DOI: 10.14457/cu.the.2000.110
title: พฤติกรรมการถ่ายเทความร้อนของผนังอาคารที่มีมวลสารมาก

description: การวิจัยเรื่องพฤติกรรมการถ่ายเทความร้อนของผนังอาคารที่มีมวลสารมาก มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อค่าการหน่วงเหนี่ยวความร้อน และระดับความสำคัญที่มาจากปัจจัยดังกล่าว เพื่อหาแนวทางการประยุกต์ใช้ผนังมวลสารมากในอาคารให้เกิดความเหมาะสม ปัจจัยที่นำมาศึกษาได้แก่ค่าความจุความร้อน และอุณหภูมิพื้นผิวผนัง การทดลองแบ่งเป็น 2 ขั้นตอนคือ การทดลองจากกล่องทดลอง และการทดลอง ณ สถานที่จริง การเก็บข้อมูลประกอบด้วย (1) สภาวะไม่ปรับอากาศ ทดลองผนังคอนกรีตหนา 10, 20 และ 30 ซม. ผิวภายนอกได้รับและไม่ได้รับรังสีความร้อนโดยตรง ผิวภายนอกทาสีดำและสีขาว (2) สภาวะปรับอากาศทดลองผนังคอนกรีตหนา 10, 20 และ 30 ซม. ในช่วงเวลา 8.00-18.00 น., 20.00-6.00 น. และปรับอากาศตลอด 24 ชั่วโมง ในการทดลอง ณ สถานที่จริง ทดลองผนัง 2 ด้านได้แก่ ด้านทิศใต้ผิวภายนอกได้รับรังสีความร้อนโดยตรง และด้านทิศเหนือผิวภายนอกไม่ได้รับรังสีความร้อนโดยตรอง ผลการทดลองพบว่า (1) อิทธิพลค่าความจุความร้อนมีผลต่อค่าการหน่วงเหนี่ยวความร้อน นั่นคือผนังคอนกรีตที่มีความหนามากจะมีค่าความจุความร้อนมาก ทำให้มีค่าการหน่วงเหนี่ยวความร้อนมาก ผนังคอนกรีตหนา 30 ซม. จะมีช่วงเวลาหน่วงเหนี่ยวความร้อนสูงกว่าผนังคอนกรีตหนา 20 และ 10 ซม. เท่ากับ 1 และ 2.5 ชั่วโมง (2) อิทธิพลอุณหภูมิผิวผนังมีผลต่อการหน่วงเหนี่ยวความร้อน ผนังที่ผิวภายนอกไม่ได้รับรังสีความร้อนโดยตรงจะมีอุณหภูมิภายในเฉลี่ยต่ำกว่าผนังที่ได้รับรังสีโดยตรงเท่ากับ 0.6-1.8 องศาเซลเซียส และผนังที่ทาสีขาวจะมีอุณหภูมิภายในเฉลี่ยต่ำกว่าชุดผนังทาสีดำเท่ากับ 3-4 องศาเซลเซียส การทดลอง ณ สถานที่จริงพบว่าอิทธิพลดังกล่าวไม่มีผลต่อการหน่วงเหนี่ยวความร้อนถ้าผนังมีความหนามากขึ้น โดยในช่วงเวลากลางวันที่อุณหภูมิอากาศภายนอกสูงสุด ผนังด้านทิศใต้ซึ่งได้รับรังสีความร้อนโดยตรงจะมีอุณหภูมิผิวผนังภายนอกสูงกว่าผนังด้านเหนือซึ่งไม่ได้รับรังสีโดยตรงเท่ากับ 3.04 องศาเซลเซียส แต่จะมีอุณหภูมิผิวภายในเฉลี่ยต่างกันไม่เกิน 0.5 องศาเซลเซียส (3) การทดลองในสภาวะปรับอากาศ ผนังคอนกรีตหนา 30 ซม. จะใช้พลังงานในการลดความร้อนที่ถ่ายเทผ่านผนังน้อยกว่าผนังคอนกรีตหนา 20 และ 10 ซม. เท่ากับ 8 และ 10.7 บีทียูชั่วโมงต่อวัน นั่นคือผนังที่มีความหนามากจะมีปริมาณความร้อนที่ถ่ายเทผ่านผนังน้อยกว่าผนังที่มีความหนาน้อยกว่า การเปิดเครื่องปรับอากาศตลอด 24 ชั่วโมงใช้พลังงานน้อยกว่าการปรับอากาศในช่วงเวลา 8.00-18.00 น. และ 20.00-6.00 น. เท่ากับ 0.3-0.5 บีทียูชั่วโมง นั่นคือความร้อนที่สะสมในผนังช่วงไม่ปรับอากาศทำให้เครื่องปรับอากาศใช้พลังงานสูงขึ้นเพื่อควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่ต้องการ (4) ผนังมวลสารมากเหมาะสมกับการใช้งานในช่วงเวลากลางวัน ผนังภายนอกไม่ได้รับรังสีความร้อนโดยตรงหรือทาสีขาวจะมีอุณหภูมิภายในเฉลี่ยช่วงเวลากลางวันเท่ากับ 30-32 องศาเซลเซียส ซึ่งต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศภายนอก 0.5-2.7 องศาเซลเซียส ผนังมวลสารมากไม่เหมาะสมกับการใช้งานในช่วงเวลากลางคืน เนื่องจากผลการทดลองมีอุณหภูมิภายในเฉลี่ยสูงกว่าอุณหภูมิอากาศภายนอก 3.7-8.3 องศาเซลเซียส ผลการวิจัยสรุปว่า (1) อาคารไม่ปรับอากาศและใช้งานในช่วงเวลากลางวันเหมาะสมกับการใช้ผนังมวลสารมากที่มีความหนามาก เพื่อเพิ่มค่าการหน่วงเหนี่ยวความร้อน ทำให้อุณหภูมิภายในต่ำกว่าภายนอกในช่วงเวลากลางวัน แม้อุณหภูมิภายในจะไม่อยู่ในเขตสบายแต่สามารถใช้การพัดพาของอากาศเพื่อปรับอุณหภูมิให้เข้าสู่เขตสบายได้ (2) อาคารไม่ปรับอากาศที่มีการใช้งานในช่วงเวลากลางคืนหรือการใช้งานตลอดทั้งวันไม่เหมาะสมกับการใช้ผนังมวลสารมาก เนื่องจากจะมีอุณหภูมิภายในสูงกว่าภายนอกในช่วงเวลากลางคืน (3) อาคารที่ปรับอากาศไม่ตลอด 24 ชั่วโมงไม่เหมาะสมกับการใช้ผนังมวลสารมาก เนื่องจากเครื่องปรับอากาศจะใช้พลังงานในการลดความร้อนสะสมในผนังเป็นปริมาณมากเพื่อจะควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่ต้องการ