Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาตัวแปรปรับแก้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมของหลังคาอาคารที่มีลักษณะสองชั้น

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

The development of a correction factor coefficient of the roof thermal transfer value for buildings with shaded roofs

Year (A.D.)

2011

Document Type

Thesis

First Advisor

อรรจน์ เศรษฐบุตร

Faculty/College

Faculty of Architecture (คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์)

Degree Name

สถาปัตยกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

สถาปัตยกรรม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2011.1996

Abstract

หลังคาเป็นส่วนประกอบของอาคารที่รับอิทธิพลจากแสงอาทิตย์มากที่สุด หากไม่มีการป้องกันแสงอาทิตย์เข้ามากระทำโดยตรงแล้ว ย่อมส่งผลกระทบโดยตรงต่อค่าพลังงานการทำความเย็นอาคารเป็นอย่างมาก งานวิจัยนี้จึงมีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาประสิทธิภาพของหลังคาอาคารที่มีลักษณะสองชั้น เพื่อนำไปใช้ในการพัฒนาตัวแปรปรับแก้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมของหลังคาอาคารที่มีลักษณะสองชั้น อาคารที่ใช้ในการวิจัยเป็นอาคารสำนักงานพื้นที่ไม่เกิน 10,000 ตารางเมตร หลังคาชั้นบนเป็นคสล.หนา 0.10 เมตร WWR 50% เปิดเครื่องปรับอากาศระบบ VAV (Variable Air Volume) วันจันทร์-ศุกร์ 8.00-17.00 คำนวณการบังเงาและการใช้พลังงานด้วยการจำลองในโปรแกรม Ecotect Analysis 2011 และโปรแกรม VisualDOE 4.0 โดยแบ่งขั้นตอนออกเป็น 3 ส่วน ส่วนที่ 1 ศึกษาการบังเงาบนหลังคาคสล.ชั้นล่าง โดยการสร้างแบบจำลองที่มีหลังคาสองชั้นรูปทรงต่างๆ พบว่าหลังคาสองชั้นมีรูปทรงแบน (Flat Roof) สูงจากหลังคาชั้นล่างขึ้นมา 1.5 เมตร ระยะยื่นชายคา 3 เมตร มีประสิทธิภาพในการบังเงาให้กับหลังคา คสล. ชั้นล่างได้ดีที่สุด ส่วนที่ 2 ศึกษาประสิทธิภาพของหลังคาสองชั้น โดยสร้างแบบจำลองอาคารที่มีหลังคาสองชั้นรูปทรงต่างๆ แล้วเพิ่มฉนวนใต้หลังคาเพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการลดพลังงานการทำความเย็นอาคาร พบว่าหลังคาสองชั้นที่รูปทรงแบน (Flat Roof) ที่มีค่าการบังเงาหลังคาคสล.ชั้นล่างสูง มีประสิทธิภาพในการลดพลังงานการทำความเย็นอาคารได้มากที่สุด ส่วนที่ 3 วิเคราะห์ข้อมูลเพื่อพัฒนาตัวแปรปรับแก้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมของหลังคาอาคารที่มีลักษณะสองชั้น โดยการเปรียบเทียบค่าพลังงานในการทำความเย็นของอาคารที่มีหลังคาสองชั้นกับค่าพลังงานของอาคารที่ใช้ฉนวนใต้หลังคา พบว่าการเพิ่มหลังคาที่มีลักษณะสองชั้นในอาคารที่มีค่าการถ่ายเทความร้อนรวมของหลังคาอาคาร (RTTV) สูงจะช่วยลดการถ่ายเทความร้อนรวมของหลังคาอาคารได้มากกว่าหลังคาที่มี RTTV ต่ำ ซึ่งสามารถแสดงวิเคราะห์ความสัมพันธ์ออกมาในรูปแบบตารางค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมของหลังคาอาคารที่มีลักษณะสองชั้น และสมการ (4) RTTVs = A[subscript S] * RTTV + B[subscript S] (4) สรุปผลการวิจัยตัวแปรปรับแก้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมของหลังคาอาคารที่มีลักษณะสองชั้นในรูปแบบตารางเพื่อให้สะดวกต่อการนำไปใช้งาน แต่ค่าสัมประสิทธิ์ที่พัฒนาขึ้นสามารถคำนวณได้เฉพาะอาคารสำนักงานที่มีลักษณะตรงกับตัวแปรควบคุมที่กำหนดไว้เท่านั้น จึงจำเป็นจะต้องมีการพัฒนาต่อยอดเพื่อให้ครอบคลุมอาคารที่มีลักษณะและการใช้งานที่หลากหลายต่อไป

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The roof is the building component that is most influenced by the sun. If there is no protection from the sun, solar radiation will affect energy costs for building cooling. This study aimed to compare the performance of shaded roofs to be used in the development of correction factor a coefficient for the roof thermal transfer value for buildings with shaded roofs. The study used simulated office models with an area 10,000 m2 with a WWR (window to wall ratio) of 50%, using VAV (Variable Air Volume) air conditioning systems from Monday to Friday 8.00 a.m. – 17.00 p.m. Simulation program Ecotect Analysis 2011 and VisualDOE 4.0 were used to calculate the shading and cooling energy requirements of 3 sections: Section 1 xamined the percentage of shading on the slab roof with the Ecotect Analysis 2011 simulated model of shaded roofs to find percentage of shade on the slab roof the below shaded roof. The results show that a flat roof 1.5 meters high above the slab roof with the eaves offset 3 meters from the slab roof gave the highest percentage of shaded. Section 2 studied cooling energy using VisualDOE4.0 to calculate energy use with office buildings with shaded roof models that add insulation below a slab roof to reduce cooling energy requirements in order to compare cooling energy reduction performance of a shaded roof with insulation. The results show that a flat roof with a high percentage of shade is most effective in reducing the amout of cooling energy required. Section 3 analyze the data to develop the correction factor coefficient of the roof thermal transfer value for buildings with shaded roof by comparing the cooling energy cost of a building with a shaded roof to a building with insulation below the slab roof. It was found that a shaded roof can perform better to reduce the amount of cooling energy for a building that has a high roof thermal transfer value than a building that has a low roof thermal transfer value. This can be seen in the relationship between cooling energy and roof thermal transfer value as in the following equation. RTTVs = A[subscript S] * RTTV + B[subscript S] (4) The result of the correction factor coefficient of the roof thermal transfer value for buildings with shaded roofs was adjusted to a table format for easy deployment. But the coefficient can be ued only in buildings with the same conditions as control variables in this research. So it must be further developed to cover building types for alternative use.

Link to Full Text

Share

COinS