การพัฒนาค่าความแตกต่างอุณหภูมิเทียบเท่าสำหรับการคำนวณค่าการส่งผ่านความร้อนผ่านเปลือกอาคารชุดพักอาศัย

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการพัฒนาค่าความแตกต่างอุณหภูมิเทียบเท่า (TDeq)สำหรับการคำนวณค่าการส่งผ่านความร้อนผ่านเปลือกอาคารชุดพักอาศัยให้มีการปรับเปลี่ยนทันตามยุคสมัย โดยทำการศึกษาด้วยการจำลองผลจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์ VisualDOE4.1 และศึกษาการกำหนดแบบอาคารอ้างอิงจากงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง เปลี่ยนตัวแปรจำลองผลไปทั้งสิ้น 3,820 กรณี สำหรับศึกษาการใช้พลังงานการทำความเย็นจากเครื่องปรับอากาศ เพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์ต่างๆ ที่จะใช้ในขั้นตอนต่อๆไป ตัวแปรที่ศึกษา ได้แก่ วัสดุประกอบผนังอาคารตามกฎกระทรวงจำนวน 191 วัสดุ ทิศทางการหมุนอาคาร 4 ทิศทาง ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์ (absorptance = α) ตั้งแต่ 0.1 - 0.9 และนำผลที่ได้จากการจำลองมาหาสมการถดถอยทางสถิติ (regression) และแทนค่าสัมประสิทธิ์ต่างๆ ลงในสมการคำนวณ ค่าการถ่ายเทความร้อนรวมของผนังด้านนอกของอาคาร (overall thermal transfer value, OTTV) และการคำนวณความต้องการความเย็นในการปรับอากาศต่อหน่วยพื้นที่ (Cooling Requirement = CR) จากนั้นนำผลที่ได้จากการคำนวณไปแสดงเป็นแผนภูมิ โดยแบ่งช่วงของมวลอุณภาพ (Density Specific Heat = DSH) ออกเป็น 4 ช่วง จากนั้นสรุปให้เป็นตารางค่าความแตกต่างอุณหภูมิเทียบเท่า (TDeq) พร้อมวิธีการคำนวณสำหรับอาคารชุดพักอาศัยที่มีสัดส่วนของพื้นที่กระจกและผนังทึบ (Window to Wall Ratio = WWR)=40% ใช้กระจกลามิเนตสีเขียว 6 มม.+6 มม. มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากรังสีอาทิตย์ (Solar Heat Gain Coefficient = SHGC) = 0.52 เท่านั้น ผลการจำลองสรุปได้ว่า เมื่อค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนรังสีดวงอาทิตย์ (α) = 0.1 มีประสิทธิภาพในการลดพลังงานการทำความเย็นของอาคารชุดพักอาศัยได้ดี โดยในทุกทิศทางการวางอาคารนั้นแปรผันตามค่าความต้านทานความร้อน (U-value) ของวัสดุประกอบอาคาร ยิ่งมีค่าสูงมาก ค่า α= 0.1 ยิ่งมีประสิทธิภาพในการลดพลังงานมากเช่นกันการเพิ่ม DSH จะมีประสิทธิภาพมากที่สุดในกรณีที่วางอาคารตามทิศทาง 180 องศา การเพิ่ม DSH ให้มีค่ามากกว่า 100 กับวัสดุที่มีค่า α= 0.9 จะมีประสิทธิภาพในการลดค่า TDeqให้มีค่าเทียบเท่าการใช้วัสดุที่มีค่า α= 0.7 เมื่อวัสดุนั้นมีค่า DSH ค่ามากกว่า 100 การเพิ่มค่า DSH ในวัสดุที่มีค่า α = 0.1กับการวางอาคารทุกทิศทางมีประสิทธิภาพน้อยกว่า การเพิ่มค่า DSH ในค่า αอื่นๆ สังเกตจากเส้นความเปลี่ยนแปลงของค่า TDeqเมื่อมีค่า DSH เพิ่มขึ้น แผนภูมิแสดงค่าการใช้พลังงานการทำความเย็นมีการลดค่าลงบ้างเล็กน้อย หรือ แทบจะไม่มีผล สามารถสรุปได้ว่าค่า DSH จะมีผลต่อการถ่ายเทความร้อนน้อยลงเมื่อค่า αของวัสดุนั้นต่ำกว่า 0.3 จากการเปรียบเทียบการคำนวณจากสมการของดนุสรณ์ และสมการที่ได้จากการศึกษาในงานวิจัยครั้งนี้พบว่า เมื่อคำนวณผนัง 1 ชนิดไม่ว่าจะในทิศทางใด หรือสีใดก็ตาม เมื่อคำนวณด้วยสมการของดนุสรณ์จะได้ผลลัพธ์เพียงค่าเดียว ในขณะที่สมการในงานวิจัยนี้ผนัง 1 ชนิดสามารถเลือกคำนวณได้ตามลักษณะทิศทาง สีของผนังและมวลอุณหภาพของวัสดุผนังที่ใช้ประกอบอาคารสำหรับการวิจัยในอนาคตควรพัฒนาสมการสำหรับคำนวณกับอาคารชุดพักอาศัยที่มีWWR หลากหลาย กระจกชนิดต่างๆ รวมทั้งลักษณะของแผงกันแดดแบบต่างๆ ของอาคารชุดพักอาศัย