การทดสอบหน่วยกระจกฉนวน (IGU)

กระจกฉนวน (Insulated Glass Units: IGU) ออกแบบมาเพื่อให้บ้านอบอุ่นในฤดูหนาวและเย็นสบายในฤดูร้อน โดยทั่วไปกระจกฉนวนจะประกอบด้วยแผ่นกระจกสองแผ่น (บางครั้งอาจมากกว่านั้น) คั่นด้วยแผ่นกั้นและยึดติดกันที่ขอบ ช่องว่างอากาศสำหรับฉนวนจะเต็มไปด้วยอากาศหรือก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอนหรือคริปทอน กระจกแต่ละแผ่นมีสองด้าน ดังนั้นกระจกฉนวนสองชั้นโดยทั่วไปจะมีสี่ด้าน

การใช้ก๊าซอาร์กอนหรือคริปทอนในช่องว่างอากาศระหว่างกระจกสองแผ่นจะช่วยเพิ่มฉนวนกันความร้อนได้ดีกว่า เนื่องจากก๊าซเหล่านี้มีความหนาแน่นมากกว่าอากาศและมีโอกาสน้อยที่จะยอมให้ความร้อนผ่านกระจกฉนวน เมื่อใช้ร่วมกับการเคลือบกระจกที่มีค่าการแผ่รังสีต่ำ ก๊าซเหล่านี้จะช่วยปรับปรุงค่า U-value โดยรวมของหน้าต่าง (ซึ่งเป็นการวัดการถ่ายเทความร้อนผ่านส่วนประกอบของอาคาร เช่น ผนังหรือหน้าต่าง) ยิ่งค่า U-value ต่ำ กระจกฉนวนก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การใช้ก๊าซอาร์กอน 90 เปอร์เซ็นต์แทนอากาศในกระจกฉนวนที่มีการแผ่รังสีต่ำสามารถปรับปรุงค่า U ของหน้าต่างได้มากถึง 16 เปอร์เซ็นต์ เช่นเดียวกัน คริปทอนช่วยเพิ่มค่า U ในกระจกฉนวนที่มีการแผ่รังสีต่ำได้มากถึง 27 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม การใช้ก๊าซเฉื่อยแทนอากาศในกระจกฉนวนสามารถเพิ่มทั้งเวลาและต้นทุนในการสร้างหน้าต่างได้

ส่วนประกอบของกระจกฉนวนมีดังนี้:

• กระจก: กระจกในหน่วยกระจกฉนวนมีความหนาและประเภทต่างๆ กัน กระจกลามิเนตหรือกระจกนิรภัยสามารถใช้ในพื้นที่ที่ให้ความสำคัญกับความปลอดภัยหรือความทนทาน กระจกฉนวนสามารถบรรจุกระจกได้สูงสุดสามแผ่นในกรณีที่ต้องการฉนวนกันความร้อนหรือเสียงเพิ่มเติม กระจกที่หนากว่าจะมีราคาแพงกว่าแต่มีประสิทธิภาพมากกว่า
• ตัวเว้นระยะ: กระจกฉนวนใช้ตัวเว้นระยะที่แยกกระจกสองแผ่นออกจากกันที่ขอบ/กรอบหน้าต่างที่กระจกทั้งสองบานมาบรรจบกัน ตัวเว้นระยะเหล่านี้โดยทั่วไปจะมีสารดูดความชื้นบางชนิดเพื่อดูดซับความชื้นระหว่างแผ่นกระจกและป้องกันการเกิดฝ้า ความกว้างของตัวเว้นระยะขึ้นอยู่กับก๊าซที่ใช้ในการฉนวนและประเภทของหน้าต่าง โดยทั่วไป ยิ่งตัวเว้นระยะกว้างเท่าไหร่ หน้าต่างก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น
• กรอบหน้าต่าง: กระจกฉนวนใช้ในหน้าต่างหลายประเภทที่ประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ: หน้าต่างบานเลื่อน หน้าต่างบานกระทุ้ง หน้าต่างบานกระทุ้ง และสกายไลท์ ใช้กระจกฉนวนเพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อน
• ก๊าซ: ก๊าซที่ใช้ระหว่างแผงกระจกจะแตกต่างกันไปตามผู้ผลิต โดยทั่วไป ก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอน คริปทอน หรือส่วนผสมของทั้งสองชนิด จะสร้างฉนวนกั้นระหว่างภายในและภายนอก

วัตถุประสงค์หลักของกระจกฉนวนคือการปรับปรุงประสิทธิภาพความร้อนของอาคารโดยการลดอัตราการถ่ายเทความร้อนระหว่างภายในและภายนอก กระจกเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาให้มีฉนวนกันความร้อนที่ดีกว่าหน้าต่างกระจกบานเดียว ส่งผลให้การทำความร้อนและความเย็นมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่า

หน้าที่หลักของกระจกฉนวนคือความสามารถในการเป็นฉนวนโดยกลไกดังต่อไปนี้:

• ฉนวนกันความร้อน: อากาศหรือก๊าซระหว่างกระจกทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อน เนื่องจากก๊าซอย่างอาร์กอนมีความหนาแน่นมากกว่าอากาศ จึงให้ฉนวนกันความร้อนได้ดีกว่าโดยลดปริมาณความร้อนที่ผ่านหน้าต่าง ซึ่งช่วยรักษาอุณหภูมิภายในอาคาร ลดการพึ่งพาระบบทำความร้อนหรือระบบทำความเย็น
• การป้องกันเสียง: ชั้นกระจกและพื้นที่บรรจุก๊าซยังทำหน้าที่เป็นฉนวนป้องกันเสียงที่มีประสิทธิภาพ ช่วยลดการส่งผ่านเสียงจากภายนอก วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมในเมืองหรือใกล้ถนนที่มีการจราจรพลุกพล่านซึ่งมีปัญหาเรื่องมลพิษทางเสียง
• การควบคุมการควบแน่น: ด้วยฉนวนกั้นที่ทำให้พื้นผิวกระจกภายในหน้าต่างมีแนวโน้มที่จะอยู่ใกล้กับอุณหภูมิห้องมากขึ้น ช่วยลดโอกาสการเกิดการควบแน่นภายในหน้าต่าง ช่วยปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในอาคารและป้องกันการเกิดเชื้อรา
• การป้องกันรังสียูวี: กระจกฉนวนบางรุ่นมีการเคลือบพิเศษที่ช่วยป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์ได้ในปริมาณมาก ช่วยป้องกันสีซีดจางของเฟอร์นิเจอร์ภายใน เช่น พรม ผ้าม่าน และเบาะ

การทดสอบกระจกฉนวนเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และความทนทาน การทดสอบเหล่านี้จะประเมินความสามารถในการเป็นฉนวนและความสมบูรณ์ของโครงสร้างกระจกจากความร้อน เสียง ความชื้น และปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ วิธีการทดสอบทั่วไปที่ใช้ในการประเมินประสิทธิภาพและคุณภาพของกระจกฉนวนประกอบด้วย:

• การทดสอบฉนวนกันความร้อน: ประสิทธิภาพการระบายความร้อนเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่สุดของกระจกฉนวน การทดสอบเหล่านี้ประเมินว่ากระจกสามารถกักเก็บความร้อนหรือต้านทานการไหลของความร้อนได้ดีเพียงใด ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงาน
  • การทดสอบค่า U: ค่า U (ค่าการถ่ายเทความร้อน) คือการวัดปริมาณความร้อนที่สูญเสียผ่านกระจกฉนวน ยิ่งค่า U ต่ำ กระจกก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพในการเป็นฉนวนที่ดีขึ้น วิธีการนี้สอดคล้องกับมาตรฐาน ASTM E2188 หรือ ISO 12567-2 เครื่องวัดฟลักซ์ความร้อนหรืออุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกันจะวัดปริมาณความร้อนที่ผ่านกระจกฉนวน
  • การทดสอบค่า U-Value ของกระจกกลาง: การทดสอบนี้วัดประสิทธิภาพความร้อนของส่วนกระจกของกระจกฉนวน ไม่รวมกรอบ โดยประเมินอัตราการถ่ายเทความร้อนผ่านชั้นกระจก วิธีการนี้สอดคล้องกับมาตรฐาน ASTM E2190 หรือ ISO 12567-1
• การทดสอบความต้านทานการควบแน่น: ความต้านทานการควบแน่นหมายถึงความสามารถของหน้าต่างในการต้านทานการเกิดความชื้นบนพื้นผิว การเกิดการควบแน่นภายในหน้าต่างอาจนำไปสู่การเจริญเติบโตของเชื้อราและการเสื่อมสภาพของวัสดุก่อสร้าง วิธีการที่อธิบายไว้ใน ASTM E903 หรือ ISO 10292 วัดอุณหภูมิพื้นผิวของชุดฉนวนภายใต้สภาวะมาตรฐานเพื่อตรวจสอบว่าเกิดการควบแน่นหรือไม่
• การทดสอบประสิทธิภาพการกันเสียงและประสิทธิภาพทางเสียง: ประสิทธิภาพการกันเสียงหรือประสิทธิภาพทางเสียงของกระจกฉนวนมีความสำคัญในพื้นที่ที่ไวต่อเสียง การทดสอบนี้จะประเมินประสิทธิภาพของกระจกฉนวนในการลดการส่งผ่านเสียงจากแหล่งภายนอก มาตรฐาน ASTM E90 เป็นมาตรฐานทั่วไปสำหรับการทดสอบการสูญเสียการส่งผ่านเสียงในหน้าต่าง
• การทดสอบการรั่วไหลของอากาศและการปิดผนึก: การรั่วไหลของอากาศเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการสูญเสียพลังงานและประสิทธิภาพของชุดฉนวน ซีลระหว่างกระจกต้องคงสภาพแน่นหนาเพื่อรักษาคุณสมบัติการเป็นฉนวน มาตรฐาน ASTM E283 หรือ ISO 5970 ใช้ในการวัดการรั่วไหลของอากาศผ่านหน้าต่าง โดยให้ลมไหลเวียนผ่านชุดกระจกฉนวนอย่างต่อเนื่อง และวัดปริมาณลมที่รั่วผ่านขอบซีล
• การทดสอบความแข็งแรงของโครงสร้างและความต้านทานแรงกด: กระจกฉนวนต้องสามารถทนต่อแรงภายนอก เช่น แรงลมได้ ขณะเดียวกันก็ต้องรักษาความแข็งแรงของโครงสร้างไว้ได้ มาตรฐาน ASTM E330 และ ASTM E331 มักใช้ในการประเมินประสิทธิภาพโครงสร้างของหน้าต่างภายใต้แรงลมและแรงน้ำซึม
• การทดสอบการกันน้ำ: การทดสอบการกันน้ำช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระจกฉนวนสามารถป้องกันน้ำเข้าอาคารได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงฝนตกหนักหรือสภาพอากาศเลวร้ายอื่นๆ มาตรฐาน ASTM E331 เกี่ยวข้องกับการฉีดน้ำภายใต้แรงดันเข้าที่หน้าต่างเพื่อตรวจสอบว่าน้ำรั่วซึมเข้าอาคารหรือไม่
• การทดสอบความทนทานต่อแรงกระแทก: ความทนทานต่อแรงกระแทกมีความสำคัญอย่างยิ่งในพื้นที่ที่ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง เช่น อาคารพาณิชย์ที่มีการจราจรหนาแน่น หรือพื้นที่ที่มีสภาพอากาศเลวร้าย มาตรฐาน ASTM F1915 และ ASTM E1996 เป็นมาตรฐานที่ใช้ทดสอบความทนทานต่อแรงกระแทกของระบบหน้าต่างและกระจก การทดสอบเหล่านี้จำลองแรงกระแทกของวัตถุหรือเศษวัสดุที่กระทบกับหน้าต่าง
• การทดสอบความทนทานต่อรังสียูวีและการซีดจาง: รังสียูวีสามารถทำลายประสิทธิภาพของหน้าต่างและทำให้เฟอร์นิเจอร์ภายในซีดจางได้ การเคลือบพิเศษสามารถนำไปใช้กับกระจกฉนวนเพื่อลดการส่องผ่านของรังสียูวีได้ มาตรฐาน ASTM G154 หรือ ISO 4892 ประเมินว่าสารเคลือบหรือตัวกระจกเองป้องกันการเสื่อมสภาพจากรังสียูวีได้อย่างไร โดยการจำลองการสัมผัสรังสียูวีในระยะยาวบนพื้นผิวของกระจกฉนวน
• การทดสอบความทนทานและอายุการใช้งาน: เพื่อประเมินประสิทธิภาพของกระจกฉนวนเมื่อเวลาผ่านไป การทดสอบความทนทานและอายุการใช้งานจะจำลองการสัมผัสกับปัจจัยแวดล้อมต่างๆ เช่น ความร้อน ความชื้น และรังสียูวีในระยะยาว มาตรฐาน ASTM E773 และ ASTM E2190 เป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป
• การทดสอบการกักเก็บก๊าซ: สำหรับกระจกฉนวนที่บรรจุก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอนหรือคริปทอน สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าก๊าซจะคงอยู่ภายในกระจกเป็นระยะเวลานาน โดยรักษาคุณสมบัติการเป็นฉนวนไว้ มาตรฐาน ASTM E2188 หรือ ASTM E2190 สามารถนำมาใช้ประเมินการกักเก็บก๊าซในช่องว่างระหว่างกระจกได้ ซึ่งรวมถึงการวัดความเข้มข้นของก๊าซเมื่อเวลาผ่านไป เพื่อตรวจสอบว่าก๊าซยังคงอยู่ในเกณฑ์ที่กำหนดหรือไม่

องค์กรของเราให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย เรามีทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิด และมุ่งมั่นพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบกระจกฉนวน (IGU) แก่ธุรกิจต่างๆ อีกด้วย