การคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การบังแดดของอุปกรณ์บังแดด (SC) ด้วยโปรแกรม REVIT & DYNAMO ตามหลักเกณฑ์การคำนวณของกฎหมายพลังงาน (BEC)-Shading Coefficient Calculation Using REVIT & DYNAMO Programs Based on Building Energy Code

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ
กระบวนการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การบังแดดของอุปกรณ์บังแดด (Shading Coefficient, SC) เป็นส่วนที่ยากและใช้เวลามากเสมอมาในการคำนวณค่าการถ่ายเทความร้อนรวมของผนังด้านนอกของอาคาร (OTTV) เนื่องจากความซับซ้อน ในการออกแบบช่องเปิด และการบังแดดของอาคาร การออกแบบสถาปัตยกรรมในปัจจุบันได้มีการใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือในการออกแบบโดยทั่วไป การคำนวณค่า SC โดยตรงจากรูปทรงเรขาคณิตของอาคาร ที่สร้างขึ้นด้วยคอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์โปรแกรม REVIT ซึ่งเป็นโปรแกรมสำหรับแบบจำลองสารสนเทศอาคาร (BIM) ที่กำลังได้รับความนิยมทั้งในประเทศไทยและทั่วโลก จึงสามารถช่วยประหยัดเวลาได้อย่างมาก บทความนี้นำเสนอกระบวนการ และผลการหาค่า SC ด้วยวิธีการใหม่ โดยใช้คอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์โปรแกรม REVIT และซอฟต์แวร์เสริม คือ REVIT Dynamo  อุปกรณ์บังแดดแนวนอน (Overhang) ถูกใช้เพื่อการศึกษาครั้งนี้ การคำนวณค่า SC ใช้วันอ้างอิงทั้ง 4 คือ 21 มีนาคม 22 มิถุนายน 23 กันยายน และ 22 ธันวาคม ตามที่กำหนดไว้ในกฎหมายพลังงาน Building Energy Code (BEC) โดยมีทิศทางของศึกษา Overhang  ได้แก่ ทิศเหนือ ทิศใต้ ทิศตะวันออก และทิศตะวันตก ตามมุมเวลาของตำแหน่งดวงอาทิตย์ทุกๆ หนึ่งชั่วโมงของแต่ละวัน เริ่มตั้งแต่ 6 โมงเช้า ถึง 6 โมงเย็น ค่า SC ที่ได้ถูกนำไปเปรียบเทียบกับค่าการคำนวณมุมตามเวลาของตำแหน่งดวงอาทิตย์ (sun-path diagram) ที่ใช้สำหรับออกแบบอุปกรณ์บังแดด และข้อมูลการแผ่รังสีรวมของดวงอาทิตย์ตามกฎหมายพลังงาน เมื่อเปรียบเทียบมุม Altitude และมุม Azimuth จาก BEC และ REVIT ได้ความสัมพันธ์ของค่า R² เท่ากับ 0.9907 และ 0.9976 ตามลำดับ ผลที่ได้จากการคำนวณ SC เฉลี่ยของ Overhang มีความสอดคล้องตามข้อมูลปริมาณรังสีของดวงอาทิตย์ของทุกทิศและทุกวันอ้างอิงที่กำหนดโดย BEC ผลการเปรียบเทียบค่า SC ระหว่าง BEC และ REVIT ตามวิธีการใหม่นี้ได้ค่า R² เท่ากับ 0.9833 ด้วยวิธีการนี้จึงมีความแม่นยำ สามารถนำไปใช้กับการออกแบบอุปกรณ์บังแดดชนิดใด ๆ ก็ได้ เพื่อประสิทธิภาพการคำนวณ SC ที่ดีกว่าและประหยัดเวลาได้มากกว่า

ABSTRACT

Shading coefficient (SC) calculation has always been a difficult part and time consuming when calculating overall thermal transfer value (OTTV) of a building due to complexity of opening and shading design of the building. Since architectural design these days commonly use computer software as design tools, calculating SC directly from building geometry created by REVIT, a software for Building Information Modeling (BIM), which is becoming more popular in Thailand and around the world would save a lot of time. The paper presents process and result of creating a new way to find SC using REVIT and add-on software, Dynamo. An overhang was selected for the study. SCs were calculated according to Building Energy Code (BEC) for 4 days: 21 March, 22 June, 23 September, and 22 December. There were 4 orientations for SC calculation: north, south, east, and west and average of hourly SC staring from 6 a.m. to 6 p.m. The calculated SCs were compared with those calculated by using sun-path diagram and solar radiation data provided by BEC. When comparing Altitudes and Azimuths calculated following BEC method with those from REVIT, R² are 0.9907 and 0.9976, respectively. Results of average SC calculation for overhang correspond to radiation data of all orientations of 4 days as specified by BEC. By comparing SC calculated by BEC and REVIT using the new method, R² is 0.9833. Therefore, with this new method, results are precise. The new method can then be applied for any shading design for better efficiency and time saving in SC calculation.