อิทธิพลของมุมเอียงต่อการถ่ายเทความร้อนผ่านระบบหลังคา

Abstract

ในอดีตได้มีการศึกษาถึงอิทธิพลต่างๆที่มีผลต่อการถ่ายเทความร้อนผ่านระบบหลังคา ไม่ว่าจะเป็นชนิดของวัสดุมุงหลังคา , มุมเอียงหลังคา, รูปทรงของหลังคา , อัตราการระบายอากาศผ่านช่องใต้หลังคา , ทิศทางการวางตัวของอาคาร เป็นต้น ผลลัพธ์ที่ได้จากการศึกษาถึงอิทธิพลต่างๆเหล่านี้ สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการออกแบบระบบหลังคา เพื่อการประหยัดพลังงาน แต่ยังไม่มีการศึกษาใดที่ระบุแน่ชัดว่าอิทธิพลของมุมเอียงหลังคา มีผลอย่างไรต่อการถ่ายเทความร้อนผ่านระบบหลังคา วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาถึงกลไกของการถ่ายเทความร้อนผ่านระบบหลังคา เน้นในส่วนของอิทธิพลของมุมเอียงหลังคาที่มีผลต่อการถ่ายเทความร้อนผ่านระบบหลังคา เมื่อค่าสภาพการเปล่งรังสีของวัสดุมุงหลังคาเป็นฟังก์ชั่นของมุม โดยนำวิธีสมดุลความร้อน ซึ่งเป็นวิธีหนึ่งในการหาภาระความร้อน มาประยุกต์ใช้ในการคำนวณหาความร้อนที่ถ่ายเทผ่านระบบหลังคา คอมพิวเตอร์โปรแกรมที่นำมาวิเคราะห์ถึงอิทธิพลของมุมเอียงหลังคา ถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อใช้ในการหาปริมาณความร้อนรายชั่วโมงรวมตลอดทั้งปี สำหรับระบบหลังคา 2 รูปทรง คือ ระบบหลังคาทรงหน้าจั่วและระบบหลังคาทรงปั้นหยาแบบมีช่องใต้หลังคา ที่อัตราการระบายอากาศผ่านช่องใต้หลังคาตั้งแต่ 0 ถึง 100 ACH ที่ทิศทางการวางตัวของอาคารเปลี่ยนไปจากเดิม 90 องศา ที่ความหนาของฉนวนกันความร้อนตั้งแต่ 0 ถึง 5 นิ้ว และที่ตำแหน่งติดตั้งฉนวนกันความร้อนบนฝ้าเพดานหรือใต้วัสดุมุงหลังคา ผลจากการศึกษา พบว่า เมื่อมุมเอียงหลังคามีค่าความชันเพิ่มขึ้น การถ่ายเทความร้อนผ่านระบบหลังคาจะลดลงประมาณ 3 ถึง 7% กล่าวคือ ที่มุมเอียงหลังคา 10 องศา ความร้อนที่ถ่ายเทผ่านระบบหลังคาจะลดลง 3% และที่มุมเอียงหลังคา 40 องศา ความร้อนที่ถ่ายเทผ่านระบบหลังคาจะลดลง 7% นอกจากนั้นแล้วยังพบอีกด้วยว่า ค่าสภาพการเปล่งรังสีที่ใช้ในการคำนวณ ไม่มีความจำเป็นต้องใช้ค่าสภาพการเปล่งรังสีที่เป็นฟังก์ชั่นของมุม เนื่องจากผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณ เมื่อใช้ค่าสภาพการเปล่งรังสีที่เป็นฟังก์ชั่นของมุมกับที่ไม่เป็นฟังก์ชั่นของมุมนั้น ไม่มีความแตกต่างที่มีนัยสำคัญ