การพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อทำนายสมรรถนะในแง่ความสบายเชิงความร้อนของหน้าต่างกระจกที่มีการติดมู่ลี่ภายใน

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับคำนวณสมรรถนะของหน้าต่างกระจกที่มีการติดตั้งมู่ลี่ไว้ด้านหลังหน้าต่างกระจกในแง่ความสบายเชิงความร้อนของผู้ที่นั่งใกล้หน้าต่างกระจก และทำการพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อใช้ทำนายผลจากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ และตรวจสอบความแม่นยำของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์กับผลการทดลอง ตัวมู่ลี่จะถูกจำลองเป็นชั้นเสมือน ที่มีค่าคุณสมบัติเชิงแสงของชั้นเสมือนในช่วงความยาวคลื่นสั้น และในช่วงความยาวคลื่นยาว ค่าคุณสมบัติเชิงแสงรวมของระบบหน้าต่างกระจก และมู่ลี่ จะถูกคำนวณด้วยวิธี Matrix layer calculation ค่ารังสีแสงอาทิตย์ที่ผ่านระบบหน้าต่างกระจกสามารถคำนวณได้จากค่าการส่งผ่านรังสีของระบบหน้าต่างกระจกและมู่ลี่ อุณหภูมิผิวของหน้าต่างกระจก และมู่ลี่ จะคำนวณจากการสมดุลทางความร้อน แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่พัฒนาขึ้นจะสามารถทำนายค่าอุณหภูมิแผ่รังสีเฉลี่ย และค่า Percentage of people dissatisfied(PPD) ค่าอุณหภูมิผิวของผนังเทียบเท่าด้านที่เป็นหน้าต่างกระจกติดมู่ลี่จะหาค่าได้จากการเฉลี่ยตามสัดส่วนพื้นที่ฉาย และอุณหภูมิผิวระหว่างกระจก และมู่ลี่ การทดลองถูกกระทำขึ้นในห้องทดลองที่สร้างขึ้นเพื่อทำการทดสอบสมรรถนะของหน้าต่างกระจกใสที่มีการติดตั้งมู่ลี่ โดยมีการปรับมุมใบเป็น 0 องศา 45 องศา และ -45 องศา ตามลำดับ ผลที่ได้จากการศึกษาจากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ทำนายค่ารังสีแสงอาทิตย์ที่ผ่านระบบหน้าต่างกระจกที่มีการติดตั้งมู่ลี่ปรับมุมเอียงของใบ และที่ทำนายค่าอุณหภูมิแผ่รังสีเฉลี่ย เมื่อเปรียบเทียบกับผลการทดลองมีค่าสอดคล้องกันดี ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่พัฒนาขึ้นสามารถทำนายค่าสมรรถนะในแง่ความสบายเชิงความร้อนได้แม่นยำในขอบเขตที่ยอมรับได้ และพบว่าค่าอุณหภูมิแผ่รังสีเฉลี่ยเป็นตัวแปรหลักที่มีผลกระทบต่อค่า PPD ในการศึกษานี้พบว่าค่าความรู้สึกไม่สบายของคนที่นั่งใกล้หน้าต่างกระจกที่มีการติดตั้งมู่ลี่ สามารถพิจารณาออกเป็น 2 ส่วนคือ ความไม่สบายเชิงความร้อนอันเนื่องมาจากอุณหภูมิผิวกระจกและมู่ลี่ที่สูงขึ้น และความไม่สบายเชิงความร้อนอันเนื่องมาจากรังสีแสงอาทิตย์ที่ส่งผ่านหน้าต่างกระจกและมู่ลี่เข้ามากระทบผู้คนที่อยู่ภายใน ซึ่งถูกอธิบายด้วยค่าอุณหภูมิแผ่รังสีเฉลี่ย โดยจะมีค่าแปรตามการปรับมุมเอียงของใบมู่ลี่ การติดตั้งมู่ลี่เข้ากับหน้าต่างกระจกสามารถช่วยลดความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ส่งผ่านได้ดี และยังช่วยให้ความรู้สึกไม่สบายเชิงความร้อนของคนที่อยู่ใกล้ลดลง ระดับของความรู้สึกไม่สบายจะขึ้นกับการปรับมุมใบของมู่ลี่