การศึกษาอิทธิพลของอุณหภูมิเฉลี่ยพื้นผิวโดยรอบกับโซนสบาย

Abstract

ประเทศไทยอยู่ในเขตภูมิอากาศแบบร้อนชื้นและมีสภาพภูมิอากาศส่วนใหญ่ตลอดทั้งปีอยู่นอกโซนสบาย การปรับสภาพแวดล้อมภายในของอาคารเพื่อทำให้มนุษย์รู้สึกสบายมากขึ้นสามารถทำได้โดยการปรับเปลี่ยนปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความรู้สึกของมนุษย์ซึ่งปัจจัยหนึ่งที่สำคัญคืออุณหภูมิเฉลี่ยพื้นผิวโดยรอบ (MRT) หรืออุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ย วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ประการแรกคือเพื่อศึกษาค้นคว้าตัวแปรที่มีผลต่ออุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ย ประการที่2 คือนำตัวแปรดังกล่าวมาศึกษาและวิเคราะห์ถึงผลที่มีต่ออุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ย สุดท้ายนำผลจากการวิจัยมาใช้เป็นแนวทางในการออกแบบ การวิจัยแบ่งเป็น 3 ขั้นตอน ขั้นตอนที่1 คือ การศึกษาตัวแปรที่มี ผลต่ออุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยโดยการทดลอง ขั้นตอนที่2 คือการศึกษาอิทธิพลของตัวแปรในสภาพแวดล้อมจริงและขั้นตอนที่ 3 คือการวิเคราะห์ผลการวิจัย ในขั้นตอนการศึกษาตัวแปร ตัวแปรที่นำมาทดสอบคือ มวลสารของผนังทิศทางของผนัง การถ่ายเทอากาศของอาคารทดลอง อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ มุมเอียงของหลังคา และสัดส่วนของอาคาร ผลการวิเคราะห์ตัวแปรที่มีผลต่ออุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยจากการทดลอง โดยแยกเป็นช่วงเวลากลางวันและช่วงเวลากลางคืนพบว่า ในเวลากลางวัน เมื่อเปรียบเทียบมวลสารของผนัง ในช่วงที่อุณหภูมิอากาศสูงสุดอาคารที่มีผนังมวลสารมากมีอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยตํ่ากว่าอาคารที่มีผนังมวลสารน้อยประมาณ 13 องศาเซลเซียส ในส่วนของทิศทางของผนังปรากฏว่าผนังทางทิศเหนือจะมีอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยตํ่ากว่าผนังทิศทางอื่นๆ ในขณะที่การทดลองเรื่องอิทธิพลจากรังสีดวงอาทิตย์พบว่าผนังที่ไม่ได้รับรังสีดวงอาทิตย์โดยตรงมีอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยลดลงประมาณ 6 องศาเซลเซียส ในกรณีที่มีการถ่ายเทอากาศ การถ่ายเทอากาศจะทำให้อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยลดลงในอาคารที่มีผนังมวลสารน้อยและมากขึ้นในอาคารที่มีผนังมวลสารมาก ผลจากมุมเอียงของหลังคา ทำให้อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยจะลดลงเมื่อหลังคามีมุมเอียงมากขึ้น ในเรื่องอิทธิพลของความสูง ถ้าอาคารมีความสูงเพิ่มชื้นจะทำ ให้อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยลดลง ใน เวลากลางคืน เมื่อพิจารณามวลสารของผนัง อาคารที่มีผนังมวลสารน้อยมีอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยตํ่ากว่าอาคารที่มีผนังมวลสารมาก ในเรื่องทิศทางของผนัง ปรากฏว่าในอาคารที่มีผนังมวลสารน้อยทิศทางจะไม่มีอิทธิพลต่ออุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ย ในขณะที่การถ่ายเทอากาศจะทำให้อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยลดลงในอาคารที่มีผนังมวลสารมาก แต่ไม่มีอิทธิพลในอาคารที่มีผนังมวลสารน้อย จากการทดลองเรื่องมุมเอียงของหลังคา พบว่าหลังคามุมเอียงมากขึ้นจะสูญเสียความร้อนให้ท้องฟ้าได้น้อยลงและส่งผลให้มีอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยตํ่าลง ผลการวิจัยสรุปว่าในการลดอุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยในอาคารที่ไม่มีการปรับอากาศสามารถทำได้โดย 1) การเพิ่มมวลสาร 2) การใช้หลังคามุมเอียงมาก 3) การใช้การถ่ายเทอากาศ 4) การลดอิทธิพลจากรังสีดวงอาทิตย์ 5) การใช้หลังคาที่มีเพดานสูง ผลสรุปจากการวิจัยนี้สามารถนำไปใช้เป็นข้อมูลในการออกแบบสถาปัตยกรรมเพื่อปรับสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมกับการใช้งานและปรับสภาวะแวดล้อมภายในให้อยู่ใกล้โซนสบายมากที่สุด