การศึกษาความเหมาะสมในการนำวัสดุผนังเม็ดโฟมคอนกรีตมาประยุกต์ใช้เป็นเปลือกอาคารสำหรับบ้านพักอาศัยในภูมิอากาศร้อนชื้น

Abstract

ในปัจจุบันปัญหาการก่อสร้างอาคารบ้านพักอาศัยส่วนหนึ่งเกิดจากกระบวนการก่อ สร้างที่ยุ่งยาก และการใช้วัสดุหลายชนิด ทำให้ต้องใช้เวลานานในการก่อสร้าง รวมถึงการขาดศักยภาพในการป้องกันความร้อนความชื้นของวัสดุจึงส่งผลต่อการใช้ พลังงานภายในอาคารบ้านพักอาศัย การวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาหาวัสดุที่มีประสิทธิภาพในการ ประหยัดพลังงาน โดยเน้นการใช้วัสดุชนิดเดียวกันมาประยุกต์ใช้เป็นเปลือกอาคารทั้งหมด (ผนัง พื้นและหลังคา) เพื่อลดขั้นตอนและระยะเวลาในการก่อสร้าง ขั้นตอนการวิจัยทำการสร้างอาคารทดลองผนัง 8 ทิศ และจำลองสภาพการใช้งานจริง เพื่อเปรียบเทียบอัตราการถ่ายเทความร้อนและค่าภาระการทำความเย็นที่เกิดขึ้น ภายในอาคารบ้านพักอาศัย โดยวัสดุที่นำมาทดลองเปรียบเทียบมี 4 ชนิด ได้แก่ (1) ผนังเม็ดโฟมคอนกรีตหนา 10 ซ.ม. (2) ผนังเม็ดโฟมคอนกรีตหนา 20 ซ.ม. (3) ผนังระบบฉนวนกันความร้อนภายนอก EIFS หนา 10 ซ.ม. และ (4) ผนังก่ออิฐมอญฉาบปูนหนา 10 ซ.ม. โดยวัสดุทดลองแต่ละชนิดมีขนาด 80x80 ซ.ม. การทดลองได้ทำการวัดผลจากสภาพจริง โดยมีอุณหภูมิอากาศภายนอกสูงสุดที่ 36 องศาเซลเซียส มีแดดจัดตลอดวัน และมีการควบคุมอุณหภูมิอากาศภายในอาคารทดลองที่ 23 องศาเซลเซียส คงที่ ผลการทดลองพบว่า ทิศทางของการติดตั้งผนังที่ได้รับอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อมภายนอกมากที่สุดคือ ทิศตะวันตกของผนังทดลองทั้ง 4 ชนิด โดยระยะเวลาการหน่วงเหนี่ยวความร้อน (Time lag) ของวัสดุผนังทดลองอยู่ระหว่าง 2-4 ชั่วโมง ผนังทดลองที่มีค่าการถ่ายเทความร้อนเข้าสู่อาคารจากน้อยไปหามาก ได้แก่ ผนังระบบฉนวนกันความร้อนภายนอก EIFS หนา 10 ซ.ม., วัสดุผนังเม็ดโฟมคอนกรีตหนา 20 ซ.ม., วัสดุผนังเม็ดโฟมคอนกรีตหนา 10 ซ.ม. และวัสดุผนังก่ออิฐมอญฉาบปูนหนา 10 ซ.ม. ตามลำดับ การคำนวณเปรียบเทียบภาระการทำความเย็นรวมตลอดปีของอาคารบ้านพักอาศัย พบว่าอาคารที่ใช้ผนังระบบฉนวนกันความร้อนภายนอก EIFS หนา 10 ซ.ม. มีภาระการทำความเย็นน้อยที่สุด (15,187.3 Btu/h.ft[superscript 2] ต่อปี) รองลงมาคือ วัสดุผนังเม็ดโฟมคอนกรีตหนา 20 ซ.ม. (15,781.9 Btu/h.ft[superscript 2] ต่อปี) วัสดุผนังเม็ดโฟมคอนกรีตหนา 10 ซ.ม. (16,295.9 Btu/h.ft[superscript 2] ต่อปี) และผนังก่ออิฐมอญฉาบปูนหนา 10 ซ.ม. มีภาระความเย็นสูงที่สุด (19,115.6 Btu/h.ft[superscript 2] ต่อปี) ผลสรุปจากการประยุกต์ใช้วัสดุในอาคารจริงพบว่า วัสดุผนังเม็ดโฟมคอนกรีตหนา 20 ซ.ม. มีศักยภาพสูงสุดในการประยุกต์ใช้เป็นเปลือกอาคารทั้งหมด เนื่องจากสามารถก่อสร้างได้จริงและรวดเร็ว และเมื่อเปรียบเทียบกับการก่อสร้างอาคารบ้านพักอาศัยทั่วไป (ก่ออิฐมอญฉาบปูน) พบว่าสามารถลดภาระการทำความเย็นในส่วนของเปลือกอาคารได้ 6 เท่า ลดขั้นตอนในการก่อสร้างและลดน้ำหนักโครงสร้างอาคารได้มากกว่าเท่าตัว นอกจากนั้นยังช่วยลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะโลก ร้อนได้อีกด้วย จากแนวคิดความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้วัสดุเม็ดโฟมคอนกรีตหนา 20 ซ.ม. มาเป็นเปลือกอาคารทั้งหมดจึงน่าจะเป็นทางเลือกใหม่สำหรับผู้ออกแบบที่ควรนำ ไปประยุกต์ใช้เป็นอาคารต้นแบบในอนาคต