อิทธิพลของช่องเปิดและวัสดุอาคารต่อภาระการทำความเย็นของระบบปรับอากาศ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาถึงอิทธิพลของขนาดช่องเปิด ชนิดของวัสดุอาคาร และขนาดของอุปกรณ์บังแดดแนวนอนภายนอกอาคารที่มีผลต่อภาระการทำความเย็นของระบบ ปรับอากาศในอาคารสำนักงานขนาดกลาง เพื่อเป็นแนวทางในการออกแบบอาคารในลักษณะ ดังกล่าวเพื่อส่งเสริมให้เกิดสภาวะน่าสบายกับผู้ใช้อาคาร และช่วยลดปริมาณการใช้พลังงาน โดยใช้ ข้อมูลสภาพอากาศของจังหวัดขอนแก่นเป็นตัวแทนสภาพภูมิอากาศแบบร้อนชื้นในภูมิภาคตะวัน ออกเฉียงเหนือของประเทศไทย ทำการทดลองด้วยโปรแกรม Ener-Win ในการจำลองอาคารให้ มีรูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัส ขนาด 30 x 30 เมตร มีทั้งหมด 6 ชั้น แต่ละชั้นสูง 3.5 เมตร (ระดับพื้น ถึงพื้น) โดยทดสอบปริมาณพื้นที่ช่องเปิดต่อพื้นที่ผนังอาคาร (Window-to-Wall Ratio; WWR) 10% 30% 50% 70% และ 90% ตามกลุ่มวัสดุอาคาร 4 รูปแบบ ได้แก่ 1) ผนังก่ออิฐฉาบปูน สีขาวและกระจกใส 2) ผนังก่ออิฐฉาบปูนสีขาวและกระจกใส 2 ชั้นเคลือบสารที่มีค่าการแผ่รัง สีตํ่า 3) ระบบผนังโฟมโครงคร่าวโลหะฉาบปูนด้วยวัสดุชนิดพิเศษ (EIFS) และกระจกใส 4) ผนัง EIFS และกระจกใส 2 ชั้นเคลือบสารที่มีค่าการแผ่รังสีตํ่า ผลการทดลองพบว่าอาคารสำนักงาน ที่มีอัตราส่วนพื้นที่ช่องเปิดต่อพื้นที่ผนังอาคารมาก (WWR 90%) ที่ใช้ผนัง EIFS และกระจกใส 2 ชั้นเคลือบสารที่มีค่าการแผ่รังสีตํ่า มีค่าการใช้พลังงานในระบบปรับอากาศมากกว่า โดยคิดเป็น 1.6 เท่า ของอาคารสำนักงานที่มีอัตราส่วนพื้นที่ช่องเปิดต่อพื้นที่ผนังอาคารน้อย (WWR 10%) ที่ใช้ผนังก่ออิฐฉาบปูนสีขาวและกระจกใส ซึ่งสามารถกล่าวได้ว่า อัตราส่วนพื้นที่ช่องเปิดต่อพื้นที่ ผนังอาคารมีอิทธิพลในการเพิ่มภาระการทำความเย็นของระบบปรับอากาศมากกว่าวัสดุอาคาร ถึงแม้จะใช้วัสดุอาคารที่มีประสิทธิภาพดี หากมีพื้นที่ช่องเปิดที่มากเกินไปจะทำให้ค่าภาระการ ทำความเย็นของระบบปรับอากาศมากขึ้น

Influence of Building Fenestrations and Materials on Cooling Load

Wirada Deeratwisate and Choopong Thongkamsamut

The purpose of this research was to study the infl uence of building fenestrations, materials, and overhangs on cooling load of offi ce building in order to be a guideline on designing the building that helps occupants to be in a comfort zone and reduce using energy. Khon Kaen weather data were used to be representative data of hot-humid weather in the Northeast of Thailand. The test was conducted by using Ener-Win program. The representative offi ce building in the test was a square-shape building which has 30 x 30 meters, 6 storeys, and 3.5 meters (Floor to Floor). This research was tested on the building that has Window-to-Wall ratio (WWR) 10% 30% 50% 70% and 90% in 4 building material groups including 1) brick and fl oat glass, 2) brick and double low-e glass, 3) exterior insulation and fi nished system (EIFS) and fl oat glass, and 4) EIFS and double low-e glass. The results show that the high WWR building (WWR 90%) that uses EIFS and double low-e glass has higher cooling energy 1.6 times comparing to the low WWR building (WWR 10%) that uses brick and fl oat glass. It can be concluded that Window-to-Wall ratio has higher infl uence on increasing cooling load comparing to building materials. Although using the effective building materials, the building that has too high WWR will also have high cooling load.