โครงสร้างพื้นที่ตงถี่เพื่อประหยัดพลังงาน

Abstract

จากการศึกษาพื้นรูปแบบเดิมที่ใช้กันอยู่แพร่หลาย พบว่า การออกแบบและก่อสร้างพื้นขนาดของโครงสร้างพื้นจะมีขนาดค่อนข้างใหญ่ ซึ่งจะส่งผลต่อคานและโครงสร้างอาคารอื่น ๆ ทั้งระบบและจะส่งผลกระทบต่อน้ำหนักอาคาร ระยะเวลาการก่อสร้าง งบประมาณการก่อสร้าง และพลังงานที่ใช้ในอาคาร ผู้วิจัยจึงเกิดแนวคิดในการออกแบบพื้นรูปแบบใหม่เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว โดยได้นำหลักการของทฤษฎีโครงสร้าง ทฤษฎีการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก และเทคนิคการก่อสร้าง มาประยุกต์ใช้ในการออกแบบพื้นและคานรูปแบบใหม่ โดยที่ผลการวิจัยการออกแบบพื้นรูปแบบใหม่มีความหนา 0.05 ม. ความกว้างตั้งแต่ 1.20-3.60 ม. ยาว 1.00-10.00 ม. โดยมีกี่ออกแบบเป็นสองแบบ ได้แก่ แบบที่หนึ่ง คือ พื้นมีความมั่นคงและคานก็มีความลึกคงที่ตลอดความยาว และแบบที่สอง พื้นก็มีความหนาคงที่แต่คานมีความลึกที่แปรผันตามความยาวและพื้นที่รูปแบบเดิมที่นิยมใช้กันในปัจจุบันและการเปรียบเทียบพื้นรูปแบบใหม่ทั้งสองแบบและพื้นรูปแบบเดิม พบว่า 1) นักหนักพื้น ที่พื้นกว้าง 1.20 ม. พื้นรูปแบบใหม่ทั้ง 2 แบบ และพื้นรูปแบบเดิมมีน้ำหนักเท่ากัน ที่พื้นกว้าง 2.40 ม. พื้นรูปแบบใหม่ทั้ง 2 แบบ มีน้ำหนักน้อยกว่าพื้นรูปแบบเดิมถึง 228 ก.ก./ม. (37 %) ที่พิ้นกว้าง 3.60 ม. พื้นรูปแบบใหม่ทั้ง 2 แบบ มีน้ำหนักน้อยกว่าพื้นรูปแบบเดิมถึง 864 ก.ก./ม. (75%) 2) เวลาในการก้อสร้างที่พื้นว่าง 1.20 ม. พื้นรูปแบบใหม่แบบที่ 1 เสร็จเร็วกว่าแบบที่ เท่ากับ 0.43 วัน (8 %) และเสร็จเร็วกว่าพื้นรูปแบบเดิม เท่ากับ 4.55 วัน (88 %) ที่พื้นกว้าง 2.40 ม. พื้นรูปแบบใหม่แบบที่ 1 เสร็จเร็วกว่าแบบที่ 2 เท่ากับ 3.04 วัน (33 %) และเสร็จเร็วกว่าพื้นรูปแบบเดิม เท่ากับ 3.58 วัน (39 %) ที่พื้นกว้าง 3.60 ม. พื้นรูปแบบใหม่แบบที่ 1 เสร็จเร็วกว่าแบบที่ 2 เท่ากับ 1.16 วัน (9 %) และเสร็จเร็วกว่าพื้นรูปแบบเดิม เท่ากับ 4.08 วัน (30 %) 3) งบประมาณในการก่อสร้าง ที่พื้นกว้าง 1.20 ม. แบบที่ 1 งบประมาณน้อยกว่าพื้นแบบที่ 2 เท่ากับ 1,125 บาท (4.5 %) และน้อยกว่าพื้นแบบเดิมเท่ากับ 7,531 (28 %) ที่พื้นกว้าง 2.40 ม. แบบที่ 1 งบประมาณน้อยกว่าพื้นแบบที่ 2 เท่ากับ 4,524 บาท (909 %) และน้อยกว่าพื้นแบบเดิมเท่ากับ 901 บาท (2 %) ที่พื้นกว้าง 3.60 ม. แบบที่ 1 งบประมาณน้อยกว่าพื้นแบบที่ 2 เท่ากับ 2,943 บาท (4.1 %) และน้อยกว่าพื้นแบบเดิม เท่ากับ 2,919 บาท (4.2 %) 4) อุณหภูมิ พื้นที่ความหนาต่าง ๆ กัน มีโฟมด้านล่างจะทำให้อุณหภูมิที่ผิวด้านล่างเย็นกว่าผิวด้านบน เฉลี่ย 2.63 องศาเซลเซียส ที่ผิวบนของพื้นที่ความหนาต่าง ๆ จะมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 26.16 - 30.25 องศาเซลเซียส พื้นที่บุโฟมอยู่ใต้แผ่นพื้น จะทำให้ผิวบนของพื้นมีอุณหภูมิสูงกว่าแผ่นพื้นที่ไม่มีโฟม เฉลี่ยนอยู่ประมาณ 0.50 องศาเซลเซียส