การเปรียบเทียบประสิทธิภาพด้านความร้อนของผนังไม้จริงตัดขวาง

Thermal performance comparison of walls made of horizontal cut massive wood

Name: ฐิติรัตน์ ลิมป์ปิยพันธ์

ThaSH: ไม้ -- สมบัติทางความร้อน

ThaSH: การควบคุมอุณหภูมิ

ThaSH: สถาปัตยกรรมกับการอนุรักษ์พลังงาน

ThaSH: อาคาร -- การอนุรักษ์พลังงาน

ThaSH: วัสดุและอุปกรณ์ก่อสร้าง -- สมบัติทางความร้อน

ThaSH: Buildings -- Energy conservation.

Abstract: ไม้เป็นวัสดุก่อสร้างที่มีพลังงานสะสมรวมต่ำกว่าวัสดุก่อสร้างอื่นๆ และเป็นวัสดุที่ทดแทนได้จึงถือไว้ว่าเป็นวัสดุที่ยั่งยืนในระยะยาว เหมาะสมกับบ้านพักอาศัยในเขตร้อนชื้นอย่างประเทศไทยที่ใช้งานในเวลากลางคืนที่ไม่ควรสะสมความร้อน การวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาและเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการป้องกันความร้อน และระยะเวลาในการคายความร้อนของผนังไม้จริงซึ่งมีความหนาต่างๆกัน โดยศึกษาระหว่างวัสดุผนังไม้จริงที่ใช้วัสดุปิดช่องว่างระหว่างไม้ด้วยโฟม คอนกรีต และไม่ปิดช่องว่างด้วยอะไรเลย เปรียบเทียบกับวัสดุผนังคอนกรีตแบบที่ใช้ในบ้านพักอาศัยทั่วไป กระบวนการวิจัยประกอบด้วยส่วนที่เป็นการทดลองด้วยกล่องทดลองในสภาพคล้ายการใช้งานจริง โดยใช้กล่องทดลองขนาด 60x60x60 เซนติเมตร วางวัสดุต้นแบบในระนาบตั้ง และใช้หลอดไฟอินฟราเรดขนาด 500 วัตต์จำนวน 2 ดวงส่องในแนวระนาบ โดยเปิดไฟให้ความร้อนสูงขึ้นจนอุณหภูมิคงที่ใช้เวลา 3 ชั่วโมง 30 นาที และปล่อยให้เย็นลงอีก 4 ชั่วโมง เก็บข้อมูลอุณหภูมิทุก 2 นาที เพื่อนำข้อมูลอุณหภูมิที่ได้ดังกล่าวมาวิเคราะห์ประสิทธิภาพในการคายความร้อนของวัสดุต้นแบบ อีกส่วนคือการทดลองในห้องปฏิบัติการภายใต้การควบคุมของผู้เชี่ยวชาญเพื่อหาค่าการนำความร้อนของวัสดุ (Thermal Conductivity) ภายใต้มาตราฐาน ASTM C518 และนำผลการทดลองดังกล่าวไปจำลองด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ Visual DOE เพื่อศึกษาประสิทธิภาพทางด้านความร้อนเมื่อนำวัสดุต้นแบบดังกล่าวไปใช้ในอาคารที่พักอาศัยที่ใช้งานช่วงกลางคืนเป็นส่วนใหญ่ รวมถึงความคุ้มค่าในด้านการลงทุนในระยะยาว ผลการศึกษาในครั้งนี้จะนำไปสู่การสร้างแนวทางในการเลือกใช้วัสดุผนังชนิดใหม่ที่ใช้ไม้จริงเป็นส่วนประกอบหลักเพื่อการออกแบบที่ประหยัดพลังงานและเหมาะสมต่อการป้องกันความร้อนเข้าสู่อาคารต่อไปในอนาคต จากการวิเคราะห์ผลการทดลองด้วยกล่องทดลอง เปรียบเทียบประสิทธิภาพในการคายความร้อนของวัสดุต้นแบบ พบว่าผนังต้นแบบทั้ง 9 ประเภทมีความสามารถในการคายความร้อนได้ดีกว่าผนังก่ออิฐฉาบปูน โดยผนังไม้จริงที่ปิดช่องว่างระหว่างไม้ด้วยโฟมโพลีสไตลีนจะหน่วงเหนี่ยวความร้อนในช่วงแรกได้ดีกว่าผนังไม้ที่ไม่มีการปิดช่องว่าง โดยที่ยังสามารถคายความร้อนได้เร็ว และจากการจำลองด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ Visual DOE พบว่าบ้านที่ใช้วัสดุผนังไม้ทั้ง 9 แบบใช้พลังงานในการทำความเย็นน้อยกว่าบ้านที่ใช้ผนังก่ออิฐฉาบปูนประมาณร้อยละ 36 โดยวัสดุที่ใช้พลังงานในการทำความร้อนต่ำที่สุด และคืนทุนเร็วที่สุดก็คือผนังไม้จริงที่ปิดช่องว่างระหว่างไม้ด้วยโฟมโพลีสไตลีนใช้แล้วซึ่งคืนทุนในเวลา 8 เดือน

Abstract: Wood has less Embodied Energy than the other materials. It's a renewable resource and sustainable material. Moreover, it is suitable for using in resident buildings in hot and wet weather like in Thailand because it can transfer heat rapidly. The objective of this research is to study thermal performance of solid wood walls which have different thickness values and different kinds of leak prevention materials such as polystyrene foam, concrete and those without leak prevention materials, and compare them to normal plastered brick wall. The research methodology is comprised of two parts. The first part is the testing of prototype materials by using a 60x60x60 cm test box, which resembles the real condition. This prototype material is vertically installed in the test box and heated by two 500 watt infrared lamps for 3 hours and a half, then turned off and wait about 4 hours until the material cools down. The temperature is collected every 2 minutes by using a thermal data logger and then analyzed for heat-discharge performance and lag-time of the materials. The second part is conducted in the laboratory under expert supervision following the ASTM C518 standard method. After that, the thermal conductivity results from the laboratory are implemented in a computer-simulation program “Visual DOE 4.1” for simulating the energy performance and value of economics. This research will propose the alternative way of using wood as the main component in walls which is suitable for the weather in Thailand. The prototype materials were tested by using the test box and then analyzed for heat-discharge performance and lag-time of the materials, the conclusion is as follows: The 9 prototype materials can discharge the heat faster than normal plastered brick walls. The massive wood walls with polystyrene foam leak prevention can delay the heat slower than the massive wood walls without leak prevention and it still good at discharging the heat. From the computer-simulation result, the massive wood walls with polystyrene foam used for leak prevention used the least amount of energy for the cooling system and the fastest recuperation.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: อรรจน์ เศรษฐบุตร

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2555

Modified: 2559-05-31

Issued: 2559-05-31

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/35972

tha

DegreeName: สถาปัตยกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: สถาปัตยกรรม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	thitirat_li.pdf	7.95 MB	2	2018-06-07 07:05:42

ใช้เวลา

-0.966089 วินาที