การเลือกใช้วัสดุก่อสร้างและวัสดุฉนวนกันความร้อนในยุคปัจจุบันมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดต่อคุณภาพ ความทนทาน และการประหยัดพลังงานของอาคาร ไม่ว่าจะเป็นโครงการที่พักอาศัยขนาดเล็กหรืออาคารพาณิชย์ขนาดใหญ่ วัสดุประเภทหนึ่งที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในวงการวิศวกรรมและสถาปัตยกรรมสำหรับงานที่ต้องการประสิทธิภาพสูงคือโฟมประเภทอัดขึ้นรูป วัสดุชนิดนี้เข้ามาแก้ปัญหาที่วัสดุแบบดั้งเดิมไม่สามารถจัดการได้อย่างเด็ดขาด โดยเฉพาะปัญหาเรื่องความชื้นและการรับน้ำหนัก
ในบทความนี้เราจะมาเจาะลึกกันว่า โฟม XPS คืออะไร มีโครงสร้างทางวิศวกรรมอย่างไร และเหตุใดจึงกลายเป็นมาตรฐานใหม่สำหรับงานฉนวนกันความร้อนและงานรองพื้นในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง
โฟม XPS คืออะไร?
โฟม XPS คือ โฟม Extruded Polystyrene ที่ผลิตจากพลาสติกโพลีสไตรีน (Polystyrene) ผ่านกระบวนการผลิตที่เรียกว่าการรีดอัดขึ้นรูป (Extrusion) ที่เริ่มต้นจากการหลอมเม็ดพลาสติกโพลีสไตรีนร่วมกับสารเติมแต่งและก๊าซที่ช่วยในการขยายตัวภายใต้ความร้อนและแรงดันที่ควบคุม จากนั้นส่วนผสมที่หลอมละลายจะถูกรีดผ่านหัวฉีดออกมาสู่สภาพแวดล้อมที่มีแรงดันปกติ เมื่อส่วนผสมสัมผัสกับอากาศ ก๊าซที่ผสมอยู่จะขยายตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้พลาสติกฟูขึ้นและแข็งตัวเป็นแผ่นแบนยาว
สิ่งที่ทำให้โฟม XPS โดดเด่นคือโครงสร้างภายในแบบเซลล์ปิด (Closed-cell structure) ที่ถ้าหากเรานำเนื้อโฟม XPS ไปส่องผ่านกล้องจุลทรรศน์ เราจะพบว่าโครงสร้างภายในประกอบด้วยฟองอากาศขนาดเล็กจิ๋วจำนวนมหาศาลที่เรียงตัวอัดแน่นติดกัน โดยแต่ละเซลล์จะมีผนังพลาสติกห่อหุ้มไว้ล้อมรอบอย่างสมบูรณ์ ไม่มีช่องว่างหรือรอยต่อที่เชื่อมทะลุถึงกัน
โครงสร้างแบบเซลล์ปิดของโฟม XPS นี้ส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของวัสดุ การที่อากาศหรือก๊าซถูกกักเก็บไว้ภายในเซลล์ที่ปิดสนิท ทำให้ความร้อนไม่สามารถถ่ายเทผ่านอากาศภายในวัสดุได้ง่ายดาย เนื่องจากการพาความร้อนภายในเซลล์ขนาดเล็กเกิดขึ้นได้ยากมาก
นอกจากนี้ การที่เซลล์ทุกเซลล์ของโฟม XPS เชื่อมต่อเป็นเนื้อเดียวกันโดยไม่มีช่องว่างแทรกอยู่เลย ทำให้น้ำและความชื้นไม่สามารถแทรกซึมผ่านเข้าไปในเนื้อวัสดุได้ ซึ่งโครงสร้างทางกายภาพที่แน่นทึบและต่อเนื่องนี้ยังเป็นตัวการสำคัญที่สร้างความแข็งแรงเชิงกล ทำให้ตัวแผ่นสามารถต้านทานแรงกดทับได้อย่างมหาศาลโดยไม่เสียรูปทรง
ข้อได้เปรียบของโฟม XPS
ด้วยโครงสร้างแบบเซลล์ปิดของโฟม XPS ที่เกิดจากกระบวนการรีดอัดขึ้นรูป ทำให้โฟม XPS มีคุณสมบัติทางวิศวกรรมที่เหนือชั้นและมอบข้อได้เปรียบอย่างชัดเจนเมื่อเทียบกับวัสดุทางเลือกอื่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อนำไปเปรียบเทียบกับคู่แข่งหลักอย่างโฟม EPS ในด้านประสิทธิภาพการใช้งานระยะยาว
- กันน้ำและความชื้นอย่างสมบูรณ์แบบ จากโครงสร้างเซลล์ที่ปิดสนิทและไม่มีช่องว่างระหว่างเซลล์ น้ำจึงไม่สามารถใช้ปรากฏการณ์คาปิลลารี (Capillary Action) ในการแทรกซึมเข้าสู่เนื้อโฟมได้ เมื่อวัสดุไม่ดูดซับน้ำ ค่าความเป็นฉนวนก็จะไม่ลดลงเมื่อต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่เปียกชื้น ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเพราะวัสดุฉนวนส่วนใหญ่เมื่ออมน้ำจะสูญเสียคุณสมบัติการกันความร้อนไปเกือบทั้งหมด
- ป้องกันเชื้อรา การที่โฟมไม่เก็บกักความชื้น เป็นการตัดวงจรการเจริญเติบโตของเชื้อราและแบคทีเรีย ทำให้สภาพแวดล้อมภายในอาคารสะอาดและปลอดภัยต่อสุขภาพของผู้พักอาศัย
- สุดยอดฉนวนกันความร้อน โฟม XPS มีค่าความต้านทานความร้อน (R-value) ที่สูงมากและมีความคงที่ตลอดอายุการใช้งาน ก๊าซที่ถูกกักเก็บอยู่ในโครงสร้างเซลล์ปิดทำหน้าที่เป็นฉนวนที่มีประสิทธิภาพ ป้องกันไม่ให้พลังงานความร้อนถ่ายเทจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่งได้โดยง่าย
- ความแข็งแรงในการรับแรงบีบอัด (Compressive strength) โฟม XPS มีความหนาแน่นสูงและโครงสร้างที่ต่อเนื่องเป็นเนื้อเดียวกัน ทำให้สามารถรับน้ำหนักกดทับได้อย่างมหาศาลโดยไม่เกิดการยุบตัวหรือเสียรูปทรง ทำให้ใช้งานได้กับพื้นที่ที่ต้องรับน้ำหนักโครงสร้างหรือรับแรงกดจากการสัญจร เช่น งานใต้พื้นคอนกรีต งานพื้นดาดฟ้า หรือพื้นที่จอดรถ วัสดุจะยังคงรักษารูปทรงและคงความหนาไว้ได้ตามเดิม ซึ่งหมายความว่าค่าความเป็นฉนวนก็จะยังคงอยู่ครบถ้วนตลอดอายุการใช้งานของอาคาร
- ความทนทานและอายุการใช้งานที่ยาวนาน เนื่องจากโฟม XPS ไม่เป็นอาหารของปลวก แมลง หรือสัตว์กัดแทะ อีกทั้งยังไม่เกิดการย่อยสลายทางชีวภาพหรือเน่าเปื่อยเมื่อฝังอยู่ใต้ดินหรือสัมผัสกับความชื้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้เป็นวัสดุที่ลงทุนครั้งเดียวแต่ทำหน้าที่ได้นานเทียบเท่ากับอายุโครงสร้างอาคาร
โฟม XPS และ โฟม EPS ต่างกันอย่างไร?
แม้ว่าทั้งโฟม XPS และ โฟม EPS จะผลิตมาจากพลาสติกโพลีสไตรีนเหมือนกัน แต่กระบวนการผลิตที่แตกต่างกันส่งผลให้โครงสร้างและคุณสมบัติของโฟม XPS และโฟม EPS แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ในส่วนนี้ piases จะพาไปทำความเข้าใจความแตกต่างของโฟมทั้ง 2 ชนิด ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถเลือกใช้วัสดุได้เหมาะสมกับงานยิ่งขึ้น
โฟม EPS (Expanded Polystyrene) ผลิตขึ้นโดยการนำเม็ดพลาสติกโพลีสไตรีนขนาดเล็กมาให้ความร้อนด้วยไอน้ำ ทำให้เม็ดพลาสติกขยายตัวพองออกเป็นเม็ดกลมๆ คล้ายป๊อปคอร์น จากนั้นจึงนำเม็ดโฟมที่พองตัวแล้วเหล่านี้ไปใส่ในแม่พิมพ์และให้ความร้อนอีกครั้งเพื่อให้เม็ดโฟมขยายตัวเบียดกันจนอัดแน่นและเชื่อมติดกันเป็นก้อนขนาดใหญ่ ก่อนจะนำมาตัดเป็นแผ่นตามขนาดที่ต้องการ โครงสร้างที่เกิดจากการนำเม็ดโฟมมาอัดติดกันนี้ ทำให้เกิดช่องว่างเล็ก ๆ หรือช่องอากาศระหว่างรอยต่อของเม็ดโฟมแต่ละเม็ดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ โครงสร้างแบบนี้เรียกว่าโครงสร้างแบบเซลล์เปิดหรือมีช่องว่างระหว่างเซลล์
ความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดคือการดูดซับน้ำ ช่องว่างระหว่างเม็ดโฟมของ EPS เป็นจุดอ่อนที่ยอมให้น้ำและความชื้นแทรกซึมเข้าไปสะสมอยู่ภายในเนื้อวัสดุได้ หากนำโฟม EPS ไปใช้ในพื้นที่ที่มีน้ำขังหรือสัมผัสความชื้นต่อเนื่อง น้ำที่ซึมเข้าไปจะเข้าไปแทนที่อากาศในช่องว่าง ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการเป็นฉนวนกันความร้อนลดลงอย่างฮวบฮาบ ในขณะที่โครงสร้างเนื้อเดียวและเซลล์ปิดแบบสมบูรณ์ของโฟม XPS ป้องกันการซึมผ่านของน้ำได้เกือบ 100% ทำให้ยังคงรักษาค่าความเป็นฉนวนไว้ได้แม้จะจมอยู่ในน้ำก็ตาม
ความแตกต่างที่สองคือความแข็งแรงในการรับแรงกด โฟม EPS มีความต้านทานแรงกดทับต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด หากได้รับน้ำหนักกดทับที่มากเกินไป เม็ดโฟมจะถูกบีบอัดจนเสียรูปและแผ่นโฟมจะยุบตัวถาวร ในทางกลับกัน โฟม XPS มีการเรียงตัวของเซลล์ที่หนาแน่นและผนังเซลล์ที่แข็งแรงกว่าเนื่องจากผ่านกระบวนการรีดอัด จึงสามารถทนต่อแรงกดทับได้สูงกว่าหลายเท่า ทำให้โฟม XPS สามารถใช้งานในโครงสร้างพื้นรับน้ำหนักได้ ในขณะที่โฟม EPS เหมาะกับงานที่ไม่ต้องรับน้ำหนักมากนัก เช่น งานบรรจุภัณฑ์หรืองานฉนวนกันความร้อนในผนังเบาที่ไม่มีน้ำหนักกดทับ
นอกจากนี้ ในด้านของประสิทธิภาพการกันความร้อนต่อความหนาที่เท่ากัน โฟม XPS สามารถให้ค่าต้านทานความร้อน (R-value) ที่สูงกว่าโฟม EPS อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งหมายความว่าในการออกแบบพื้นที่ที่มีข้อจำกัดเรื่องความหนาของโครงสร้าง การเลือกใช้โฟม XPS จะช่วยให้ประหยัดพื้นที่ได้มากกว่าในขณะที่ยังคงได้ประสิทธิภาพการกันความร้อนตามที่วิศวกรออกแบบไว้
โฟม XPS เหมาะสำหรับงานแบบไหน
ด้วยคุณสมบัติเด่นทั้งในด้านการกันความร้อน ทนต่อน้ำ และรับแรงกดได้ดี โฟม XPS จึงถูกนำมาประยุกต์ใช้ในงานวิศวกรรมก่อสร้างและสถาปัตยกรรมหลากหลายรูปแบบ โดยเฉพาะในจุดที่สภาพแวดล้อมมีความท้าทาย
การใช้งานที่พบได้บ่อยที่สุดคือการเป็นฉนวนกันความร้อนสำหรับหลังคาและดาดฟ้า โดยเฉพาะในระบบหลังคาดาดฟ้าแบบกลับหัว ซึ่งแผ่นโฟมฉนวนจะถูกวางไว้เหนือชั้นแผ่นกันซึม ในระบบนี้ วัสดุฉนวนจะต้องเผชิญกับน้ำฝน ความชื้น แสงแดด และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่รุนแรง โฟม XPS เป็นวัสดุเพียงไม่กี่ชนิดที่สามารถใช้งานในลักษณะนี้ได้ เนื่องจากไม่ดูดซับน้ำฝนและแข็งแรงพอที่จะรองรับน้ำหนักของกรวดหรือแผ่นทางเดินที่นำมาปูทับเพื่อกดทับแผ่นโฟมไว้ การวางโฟมไว้ด้านบนสุดยังช่วยปกป้องชั้นแผ่นกันซึมที่อยู่ด้านล่างไม่ให้เสื่อมสภาพจากรังสีอัลตราไวโอเลตและการยืดหดตัวจากความร้อน ช่วยยืดอายุการใช้งานของหลังคาดาดฟ้าได้อย่างมาก
อีกหนึ่งการใช้งานที่สำคัญคืองานฉนวนสำหรับห้องเย็นและห้องแช่แข็ง อุณหภูมิที่แตกต่างกันอย่างมากระหว่างภายในห้องเย็นและสภาพแวดล้อมภายนอกทำให้เกิดความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการควบแน่นของไอน้ำภายในโครงสร้างผนัง การใช้วัสดุที่อมความชื้นอาจทำให้น้ำที่ควบแน่นสะสมในเนื้อฉนวนและกลายเป็นน้ำแข็ง ทำลายโครงสร้างผนังและลดทอนประสิทธิภาพการกันความร้อน โฟม XPS ป้องกันปัญหานี้ได้อย่างหมดจดด้วยคุณสมบัติกันความชื้นที่ยอดเยี่ยม ช่วยรักษาอุณหภูมิภายในห้องเย็นให้คงที่และลดการทำงานหนักของเครื่องทำความเย็น
นอกจากนี้ งานโครงสร้างใต้ดินและฐานราก เป็นอีกงานที่โฟม XPS แสดงศักยภาพได้อย่างเต็มที่ เพราะการก่อสร้างชั้นใต้ดินมักต้องเผชิญกับความชื้นจากดินและน้ำใต้ดินตลอดเวลา การนำโฟม XPS หรือ แผ่น XPS Backer Board ไปกรุผนังด้านนอกของห้องใต้ดินก่อนการกลบดิน ไม่เพียงแต่ช่วยป้องกันความร้อนและความเย็นจากพื้นดินไม่ให้ถ่ายเทเข้าสู่ตัวอาคาร
การรองพื้นด้วย XPS ดีกว่ายังไง
ในงานปรับปรุงภายในและตกแต่งพื้น การจัดการกับชั้นพื้นเดิม (Subfloor) เป็นขั้นตอนที่สำคัญต่อความสวยงามและอายุการใช้งานของวัสดุปิดทับหน้า ไม่ว่าจะเป็นพื้นไม้ลามิเนต พื้นไม้เอ็นจิเนียร์ หรือพื้นกระเบื้องยาง การเลือกรองพื้นด้วยวัสดุ XPS อย่าง XPS Backer Board ให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าการใช้วัสดุรองพื้นแบบบางทั่วไป
โดยข้อดีหลักคือการจัดการกับความชื้นที่สะสมอยู่ในพื้นคอนกรีต พื้นคอนกรีตที่อยู่ชั้นล่างสุดหรือสัมผัสกับดินมักจะมีการระเหยของความชื้นขึ้นมาตลอดเวลา หากเราปูพื้นไม้ทับลงไปโดยตรงหรือใช้โฟมรองพื้นคุณภาพต่ำที่ปล่อยให้ความชื้นผ่านได้ ความชื้นจะไปสะสมอยู่ที่ด้านล่างของแผ่นไม้ ทำให้ไม้เกิดการบวมพอง บิดงอ หรือเกิดเชื้อราทำลายเนื้อไม้ในที่สุด แผ่น XPS Board จะทำหน้าที่เป็นชั้นป้องกันไอความชื้น ที่ช่วยสกัดไม่ให้ความชื้นจากพื้นคอนกรีตทะลุผ่านขึ้นไปทำอันตรายวัสดุปูพื้นด้านบน
นอกจากนั้น การรองพื้นด้วยวัสดุชนิดนี้ยังช่วยแก้ปัญหาความไม่ราบเรียบของพื้นคอนกรีตเดิมได้ดี เนื่องจากโฟม XPS มีความแน่นและแข็งแรงพอที่จะรับน้ำหนักเฟอร์นิเจอร์หนัก ๆ และการสัญจรของผู้อยู่อาศัยโดยไม่เกิดการยุบตัวตามจุดที่มีการใช้งานบ่อย ความแข็งแรงคงตัวนี้ช่วยให้วัสดุปูพื้นด้านบนไม่เกิดอาการยวบยาบหรือมีเสียงดังกรอบแกรบเมื่อเดินทับ ซึ่งเป็นปัญหาคลาสสิกของการใช้โฟมรองพื้นแบบนิ่มที่มักจะเสื่อมสภาพและแบนราบเมื่อเวลาผ่านไป และยังช่วยดูดซับเสียงกระแทกระหว่างชั้น ช่วยลดเสียงรบกวนจากการเดินลงไปสู่งห้องที่อยู่ด้านล่างได้อีกด้วย
ถ้าหากต้องการคุณสมบัติของโฟม XPS แต่ใช้งานสะดวก แนะนำ XPS Backer Board
ถึงแม้โฟม XPS จะมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม แต่พื้นผิวเรียบลื่นของมันทำให้มีข้อจำกัดบางในงานก่อสร้างในบางกรณี โดยเฉพาะเมื่อต้องการปูกระเบื้อง ฉาบปูน หรือทาสีทับโดยตรง ปูนกาวและวัสดุประสานทั่วไปจะไม่สามารถยึดเกาะกับพื้นผิวของโฟม XPS ได้โดยตรง เพื่อแก้ปัญหานี้จึงได้มีการพัฒนา XPS Backer Board ขึ้นมา ซึ่งเป็นนำแผ่นโฟม XPS มาเป็นแกนกลาง แล้วทำการเคลือบพื้นผิวทั้งสองด้านด้วยตาข่ายไฟเบอร์กลาส (Fiberglass mesh) และปูนซีเมนต์โพลิเมอร์แบบบาง กระบวนการเคลือบผิวนี้เป็นการเปลี่ยนพื้นผิวพลาสติกที่ลื่นให้กลายเป็นพื้นผิวซีเมนต์ที่มีความหยาบและพร้อมสำหรับการยึดเกาะ
XPS Backer Board จึงผสมผสานความเบา กันน้ำ และกันความร้อนของฉนวนแกนกลาง เข้ากับความสามารถในการฉาบปูนหรือปูกระเบื้องทับได้โดยตรง ทำให้แผ่น XPS Backer Board กลายเป็นทางเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับงานห้องน้ำ ห้องอบไอน้ำ และพื้นที่เปียกชื้น ช่างสามารถนำแผ่นบอร์ดนี้ไปติดตั้งบนโครงคร่าวหรือแปะติดกับผนังปูนเดิม จากนั้นก็สามารถใช้ปูนกาวปูกระเบื้องทับลงบนแผ่นบอร์ดได้ทันทีโดยไม่ต้องกังวลเรื่องการหลุดร่อน ช่วยประหยัดเวลาในการทำงาน ลดน้ำหนักรวมของโครงสร้างได้อย่างมาก และที่สำคัญที่สุดคือมอบระบบป้องกันการรั่วซึมของน้ำที่มีประสิทธิภาพสูงสุด การเลือกใช้ XPS Backer Board จึงเป็นการยกระดับมาตรฐานงานก่อสร้างให้รวดเร็วขึ้น สะอาดขึ้น และมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน ไร้ปัญหาความชื้นกวนใจในระยะยาว
และแน่นอนว่าถ้าหากคุณกำลังมองหา XPS Backer Board คุณภาพดี
สามารถสั่งซื้อ แผ่น XPS Backer Board 122×244 ซม. ความหนาตั้งแต่ 10, 12, 20, 30, 40, wปจนถึง 50 มม. รวมถึงความหนาอื่น ๆ ที่คุณต้องการ ได้ที่ Line Official Account ของ piases และ Facebook Fanpage ของ piases สินค้าพร้อมจัดส่งถึงหน้างานทั่วประเทศ