application of vertical shaft in townhouse to thermal...

การใชปลองระบายอากาศในบานแถวเพอเพมสภาวะสบาย

โดย นางสาวทรรศนวรรณ ทองออน

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรสถาปตยกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาสถาปตยกรรม แผน ก แบบ ก 2 การอนรกษพลงงานในอาคาร(วจยสถาปตยกรรม) ระดบ

ปรญญามหาบณฑต ภาควชาสถาปตยกรรม

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ปการศกษา 2560

ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

APPLICATION OF VERTICAL SHAFT IN TOWNHOUSE TO THERMAL COMFORT

By

MISS Tussawan THONG-ON

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for Master of Architecture (Architecture)

Department of Architecture Graduate School, Silpakorn University

Academic Year 2017 Copyright of Graduate School, Silpakorn University

หวขอ การใชปลองระบายอากาศในบานแถวเพอเพมสภาวะสบาย โดย ทรรศนวรรณ ทองออน สาขาวชา สถาปตยกรรม แผน ก แบบ ก 2 การอนรกษพลงงานในอาคาร

(วจยสถาปตยกรรม) ระดบปรญญามหาบณฑต อาจารยทปรกษาหลก อาจารย ดร. พมลศร ประจงสาร

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ไดรบพจารณาอนมตใหเปนสวนหนงของการศกษา ตามหลกสตรสถาปตยกรรมศาสตรมหาบณฑต

คณบดบณฑตวทยาลย (รองศาสตราจารย ดร.จไรรตน นนทานช)

พจารณาเหนชอบโดย

ประธานกรรมการ (รองศาสตราจารย ดร. พนธดา พฒไพโรจน )

อาจารยทปรกษาหลก (อาจารย ดร. พมลศร ประจงสาร )

อาจารยทปรกษารวม (รองศาสตราจารย ดร. มาลน ศรสวรรณ )

ผทรงคณวฒภายนอก (ผชวยศาสตราจารย ดร. ภทรนนท ทกขนนท )

ง

บทคดยอภาษาไทย

58054210 : สถาปตยกรรม แผน ก แบบ ก 2 การอนรกษพลงงานในอาคาร(วจยสถาปตยกรรม) ระดบปรญญามหาบณฑต ค าส าคญ : ปลองระบายอากาศทางตง, อตราการแลกเปลยนอากาศ, สภาวะสบาย, บานแถว, ภมอากาศรอนชน

นางสาว ทรรศนวรรณ ทองออน: การใชปลองระบายอากาศในบานแถวเพอเพมสภาวะสบาย อาจารยทปรกษาวทยานพนธ : อาจารย ดร. พมลศร ประจงสาร

การศกษาฉบบนมจดประสงคเพอศกษาประสทธภาพของการใชปลองระบายอากาศทาง

ตง เพอเพมอตราการแลกเปลยนอากาศ และลดอณหภมภายใน รวมถงเพมชวงเวลาสภาวะนาสบาย ภายในหองนอนชน 2 และชน 3 ของบานแถวซงพบไดทวไปในกรงเทพฯ โดยการนาอากาศภายนอกทมอณหภมตากวาในเวลากลางคนเขามาสภายในอาคาร ทงน ไดศกษาลกษณะทางกายภาพทมอทธพลตอประสทธภาพของปลองระบายอากาศไดแก ความสง พนทหนาตด รปแบบชองเปด และองศาของหลงคาของปลองระบายอากาศ เพอนาเสนอรปแบบของปลองระบายอากาศทางตงทมประสทธภาพสงทสด จากการศกษาพบวาปลองระบายอากาศทมประสทธภาพสงสดคอ ปลองทมความสง 3.00 เมตร จากระดบหลงคา พนทหนาตด 0.6x0.6 ตารางเมตร รปแบบชองเปดบานเกลด และองศาของหลงคาปลองลาดเอยง 30 องศา โดยปลองระบายอากาศดงกลาวมผลตอประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศของหองนอนทง 2 ชน และสามารถลดอณหภมโอเปอเรทฟโดยเฉลยในหองนอนชน 2 จาก 29.7 – 30.2 องศาเซลเซยส เปน 29.5 – 30.2 องศาเซลเซยส และในหองนอนชน 3 จาก 30.4 – 31.7 องศาเซลเซยส เปน 29.9 – 31.0 องศาเซลเซยส และชวยเพมชวงเวลาทมสภาวะสบายของหองนอนชน 2 และชน 3 ในชวงฤดรอน ในชวงเวลาการใชงาน (21:00 - 09:00 น.)ได 61.54% และ 35.16% ตอสปดาห ตามลาดบ เมอเทยบกบกรณศกษาทไมมปลองระบายอากาศ

จ

บทคดยอภาษาองกฤษ

58054210 : Major (Architecture) Keyword : vertical shaft, air change rate, thermal comfort, townhouses, tropic

MISS TUSSAWAN THONG-ON : APPLICATION OF VERTICAL SHAFT IN TOWNHOUSE TO THERMAL COMFORT THESIS ADVISOR : PIMOLSIRI PRAJONGSAN, Ph.D.

This study focuses on the use of a vertical ventilation shaft to increase indoor ventilation rate, which will decrease the indoor operative temperature and, as a result, will increase the number of comfort hours in the bedrooms on the 2nd floor and the 3rdfloor of a typical townhouse in Bangkok. It was hypothesized that the vertical ventilation shaft will induce the rooms air exchange rate and bring in the colder air from the outside at night which will decrease the indoor operative temperature. Key configurations of the vertical ventilation shaft were studied i.e. the height, the width and the length of the shaft, the type of the shaft opening along with the declining degree of the shaft roof to discover the optimum configurations that could provide the most effectiveness to increase occupants comfort. According to the results, the optimal configurations of the vertical ventilation shaft involve; 3m height from the roof, 0.6x0.6 m² width and length with a grille as a shaft opening and 30° declining shaft roof. Such vertical ventilation shaft was found able to increase the indoor air exchange rate in the 2nd floor and the 3rdfloor bedrooms and able to reduce the operative temperature of the 2nd floor and the 3rdfloor bedroom from 29.7°c – 30.2°c to 29.5°c – 30.2°c and from 30.4°c – 31.7°c to 29.9°c – 31.0°c, respectively. This results in the increasing of thermal comfort hour per week during summer night in the 2nd and 3rd for bedroom up to 61.54% and 35.16% , respectively comparing to the reference rooms without a vertical shaft under the same situations.

ฉ

กตตกรรมประกาศ

กตตกรรมประกาศ

ขอบขอบคณ อาจารย ดร.พมลศร ประจงสาร และ ร.ศ.มาลน ศรสวรรณ อาจารยทปรกษาวทยานพนธ ซงไดใหค าแนะน าและขอคดเหนตาง ๆ อนเปนประโยชนอยางยงในการท าวจย อกทงยงชวยแกปญหาตาง ๆ ทเกดขนระหวางการด าเนนงานอกดวย ซงชวยใหวทยานพนธฉบบนส าเรจลลวงไปไดดวยด และขอบขอบเพอน ๆ รวมรนทกคนทเปนก าลงใจ และใหความชวยเหลอในการท าวทยานพนธตลอดมา

สดทายน ผวจยขอขอบพระคณบดามารดา และครอบครว ซงเปดโอกาสใหไดรบการศกษาเลาเรยน ตลอดจนคอยชวยเหลอและใหก าลงใจผวจยเสมอมาจนส าเรจการศกษา

ทรรศนวรรณ ทองออน

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย ............................................................................................................................... ง

บทคดยอภาษาองกฤษ .......................................................................................................................... จ

กตตกรรมประกาศ ................................................................................................................................ ฉ

สารบญ ................................................................................................................................................. ช

สารบญตาราง ...................................................................................................................................... ญ

สารบญรปภาพ ..................................................................................................................................... ฎ

บทท 1 บทน า ....................................................................................................................................... 1

1. ความเปนมาและความส าคญของปญหา ..................................................................................... 1

2. วตถประสงคของการศกษา ......................................................................................................... 3

3. สมมตฐานของการศกษา ............................................................................................................. 3

4. ขอบเขตการศกษา ....................................................................................................................... 3

5. ประโยชนทคาดวาจะไดรบ .......................................................................................................... 3

บทท 2 ทบทวนวรรณกรรมทเกยวของ ................................................................................................ 4

1. ความรอนในอาคาร ..................................................................................................................... 4

1.1 การถายเทความรอนในอาคาร (Heat transfer) ............................................................... 4

1.2 การปองกนความรอนในอาคาร (Heat protection) ........................................................ 6

1.2.1 จากภายนอกอาคาร (heat avoidance) ............................................................. 6

2. ความสบาย (Thermal comfort) ............................................................................................... 8

2.1 อทธพลการเกดสภาวะสบายในอาคาร............................................................................... 9

2.2 ขอบเขตความสบายทางอณหภม (Thermal comfort zone) ....................................... 11

2.3 สภาวะสบายในการปรบตว (Adaptive comfort) .......................................................... 12

ซ

2.4 สภาวะสบายส าหรบหองนอน .......................................................................................... 14

3. ประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในอาคาร .......................................................................... 15

3.1 การออกแบบเพอเพมอตราการแลกเปลยนอากาศธรรมชาตในอาคาร ............................ 16

3.2 คณภาพอากาศในอาคาร (air quality) ........................................................................... 16

3.3 ปลองระบายอากาศทางตง (vertical shaft) ................................................................... 17

บทท 3 ขนตอนในการศกษา .............................................................................................................. 21

1. ขนตอนการศกษาปญหาการระบายอากาศภายในบานแถว ...................................................... 21

2. ขนตอนในการเลอกและตรวจสอบเครองมอในการศกษา ......................................................... 24

3. ขนตอนในการทดลองสมมตฐานเบองตน .................................................................................. 28

4. ขนตอนการศกษาปจจยทมผลตอประสทธภาพของปลองระบายอากาศทางตง ........................ 35

5. ผลกระทบตอสภาวะสบาย ........................................................................................................ 37

บทท 4 ผลการศกษา .......................................................................................................................... 39

1. ผลการทดลองเบองตน .............................................................................................................. 39

2. ผลการศกษาอทธพลตวแปรของปลองระบายอากาศทางตง ..................................................... 41

2.1 อทธพลของความสงปลองระบายอากาศ (ตวแปรท 1) .................................................... 41

2.2 อทธพลหนาตดของปลองระบายอากาศ (ตวแปรท 2) ..................................................... 45

2.3 อทธพลรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ (ตวแปรท 3) ........................................ 48

2.4 อทธพลขององศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศ (ตวแปรท 4) ............... 52

2.5 การประเมนประสทธภาพปลองระบายอากาศทางตงเพอเพมสภาวะสบาย .................... 56

บทท 5 อภปรายผล ............................................................................................................................ 72

ประสทธภาพการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศ ลดอณหภมอากาศ และการเพมสภาวะสบายภายในบานแถว ....................................................................................................................... 72

รายการอางอง ..................................................................................................................................... 76

ภาคผนวก รายละเอยดการวเคราะหขอมล ........................................................................................ 77

ฌ

ภาคผนวก ก ................................................................................................................................... 78

ภาคผนวก ข ................................................................................................................................... 86

ภาคผนวก ค ................................................................................................................................... 87

ภาคผนวก ง ................................................................................................................................... 89

ภาคผนวก จ ................................................................................................................................... 90

ภาคผนวก ฉ ................................................................................................................................... 91

ประวตผเขยน ..................................................................................................................................... 92

สารบญตาราง

หนา ตารางท 1 แสดงความเรวลมตอความรสกสบาย ................................................................................ 11

ตารางท 2 แสดงอทธพลของความเรวลมตอการเพมขนของขอบเขตสภาวะสบาย ............................ 14

ตารางท 3 แสดงตวแปรควบคมเรมตนการทดลองสมมตฐานเบองตน ............................................... 32

ตารางท 4 แสดงคาสมประสทธของวสดประกอบอาคารกรณศกษาทใชเปนตวแปรควบคมในการศกษา ............................................................................................................................................ 33

ตารางท 5 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศ .......................................................... 39

ตารางท 7 แสดงสมประสทธการบงแดด (SC) และความรอนจากแสงอาทตย (SHCG) ..................... 89

สารบญรปภาพ

หนา ภาพท 1 แสดงการถายเทความรอนในอาคารดวยการพาความรอนจากการแลกเปลยนอากาศ (ventilation) และการรวไหลของอากาศ (intiltration) ...................................................................... 5

ภาพท 2 แสดงการเคลอนทของอากาศโดยวธธรรมชาตจากอทธพลของความแตกตางของอณหภม (ซาย) และอทธพลจากความแตกตางของความกดอากาศ (ขวา) .......................................................... 5

ภาพท 3 แสดงประสทธภาพการสญเสยความรอนของรางกายตออณหภมภายในอาคาร ................... 9

ภาพท 4 แสดงกราฟการประเมนสภาวะสบายในรปแบบการปรบตว ................................................ 13

ภาพท 5 แสดงลกษณะความสมพนธของชวงเวลากลางคนทสงผลตอการนอนหลบ ......................... 14

ภาพท 6 แสดงลกษณะของการนอนหลบในรปแบบปกต ................................................................... 15

ภาพท 7 แสดงเทคนคการออกแบบ solar chimney ........................................................................ 18

ภาพท 8 แสดงการเคลอนทอากาศจากความแตกตางของอณหภม ................................................... 18

ภาพท 9 แสดงคาระยะหางระหวางชองเปดสองชอง (H) ................................................................... 19

ภาพท 10 แสดงการเคลอนทอากาศจากความแตกตางของความกดอากาศ ...................................... 20

ภาพท 11 แสดงตวอยางแบบานแถวขนาดสามชนครงโดยสถาปนก Buensalido (บน) และตวอยางแบบบานขนาดสามชนโดยบรษท พราว พรอพเพอรต ดเวลลอปเมนท (ลาง) ................................... 22

ภาพท 12 แสดงทวางและระยะรนของบานแถวตามพระราชบญญตควบคมอาคาร พ.ศ. 2522 ....... 23

ภาพท 13 แสดงสภาพแวดลอมของอาคารทดสอบเครองมอรศม 200 เมตร ..................................... 24

ภาพท 14 แสดงต าแหนงและรปดานอาคารกรณศกษาทใชในการตรวจสอบความถกตองของโปรแกรม DesignBuilder version 3.4.0.041 ................................................................................. 25

ภาพท 15 แสดงแบบผงพนชน 1 (ซาย), ชน 2 (กลาง) และแบบขยายหอง (ขวา) ทใชในการตรวจสอบเครองมอ ............................................................................................................................. 26

ภาพท 16 แสดงผลการเปรยบเทยบระหวางสดสวนของอณหภมภายในตออณหภมภายนอกอาคาร 27

ภาพท 17 แสดงผลการเปรยบเทยบระหวางสดสวนของความเรวลมภายในอาคารตอภายนอกอาคาร และเสนความคลาดเคลอนท + - 5% ................................................................................................. 27

ฏ

ภาพท 18 แสดงทศนยภาพจ าลองภายนอก โครงการบานชญาดา .................................................... 29

ภาพท 19 แสดงทศนยภาพจ าลองภายใน โครงการบานชญาดา ........................................................ 29

ภาพท 20 แสดงผงพนทใชสอยในอาคารชน 1 (ลาง) ชน 2 (กลาง) และชน 3 (บน) ......................... 30

ภาพท 21 แสดงรปแบบตวแปรปลองระบายอากาศทางตงทใชในการศกษาเบองตน ........................ 31

ภาพท 22 แสดงรปแบบตวแปรปลองระบายอากาศทางตงทใชในการศกษาเบองตน ........................ 32

ภาพท 23 แสดงผงบรเวณโครงการและต าแหนงอาคารกรณศกษา (บน) รปตดอาคารกรณศกษา (ลาง) ................................................................................................................................................... 34

ภาพท 24 แสดงตวแปรทดลอง ขนาดความสง ขนาดหนาตด องศาความลาดเอยงของหลงคา และรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศทางตง .................................................................................. 36

ภาพท 25 แสดงขนาดพนทและประเภทชองเปด ประต - หนาตาง ของหองนอนชน 2 และชน 3 ... 37

ภาพท 26 แสดงขนตอนการทดลองงานวจย ...................................................................................... 38

ภาพท 27 แสดงผลการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศภายในอาคารเฉลยตอสปดาห ในวนท 3 - 9 พ.ค. (summer typical week) ในกรณศกษาทมปลองระบายอากาศและไมมปลองระบายอากาศ ..................................................................................................................................... 40

ภาพท 28 แสดงผลการเปรยบเทยบอณหภมโอเปอเรทฟภายในอาคารเฉลยตอสปดาห ในวนท 3 - 9 พ.ค. (summer typical week) ในกรณศกษาทมปลองระบายอากาศและไมมปลองระบายอากาศ 40

ภาพท 29 แสดงความสมพนธของการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารจากอทธพลของระดบความสงของปลองระบายอากาศทางตง .................................................................................... 41

ภาพท 30 แสดงอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยรายชวโมงในหองนอนชน 2 ........................... 42


ภาพท 32 แสดงอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยรายวนในหองนอนชน 2 และชน 3................ 44

ภาพท 33 แสดงความสมพนธของการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารจากอทธพลของขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศทางตง ..................................................................................... 45



ฐ

ภาพท 36 แสดงอทธพลตวแปรหนาตดปลองระบายอากาศโดยเฉลยรายวนในหองนอนชน 2 และชน 3 ทมตออตราการแลกเปลยนอากาศ (เวลา 21.00น.-09.00น.) ........................................................ 48

ภาพท 37 แสดงความสมพนธของการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารจากอทธพลของรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศทางตง .................................................................................. 49



ภาพท 40 แสดงอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยรายวนหองนอนชน 2 และชน 3 .................... 52

ภาพท 41 แสดงความสมพนธของการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารจากอทธพลขององศาความลาดเอยงของปลองระบายอากาศทางตง ................................................................................... 53



ภาพท 44 แสดงอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยรายวนในหองนอนชน 2 และชน 3................ 56

ภาพท 45 แสดงลกษณะปลองระบายอากาศทมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศสงสด .............. 57

ภาพท 46 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมโอเปอเรทฟโดยเฉลยรายชวโมงในหองนอนชน 2 ชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ของวนถดไป ในวนท 3-9 พ.ค. (summer typical week) ................................................................................................................................... 58

ภาพท 47 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมโอเปอเรทฟโดยเฉลยรายชวโมงในหองนอนชน 3 ชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ของวนถดไป ในวนท 3-9 พ.ค. (summer typical week) ................................................................................................................................... 58

ภาพท 48 แสดงความสมพนธระหวางการลดลงของอณหภมเอเปอเรทฟของหองนอนชน 2 ในชวง summer typical week .................................................................................................................... 59

ภาพท 49 แสดงความสมพนธระหวางการลดลงของอณหภมโอเปอเรทฟของหองนอนชน 3 ............ 59

ภาพท 50 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมโอเปอเรทฟโดยเฉลยรายชวโมงในหองนอนชน 2 ชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ของวนถดไป ในวนท 4 พ.ค. (summer typical day) ...................................................................................................................................... 60

ฑ

ภาพท 51 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมเปอเรทฟโดยเฉลยรายชวโมงในหองนอนชน 3 ชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ของวนถดไป ในวนท 4 พ.ค. (summer typical day) ...................................................................................................................................... 60

ภาพท 52 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยรายวนในหองนอนชน 2 และชน 3 ในวนท 3 - 9 พ.ค. (summer typical week) และ 4 พ.ค. (summer typical day) ........... 61

ภาพท 53 แสดงการเปรยบเทยบอณหภมโอเปอเรทฟโดยเฉลยรายวนในหองนอนชน 2 และชน 3 ในวนท 3 - 9 พ.ค. (summer typical week) และ 4 พ.ค. (summer typical day) ......................... 61

ภาพท 54 แสดงผงพนหองนอนชน 2 และรปแบบการเคลอนทของอากาศจากภายนอกเขาสภายในอาคาร ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. (summer typical day) .......................................... 62



ภาพท 57 แสดงผงพนหองนอนชน 3 รปแบบการเคลอนทของอากาศจากภายนอกเขาสภายในอาคาร ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. (summer typical day) ....................................................... 64

ภาพท 58 แสดงภาพตดหองนอนชน 2 และชน 3 รปแบบการด าเนนการของปลองระบายอากาศทางตง (CFD) ของอาคารกรณศกษา ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. (summer typical day) .. 64

ภาพท 59 แสดงภาพตดหองนอนชน 2 และชน 3 รปแบบการด าเนนการของปลองระบายอากาศทางตง (CFD) ของอาคารกรณศกษา ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. (summer typical day) .. 65

ภาพท 60 แสดงภาพตดหองนอนชน 2 รปแบบการเคลอนทอากาศจากภายนอกเขาสภายในอาคาร ส าหรบหองนอนชน 2 ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. ........................................................... 65

ภาพท 61 แสดงภาพตดหองนอนชน 3 รปแบบการเคลอนทอากาศจากภายนอกเขาสภายในอาคาร ส าหรบหองนอนชน 3 ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. ........................................................... 66

ภาพท 62 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมโอเปอเรทฟของอาคารกรณมปลองระบายอากาศและไมมปลองระบายอากาศภายในหองนอนชน 2 ................................... 67

ภาพท 63 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมเอเปอเรทฟของอาคารกรณมปลองระบายอากาศและไมมปลองระบายอากาศภายในหองนอนชน 3 ................................... 68

ฒ

ภาพท 64 แสดงขอบเขตการปรบตวสภาวะสบาย (adaptive model) ภายในหองนอนชน 2 ......... 69

ภาพท 65 แสดงขอบเขตการปรบตวสภาวะสบาย (adaptive model) ภายในหองนอนชน 2 กรณมปลองระบายอากาศ (เวลา 21.00น. - 09.00น.) ในชวง summer typical week ........................... 69

ภาพท 66 แสดงขอบเขตการปรบตวสภาวะสบาย (adaptive model) ภายในหองนอนชน 3 กรณไมมปลองระบายอากาศ (เวลา 21.00น. - 09.00น.) ในชวง summer typical week ......................... 70

ภาพท 67 แสดงขอบเขตการปรบตวสภาวะสบาย (adaptive model) ภายในหองนอนชน 3 กรณมปลองระบายอากาศ (เวลา 21.00น. - 09.00น.) ในชวง summer typical week ........................... 70

ภาพท 68 แสดงการเปรยบเทยบการเพมขนของสภาวะสบายในหองนอนชน 2 และ ชน 3 กรณไมมปลองระบายอากาศ (เวลา 21.00น. - 09.00น.) ในชวง summer typical week ........................... 71

ภาพท 69 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศกรณอาคารไมมปลองระบายอากาศและมปลองระบายอากาศในหองนอนชน 2 และชน 3 ในชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ในวนท 3-9 พ.ค. ............................................................................................................................................................ 73

ภาพท 70 แสดงการเปรยบเทยบอณหภมโอเปอเรทฟกรณอาคารไมมปลองระบายอากาศและมปลองระบายอากาศในหองนอนชน 2 และชน 3 ในชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ในวนท 3-9 พ.ค. ......... 74

ภาพท 71 แสดงการเปรยบเทยบสภาวะสบายในอาคารไมมปลองระบายอากาศและมปลองระบายอากาศในหองนอนชน 2 และชน 3 ในชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. (typical summer week) ..... 74

ภาพท 72 แสดงสถตทศทางลมฤดรอนทพบมากทสด และความเรวลมทพบมากทสด โดยเฉลยรายวนของสถานกรงเทพมหานครเขตดอนเมอง ในชวงเดอน ก.พ. - พ.ค. (ป 2556 - 2560) ...................... 78

ภาพท 73 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยรายเดอนของป 2011 – 2017 โดยแผนภม wind rose ....... 79

ภาพท 74 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.00น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 กพ. - 15 พ.ค.) ของป 2012 โดยแผนภม wind rose ................................................................................................. 80

ภาพท 75 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.00น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 ก.พ. - 15 พ.ค) ของป 2013 โดอแผนภม wind rose ................................................................................................. 81

ภาพท 76 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.00น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 ก.พ. - 15 พ.ค.) ของป 2014 โดยแผนภม wind rose ................................................................................................. 82

ภาพท 77 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.0น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 ก.พ. - 15 พ.ค.) ของป 2015 โดยแผนภม wind rose ....................................................................................................... 83

ณ

ภาพท 78 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.00น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 ก.พ. - 15 พ.ค.) ของป 2016 โดยแผนภม wind rose ................................................................................................. 84

ภาพท 79 แสดงสภตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.0น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 ก.พ. - 15 พ.ค.) ของป 2017 โดยแผนภม wind rose ....................................................................................................... 85

ภาพท 80 แสดงสถตศกยภาพทางความรอนระหวางภายในและภายนอกอาคารในหองนอนชน 2 กรณมปลองระบายอากาศทางตง เฉลยรายชวโมง 21.00น. - 09.00น. ในวนท 3-9 พ.ค. ................ 86

ภาพท 81 แสดงสถตศกยภาพทางความรอนระหวางภายในและภายนอกอาคารในหองนอนชน 3 กรณมปลองระบายอากาศทางตง เฉลยรายชวโมง 21.00น. - 09.00น. ในวนท 4 พ.ค. .................... 86

ภาพท 82 แสดงศกยภาพทางความรอน (heat gain) ภายในหองนอนชน 2 (บน) และ หงอนอนชน 3 (ลาง) เฉลยรายชวโมง 21.00น. - 09.00น. ในวนท 3-9 พ.ค. ............................................................ 87

ภาพท 83 แสดงสถตศกยภาพทางความรอน (temperature and heat gain) ในหองนอนชน 2 กรณมปลองระบายอากาศทางตง เฉลยรายชวโมง 21.00น. - 09.00น. ในวนท 4 พ.ค. .................... 87

ภาพท 84 แสดงสถตศกยภาพทางความรอน (temperature and heat gain) ในหองนอนชน 3 กรณมปลองระบายอากาศทางตง เฉลยรายชวโมง 21.00น. – 09.00น. ในวนท 4 พ.ค. ................... 88

ภาพท 85 แสดงสถตศกยภาพทางความรนสมพทธรายชวโมง ป 2013 - 2017 เฉลยรายชวโมง 21.00น. - 09.00น. ในวนท 15 ก.พ. - 15 พ.ค. (summer) ............................................................. 90

ภาพท 86 แสดงสถตศกยภาพทางความเรวลมรายชวโมง ป 2013 - 2017 เฉลยรายชวโมง 21.00น. - 09.00น. ในวนท 15 ก.พ. - 15 พ.ค. (summer) ............................................................................... 91

บทท 1 บทน า

1. ความเปนมาและความส าคญของปญหา

ขอมลจากส านกงานสถตแหงชาตระบวา การเปลยนแปลงทางเศรษฐกจและสงคมทเกดขนอยางรวดเรวในปจจบนสงผลกระทบตอโครงสรางครวเรอนของไทยอยางหลกเลยงไมได การเพมขนของครอบครวเดยวอยางตอเนอง (ส านกงานสถตแหงชาต, 2553) ท าใหการขยายตวของจ านวนบานแถวเพมขน ทงนพระราชบญญตควบคมอาคารระบวา บานแถวเปนทอยอาศยมลกษณะอาคารตดกนตอเนองไมเกน 40 เมตร โครงสรางอาคารตอเนองท าใหไมมชองเปดระบายอากาศดานขางของอาคารแตละหลง โดยระยะรนแนวเขตทดนกบตวอาคารก าหนดใหระยะดานหนารนจากเขตทดนอยางนอย 3 เมตร เวนระยะดานหลงเพอเปนทางหนไฟอยางนอย 2 เมตร และก าหนดความกวางอาคารไมนอยกวา 4 เมตร ลกไมเกน 24 เมตร จงท าใหบานแถวมลกษณะทรงแคบและยาว ซงสงผลตอการมชองเปดไดเพยงแคสองดาน คอดานหนาและดานหลงอาคารเทานน ท าใหเกดการซอนกนของพนทใชสอย และพนทใชสอยแตละพนทมชองเปดเพอระบายอากาศไดเพยงทางเดยว (single-sided ventilation) ท าใหอาคารบานแถวมประสทธภาพการระบายอากาศทต า และสงผลใหเกดสภาวะไมสบายส าหรบผใชอาคารจากความรอนทสะสมในเวลากลางวนผานกรอบอาคาร

การศกษานเปนการศกษาประสทธภาพของการใชปลองระบายอากาศทางตงส าหรบบานแถวเพอเพมอตราการระบายอากาศ และลดความรอนสะสมทเกดขนภายในอาคาร ซงจะเปนการเพมชวงเวลาสภาวะสบายใหกบผใชอาคาร และลดภาระการใชไฟฟาของระบบปรบอากาศได อกทงเปนแนวทางในการออกแบบบานแถวเพอลดการใชพลงงาน ทงน จากการศกษาเบองตนพบวา ปลองระบายอากาศเปนกลยทธทอาศยการเคลอนตวของอากาศผานพนททมอณหภมและความดนอากาศตางกน ท าใหปลองระบายอากาศทางตงสามารถเหนยวน าใหอากาศเคลอนตวไดแมในเวลาทความเรวลมภายนอกต า หรออยในทศทางทไมสามารถใชงานไดเตมท ทงน ลกษณะการท างานของปลองทางตงมความตางจากลกษณะของปลองพลงงานแสงอาทตยซงอาศยหลกการ stack effect จากความรอนจากดวงอาทตยเพอใหเกดความตางของอณหภมเปนหลก (Givoni B., 1994) ซงจากทฤษฎพบวา ประสทธภาพการเพมอตราการระบายอากาศในอาคารดวยการใชปลองแสงอาทตย (solar chimney) เปนเทคนคการเพมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในอาคารจากการใชปลองระบายอากาศทางตง โดยการออกแบบการใชวสดหรอรปแบบปลองแสงอาทตย เพอเพมความแตกตางของอณหภมภายในปลองระบายอากาศ ส าหรบประเทศไทยนนอาจมขอจ ากดหลายประการดวยกน เชน จาก

2

ความแตกตางอณหภมในเวลากลางวนและกลางคนทนอยท าใหประสทธภาพการระบายอากาศไดเฉพาะบางพนทหรอบางเดอน ท าใหกระแสอากาศทเกดขนต าไมเพยงพอตอการระบายอากาศ (ดร.ช านาญ บญญาพทธพงษ, 2546) และในพนทสภาพอากาศรอนชน จะมชวงความเปลยนแปลงหรอความแตกตางของอณหภมอากาศ (∆t) นอยกวาในสภาพอากาศแหงแลง จงท าใหกลไกการท างานของปลองแสงอาทตย (solar chimney) ไมเหมาะสมส าหรบสภาพอากาศประเทศไทย (Norbert Lechner, 2015)

งานวจยทเกยวกบการใชปลองระบายอากาศทางตง (vertical shaft) เพอเพมอตราการระบายอากาศมหลายผลงาน เชน งานวจยแนวทางการออกแบบการใชปลองระบายอากาศทางตง เพอเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร ในประเทศไทยส าหรบบานเดยวสองชนในพนทโถง ซ งอาศยความเรวลมภายนอกเปนตวก าหนดการออกแบบปลองระบายอากาศ โดยไดศกษาอทธพลของตวแปรระหวางความสงของปลอง และความสมพนธของชองเปด พบวา ปลองระบายอากาศทางตงสามารถเพมอตราการระบายในอาคารมากขนเฉลย เพมขน 25% ตอเดอน (ชลธษฐ ถนดศลปกล, 2546) มการศกษาประสทธภาพของปลองระบายอากาศทางตงส าหรบบานพกอาศยประเทศมาเลเซย โดยศกษาศกยภาพความเรวลมภายนอกอาคารเปนปจจยหลกในการออกแบบ ซงศกษาการใชรปแบบหลงคาปลองระบายอากาศดวยทฤษฎเวนทร (venturi) เพอสรางคาความตางของแรงกดอากาศตอผวสมผสชวยใหเกดการแรงขบเคลอนของอากาศ และเพมอตราการระบายอากาศใหมากขน ซงการศกษาดงกลาวเปนการสรางอาคารจรงบนพนทไมมสงกดขวางโดยออกแบบอาคารใหมชองเปดขนาดใหญใหเกดความสมพนธกบทศทางและความเรวลมทเกดขนและพบวา สามารถเพมอตราการระบายในอาคารมากขน เฉลยตอเดอนจากเดม 7 ac/h เปน 57 ac/h (Lim Chin Haw, Omidreza Saadatian, M.Y.Sulaiman, Sohif Mat, & Kamaruzzaman Sopian, 2012)

จากทบทวนวรรณกรรมเบองตนพบวา การใชปลองระบายอากาศทางตงเปนวธการทสามารถ

ชวยเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารได การศกษานจงมสมมตฐานวา การใชปลองระบายอากาศทางตงจะสามารถเพมอตราการระบายอากาศดวยวธทางธรรมชาตใหกบอาคารบานแถวได และหากเลอกใชในชวงเวลาทเหมาะสมจะสามารถลดอณหภมอากาศภายในอาคาร รวมทง เพมชวงเวลาทเกดสภาวะสบาย และลดชวงเวลาในการใชเครองปรบอากาศลงได

3

2. วตถประสงคของการศกษา

2.1 ศกษาแนวทางการลดอณหภมอากาศและเพมสภาวะสบายในอาคารบานแถวจากการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศดวยวธธรรมชาตในชวงเวลากลางคน

2.2 ศกษาปจจยทมผลตอประสทธภาพในการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศของปลองระบายอากาศทางตง

2.3 ศกษาประสทธภาพการใชปลองระบายอากาศทางตงเพอเพมอตราการระบายอากาศ ลดอณหภมและเพมชวงเวลาทเกดสภาวะสบายภายในอาคาร

3. สมมตฐานของการศกษา

การศกษานมจดประสงค เพอศกษาประสทธภาพของการระบายอากาศดวยวธธรรมชาตผานอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร เพอเพมคณภาพอากาศทด และเพมชวงเวลาสภาวะสบายในบานแถว โดยมสมมตฐานการศกษาวา การใชปลองระบายอากาศทางตง (vertical shaft) จะสามารถเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารบานแถว และถาใชในชวงเวลาทเหมาะสมจะสามารถชวยลดอณหภมภายในของบานแถว และเพมชวงเวลาทเกดสภาวะสบายได

4. ขอบเขตการศกษา

ในการศกษาการใชปลองระบายอากาศในบานแถวเพอเพมสภาวะสบาย จากกรณของบานแถวทวไป โดยใชบานแถวในเขตกรงเทพมหานครฯ และเขตปรมณฑล ขนาดกลาง 3 ชน ทพบเหนทวไป และไดคดเลอกโครงการบานชญาดาใหเปนอาคารกรณศกษา เพอน าเสนอรปแบบของปลองระบายอากาศทางตงทมประสทธภาพสงทสด โดยไดเปรยบเทยบผลการทดลองอตราการแลกเปลยนอากาศเพอประเมนสภาวะสบายในอาคารแบบการปรบตว adaptive model (ASHRAE standards 55, 2013) ทงน ในการศกษาจ าเปนทจะตองใชโปรแกรมคอมพวเตอรในการจ าลองผลเปนหลก เนองจากเปนการทดลองทตองมตวแปรจ านวนมาก โดยจะเลอกใชโปรแกรม Designbuilder version 3.4.0.041 เปนเครองมอหลกในการศกษา

5. ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

5.1 ท าใหทราบถงแนวทางการออกแบบอาคารน ามาซงการลดอณหภมและเพมสภาวะสบายส าหรบบานแถวโดยวธการใชปลองระบายอากาศทางตง

5.2 ท าใหทราบถงลกษณะทดของปลองระบายอากาศทางตงทสงผลตอการเพมขนของอตราการแลกเปลยนอากาศภายในอาคาร

5.3 ท าใหทราบถงประสทธภาพ ขอจ ากด และความเหมาะสมในการใชงานของปลองระบายอากาศทางตง

4

บทท 2

ทบทวนวรรณกรรมทเกยวของ

จากวตถประสงคการศกษา ผวจยไดท าการทบทวนวรรณกรรมทเกยวของ ทงในสวนของทฤษฎทเกยวกบความรอน และสภาวะสบายในอาคาร และทฤษฎทเกยวกบการแลกเปลยนอากาศในอาคาร เพอประโยชนในการลดการใชพลงงานในอาคาร ซงมรายละเอยดดงน

1. ความรอนในอาคาร

ความรอนในอาคารคอ สภาวะหนงทางความรอนดานอณหภมในอาคาร ซงเกดขนโดยปจจยสภาพแวดลอมตางๆ ทสงผลตอความรสกของมนษย ดงนน ผลกระทบทางความรอนในอาคารมผลกระทบตอความรสกตอสภาวะสบายดวยเชนกน และหากความรอนในอาคารทสงหรอต าเกนไป จะท าใหเกดสภาวะทไมเหมาะสมกบรางกายมนษย ทเรยกวา “สภาวะไมสบาย”

1.1 การถายเทความรอนในอาคาร (Heat transfer)

การถายเทความรอนในอาคาร (Heat transfer) คอ การสงผานความรอนในรปแบบตางๆ ซงเกดขน ซงพฤตกรรมทางความรอนจะเคลอนทจากอณหภมสงไปยงอณหภมต า และจะหยดการถายเทความรอนตอเมอมอณหภมเทากน โดยสามารถเกดขนได 3 วธ ไดแก 1.) การน าความรอน (conduction) 2.) การพาความรอน (convection) 3.) การแผรงสความรอน (radiation)

ในกรณศกษานกลาวถงการถายเทความรอนในรปแบบการพาความรอนเขาสอาคาร มหลกการท างานโดยมอากาศเปนตวกลางขบเคลอนใหเกดการพาความรอน ซงเกดขนได 2 กรณ ไดแก 1.) การเคลอนทของอากาศผานชองเปดตางๆ (ventilation) เชน ประต หนาตาง เปนตน 2.) การเคลอนทของอากาศผานทางการรวซมจากรอยแตกของอาคาร (infiltration) เชน รอยรวบรเวณสวนประกอบวงกบประต-หนาตาง หรอบรเวณทวสดอาคารปดไมแนบสนท เปนตน (Norbert Lechner, 2015) ซงโดยทวไปแลวการพาความรอนไดทงสองกรณในอาคารเดยวกน และพบวาคณภาพอากาศภายในอาคารเกดจากการแลกเปลยนอากาศภายในอาคารทด ทงน ควรมการรวไหลของอากาศ (infiltration) นอย และผใชอาคารสามารถควบคมการแลกเปลยนอากาศผานชองเปดทออกแบบไวได (ดภาพท 1)

5

ภาพท 1 แสดงการถายเทความรอนในอาคารดวยการพาความรอนจากการแลกเปลยน

อากาศ (ventilation) และการรวไหลของอากาศ (intiltration) ทมา : Norbert Lechner, 2015

ในกรณศกษานกลาวถงการเคลอนทของอากาศในรปแบบธรรมชาต ventilation

ซงเกดจากการออกแบบเพอใหเกดการแลกเปลยนอากาศส าหรบอาคาร และเพอใหอาคารมคณภาพอากาศภายในอาคารทดสงผลตอสภาวะสบายส าหรบผใชงานอาคาร ซงการเคลอนทของอากาศเกดขนจากอทธพลของความแตกตางของความกดอากาศ (pressure difference) โดยจะเคลอนทจากพนทความกดอากาศสงไปยงพนทความกดอากาศต า (wind effect) และอทธพลจากความแตกตางของอณหภม (temperature difference) โดยเคลอนทจากพนทอณหภมสงไปยงพนทอณหภมต า (stack effect) (ดภาพท 2)

ภาพท 2 แสดงการเคลอนทของอากาศโดยวธธรรมชาตจากอทธพลของความแตกตางของ

อณหภม (ซาย) และอทธพลจากความแตกตางของความกดอากาศ (ขวา) ทมา : Norbert Lechner, 2015

6

1.2 การปองกนความรอนในอาคาร (Heat protection)

การปองกนความรอนในอาคารคอ การออกแบบอาคารเพอจดประสงคการสรางสภาวะแวดลอมภายในอาคารใหเกดความสบายเชงอณหภาพ (thermal comfort) โดยมขนตอนการปฏบตในการออกแบบอาคารเพอลดการใชพลงงานในอาคาร ไดแก 1.) การหลกเลยงการรบความรอนจากภายนอกอาคาร heat avoidance 2.) การปองกนความรอนดวยระบบธรรมชาต passive cooling 3.) การปองกนความรอนดวยเครองจกรกล mechanical equipment ซงในการศกษาไดกลาวถงการปองกนความรอนในอาคารรวมกบระบบธรรมชาตเปนหลกส าคญในการออกแบบ (Norbert Lechner, 2015)

1.2.1 จากภายนอกอาคาร (heat avoidance)

การหลกเลยงความรอนจากภายนอกอาคารคอ การออกแบบการจดวางต าแหนงอาคารใหสอดคลองกบสภาพแวดลอมบรบทภายนอกอาคารเพอใหเกดการถายเทความรอนจากภายนอกอาคารเขาสภายในอาคารนอยทสด การถายเทความรอนภายนอกอาคาร เชน การสะทอนความรอนจากอาคารขางเคยง การหนทศทางอาคารทมแสงแดดจา เปนตน

1.2.2 การปองกนความรอนในอาคารดวยระบบธรรมชาต (passive cooling)

การปองกนความรอนดวยระบบธรรมชาตคอ ระบบการลดอณหภมในอาคารโดยอาศยอทธพลทางธรรมชาตเมออณหภมอากาศภายนอกหรอความชนในอากาศต ากวาภายในอาคาร และใชการเพมความเรวลมผานบรเวณการใชงานหลกของอาคารท าใหเกดระบบการแลกเปลยนอากาศ (comfort ventilation) น าไปสสภาวะสบายตอผใชอาคารมากขนโดยไมพงระบบจกรกล และชวยลดการใชพลงงานในอาคาร กระบวนการปองกนความรอนในอาคารดวยระบบธรรมชาต เกดขนไดหลายรปแบบดงน

7

1.2.2.1 การลดความรอนในอาคารดวยการแลกเปลยนอากาศ การด าเนนการการแลกเปลยนอากาศเกดขน 2 กรณ ไดแก 1.)

comfort ventilation คอ การเพมความเรวลมปะทะผวกายเพอใหเกดสภาวะสบายตอผใชอาคาร นอกจากชวยลดอณหภมในอาคารแลว ยงชวงลดหรอระบายความชนทสะสมภายในอาคารดวยโดยมประสทธภาพเกดจากความเรวลม และทศทางการกระจายลม 2.) night-flush cooling คอ การใชอากาศเยนจากภายนอกเขามาหมนเวยนเพอลดอณหภมในอาคาร วธการนมกถกใชในเวลากลางคนซงอณหภมภายนอกอาคารต ากวาภายในอาคาร โดยจะตองปดชองเปดในเวลากลางวนทอณหภมอากาศภายนอกสงทงเพอลดความรอนทจะถายเทเขามาเพม และเพอเกบรกษาอากาศเยนภายในอาคารใหอยไดนานโดยมประสทธภาพเกดจากความแตกตางของอณหภมระหวางกลางวนและกลางคน

1.2.2.2 การลดอณหภมในอาคารดวยการสะทอนความเยน

การด าเนนการสะทอนความเยนเกดขน 2 กรณ ไดแก การสะทอนความเยนทางตรง เชน หลงคาทเยนลงจากการแผรงสความรอนไปสชนบรรยากาศภายนอกในเวลากลางคน และการสะทอนความเยนทางออม เชน การใชความเยนจากภายนอกท าใหของเหลวเยนตวลงเพอใชลดความรอนในอาคาร

1.2.2.3 การลดอณหภมในอาคารดวยการระเหยของไอน า

การด าเนนการระเหยของไอน าเกดขน 2 กรณ ไดแก การระเหยไอน าทางตรง เชน การสมผสไอน าโดยตรงดวยผวกาย และการระเหยไอน าทางออม เชน การขบเหงอของรางกายตอสภาพอากาศภายในอาคาร ซงมประสทธภาพในการระบายความรอนจากอาคาร

1.2.2.4 การลดอณหภมในอาคารดวยการกกเกบความรอนพ นดน

การด าเนนการกกเกบความรอนพนใตดน โดยพนใตดนมอณหภมเยนกวาอณหภมอากาศ สามารถรกษาอณหภมคงทของผวเปลอกอาคารใชอยในอณหภมทตองการหรอลดอณหภมของวตถทออกแบบใหอยใตดน

8

1.2.2.5 การลดอณหภมในอาคารดวยการลดความช น การลดความชนเกดขน โดยการลดการน าเอาความรอนแฝง

(latent heat) ซงมากบความชนออกจากภายในอาคาร

จากการทบทวนวรรณกรรมพบวา ในสภาพพนทอากาศเขตรอนชน (hot and humid climate) การระบายอากาศดวยวธธรรมชาตเปนกลยทธทเหมาะสมทสด โดยการออกแบบกรอบอาคารควรเปนวสดเบาเพอลดการสะสมความรอนภายในวสด และสงผลใหอณหภมอากาศภายในสงขน การออกแบบชองเปดสองทางขนาดใหญเพอใหเกด cross ventilation และการใชอปกรณในการบงแดดเพอลดการน าความรอนเขาสอาคารโดยตรง

2. ความสบาย (Thermal comfort)

ความสบายหรอสภาวะนาสบายคอ การรบรคณภาพอากาศโดยความพงพอใจของผอยอาศย ซงมไมเทากนในแตละคน การด ารงชวตของมนษยคอ กลไกทางชวภาพ โดยรางกายเกดการเผาผลาญอาหารเปนเชอเพลง และสงผลใหเกดการสรางความรอน โดยรางกายมนษยมการผลตความรอนทแตกตางกนตามกจกรรมทเกดขน กระบวนการทเกดขนสามารถระบายความรอนทงโดยอตโนมต เพอปองกนการเกดความรอนทสงเกนไป เรยกวา การระเหย (evaporation) การควบคมอณหภมภายในรางกายไวคงท 37 องศาเซลเซยส (thermal neutrality) เพอใหเกดสมดลของความรอนในรางกายเกดขนไดหลายสวน เชน ระบบกลามเนอ ระบบเลอด เปนตน และสวนเบยงเบนเลกนอยทสรางสภาวะความตงเครยดใหกบรางกายอยางรนแรง เพยงแค 10–15 องศาเซลเซยส หรอสงกวา 20 องศาเซลเซยสอาจเสยชวตได การสญเสยความรอน (Heat loss) ในรางกายมนษยเกดจากการหายใจออก และความชนจากปอด แตความรอนสวนใหญของรางกายจะผานผวหนงในสภาพแวดลอมภายนอกรางกาย (Norbert Lechner, 2015)

ทงน นอกจากปจจยสภาพอากาศเปนตวแปรทท าใหเกดความพอใจทแตกตางกนแลว ยง

ขนกบปจจยของตวบคคล เชน มวลไขมน กลามเนอ อาย เพศ เปนตน ASHRAE 55 – 2013 ไดใหความหมายวา สภาวะสบายทางอณหภาพ (thermal comfort) คอสภาวะท มนษยรสกวาสภาพแวดลอมสามารถใหความรสกไมรอนหรอหนาวเกนไป ซงเกดขนไมเทากนในแตละบคคล และไมคงท โดยเกดขนจากกลไกการปรบตวของรางกายมนษยตออณหภมในอาคาร (ASHRAE standards 55, 2013)

9

ประสทธภาพของกลไกการสญเสยความรอนของรางกายจะแตกตางกนไปตามอณหภมหอง (ambient temperature) ซงในสภาพแวดลอมอากาศประกอบไปดวยอณหภมและความชนสมพทธ เกดขนได 3 วธ ไดแก 1.) การพาความรอน เชน การเคลอนทอากาศเยนสมผสผวกาย 2.) การแผรงสความรอน เชน การนงใกลหนาตางทอากาศภายนอกเยนกวาภายในอาคาร 3.) การระเหย เชน การระเหยของเหงอ เปนตน ดงนน การสญเสยความรอนจะลดลงเมออณหภมอากาศเพมขน และความชนสมพทธลดลง ตวอยางเชน การสญเสยความรอนจากการระเหยเนองจากการเปลยนแปลงอณหภมโดยรอบ (ambient temperature) ในสภาวะความชนสมพทธท 45 เปอรเซนต โดยเสนโคงท 1 (curve 1) แสดงถงความรอนทเกดภายในรางกายของมนษย ซงรวมถงการสญเสยความรอนดวยการพาความรอน แผรงสความรอน เสนโคง 2 (curve 2) และการระเหย เสนโคง 3 (curve 3) (Norbert Lechner, 2015) (ดภาพท 3)

ภาพท 3 แสดงประสทธภาพการสญเสยความรอนของรางกายตออณหภมภายในอาคาร

ทมา : Norbert Lechner, 2015

2.1 อทธพลการเกดสภาวะสบายในอาคาร

นอกจากการระบายความรอนของรายกายมนษยท าใหเกดสภาวะสบาย (thermal comfort) ยงเกยวของถงสภาพแวดลอมทท าใหรางกายสญเสยความรอน โดยมผลกระทบจาก 4 ปจจย ไดแก 1.) อณหภมอากาศ (air temperature) 2.) ความชนสมพนธ (relative

10

humidity) 3.) การเคลอนทอากาศ (air movement) 4.) อณหภมแผรงสเฉลย (mean radiant temperature) โดยมรายละเอยดดงน

2.1.2 อณหภมอากาศ (air temperature)

อณหภมอากาศคอ มาตราสวนทใชบอกระดบความรอนในสภาพพนทมอากาศถายเทตามธรรมชาต ซงวดไดจากเครองมอเทอรโมมเตอร อณหภมอากาศจะเปลยนแปลงตามความสงจากระดบน าทะเล ถามความสงจากระดบน าทะเลมากขนอณหภมของอากาศจะมคาลดลง และเปนตวก าหนดอตราการสญเสยความรอนในอากาศทสงผลกระทบตอสภาวะสบายตอผใชงานในอาคาร โดยจากการพาความรอนเปนสวนใหญ

2.1.3 ความช นสมพนธ (relative humidity)

ความชนสมพทธคอ อตราสวนของปรมาณไอน าทมในอากาศหรอรอยละของอตราสวนระหวางมวลของไอน าทมอยในอาคารกบมวลของไอน าอมตว ความชนสมพทธในอาคารเกดขนจากการระเหยของความชนบนผวหนง โดยสวนใหญจะกระท าโดยความชนสมพทธ อากาศรอนสามารถดดซบความชมชนจากผวหนงไดอยางรวดเรว และเกดการระเหยอยางรวดเรว (evaporation) และสงผลใหรางกายเยนขนอยางมประสทธภาพท าใหผใชอาคารรสกสบาย แตเมอความชนสมพทธถง 100 เปอรเซนต อากาศจะปกคลมไปดวยไอน าอากาศเยนจะหยดการระเหย และเมอความชนสมพทธมากกวา 100 เปอรเซนต ไอน าจะเกดการควบแนนกลายเปนหยดน า

2.1.3 การเคลอนทอากาศ (air movement)

การเคลอนทของอากาศคอ การไหลของอากาศดวยความเรว หรอเรยกวา ”ลม” มหนวยความเรวเปนเมตรตอวนาท การเคลอนทของอากาศมผลมาจากอตราการสญเสยความรอน โดยการพาความรอน และการระเหยความรอน ความเรวลม (velocity) มผลกระทบอยางชดเจนตอการสญเสยความรอน และท าใหเกดสภาวะสบายตอผใชอาคาร (ดตารางท 1)

11

ตารางท 1 แสดงความเรวลมตอความรสกสบาย ความเรวลม

(m/s) การลดอณหภม

(°C) ประโยชนดานความสบาย

0.05 0.00 อากาศนง รสกไมสบาย 0.02 1.10 เรมสงเกตได รสกสบาย 0.25 1.30 สงเกตได 0.40 1.90 สงเกตไดชด 0.80 2.80 สงเกตไดชดมากขน ยอมรบไดในบางพนท

1.00 3.30 ขดจ ากดส าหรบพนทปรบอากาศ เหมาะสมส าหรบสภาพอากาศรอนแหงแลง

2.00 3.90 ใชระบายความรอนในสภาพอากาศรอนชน 4.50 5.00 ลมพดโชยในพนทกลางแจง

ทมา : Norbert Lechner, 2015 2.1.4 อณหภมแผรงสเฉลย (mean radiant temperature)

อณหภมแผรงสเฉลยคอ อณหภมของพนผวทอยโดยรอบทสมมตขนซงผอยอาศยจะแลกเปลยนความรอนโดยการแผรงสเทากบในสภาพแวดลอมจรง อณหภมแผรงสเฉลยมผลจากการแผรงสดวงอาทตยทงทางตรงและทางออม ทงรงสคลนสน (short wave) และคลนยาว (long wave) ของรงสตกกระทบและรงสกระจาย สงผลกระทบตอความรสกสบายในอาคาร โดยมปจจยส าคญ ไดแก 1.) ระยะหางจากบคคลตอระนาบตางๆ 2.) ลกษณะทาทาง 3.) มมระหวางพนผวโดยรอบ

2.2 ขอบเขตความสบายทางอณหภม (Thermal comfort zone)

จากการทบทวนวรรณกรรมพบวา หลกการประเมนขอบเขตสภาวะสบายในอาคารทไดรบความนยม 2 วธ ไดแก 1.) Fanger’s PMV model (Predicted mean vote) โดยเปนการประเมนในลกษณะการจ าลอง ออกมาในรปแบบของระดบความสบาย 7 ระดบ ไดแก -3 (cold), -2 (cool), -1 (slightly cool), 0 (nuetral), +1 (slightly warm) +2 (warm), +3 (hot) ซงสภาวะสบายทสมพนธกบอณหภมอากาศภายนอกในระดบความรสกพอใจ 90 เปอรเซนตคอคา PMV -0.5 ถง +0.5 และสภาวะสบายสมพนธกบอณหภมอากาศภายนอกระดบความรสกพอใจ 80 เปอรเซนตคอคา PMV -1 ถง +1 2.) Adaptive

12

thermal comfort models โดยเปนการประเมนซงเกยวของกบปจจยการปรบตวอนๆ เชน ความคนชน (acclimatization) และความคาดหวง (expectation) จากการทบทวนวรรณกรรมพบวา อณหภมของอากาศภายในอาคารสงสดทอยในสภาวะสบายไดประมาณ 30.5-31 องศาสเซลเซยส โดยทอากาศภายนอกมอณหภมประมาณ 33 องศาเซลเซยส ซงในการศกษานกลาวถงการประเมนขอบเขตสภาวะสบายแบบปรบตว Adaptive thermal comfort models (ASHRAE standards 55, 2013) (ดภาพท 4)

2.3 สภาวะสบายในการปรบตว (Adaptive comfort)

สภาวะสบายในการปรบตว (Adaptive comfort) ไดแก ทางความชน อณหภม และลม โดยสภาวะสบายในการปรบตวเกดขนได 3 วธการ ไดแก 1.) การปรบเปลยนพฤตกรรม เชน วธการเปด-ปดหนาตางหรอพดลม การปรบมานบงแสง การดมน า-อาบน า เปนตน 2.) การปรบตวทางสรระวทยา เชน อาการขนลกบนผวหนง รวมถง การควบคมปรมาณการระเหยของไอระเหยจากผวหนง ซงอตราการระเหยทสงเรยกวา การขบเหงอ เปนตน 3.) การปรบตวทางจตวทยา เชน ความคนชน (acclimatization) และความคาดหวง (expectation) เปนตน

2.3.1 ขอก าหนดการใชการประเมนสภาวะสบายในรปแบบการปรบตว

ขอก าหนดการใชการประเมนสภาวะสบายในรปแบบการปรบตว (Adaptive model) ไดแก พนททไมมระบบการท าความเยน หรอการเพมความรอน ดวยเครองจกรกล ผอาศยมอตราการเผาผลาญ ตงแต 1.0-1.3 met. รวมถง สามารถปรบเปลยนการสวมใสเสอผาใหเหมาะสมกบสภาพทางความรอนของอณหภม ทงภายใน และภายนอกอาคาร ซงมคาฉนวนของเสอผาอยางนอย 0.5 -1.0 clo. โดยคาเฉลยอณหภมภายนอกอาคารสงกวา 10 °C และต ากวา 33.5 °C ผลการประเมนสภาวะสบายในรปแบบปรบตวตามขอก าหนดแบงขอบเขตสภาวะสบายออกเปน 2 ระดบ ไดแก 1.) ความพงพอใจในระดบ 90 เปอรเซนต 2.) ความพงพอใจในระดบต ากวา 80 เปอรเซนต ในสมการท 1

13

ขอมลทน าไปใชจะตองเปนไปตามขอก าหนด ไดแก ขอมลขอมลคา prevailing mean outdoor air temperature (t pma(out)) ตองเปนขอมลทเปนคาเฉลยเลขคณตไมต ากวา 7 วน และไมเกน 30 วน ซงเปนอณหภมกระเปราะแหง คาเฉลยทวดไดจะตองเปนคาเฉลยในระยะเวลาเทาๆกน ตลอด 24 ชวโมง โดยทวไปจะใชขอมลสภาพอากาศจากกรมอตนยมวทยาของสถานทอยในพนทใกลเคยง หรอกรณทไมมขอมล อนญาตใหใชขอมลทถกเผยแพรสาธารณะ สวนบคคล หรอสภาพอากาศปทผานมา นอกจากน ความเรวลม (air speed) ทเปลยนแปลงตามสภาพอากาศ สามารถเพมขอบเขตสภาวะสบายมากขน ในสมการท 2 (ดตารางท 2)

ภาพท 4 แสดงกราฟการประเมนสภาวะสบายในรปแบบการปรบตว

(Adaptive model) ทมา : ASHREA, 55 - 2013

80% (°C) = 0.31 tpma (out) + 21.3 (สมการท 1)

80% (°C) = 0.31 tpma (out) + 14.3 (สมการท 2)

โดยท tpma (out)

14

ตารางท 2 แสดงอทธพลของความเรวลมตอการเพมขนของขอบเขตสภาวะสบาย ความเรวลมเฉลย (Va)

0.6 m/s ความเรวลมเฉลย (Va)

0.9 m/s ความเรวลมเฉลย (Va)

1.2 m/s 1.2°C 1.8°C 2.2°C

ทมา: ASHREA, 55 - 2013

2.4 สภาวะสบายส าหรบหองนอน

สภาวะสบายส าหรบหองนอนมปจจยตางๆทสงผลรบกวนตอสภาวะผอนคลายหรอสภาวะสบายกอนการนอนหลบในสภาพแวดลอมทไมเหมาะสม เชน ความรอน แสงทสวาง และการรบรกลนตางๆ ทเกดขนจากคณภาพอากาศภายนอกอาคาร โดยเฉพาะอยางยงสภาพแวดลอมในชวงเวลาทดทสดของการนอนหลบสบายในเวลากลางคนคอ ตงแตเวลา 22.00น. – 06.00น. ของวนถดไป รวมเวลา 8 ชวโมง (Yohei Sagawara, 2558) ซงจะท าใหการนอนหลบนน เขาส ในระดบท 4 คอการนอนหลบลก (deep sleep) ไดมากขน หมายความวา รางกายจะไดรบการซอมแซมตวเองอยางเตมทในชวงสภาวะแวดลอมทรสกสบาย (ดภาพท 5, 6)

ในกรณศกษาน ไดก าหนดใหชวงเวลาการใชงานกจกรรมของหองนอนในบานพก

อาศยเปนชวงเวลาในการทดลองงานวจยคอ ชวงเวลาตงแต 21.00น. – 09.00น. ของวนถดไป ซงจะครอบคลมชวงเวลาการนอนหลบสบายทง 8 ชวโมง เพอจดประสงคในการสรางสภาวะสบายใหกบกจกรรมทเกดขนในหองนอน

ภาพท 5 แสดงลกษณะความสมพนธของชวงเวลากลางคนทสงผลตอการนอนหลบ

TEST TEST

15

ภาพท 6 แสดงลกษณะของการนอนหลบในรปแบบปกต

ทมา : J Clin Sleep Med, 2008

3. ประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในอาคาร

ในการศกษานกลาวถง การเคลอนทของอากาศตามธรรมชาต (natural ventilation)ระหวางอากาศภายในอาคารและอากาศภายนอกอาคารในชวงเวลากลางคนเพอใชกลยทธ comfort ventilation และ night flush cooling ในการเพมความสบายใหกบผใชงานอาคาร โดยการน าอากาศภายนอกอาคารทมอณหภมต ากวาเขามายงภายในอาคารทมอณหภมสงกวา เพอประสทธภาพการลดอณหภมภายในอาคารโดยเฉพาะในเวลากลางคน (Norbert Lechner, 2015) และเพอประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศภายในอาคารทดการออกแบบการควบคมการใชงานอยางเหมาะสมเปนสงส าคญเพอเปนการเกบรกษาอากาศเยนภายในอาคารไดนาน โดยจะตองปดชองเปดอาคารในเวลากลางวนทมอณหภมภายนอกสงกวาอณหภมภายนอกเวลากลางคนเพอลดการสะสมความรอนภายในอาคาร ถาหากอาคารมการสะสมความรอนเตมทจะสงผลตอการใชเวลาในการแลกเปลยนอากาศในเวลากลางคนเพอลดอณหภมในอาคารมากขน และสงผลตอความรสกไมสบายส าหรบผใชงานในอาคาร ทงน ประสทธภาพของ night flush cooling ขนอยกบความแตกตางของอณหภมภายนอกระหวางชวงเวลากลางวนและกลางคน หากมความแตกตางของอณหภมมากจะท าใหมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในเวลากลางคนมากขนดวย

หลกการเคลอนทของอากาศ เกดขนไดจาก 1.) การเคลอนทของอากาศทเกดจากความ

ตางกนของความกดอากาศ (pressure difference) โดยมทศทางตามกระแสลมทพดเขามาจากพนท

Hypnogram - a recording of a normal night’s sleep, displayed here as a chart

11.00 pm 7.30 am

2 4 6 8

RAM sleep 1 2 3 4

Slee

p st

ages

Awake Movement REM sleep

Hours

16

แรงกดอากาศสง (pressure+) ไปยงพนทแรงกดอากาศต า (pressure-) 2.) การเคลอนทของอากาศทเกดจากความแตกตางของอณหภม (temperature difference) โดยมทศทางการเคลอนทจากพนทอณหภมอากาศสงกวาทมความหนาแนนอากาศต าไปยงพนทอณหภมอากาศต ากวาทมความหนาแนนอากาศสงในลกษณะการลอยตวขน ซงอทธพลของความแตกตางระหวางอณหภมภายในและภายนอกอาคาร (∆t) เปนปจจยหลก และหากอณหภมมความแตกตางมากจะสงผลใหเกดการไหลของอากาศมากขน ซงจะสงผลตออตราการแลกเปลยนอากาศ (air change rate)

3.1 การออกแบบเพอเพมอตราการแลกเปลยนอากาศธรรมชาตในอาคาร

อตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารหมายถง ปรมาตรการแลกเปลยนอากาศระหวางภายนอกอาคาร และภายในอาคาร เทยบกบปรมาตรของหองดงกลาวในหนงหนวยเวลา (โดยทวไปจะหมายถงในเวลา 1 ชวโมง) หรอ (air change per hour) ซงเกดขนดวยหลกการท างานของระบบแลกเปลยนอากาศตามธรรมชาต ซงอตราการแลกเปลยนอากาศจะมากหรอนอยขนอยกบการออกแบบอาคารใหมชองเปดใชงานอยางมประสทธภาพสามารถควบคมการชวงเวลาใชงานไดอยางเหมาะสม โดยเฉพาะต าแหนงและขนาดของชองเปดเปนสงส าคญทท าใหเกดอตราแลกเปลยนอากาศในอาคารทดตอพนทใชงาน

จากการทบทวนวรรณกรรมพบวา ประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในอาคารทเกดจากความแตกตางของอณหภมเกดขนไดทงในชวงเวลากลางวน และชวงเวลากลางคน ซงมหลกการด าเนนการแตกตางกน เนองจากรงสดวงอาทตยสงผลใหในเวลากลางวนมอณหภมสงกวากลางวนประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศธรรมชาตจะเกดผลดตออาคารสงขนาดใหญ และในเวลากลางคนทมอณหภมต ากวากลางคนประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศธรรมชาตจะเกดผลดตออาคารอาศยทวไป

3.2 คณภาพอากาศในอาคาร (air quality)

คณภาพอากาศทด จะตองมลกษณะเปนอากาศทปราศจาก pollutants ตางๆ เชน CO, CO2, NO2 เปนตน ทท าใหผใชอาคารเกดการระคายเคอง รสกไมสบาย หรอเปนสาเหตใหเกดโรค ซงเกดขนไดโดยกระบวนการน าเอาอากาศบรสทธจากภายนอกอาคารเขามาเตมในบรเวณทมผอาศยอยในปรมาณทพอเพยง และมการระบายอากาศเสยออกทงไป เพอรกษาคณภาพของอากาศภายในอาคารไวในระดบทยอมรบได ในการประเมนอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารมจดประสงคเพอประเมนคณภาพอากาศทเหมาะสมส าหรบกจกรรมของผใชงานภายในอาคาร หนวยของอตราการแลกเปลยนอากาศคดเปนระยะเวลา

17

การแลกเปลยนอากาศระหวางภายในและภายนอกอาคารตอ 1 ชวโมง (ac/h) คอ จ านวนเทาของปรมาตรอากาศตอปรมาตรของหองทน ามาแทนทอากาศภายในหองในเวลา 1 ชวโมง

3.3 ปลองระบายอากาศทางต ง (vertical shaft)

ปลองระบายอากาศทางตง (vertical shaft) มหลกการเคลอนทอากาศโดยความแตกตางของอณหภม และความแตกตางของความกดอากาศ ซงทง 2 หลกการมรายละเอยดดงน

3.3.1 การเคลอนทของอากาศโดยความแตกตางของอณหภม (temperature

difference) การเคลอนทของอากาศโดยอาศยอทธพลของ stack effect มผลจากความ

แตกตางระหวางอณหภมทเกดขนอากาศภายในอาคารและอากาศภายนอกอาคาร โดยมหลกการท างานจากอากาศรอนทลอยตวขนและอากาศทเยนกวาเคลอนทไปแทนทอากาศรอน ซงประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศขนอยกบอณหภมภายนอกอาคาร

จากการทบทวนวรรณกรรมพบวา ในเขตรอนชนอณหภมอากาศภายนอกระหวางกลางวนและกลางคนมความแตกตางกนนอย จงสงผลใหเกดการเคลอนทอากาศดวยหลกการความแตกตางของอณหภมไดนอย (Norbert Lechner, 2015) ทงน ขนอยกบการออกแบบปลองระบายอากาศใหเกดการสรางความแตกตางของอณหภมภายในปลองระบายอากาศทางตง หลายงานวจยพบวา การตดตงวสดน าความรอนใกลบรเวณชองทางลมออกของปลองระบายอากาศ เชน เหลก กระจก เปนตน เปนวธการหนงทสงสรมใหเกดความแตกตางของอณหภมภายในปลองเรยกรปแบบปลองระบายอากาศนวา ปลองแสงอาทตย (solar chimney) (ภาพท 7, 8)

18

ภาพท 7 แสดงเทคนคการออกแบบ solar chimney ทมา : Norbert Lechner, 2015

ภาพท 8 แสดงการเคลอนทอากาศจากความแตกตางของอณหภม


การประเมนคาความกดอากาศทเกดจากอณหภมทแตกตางกนระหวางอากาศภายใน และอากาศภายนอกอาคาร โดยสามารถประเมนคาความกดอากาศ (AWBI H. B., 2013) ในสมการท 10 และความดนอากาศทเกดจากความแตกตางของอณหภมจะขนอยกบระยะหางระหวางชองเปด โดยทถาระยะหางมากจะท าใหคาความดนอากาศทเกดจากอณหภมทแตกตางกนสงไปดวย ในสมการท 3 (ดภาพท 9)

ps = -Pogh (1 – To/Ti) (สมการท 3)

โดยท Po = ความหนาแนนของอากาศทอณหภมอางอง (หรอ To)

g = ความเรงทเกดจากแรงดงดดของโลก (9.81m/s2)

h = ระยะหางระหวางชองเปดสองชอง (m) วดจากกงกลางระหวางชองเปด 1 ถงชองเปด 2

Ti = คออณหภมอากาศภายในหอง (K) To = อณหภมอากาศภายนอก (K)

19

ภาพท 9 แสดงคาระยะหางระหวางชองเปดสองชอง (H)

ทมา: AWBI, 2013

3.3.2 การเคลอนทของอากาศโดยความแตกตางของความกดอากาศ (pressure difference)

การเคลอนทอากาศโดยความแตกตางของความกดอากาศอาศยอทธพลของ wind effect มหลกการท างานของการเคลอนทอากาศจากความแตกตางของความกดอากาศระหวางความกดอากาศภายในอาคารและความกดอากาศภายนอกอาคาร โดยเคลอนทจากความกดอากาศสง (pressure +) เคลอนทไปยงความกดอากาศต า (pressure -) รวมถง เมอความกดอากาศมความแตกตางกนมากท าใหปรมาณการเคลอนทอากาศสงขน ซงท าใหมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในอาคารมากขน (ดภาพท 10)

จากการทบทวนวรรณกรรมพบวา การใชปลองระบายอากาศทาง

ตงในเขตรอนชนเพอเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารเกดจากอทธพลของความแตกตางของความกดอากาศอยางมประสทธภาพ หลายงานวจยพบวา แนวทางการเพมประสทธภาพการใชปลองระบายอากาศจากการสรางความแตกตางของความกดอากาศ โดยการออกแบบใหบรเวณชองเปดลมออกมความกดอากาศต าเพอดงอากาศจากปลองระบายอากาศไดมากขน เชน การออกแบบความลาดเอยงของหลงคา เปนตน ซงประสทธภาพขนอยกบทศทางการกระจายลมภายนอกอาคาร

20

ภาพท 10 แสดงการเคลอนทอากาศจากความแตกตางของความกดอากาศ


จากการศกษาผลงานทเกยวของพบวา แนวทางการออกแบบปลองระบายอากาศทางตงแบบ stack effect ส าหรบบานพกอาศยในประเทศไทย โดยศกษาอทธพลตวแปรของปลองระบายอากาศ ไดแก ความสงของปลองระบายอากาศ และรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ พบวา แนวทางการออกแบบการใชปลองระบายอากาศทางตง เพอเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร ในประเทศไทยส าหรบบานเดยวสองชนในพนทโถง ซงอาศยความเรวลมภายนอกเปนตวก าหนดการออกแบบปลองระบายอากาศ โดยไดศกษาอทธพลของตวแปรระหวางความสงของปลอง และความสมพนธของชองเปด พบวา ปลองระบายอากาศทางตงสามารถเพมอตราการระบายในอาคารมากขน 25% แตไมสงผลตอการลดอณหภมอาคาร และสรางสภาวะสบาย (ชลธษฐ ถนดศลปกล , 2546) ทงน การเพมประสทธภาพของปลองการระบายอากาศแบบ stack effect ดวยเทคนคของปลองแดด (solar chimney) โดยใชแผนเหลกแบบรพรนชวยดดซบความรอน และสรางสภาวะความแตกตางของอณหภมภายในปลองระบายอากาศไดมากขน โดยมประสทธภาพใหอตราการแลกเปลยนอากาศเพมขนตอสปดาห 35.0 – 39.7% (Yonggang Lei, Yuwen Zhang, Fei Wang, & Xun Wang, 2016) และการศกษาประสทธภาพของการใชปลองระบายอากาศทางตงส าหรบบานพกอาศยประเทศมาเลเซย โดยศกษาศกยภาพความเรวลมภายนอกอาคารเปนปจจยหลกในการออกแบบ ซงศกษาการใชรปแบบหลงคาปลองระบายอากาศดวยทฤษฎเวนทร (venturi) เพอสรางคาความตางของแรงกดอากาศตอผวสมผสชวยใหเกดการแรงขบเคลอนของอากาศ และเพมอตราการระบายอากาศใหมากขน ซงการศกษาดงกลาวเปนการสรางอาคารจรงบนพนทไมมสงกดขวางโดยออกแบบอาคารใหมชองเปดขนาดใหญใหเกดความสมพนธกบทศทางและความเรวลมทเกดขน และพบวา สามารถเพมอตราการระบายในอาคารมากขนดวยเทคนคการออกแบบปลองระบายอากาศทางตงแบบ wind tower หรอ wind catcher โดยเฉลยตอเดอนจากเดม 7 ac/h เปน 57 ac/h (Lim Chin Haw, 2012)

21

บทท 3 ข นตอนในการศกษา

จากวตถประสงคการศกษาทตองการลดอณหภมอากาศ และเพมสภาวะสบายในอาคารบานแถวจากการเพมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศ โดยใชปลองระบายอากาศทางตง ซงมสมมตฐานการศกษาวา การเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารสามารถชวยลดอณหภมโอเปอรเรทฟภายในอาคารได และสามารถขยายชวงสภาวะสบายในอาคารเพมขน รวมถง การศกษาอทธพลของรปแบบปลองระบายอากาศ 4 ตวแปรคอ ความสงของปลองระบายอากาศ ขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศ รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ และความลาดเอยงหลงคาของปลองระบายอากาศ โดยในการศกษาแบงขนตอนในการศกษา 4 ขนตอนหลก ไดแก 1.) ขนตอนการศกษาปญหาการระบายอากาศภายในบานแถว 2.) ขนตอนการเลอกและตรวจสอบเครองมอในการศกษา 3.) ขนตอนในการทดลองสมมตฐานเบองตน และ 4.) ขนตอนการศกษาปจจยทมผลตอประสทธภาพของปลองระบายอากาศทางตง โดยในแตละขนตอนมวตถประสงคและรายละเอยดดงน

1. ข นตอนการศกษาปญหาการระบายอากาศภายในบานแถว

การศกษาปญหาเกยวกบการระบายอากาศและสภาวะสบายท เกดขนในบานแถว มจดประสงคเพอการวเคราะหปญหาทางกายภาพของบานแถว ทมผลตอความรอน และประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศภายในอาคาร ซงท าการศกษาเบองตนจากขอก าหนดของพระราชบญญตควบคมอาคารกอสราง พ.ศ. 2522 และเอกสารงานวจยการศกษาอาคารบานแถวพบวา ปญหาของอาคารประเภทบานแถวมประเดนทนาสนใจคอ อาคารบานแถวจะมความลกของอาคารทมสดสวนมากกวาสองเทาของความกวางของอาคาร รวมถง ลกษณะการวางตวชดกนทางดานขาง ท าใหอาคารสามารถออกแบบใหมชองเปดไดเพยงแค ดานหนา – ดานหลง ของอาคารเทานน นอกจากนการกนผนงภายในระหวางพนทใชงาน ท าใหหองแตละหองภายในอาคารมลกษณะเปนหองทมชองเปดทางเดยว ซงจะมประสทธภาพภายในอาคารต า (ดภาพท 11)

22

ภาพท 11 แสดงตวอยางแบบานแถวขนาดสามชนครงโดยสถาปนก Buensalido (บน) และตวอยาง

แบบบานขนาดสามชนโดยบรษท พราว พรอพเพอรต ดเวลลอปเมนท (ลาง) ทมา : http://www.banidea.com, http://thegreenhouse-realestate.com

(สบคนเมอวนท 4 ก.พ. 60)

ตามกฎกระทรวงฉบบท 55 พ.ศ. 2543 ออกตามความในพระราชบญญตควบคมอาคารพ.ศ. 2522 ใหความหมายของ “บานแถว”วา หองแถวหรอตกแถวทใชเปนทอยอาศย ซงมทวางดานหนาและดานหลงระหวางรว หรอแนวเขตทดนกบตวอาคารแตละคหา และมความสงไมเกนสามชน แตละคหาตองมความกวางโดยวดระยะตงฉากจากแนวศนยกลางของเสาดานหนงไปยงแนวศนยกลางของเสาอกดานหนงไมนอยกวา 4 เมตร มความลกของอาคารโดยวดระยะตงฉากกบแนวผนงดานหนาชนลางไมนอยกวา 4 เมตร และไมเกน 24 เมตร และมพนทชนลางแตละคหาไมนอยกวา 24 ตารางเมตร สามารถสรางตอเนองกนไดไมเกนสบคหา และมความยาวตอเนองรวมกนไมเกน 40 เมตร และมทวาง

23

ไมนอยกวา 4 เมตร ระวางชดอาคาร รวมทง ระยะยนจากแนวเขตทดน ดานหนา 3 เมตร และดานหลงอาคาร 2 เมตร (ดภาพท 12) จากกฎหมายขางตนจงเหนไดวา โดยสวนใหญหองแถวแตละหองจะมลกษณะอาคารเปนอาคารหนาแคบและลก โดยมชองเปดภายนอกไดเฉพาะในสวนของผนงดานหนา และดานหลงอาคารเทานน (นอกจากหองแรกหรอหองสดทายของชดอาคาร ซงมาสามารถมชองเปดดานขางอาคารได)

จากปญหาการแลกเปลยนอากาศในบานแถวขางตน ผศกษาไดท าการทดสอบปญหาทเกดขนจากการศกษาลกษณะของบานแถวในหลายๆโครงการ เพอคนหาปญหาทเกดขนจรงในบานแถวทวไปตอผใชอาคารพบวา สวนมากอาคารจะมสดสวนความยาวเปน 2 เทา หรอมากกวาของความกวางอาคาร ซงทกอาคารจะไมมชองเปดดานขางเพอแลกเปลยนอากาศในอาคาร และอาคารถกจดแบงพนทใชสอยดวยผนงทบอยางชดเจนเพอใหสอดคลองกบกจกรรมในพนทใชงานทเปนสวนตวหรอสวนรวม ดงนน จงเปนสาเหตใหอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารต าและสงผลตอการสะสมความรอนในอาคารท าใหผใชอาคารรสกไมสบาย

ภาพท 12 แสดงทวางและระยะรนของบานแถวตามพระราชบญญตควบคมอาคาร พ.ศ. 2522

ทมา : http://www.scgbuildingmaterials.com (สบคนเมอวนท 4 ก.พ. 60)

24

2. ข นตอนในการเลอกและตรวจสอบเครองมอในการศกษา

เนองจากวตถประสงคของการศกษา จ าเปนตองท าการศกษาทดลองเพอเปรยบเทยบประสทธภาพของปลองระบายอากาศหลายรปแบบ ผศกษาจงเลอกใชโปรแกรมคอมพวเตอรทสามารถปรบเปลยนตวแปรได และมความนาเชอถอสงในการประเมนผล มาใชเปนเครองมอหลกในการศกษาน ท งน ไดเลอกโปรแกรม DesignBuilder version 3.4.0.041 โดยผศกษาไดท าการเปรยบเทยบผลการจ าลองกบผลการตรวจวดสภาพอากาศภายในบานแถวทมอยจรงบรเวณทตง ถ.บรมราชชนน ซอย4 อรณอมรนทร เขตบางกอกนอย กรงเทพฯ ซงอยในเขตพนทชมชนยานพกอาศย โดยสภาพแวดลอมในรศม 200 เมตร ประกอบดวยอาคารชดพกอาศยประเภทบานแถวหรอตกแถว (ดภาพท 13) จงไดก าหนดใหเปนกรณศกษาในขนตน และเลอกอาคารหลงตรงกลางของชดอาคารคอ หลงท 5 จากทมทงหมด 9 หลง (ดภาพท 14)

ภาพท 13 แสดงสภาพแวดลอมของอาคารทดสอบเครองมอรศม 200 เมตร ทมา ภาพถายดาวเทยมจาก Google Earth (สบคนเมอวนท 12 ธ.ค. 59)

25

ภาพท 14 แสดงต าแหนงและรปดานอาคารกรณศกษาทใชในการตรวจสอบความถกตองของ

โปรแกรม DesignBuilder version 3.4.0.041

26

จากการเปรยบเทยบกบผลอตราสวนความเรวลมภายในตอภายนอกอาคาร (Vin/Vout) และอณหภมภายในตอภายนอกอาคารรายชวโมง (Tin/Tout) ซงไดจากการจ าลองและจากการตรวจวดในสถานทจรงโดยใช hot-wire anemometer ของ TESTO รน 405-V1 โดยก าหนดต าแหนงทท าการวดคาภายในอาคาร ในระยะหางกนทก 1.00 เมตร และวดทระดบความสง 1.10 เมตร รวม 9 ต าแหนง (ดภาพท 15) พรอมการเกบขอมลภายนอกอาคารโดยก าหนดจดเดยวคอ จดทอยใกลบรเวณกลางหนาตาง โดยเกบขอมลทกๆ 30 นาท 8 รอบ ในชวงวนท 21 และ 23 ม.ค. 60 เวลา 10.30น.–15.00น. พบวา อตราสวนทไดจากการจ าลองและการตรวจสอบในสถานทจรงใกลเคยงกน โดยก าหนดใหคาความคลาดเคลอนท ± 5% (ดภาพท 16, 17) ซงพบวา โปรแกรม DesignBuilder version 3.4.0.041 สามารถจ าลองผลทใกลเคยงกบความเปนจรง และมความนาเชอถอเพยงพอ และสามารถน าไปใชในการศกษาในขนตอนตอไป

ภาพท 15 แสดงแบบผงพนชน 1 (ซาย), ชน 2 (กลาง) และแบบขยายหอง (ขวา) ทใชในการ

ตรวจสอบเครองมอ

27

ภาพท 16 แสดงผลการเปรยบเทยบระหวางสดสวนของอณหภมภายในตออณหภมภายนอกอาคาร

และเสนความคลาดเคลอนท + - 5%

ภาพท 17 แสดงผลการเปรยบเทยบระหวางสดสวนของความเรวลมภายในอาคารตอภายนอกอาคาร

และเสนความคลาดเคลอนท + - 5%

28

3. ข นตอนในการทดลองสมมตฐานเบ องตน

ผศกษาไดเลอกบานแถวกรณศกษา ไดแก โครงการบานชญาดา 3 ชน ขนาดพนทใชสอย 114 ตารางเมตร ซงตงอยในเขตปรมณฑลฯ จงหวดสมทรปราการ เปนอาคารตนแบบในการศกษา (ดภาพท 18, 19) เพอตรวจสอบสมมตฐานของการศกษาในเบองตน กลาวคอ “การใชปลองระบายอากาศทางตง (vertical shaft) จะสามารถเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารบานแถว และถาใชในชวงเวลาทเหมาะสมจะสามารถชวยลดอณหภมภายในของบานแถว และเพมชวงเวลาทเกดสภาวะสบายได” โดยท าการจ าลองอาคารกรณศกษาทไมม และมการใชปลองระบายอากาศทางตง ดวยโปรแกรม DesignBuilder version 3.4.0.041

จากการพจารณาปญหาของการแลกเปลยนอากาศในบานแถว ผศกษาไดก าหนดใหหองนอนชน 2 และ ชน 3 เปนพนททดลอง (ดภาพท 20) และก าหนดชวงเวลาในการทดสอบประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในอาคารตงแต 21.00น. – 09.00น. ของวนถดไป ในวนท 3-9 พ.ค. (summer typical week) โดยก าหนดใหมจ านวนผใชงาน 2 คน และก าหนดใหทศทางลมจากทศใต และทศตะวนตกเปนทศทางหลกของลมภายนอก เนองจากเปนสถตทศทางลมทพบมากทสด และความเรวลมทพบมากทสดในกรงเทพมหานครของสถานดอนเมอง และการทดลองสมมตฐานไดก าหนดปลองระบายอากาศทางมชองเปดปลองระบายอากาศขนาด 0.40x0.40 ตารางเมตร โดยก าหนดต าแหนงชองเปดของปลองระบายอากาศในอาคารใหตรงกบต าแหนงชองเปดน าลมเขาของอาคาร และต าแหนงชองเปดน าลมออกของปลองระบายอากาศใหอยในต าแหนงทศเหนอ – ทศใต (ดภาพท 21, 22)

ในขนตอนนผศกษาไดท าการทดสอบการเพมขนของอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารกรณศกษา เพอเลอกตวแทนอาคารกรณศกษาเปนตนแบบในการศกษาเบองตน โดยเลอกทดสอบอาคารต าแหนงตรงกลางทงสองหลง โดยในอาคารหลงท 1 ดานหนาอาคารหนทางทศเหนอ และอาคารหลงท 2 ดานหนาอาคารหนทางทศใต (ดภาพท 23) ลกษณะของปลองระบายอากาศขนตนส าหรบการทดลองงานวจย มตวแปรประกอบดวย 1.) ตวแปรตน ไดแก ความสงของปลองระบายอากาศจากระดบ 4.5 เมตร ขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศ 0.8x0.8 ตารางเมตร รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศชนดโลง องศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 0 อาศา (ดตารางท 3) 2.) ตวแปรตาม ไดแก อตราการแลกเปลยนอากาศ และอณหภมโอเปอเรทฟภายในอาคาร 3.) ตวแปรควบคม ไดแก วสดของอาคารทใชจรงในอาคาร โดยแบงตามโครงสรางอาคารหลก ไดแก 1.) หลงคาเมทลชทบฉนวนใยแกวและฝาเพดานยปซมบอรด 2.) ผนงกออฐมวลเบาฉาบเรยบ 3.) พนคอนกรตปทบกระเบองลามเนต 4.) ประต-หนาตางกระจกใส (ดตารางท 4)

29

ภาพท 18 แสดงทศนยภาพจ าลองภายนอก โครงการบานชญาดา

ทมา : http://homewithdream.com. (สบคนเมอวนท 17 ม.ค. 60)

ภาพท 19 แสดงทศนยภาพจ าลองภายใน โครงการบานชญาดา

ทมา : (ภาพถายจรง)

30

ภาพท 20 แสดงผงพนทใชสอยในอาคารชน 1 (ลาง) ชน 2 (กลาง) และชน 3 (บน)

หองนอน

โถง

หองน า

หองนอนใหญ

หองน า

ระเบยง ระเบยง

หองนอน หองนงเลน

โถง หองน า

ระเบยง

หองน า

หองครว หองรบแขก โถง จอดรถ

เฉลยง

ผงพนชน 3



2.50 4.50 3.00

5.50

2.50 4.50 3.00

5.50

2.50 4.50 3.00

5.50

2.00 2.50

ต าแหนงปลองระบายอากาศ

31

ภาพท 21 แสดงรปแบบตวแปรปลองระบายอากาศทางตงทใชในการศกษาเบองตน

หองครว หองรบแขก จอดรถ

หองนงเลน หองนอนชน 2

หองนอนใหญ หองนอนชน 3

ชองโลง 40x40 ซม.

ชองโลง 40x40 ซม.

32

ภาพท 22 แสดงรปแบบตวแปรปลองระบายอากาศทางตงทใชในการศกษาเบองตน

ตารางท 3 แสดงตวแปรควบคมเรมตนการทดลองสมมตฐานเบองตน

ตวแปรตน ขนาดและรปแบบทศกษา

ความสงของปลองจากระดบหลงคานบานแถว 4.50 เมตร

ขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศ 0.80x0.80 ตารางเมตร

รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ บานเกลด

องศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศ 0 องศา

หองนอนชน 3


ระเบ

ยง

33

ตารางท 4 แสดงคาสมประสทธของวสดประกอบอาคารกรณศกษาทใชเปนตวแปรควบคมในการศกษา

ล าดบ องคประกอบ

อาคาร วสด

ความถายเท

ความรอน

(U=W/m².K.)

1. หลงคา เมทลชทหนา 5 ซม./ ฉนวนใยแกวหนา 5 ซม./

ชองวางอากาศ 25 ซ.ม./ แผนยปซมบอรดหนา 9 มม. 0.3536

2. ผนง ปนฉาบหนา 5 ซม./ อฐมวลเบา AACหนา 10 ซ.ม. 0.5626

3. พน คศล.หนา 10 ซ.ม./ กระเบองยางลามเนตหนา 5 มม. 1.6417

4. หนาตาง –

ประต กระจกใสหนา 6 มม. 5.8737

34

ภาพท 23 แสดงผงบรเวณโครงการและต าแหนงอาคารกรณศกษา (บน) รปตดอาคารกรณศกษา

(ลาง)

อาคารกรณศกษา (หมายเลข 2)

35

4. ข นตอนการศกษาปจจยทมผลตอประสทธภาพของปลองระบายอากาศทางต ง

จากการศกษาเบองตนเกยวกบประสทธภาพภายในการใชปลองระบายอากาศทางตง (vertical shaft) มแนวโนมท สามารถเพมอตราการระบายอากาศได ในขนตอนน ผศกษาท าการศกษาปจจยทมผลตอประสทธภาพของปลองระบายอากาศทางตง เพอเสนอรปแบบปลองระบายอากาศทมประสทธภาพทเหมาะสมทสดในการใชงาน โดยมตวแปรทดลองทสนใจ 3 แบบการศกษาของแตละตวแปรตนทง 4 ตวแปร ไดแก 1.) ความสงของปลองระบายอากาศ 2.) ขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศ 3.) รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ 4.) องศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศซงจะสงผลตอตวแปรตามคอ อตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร (air change rate) และอณหภมโอเปอเรทฟในอาคาร (operative temperature) ดวยการจ าลองการศกษาโดยใชโปรแกรม Designbuilder version 3.4.0.041 และเปรยบเทยบผลของอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารทเหมาะสมทสดส าหรบบานแถว โดยมตวแปรควบคม ไดแก 1.) รปแบบบานแถวของกรณศกษา 2.) วสดประกอบอาคารกรณศกษา 3.) ทศทางลมภายนอกโดยเฉลยทพบมากทสดทกลาวมาขางตน ตอการออกแบบการใชปลองระบายอากาศทางตง

โดยในขนตอนนมวตถประสงคเพอพจารณาผลการศกษาทมประสทธภาพสงสดของอทธพลตวแปรปลองระบายอากาศทางตง ซงหมายถงผลการศกษาทมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารตอความเหมาะสมในการน าไปใชงานเชงกายภาพรวมกบการลงทนในการกอสราง ดงนน ผลของอตราการแลกเปลยนอากาศสงสด (maximum air change) จงไมใชผลการพจารณาของอทธพลของความสงปลองระบายอากาศทมประสทธภาพสงสด ผศกษาไดทดสอบจากการจ าลองดวยโปรแกรม Designbuilder version 3.4.0.041 ทงหมด 12 กรณศกษา ซงแบงเปนกรณศกษาละ 3 แบบทดลอง โดยเรมตนจากตวแปรเรมตนการทดลองเปนตวควบคมการทดลองตวแปรตนท 1

จากการทบทวนวรรณกรรม ผศกษาไดก าหนดรปแบบตวแปรการทดลอง ไดแก 1.) ความสงของปลองระบายอากาศ (ตวแปรท 1) โดยวดความสงจากระดบหลงคานถงระดบสงสดของปลองระบายอากาศ และความเหมาะสมในการใชงานของความสงปลองระบายอากาศตอรปแบบอาคารทางกายภาพของอาคาร ซงมตวแปรทดลอง 3 กรณศกษาคอ ขนาดความสงปลองระบายอากาศขนาด 2.50 , 3.00 และ 4.50 เมตร ตามล าดบ 2.) ขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศ (ตวแปรท 2) ซงมลกษณะเปนรปทรงสเหลยมจตรส โดยวดขนาดหนาตดจากผนงดานในของปลองระบายอากาศของแนวตดผานแนวราบทตงฉากกบความสงของปลองระบายอากาศ และความเหมาะสมในการใชงานของขนาดหนาตดปลองระบายอากาศตอรปแบบอาคารทางกายภาพของอาคาร ซงมตวแปรทดลอง 3 กรณศกษาคอ 0.6x0.6, 0.8x0.8 และ 1.0x1.0 ตารางเมตร ตามล าดบ 3.) รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศซงมขนาดพนทของชองเปดเปนรปทรงสเหลยมจตรสขนาด 0.40x0.40 ตารางเมตร

36

และความเหมาะสมในการใชงานรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศตอรปแบบอาคารทางกายภาพของอาคาร ซงมตวแปรทดลอง 3 กรณศกษาคอ รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศชนด บานเกลด ชองโลง และแบบบานเกลด+ชองโลง ตามล าดบ 4.) ความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศ ผศกษาก าหนดใหความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศระดบ 0 องศา มลกษณะขนานกบระนาบหนาตดของปลองระบายอากาศทตงฉากกบความสงของปลองระบายอากาศ และความเหมาะสมในการใชงานองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศตอรปแบบอาคารทางกายภาพของอาคาร ซงมตวแปรทดลอง 3 กรณศกษาคอ ความลาดเอยงหลงคาของปลองระบายอากาศระดบ 0 , 30 และ 45 องศา ตามล าดบ (ดภาพท 24) รวมถง ก าหนดขนาดชองเปดหนาตาง-ประต ของหองนอนทงสอง ไดแก ในหองนอนชน 2 มหนาตางบานสไลนขนาด 0.9x1.8 ตารางเมตร และในหองนอนชน 3 มประตบานสไลนขนาด 1.8x1.8 ตารางเมตร (ดภาพท 25)

ภาพท 24 แสดงตวแปรทดลอง ขนาดความสง ขนาดหนาตด องศาความลาดเอยงของ

หลงคา และรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศทางตง

บานเกลด ชองโลง บานเกลด+โลง

0° 30° 45°

ความสง

2.50 3.00 4.50

0.6x0.6 0.8x0.8 1.0x1.0

37

ภาพท 25 แสดงขนาดพนทและประเภทชองเปด ประต - หนาตาง ของหองนอนชน 2 และชน 3

5. ผลกระทบตอสภาวะสบาย

หลงจากท ไดรปแบบของปลองระบายอากาศทมประสทธภาพสงสด ในขนตอนนมวตถประสงคในการศกษาคอ เพอพจารณาการใชปลองระบายอากาศทางตงทมประสทธภาพในการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารทดทสดตอการลดอณหภมโอเปอเรทฟในอาคาร (operative temperature) และเพมสภาวะสบาย (thermal comfort) ตอผใชอาคาร ซงมตวแปรการทดลอง ไดแก 1.) ตวแปรตนคอ อตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร (ac/h) เกดขนโดยความเรวลมทระดบใชงาน จากรปแบบปลองทมประสทธภาพสงสด 2.) ตวแปรตามคอ อณหภมเปอเรทฟในอาคาร และขอบเขตสภาวะสบายในอาคาร จากผลกระทบของลดอณหภมภายในอาคารดวยประสทธภาพของอตราการแลกเปลยนอากาศทเกดขนจากรปแบบปลองทมประสทธภาพสงสด 3.) ตวแปรควบคมคอ ปรมาตรพนทและสดสวนชองเปดของหองนอน รวมถง รปแบบและต าแหนงของปลองระบายอากาศทางตง ทงน สามารถสรปขนตอนในการศกษา (ดภาพท 26)

5.50

5.50

2.50



ระเบ

ยง

ประตบานเลอน ชองเปดใชงาน 50%

ขนาด 1.8 2.0 เมตร

หนาตางบานเลอน ชองเปดใชงาน 50%

38

ภาพท 26 แสดงขนตอนการทดลองงานวจย

39

บทท 4 ผลการศกษา

1. ผลการทดลองเบ องตน

ผลการทดลองเบองตนพบวา การวางต าแหนงอาคารในทศทางตางกน ไดแก อาคารหลงท 1 ดานหนาหนดานทศเหนอ และอาคารหลงท 2 ดานหนาหนดานทศใต มอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารทไมแตกตางกน โดยพบวาในอาคารหลงท 1 และ 2 มอตราการแลกเปลยนอากาศในหองนอนชน 2 จากเดม 0.00 และ 0.00 ac/h เปน 5.22 และ 5.38 ac/h และหองนอนชน 3 จากเดม 0.00 และ 0.00 ac/h เปน 5.25 และ 5.32 ac/h (ดตารางท 5) ดงนน ในการศกษาน ผศกษาจงเลอกอาคารหลงทจดวางดานหนาอาคารหนทางทศใตเปนตวแทนในอาคารกรณศกษา ไดแก อาคารหลงท 2

ตารางท 5 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศ อตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร

อาคาร AC/H

หองนอนชน 2 หองนอนชน 3 หลงท 1 5.22 5.25 หลงท 2 5.38 5.32

ผลการทดลองอตราการแลกเปลยนอากาศทเพมขนในหองนอนชน 2 และชน 3 พบวา มอตราการระบายอากาศโดยเฉลยเพมขนจากเดม 0.00 และ 0.00 ac/h เปน 2.26 และ 13.30 ac/h และมอณหภมโอเปอเรทฟในหองนอนทงสองเฉลยลดลงโดยเฉลยจากเดม 30.39C° และ 30.90C° เปน 29.85C° และ 30.27C° ตามล าดบ เมอเปรยบเทยบกบหองในอาคารกรณศกษาทไมมปลองระบายอากาศทางตง (ดภาพท 27, 28) ดงนน จงสรปผลการทดลองสมมตฐานไดวา การใชปลองระบายอากาศทางตงในบานแถวมแนวโนมทจะเพมอตราการระบายอากาศในอาคาร และมอณหภมโอเปอเรทฟลดลงในชวงเวลาใชงาน

40

ภาพท 27 แสดงผลการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศภายในอาคารเฉลยตอสปดาห ในวนท 3 - 9 พ.ค. (summer typical week) ในกรณศกษาทมปลองระบายอากาศและไมมปลอง

ระบายอากาศ

ภาพท 28 แสดงผลการเปรยบเทยบอณหภมโอเปอเรทฟภายในอาคารเฉลยตอสปดาห ในวนท 3 - 9 พ.ค. (summer typical week) ในกรณศกษาทมปลองระบายอากาศและไมมปลองระบายอากาศ

41

2. ผลการศกษาอทธพลตวแปรของปลองระบายอากาศทางต ง

จากวตถประสงค และการทดสอบเบองตนในการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศ ลดอณหภม และเพมสภาวะสบายในหองนอนของอาคารบานแถว ดวยวธการใชปลองระบายอากาศทางตง น ามาสการศกษาทดลองประสทธภาพอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารดวยตวแปรอทธพลของปลองระบายอากาศทางตง และมผลการศกษาในแตละขนตอนดงน

2.1 อทธพลของความสงปลองระบายอากาศ (ตวแปรท 1)

จากวตถประสงคในการศกษาอทธพลความสงของปลองระบายอากาศทางตง พบวา ความสงปลองระบายอากาศยงสงมากจะท าใหอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารเพมขนโดยอาศยอทธพลของ stack effect และจากความสมพนธระหวางความกดอากาศกบระดบความสงของปลองระบายอากาศ ซงเมอความสงปลองระบายอากาศมากขนจะท าใหความกดอากาศต าลง และเนองจากในชวงเวลากลางคนอณหภมอากาศภายในอาคารสงกวาอณหภมอากาศภายนอกอาคาร จงท าใหเกดการแลกเปลยนอากาศเกดขนในอาคารไปยงปลองระบายอากาศ โดยอากาศจะเปลยนแปลงอณหภมไปตามระดบความสงของปลองระบายอากาศ รวมระยะทางตงแตชองเปดทางเขาของอาคารไปยงชองเปดทางออกของปลองระบายอากาศ (ดภาพท 29)

ภาพท 29 แสดงความสมพนธของการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารจากอทธพล

ของระดบความสงของปลองระบายอากาศทางตง

42

จากการจ าลองพบวา อตราการแลกเปลยนอากาศสงสดของอทธพลความสงของปลองระบายอากาศในหองนอนชน 2 ไดแก ขนาดความสงปลองระบายอากาศ 4.5, 3.0 และ 2.5 เมตร มอตราการแลกเปลยนอากาศเฉลย 5.24, 5.23 และ 3.86 ac/h ตามล าดบ และในหองนอนชน 3 ไดแก ขนาดความสงปลองระบายอากาศ 2.5, 4.5 และ 3.0 เมตร มอตราการแลกเปลยนอากาศเฉลย 6.25, 6.20 และ 6.04 ac/h ตามล าดบ (ดภาพท 30, 31)

ภาพท 30 แสดงอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยรายชวโมงในหองนอนชน 2

ทมความสงของปลองระบายอากาศตางกน (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week

43


ทมความสงของปลองระบายอากาศตางกน (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week

ทงน อทธพลของความสงปลองระบายอากาศทางตงทมประสทธภาพแลกเปลยน

อากาศทเหมาะสมส าหรบหองนอนไดรบการพจารณาจากผลของอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยสงสดทเกดขน ทงระบบการท างานของปลองระบายอากาศทางตงพบวา ความสงของปลองระบายอากาศ ไดแก ความสง 4.5 , 3.0 และ 2.5 เมตร มอตราการแลกเปลยนอากาศโดยรวมเฉลย 5.72, 5.64 และ 5.10 ac/h ตามล าดบ (ดภาพท 30) จากการเปรยบเทยบผลการทดลองทง 3 กรณ พบวามอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารตางกนดงน

อทธพลความสงของปลองระบายอากาศระดบ 2.5 เมตร มอตราการแลกเปลยน

อากาศในอาคารนอยทสดเปนล าดบสามคอ 5.10 ac/h ซงนอยกวาความสงของปลองระบายอากาศระดบ 3.0 และ 4.5 เมตร อย 0.58 และ 0.67 ac/h ตามล าดบ รวมทง ระดบความสงของปลองระบายอากาศทนอยกวา 0.5 และ 2.0 เมตร ตามล าดบ

อทธพลของความสงของปลองระบายอากาศระดบ 3.0 เมตร มอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารเปนล าดบสองคอ 5.64 ac/h ซงมากกวาความสงของปลองระบายอากาศระดบ 2.5 เมตร อย 0.58 ac/h และนอยกวาความสงของปลองระบายอากาศระดบ 4.5 เมตร อย 0.09 ac/h รวมทง ระดบความสงของปลองระบายอากาศทมากกวาความสงของ

44

ปลองระบายอากาศระดบ 2.5 เมตร อย 0.5 เมตร และนอยกวาความสงปลองระบายอากาศระดบ 4.5 เมตร อย 1.5 เมตร

อทธพลของความสงของปลองระบายอากาศระดบ 4.5 เมตร มอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารมากทสดเปนล าดบหนงคอ 5.72 ac/h ซงมากกวาความสงของปลองระบายอากาศระดบ 2.5 และ 3.0 เมตร อย 0.67 และ 0.09 ac/h ตามล าดบ รวมทง ระดบความสงของปลองระบายอากาศทมากกวา 2.0 และ 1.5 เมตร ตามล าดบ

ดงนน จงสรปวา อทธพลของความสงปลองระบายอากาศระดบ 3.0 เมตร มผล

อตราการแลกเปลยนอากาศทเหมาะสมทสดส าหรบการใชงานของกรณศกษาน เนองจากมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศมากกวาความสงปลองระบายอากาศระดบ 2.5 เมตร อย 0.58 ac/h อยางชดเจนตอการเพมขนของความสงปลองระบายอากาศ 0.5 เมตร และมอตราการแลกเปลยนอากาศนอยกวาความสงของปลองระบายอากาศระดบ 4.5 เมตร อย 0.09 ac/h ซงไมมความจ าเปนตอการเพมขนของความสงปลองระบายอากาศ 1.5 เมตร โดยความสงของปลองระบายอากาศทสงเกนไปจะท าใหไมเหมาะสมกบสดสวนความสงของอาคารในเชงกายภาพ

ภาพท 32 แสดงอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยรายวนในหองนอนชน 2 และชน 3

ทมระดบความสงของปลองระบายอากาศตางกน (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week

45

2.2 อทธพลหนาตดของปลองระบายอากาศ (ตวแปรท 2)

จากวตถประสงคในการศกษาอทธพลขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศทางตง พบวา หนาตดปลองระบายอากาศทมพนทมากเกนไปหรอนอยเกนไปจะท าใหอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารลดนอยลงดวย โดยอาศยอทธพลของแรงเสยดทานระหวางพนผวภายในปลองระบายอากาศกบความหนาแนนของอากาศภายในปลองระบายอากาศ จากความสมพนธระหวางขนาดพนทหนาตดปลองระบายอากาศกบปรมาณอากาศภายในอาคาร เนองจากท าใหอากาศภายในปลองระบายอากาศถกขบเคลอนโดยแรงตานทานของอากาศ (resistance) ทเกดขนบรเวณผวสมผสภายในของปลองระบายอากาศ ซงท าใหเกดการบบอดของอากาศภายในปลองระบายอากาศ นอกจากน แรงเสยดทานทเกดขนยงควบคมใหอากาศเคลอนทไปอยางมทศทางโดยลอยตวสงขนดวยอทธพลจาก stack effect (ดภาพท 33)


ของขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศทางตง

จากการทดลองพบวา อตราการแลกเปลยนอากาศสงสดของอทธพลหนาตดของปลองระบายอากาศในหองนอนชน 2 ไดแก ขนาดหนาตดปลองระบายอากาศ 0.6x0.6, 1.0x1.0 และ 0.8x0.8 ตารางเมตร มอตราการแลกเปลยนอากาศเฉลย 5.35 , 3.88 และ 3.68 ac/h ตามล าดบ และในหองนอนชน 3 ไดแก ขนาดหนาตดปลองระบายอากาศ

46

0.8x0.8, 0.6x0.6 และ 1.0x1.0 ตารางเมตร มอตราการแลกเปลยนอากาศเฉลย 6.22, 4.35 และ 1.99 ac/h ตามล าดบ (ดภาพท 34, 35)


ทมขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศตางกน (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week


ทมขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศตางกน (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week

47

ทงน อทธพลของหนาตดปลองระบายอากาศทางตงทมประสทธภาพแลกเปลยนอากาศทเหมาะสมส าหรบหองนอนไดรบการพจารณาจากผลของอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยสงสดทเกดขน ทงระบบการท างานของปลองระบายอากาศทางตงพบวา หนาตดของปลองระบายอากาศ ไดแก ขนาด 0.80x0.80, 0.60x0.60 และ 1.0x1.0 ตารางเมตร มอตราการแลกเปลยนอากาศโดยรวมเฉลย 5.05, 4.85 และ 3.84 ac/h ตามล าดบ (ดภาพท 36) จากการเปรยบเทยบผลการทดลองทง 3 กรณ พบวามอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารตางกนดงน

อทธพลหนาตดของปลองระบายอากาศขนาด 0.60x0.60 ตารางเมตร มอตราการ

แลกเปลยนอากาศในอาคารเปนล าดบสองคอ 4.05 ac/h ซงนอยกวาหนาตดของปลองระบายอากาศขนาด 0.80x0.80 ตารางเมตร อย 1.00 ac/h และมากกวาหนาตดของปลองระบายอากาศขนาด 1.00x1.00 ตารางเมตร อย 1.22 ac/h รวมทง ขนาดหนาของปลองระบายอากาศทนอยกวาหนาตดของปลองระบายอากาศขนาด 0.80x0.80 และ 1.0 x1.00 ตารางเมตร อย 0.20x0.20 และ 0.40x0.40 ตารางเมตร ตามล าดบ

อทธพลของหนาตดของปลองระบายอากาศขนาด 0.80x0.80 ตารางเมตร มอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารมากทสดเปนล าดบหนงคอ 5.05 ac/h ซงมากกวาหนาตดของปลองระบายอากาศขนาด 0.60x0.60 และ 1.00x1.00 ตารางเมตร อย 1.00 และ 1.215 ac/h ตามล าดบ รวมทง ขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศทมากกวาหนาตดของปลองระบายอากาศขนาด 0.60x0.60 ตารางเมตร อย 0.20x0.20 ตารางเมตร และนอยกวาหนาตดปลองระบายอากาศขนาด 1.00x1.00 ตารางเมตร อย 0.20x0.20 ตารางเมตร

อทธพลของหนาตดของปลองระบายอากาศขนาด 1.00x1.00 ตารางเมตร มอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารนอยทสดเปนล าดบสามคอ 2.84 ac/h ซงนอยกวาหนาตดของปลองระบายอากาศขนาด 0.60x0.60 และ 0.80x0.80 ตารางเมตร อย 1.215 และ 2.22 ac/h ตามล าดบ รวมทง ขนาดหนาตดของปลองระบายอากาศทมากกวา 0.40x0.40 และ 0.20x0.20 ตารางเมตร ตามล าดบ

ดงนน จงสรปวา อทธพลของหนาตดปลองระบายอากาศขนาด 0.60x0.60 ตาราง

เมตร มผลอตราการแลกเปลยนอากาศทเหมาะสมทสดส าหรบการใชงานของกรณศกษา เนองจากมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศมากกวาหนาตดปลองระบายอากาศขนาด 1.00x1.00 ตารางเมตร อย 1.22 ac/h อยางชดเจนตอการนอยลงของขนาดหนาตดปลองระบายอากาศ 0.40x0.40 ตารางเมตร และมอตราการแลกเปลยนอากาศนอยกวาหนาตด

48

ของปลองระบายอากาศขนาด 0.80x0.80 ตารางเมตร อย 1.00 ac/h ซงไมจ าเปนตอการเพมขนของขนาดหนาตดปลองระบายอากาศ 0.20x0.20 ตารางเมตร โดยการเพมขนของขนาดพนทหนาตดปลองระบายอากาศจะท าใหพนทใชงานในอาคารลดลงดวย

ภาพท 36 แสดงอทธพลตวแปรหนาตดปลองระบายอากาศโดยเฉลยรายวนในหองนอนชน 2

และชน 3 ทมตออตราการแลกเปลยนอากาศ (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week

2.3 อทธพลรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ (ตวแปรท 3)

จากวตถประสงคในการศกษาอทธพลรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศทางตง พบวา เมอรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศเปนพนทชองโลงจะท าใหมพนทการเขา-ออก ของมวลอากาศโดยไมถกกดกวางการเคลอนทเขาสอาคารจากความสมพนธระหวางความกดดนอากาศกบแรงเสยดทาน โดยเมอความกดดนอากาศสงจะท าใหเกดแรงเสยดทานต าท าใหอากาศสามารถเคลอนทจากความกดอากาศสงไปยงความกดอากาศต าได ซง รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศสามารถเปนตวควบคมปรมาณอากาศ (air volume) และความเรวลมไดอยางมประสทธภาพ ซงจะสงผลตอการอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารโดยตรง (ดภาพท 37)

49


ของรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศทางตง

จากการจ าลองพบวา อตราการแลกเปลยนอากาศสงสดของอทธพลรปแบบของปลองระบายอากาศในหองนอนชน 2 ไดแก รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบชองโลง แบบชองบานเกลด + โลง และแบบชองบานเกลด มอตราการแลกเปลยนอากาศเฉลย 12.91, 8.30 และ 5.35 ac/h ตามล าดบ และในหองนอนชน 3 ไดแก รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ มอตราการแลกเปลยนอากาศเฉลย 11.71 , 8.30 และ 4.35 ac/h ตามล าดบ (ดภาพท 38, 39)

50


ทมรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศตางกน (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week



ทงน อทธพลของรปแบบของชองเปดปลองระบายอากาศทางตงทมประสทธภาพแลกเปลยนอากาศทเหมาะสมส าหรบหองนอนไดรบการพจารณาจากผลของอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยสงสดทเกดขน ทงระบบการท างานของปลองระบายอากาศทางตงพบวา รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ ไดแก รปแบบชองเปดโลง แบบชองบาน

51

เกลด + โลง มอตราการแลกเปลยนอากาศโดยรวมเฉลย 5.72 , 5.64 และ 5.10 ac/h ตามล าดบ (ดภาพท 40) จากการเปรยบเทยบผลการทดลองทง 3 กรณ พบวามอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารตางกนดงน

อทธพลรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบบานเกลด มอตราการ

แลกเปลยนอากาศในอาคารนอยทสดเปนล าดบสามคอ 4.85 ac/h ซงนอยกวารปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบชองโลง และแบบชองบานเกลด + โลง อย 9.45 และ 3.45 ac/h ตามล าดบ รวมทง รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศมพนทส าหรบการเขา-ออก ของอากาศนอยกวารปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศแบบโลง และแบบบานเกลด + โลง อย 50 และ 25 เปอรเซนต ตามล าดบ

อทธพลรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบชองโลง มอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารมากทสดเปนล าดบหนงคอ 12.31 ac/h ซงมากกวารปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศแบบชองบานเกลด และแบบชองบานเกลด + โลง อย 7.46 และ 4.01 ac/h ตามล าดบ รวมทง รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศมพนทส าหรบการเขา-ออก ของอากาศมากกวารปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบชองบานเกลด และแบบชองบานเกลด + โลง อย 50 และ 25 เปอรเซนต ตามล าดบ

อทธพลรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบชองบานเกลด + โลง มอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารเปนล าดบสองคอ 8.30 ac/h ซงมากกวารปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบบานเกลด อย 3.45 ac/h และนอยกวารปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบโลง อย 4.01 ac/h รวมทง รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศมพนทการเขา-ออก ของอากาศนอยกวาชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบชองโลง 25 เปอรเซนต และรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศมพนทการเขา -ออก ของอากาศมากกวาชองเปดขอปลองระบายอากาศ แบบชองบานกลด 50 เปอรเซนต

ดงนน จงสรปวา อทธพลรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบชองบาน

เกลด มผลอตราการแลกเปลยนอากาศทเหมาะสมทสดส าหรบการใชงานของกรณศกษา เนองจากมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศไมมากเกนไปหรอไมนอยเกนไป ส าหรบกบปรมาตรพนทของหองนอน โดยมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศนอยกวารปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศ แบบชองโลง และแบบชองบานเกลด + โลง อย 9.45 และ 3.45 ac/h อยางชดเจนตอการใชงานอยางเหมาะสมส าหรบหองนอน

52

ภาพท 40 แสดงอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยรายวนหองนอนชน 2 และชน 3


2.4 อทธพลขององศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศ (ตวแปรท 4)

จากวตถประสงคในการศกษาอทธพลของความลาดเอยงของปลองระบายอากาศทางตง พบวา ความลาดเอยงของหลงคาของปลองระบายอากาศจะตองขนอยกบทศทางลม (wind direction) ความเรวลม และสภาพแวดลอมบรบทอาคารขางเคยงทท าใหอากาศเกดการกระจายตว และเคลอนทโดยอาศยอทธพลของความแตกตางของความกดอากาศทเกดขนบรเวณความลาดเอยงของพนผวของหลงคาปลองระบายอากาศ ดวยหลกการ venturi effect ซงสงผลกระทบตอการเพมขนแรงดงอากาศบรเวณชองเปดทางออกของปลองระบายอากาศ (ดภาพท 41)

53


ขององศาความลาดเอยงของปลองระบายอากาศทางตง

จากการจ าลองพบวา อตราการแลกเปลยนอากาศสงสดของอทธพลความลาดเอยงของหลงคาของปลองระบายอากาศในหองนอนชน 2 ไดแก ความลาดเอยงของหลงคาของปลองระบายอากาศขนาด 0°, 45° และ 30° มอตราการแลกเปลยนอากาศเฉลย 4.85, 4.85 และ 4.50 ac/h ตามล าดบ และในหองนอนชน 3 ไดแก ความลาดเอยงของหลงคาของปลองระบายอากาศขนาด 0°, 45° และ 30° มอตราการแลกเปลยนอากาศเฉลย 4.85, 4.85 และ 4.50 ac/h ตามล าดบ (ดภาพท 42, 43)

54


ทมองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศตางกน (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week


ทมองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศตางกน (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week

55

ทงน อทธพลองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศทางตงทมประสทธภาพแลกเปลยนอากาศทเหมาะสมส าหรบหองนอนไดรบการพจารณาจากผลของอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยสงสดทเกดขน ทงระบบการท างานของปลองระบายอากาศทางตงพบวา องศาความลาดเอยงของหลงคาของปลองระบายอากาศ ไดแก ความลาดเอยงขนาด 0°, 30° และ 45° มอตราการแลกเปลยนอากาศโดยรวมเฉลย 4.50 , 4.85 และ 4.50 ac/h ตามล าดบ (ดภาพท 44) จากการเปรยบเทยบผลการทดลองทง 3 กรณ พบวามอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารตางกนดงน

อทธพลองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 0 ° มอตราการ

แลกเปลยนอากาศในอาคารมากทสดเปนล าดบหนงคอ 4.85 ac/h ซงเทากนกบองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 45° และมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารมากกวาองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 30° อย 0.35 ac/h

อทธพลองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 30° มอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารนอยทสดเปนล าดบสองคอ 4.50 ac/h ซงนอยกวาองศาความลาดเอยงของหลงคาขนาด 0° และ 45° อย 0.35 ac/h

อทธพลองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 45° มอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารเปนล าดบสองคอ 4.85 ac/h ซงเทากนกบองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 0° และมากกวาองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศ ขนาด 30° อย 0.35 ac/h

ดงนน จงสรปวา อทธพลองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 30° มผลอตราการแลกเปลยนอากาศทเหมาะสมทสดส าหรบการใชงานของกรณศกษา เนองจากมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศเหมาะสมส าหรบกบปรมาตรพนทของหองนอน ซงก าหนดอยางนอย 2.00 ac/h และมองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศใกลเคยงกบองศาความลาดเอยงของหลงคาอาคาร ซงเปนไปตามรปแบบความเหมาะสมในการน าไปใชงาน โดยมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศนอยกวาองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 0 ° และ 45° อย 0.35 ac/h ซงไมชดเจน ทงน องศาความลาดเอยงทง 3 แบบ สามารถน ามาใชงานกบบานแถวทมองศาความลาดเอยงทแตกตางกบไปตามความเหมาะสมกบรปแบบอาคาร

56

ภาพท 44 แสดงอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยรายวนในหองนอนชน 2 และชน 3

ทมตอองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศตางกน (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week

2.5 การประเมนประสทธภาพปลองระบายอากาศทางต งเพอเพมสภาวะสบาย

จากวตถประสงคการศกษาการเพมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในอาคาร ผลการทดลองพบวา ปลองระบายอากาศทางตง มศกยภาพสามารถเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร ในชวงเวลา 21.00น. – 09.00น.ของวนถดไป ในชวงวนท 3 - 9 พ.ค. (summer typical week) ไดผลการทดลองแสดงถงประสทธภาพของปลองระบายอากาศทางตงทเหมาะสมทสดซง ไดแก ความสงปลองระบายอากาศขนาด 3.0 เมตร หนาตดปลองระบายอากาศขนาด 0.6x6.0 ตารางเมตร รปแบบชองเปดปลองระบายอากาศชนดบานเกลด และองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 30° (ดภาพท 45)

57

ภาพท 45 แสดงลกษณะปลองระบายอากาศทมประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศสงสด

โดยปลองระบายอากาศดงกลาวสามารถเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร

ไดในชวงเวลา 21.00น. – 09.00น.ของวนถดไป ในชวงวนท 3-9 พ.ค. (summer typical week) ในหองนอนชน 2 โดยเฉลยตอวนจาก 1.36 ac/h เปน 5.00 ac/h ในขณะทหองนอนชน 3 โดยเฉลยตอวนลดลงจาก 5.77 ac/h เปน 4.00 ac/h และลดอณหภมโอเปอเรทฟในหองนอนชน 2 และชน 3 เฉลยตอวนจาก 0.10°C - 0.27°C และ 0.20°C – 0.67°C ตามล าดบ ซงภายในหองนอนชน 2 และชน 3 มอณหภมโอเปอเรทฟโดยเฉลยรายวนจากเดม 29.93°C และ 30.84°C เปน 29.88°C และ 30.41°C ทงน เนองจากประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศทมากขนในชวงเวลากลางคนสงผลใหอณหภมโอเปอเรทฟภายในอาคารลดลง และจะสงผลใหเกดการปรบตวตอสภาวะสบายของผใชอาคาร (ดภาพท 46, 47) รวมถง พบวา ประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศภายในหองนอนชน 2 มประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในอาคารมากกวาในหองนอนชน 3 เนองจากกรอบอาคารไมถกรนเขาไป และไดรบอทธพลจากลมในทศตะวนตกไดดกวาหองนอนชน 3 เพราะชองเปด (ประต) มพนทขนาดใหญกวาชองเปด (หนาตาง) หองนอนชน 2 ในขณะทหองนอนชน 3 มประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในอาคารนอยกวาหองนอนชน 2 เนองจากกรอบอาคารถกรนเขาไปเปนพนทระเบยงของหองนอน โดยมราวกบตกเปนตวกนลมในทศตะวนตก และสวนยนของหลงคาเปนตวกนลมในทศใตกอนเขาถงภายในอาคาร

30°

ชองเปดแบบบานเกลด

ขนาดหนาตด

0.6x0.6 ตร.ม.

3.00 เมตร

58

ภาพท 46 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมโอเปอเรทฟโดยเฉลยรายชวโมงในหองนอนชน 2 ชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ของวนถดไป ในวนท 3-9

พ.ค. (summer typical week)

ภาพท 47 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมโอเปอเรทฟโดยเฉลยรายชวโมงในหองนอนชน 3 ชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ของวนถดไป ในวนท 3-9

พ.ค. (summer typical week)

59

ทงน ผลการทดลองในชวงวนท 3-9 พ.ค. (summer typical week) พบวา สภาพอากาศในชวงวนท 5 และ 9 พ.ค. เกดความเรวลมภายนอกสงขน และอณหภมภายนอกทต าลงกวาปกต (ดภาพท 48, 49) จากสภาพอากาศตลาดสปดาหในชวงเวลา 21.00น. – 09.00น. ของวนถดไป พบวา ในวนท 4 พ.ค. (summer typical day) เปนวนทมผลการทดลองอตราการแลกเปลยนอากาศ และอณหภมโอเปอเรทฟภายในอาคารมสภาพอากาศปกตของสปดาห เนองจากมสภาพอากาศเปนปกตและสามารถใชเปนตวแทนได โดยมอตราการแลกเปลยนอากาศในหองนอนชน 2 และชน 3 โดยเฉลย 4.56 และ 2.04 ac/h และอณหภมโอเปอเรทฟในหองนอนชน 2 และชน 3 โดยเฉลย 30.93°c และ 31.22°c (ดภาพท 50, 51, 52, 53)

ภาพท 48 แสดงความสมพนธระหวางการลดลงของอณหภมเอเปอเรทฟของหองนอนชน 2

ในชวง summer typical week

ภาพท 49 แสดงความสมพนธระหวางการลดลงของอณหภมโอเปอเรทฟของหองนอนชน 3

ในชวง summer typical week

60

ภาพท 50 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมโอเปอเรทฟโดย

เฉลยรายชวโมงในหองนอนชน 2 ชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ของวนถดไป ในวนท 4 พ.ค. (summer typical day)

ภาพท 51 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมเปอเรทฟโดยเฉลย

รายชวโมงในหองนอนชน 3 ชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ของวนถดไป ในวนท 4 พ.ค. (summer typical day)

61

ภาพท 52 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศโดยเฉลยรายวนในหองนอนชน 2 และชน 3 ในวนท 3 - 9 พ.ค. (summer typical week) และ 4 พ.ค. (summer typical

day)

ภาพท 53 แสดงการเปรยบเทยบอณหภมโอเปอเรทฟโดยเฉลยรายวนในหองนอนชน 2 และชน 3 ในวนท 3 - 9 พ.ค. (summer typical week) และ 4 พ.ค. (summer typical day)

62

ในการศกษาไดประเมนผลการทดลองในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. ทระดบใชงานจากพนหอง 1.20 เมตร ดวยโปรแกรม Designbuilder version 3.4.0.041 ในรปแบบ CFD เพอศกษาลกษณะการเคลอนทของอากาศในอาคาร หรอรปแบบการแลกเปลยนอากาศในอาคาร (ดภาพท 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61) ซงมอตราความเรวลมเฉลยภายในหองนอนชน 2 และชน 3 ทระดบความสง 1.10 เมตร โดยเฉลย 0.60 และ 1.20 เมตรตอวนาท คดเปน 25% และ 50% ของความเรวภายนอกอาคารทความเรว 2.4 เมตรตอวนาท โดยมความเรวลมเฉลยภายในหองนอนชน 2 และ ชน 3 เปน 0.60 และ 1.20 เมตรตอวนาท นอกจากน พบวา หองนอนชน 3 มความเรวลมเฉลยรายชวโมงมากกวาหองนอนชน 2 เนองจากพนทชองเปดทางเขาลมทใหญกวาของหองนอนชน 2 โดยมขนาดพนทชองเปดเปน 2 เทาของหองนอนชน 2 และท าใหปรมาณอากาศเขาภายในอาคารไดเตมศกยภาพของความเรวลมภายนอก และเปนสาเหตท าใหเกดอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร รวมถง ปจจยของระยะทางการเคลอนทอากาศระหวางชองเปดทางเขาและชองเปดทางออก ภายในหองนอนชน 3 มระยะทางสนกวาหองนอนชน 2 ถง 3.10 เมตร ท าใหอตราการแลกเปลยนอากาศภายในหองนอนทงสองมความแตกตางกน

ภาพท 54 แสดงผงพนหองนอนชน 2 และรปแบบการเคลอนทของอากาศจากภายนอกเขาส

ภายในอาคาร ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. (summer typical day) ทระดบใชงานจากระดบพน 1.10 เมตร

63





64

ภาพท 57 แสดงผงพนหองนอนชน 3 รปแบบการเคลอนทของอากาศจากภายนอกเขาสภายในอาคาร

ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. (summer typical day) ทระดบใชงานจากระดบพน 1.10 เมตร

ภาพท 58 แสดงภาพตดหองนอนชน 2 และชน 3 รปแบบการด าเนนการของปลองระบาย

อากาศทางตง (CFD) ของอาคารกรณศกษา ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. (summer typical day)

65

ภาพท 59 แสดงภาพตดหองนอนชน 2 และชน 3 รปแบบการด าเนนการของปลองระบาย

อากาศทางตง (CFD) ของอาคารกรณศกษา ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค. (summer typical day)

ภาพท 60 แสดงภาพตดหองนอนชน 2 รปแบบการเคลอนทอากาศจากภายนอกเขาสภายในอาคาร ส าหรบหองนอนชน 2 ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค.

(summer typical day)

66

ภาพท 61 แสดงภาพตดหองนอนชน 3 รปแบบการเคลอนทอากาศจากภายนอกเขาสภายในอาคาร ส าหรบหองนอนชน 3 ในชวงเวลา 22.00น. ของวนท 4 พ.ค.

(summer typical day)

การประเมนผลอตราการแลกเปลยนอากาศดวยวธธรรมชาตเพอเพมสภาวะสบาย พบวา อาคารกรณศกษาทมปลองระบายอากาศทางตงมอตราการแลกเปลยนอากาศมากกวาอาคารทไมมปลองระบายอากาศทางตง โดยอตราการแลกเปลยนอากาศของหองนอนชน 2 เพมขนจาก 1.36 AC/H เปน 5.00 AC/H และมประสทธภาพสามารถลดอณหภมโอเปอเรทฟภายในอาคารโดยเฉลยรายชวโมงในชวง 1 สปดาห (summer typical week) ลดลงจากเดม 29.93°C เปน 29.88°C (ดภาพท 62) ในขณะทหองนอนชน 3 มอตราการแลกเปลยนอากาศ ลดลงจาก 5.77 AC/H เปน 4.00 AC/H และอณหภมโอเปอเรทฟเฉลยรายชวโมงในชวง 1 สปดาห (summer typical week) ลดลงจากเดม 30.84°C เปน 30.41°C (ดภาพท 63)

67

คาเฉลยอณหภมโอเปอเรทฟทลดลงภายในหองนอนชน 2 และชน 3 สงผลตอสภาวะสบายทเพมขน เนองจากหองนอนชน 2 และชน 3 มความเรวลมเฉลยเพมขนจาก 0.3 m/s เปน 0.6 และ 1.2 m/s ตามล าดบ ปลองระบายอากาศทางตงจงมประสทธภาพสามารถขยายขอบเขตสภาวะนาสบายเพมขนดวย (อางอง ASHRAE 55-2013 adaptive model) (ดภาพท 64, 65, 66, 67) ดงนน ปลองระบายอากาศทางตงสามารถเพมชวงเวลาสภาวะสบายภายในหองนอนชน 2 และชน 3 จากเดม 61.54% ตอสปดาห (56 ชวโมง) และ 35.16% (32 ชวโมง) เปน 100% ทงสองหอง (91 ชวโมง) ตอสปดาหในชวงเวลาใชงาน หรอคดเปน 38.46% (35 ชวโมง) และ64.84% (59 ชวโมง) เมอเปรยบเทยบกบอาคารอางองทไมมปลองระบายอากาศ (ดภาพท 68)

ภาพท 62 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมโอเปอเรทฟของ

อาคารกรณมปลองระบายอากาศและไมมปลองระบายอากาศภายในหองนอนชน 2 (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week

68

ภาพท 63 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศและอณหภมเอเปอเรทฟของ

อาคารกรณมปลองระบายอากาศและไมมปลองระบายอากาศภายในหองนอนชน 3 (เวลา 21.00น.-09.00น.) ในชวง summer typical week

69

ภาพท 64 แสดงขอบเขตการปรบตวสภาวะสบาย (adaptive model) ภายในหองนอนชน 2 กรณไมมปลองระบายอากาศ (เวลา 21.00น. - 09.00น.) ในชวง summer typical week

ภาพท 65 แสดงขอบเขตการปรบตวสภาวะสบาย (adaptive model) ภายในหองนอนชน 2

กรณมปลองระบายอากาศ (เวลา 21.00น. - 09.00น.) ในชวง summer typical week

70

ภาพท 66 แสดงขอบเขตการปรบตวสภาวะสบาย (adaptive model) ภายในหองนอนชน 3 กรณไมมปลองระบายอากาศ (เวลา 21.00น. - 09.00น.) ในชวง summer typical week

ภาพท 67 แสดงขอบเขตการปรบตวสภาวะสบาย (adaptive model) ภายในหองนอนชน 3

กรณมปลองระบายอากาศ (เวลา 21.00น. - 09.00น.) ในชวง summer typical week

71

ภาพท 68 แสดงการเปรยบเทยบการเพมขนของสภาวะสบายในหองนอนชน 2 และ ชน 3 กรณไมมปลองระบายอากาศ (เวลา 21.00น. - 09.00น.) ในชวง summer typical week

72

บทท 5 อภปรายผล

จากผลการศกษา น ามาสบทสรปในการศกษาการเพมสภาวะสบายในอาคารจากการลดอณหภมโอเปอเรทฟดวยอตราการแลกเปลยนอากาศทเพมขนจากการใชปลองระบายอากาศทางตง จากการศกษาแนวทางการลดอณหภมและเพมสภาวะสบายในอาคารพบวา การเพมอตราการแลกเปลยนอากาศธรรมชาต (natural ventilation) ในชวงเวลาทเหมาะสมส าหรบบานแถวคอชวงกลางคน ซงมอณหภมภายนอกอาคารเยนกวาอณหภมโอเปอเรทฟภายในอาคาร (Tout ‹ Tin) สงผลดตอการลดอณหภมโอเปอเรทฟภายในอาคาร และเพมชวงเวลาสภาวะสบายตอผอยอาศยในสภาพอากาศเขตรอนชน จากผลการทดลองการใชปลองระบายอากาษในอาคารเพอสภาวะสบายมผลสรปการทดลองดงน

ประสทธภาพการเพมอตราการแลกเปลยนอากาศ ลดอณหภมอากาศ และการเพมสภาวะสบาย

ภายในบานแถว

การใชปลองระบายอากาศทางตงในบานแถว มผลตอการเพมขนของอตราการแลกเปลยนอากาศในเวลากลางคนอยางมประสทธภาพ เนองจากสามารถลดอณหภมโอเปอเรทฟในอาคารใหอยในสภาวะสบายได และเปนแนวทางในการออกแบบการเพมชองเปดแลกเปลยนอากาศใหกบอาคาร สามารถน าเอาอากาศจากภายนอกอาคารเขามาแลกเปลยนกบอากาศภายนอาคารไดไดอยางเหมาะสม โดยอณหภมอากาศภายในอาคารจะลดลงจากการแทนทอากาศเยนจากภายนอกอาคารทน าเขาสภายในอาคารและลอยตวออกไปยงชองเปดปลองระบายอากาศทางตง ท าใหอากาศเคลอนทผานพนทใชสอยดวยความเรวในระดบทท าใหเกดสภาวะสบายกบผใชอาคารได

ปลองระบายอากาศมอตราการแลกเปลยนอากาศของหองนอนชน 2 เพมขนจาก 1.36 ac/h เปน 5.00 ac/h และอตราการแลกเปลยนอากาศของหองนอนชน 3 ลดลงจาก 5.77 ac/h เปน 4.00 ac/h (ดภาพท 69) และลดอณหภมโอเปอเรทฟภายในหองนอนชน 2 และชน 3 จากเดม 29.93°C เปน 29.88°C และ 30.84°C เปน 30.41°C เนองจากผลความเปลยนแปลงของอตราการแลกเปลยนอากาศขางตน (ดภาพท 70)

นอกจากนผลการศกษาพบขอสงเกตของอณหภมทลดลงเนองดวยอตราการแลกเปลยนอากาศทมากขนในชวงเวลากลางคน จะสงผลใหดวยความเรวลมภายนอกอาคารเปนหลกการส าคญ ท าใหอากาศเคลอนทผานเขาสอาคารไปยงผอาศยผานจากการสมผสดวยผวกายใหรสกสบายขน โดยอตราความเรวลมทเพมขนในหองนอนชน 2 และชน 3 จาก 0.30 เมตรตอวนาท เปน 0.60 และ

73

1.20 เมตรตอวนาท ตามล าดบ ท าใหขอบเขตสภาวะสบายในอาคารเพมขน 1 และ 2 องศาเซลเซยส ตามล าดบ และท าใหสภาวะสบายในหองนอนชน 2 และชน 3 เพมขน 39.46 % และ 64.84% (ดภาพท 71)

ภาพท 69 แสดงการเปรยบเทยบอตราการแลกเปลยนอากาศกรณอาคารไมมปลองระบายอากาศและมปลองระบายอากาศในหองนอนชน 2 และชน 3 ในชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ในวนท 3-9 พ.ค.

74

ภาพท 70 แสดงการเปรยบเทยบอณหภมโอเปอเรทฟกรณอาคารไมมปลองระบายอากาศและมปลอง

ระบายอากาศในหองนอนชน 2 และชน 3 ในชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. ในวนท 3-9 พ.ค.

ภาพท 71 แสดงการเปรยบเทยบสภาวะสบายในอาคารไมมปลองระบายอากาศและมปลองระบายอากาศในหองนอนชน 2 และชน 3 ในชวงเวลา 21.00น. - 09.00น. (typical summer week)

75

การศกษาพบวา สภาวะสบายทเพมขนในหองนอนชน 2 และชน 3 เนองจากประสทธภาพการแลกเปลยนอากาศในชวงเวลาทเหมาะสมเปนหลกการส าคญทท าใหเกดความเรวลมในอาคาร โดยอทธพลของความเรวลมท าใหเกดการขบเคลอนอากาศไปยงปลองระบายอากาศ และรปแบบของปลองระบายอากาศมอทธพลตอความแตกตางของความกดอากาศ (∆p) และความแตกตางของอณหภมอากาศ (∆T) ซงสงผลใหเกดเพมอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร และชวยขยายชวงสภาวะสบายมากขน รวมถง สามารถชวยลดอณหภมในอาคารได

สภาวะสบายเกดขนจากอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคาร ทมประสทธภาพสงสด ม

ลกษณะปลองระบายอากาศทเหมาะสมทสด ไดแก 1.) ความสงของปลองระบายอากาศขนาด 3.0 เมตร 2.) หนาตดของปลองระบายอากาศขนาด 0.6x0.6 ตารางเมตร 3.) รปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศชนดบานเกลด 4.) องศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศขนาด 30° (ตารางท 13)

ผลการทดลองพบวาอทธพลของตวแปรปลองระบายอากาศทางต งมผลตอการเพมขนของ

อตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารตางกน ไดแก 1.) อทธพลของระดบความสงปลองระบายอากาศยงสงมากจะท าใหอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารเพมขนดวย โดยอาศยอทธพลของการลอยตวของอากาศ stack effect และจากความสมพนธระหวางความกดอากาศกบระดบความสงของปลองระบายอากาศ 2.) อทธพลของขนาดหนาตดปลองระบายอากาศทมพนทมากเกนไปหรอนอยเกนไปจะท าใหอตราการแลกเปลยนอากาศในอาคารลดนอยลง 3.) อทธพลของรปแบบชองเปดของปลองระบายอากาศเปนพนทชองโลงจะท าใหมพนทการเขา-ออก ของมวลอากาศโดยไมถกกดกวางการเคลอนทเขาสอาคาร 4.) อทธพลองศาความลาดเอยงของหลงคาปลองระบายอากาศ

รายการอางอง

รายการอางอง

ASHRAE standards 55. (2013). Thermal Enviromental Conditions for Human Occupancy: Standind Standard Project Committee.

AWBI H. B. (2013). Ventilation of buildings (2nd edition). London: Spon Press. Givoni B. (1994). Passive Low Energy Cooling of Buildings. simultaneosly in Canada: John

Wiley Sons, Inc. Lim Chin Haw, Omidreza Saadatian, M.Y.Sulaiman, Sohif Mat, & Kamaruzzaman Sopian.

(2012). Empirical study of a wind - induced natural ventilation tower under hot and humid climatic conditions.

Norbert Lechner. (2015). HEARTING COOLING LIGHTING. simultaneously in Canada John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey.

Yohei Sagawara. (2558). นอนหลบใหเปน งานเดน ชวตด : ส านกพมพสมาคมสงเสรมเทคโนโลย (ไทย-ญปน).

Yonggang Lei, Yuwen Zhang, Fei Wang, & Xun Wang. (2016). Enhancement of natural ventilation of a novel roof solar chimney with perforated absorber plate for building energy conservation.

ชลธษฐ ถนดศลปกล. (2546). แนวทางการออกแบบปลองระบายอากาศส าหรบบานพกอาศยในประเทศไทย: จฬาลงกรณมหาวทยาลย.

ดร.ช านาญ บญญาพทธพงษ. (2546). การระบายอากาศทางตง Stack Effect Ventilation (1 ed.). ส านกงานสถตแหงชาต. (2553, 2 ม.ค. 2555). สถตประชากรศาสตร ประชากรและเคหะ. Retrieved

from http://statbbi.nso.go.th/

http://statbbi.nso.go.th/

ภาคผนวก

รายละเอยดการวเคราะหขอมล

ภาคผนวก ก ศกยภาพลมในประเทศไทย ภาคผนวก ข สถตอณหภมอากาศระหวางภายในและภายนอกอาคาร ภาคผนวก ค สภาวะความรอนในอาคาร ภาคผนวก ง ประสทธภาพความรอนในอาคาร ภาคผนวก จ ประสทธภาพความชนในอาคาร ภาคผนวก ฉ ศกยภาพความเรวลมในประเทศไทย

78

ภาคผนวก ก

ศกยภาพลมในประเทศไทย

ภาพท 72 แสดงสถตทศทางลมฤดรอนทพบมากทสด และความเรวลมทพบมากทสด โดยเฉลยรายวนของสถานกรงเทพมหานครเขตดอนเมอง ในชวงเดอน ก.พ. - พ.ค. (ป 2556 - 2560)

ทมา: http://mesonet.agron.iastate.edu (คนหาเมอวนท 2 ธ.ค. 60)

79

ภาพท 73 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยรายเดอนของป 2011 – 2017 โดยแผนภม wind rose

80

ภาพท 74 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.00น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 กพ. - 15 พ.ค.)

ของป 2012 โดยแผนภม wind rose

81

ภาพท 75 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.00น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 ก.พ. - 15 พ.ค)

ของป 2013 โดอแผนภม wind rose

82

ภาพท 76 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.00น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 ก.พ. - 15 พ.ค.)


83

ภาพท 77 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.0น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 ก.พ. - 15 พ.ค.) ของ

ป 2015 โดยแผนภม wind rose

84

ภาพท 78 แสดงสถตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.00น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 ก.พ. - 15 พ.ค.)


85

ภาพท 79 แสดงสภตศกยภาพลมเฉลยเวลา 21.0น. - 09.00น. ของฤดรอน (15 ก.พ. - 15 พ.ค.) ของ

ป 2017 โดยแผนภม wind rose

86

ภาคผนวก ข

สถตอณหภมอากาศระหวางภายในและภายนอกอาคาร

ภาพท 80 แสดงสถตศกยภาพทางความรอนระหวางภายในและภายนอกอาคารในหองนอนชน 2

กรณมปลองระบายอากาศทางตง เฉลยรายชวโมง 21.00น. - 09.00น. ในวนท 3-9 พ.ค.

ภาพท 81 แสดงสถตศกยภาพทางความรอนระหวางภายในและภายนอกอาคารในหองนอนชน 3

กรณมปลองระบายอากาศทางตง เฉลยรายชวโมง 21.00น. - 09.00น. ในวนท 4 พ.ค.

87

ภาคผนวก ค

สภาวะความรอนอาคาร

ภาพท 82 แสดงศกยภาพทางความรอน (heat gain) ภายในหองนอนชน 2 (บน) และ หงอนอนชน 3

(ลาง) เฉลยรายชวโมง 21.00น. - 09.00น. ในวนท 3-9 พ.ค.

ภาพท 83 แสดงสถตศกยภาพทางความรอน (temperature and heat gain) ในหองนอนชน 2

กรณมปลองระบายอากาศทางตง เฉลยรายชวโมง 21.00น. - 09.00น. ในวนท 4 พ.ค.

88

ภาพท 84 แสดงสถตศกยภาพทางความรอน (temperature and heat gain) ในหองนอนชน 3

กรณมปลองระบายอากาศทางตง เฉลยรายชวโมง 21.00น. – 09.00น. ในวนท 4 พ.ค.

89

ภาคผนวก ง

ประสทธภาพความรอนในอาคาร ตารางท 6 แสดงสมประสทธการบงแดด (SC) และความรอนจากแสงอาทตย (SHCG)

วสด สมประสทธ การบงแดด

(SC)

สมประสทธความรอนจากแสงอาทตย

(SHCG) Single glazing Clear glass, 1/8 in (3 mm) thick Clear glass, 1/4 in. (6 mm) thick Heat-absorbing or tinted Reflective Double glazing Clear Bronze Low-e clear Spectrally selective Triple-clear Glass block Interior shading Venetian blinds Roller shades Curtains External shading Eggcrate Horizontal overhang Vertical fins Trees

1.0 0.94 0.6–0.8 0.2–0.5 0.84 0.5–0.7 0.6–0.8 0.4–0.5 0.7–0.8 0.1–0.7 0.4–0.7 0.2–0.6 0.4–0.8 0.1–0.3 0.1–0.6 0.1–0.7 0.2–0.7

0.86 0.81 0.5–0.7 0.2–0.4 0.73 0.4–0.6 0.5–0.7 0.3–0.4 0.6–0.7


90

ภาคผนวก จ

ประสทธภาพความชนในอาคาร

ภาพท 85 แสดงสถตศกยภาพทางความรนสมพทธรายชวโมง ป 2013 - 2017 เฉลยรายชวโมง

21.00น. - 09.00น. ในวนท 15 ก.พ. - 15 พ.ค. (summer)

91

ภาคผนวก ฉ

ศกยภาพความเรวลมในประเทศไทย

ภาพท 86 แสดงสถตศกยภาพทางความเรวลมรายชวโมง ป 2013 - 2017 เฉลยรายชวโมง

21.00น. - 09.00น. ในวนท 15 ก.พ. - 15 พ.ค. (summer)

ประวตผเขยน

ประวตผเขยน

ชอ-สกล ทรรศนวรรณ ทองออน วน เดอน ป เกด 6 เมษายน 2535 สถานทเกด กระบ วฒการศกษา มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลศรวชย วทยาเขตสงขลา คณะ

สถาปตยกรรม สาขาสถาปตยกรรมศาสตร ส าเรจการศกษา 2557 ทอยปจจบน 69/6 ถ.โคกขน ต.ทบเทยง อ.เมองตรง จ.ตรง 92000 ผลงานตพมพ การประชมวชาการระดบชาต “สถาปตยกระบวนทศน” รางวลทไดรบ -

application of vertical shaft in townhouse to thermal...

Documents