การลดความร้อนให้กับผนังอาคารโดยการประยุกต์ใช้การระเหยของน้ำ

Abstract

ผนังอาคารเป็นส่วนหนึ่งของเปลือกอาคารที่ได้รับอิทธิพลความร้อนจากดวงอาทิตย์ผ่านเข้าสู่อาคารโดยได้รับความร้อน ที่เกิดจากอุณหภูมิอากาศและสภาพแวดล้อมภายนอกที่สูงขึ้น การลดอุณหภูมิให้กับผนังอาคารโดยการระเหยของน้ำ เป็นอีกแนวทางหนึ่งที่จะลดอุณหภูมิที่สูงขึ้นของผนังซึ่งส่งผลให้อุณหภูมิภายในอาคารลดต่ำลง วัตถุประสงค์ของการวิจัย เป็นการศึกษาตัวแปรที่มีอิทธิพลต่อการลดอุณหภูมิของผนังโดยใช้การระเหยของน้ำที่ผิวผนังด้านนอก และเสนอแนวทางในการนำไปประยุกต์ใช้งาน งานวิจัยนี้เป็นงานวิจัยเชิงทดลองโดยใช้กล่องทดลองและเก็บข้อมูลตามสภาพ อากาศจริง ซึ่งแบ่งขั้นตอนการศึกษาเป็น 3 ขั้นตอน โดยขั้นตอนแรก ศึกษาคุณสมบัติของวัสดุเพื่อเลือกวัสดุที่เหมาะสมในการทำ ผนังที่ลดอุณหภูมิโดยใช้การระเหยของน้ำ โดยพิจารณาจากคุณสมบัติ ค่าการดูดซึมน้ำ ค่าการนำความร้อน มวลสารและวัสดุที่ใช้ในงานก่อสร้าง ขั้นตอนที่ 2 ศึกษาตัวแปรที่มีอิทธิพลต่อการลดอุณหภูมิของผนังโดยใช้การระเหยของน้ำ ได้แก่ พื้นที่ผิวสัมผัส อุณหภูมิน้ำที่ใช้ในการระเหย ทิศทางการวางผนังและสภาพแวดล้อม ขั้นตอนที่ 3 เสนอแนวทางในการประยุกต์ใช้งาน วัสดุที่นำมาทดสอบได้แก่ อิฐมอญ อิฐทนไฟ อิฐทนไฟรูพรุนสูง อิฐมวลเบา อิฐมอญอัดเครื่อง อิฐมอญอัดมือและบล็อก ประสาน พบว่าบล็อกประสานมิคุณสมบัติที่เหมาะสมในการใช้เป็นผนังที่ใช้การระเหยของน้ำ เพื่อทำการทดลองเนื่องจากมีค่า ความสามารถดูดซึมน้ำสูง ผลการวิจัยพบว่าปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการลดอุณหภูมิของผนังโดยใช้การระเหยของน้ำ ได้แก่ ทิศทาง ของการวางผนังโดยการวางหันหน้าเข้าหากระแสลมจะมิอุณหภูมิอากาศในกล่องทดลองต่ำสุดเมื่อเทียบกับการวางผนังไปทางทิศอื่นๆ พื้นที่ผิวสัมผัสน้ำโดยผนังที่มีพื้นที่ผิวสัมผัสมากจะมิอุณหภูมิอากาศในกล่องทดลองต่ำกว่าผนังที่มีพื้นที่ผิวสัมผัสน้อย อุณหภูมิน้ำที่ใช้ในการระเหยในการทดลองพบว่าควบคุมได้ยากเนื่องจากอุณหภูมิน้ำมีการเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิอากาศ ส่วน สภาพแวดล้อมมิอิทธิพลต่อผนังที่ใช้การระเหยของน้ำโดยผนังที่ตั้งอยู่ไต้ต้นไม้จะมีอุณหภูมิอากาศในกล่องทดลองต่ำกว่าผนังที่ ตั้งอยู่กลางแจ้ง เนื่องจากอิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์น้อยกว่าผนังที่ตั้งอยู่กลางแจ้ง นอกจากนี้ได้ทำการศึกษาผนังคอนกรีตมวลเบาที่ใช้การระเหยของน้ำเปรียบเทียบกับผนังคอนกรีตมวลเบาที่ไม่ใช้การระเหยของนำเนื่องจากเป็นวัสดุที่นิยมใช้ในปัจจุบัน พบว่าผนังคอนกรีตมวลเบาที่ใช้การระเหยของน้ำมีอุณหภูมิอากาศในกล่อง ทดลองต่ำกว่าผนังคอนกรีตมวลเบาที่ไม่ใช้การระเหยของน้ำโดยผนังคอนกรีตมวลเบาที่ใช้การระเหยของน้ำมีอุณหภูมิอากาศ สูงสุดในกล่องทดลองต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศสูงสุดในกล่องทดลองของผนังคอนกรีตมวลเบาที่ไม่ใช้การระเหยของน้ำ 2.33 องศา เซลเซียส และต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศสูงสุด 4.82 องศาเซลเซียส และได้ทำการศึกษาผนังบล็อกประสานที่ใช้การระเหยของน้ำเปรียบเทียบกับผนังสังกะสีที่ใช้การระเหยของน้ำซึ่งเป็นผนังที่ไม่มีอิทธิพลจากมวลสารพบว่าผนังสังกะสีที่ใช้การระเหยของน้ำมีอุณหภูมิอากาศสูงสุดในกล่องทดลองต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศสูงสุดในกล่องทดลองผนังบล็อกประสานที่ใช้การระเหยของน้ำ 3.43 องศาเซลเซียส และต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศสูงสุด 9.41 องศาเซลเซียส จากผลการวิจัยสรุปได้ว่า การลดความร้อนให้กับผนังอาคารโดยประยุกต์ใช้การระเหยของน้ำเหมาะกับอาคารที่ไม่ใช้ ระบบปรับอากาศ และผนังต้องไม่ได้รับอิทธิพลจากรังสีดวงอาทิตย์โดยตรง ซึ่งมีแนวทางในการนำไปประยุกต์โดย คุณสมบัติวัสดุ ควรมีค่าการนำความร้อนสูง มีความสามารถกันความชื้น และไม่มีอิทธิพลของมวลสารส่วนปัจจัยที่มิอิทธิพลต่อผนังได้แก่ ทิศทาง การวางผนัง พื้นที่ผิวสัมผัสน้ำ สภาพแวดล้อม