ปัจจัยที่มีต่ออุณหภูมิผิวภายนอกของผนังอาคาร

Abstract

การศึกษาปัจจัยที่มีผลต่ออุณหภูมิผิวภายนอกของผนังอาคาร มีจุดมุ่งหมายที่จะศึกษาปัจจัยที่มีผล ต่อผิววัสดุภายนอกของผนังอาคาร เพื่อแนวทางการออกแบบผนังภายนอกของอาคารที่เหมาะสม โดยวัสดุที่เลือกใช้ในการทดลองเปรียบเทียบทั่ว ๆ ไปมี 2 ประเภท ได้แก่ วัสดุที่มีมวลสารมากคือ คอนกรีต และวัสดุที่มีมวลสารน้อยคือ โพลีสไดรีนโฟม ส่วนปัจจัยที่ทำการศึกษาได้แก่ ตำแหน่งการติดตั้งฉนวน การดูดความร้อน ความหยาบของพื้นผิว การกระจายรังสีความร้อน มวลสารและความจุความร้อน และสร้างอาคารทดลองขนาด 7.5 X 7.5 เมตร ซึ่งบุฉนวนทุกด้านเพื่อให้อาคารไม่มีอิทธิพลจากความร้อนใด ๆ ภายนอกเข้ามาเที่ยวข้อง ติดตั้งผนังทดลองแต่ละชนิดกับอาคารด้านทิศใต้ และวัดอุณหภูมิผิวภายนอกของผนังแต่ละชนิดเปรียบเทียบกันทั้งในภาวะที่มีการควบคุมอุณหภูมิภายในห้องทดลองและไม่มีการควบคุมอุณหภูมิภายในห้องทดลอง ผลการทดลองปัจจัยด้านมวลสารพบว่า การเพิ่มความหนาของวัสดุมวลสารมาก ที่มีการนำความร้อนสูง ทำให้อุณหภูมิผิวภายนอกเปลี่ยนแปลงช้าลง และการเพิ่มความหนาของวัสดุมวลสารน้อย ที่มีการนำความร้อนตํ่า ทำให้อุณหภูมิผิวภายนอกเปลี่ยนแปลงเร็วขึ้น ผลการทดลองปัจจัยด้านความหยาบของพื้นผิวเฉพาะกรณีวัสดุ มวลสารมากพบว่า ความหยาบของพื้นผิวที่มากขึ้น ทำให้อุณหภูมิผิวภายนอกเปลี่ยนแปลงได้เร็วขึ้น ผลการทดลองปัจจัยด้านการดูดกลืนความร้อนพบว่า ในเวลาที่มีแสงแดดผนังที่มีสีเข้มจะมีอุณหภูมิผิวสูงกว่าผนังที่มีสีอ่อน ส่วนในเวลาที่ไม่มีแสงผนังสีเข้มและผนังสีอ่อนอุณหภูมิผิวจะลดลงจนมีอุณหภูมิใกล้เคียงกันแต่วัสดุที่มิมวลสารมาก อุณหภูมิผิวจะลดลงช้ากว่าวัสดุที่มีมวลสารน้อย ผลการทดลองปัจจัยด้านการกระจายความร้อนพบว่า ผนังที่มีค่า การกระจายความร้อนสูงจะมีอุณหภูมิผิวสูงกว่าปกติในเวลากลางวัน และอุณหภูมิผิวลดได้ต่ำกว่าปกติในเวลากลาง คืน และ วัสดุที่มีมวลสารมากอุณหภูมิจะลดลงช้ากว่าวัสดุที่มีมวลสารน้อย ผลการทดลองปัจจัยด้านตำแหน่งการติดตั้งฉนวนพบว่า การติดตั้งฉนวนไว้ภายนอกทำให้อุณหภูมิผิวสูงกว่าปกติในเวลากลางวันและอุณหภูมิผิวลดได้ตํ่ากว่าปกติในเวลากลางคืน เมื่อเปรียบเทียบกับการติดตั้งฉนวนไว้ภายใน นอกจากนั้น ยังพบว่าถ้าเพิ่มความหนาของฉนวนที่ติดตั้งเอาไว้ภายนอกให้มากขึ้นทำให้อุณหภูมิผิวภายนอกเปลี่ยนแปลงได้เร็วขึ้นในเวลากลางวัน แต่ในเวลากลางคืนอุณหภูมิผิวของฉนวนทุกความหนาลดลงมาจนใกล้เคียงกัน การทดลองทั้งหมดในภาวะปรับอากาศภายใน และไม่ปรับอากาศภายในได้ผลสอดคล้องกัน แต่อย่างไรก็ตามผลจากการปรับอากาศทำให้อุณหภูมิผิวภายนอกลดต่ำกว่าการไม่ปรับอากาศเนื่องจากอัตราการถ่ายเทความร้อนเปลี่ยนแปลงไม่เป็นไปอย่างอิสระตามธรรมชาติ ผลการวิจัยนี้สามารถนำไปเป็นแนวทางตัดสินใจในการออกแบบรายละเอียดของผนังภายนอกอาคารใน กรณีที่มีการใช้งานภายนอกอาคาร ให้มิอุณหภูมิตํ่าที่สุดตามความต้องการ โดยพิจารณาจากผลของปัจจัยต่าง ๆ ดังที่ได้กล่าวมาในข้างต้น