โซลูชันกระจกประหยัดพลังงาน ที่ให้แสงสว่างธรรมชาติโดยไม่ต้องแลกกับความร้อน
ความต้องการอาคารประหยัดพลังงานที่เพิ่มขึ้น ประกอบกับกฎหมายควบคุมอาคารด้านพลังงาน (Building Energy Code) ที่เข้มงวดมากขึ้น กำลังผลักดันให้ กระจก Low-E กลายเป็นมาตรฐานใหม่ของงานสถาปัตยกรรมสมัยใหม่ ทั้งอาคารสูง อาคารสำนักงาน ไปจนถึงบ้านพักอาศัย โดยเฉพาะในประเทศเขตร้อนอย่างประเทศไทย ที่ภาระความร้อนจากแสงอาทิตย์ผ่านกระจกคือต้นทุนค่าไฟจากระบบปรับอากาศที่สูงที่สุดส่วนหนึ่งของอาคาร
กระจก Low-E คืออะไร และมีขั้นตอนการผลิตอย่างไร
กระจก Low-E (Low Emissivity Glass) คือกระจกที่ผ่านการเคลือบชั้นโลหะหรือเมทัลลิกออกไซด์ที่บางระดับนาโนเมตร (บางกว่าเส้นผมมนุษย์หลายร้อยเท่า) ลงบนผิวกระจก ชั้นเคลือบนี้บางจนมองแทบไม่เห็นด้วยตาเปล่า แต่มีคุณสมบัติพิเศษคือ “การแผ่รังสีความร้อนต่ำ” (Low Emissivity) ทำให้กระจกสามารถสะท้อนรังสีความร้อน (รังสีอินฟราเรด) กลับออกไป ในขณะที่ยังยอมให้แสงสว่างที่ตามองเห็น (Visible Light) ผ่านเข้ามาได้
หากเปรียบเทียบให้เห็นภาพ กระจกโฟลตใสธรรมดามีค่า Emissivity ประมาณ 0.84 หมายความว่าผิวกระจกดูดซับและแผ่รังสีความร้อนออกมาถึง 84% ในขณะที่กระจก Low-E คุณภาพสูงมีค่า Emissivity ต่ำได้ถึง 0.02–0.10 หรือแผ่ความร้อนออกมาเพียง 2–10% เท่านั้น
ขั้นตอนการผลิต
การเคลือบ Low-E บนกระจกทำได้ 2 กระบวนการหลัก ซึ่งให้ผลลัพธ์เป็นกระจกคนละประเภทกัน:
1. กระบวนการ Pyrolytic (Online Coating) — พ่นสารเคลือบ (มักเป็นดีบุกออกไซด์เจือฟลูออรีน) ลงบนผิวกระจกขณะที่กระจกยังร้อนอยู่ในสายการผลิตกระจกโฟลต ที่อุณหภูมิราว 600°C สารเคลือบจะหลอมรวมเป็นเนื้อเดียวกับผิวกระจก ได้เป็นกระจก Hard Coat Low-E
2. กระบวนการ Magnetron Sputtering (Offline Coating) — นำกระจกโฟลตสำเร็จรูปเข้าห้องสุญญากาศ แล้วยิงอนุภาคโลหะ เช่น เงิน (Silver) สลับกับชั้นเมทัลออกไซด์ เคลือบลงบนผิวกระจกทีละชั้นอย่างแม่นยำ อาจมีชั้นเงิน 1, 2 หรือ 3 ชั้น (Single / Double / Triple Silver) ได้เป็นกระจก Soft Coat Low-E ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่าแบบ Hard Coat อย่างชัดเจน
หลักการทำงานของกระจก Low-E
กุญแจสำคัญอยู่ที่การ “เลือกปฏิบัติ” กับคลื่นแสงแต่ละช่วงความยาวคลื่น พลังงานจากดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบกระจกประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก:
1. รังสีอัลตราไวโอเลต (UV) — ทำให้เฟอร์นิเจอร์ ผ้าม่าน และพื้นไม้สีซีดจาง
2. แสงที่ตามองเห็น (Visible Light) — แสงสว่างที่เราต้องการให้เข้ามาในอาคาร
3. รังสีอินฟราเรด (Infrared) — คลื่นความร้อน ทั้งอินฟราเรดคลื่นสั้นจากดวงอาทิตย์โดยตรง และอินฟราเรดคลื่นยาวที่แผ่จากวัตถุร้อน เช่น ถนน หลังคา หรือเครื่องทำความร้อน
ชั้นเคลือบ Low-E ถูกออกแบบมาให้ สะท้อนรังสีอินฟราเรด (ความร้อน) กลับไปยังฝั่งต้นทาง แต่ยอมให้แสงที่ตามองเห็นผ่านได้มากที่สุด ผลลัพธ์ที่ได้จึงแตกต่างกันตามสภาพอากาศ:
- ในเมืองร้อนอย่างประเทศไทย — ความร้อนจากภายนอกถูกสะท้อนกลับออกไป อุณหภูมิภายในเย็นลง เครื่องปรับอากาศทำงานน้อยลง
- ในเมืองหนาว — ความร้อนจากเครื่องทำความร้อนภายในถูกสะท้อนกลับเข้ามาในห้อง ลดการสูญเสียความร้อนออกสู่ภายนอก
นี่คือเหตุผลที่กระจก Low-E ถูกเรียกว่าเป็น “ฉนวนโปร่งใส” — ทำหน้าที่คล้ายฉนวนกันความร้อน แต่ยังคงความใสของกระจกไว้
กระจก Low-E มีกี่ประเภท: Hard Coat vs Soft Coat
| คุณสมบัติ | Hard Coat (Pyrolytic) | Soft Coat (Sputtered) |
|---|---|---|
| กระบวนการเคลือบ | เคลือบขณะกระจกร้อน (Online) | เคลือบในห้องสุญญากาศ (Offline) |
| ค่า Emissivity | ประมาณ 0.15–0.20 | ต่ำถึง 0.02–0.10 |
| ประสิทธิภาพกันความร้อน | ปานกลาง | สูงถึงสูงมาก |
| ความทนทานของผิวเคลือบ | แข็งแรง ทนรอยขีดข่วน ใช้เป็นกระจกแผ่นเดี่ยว (Monolithic) ได้ | บอบบาง ต้องประกอบเป็นกระจกอินซูเลท (IGU) เพื่อปกป้องผิวเคลือบ |
| ความใสของสี | อาจมีโทนสีติดเล็กน้อย (Haze สูงกว่า) | ใสเป็นธรรมชาติ ค่าการส่องผ่านแสงสูง |
| การอบเทมเปอร์ | อบได้ทั่วไป | ต้องใช้รุ่น Temperable หรืออบก่อนเคลือบ |
| อายุการจัดเก็บก่อนประกอบ | ยาวนาน | จำกัด (โดยทั่วไปไม่ควรเกิน 6–12 เดือน ตามข้อกำหนดผู้ผลิต) |
| ราคา | ประหยัดกว่า | สูงกว่า แต่คุ้มค่าจากการประหยัดพลังงานระยะยาว |
สำหรับการเลือกใช้: งานอาคารสูง ผนังกระจก (Curtain Wall) และโครงการที่ต้องการประสิทธิภาพพลังงานสูงสุด ควรใช้ Soft Coat ประกอบเป็นกระจกอินซูเลท ส่วนงานที่ต้องการกระจกแผ่นเดี่ยว งบประมาณจำกัด หรือสภาพหน้างานที่เสี่ยงต่อการขูดขีด อาจพิจารณา Hard Coat
ค่าทางเทคนิคที่ช่างและสถาปนิกต้องรู้
การอ่านสเปคกระจก Low-E ให้เข้าใจ ต้องรู้จักค่าเหล่านี้:
U-Value (ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม)
หน่วย W/m²·K — บอกว่าความร้อนถ่ายเทผ่านกระจกได้มากแค่ไหนจากความต่างของอุณหภูมิสองฝั่ง ยิ่งต่ำยิ่งดี กระจกใสแผ่นเดี่ยวมีค่า U ประมาณ 5.8 W/m²·K กระจกอินซูเลทธรรมดาประมาณ 2.7–3.0 ส่วนกระจกอินซูเลทที่ใช้ Low-E Soft Coat ร่วมกับก๊าซอาร์กอน สามารถทำได้ต่ำกว่า 1.1–1.6 W/m²·K
SHGC (Solar Heat Gain Coefficient)
ค่าระหว่าง 0–1 — บอกสัดส่วนพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ผ่านกระจกเข้ามาในอาคาร สำหรับประเทศไทยนี่คือค่าที่สำคัญที่สุด ยิ่งต่ำยิ่งกันความร้อนได้ดี กระจก Low-E ประเภท Solar Control สำหรับเขตร้อนควรมีค่า SHGC ต่ำกว่า 0.25–0.35 (บางมาตรฐานอาจระบุเป็นค่า SC — Shading Coefficient ซึ่ง SC ≈ SHGC ÷ 0.87)
VLT / VT (Visible Light Transmittance)
เปอร์เซ็นต์แสงที่ตามองเห็นที่ผ่านกระจกได้ — ยิ่งสูงห้องยิ่งสว่าง ลดการเปิดไฟกลางวัน ค่าที่นิยมในงานอาคารอยู่ระหว่าง 40–70%
LSG (Light-to-Solar Gain Ratio) หรือค่า Selectivity
คำนวณจาก VLT ÷ SHGC — เป็นตัวชี้วัด “ความฉลาด” ของกระจก ว่าให้แสงเข้ามามากแค่ไหนเทียบกับความร้อนที่ตามเข้ามา กระจกธรรมดามีค่า LSG ประมาณ 1.0 กระจก Low-E Double Silver ทำได้ราว 1.8–2.0 และ Triple Silver ทำได้เกิน 2.0 สถาปนิกที่ต้องการอาคารสว่างแต่เย็น ควรมองหาค่า LSG สูงที่สุด
Emissivity (ค่าการแผ่รังสีความร้อน)
ค่าระหว่าง 0–1 ของผิวเคลือบ — ยิ่งต่ำ แปลว่าผิวกระจกสะท้อนรังสีความร้อนคลื่นยาวได้ดี ส่งผลโดยตรงต่อค่า U-Value ที่ต่ำลง
กระจกอินซูเลท Low-E 6-12Ar-6 หมายถึง กระจกเคลือบ Low-E หนา 6 มม. + ช่องว่างอากาศเติมก๊าซอาร์กอน 12 มม. + กระจกใส 6 มม. หากระบุ VLT 62% / SHGC 0.28 / U-Value 1.4 แปลว่า แสงผ่านได้ 62% ความร้อนแดดเข้าเพียง 28% และเป็นฉนวนดีกว่ากระจกใสแผ่นเดี่ยวราว 4 เท่า
กระจก Low-E มีข้อดีอย่างไรบ้าง
ประหยัดพลังงานและลดค่าไฟจากเครื่องปรับอากาศ
สำหรับอาคารในประเทศไทย ความร้อนที่เข้าสู่อาคารผ่านกระจกคือภาระหลักของระบบปรับอากาศ กระจก Low-E ชนิด Solar Control ช่วยลดความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ผ่านกระจกได้มากกว่า 50–70% เมื่อเทียบกับกระจกใสธรรมดา ส่งผลให้ขนาดเครื่องปรับอากาศที่ต้องติดตั้ง (Cooling Load) เล็กลง และค่าไฟรายเดือนลดลงอย่างมีนัยสำคัญตลอดอายุอาคาร นอกจากนี้ยังช่วยให้อาคารผ่านเกณฑ์ค่า OTTV (Overall Thermal Transfer Value) ตามกฎหมายอนุรักษ์พลังงานของไทย และสะสมคะแนนมาตรฐานอาคารเขียวอย่าง LEED หรือ TREES ได้ง่ายขึ้น
ให้แสงธรรมชาติ โดยไม่ต้องใช้กระจกสีเข้ม
ในอดีต การกันความร้อนหมายถึงการใช้กระจกสีชาเข้มหรือกระจกสะท้อนแสงที่ทำให้ภายในอาคารมืดทึบ กระจก Low-E เปลี่ยนสมการนี้ — ด้วยค่า Selectivity ที่สูง อาคารสามารถสว่างด้วยแสงธรรมชาติและเย็นสบายได้พร้อมกัน ลดการใช้ไฟฟ้าแสงสว่างในเวลากลางวัน และมอบคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นให้ผู้ใช้อาคาร
เพิ่มความสบายของผู้อยู่อาศัย (Thermal Comfort)
ใครที่เคยนั่งริมหน้าต่างกระจกใสตอนบ่ายจะรู้ดีว่าความร้อนที่ “แผดเผา” ผ่านกระจกนั้นรู้สึกได้ชัดเจน กระจก Low-E ลดอุณหภูมิผิวกระจกฝั่งใน ทำให้พื้นที่ริมหน้าต่างกลับมาใช้งานได้อย่างสบายตลอดวัน ไม่มีจุดร้อนจุดเย็นในห้อง
ป้องกันรังสียูวี ยืดอายุเฟอร์นิเจอร์
ชั้นเคลือบ Low-E โดยเฉพาะเมื่อประกอบร่วมกับกระจกลามิเนต สามารถตัดรังสียูวีได้สูงถึง 99% ช่วยชะลอการซีดจางของเฟอร์นิเจอร์ ผ้าม่าน งานศิลปะ และพื้นไม้ ซึ่งเป็นเหตุผลที่พิพิธภัณฑ์ โชว์รูม และร้านค้าปลีกระดับพรีเมียมเลือกใช้
ลดการเกิดฝ้าและการควบแน่น
ในห้องปรับอากาศเย็นจัดที่เจอกับอากาศร้อนชื้นภายนอก กระจกอินซูเลท Low-E ช่วยลดความต่างของอุณหภูมิผิวกระจก ลดโอกาสการเกิดหยดน้ำควบแน่นบนผิวกระจกได้ดีกว่ากระจกธรรมดา
ข้อควรระวังในการตัด แปรรูป และติดตั้ง
กระจก Low-E โดยเฉพาะชนิด Soft Coat มีข้อกำหนดในการทำงานที่ต่างจากกระจกทั่วไป:
1. ห้ามติดตั้งกลับด้าน — ชั้นเคลือบต้องหันเข้าช่องว่างอากาศของ IGU เสมอ (Surface #2 หรือ #3) ห้ามให้ผิวเคลือบ Soft Coat สัมผัสอากาศภายนอกหรือภายในโดยตรง ใช้เครื่องตรวจชั้นเคลือบ (Coating Detector) ยืนยันด้านก่อนประกอบทุกครั้ง
2.ต้องทำ Edge Deletion — ก่อนประกอบเป็นกระจกอินซูเลท ต้องขัดลอกชั้นเคลือบบริเวณขอบกระจก (โดยทั่วไปกว้างประมาณ 8–12 มม. ตามสเปคผู้ผลิตซีลแลนท์) เพื่อให้ซีลแลนท์ยึดเกาะกับเนื้อกระจกโดยตรง ป้องกันการเสื่อมของชั้นเคลือบลามเข้าในแผ่น และป้องกันซีลรั่ว
3. การจัดเก็บ — กระจก Soft Coat ที่ยังไม่ประกอบ ต้องเก็บในที่แห้ง ควบคุมความชื้น และใช้ภายในระยะเวลาที่ผู้ผลิตกำหนด ผิวเคลือบที่เสื่อมจะเกิดคราบออกไซด์ที่มองเห็นได้หลังติดตั้ง
4. การอบเทมเปอร์ — กระจก Soft Coat ต้องเป็นรุ่น Temperable เท่านั้นจึงจะอบได้ และควรอบภายในระยะเวลาที่กำหนดหลังเคลือบ มิฉะนั้นสีของชั้นเคลือบอาจเพี้ยน
5. ระวัง Thermal Stress Breakage — กระจกที่กันความร้อนสูงจะดูดซับพลังงานไว้ที่แผ่นมากขึ้น หากขอบกระจกมีตำหนิจากการตัด หรือมีเงาบังบางส่วน (Partial Shading) จากครีบ กันสาด หรือสติกเกอร์ อาจแตกจากความเค้นเชิงความร้อนได้ ควรทำ Thermal Stress Analysis และพิจารณาใช้กระจกฮีทสเตร็งเท่นหรือเทมเปอร์ในตำแหน่งเสี่ยง
6.ห้ามติดฟิล์มหรือสติกเกอร์ทับภายหลัง โดยไม่ปรึกษาผู้ผลิต เพราะเปลี่ยนสมดุลการดูดซับความร้อนของแผ่นกระจก
7. การทำความสะอาด — ผิวกระจกด้านที่สัมผัสได้ (Surface #1 และ #4) ทำความสะอาดตามปกติ แต่ห้ามใช้สารขัดหยาบหรือใบมีดขูดบนผิวที่มีชั้นเคลือบชนิดสัมผัสอากาศ (กรณี Hard Coat แผ่นเดี่ยว)
กระจก Low-E ใช้สำหรับสิ่งใดบ้าง
อาคารสำนักงานและอาคารสูง — ผนังกระจกห่อหุ้มอาคาร (Curtain Wall) คือการใช้งานหลักของกระจก Low-E เพราะพื้นที่กระจกขนาดใหญ่หมายถึงภาระความร้อนมหาศาล กระจกอินซูเลท Low-E ช่วยให้ผ่านเกณฑ์ OTTV และลดต้นทุนระบบ HVAC ตลอดอายุอาคาร
บ้านพักอาศัย — โดยเฉพาะบ้านสไตล์โมเดิร์นที่ใช้กระจกบานใหญ่ หน้าต่างสูงจากพื้นจรดเพดาน ทิศตะวันตกและทิศใต้ที่รับแดดบ่าย กระจก Low-E ทำให้เจ้าของบ้านมีวิวและแสงธรรมชาติได้โดยไม่ต้องเปิดแอร์หนักขึ้น
ช่องแสงหลังคาและสกายไลท์ (Skylight) — จุดที่รับรังสีอาทิตย์ตรงที่สุดของอาคาร ควรใช้ Low-E ร่วมกับกระจกลามิเนตเพื่อความปลอดภัยเหนือศีรษะ
โรงแรม โรงพยาบาล และอาคารที่ต้องการความเงียบ — เมื่อประกอบเป็นกระจกอินซูเลทหรือร่วมกับลามิเนตดูดซับเสียง จะได้ทั้งการประหยัดพลังงานและการลดเสียงรบกวนในคราวเดียว
อาคารอนุรักษ์พลังงานและอาคารเขียว — โครงการที่ตั้งเป้ามาตรฐาน LEED, TREES, WELL หรือ EDGE กระจก Low-E คือหนึ่งในรายการวัสดุพื้นฐานที่ช่วยเก็บคะแนนด้าน Energy & Atmosphere
เลือกกระจก Low-E อย่างไรให้เหมาะกับโครงการของคุณ
- เจ้าของบ้านทั่วไป: มองหากระจกอินซูเลท Low-E ที่มีค่า SHGC ต่ำ (กันร้อน) และ VLT ที่ยังสว่างพอ สอบถามผู้ขายถึงค่า U-Value, SHGC และ VLT ทุกครั้ง — อย่าเลือกจากสีกระจกเพียงอย่างเดียว
- ช่างและผู้รับเหมา: ตรวจสอบด้านชั้นเคลือบ ทำ Edge Deletion ตามสเปค และปฏิบัติตามข้อกำหนดการจัดเก็บและแปรรูปของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัด เพื่อไม่ให้การรับประกันเป็นโมฆะ
- สถาปนิกและผู้ออกแบบ: เปรียบเทียบด้วยค่า LSG (Selectivity) วางตำแหน่งชั้นเคลือบให้เหมาะกับสภาพอากาศเขตร้อน (Surface #2) ทำ Thermal Stress Analysis ในตำแหน่งเสี่ยง และพิจารณาคู่ผสม Low-E + Laminated / Tempered ตามข้อกำหนดกฎหมายอาคาร
กระจก Low-E ไม่ใช่แค่ “กระจกกันร้อน” แต่คือการลงทุนที่คืนทุนผ่านค่าไฟที่ลดลงทุกเดือน ความสบายที่เพิ่มขึ้นทุกวัน และมูลค่าอาคารที่ยั่งยืนในระยะยาว
เข้าถึงแหล่งข้อมูลของเราที่นี่!
SMG Glass นำเสนอบทความทางเทคนิค เครื่องมือ และความรู้ออนไลน์ มากมายเพื่อเพิ่มพูนความรู้ของคุณ
เกี่ยวกับกระจก และช่วยให้คุณเลือกการติดตั้งกระจกทางสถาปัตยกรรมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการคุณ
เชื่อมต่อกับแหล่งข้อมูลเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม!
