลี่ยนจากกระจกเดิมเป็น IGU ต้องตรวจสอบว่าเฟรมเดิมมีร่องลึกพอและรับน้ำหนักไหว
2. ซีลเสื่อมคือจุดจบของ IGU — หากระบบผนึกขอบรั่ว ความชื้นจะแทรกเข้าช่องว่างจนเกิดฝ้าหรือหยดน้ำระหว่างแผ่น ซึ่งเช็ดไม่ได้และซ่อมไม่ได้ ต้องเปลี่ยนทั้งชุด สาเหตุหลักคือการติดตั้งที่ปล่อยให้ขอบกระจกแช่น้ำขังในเฟรม ดังนั้นการติดตั้งต้องมีร่องระบายน้ำ (Weep Hole) ในวงกบ รองกระจกด้วย Setting Block ถูกตำแหน่ง และห้ามให้ Secondary Seal สัมผัสสารเคมีที่ไม่เข้ากัน (เช่น ยาแนวบางชนิดทำปฏิกิริยากับซีลขอบ) ผู้ผลิตชั้นนำรับประกันซีลประมาณ 10 ปี ควรขอเอกสารรับประกันทุกครั้ง
3. ราคาสูงกว่ากระจกแผ่นเดียว — ทั้งค่ากระจก ค่าเฟรมที่ใหญ่ขึ้น และค่าติดตั้ง แต่ควรประเมินแบบ Life-Cycle Cost เพราะส่วนต่างมักคืนทุนผ่านค่าไฟที่ลดลงภายในไม่กี่ปี โดยเฉพาะอาคารที่ผนังกระจกสัดส่วนสูง
4. ปรากฏการณ์กระจกโป่ง-ยุบตามความดันอากาศ — ช่องว่างที่ผนึกสนิทจะขยาย-หดตามอุณหภูมิและความดันบรรยากาศ ทำให้เงาสะท้อนบนบานกระจกดูโค้งเล็กน้อยในบางช่วงเวลา เป็นเรื่องปกติของ IGU ไม่ใช่ตำหนิ แต่หากติดตั้งต่างระดับความสูงจากโรงงานมาก (เช่น ผลิตพื้นราบไปติดตั้งบนดอย) ควรแจ้งผู้ผลิตเพื่อพิจารณาการปรับสมดุลความดัน
5. อย่าติดฟิล์มเพิ่มเองภายหลัง — การติดฟิล์มดูดความร้อนบนกระจก IGU ด้านใน อาจทำให้แผ่นกระจกร้อนสะสมจนเกิด Thermal Breakage หรือทำให้ซีลเสื่อมเร็ว และมักทำให้การรับประกันสิ้นสุด หากต้องการคุณสมบัติเพิ่ม ควรระบุตั้งแต่ขั้นสั่งผลิต
การเลือกสเปคกระจกอินซูเลทให้เหมาะกับงาน
วิธีอ่านรหัสสเปค: 6 Low-E + 12Ar + 6 CL หมายถึง กระจก Low-E 6 มม. (แผ่นนอก) + ช่องว่าง 12 มม. บรรจุอาร์กอน + กระจกใส 6 มม. (แผ่นใน)
| โจทย์ | สเปคแนะนำเบื้องต้น |
|---|---|
| บ้านพักอาศัย ประหยัดพลังงานทั่วไป | 6 Low-E + 12Ar + 6 ใส |
| คอนโด/บ้านติดถนน เน้นกันเสียง | 8 ใส + 12 + 6.38 ลามิเนต Acoustic |
| อาคารสูง Curtain Wall ด้านรับแดด | 6 Solar Low-E เทมเปอร์ (HST) + 12Ar + 6 ใส Heat-Strengthened |
| ราวกันตก / กระจกเหนือศีรษะที่เป็น IGU | แผ่นในเป็นเทมเปอร์ลามิเนตเสมอ |
| ห้องเย็น ตู้แช่ สระว่ายน้ำในร่ม | IGU + Warm Edge Spacer เน้นกันฝ้า |
หลักการวางตำแหน่งผิวเคลือบ (Surface Position): ผิวกระจกใน IGU นับ 1-4 จากนอกเข้าใน สำหรับภูมิอากาศร้อน ควรวางผิวเคลือบ Low-E ที่ผิวหมายเลข 2 (ด้านในของแผ่นนอก) เพื่อสะท้อนรังสีความร้อนกลับออกก่อนเข้าสู่ช่องว่าง นี่คือรายละเอียดที่ควรระบุในสเปคและตรวจสอบตอนติดตั้ง เพราะหากช่างประกบกลับด้าน ประสิทธิภาพจะลดลงชัดเจนโดยมองด้วยตาเปล่าแทบไม่ออก
กระจกอินซูเลทใช้สำหรับสิ่งใดบ้าง
อาคารสำนักงานและอาคารสูง
Curtain Wall และหน้าต่างอาคารสูงคือการใช้งานหลักของ IGU เพราะเป็นตัวแปรสำคัญในการผ่านเกณฑ์ OTTV ตามกฎหมาย และเกณฑ์อาคารเขียว LEED / TREES / EDGE โดยมักประกอบเป็นชุด Solar Low-E + เทมเปอร์/ฮีทสเตร็งเท่น เพื่อได้ครบทั้งพลังงาน ความแข็งแรง และความปลอดภัย
บ้านพักอาศัยและคอนโดมิเนียม
หน้าต่างและประตูบานเลื่อนระบบ uPVC หรืออลูมิเนียมพร้อม IGU กำลังเป็นมาตรฐานใหม่ของบ้านระดับกลาง-บนในไทย ด้วยเหตุผลด้านค่าไฟแอร์ เสียงรบกวน และความสบายในการอยู่อาศัย โดยเฉพาะห้องนอนฝั่งถนนหรือฝั่งรับแดดบ่าย
โรงแรม โรงพยาบาล และอาคารที่ต้องการความเงียบ
ค่า STC ที่สูงกว่าและการควบคุมอุณหภูมิที่นิ่งกว่า ทำให้ IGU เหมาะกับห้องพักโรงแรมติดถนน ห้องผู้ป่วย ห้องสมุด สตูดิโอ และห้องประชุม
ห้องเย็น ตู้แช่แสดงสินค้า และสระว่ายน้ำในร่ม
พื้นที่ที่มีความต่างของอุณหภูมิ-ความชื้นสูงระหว่างสองฝั่งกระจก จำเป็นต้องใช้ IGU เพื่อป้องกันฝ้าและหยดน้ำที่บดบังการมองเห็น
งานรีโนเวทเพื่อลดค่าพลังงาน
อาคารเก่าที่ผนังกระจกแผ่นเดียวร้อนจัด สามารถเปลี่ยนเฉพาะบานกระจกเป็น IGU (หากเฟรมรองรับ) หรือใช้ระบบ Secondary Glazing เพื่อยกระดับประสิทธิภาพโดยไม่ต้องรื้อ Facade ทั้งหมด
กระจกอินซูเลทคือการยกระดับกระจกจาก “ช่องแสง” ให้กลายเป็น “ฉนวนของอาคาร” จุดแข็งคือการประหยัดพลังงาน ลดเสียง กันฝ้า และความสบายของผู้ใช้อาคาร ส่วนหัวใจของความสำเร็จอยู่ที่ 3 จุด: เลือกสเปคให้ตรงภูมิอากาศ (เมืองไทยเน้น SHGC ต่ำ ควบคู่ Low-E), คุณภาพระบบผนึกขอบ ที่ต้องอ้างอิงมาตรฐานและมีการรับประกัน และการติดตั้งที่ถูกต้อง โดยเฉพาะการระบายน้ำในวงกบ เพราะ IGU ที่ซีลเสียหายไม่สามารถซ่อมได้
หากออกแบบร่วมกับกระจกเทมเปอร์และกระจกลามิเนตอย่างเหมาะสมในแต่ละตำแหน่ง อาคารจะได้ทั้งความปลอดภัย ความเงียบ และประสิทธิภาพพลังงานครบในระบบเดียว หากไม่แน่ใจในการเลือกสเปค ควรปรึกษาผู้ผลิตกระจกหรือวิศวกรด้าน Facade ตั้งแต่ขั้นตอนออกแบบ
เข้าถึงแหล่งข้อมูลของเราที่นี่!
SMG Glass นำเสนอบทความทางเทคนิค เครื่องมือ และความรู้ออนไลน์ มากมายเพื่อเพิ่มพูนความรู้ของคุณ
เกี่ยวกับกระจก และช่วยให้คุณเลือกการติดตั้งกระจกทางสถาปัตยกรรมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการคุณ
เชื่อมต่อกับแหล่งข้อมูลเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม!
