ห้องประชุม 302 ด้านเทคโนโลยีอาคาร...

หองประชม 302

ดานเทคโนโลยอาคาร

การเปรยบเทยบประสทธภาพของวธการเขาแบบหลอคอนกรต

เสรมเหลกคานโดย VIKOR และคาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชน

Performance Comparison of Formwork Installation Methods Using

VIKOR and Labor Utilization Factor

วฒนา ศรสงา1 และ ดร. เทอดธดา ทพยรตน2

Wattana Srosanga1 and Thoedtida Thipparat, Ph.D.2

คณะวศวกรรมศาสตรและสถาปตยกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลตะวนออก วทยาเขตอเทนถวาย

E-mail: [email protected], [email protected]

บทคดยอ

การวจยครงนเปนการเปรยบเทยบวธการเขาแบบหลอคอนกรตเสรมเหลกคานโดยวธเสาคำายน

และวธการรดหวเสาดวยเหลกรปพรรณ โดยการประเมนคาผลตภาพของวธการเขาแบบหลอคอนกรต

เสรมเหลกคานทงสองวธในการประเมนคาผลตภาพทหนางานการวจยนทำาการวเคราะหคาสดสวนการ

ใชคนงานทเปนประโยชน นอกจากนการวจยนยงทำาการประยกตใชวธไวโกรและกระบวนการลำาดบชน

เชงวเคราะหในการเปรยบเทยบวธการเขาแบบหลอคอนกรตเสรมเหลกคานทงสองวธ เกณฑการประ-

เมนแบงเปน 5 กลมคอ ประกอบดวย 1) ดานบคลากร 2) ดานวสด 3) ดานเครองมอเครองจกร 4) ดาน

ตนทน และ 5) ดานการบรหารจดการ การวจยนใชวธ VIKOR วเคราะหคาชองวางจากคาเปาหมาย

และใชวธ AHP วเคราะหนำาหนกความสำาคญของเกณฑ เพอจดอนดบวธการเขาแบบหลอคอนกรต

เสรมเหลกคาน ผลการวจยพบวา วธการรดหวเสาดวยเหลกรปพรรณมความเหมาะสมกบการเขาแบบ

หลอคอนกรตเสรมเหลกคานมากกวาวธเสาคำายน

Abstract

This study aims to compare two formwork installation methods including column support

method and embracing column head with structural steel method. This study applies productivity

rating method to evaluate productivity on formwork installation for reinforced concrete beam.

This study applies a modified VIKOR method and an analytical hierarchy process (AHP) to solve

formwork installation method selection problem. The criteria can be classtified into five aspects:

man, materials, machine, tools, cost and management. The VIKOR method was applied to

establish the gaps of target values. The AHP method was used to provide the weights of the

criteria and validate the results. Results show that the embracing column head with structural

steel method is more suitable for formwork installation of reinforced concrete beam.

การเปรยบเทยบประสทธภาพของวธการเขาแบบหลอคอนกรตเสรมเหลกคานโดย VIKOR และคาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชน วฒนา ศรสงา และ ดร. เทอดธดา ทพยรตน

4

คำาสำาคญ (Keywords): แบบหลอ (Formwork), คาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชน (Labor

Utilization Factor), วธไวโกร (VIKOR method), กระบวนการลำาดบชนเชงวเคราะห (Analytical hierarchy

process), ผลตภาพ (Productivity)

1. คำานำา

เนองจากธรกจอสงหารมทรพยมการขยาย

ตวอยางรวดเรวแตอตสาหกรรมกอสรางในปจจบน

กำาลงประสบปญหาหลายดาน เชน ดานแรงงาน

และฝมอชางกอสราง ดานราคาคากอสราง ดาน

คณภาพงานกอสราง เปนตน ทำาใหผประกอบ

การธรกจอสงหารมทรพยตองปรบกลยทธโดย

การใชวธการกอสรางใหมเพอเพมประสทธภาพ

การทำางานใหดยงขน

การสรางทอยอาศยทวไปเปนการกอสราง

ระบบหลอในสถานทกอสราง (Conventional

system) หรอ วธการกอสรางแบบหลอชนสวน

โครงสรางในท (นคเรศ, 2557) และนยมสราง

เปนระบบเฟรม (Frame system) ดงรปท 1

รปท 1 ทอยอาศยระบบหลอในทแบบระบบเฟรม

การกอสรางระบบธรรมดาใชไมแบบและเสา

คำายนเปนวสดในการกอสรางทสำาคญมากอยาง

หนง เนองจากระบบหลอในทตองมไมแบบประ-

กอบเปนโครงสรางทมรปรางตามตองการสำาหรบ

เทคอนกรตและรบนำาหนกคอนกรตทยงไมเขงตว

การถอดแบบเปนการเคลอนยายแบบหลอและ

อปกรณเสาคำายนออกจากชนงานคอนกรตใน

ระยะเวลาทเหมาะสมตามประเภทของโครงสราง

และลกษณะของสวนผสมคอนกรตทใชงาน การ

ออกแบบและคำานวณงานแบบหลอคอนกรตจำา

เปนตองใชวศวกรทมความรความเชยวชาญและ

มประสบการณมาทำาการคำานวณออกแบบ การ

วางแผนงาน การบรหารแบบหลอ การควบคม

การประกอบตดตง การถอดแบบและการใชเสา

คำายนทถกตอง (จรฎฐวฒน, 2558)

ในการกอสรางระบบธรรมดาจะใชเวลาใน

การประกอบและถอดไมแบบและเสาคำายนยาว

นาน ดงนนจงควรจะมการออกแบบใหการประ-

กอบและถอดไมแบบและเสาคำายนมผลผลตใน

การทำางาน (Productivity) สงสด (เอกสทธ, 2539)

การวจยนจงแสดงเทคนคการกอสรางแบบ

หลอคอนกรต (Concrete Formwork ) ของงาน

โครงสรางคอนกรตเสรมเหลกสำาหรบอาคารบาน

พกอาศย โดยนำาเสนอวธการกอสรางแบบหลอ

คอนกรตคอ วธรดหวเสา ซงผวจยไดพฒนาแนว

คดมาจากการกอสรางแบบหลอคอนกรตอดแรง

แบบดงทหลง (Post tensioned concrete) และ

ทำาการเปรยบเทยบวธการกอสรางแบบหลอท

พฒนาขนนกบวธเสาคำายนซงเปนวธการกอสราง

แบบหลอคอนกรตทวไป การวจยนประยกตใช

การประเมนคาผลตภาพทหนางานในการวเคราะห

คาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชน (Labor

Utilization Factor) นอกจากนการวจยนยงทำาการ

ประยกตใชวธไวโกร (Opricovic S, Tzeng GH.,

โครงการประชมวชาการ ประจำาป 2559 The 7th Built Environment Research Associates Conference 2016 (BERAC 7)

5

2004). และกระบวนการลำาดบชนเชงวเคราะห

(เทอดธดา, 2557) ในการเปรยบเทยบวธการเขา

แบบหลอคอนกรตเสรมเหลกคานดวยวธเสาคำา

ยนและวธรดหวเสา ทงนวตถประสงคในการวจย

ประกอบดวย

(1) เพอนำาเสนอวธการกอสรางแบบหลอ

คอนกรตแบบรดหวเสาสำาหรบเปนแนวทางใน

การปฏบตงานแกผมหนาทในการกอสรางแบบ

หลอคอนกรตของงานโครงสรางคอนกรตเสรม

เหลกอาคารบานพกอาศย

(2) เพอเสนอแนวทางเลอกวธการกอสราง

แบบหลอคอนกรตดวยวธวธไวโกรและวธกระบวน

การลำาดบชนเชงวเคราะห

2. วธการวจย

วธดำาเนนการวจยเพอศกษาการเปรยบเทยบ

ประสทธภาพของวธการเขาแบบหลอคอนกรต

เสรมเหลกคานโดยวธไวโกรและกระบวนการ

ลำาดบชนเชงวเคราะหและคาสดสวนการใชคน

งานทเปนประโยชน สามารถแบงไดเปน 8 ขน

ตอนหลกดงน

1) ทบทวนเอกสารและงานวจยทเกยวของ

เพอศกษาคนควาความรและทฤษฎตางๆ ทจำา

เปนสำาหรบงานวจย เชน วธการเขาแบบหลอ

คอนกรตเสรมเหลกวธไวโกรและกระบวนการ

ลำาดบชนเชงวเคราะหและคาสดสวนการใชคน

งานทเปนประโยชน โดยรวบรวมจากวทยานพนธ

บทความทางวชาการ หนงสอเรยน และเอกสาร

ตางๆ จากทงในประเทศและตางประเทศ

2) สรปความรและทฤษฎทไดจากการทบทวน

งานวจยทเกยวของ

3) ศกษาวธการเขาแบบหลอคอนกรตเสรม

เหลกคานดวยวธเสาคำายนและวธเขาแบบหลอ

คอนกรตอดแรงแบบดงทหลง

4) นำาเสนอวธการเขาแบบหลอคอนกรต

เสรมเหลกคานดวยวธรดหวเสา

5) การประเมนคาผลตภาพทหนางานของ

การเขาแบบหลอคอนกรตเสรมเหลกคานดวยวธ

รดหวเสาและวธเสาคำายน

6) การวเคราะหคาสดสวนการใชคนงานท

เปนประโยชนของการเขาแบบหลอคอนกรต

เสรมเหลกคานดวยวธรดหวเสาและวธเสาคำายน

7) ประเมนนำาหนกความสำาคญของเกณฑ

การตดสนใจดวยวธกระบวนการลำาดบชนเชง

วเคราะห

8) เปรยบเทยบวธการกอสรางแบบหลอ

คอนกรตดวยวธวธไวโกร

การวจยนทำาการเกบขอมลการทำางานของ

คนงานทหนางานโดยตดตงกลองวดโอ ในตำาแหนง

ททำาใหสามารถมองเหนถงชดคนงานท งหมด

ขณะทำางาน การบนทกวดโอนนจะทำาการบนทก

ลกษณะการทำางานของคนงานทก ๆ 1 นาท

โดยการบนทกพยายามใหเหนคนงานทกคนใน

ชดคนงานของงานนน ๆ เพอใหเหนถงลกษณะ

ของคนงานในขณะนน

การวจยนทำาการวเคราะหขอมลโดยการ

เปดดวดโอททำาการบนทกวนตอวนแลวทำาการ

บนทกขอมลพฤตกรรมของคนงานลงในแบบจำา-

ลองการบนทกขอมลเบองตน จากนนจงวเคราะห

หาคางานไดประสทธผล (Effective Work) ของ

งานแตละงาน และวเคราะหหาคางานทไรประ-

สทธผล (Ineffective Work) โดยวเคราะหถงสาเหต

ททำาใหเกดของปญหา โดยใชวธ Productivity

Ratings จากนนจงทำาการคำานวณหาสดสวนการ

ใชคนงานทเปนประโยชน โดยแยกแตละกจกรรม

การทำางาน


6

3. ผลการวจย

3.1 แนวทางการพฒนาวธการกอสรางแบบ

หลอคอนกรตแบบรดหวเสา

การวจยครงนไดนำาเสนอวธการกอสราง

แบบหลอคอนกรตแบบรดหวเสาโดยผวจยไดนำา

แนวคดในการกอสรางแบบหลอคอนกรตพนอด

แรงภายหลงมาเปนแนวทางในการกำาหนดวธดง

กลาว รปท 2 แสดงแนวทางในการพฒนาวธการ

กอสรางแบบหลอคอนกรตแบบรดหวเสา โดย

วธการกอสรางแบบหลอคอนกรตพนอดแรงภาย

หลงเรมจากการตงนงราน ระยะระหวางเหลก

กลอง 100x100 มม. เทากบความกวางของนง-

ราน จากนนจงวางเหลกกลอง 50x50 มม. เพอ

รบไมอดปพนระยะระหวางเหลกกลองเทากบ

0.40 ม. แลวจงวางไมแบบพน ขนาดไมแบบ

15 มม. สวนวธการกอสรางแบบหลอคอนกรต

แบบรดหวเสาเรมตนจากการตงแบบหลอ ระยะ

ระหวางเหลกกลอง 100x50 มม. เทากบระยะ

ระหวางเสา จากนนทำาการวางตงไม 11/2” x 3”

ระยะระหวางตงไมเทากบ 0.40 ม. แลววางไม

แบบทองคาน และตดตงเสาคำายนรบทองคาน

ตามจดทเกดแรงกระทำา เชน บรเวณหวเสา กลาง

คาน และชวงตอคาน

3.2 เปรยบเทยบวธการกอสรางแบบหลอ

คอนกรตแบบเสาค ำายนและแบบรด

หวเสา

การวจยครงนเปรยบเทยบวธการกอสราง

แบบหลอคอนกรตแบบรดหวเสาและแบบเสาคำา

ยน ดงแสดงในรปท 3 ขนตอนวธการกอสราง

แบบหลอคอนกรตแบบเสาคำายนม 7 ขนตอน

แบบรดหวเสาม 6 ขนตอน (ไมมขนตอนตงเสา

คำายนและยดขาเสาคำายน) รายละเอยดมดงน

1) หาระดบทองคาน

2) เตรยมเสาคำายน ไมตงรบทองคานและ

ตงเสาคำายน

3) ยดขาเสาคำายน ปไมแบบทองคาน และ

ปรบระดบเสาคำายน

4) ผกเหลกเสรมคอนกรต

5) เขาแบบขางคาน ยดแบบขางคานและ

รดปากแบบหลอ

6) เทคอนกรต ทำาความสะอาดเศษวสดท

ตกหลน

7) รอแบบขางคาน ทำาความสะอาดเศษ

วสดทตกหลน และพนนำายาบมคอนกรต

รปท 2 วธการกอสรางแบบหลอคอนกรตแบบรดหวเสาและแบบหลอคอนกรตพนอดแรงภายหลง


7

รปท 3 การเปรยบเทยบวธการกอสรางแบบหลอคอน-กรตแบบรดหวเสาและแบบเสาคำายน

3.3 การวเคราะหคาสดสวนการใชคนงานท

เปนประโยชน

การศกษานไดทำาการเกบขอมลของงานกอ

สรางแบบหลอคอนกรตแบบรดหวเสาและแบบ

เสาคำายน โดยการเกบขอมลของโครงการกอสราง

แบบรดหวเสาจากกรณศกษาโครงการกอสราง

อาคารหอพก 4 ชน ต.สเทพ อ.เมอง จ.เชยงใหม

และเกบขอมลของโครงการกอสรางแบบเสาคำา

ยนจากกรณศกษาโครงการกอสรางอาคารฝก

ปฏบตการคณะศลปกรรมศาสตร มธ. ศนยลำาปาง

ผลการประเมนคาผลตภาพทหนางาน (Producti-

vity Rating) ของงานกอสรางแบบหลอคอนกรต

แบบรดหวเสา รปท 4 แสดงตวอยางการจำาแนก

ลกษณะการทำางานของคนงานในงานเขาแบบ

ขางคาน ยดแบบขางคาน โดยคนงานท 1 รอคอย

คนงานท 2 เขาแบบ คนงานท 3 ขนสงวสด ตาม

ลำาดบ ตารางท 1 และ 2 แสดงผลการคำานวณหา

สดสวนการใชคนงานทเปนประโยชนในงานเขา

แบบขางคาน ยดแบบขางคานดวยวธเสาคำายน

และวธรดหวเสา ตามลำาดบ พบวาคาสดสวนการ

ใชคนงานทเปนประโยชนของงานกอสรางแบบ

หลอคอนกรตในงานเขาแบบขางคาน วธรดหว

เสามากกวาวธเสาคำายนเลกนอย

ผลการประเมนคาผลตภาพทหนางานของ

งานกอสรางแบบหลอคอนกรตแบบเสาคำายน

รปท 5 แสดงตวอยางการจำาแนกลกษณะการ

ทำางานของคนงานในงานยดแบบขางคาน โดย

คนงานท 1 หนนลกปนขางแบบ คนงานท 2 รอ

คอย 3 ยดไมแบบขางคาน ตามลำาดบ

รปท 4 การจำาแนกลกษณะการทำางานของคนงานชดเขาแบบขางคาน ยดแบบขางคานดวยวธรดหวเสา


8

ตารางท 1 ตวอยางการวเคราะหคาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชนในงานวธเสาคำายนในงานเขาแบบขางคาน

LUF คอ คาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชนในงาน

ตารางท 2 ตวอยางการวเคราะหคาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชนในงานวธรดหวเสาในงานเขาแบบขางคาน

LUF คอ คาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชนในงาน

ผลการคำานวณหาสดสวนการใชคนงานท

เปนประโยชนในงานกอสรางแบบหลอคอนกรต

แบบรดหวเสาและแบบเสาคำายนแสดงในตาราง

ท 3 พบวาคาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชน

ในงานกอสรางแบบหลอคอนกรตแบบรดหวเสา

มากกวาแบบเสาคำายนเลกนอย

ตารางท 3 ผลการคำานวณหาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชนในงานกอสรางแบบหลอคอนกรตแบบรดหวเสาและแบบเสาคำายน

รปท 5 การจำาแนกลกษณะการทำางานของคนงานชดเขาแบบขางคาน ยดแบบขางคานดวยวธเสาคำายน

3.4การเลอกวธกอสรางแบบหลอคอนกรต

การศกษานไดทำาการประยกตใชวธไวโกร

และกระบวนการลำาดบช นเชงวเคราะหในการ

เปรยบเทยบวธการเขาแบบหลอคอนกรตเสรม

เหลกคานแบบรดหวเสาและแบบเสาคำายน โดย


9

เกณฑการประเมนแบงเปน 5 กลมคอ ประกอบ

ดวย 1) ดานบคลากร 2) ดานวสด 3) ดานเครองมอ

เครองจกร 4) ดานตนทน และ 5) ดานการบรหาร

จดการ ใชวธไวโกรวเคราะหคาชองวางจากคา

เปาหมายและใชกระบวนการลำาดบชนเชงวเคราะห

คำานวณนำาหนกความสำาคญของเกณฑทง 5 เกณฑ

ดงกลาว ตารางท 4 แสดงการคำานวณคานำาหนก

ความสำาคญของเกณฑการตดสนใจ ตารางท 5

แสดงผลการตดสนใจเลอกวธกอสรางแบบหลอ

คอนกรตระหวางแบบรดหวเสาและแบบเสาคำา

ยนดวยการประยกตใชวธ ไวโกรรวมกบคาน ำา

หนกความสำาคญท วเคราะหโดยกระบวนการ

ลำาดบชนเชงวเคราะห

ผลการประยกตใชกระบวนการลำาดบช น

เชงวเคราะหคำานวณนำาหนกความสำาคญของ

เกณฑทง 5 เกณฑ พบวา เกณฑทนำาหนกความ

สำาคญสงสดคอ เกณฑดานบคลากร สวนเกณฑ

ทนำาหนกความสำาคญตำาสด คอ เกณฑดานวสด

ผลจากการประยกตใชวธไวโกรรวมกบกระบวน-

การลำาดบชนเชงวเคราะหในการเลอกวธกอสราง

แบบหลอคอนกรต พบวา วธรดหวเสาเปนวธทด

กวาวธเสาคำายน

ตารางท 4 การคำานวณคานำาหนกความสำาคญของเกณฑการตดสนใจ

ตารางท 5 การเลอกวธกอสรางแบบหลอคอนกรตดวยการประยกตใชวธไวโกร

4. สรปผลการวจย

การวจยครงนเปนการเปรยบเทยบวธการ

เขาแบบหลอคอนกรตเสรมเหลกคานโดยวธเสา

คำายนและวธการรดหวเสาดวยเหลกรปพรรณ

โดยการประเมนคาผลตภาพของวธการเขาแบบ

หลอคอนกรตเสรมเหลกคานทงสองวธในการ

ประเมนคาผลตภาพทหนางานการวจยนทำาการ

วเคราะหคาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชน

จากการเปรยบเทยบคาเฉลยสดสวนการใชคน

งานท เปนประโยชนในงานกอสรางแบบหลอ

คอนกรตแบบรดหวเสาและแบบเสาคำายนพบ

วา คาสดสวนการใชคนงานทเปนประโยชนใน

งานกอสรางแบบหลอคอนกรตแบบรดหวเสา

มากกวาแบบเสาคำายนเลกนอย

การวจยนยงทำาการประยกตใชวธไวโกรและ

กระบวนการลำาดบชนเชงวเคราะหในการเปรยบ

เทยบวธการเขาแบบหลอคอนกรตเสรมเหลก

คานวธเสาคำายนและวธการรดหวเสา โดยเกณฑ

การประเมนแบงเปน 5 กลม คอ ประกอบดวย

1) ดานบคลากร 2) ดานวสด 3) ดานเครองมอ

เครองจกร 4) ดานตนทน และ 5) ดานการบรหาร

จดการ พบวา ลำาดบความสำาคญของเกณฑการ

ตดสนใจเรยงจากมากไปหานอยคอ คอ เกณฑ

ดานบคลากร ดานตนทน ดานเครองมอเครอง

จกร ดานการบรหารจดการ และดานวสด ตาม


10

ลำาดบ เมอเปรยบเทยบวธการเขาแบบหลอคอน-

กรตเสรมเหลกคานโดยวธเสาคำายนและวธการ

รดหวเสาโดยการประยกตใชวธ ไวโกรรวมกบ

กระบวนการลำาดบชนเชงวเคราะห พบวา คา Qj

ของวธรดหวเสามคานอยกวาคา Qj ของวธเสา

คำายน ทำาใหวธรดหวเสาเปนวธทดกวาวธเสาคำา

ยน เมอพจารณาคาชองวางถวงนำาหนกของเกณฑ

ดานบคลากร ดานวสด ดานเครองมอเครองจกร

และดานการบรหารจดการ พบวา คาชองวาง

ถวงนำาหนกของวธรดหวเสามคานอยกวาคาชอง

วางถวงนำาหนกของวธเสาคำายน แสดงใหเหนวา

วธรดหวเสาดกวาวธเสาคำายนในดานวสด ดาน

เครองมอเครองจกร และดานการบรหารจดการ

สำาหรบดานตนทน พบวา วธทงสองมคาชอง

วางถวงนำาหนกเทากน แสดงใหเหนวาวธรดหว

เสาและวธเสาคำายนมผลประเมนเทากนในดาน

ตนทน

รายการอางอง

จรฏฐวฒน เมองแพน. (2558). การกอสราง

Concrete Formwork สำาหรบโครงสรางคอนกรต

เสรมเหลกอาคารระบายน ำาลนโครงการ

นำาเลย อนเนองมาจากพระราชดำาร จงหวด

เลย. กองพฒนาแหลงนำาขนาดกลาง (สพก.6).

เทอดธดา ทพยรตน. (2557). การเลอกระบบ

ผนงภายนอกอาคารดวยการประยกตใชวธ

ไวโกรแบบปรบปรงและกระบวนการลำาดบ

ชนเชงวเคราะห. วารสารวชาการ มหา-

วทยาลยหอการคาไทย, 34(2), 57-74.

นคเรศ สกลทอง. (2557). ผลผลตของการกอ

สรางอาคารทใชระบบโครงสรางผนงรบนำา

หนกแบบหลอในท ดวยเทคโนโลยระบบ

แบบหลออโมงค. วทยานพนธวศวกรรม

ศาสตรมหาบณฑต, มหาวทยาลยเชยงใหม.

เอกสทธ ลมสวรรณ. (2539). แบบหลอคอนกรต.

กรงเทพฯ: คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลง-

กรณมหาวทยาลย, พ.ศ. 2539.

Opricovic, S. & Tzeng, G. H. (2004).

Compromise solution by MCDM

methods: a comparative analysis of

VIKOR and TOPSIS. European Journal

of Operational Research, 156(1), 445-455.

การระบายอากาศธรรมชาตในหอผปวยรวมของโรงพยาบาล

Natural Ventilation in Multiple-Beds Ward of Hospital

กตตคณ ยกทรพย1 และ รศ. เฉลมวฒน ตนตสวสด2

Kittikun Yoksap1 and Assoc. Prof. Chalermwat Tantasavadi2

คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง มหาวทยาลยธรรมศาสตร


บทคดยอ

การวจยนเปนการวจยเชงทดลองเพอศกษาการระบายอากาศธรรมชาตในหอผปวยรวมของ

โรงพยาบาลในประเทศไทย โดยเปรยบเทยบคาการแลกเปลยนอากาศ (Air Change Rate per Hour,

ACH) และอายของอากาศ (Age of Air, AGE) ของผงอาคารหอผปวยรวมแตละประเภท ซงการวจยแบง

ออกเปน 2 สวนคอ การศกษาผงอาคารหอผปวยมาตรฐาน และการจำาลองการไหลของอากาศดวย

โปรแกรมพลศาสตรของไหล จากการศกษาพบวา ผงอาคารหอผปวยรวมม 3 ประเภทคอ ผงอาคาร

ระบายอากาศสองทศทาง ผงอาคารระบายอากาศขามฟาก และผงอาคารระบายอากาศแบบผสม และ

จากการจำาลองการไหลของอากาศดวยโปรแกรมพลศาสตรของไหล พบวา หอผปวยรวมทงสามมคาการ

แลกเปลยนอากาศ 9.24 – 18.45 และมคาอายของอากาศสงสด 311.9 – 388.5 วนาท แตสำาหรบผง

อาคารระบายอากาศแบบผสมเมอมอากาศไหลเขาดานทมสงกดขวางจะมคาการแลกเปลยนอากาศ

10.13 และมคาอายของอากาศ 0.2 – 2257.2 วนาท ซงสงกวาคามาตรฐานอายของอากาศทกำาหนดไว

Abstract

This experimental research is aimed at the study of natural ventilation and the enhancement

of ventilation in multiple-beds wards of hospitals in Thailand. The research compared the air

change rate per hour (ACH) and the age of air (AGE) in each types standard ward plans. The

research consisted of two parts: inspecting and defining standard types of ward plans, and the

simulation of airflow with the computational fluid dynamics software (CFD). After conducting a

survey, it was found that floor plans of multiple-bed wards can be categorized into three types:

two-way ventilation plans, cross ventilation plans and hybrid plans. CFD results showed that all

ward types had ACH to 9.24 – 18.45 and AGE to 311.9 – 388.5 second. But for hybrid plan

type that had wind coming from obstacle side, ACH was 10.13 and AGE was 0.2 – 2557.2

second which was higher than standard.

คำาสำาคญ (Keywords): การระบายอากาศ (Ventilation), การระบายอากาศธรรมชาต (Natural Ventila-

tion), อายของอากาศ (Age of Air), โรงพยาบาล (Hospital), หอผปวยรวม (Multiple-beds Ward)

การระบายอากาศธรรมชาตในหอผปวยรวมของโรงพยาบาลกตตคณ ยกทรพย และ รศ. เฉลมวฒน ตนตสวสด12

1. บทนำา

โรงพยาบาลเปนพนทบรการดานสขภาพใหกบ

ผมปญหาดานสขภาพ มงเนนสงเสรม ปองกน

รกษา และฟนฟความเจบปวยทงทางกายและ

จตใจ ซงในแตละปมผใชบรการทงเปนผปวยนอก

และผปวยในมากถง 44.1 ลานราย (พ.ศ.2555)

และมแนวโนมเพมขน ทำาใหเกดปญหาในการใช

บรการ เชน ความสะอาดของพนท การสราง

สภาวะปลอดเชอ และปญหาสำาคญคอ การระบาย

อากาศทไมเพยงพอและไมเปนไปตามมาตรฐาน

กอใหเกดการตดเชอภายในโรงพยาบาล ซงพบวา

มผใชบรการตดเชอถงรอยละ 6.9 และพบวารอย

ละ 43.2 ของผตดเชอทงหมด ตดเชอในระบบทาง

เดนหายใจ โดยเฉพาะอยางยงในพนททมความ

เสยงในการตดเชอทางอากาศสง เชน หอผปวย

รวมของโรงพยาบาล คณภาพอากาศและการ

ระบายอากาศในโรงพยาบาลจงเปนเรองสำาคญใน

การลดการตดเชอทางอากาศ ซงสามารถทำาไดทง

การปรบอากาศและการใชการระบายอากาศ

ธรรมชาต ซงโรงพยาบาลสวนใหญของไทยนยม

ใชการระบายอากาศธรรมชาตเนองจากมคาใช

จายในการตดตง บำารงรกษา และการดำาเนนงาน

ตำากวาการใชการปรบอากาศ แตขอเสยของการ

ระบายอากาศธรรมชาตคอไมสามารถควบคม

คณภาพอากาศและทศทางการไหลของอากาศให

คงทไดตลอดเวลา หอผปวยรวมของโรงพยาบาล

ทระบายอากาศธรรมชาต (รปท1) จงเปนพนทท

มโอกาสในการตดเชอทางอากาศสงจากการสง

ผานอนภาคเชอทางอากาศทเกดจากการหายใจ

พด ไอ หรอจาม

โดยการวจยนศกษาคณภาพอากาศภายในหอ

ผ ปวยรวมท ระบายอากาศธรรมชาตดวยการ

จำาลองการไหลของอากาศดวยโปรแกรม

พลศาสตรของไหลเพอเปรยบเทยบระหวางผง

อาคารหอผปวยรวมทระบายอากาศธรรมชาตรป

แบบตางๆโดยพจารณาจากคาการแลกเปลยน

อากาศ (Air Change Rate per Hour, ACH) และ

อายของอากาศ (Age of Air, AGE) ซงผทเกยวของ

กบการออกแบบสามารถนำาผลทไดไปใชประกอบ

การออกแบบผงอาคารผปวยรวม และทำาใหผปวย

และเจาหนาททราบวาพนทใดในหอผปวยมความ

เสยงในการตดเชอทางอากาศ

รปท 1 หอผปวยรวมทใชการระบายอากาศธรรมชาต

2. ทฤษฏและงานวจยทเกยวของ

ในการศกษาคณภาพอากาศในหอผปวยรวม

ของโรงพยาบาลทใชการระบายอากาศธรรมชาต

มแนวทางในการศกษา 3 ประเดนสำาคญ

2.1การแพรเชอและการปองกนเชอทางอากาศ

การแพรกระจายเชอทางอากาศเกดจากการก

ระจายตวของสวนแหงของอนภาค (Droplet Nu-

clei) ทมเชอจลนทรยลอยอยในอากาศ หากม

ขนาดเลกกวา 5 ไมโครเมตรจะสามารถเขาสระบบ

ทางเดนหายใจสวนลางได ซงเปนสาเหตใหเกด

โรคในระบบทางเดนหายใจเชนโรคหดและวณโรค

โดยแนวทางในการปองกนเชอทางอากาศจะ

เปนการควบคมสภาพแวดลอมเพอลดความเขม

ขนของเชอทอยในรปของละออง เชน การควบคม

ทศทางการไหลของอากาศใหอากาศสะอาดไหล

ผานผปวย และการเจอจางเชอในอากาศโดยการ


13

เตมอากาศภายนอกเพอลดความเขมขนของเชอ

ทลอยอยในอากาศ 6

2.2การระบายอากาศธรรมชาตในโรงพยาบาล

การระบายอากาศธรรมชาตเปนการเคลอนท

ของอากาศเขามาแทนทพนทในอาคาร โดยมจด

ประสงคเพอใหอากาศทมดพอสำาหรบการหายใจ

และเจอจางมลพษทเกดขนภายในพนท ทงนใน

อาคารทไมปรบอากาศม 2 รปแบบทนยมใชใน

ปจจบนคอ 1) การระบายอากาศธรรมชาต เปน

การระบายอากาศดวยอากาศธรรมชาตเพยง

อยางเดยว เพอระบายอายในออกสภายนอกซง

ไมสามารถควบคมใหคงทไดตลอดเวลา โดยหอง

หรออาคารจะตองมผนงอยางนอย 1 ดานมชอง

เปดออกสภายนอก และ 2) การระบายอากาศ

ดวยระบบกล เปนการนำาเครองกลมาชวยขบ

เคลอนอากาศภายในพนท ซงสามารถควบคม

คณภาพอากาศใหดขนกวาการระบายอากาศ

ธรรมชาตเพยงอยางเดยว (รปท 2)

รปท 2 การระบายอากาศธรรมชาต และระบบกล

ในการระบายอากาศ คาการและเปลยน

อากาศ (ACH) เปนคาทบอกถงปรมาณอากาศท

ไหลผานพนทนน ซงหากมปรมาณอากาศแลก

เปลยนจำานวนมาก ระยะเวลาในการกำาจดเชอ

ออกจากอากาศกจะมคานอยลงดวย การศกษา

คา ACH จงเปนแนวทางในการพจารณาคณภาพ

อากาศเบองตน โดยอทธพลทสงผลตอคา ACH

คอ 1) สภาพแวดลอมโดยรอบอาคาร หากอาคาร

ลอมรอบดวยพนทเปดโลงจะมคา ACH สงกวา

อาคารทลอมรอบดวยอาคาร 2) ทศทางลมและ

ความเรวลม เปนเรองสำาคญตงแตการออกแบบ

ใหอาคารรบกบทศทางลมในสถานท นน จะ

สามารถเพมคา ACH ได 3) การเปดชองเปดและ

การใชระบบกล จากการศกษาการแลกเปลยน

อากาศในหอผปวยพเศษ พบวา เมอปดประตและ

หนาตางจะมคา ACH 0.60 - 0.73 เมอเปดประต

สทางเดนหนาหองคา ACH เพมขนเปน 3.40 –

8.70 เมอเปดหนาตางและประตพรอมกนคา ACH

เพมขนเปน 14.00-31.60 แตเมอตดตงระบบกล

ระบายอากาศรวมดวยคา ACH เพมสงถง 69.00

2.3มาตรฐานการระบายอากาศของโรงพยาบาล

ในการวจยอางองเกณฑคาการแลกเปลยน

อากาศของ ASHRAE Standard 170 - 2008 ซง

เกยวกบการระบายอากาศในสถานพยาบาล โดย

ไดกำาหนดคาการแลกเปลยนอากาศมาตรฐานไว

ดงตารางท 1 ซงใชอางองในระดบสากล แต

สำาหรบประเทศไทยไดกำาหนดคา ACH ไวโดย

วสท. และ สมาคมวศวกรรมปรบอากาศแหง

ประเทศไทย โดยใชคาอางองจาก ASHRAE Stan-

dard 170 เชนกน

ตารางท 1 คาการแลกเปลยนอากาศมาตรฐาน

Function

space

Pressure Minimum

Outdoor

ACH

Minimum

total

ACH

Temp. C

Patient room N/R 2 6 21 - 24

AII room Negative N/R 10 N/R

นอกจากการวเคราะหคา ACH การพจารณา

อายของอากาศ เปนการประเมนคณภาพอากาศ


ซงบอกระยะเวลาของอากาศตงแตไหลเขาจาก

ชองทางเขาจนถงจดทศกษา ซงสมพนธกบคา

ACH โดยคดจาก 1 ชวโมง (60นาท) หารดวยคา

ACH หองทตองการซงหอผปวยกำาหนดไวท 6 ซง

จะไดระยะเวลาทมากทสดทอากาศสามารถไหล

อยในพนทมคา 10 นาท หรอ 600 วนาท ซงหาก

อายของอากาศมคามากกวาทกำาหนดนน หมาย

ความวาพนทนนเปนจดอบอากาศซงมการสะสม

เชอในอากาศสงกวาททมอายอากาศนอยกวา

3. ระเบยบวธวจย

การศกษาแบงเปน 2 สวนคอ ศกษาผงอาคาร

มาตรฐานของหอผปวยรวม โดยพจารณาลกษณะ

ทางกายภาพของผงอาคารของหอผปวยรวมทใช

การระบายอากาศธรรมชาต และลกษณะการไหล

ของอากาศ จำานวน 20 ตวอยาง (รปท 3) ดวย

การลงพนท ศกษางานวจยโรงพยาบาล ผงอาคาร

จากกองสนบสนนบรการสาธารณะสข กระทรวง

สาธารณสข และกรมยทธโยธาธการทหารบก แลว

จำ าลองการไหลของอากาศดวยโปรแกรม

พลศาสตรของไหล PHOENICS FLAIR เพอ

พจารณาความเรวลม คาACH และอายของ

อากาศ

รปท 3 ตวอยางผงอาคารททำาการศกษา


4.1การศกษาผงอาคารมาตรฐานของหอผปวย

จากการศกษาผงอาคารหอผปวยรวมทใชการ

ระบายอากาศธรรมชาต โดยแบงตามลกษณะทาง

กายภาพและทศทางการไหลของอากาศ สามารถ

สรปผงอาคารหอผปวยรวมได 3 รปแบบ คอ (A)

ผงอาคารระบายอากาศสองทศทาง (B) ผงอาคาร

ระบายอากาศขามฟาก และ (C) ผงอาคารระบาย

อากาศแบบผสม ดงรปท 4

4.2การศกษาการไหลของอากาศในหอผปวย

ในการจำาลองการไหลของอากาศไดกำาหนดให

ความเรวลมเรมตน 0.92 m/s ซงเปนความเรวลม

เฉลยกลางคนของกรงเทพฯ 4 ไหลผานชองเปด

ทเปนประตและหนาตางบานเกลดทตดมงลวดซง

มคา Cd (Discharge coefficient) 0.65 และ 0.29

ตามลำาดบ

รปท 4 ผงอาคารหอผปวยรวมทใชการระบายอากาศธรรมชาต


15

ทำาใหความเรวลมเมอไหลผานลดลงเหลอ

0.59 m/s ทประต และ 0.27 m/s ทหนาตาง

บานเกลด และกำาหนดใหปรมาตรของหอผปวย

รวมมปรมาตร 913 ลบ.ม. จำาลองการไหลดวย

โปรแกรมพลศาสตรของไหล และมผลการจำาลอง

ดงรปท 5

รปท 5 ภาพการจำาลองการไหลของอากาศ

จากการจำาลอง (A) ผงอาคารระบายอากาศ

สองทศทางมคา ACH 18.45 ลกษณะการไหลจะ

ไหลผานเตยงผปวยและมความเรวเพมขนบรเวณ

ทางออก ซงมความเรวเฉลยกลางหอง 0.21 m/s

(B) ผงอาคารระบายอากาศขามฟาก มคา ACH

9.24 โดยอากาศจะไหลขามจากดานหนงไปอก

ดานหนง ซงมความเรวลมเฉลยกลางหอง 0.17

m/s และ (C) ผงอาคารระบายอากาศแบบผสม ม

คา ACH 13.6 ลกษณะการไหลบรเวณสงกดขวาง

จะทำาใหอากาศไหลเปลยนทศทาง ทำาใหเกดการ

ไหลวนของอากาศซงอาจเปนจดทมความเสยงใน

การตดเชอสงกวาบรเวณอน ทงนมความเรวเฉลย

กลางหอง 0.19 m/s

รปท 6 ภาพการจำาลองอายของอากาศ

จากการจำาลองอายของอากาศ (รปท6) พบวา

ผงอาคารทง 3 รปแบบ มคาอายของอากาศสงสด

311.9 – 388.54 วนาท และมอายของอากาศ

เฉลยทเตยง 108.1-125.5 วนาท ซงไมเกน 600

วนาท แตในกรณของ (C) ผงอาคารหอผปวยรวม

แบบผสม ซงมสงกดขวางเปนหองเจาหนาทหรอ

อนๆ เมออากาศไหลเขาทางสงกดขวางปรมาตร

อากาศทไหลเขาไดจะนอยลง ทำาใหคา ACH ลดลง

และ อายของอากาศเพมขน โดยในการจำาลองได

จำาลองกรณท แยท สดคอกรณมสงกดขวางจน

เหลอพนทสำาหรบเตยงผปวย 1 ชวงเสา (7ม.) ซง

สามารถจำาลองไดดงภาพท 6 และภาพท 7 ซง

คณภาพอากาศทไดนนตำากวามาตรฐาน


รปท 6 ความเรวของอากาศในผงอาคารแบบผสมเมอไหลเขาทางดานทมสงกดขวาง

จากการจำาลอง พบวา (C) ผงอาคารแบบผสม

เมอมอากาศไหลเขาทางดานทมสงกดขวางเกด

การไหลวนของอากาศเพมขนและความเรวของ

อากาศลดลงเมอสงกดขวางมขนาดเพมขน โดยม

คา ACH 10.13 มความเรวเฉลยกลางหอง 0.10

m/s และคาอายของอากาศในพนทตงแต 0.2 –

2257.2 วนาท โดยมอายเฉลยทเตยง 430 วนาท

ซงมบางพนทมคาอายของอากาศสงและเกนกวา

คาสงสดทกำาหนดไว 600 วนาท ซงพนททอยหลง

สงกดขวางหากในกรณทลมไหลเขาทางดานทมสง

กดขวาง พนทนนถอเปนพนทเสยงในการตดเชอ

ทางอากาศสงมากกวาพนทอนๆทอยในขอบเขต

อายของอากาศ 600 วนาท และกลาวไดวาพนท

หลงสงกดขวางนนเปนพนทอบอากาศ และมการ

สะสมเชอในอากาศสงกวาพนทอน ซงตองทำาการ

ปรบปรงใหคณภาพอากาศดขน

รปท 7 อายของอากาศในผงอาคารแบบผสมเมอไหลเขาทางดานทมสงกดขวาง


การระบายอากาศธรรมชาตของหอผปวยรวม

จากการทดลองมคา ACH ผานมาตรฐานเมอ

อากาศไหลเขาไดสะดวกและแมมสงกดขวาง แต

ในกรณทความเรวลมตงตนตำากวา 0.50 m/s และ

มสงกดขวางการไหลของอากาศขนาดใหญจะ

ทำาใหชองทางทอากาศสามารถไหลผานเขาไปได

นอยลง ทำาใหคา ACH ตำาลงได และทำาใหอาย

ของอากาศเพมสงขนโดยสมพนธกบความเสยงใน

การตดเชอทางอากาศทเพมขนดวย ซงเกดจาก

อากาศไหลวน และมความเรวลมตำาหรอหยดนง

โดยเฉพาะอยางยงในผงอาคารระบายอากาศ

แบบผสมทมความเสยงมากกวาผงอาคารประเภท

อน แนวทางในการแกไขคณภาพอากาศของ

อาคารทใชการระบายอากาศธรรมชาต ในผง

อาคารระบายอากาศสองทศทางและผงอาคาร

ระบายอากาศขามฟากสามารถเพมการไหลของ

อากาศไดโดยการเพมขนาดและประเภทของ

หนาตาง และประต หรอการเพมชองทางเดน

บรเวณสงกดขวางในผงอาคารระบายอากาศแบบ

ผสมเพอใหอากาศไหลผานไดมากยงขน และยง


17

สามารถแกไขไดโดยการตดตงระบบกลระบาย

อากาศ ซงชวยเพมความเรวภายในพนท เพม

ปรมาตรอากาศได และยงทำาใหอายของอากาศ

ลดลง เชน การตดตงพดลมใบพด หรอการจาย

อากาศผานระบบทอ ซงสามารถประยกตใชกบ

ระบบทำาความเยนเพอสภาวะความสบายในหอ

ผปวย แตสงทตามมาคอคาใชจายในการบำารง

รกษาและดำาเนนการ ซงจะตองศกษาความคมคา

ในการตดตงระบบดงกลาวเพอใหเกดความเหมาะ

สมกบสถานท


กรงเทพธรกจ. (25 มนาคม 2556). ผปวยตดเชอ

ด อยาปฏชวะนะพงสถตป 53 ตาย 3.84

หมนราย. ฉบบ 8950 น.16.

ปารณ ศรสวรรณ. (2554). คณภาพอากาศภายใน

อาคารทมการรวซมของอากาศสงเมอมการใช

ระบบเตมอากาศภายนอก. วทยานพนธ

สถาปตยกรรมศาสตรมหาบณฑต, คณะ

สถาป ตยกรรมศาสตร และการผงเม อง,

มหาวทยาลยธรรมศาสตร.

ผจดการรายวน. (6 มนาคม 2556). พบผปวยตด

เชอในรพ. 6.9% รฐจายคายา 4 พนลานตอ

ป. ฉบบ1293 น. 9.

มาลน ศรสวรรณ. (2543). การศกษาความสมพนธ

ของทศทางกระแสลมกบการเจาะชองเปดท

ผนงอาคารสำาหรบภมภาครอนชนในประเทศ

ไทย. กรงเทพฯ: มหาวทยาลยศลปากร.

สำานกงานสถตแหงชาต. (2555). การสำารวจโรง

พยาบาลและสถานพยาบาลเอกชน. สบคน

เมอวนท 16 ตลาคม 2558 จาก http://service.

nso.go.th/nso/nsopublish/themes/files/

privatehostpital55.pdf

สถาบนบำาราศนราดร. (2550). การปรบปรง

คณภาพอากาศภายในอาคารสถานพยาบาล.

กรงเทพฯ: โรงพมพสำานกงานพระพทธศาสนา

แหงชาต.

สพจน เตชะอำานวยวทย. (2551). การออกแบบ

หองแยกเดยวผปวย. กรงเทพฯ: สมาคมวศ-

กรรมปรบอากาศแหงประเทศไทย.

หมอชาวบาน. (2550). โรคตดเชอในโรงพยาบาล.

สบคนเมอวนท 14 ตลาคม 2558 จาก http://

www.doctor.or.th/clinic/detail/7476

อานภาพ ละออ. (2558). ปญหาระบบระบาย

อากาศธรรมชาตในโรงพยาบาลและแนวทาง

แกไข. นครสวรรค: ศนยวศวกรรมการแพทย

ท 3.

ASHRAE. (2008). ASHRAE Standard 170-

2008: Ventilation of health care facilities.

Atlanta: The American Society of Heating,

Refrigerating and Air-conditioning Engi-

neers.

Etheridge, D. (1996). Building ventilation of

buildings: Theory and measurement. UK:

John Wiley & Son .

Inkarojrit, V. (2015). Natural ventilation in Thai

hospitals: A field study. Bangkok, Thailand.

Retrieved October 10, 2015, from http://

www.aivc.org/sites/default/files/8B-1.pdf

Qian, H. & Li, Y. (2010). Building and environ-

ment: Natural ventilation for reducing air-

borne infection in hospitals. Building and

Environment, 45, 559–565

แนวทางการออกแบบแสงสวางในบานพกอาศยทมผสงอาย

เพอคณภาพแสงสวางและประสทธภาพพลงงาน

Lighting Design Guideline of Home Environment with Aging Users

for Lighting Quality and Energy Performance

จราภรณ หอมหวล1 และ ผศ.ดร. พมลมาศ วรรณคนาพล2

Jiraporn Homhual1 and Asst. Prof. Pimonmart Wankanapon, Ph.D.2



บทคดยอ

งานวจยนศกษาการใชแนวทางการออกแบบแสงสวางในบานพกอาศยทมผสงอายเพอคณภาพ

แสงสวางและประสทธภาพพลงงาน ขอบเขตการศกษาไดแก การศกษาระนาบใชงานทงแนวนอนและ

แนวตงในพนทใชงานขนาดมาตรฐาน ดงตอไปน 1) หองนงเลน 2) รบประทานอาหาร 3) หองครว

4) หองนำา และ 5) หองนอน โดยใชโปรแกรมจำาลองสภาพแสง AGI32 เพอดผลคณภาพแสงสวางใน

ดานคาความสองสวาง ความสมำาเสมอของแสง และอตราสวนความเปรยบตาง ความสวางสะทอน

ของพนผวทใชงาน ผลการศกษาเบองตนของงานวจยแสดงใหเหนรปแบบแสงสวางทเหมาะสมสำาหรบ

ผสงอายทมอายมากกวา 60 ปขนไปในพนทหองนงเลน คอ รปแบบการจดผงดวงโคมแบบกระจาย

ทมปรมาณความสวาง มความสมำาเสมอของแสง และมอตราสวนความเปรยบตางเปนไปตามเกณฑ

มาตรฐาน IESNA (Illuminating Engineering Society of North America) และเปนรปแบบทใชพลงงาน

ไฟฟาเพอการสองสวางมประสทธภาพมากทสด ทงนผลการวจยนเปนสวนหนงซงผวจยดำาเนนการอย

Abstract

This research study the use of lighting design guideline in home environment with aging users

for lighting quality and energy performance. The scope of this research covers the working plane,

both of horizontal and vertical in the following standard-size areas; 1) Living room, 2) dining

room, 3) Kitchen, 4) Bathroom and 5) Bedroom. The lighting simulation program AGI32 are used

to calculate appropriate illuminance level including illuminance uniformity and luminance ratio in

order to analyze lighting quality. Preliminary results of research shows that the most appropriate

design for aging users (age 60 years or older) in Living room should be point source with grid

layout and provide illuminance level, illuminance uniformity and luminance ratio according to the

standard of Illuminating Engineering Society of North America (IESNA). However, use of lighting

energy will be increase at about 50% compared to a base case. This is an ongoing research.


19

คำาสำาคญ (Keywords): ออกแบบแสงสวาง (Lighting Design), บานพกอาศย (Home Environment),

ผสงอาย (Aging Users), คณภาพแสงสวาง (Lighting Quality), ประสทธภาพพลงงาน (Energy Perfor-

mance)

1. บทนำา

แสงสวางในบานพกอาศยมความสำาคญใน

การเปนปจจยทชวยสงเสรมการมองเหน การทำา

กจกรรม และลดการเกดอบตเหต ผสงอายเปน

กลมผใชงานทมความจำาเปนในเรองของแสงสวาง

เนองจากเปนกลมบคคลท มการเปลยนแปลง

ทางดานรางกายมากทสด จากสถตประชากร

ผ สงอายท งในตางประเทศและประเทศไทยม

แนวโนมทสงขน โดยประเทศไทยมประชากร

ผสงอาย (ทมอายมากกวา 60 ป) มากกวา

10.02 ลานคน คดเปนรอยละ 14.9 ของ

ประชากรทงหมด และมการคาดการณวาสงคมไทย

จะเขาสสงคมผสงอายโดยสมบรณภายในระยะ

เวลา 10 ป (สำานกงานคณะกรรมการพฒนาการ

เศรษฐกจและสงคมแหงชาต, 2554) ผสงอายม

แนวโนมในการใชชวตเพยงลำาพงและดแลตนเอง

มากขนดงนนความปลอดภยในบานพกอาศย

จงมความสำาคญในการดำารงชวตของผสงอาย

รปท 1 ภาพแสดงความแตกตางระหวางหองทแสงสวางไมเหมาะสม(ซาย) และเหมาะสม(ขวา) ดดแปลงรปภาพ จาก http://www.srangsookjai.com

ผ สงอายเปนกลมผใชงานทมความเสยงใน

การเกดอบตเหตมากทสด กวารอยละ 50-67 เกด

อบตเหตลมลงภายในบานพกอาศย (ประเสรฐ

อสสนตชย, 2544) แสงสวางทไมเหมาะสมใน

บานพกอาศยไดแกแสงสลว และความไมสมำา-

เสมอของแสง การแกไขปญหาความปลอดภย

ภายในบานพกอาศยไดมการนำาเอาแนวคดเรอง

การออกแบบเพอคนทงมวล Universal Design

(อรณ ศรจานสรณ, 2558) มาปรบใช ซงสามารถ

แกปญหาไดเพยงลกษณะของพนททไมเหมาะสม

ซงไมครอบคลมการแกปญหาอบตเหตทเกด

จากแสงสวางไมเหมาะสม ดงนนแนวทางในการ

ออกแบบลกษณะทางกายภาพดานแสงสวาง จง

เปนอกหนงแนวทางท สามารถแกปญหาเรอง

ความปลอดภยในบานพกอาศยทมผสงอายและ

ใหความสำาคญกบการใชพลงงานภายในบานพก

อาศยไดเหมาะสม

2. ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

แนวทางการออกแบบแสงสวางในบานพก

อาศยทมผสงอาย มแนวทางในการศกษาแบง

ออกเปน 3 ประเดนหลก คอ ผสงอาย แสงสวาง

และประสทธภาพพลงงาน

2.1แนวคดและทฤษฎเกยวกบผสงอาย

การจำาแนกกลมผสงอายมกแยกตามลกษณะ

ทางสขภาพและสงคม โดยแบงออกเปน 3 กลม

ดงตอไปน 1) ผสงอายกลมทชวยตนเองไดดหรอ

กลมตดสงคม สามารถทำากจกรรมภายในและภาย

นอกบานไดตามปกตไมตองอาศยผดแล 2) ผสง

อายกลมตดบาน เรมมความเสอมของรางกาย

แตยงสามารถชวยเหลอตวเองได หรอมการใช

แนวทางการออกแบบแสงสวางในบานพกอาศยทมผสงอายเพอคณภาพแสงสวางและประสทธภาพพลงงานจราภรณ หอมหวล และ ผศ.ดร. พมลมาศ วรรณคนาพล20

อปกรณในการชวยเหลอตนเอง เชน การใชไม

เทาชวยพยง 3) ผสงอายกลมตดเตยง มปญหา

สขภาพทอยกบบานและเตยงมากขน ไมสามารถ

ชวยเหลอตนเองไดตองการผดแล (สำานกงาน

หลกประกนสขภาพแหงชาต, 2558) งานวจยน

มงเนนการศกษาในกลมผสงอาย กลมท 1) และ

2) เนองจากเปนกลมทสามารถชวยเหลอตนเอง

และสามารถทำากจกรรมตางๆในบานได

2.2 แนวคดและทฤษฎเกยวกบแสงสวาง

ในบานพกอาศย

2.2.1 การออกแบบแสงสวางพนทหองนงเลน

สำาหรบผสงอายกจกรรมทมกเกดขนใน

หองนงเลนมกเปนการดโทรทศน การอานหนงสอ

และกจกรรมภายในครอบครว ดงนนในการออก

แบบสภาพแวดลอมดานแสงสวางภายในหอง

นงเลนในชวงเวลากลางวนจะใชแสงธรรมชาต

เปนสวนใหญ และใชการใหแสงสวางเฉพาะจด

ในบรเวณทผสงอายใชอานหนงสอ โดยทการให

แสงสวางเฉพาะจดอาจใชโคมไฟประเภทตงพน

มาชวยเพมความสวางใหกบกจกรรม ระนาบการ

ใชงานภายในหองนงเลน คอ บรเวณระดบพน

(IESNA, 2009)

2.2.2 แหลงกำาเนดแสงประดษฐ แบบจด (point

source) สามารถแบงรปแบบการจดออกเปน 2

ประเภทหลกคอ ผงแบบกระจาย (grid layout)

และผงแบบแบบกงกลาง (Centered layout)

รปท 2 แหลงกำาเนดแสงประดษฐผงแบบกระจาย (ซาย) ผงแบบกงกลาง (ขวา) จาก Erco Guide www.erco.com

2.3แนวคดและทฤษฎเกยวกบการใชพลงงาน

ไฟฟาเพอการสองสวาง

ในพนทใชงานของกจกรรมทแตกตางกนไปม

ระดบความตองการความสองสวาง (Illuminance)

ทแตกตางกนออกไป โดยเฉพาะกลมผสงอายท

มความตองการความสองสวางมากกวากลมคน

ในชวงวยอน ดงนน การปรบเปลยนชนดของ

แหลงกำาเนดแสงจงเปนสาเหตใหเกดการใช

พลงงานทเปลยนแปลงไป

รปท 3 ตวอยางการตดตงแหลงกำาเนดแสง หลอดคอมแพคฟลออเรสเซนต ขนาด 14 วตต (790 ลเมน) บรเวณกงกลางของหอง

รปท 4 ตวอยางการตดตงแหลงกำาเนดแสง หลอดคอมแพคฟลออเรสเซนต ขนาด 14 วตต (790 ลเมน) แบบกระจายในบรเวณของหอง จำานวน 5 จด

หากตองการเพมระดบความสองสวางให

มากยงขน เพอผสงอายทมความตองการความ

สองสวางมากกวากลมคนวยอนสองเทา การปรบ

เปลยนอยางงายในเบองตน คอ การปรบรปแบบ

การวางผงซงทำาใหเกดการเพมจำานวน จากในรป

ท 4 แสดงใหเหนวา บรเวณกงกลางของหองม

ระดบความสวางทเพมมากขนเกนกวา 2 เทาของ


21

ระดบความสองสวางเดม ในขณะทไดปรมาณ

ความสองสวาง เพมมากขน การใชพลงงานเพอ

การสองสวางภายในหองกเพมมากขนถง 5 เทา

เชนกน


การศกษามเกณฑในการประเมนแสงสวาง

แบงออกเปน 2 สวน คอ ปรมาณความสองสวาง

และคณภาพแสงสวาง โดยประเมนตามเกณฑ

มาตรฐานของ IESNA โดยใชการจำาลองรปแบบ

ดวยโปรแกรม AGI32 สวนท 1 พจารณาปรมาณ

ความสองสวางตามตารางมาตรฐาน IESNA ผท

มอายมากกวา 65 ป โดยพจารณาระนาบแนว

นอน - พนทหองนงเลนวดทระดบ 0.00 เมตร

ระนาบแนวตง - พนทหองนงเลน วดทผนงระดบ

1.20 เมตร สวนท 2 พจารณาคณภาพของแสง

สวางโดยพจารณาเรอง ความสมำาเสมอของแสง

อตราสวนความเปรยบตางความสวางสะทอน

ของพนผวทใชงาน

ตารางท 1 แสดงคาความสองสวางตามมาตรฐาน IESNA ของผสงอาย (มากกวา 65 ป)

Illuminance level Uniformity

Eh Ev

Living room 60 60 5:1

Dining room 200 80 4:1

รปท 5 ระดบททำาการวดในระนาบนอน-ตง

3.1การศกษาสภาพแวดลอมดานแสงสวาง

ในบานพกอาศยทพบในปจจบน

ศกษาจากบานเดยว กลมราคา 3-5 ลานบาท

โดยกำาหนดพนทศกษาคอ หองนงเลน หองรบ

ประทานอาหาร หองครว หองนำา และหองนอน

รปท 6 แบบบานขนาดมาตรฐาน

จำาลองรปแบบดวยโปรแกรมคอมพวเตอร

และพจารณาตามเกณฑมาตรฐาน

3.2การศกษาแนวทางเพอปรบปรงแกไข

การศกษาแนวทางการปรบปรง เพอแกไข

ปญหาททราบจากการศกษาในขนตอนท 1 โดย

อางองใหเปนไปตามเกณฑจากมาตรฐานของ

IESNA เพอหาแนวทางในการทำาใหพนทใชงาน

มปรมาณความสวางทเพยงพอ และไดคณภาพท

เหมาะสมกบการใชงาน โดยมขนตอนการศกษา

ดงน 1) การปรบตำาแหนงการตดตง 2) การปรบ

จำานวนของแหลงกำาเนด ทำาการวดคาทจำาเปน

และประเมนผล

3.3การประเมนผลดานประสทธภาพพลงงาน

การประเมนรปแบบทไดจากการศกษาในขน

ตอนท 2 เพอสรปเปนรปแบบสภาพแวดลอมดาน

แสงสวางทเหมาะสมสำาหรผสงอาย โดยมเกณฑ

การพจารณาใน 2 สวนคอ 1) รปแบบทผาน


เกณฑการประเมนความสบายดานการมองเหน

ประกอบดวย ปรมาณความสองสวาง ความสมำา

เสมอของแสง อตราสวนความสวางสะทอน (พมล-

มาศ วรรณคนาพล, 2554) ซงเหมาะสมสำาหรบ

ผสงอาย 2) ประสทธภาพดานการใชพลงงาน


4.1ผลการศกษาสภาพแวดลอมดานแสงสวาง

ในบานพกอาศยทพบในปจจบน

พนท การใชงานหลกของหองนงเลนขนาด

4X6 เมตร

รปท 7 พนทใชงานหลกของหองนงเลน

ในปจจบนรปแบบการจดผงดวงโคมของบาน

พกอาศยนยมจดโดยใชแหลงกำาเนดแบบจด

(Point source) โดยม 2 รปแบบผงหลก คอ

ผงแบบกระจาย และผงแบบกงกลาง

รปท 8 ผงแบบกระจาย (ซาย) ผงแบบกงกลาง (ขวา)

ตารางท 2 แสดงผลการศกษาของรปแบบการจดผงแบบกระจาย และการจดผงแบบกงกลาง

Illuminance level Uniformity

Eh Ev (h) (v)

ผงแบบกระจาย 52.55 38.57 1.76 1.3

ผงแบบกงกลาง 33.72 16.24 1.82 1.46

จากการศกษารปแบบทพบในปจจบนพบวา

การจดผงแบบกระจายมแนวโนมของคาความ

สองสวางใกลเคยงกบเกณฑมาตรฐาน IESNA

มากกวาการจดผงแบบกงกลาง ดงนนในการ

ศกษาขนถดไปจงเลอกใชการจดผงแบบกระจาย

เพอทำาการศกษาในขนถดไป

รปท 9 ปรมาณความสองสวางของผงแบบกระจายตามแนวตดของหอง

รปท 10 ปรมาณความสองสวางของผงแบบกงกลางตามแนวตดของหอง


23

4.2ผลการศกษาแนวทางเพอปรบปรงแกไข

จากการศกษารปแบบการจดผงแบบกระจาย

ในลกษณะตางกน โดยการเลอกใชหลอด คอม

แพคฟลออเรสเซนต ขนาด 14 และ 18 วตต ท

ใหความสวาง 790 และ 1040 ลเมนตามลำาดบ

ไดผลการศกษาใน 3 รปแบบ ดงตอไปน

รปท 11 การจดผงแบบกระจายรปแบบท 1-3

เพอใหการจดรปแบบไดปรมาณและคณภาพ

เปนไปมาตรฐาน IESNA ในรปแบบท 1 เลอก

ใชหลอดทมกำาลงไฟ 18 วตตจำานวน 6 หลอด,

รปแบบท 2 เลอกใชหลอดทมกำาลงไฟ 14 วตต

จำานวน 6 หลอด, รปแบบท 3 เลอกใชหลอดทม

กำาลงไฟ 14 วตต จำานวน 7 หลอด

ตารางท 3 แสดงผลการศกษาของรปแบบการจดผงแบบกระจายทง 3 รปแบบ

ผงแบบกระจายIlluminance level Uniformity

Eh Ev (h) (v)

รปแบบท 1 84.49 70.00 1.70 1.34

รปแบบท 2 65.69 60.50 1.78 2.60

รปแบบท 3 74.01 70.97 1.77 1.35

รปท 12 ปรมาณความสองสวางของผงแบบกระจายตามแนวตดของหอง รปแบบท 2

รปท 13 ปรมาณความสองสวางของผงแบบกระจายตามแนวตดของหอง รปแบบท 3

4.3ผลการประเมนดานประสทธภาพพลงงาน

การพจารณาประสทธภาพพลงงานวดเฉพาะ

ปรมาณการใชไฟฟาเพอการสองสวางเทานน

โดยคดจากปรมาณกำาลงไฟฟาท ใชในหนงรป

แบบของการจดผงแบบกระจาย โดยมการใช

พลงงานเพอการสองสวางดงตารางตอไปน


ตารางท 4 กำาลงไฟฟาทใชในแตละรปแบบ

ผงแบบกระจาย

กำาลงไฟของหลอด

(วตต)

จำานวนหลอด(หลอด)

กำาลงไฟเฉลย(วตต/ตร.ม.)

รปแบบ 1 18 6 4.5

รปแบบ 2 14 6 3.5

รปแบบ 3 14 7 4

เมอเทยบปรมาณการใชพลงงานไฟฟาของ

ทง 3 รปแบบทมคณภาพแสงสวางเปนไปตาม

เกณฑมาตรฐาน พบวา รปแบบท 1 (การจดผง

แบบกระจายทพบทวไป) มการใชพลงงานไฟฟา

เฉลยตอหนวยพนทมากกวารปแบบท 2 และ 3

5. บทสรป

ผลทไดจากการวจยสามารถสรปไดวารปแบบ

การจดผงแบบกระจายสามารถชวยใหเกดสภาพ

แวดลอมดานแสงสวางทเหมาะสมกบผสงอาย

ได เนองจากสามารถใหปรมาณความสองสวาง

และคณภาพแสงสวางทใกลเคยงกบเกณฑมาตร-

ฐาน IESNA โดยรปแบบการจดผงแบบกระจาย

ในลกษณะสมมาตร สามารถทำาใหไดผลลพธท

เปนไปตามเกณฑมาตรฐานทงในระนาบนอน

และระนาบตง ดงทปรากฏในผลการวจยขางตน

ในดานของประสทธภาพดานพลงงาน หากตอง

การใหการจดผงแบบกระจายตามรปแบบทพบ

ไดทวไป (รปแบบท 1) มปรมาณและคณภาพแสง

สวางเปนไปตามมาตรฐานจำาเปนตองใชหลอด

ไฟทมจำานวนวตตสงกวา เมอเปรยบเทยบกบขอ

เสนอในการจดผงแบบใหม (รปแบบท 2, 3) ดงนน

การจดรปแบบผงมผลตอปรมาณ - คณภาพการ

สองสวาง และประสทธภาพการใชพลงงาน นอก

จากนยงมขอเสนอแนะเพมเตมในดานพลงงาน

โดยการเปลยนอปกรณจากการใชหลอดคอมแพค

ฟลออเรสเซนต มาใชหลอด LED ทมการให

ความสวางทมากกวาแตใชกำาลงไฟนอยกวา จะ

ชวยใหภาพรวมการใชพลงงานในแตละรปแบบ

ลดลงไดมากขน


ประเสรฐ อสสนตชย. (2554). ภาวะหกลมใน

ผสงอายและการปองกน.ใน. ปญหาสขภาพ

ทพบบอยในผสงอายและการปองกน, 51-66.

พมลมาศ วรรณคนาพล. (2554). แสงธรรมชาต

เชงบรณาการเพอรองรบการเปลยนแปลง

ทางสภาพภมอากาศโรงเรยนอนรกษพลงงาน.

ปทมธาน: คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการ

ผงเมอง มหาวทยาลยธรรมศาสตร.

สรางสขใจ. (2553). ตกแตงภายในบาน. สบคน

เมอวนท 20 ธนวาคม 2558, จาก http://

www.srangsookjai.com

สำานกงานคณะกรรมการพฒนาการเศรษฐกจ

และสงคมแหงชาต. (2554). โครงสรางประ-

ชากรมแนวโนมประชากรวยสงอายเพมขน:

แผนพฒนาเศรษฐกจและสงคมแหงชาต

ฉบบท 11 พ.ศ. 2555-2559. กรงเทพฯ: สศช.

สำานกงานหลกประกนสขภาพแหงชาต. (2558).

การจำาแนกผ สงอายตามระดบการพงพง:

คมอระบบดแลระยะยาวดานสาธารณะสข

สำาหรบผสงอายทมภาวะพงพงในพนท ปงบ

ประมาณ 2559, 5-9. กรงเทพฯ: สปสช.

อรณ ศรจานสรณ. (2558). อสงหารมทรพย: ท

พกอาศยและสภาพแวดลอมของผสงอาย.

วารสารธนาคารอาคารสงเคราะห, 21(80),

55-59.


25

America. (2009). Lighting your way to better

vision. New York: Illuminating Engineering

Society of North America.

DiLaura, D. L. & Illuminating Engineering

Society of North America. (2011). The lighting

handbook: Reference and application.

New York : illuminating Engineering Society

of North America.

ERCO. (2016). Erco guide. Retrieved from

December 13, 2015 from http://www.

erco.com/download/en/Illuminating

Engineering Society of North.

แนวทางการตรวจสอบและวเคราะหอาคารเพอเพมประสทธภาพการใช

พลงงานไฟฟา กรณศกษาอาคารเฉลมพระเกยรต 55 พรรษา

สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ สยามบรมราชกมาร สจล.

Guideline for Energy Monitoring and Analyzing Buildings in Order to

Increase the Efficiency of Electricity Consumption.

Case study: 55th Year Princess Maha Chakri Sirindhorn Building

พมประภา จนดากร1 และ ศทธา ศรเผดจ2

Phimprapa Jindagon1 and Sutta Sriphadej2

คณะสถาปตยกรรมศาสตร สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาเจาคณทหารลาดกระบง


บทคดยอ

บทความนเปนการตรวจสอบและวเคราะหการใชพลงงานในอาคารเฉลมพระเกยรต 55 พรรษาฯ

สจล. ซงเปนอาคารสถานศกษาทมอายมากกวา 10 ปและมการใชระบบปรบอากาศในอาคาร ผลการ

ศกษาพบวา ระบบกรอบอาคาร มคาการใชพลงงานเทากบ 56.42 วตต/ตร.ม. และมคาระบบไฟฟาแสง

สวางเทากบ 8.17 วตต/ตร.ม. ซงกรอบอาคารมประสทธภาพไมผานเกณฑขนตำาของอาคารอนรกษ

พลงงาน ทำาใหสนเปลองไฟฟา จากนนจงทำาการทดลองปรบปรงอปกรณกนแดด เปลยนหลอดไฟฟา

และเครองปรบอากาศ แลวทำาการวดคาการใชพลงงานไฟฟาอกครง พบวา สามารถลดคาการใชพลงงาน

ไฟฟาลงได โดยเฉลยปละ 324,676 กโลวตต/ป คดเปนเงน 1,444,808 บาท/ป จากการลงทน

6,575,620 บาท ใชระยะเวลาคนทน 4.5 ป

Abstract

This study aimed to inspect and analyse the consumption of the 55th Year Princess Maha

Chakri Sirindhorn Building (PMCS Building), which is more than 10 years old and is air-condi-

tioned. It was found that the building envelope system consumed energy at 56.42 watts/square

meter, while the lighting system consumed energy at 8.17 watts/square meter. In terms of energy

efficiency, the energy consumption of the building envelope system did not meet the Building

Energy code of the energy saving building. As a result, the electricity bill of the PMCS Building

was very high. A modification was then carried out. The shading device was improved, and

the lighting system and the air-conditioning system were replaced. Following the modification,

the expenses covering electricity were lowered to 324,676 kilowatts/year on average accounting

for 1,444,808 baht/year. The investment cost totalled 6,575,620 baht and the pay-back period

covered 4.5 years.


27

คำาสำาคญ (Keywords): ประสทธภาพพลงงาน (Energy Efficiency), การใชพลงงานรวมของทงอาคาร

(Whole Building Energy Compliance), เกณฑมาตรฐานประสทธภาพพลงงานอาคาร (Building

Energy Code)

1. บทนำา

ในปจจบนเจาของโครงการ เจาของอาคาร

หนวยงานตาง ๆ ทงภาครฐ และ ภาคเอกชนเรม

ใหความสนใจอยางมากในการจดการกบสภาพ

สงแวดลอม และการใชพลงงานในสวนของอาคาร

เพอชวยแกปญหาลดภาวะโลกรอนโดยการอน-

รกษทรพยากรธรรมชาต และลดการใชพลงงาน

ซงจะเปนพนฐานเพอนำาไปสการพฒนาประเทศ

ทยงยน การถกรบรองใหเปนอาคารเขยวเปนวธ

สงเสรมภาพพจนของธรกจนนดวยเนองจากเปน

ตวชวดใหบคคลภายนอกเหนถงความรบผดชอบ

ความใสใจของเจาของอาคารทมตอสงคมสวนรวม

ผใชงานและผอยอาศยอกดวย สำาหรบอาคาร

เดมทเปดใชงานแลว ณ ปจจบนภาครฐใหความ

สำาคญอยางมากถงขนมการกำาหนดแผนกลยทธ

และการปฏบตการมงสการเปนอาคารเขยวของ

ภาครฐระยะเวลา 6 ป ใหไดภายในป 2559

โดยทกรมควบคมลพษไดกำาหนดเปนยทธศาสตร

ของกรม ขณะนไดมหลายหนวยงานของภาครฐ

ไดนำากลยทธทกรมควบคมมลพษไดกำาหนดไวไป

เรมศกษาถงขนตอน และวธการในการปรบปรง

อาคารเหลานน รวมถงเกณฑคามาตรฐานขนตำา

ของกรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษ

พลงงาน (ศทธา ศรเผดจ, 2551) ความมงหมาย

และวตถประสงคของการศกษาพลงงานเปน

ปจจยสำาคญสำาหรบการพฒนาทางเศรษฐกจ

และนำามาซงความเจรญของประเทศโดยสวน

รวม การใชพลงงานทกรปแบบใหไดประโยชน

สงสดเปนการลดคาใชจายของหนวยงาน ลดการ

นำาเขาพลงงานลดการขาดดลการคาของประเทศ

และเปนการสงวนทรพยากรธรรมชาตทมอย

จำานวนจำากดใหมใชไดนานทสด

2. วธดำาเนนการวจย

2.1สำารวจและเกบขอมลเบองตนอาคาร

2.1.1 สำารวจขอมลทางกายภาพของอาคาร

ศกษาแปลนอาคาร ลกษณะอาคาร การ

แบงพนทใชสอยในอาคาร (Zoning) สำารวจเกบ

ขอมลลกษณะการใชงาน อาคาร และการจดแบง

พนทใชสอยอาคารการศกษาวสดทใชในการกอ

สรางอาคาร เกบขอมลวสดกอสรางอาคาร วสด

ตกแตง และโครงสรางอาคาร

ขอมลทวไปประเภทอาคารสถานศกษา เจา

ของโครงการสถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลา-

เจาคณทหารลาดกระบงสง 8 ชนผนงภายนอกกอ

อฐฉาบปนสเทา, สม ชองเปดเปนกระจกใสและ

กระจกกนเสยง 6 มม. หลงคา ค.ส.ล. มฉนวน

กนความรอน พนทใชสอยรวม 9,419.54 ตร.ม

พนทปรบอากาศ 4,746.94 ตร.ม พนทไมปรบ

อากาศ 3,738.7 ตร.ม. พนทใชสอยดาดฟา

933.9 ตร.ม

รปท 1 ผงบรเวณอาคารเฉลมพระเกยรต 55 พรรษา สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ

แนวทางการตรวจสอบและวเคราะหอาคารเพอเพมประสทธภาพการใชพลงงานไฟฟา กรณศกษาอาคารเฉลมพระเกยรต 55 พรรษา สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ สยามบรมราชกมาร สจล.พมประภา จนดากร และ ศทธา ศรเผดจ

28

รปท 2 อาคารเฉลมพระเกยรต 55 พรรษา สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ

2.1.2 สำารวจขอมลผใชอาคาร

ลกษณะพฤตกรรมการใชงานอาคารของ

ผใชงานจำานวนผใชงานอาคารในแตละฝาย แต

ละแผนก และจำานวนผใชงานรวม ตารางการใช

งานอาคารของฝายตางๆ

2.1.3 สำารวจและเกบขอมลการใชพลงงานรวม

สำารวจขอมลระบบปรบอากาศชนดและ

ล กษณะของเคร องปร บอากาศจำานวนปร บ

อากาศท มการใชงานตารางการใชงานเครอง

ปรบอากาศ การตงคาอณหภมการปรบอากาศ

การจดกลมและแบงพนทใชสอยของเครองปรบ

อากาศและเครองมอในการหาประสทธภาพ

เครองปรบอากาศ

- สำารวจขอมลระบบไฟฟาแสงประดษฐ

สำารวจชนด ขนาด และปรมาณดวงไฟ และ

ลกษณะดวงโคม

- สำารวจขอมลระบบอปกรณเครองใช

ไฟฟาในอาคารสำารวจชนด ขนาด และปรมาณ

อปกรณเครองใชไฟฟา ปรมาณการใชไฟฟาใน

ระบบลฟตและอนๆ

2.1.4 ประเมนการใชพลงงานรวมทงอาคาร

ทำาการประเมนคาการใชพลงงานไฟฟา

และพฤตกรรมทางอณหภมของทก ๆ สวนของ

อาคารโดยการสำารวจเกบขอมลจากอาคารจรง

และการจำาลองสภาพในโปรแกรมคอมพวเตอร

BEC นำาขอมลทรวบรวมไดทงหมดเขาจำาลองใน

โปรแกรมใหมผลรวมของการใชพลงงานใกลเคยง

กบอาคารจรงมากทสดเพอใชเปนตวแทนของ

อาคารจรงเปนสภาพอาคารทถกจำาลองไวใน

คอมพวเตอร (เอกสารประกอบการอบรมเชง

ปฏบตการ, 2555)

2.1.5 เสนอแนวทางในการปรบปรงร ปแบบ

อาคารกรณศกษา

เสนอแนวทางในการปรบปรงรปแบบของ

อาคารทเปนไปไดใหเกดการประหยดพลงงาน

โดยวธการทมประสทธภาพ และทำาการวเคราะห

การใชพลงงาน ดวยโปรแกรมคอมพวเตอร BEC

3. ผลการวเคราะหการใชพลงของอาคาร

จากการคำานวณหาคาการใชพลงงานของ

อาคารกรณศกษา การสงผานความรอนของตว

อาคาร การใชพลงงานในระบบไฟฟาแสงสวาง

การใชพลงงานในระบบปรบอากาศและการใช

พลงงานรวมของอาคาร โดยใชโปรแกรม BEC

โดยการปอนคาในโหมดของ ระบบกรอบอาคาร

ระบบแสงสวาง ระบบปรบอากาศ ระบบอน ๆ

ใหคาดงตารางตอไปน

ตารางท 1 ผลการวเคราะหระบบกรอบอาคาร

รายการ ผลการวเคราะห (W/m²)

คามาตรฐานขนตำา (W/m²)

คา OTTV 56.421 50

คา RTTV 4.399 15


29

จากการวเคราะหดวยโปรแกรม BEC พบวา

ตวอาคารมคาถายเทความรอนผานกรอบอาคาร

ท ไมผานตามมาตรฐานท กำาหนดในพระราช-

บญญตฯ มคาความตางอยท 6.421W/m² สวน

หลงคาผานตามมาตรฐานทกำาหนด

ตารางท 2 ผลการวเคราะหกำาลงไฟฟา

รายการ ผลการวเคราะห(W/m²)

คามาตรฐานขนตำา (W/m²)

การใชพลงงานไฟฟา

8.167 14

สวนของระบบไฟฟาแสงสวางมการใช หลอด

และบลลาสต ทมประสทธภาพสง การใชพลงงาน

ของระบบไฟฟาแสงสวางเฉลย 8.167W/m² มคา

นอยกวามาตรฐานท 14W/m² ทำาใหตำากวาเกณฑ

มาตรฐานขนตำามาก ดงนน จงผานเกณฑตาม

มาตรฐานขนตำาทกำาหนด

ตารางท 3 ผลการวเคราะหระบบปรบอากาศ

เครองปรบอากาศแยกสวน

การใชพลงงาน ประสทธภาพCOP/2.82

48.00k Btu /h 7.99 kW 1.805

36.00k Btu /h 8.2 kW 1.272

24.00k Btu /h 8.55 kW 0.822

40.00k Btu /h 8.29 kW 1.336

16.00k Btu /h 7.89 kW 0.594

30.00k Btu /h 7.89 kW 0.594

ในสวนของระบบปรบอากาศมการวเคราะห

เคร องปร บอากาศแบบแยกสวนโดยการสม

ตวอยางตามขนาดตางๆ จำานวน 6 เครอง จาก

จำานวนเครองปรบอากาศทงหมด 101 เครองพบ

วาเครองปรบอากาศมประสทธภาพคา COP ตำา

กวามาตรฐาน 2.82 ทกเครองโดยเฉลยอยท

1.805 - 0.594 การใชพลงงานรวมของอาคาร

โดยการใชโปรแกรม BEC ผลการวเคราะหผาน

เกณฑมาตรฐานจากอาคารอางอง

รปท 3 ผลการวเคราะหการใชพลงงานรวมของอาคาร

สรปแลวอาคารอาคารเฉลมพระเกยรต 55

พรรษา สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ มสวนท

ไมผานเกณฑ 2 สวนคอ กรอบอาคารและระบบ

ปร บอากาศม การ ใชพล งงานรวม เท าก บ

716,564.06 kWh/Year ดงนน การใชพลงงาน

รวมในอาคาร จงมคานอยกวาอาคารอางอง

787,444.31 kWh/Year ซงผานเกณฑการใช

พลงงานโดยรวมของอาคารในกฎกระทรวงจง

ไดดำาเนนการปรบปรงสวนทไมผานเกณฑและ

เปลยนหลอดไฟจากหลอดฟลออเรสเซนตเปน

T5 ทงหมด เพอประสทธภาพการใชพลงงาน

4. แนวทางการปรบปรง

จากการคำานวณการใชพลงงานของอาคาร

จากโปรแกรม BEC พบวา มสวนทไมผานเกณฑ

2 สวนคอ กรอบอาคารและระบบปรบอากาศ

จงไดดำาเนนการปรบปรงสวนทไมผานเกณฑและ

เปลยนหลอดไฟจากหลอดฟลออเรสเซนตเปน

T5 ทงหมดเพอเพมประสทธภาพ ดงน

1. สวนของกรอบอาคาร ปรบปรงเฉพาะใน

สวนของแผงบงแดด จากเดมททำามม 0 องศา

ขนานกบพน ปรบใหได 45 องศาเพอปองกนแดด

แนวทางการตรวจสอบและวเคราะหอาคารเพอเพมประสทธภาพการใชพลงงานไฟฟา กรณศกษาอาคารเฉลมพระเกยรต 55 พรรษา สมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ สยามบรมราชกมาร สจล.พมประภา จนดากร และ ศทธา ศรเผดจ

30

สองเขาตวอาคาร แตสามารถมองเหนทศนยภาพ

ดานนอกได (Olgyay,1967)

2. ระบบปรบอากาศ เปลยนเครองปรบ

อากาศ ใหมเนองจากการใชงานมากกวา 10 ป

5. ผลการปรบปรง

จากการคำานวณหาคาการใชพลงงานของ

อาคาร การสงผานความรอนของตวอาคาร การ

ใชพลงงานในระบบไฟฟาแสงสวาง การใชพลง-

งานในระบบปรบอากาศและการใชพลงงานรวม

ของอาคาร โดยใชโปรแกรม BEC ใหผลการตรวจ

ประเมนคาการถายเทความรอนกรอบอาคาร

และหลงคารวมถงการใชพลงงานในระบบตางๆ

ทปรบปรงในอาคาร แสดงในตารางดงตอไปน

ตารางท 4 ผลการวเคราะหระบบกรอบอาคาร

รายการ ผลการวเคราะห(W/m²)

คามาตรฐานขนตำา(W/m²)

คา OTTV 49.262 50

คา RTTV 4.399 15

ตารางท 5 ผลการวเคราะหระบบไฟฟา

รายการ ผลการวเคราะห (W/m²)

คามาตรฐานขนตำา(W/m²)

การใชพลงงานไฟฟา

4.331 14

ในสวนของระบบปรบอากาศเมอปรบปรง

เปลยนเครองปรบอากาศใหมตามขอเสนอแนะ

เครองปรบอากาศมประสทธภาพ คา COP มคา

ตามมาตรฐาน 2.82 ทกเครอง

ผลการปรบปรงตามมาตรการตางๆ ไดผล

การใชพลงงานของอาคารเปลยนแปลง ดงน

รปท 4 ผลการวเคราะหการใชพลงงานรวมของอาคาร

ซงโดยสรปแลวอาคารเฉลมพระเกยรต 55

พรรษาสมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ มการใชพลง

งานรวมเทากบ 391,887.40 kWh/Year ดงนน

การใชพลงงานรวมในอาคารมการใชพลงงาน

นอยกวาเดมท ผานเกณฑในครงแรกคอนขาง

มากจงมคานอยกวาอาคารอางอง 620,394.21

kWh/Year ซงผานเกณฑการใชพลงงานโดยรวม

ของอาคารในกฎกระทรวง กำาหนดประเภท หรอ

ขนาดของอาคารและมาตรฐานหลงเกณฑ และ

วธการในการออกแบบเพอการอนรกษพลงงาน

พ.ศ. 2552 คาการใชพลงงานรวมของอาคารกอน

ปรบปรงและหลงจากปรบปรงแลว พบวาคาการ

ใชพลงงานลดลงถง 324,676.66 kWh/Year เปน

จำานวนเงน 1,444,808 บาท/ป จากการลงทน

6,575,620 บาท แยกเปนระบบปรบอากาศ

5,467,000 บาท ระบบไฟฟา 197,820 บาท แผง

บงแดด 910,800 บาทระยะเวลาคนทน 4.5 ป

6. สรปผลการศกษา

การเสนอแนวทางการปรบปรงอาคารเฉลม-

พระเกยรต 55 พรรษา สมเดจพระเทพรตนราช-

สดาฯ สยามบรมราชกมาร สถาบนพระจอมเกลา

เจาคณทหารลาดกระบง มศกยภาพในการปรบ

ปรงอาคารไดและจำาลองดวยโปรแกรมคอมพว-

เตอร BEC เพอตรวจสอบผลการปรบปรงตาม


31

มาตรการตางๆ สามารถดำาเนนการไดผลอยาง

นาพอใจจงเปนแนวทางในการศกษาวจยเพอ

เปนประโยชนกบสถาบนพระจอมเกลาเจาคณ

ทหารลาดกระบง และสถานศกษาอนๆ


กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน.

(2555). เอกสารประกอบการอบรมเชงปฏบต

การการตรวจสอบประเมนอาคารทจะกอ-

สรางหรอดดแปลงเพอการอนรกษพลงงาน

ตามกฎหมาย. กรงเทพฯ: กระทรวงพลงงาน.

ศทธา ศรเผดจ. (2551). กฎหมายอนรกษพลง-

งานในอาคารฉบบใหม. วารสารวชาการ คณะ

สถาปตยกรรมศาสตร สถาบนเทคโนโลยพระ-

จอมเกลาเจาคณทหารลาดกระบง,12(1),1-8

Olgyay,V.(1967). Design with climate: Biocli-

matic approach to architectural region-

alism. New Jersey: University Press.

การพฒนาวสดพรนชมนำาสำาหรบลดอณหภมอากาศ

Development of Water Soaked Porous Media

for Air Temperature Reduction

สขม แสนแกวทอง1 และ ผศ.ดร. สดาภรณ สดประเสรฐ2

Sukhum Sankaewthong1 and Asst. Prof. Sudaporn Sudprasert, Ph.D.2


E-mail: [email protected] , [email protected]

บทคดยอ

งานวจยนมงเนนไปการพฒนาวสดพรนชมนำาทสามารถใชลดอณหภมอากาศ แบบไมใชพลงาน

(passive method) โดยการระเหยนำาทางตรง วธการวจยประกอบดวยการทดลองควบคมรพรน (pore

of porous materials) ซงถอวาเปนตวแปรทสำาคญในงานวจยน แทงวสดพรนทผลตขนมาใหมน จะ

ควบคมความพรนโดยการควบคมสวนผสมอนทรยวตถ ซงในงานวจยนไดใชแกลบเปนตวแปรตนใน

การผลตวสดพรนเนองจากแกลบเปนอนทรยวตถทมความสามารถในการอมนำาสง และสามารถหาได

งายตามทองถน จงไดนำาวสดดงกลาวมาประยกตใชเปนสวนผสมในการผลตวสดพรน ซงกระบวนการ

วจยจะมการทดลอง 2 กระบวนการหลก คอ การควบคมอตราสวนของแกลบ และการควบคมขนาด

ของแกลบตามลำาดบ โดยความพรนและชองวางของแกลบหากมมากจะสงผลใหวสดดดซมนำาไดด

แตหากความพรนมมากจะทำาใหความทนทานของวสดนอยลง ในงานวจยจงไดเลอกใชแกลบขนาด

ละเอยดกลาง เปนสวนผสมกบอนทรยวตถอนๆ เนองจากการผสมแกลบขนาดละเอยดกลางจะทำาให

มความพรนและชองวางทมากกวาแกลบขนาดละเอยดมากทำาใหสามารถดดซมนำาไดดกวา ในขณะ

เดยวกนการผสมแกลบขนาดละเอยดกลางจะทำาใหมความพรนทนอยกวาแกลบหยาบ จงทำาใหมความ

ทนทานมากกวา เปนผลทำาใหเลอกใชแกลบขนาดกลางเพราะคณสมบตทงดานการดดซมนำาและความ

คงทนทด สำาหรบแนวทางการนำาไปปรบประยกตใชกบงานสถาปตยกรรม เชน กรอบอาคาร (façade)

และพนทสวน เปนตน

Abstract

This research focuses on development of a new porous material that can reduce air

temperature within a space by water absorption and direct evaporation. The procedures consist

of controlling the rice husk ingredients in the mixture and variation of ingredients in order to have

required porosity. The rice husk is the organic material with the ability of high water absorption.

This research consists of two processes, control the ratios and sizes of rice husk. The porosity

of the husk and the gap has much to contribute to the material absorbing water. However, if

there is a lot of porosity, the material durability would be less. Therefore, medium-sized husk


33

was used in the research to make the porosity and size of the gap to be more than small husk

resulting in much better ability to absorb water. Meanwhile, mixture of medium-sized husk will

make it less porous than rough husk resulting in more durability as a result, medium-sized husk

is used for it both water absorption and good durability features. The results from the research

is a product can be applied to the building façade, public and semi-public areas.

คำาสำาคญ (Keywords): วสดพรน (Porous Media), แรงดนคาพลลาร (Capillary Force), การทำาความ

เยนดวยการระเหย (Evaporative Cooling), การดดซมนำา (Water Absorption), ความพรน (Porosity)

1. ความเปนมาของปญหา

สำ าหรบวธการลดความรอนเขาสตวอาคารหรอ

ภายในบานพกอาศยสามารถทำาไดหลากหลาย

วธ การสรางสภาพแวดลอมรอบบานใหเยนโดย

มสวนหรอบอนำาทชวยบรรเทาความรอน การ

วางอาคารใหถกทศทาง หรอการเลอกใชวสด

หรอเทคโนโลยทลดความรอนใหกบอาคาร การ

ใชเครองปรบอากาศเปนทนยมมากทสดในปจจบน

โดยจากสถตตลาดเครองปรบอากาศป 2556 จะ

โตถงรอยละ 21 ตามการเตบโตของคอนโดม-

เนยมและสภาพอากาศรอน (ศนยวจยกสกรไทย,

2557) นนหมายถง การใชพลงงานไฟฟาในอนาคต

มแนวโนมทจะเพมขนตามปจจยดงกลาว ดวย

สาเหตขางตนจงทำาใหผวจย สนใจทจะทำานวต-

กรรมเพอการลดความรอนเขาสตวอาคาร หรอ

พนทสาธารณะดวยระบบพาสซพ (passive) สำา-

หรบแนวทางการระเหยของนำาถอเปนอกหนง

วธแบบพาสซพทชวยในการลดความรอนภายใน

หอง โดยการลดความรอนดวยระบบการระเหย

นำาในปจจบนแบงออกเปนการระเหยนำาทางตรง

(direct evaporative cooling) และการระเหยนำา

ทางออม (in-direct evaporative cooling) ใน

กรณนไดศกษาวธพฒนานวตกรรมเพอเพมประ-

สทธภาพในการทำาความเยนใหกบอาคารหรอ

บานพกอาศย โดยการใชวสดพรนทดดซมนำาไว

ในตว (porous materials) กลาวคอ มพนผว

ทระเหยนำาใหมอณหภมลดลง ซงจะสงผลตอการ

ลดอณหภมเฉลย (mean radiant temperature)

พนทผวทมการระเหยจะชวยลดอณหภมอากาศ

ทจะเขาสพนทในบาน ทำาใหการใชงานพนทอย

ใกลเคยงกบสภาวะสบายทมนษยสามารถยอม

รบได

2. วตถประสงคของงานวจย

2.1เพอศกษาประสทธภาพของการดดซม

นำาในวสดพรน

2.2 เพอศกษาความพรน (porosity) ของวสด

ทมผลตอการดดซมนำา

3. ขอบเขตงานวจย

ศกษาและเกบขอมลจากการทดลองในหอง

ทดลอง เนองจากในสภาวะจำาลองสามารถควบ

คมตวแปรใหมคาคงทหรอเปลยนแปลงตามท

ตองการ เพอศกษาปรากฏการณทเกดขนโดยม

ขอบเขตการวจย ดงน

การพฒนาวสดพรนชมนำาสำาหรบลดอณหภมอากาศ สขม แสนแกวทอง และ ผศ.ดร. สดาภรณ สดประเสรฐ34

3.1 ศกษาความสามารถในการดดซมนำาของ

วสดพรน และอณหภมผวของวสดพรน

3.2 ศกษาความพรนของวสด ทมผลตอการ

ดดซมนำา โดยแบงออกเปน 2 ประเดนคอ ศกษา

อตราสวนของแกลบ และขนาดความละเอยด

ของแกลบ

3.3 ศกษาและทดลองปจจยทมอทธพลตอ

การลดอณหภมอากาศของระบบการระเหยนำา

ทางตรงในหองทดลอง

3.4 นำาเสนอแนวทางการไปประยกตใชกบ

งานสถาปตยกรรม

4. ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

5.1 เพอทราบถงตวแปรทมผลตอการดดซม

นำาของวสดพรน และตวแปรทสงผลตอการระเหย

ของนำาและประสทธภาพการลดอณหภมอากาศ

5.2 เปนแนวทางในการนำานวตกรรมดงกลาว

ไปประยกตใชกบอาคาร เชน การนำาไปใชกบ

กรอบอาคาร (façade) เพอการลดความรอนท

เขาสอาคาร

5.3 เปนแนวทางการนำาไปพฒนางานวจย

เชงนวตกรรมตอของผทสนใจทำาเรองดงกลาว

5.4 เปนประโยชนสำาหรบผประกอบการ ท

สนใจนำาไปพฒนาตอยอด

5. เอกสารและงานวจยทเกยวของ

5.1แรงยกตว(capillarityforce) เกดจาก

สวนของผวของของเหลวทสมผสกบของแขง ซง

ทำาใหเกดแรงยกตวขนกระบวนการแรงยกตวท

เกดจากแรงตงผวของนำา จะดงดดนำาไวในสภาพ

ทนำาเคลอนตวไปทศตรงขามแรงดงดดของโลก

โดยการอาศยการแทรกตวตามชองวางเลกๆของ

วสดซงนำาจะแปรผนตามขนาดของทอ ถาทอของ

วสดเลกนำากจะยกตวไดสงมากขนซงหลกการดง

กลาวจะปรากฏกบวสดพรนเมอดดซมนำา

5.2 พฤตกรรมของของไหลในวสดพรน

เมอโดนความรอน (รปท 1) จะเหนไดวาพฤต-

กรรมของไหลในวสดแบบงายๆ 3 กระบวนการ

คอ ขนท 1 เมอวสดไดดดซมนำาเขาไปโดยกระ-

บวนการแบบแรงยกตว (Capillarity action) เมอ

วสดเรมอมนำาแลวจะเกดการระเหยของนำาออก

จากตววสด ตามรปแบบขนท 2 และจนถงรป

แบบขนตอนท 3 ซงวสดพรนเกดปรากฏการณท

เรยกวา คาความชนสมดล (Equilibrium Moisture

Content) และจะเปนวงจรทวนกลบไปแบบขน

ตอนท 1

รปท 1 แสดงพฤตกรรมของของไหลในวสดพรน 3 ขนตอน เมอวสดไดรบความรอน


กระบวนการทดลองในงานวจย คอ การทด

สอบประสทธภาพการดดนำาของวสดพรน โดย

การควบคมขนาดความพรน (porosity) ซงขน

ตอนทใชในการทดลองมดงตอไปน

6.1เปรยบเทยบอตราสวนของแกลบท ม

ขนาดเทากนแต มอตราสวนตางกนสำาหรบกระ-

บวนการนจะใชแกลบหยาบซงคอขนาดปกต


35

(ขนาดโดยเฉลย 0.75-0.90 mm) โดยทำาการ

สงเกตวาอตราสวนแกลบเทาใดจงมคณสมบต

ทงทางความคงทน และทางดานการดดซมนำาท

เหมาะสมทสด โดยผวจยจะเลอกอตราสวนทด

ทสดของแทงวสดพรน โดยคำานงถงคณสมบตทง

ทางความคงทน และทางดานการดดซมนำา เพอ

นำาไปทดลองในกระบวนการทดลองขนตอไปคอ

การแยกความละเอยดของแกลบในระดบความ

ละเอยด 3 ระดบ ไดแกความละเอยดมาก ละเอยด

กลาง และละเอยดนอย

6.2 คดเลอกอตราสวนจากขอ 1 ทมคณสม-

บตตามตองการ คอ อตราสวนแกลบ 3 สวนเพอ

นำามาควบคมความพรน โดยใชแกลบทมความ

ละเอยดตางกน 3 แบบคอ แบบละเอยดมาก

(ขนาดโดยเฉลยนอยกวา 0.05 mm) แบบละ-

เอยดกลาง (ขนาดโดยเฉลย 0.25-0.50 mm)

และแบบหยาบ (ขนาดโดยเฉลย 0.75-0.90 mm)

เปนสวนผสม ผวจยจะเลอกความละเอยดของ

แกลบทดทสดของแทงวสดพรน โดยคำานงถงคณ

สมบตทางความคงทน และทางดานการดดซม

นำา เพอนำาไปทดลองในระบบทถกออกแบบไวเพอ

ทดสอบอณหภมหลงผานวสด

6.3 นำาวสดพรนทคดเลอกและศกษามาใน

กระบวนการท 1 มาพฒนาวสดตอในกระบวน

การท 2

6.4 วเคราะหและสรปผลการทดลอง เพอนำา

ไปเสนอแนวทางในการประยกตใชทางสถาปตย-

กรรม

7. การกำาหนดตวแปรในงานวจย

กำาหนดตวแปรในการวจยดงตอไปน

7.1 ตวแปรตน ไดแก

7.1.1 อตราสวนของแกลบ

7.1.2 ความละเอยดของแกลบ

7.2 ตวแปรตาม ไดแก

7.2.1 ระดบของการดดซมนำาของวสด

พรน (เซนตเมตร)

7.2.2 ลกษณะความพรนของวสด (สงเกต

จากการใชวธสอง SEM)

7.3 ตวแปรควบคม ไดแก

7.3.1 สวนผสมทนำามาใชผลตวสดพรน

7.3.2 ปรมาณนำาตงตน

7.3.3 ปรมาณนำาทเตมเขาไป

7.3.4 อย ในสภาวะแวดลอมเดยวกน

ไดแก ความเรวลม, อณหภม

7.3.5 รปทรงของวสดพรน

7.3.6 ขนาดของวสดพรน (หนาตด / เสน

ผานศนยกลางของวสด)

8. วสดทใชทดลองวจย

แบงการผลตวสดออกเปน 2 กระบวนการ

ไดแก กระบวนการท 1 คอ การทดลองอตราสวน

หรอปรมาณของแกลบ และขนาดของแกลบ

จำานวน 6 ชด (รปท 4) สวนกระบวนการท 2 คอ

ขนตอนการพฒนาวสดจากกระบวนการท 1 (รป

ท 6) โดยสวนผสมหลกของทง 2 กระบวนการ

ประกอบไปดวย 1) ดนแดง 2) ทรายละเอยด 3)

ปนซเมนตปอรตแลนด 4) แกลบ (แกลบหยาบ

ขนาดโดยเฉลย 0.75-0.90 mm, แกลบละเอยด

กลาง ขนาดโดยเฉลย 0.25-0.50 mm และ

แกลบละเอยดมาก ขนาดโดยเฉลย นอยกวา

0.05 mm) และ 5) นำาสะอาด

8.1กระบวนการท1:วเคราะหอตราสวนท

เหมาะสมของแกลบโดยใชแกลบหยาบเปนสวน

ผสมหลก ซงใชสวนผสมคอ ดนแดง : ทรายละ-


เอยด : ปนซเมนตปอรตแลนด : แกลบหยาบ :

นำาสะอาด (ตารางท 1) จะแสดงชดวสดทไดเลอก

นำาไปพฒนาตอเพอหาขนาดของแกลบทเหมาะ

สม ซงคอวสดชดท 2 และ (ตารางท 2) จะแสดง

รายละเอยดของสวนผสมตาง ๆ ในวสดชดท 2

ตารางท 1 สรปผลอตราสวนทเหมาะสม

วสดชดทอตราสวน

(ถงผสมขนาดเลก) ชดวสดทเลอก

1 4:2:1:2:1/2

2 4:2:1:3:1/2 ๏

x 4:2:1:4:1/2

(หมายเหต: วสดชดท X คอ วสดทไมไดนำามาทดสอบเนองจากคณสมบตดานความคงทนไมเหมาะสม) ตารางท 2 แสดงสวนผสมวสดพรนชดท 2

สวนผสม % โดยนำาหนก(%)

อตราสวน (ถงผสมขนาด

เลก)

ดนแดง 54.00 4

ทรายละเอยด 30.19 2

ปนปอรตแลนด

10.45 1

แกลบหยาบ 3.95 3

นำาสะอาด 1.38 1/2

8.2 กระบวนการท1: วเคราะหขนาดท

เหมาะสมของแกลบ ซงใชแกลบทตางกน 3 ขนาด

เปนสวนผสม โดยวสดชดท 4 ใชแกลบละเอยด

กลาง ชดท 3, 5 ใชแกลบละเอยดมาก และชดท

6 ใชแกลบหยาบ (ตารางท 3) จะแสดงชดวสดท

ไดเลอกนำาไปพฒนาตอในกระบวนการท 2 เพอ

ทำาใหวสดเปนแทงเดยวกนไมมรอยตอ ซงคอวสด

ชดท 4 และ (ตารางท 4) จะแสดงรายละเอยด

ของสวนผสมตาง ๆ ในวสดชดท 4

ตารางท 3 สรปผลขนาดของแกลบทเหมาะสม

วสดชดทอตราสวน

(ถงผสมขนาดเลก)ชดวสดทเลอก

4 4:2:1:3:1/2 ๏

3,5 4:2:1:3:1/2

6 4:2:1:3:1/2

ตารางท 4 แสดงสวนผสมวสดพรนชดท 4

สวนผสม%โดยนำาหนก

(%)อตราสวน

(ถงผสมขนาดเลก)

ดนแดง 50.90 4

ทรายละเอยด 28.46 2

ปนปอรตแลนด 9.85 1

แกลบละเอยดกลาง 9.46 3

นำาสะอาด 1.30 1/2

8.3 กระบวนการท2: ขนตอนการพฒนา

วสดจากกระบวนการท 1 เพอใหวสดเปนแทง

เดยวกนแบบไมมรอยตอ (รปท 6) โดยใชสวน

ผสมหลกคอแกลบขนาดกลาง (ขนาดโดยเฉลย

0.25-0.50 mm) และไดลองเพมสวนผสม คอ

เวอรมคไลท (ขนาดโดยเฉลย 0.90-1.10 mm)

และเพอรไลท (ขนาดโดยเฉลยนอยกวา 0.05

mm) ลงไปในวสดแทงท 1 และแทงท 2 ตาม

ลำาดบ เพอเปนการทดสอบวาหากลองนำาวสด

ทมความพรนสงในตวเองอยแลวมาผสม จะ

สามารถเพมอตราการดดนำาใหกบตววสดไดมาก

นอยเพยงใด

โดยสวนผสมของวสดแตละชดประกอบดวย

วสดชดท1: ดนแดง: ทรายละเอยด: ปนซเมนต

ปอรตแลนด: แกลบละเอยดกลาง: เวอรมคไลท:

นำา


ปอรตแลนด: แกลบละเอยดกลาง: เพอรไลท: นำา


ปอรตแลนด: แกลบละเอยดกลาง: นำา


37


ปอรตแลนด: แกลบละเอยดกลาง: นำา

(ตารางท 5) จะแสดงชดวสดทไดเลอกนำา

ไปทดสอบอณหภมหลงผานวสดตอไป รวมถง

เสนอแนวทางการนำาไปปรบประยกตใชกบงาน

สถาปตยกรรม ซงคอวสดชดท 4 และ (ตารางท

6) จะแสดงรายละเอยดของสวนผสมตาง ๆ ใน

วสดชดท 4

ตารางท 5 สรปผลวสดทเลอกเพอนำาไปทดลอง อณหภมหลงผานวสด

วสดชดท ชดวสดทเลอก

1

2

3

4 ๏

ตารางท 6 แสดงสวนผสมวสดพรนชดท 4

สวนผสม % โดยนำาหนก

ดนแดง 40-45

ทรายละเอยด 30-35

ปนปอรตแลนด 10-15

แกลบขนาดกลาง 10-15

นำาสะอาด 1-5

โดยวสดทถกเลอกในกระบวนการท 1 ดาน

การวเคราะหอตราสวนของแกลบ คอ วสดชด

การทดลองท 2 และดานการวเคราะหอนภาค

ของแกลบ คอ วสดชดการทดลองท 4 เนองจาก

วามคณสมบตทเหมาะสมทงดานการดดซมนำา

และความคงทน (ซงสงเกตจากการสกกรอนระ-

หวางการทดลองดดนำา) จงไดนำาขอมลจากกระ-

บวนการท 1 มาพฒนาในกระบวนการท 2 ซง

วสดชดการทดลองท 4 คอวสดทมคณสมบตท

เหมาะสมในการนำาไปทดสอบใชงาน เพอศกษา

อณหภมหลงผานวสด และนำาไปออกแบบดาน

การใชงานเพอไปปรบประยกตใชกบตวงานสถา-

ปตยกรรม

9.ผลการทดลอง

9.1การวเคราะหวสดจากSEM

สามารถตงขอสรปเบองตนไดวา ในกระ-

บวนการท 2 ในชวงการพฒนาวสด (รปท 2)

อนทรยวตถทใสไปคอแกลบละเอยดกลาง จะเปน

ตวแปรในการทำาใหวสดเกดโพรง หรอชองวาง

ขนภายในไดมากกวากรณท ใสแกลบละเอยด

มากลงไป (รปท 3) โดยความพรนและชองวาง

ของแกลบหากมมากจะสงผลใหวสดดดซมนำาได

ด แตหากความพรนมมากจะทำาใหความทนทาน

ของวสดนอยลง ในงานวจยจงไดเลอกใชแกลบ

ขนาดละเอยดกลาง เปนสวนผสมกบอนทรยวตถ

อน ๆ เนองจากการผสมแกลบขนาดละเอยดกลาง

จะทำาใหมความพรนและชองวางทมากกวาแกลบ

ขนาดละเอยดมากทำาใหสามารถดดซมนำาไดด

กวา ในขณะเดยวกนการผสมแกลบขนาดละเอยด

กลางจะทำาใหมความพรนทนอยกวาแกลบหยาบ

จงทำาใหมความทนทานมากกวาเปนผลทำาใหเลอก

ใชแกลบขนาดกลางเพราะคณสมบตทงดานการ

ดดซมนำาและความคงทนทด

รปท 2 พนผวหนาตดของวสดชนท 4 (กระบวนการท 2) ทกำาลงขยาย 100 เทา และ 10,000 เทา

รปท 3 พนผวหนาตดของวสดชนท 3 (กระบวนการท 1) ทกำาลงขยาย 100 เทา และ 2,000 เทา


9.2ผลการทดลองวสดในการดดซมนำา

ผลการทดลองในกระบวนการท 1 จะเปน

การทดลองปรมาตรของแกลบ และขนาดของ

แกลบ เพอทดสอบวาอตราสวนแกลบทใสเขาไป

และขนาดของแกลบแบบไหนจะมความเหมาะ

สมตรงกบความตองการทางดานความคงทน

และการดดซมนำาของวสดพรนมากทสด จากผล

การทดลองเบองตนในกระบวนการท 1 พบวา

วสดพรนแทงท 4 (รปท 4) ทมอตราสวน ดนแดง

(50.90% โดยนำาหนก) + ทรายละเอยด (28.46%

โดยนำาหนก) + ปนซเมนตปอรตแลนด (9.85%

โดยนำาหนก) + แกลบละเอยดกลางขนาด 0.25-

0.9 มลลเมตร (9.46 % โดยนำาหนก) นำา (1.30%

โดยนำาหนก) มความเหมาะสมในคณสมบตทาง

ดานความคงทน (บนทกผลการทดลองสงเกตด

การสกกรอน) และการดดซมนำาทคอนขางด (วด

จากระดบความสงทวสดดดนำา) จงนำาอตราสวน

ดงกลาวไปพฒนาตอในกระบวนการท 2 เพอให

เกดประสทธภาพสงสดทงดานการดดซมนำาและ

ความคงทนของวสด

รปท 4 แสดงภาพการทดสอบการดดซมนำาและความคงทนของอฐประสานในอตราสวนและขนาดของแกลบตางกนจำานวน 6 ชดการทดลอง ในระยะเวลาทดลอง 3 วน

จากกราฟ (รปท 5) จะเหนไดวาอตราการ

ดดซมนำาทดทสด คอ วสดพรนชดท 6, 2 และ 4

ตามลำาดบซงความสงเฉลยของการดดซมนำาของ

วสดจะอยท 40-42 เซนตเมตร สวนวสดพรนชด

ท 3 และ 5 มอตราการดดซมนำาทตำาทสดโดย

ความสงเฉลยของการดดซมนำาของวสดจะอย

ท 3-4 เซนตเมตร และในสวนของพฤตกรรมใน

การดดซมนำาของวสดจากระยะเวลาการทดลอง

3 วน จะเหนไดวาในชวง 1-9 ชวโมงแรก (6.00-

14.00 น.) วสดจะมอตราการดดซมนำาทคอนขาง

รวดเรวและหลงจากนนจะขนทละนอย และเรม

คงทในวนท 2 และ 3 แตจะมการระเหยของนำา

ออกไปบางสวนประมาณ 1-3 เซนตเมตรในชวง

เวลาประมาณ 11.00-19.00 น. แลววสดจะเรม

ดดซมนำาขนไปใหมในความสงทเทาเดมทตววสด

เคยดดขนไป

รปท 5 กราฟแสดงความสมพนธระหวางการดดซมนำาของวสดพรนกบเวลาทดลองวนท 1-3 (2-4 มกราคม 2559)

ผลการทดลองในกระบวนการท 2 (รป

ท 6) จะเปนการทดลองประสทธภาพของขนาด

ของแกลบและสดสวนของแกลบทเลอกมา รวม

ถงการใชวสดอนทมความพรนสงเขามาเปนสวน

ผสมเพอชวยในการดดซมนำาของวสด ในงานวจย

นวสดทเพมเขามาใหมในกระบวนท 2 คอ เวอร-

มคไลท (แทงท1) และ เพอรไลท (แทงท2) จาก

การทดลองดงกลาวทำาใหสามารถเลอกวสดเพอ

นำาไปทดสอบในระบบทถกออกแบบไวคอ วสด

พรนแทงท 4 โดยมสวนผสมคอ ดนแดง (40-45%

โดยนำาหนก) + ทรายละเอยด (30-35% โดยนำา


39

หนก) + ปนซเมนตปอรตแลนด (10-15% โดย

นำาหนก) + แกลบละเอยดกลางขนาด 0.25-0.9

มลลเมตร (10-15% โดยนำาหนก) + นำา (1-5 %

โดยนำาหนก) เนองจากวาวสดแทงนมคณสมบต

ทเหมาะสมทงดานการดดซมนำา ความเบา และ

ความคงทนทด และจากกราฟ (รปท 7 และ 8)

การดดซมนำาของวสดพรนทง 4 แทง จะมความ

สมพนธกบเวลา กลาวคอ วสดพรนทง 4 แทงม

แนวโนมการดดซมนำาอยางรวดเรวในชวงเวลา 3

ชวโมงแรก (นาทท 5-210 ,ชวงเวลา 06.00-08.00

น.) หลงจากนนจะมการดดซมขนเลกนอย 0.5-

1 เซนตเมตร และจะคงทใน 6 ชวโมงหลง (นาท

ท 1090-1440, ชวงเวลา 0.00-5.00 น.) และเมอ

สงเกตจากกราฟจะเหนไดวาในวนท 2 กราฟม

ชวงการแกวงของการดดนำาในชวงเวลา 12.00-

18.00 น. (นาทท 400-800) เนองมาจากอณหภม

อากาศชวงนนสงจงเปนผลทำาใหเกดการระเหย

ของนำาจากตวแทงวสดเกดขนมาก แลวหลงจาก

นนตววสดกจะเรมดงนำากลบขนมา โดยวสดแทง

ท 4 มการดดซมนำาไดดทสดซงอยในชวง 50-54

เซนตเมตรโดยประมาณ รองมาจะเปนวสดแทง

ท 1, 2 และ 3 ตามลำาดบ

รปท 6 แสดงภาพการทดสอบการดดซมนำาและความคงทนของวสดพรนหลงการทดสอบ

รปท 7 กราฟแสดงความสมพนธระหวางการดดซมนำาของวสดพรนกบเวลาทดลองวนท 1 (27 กมภาพนธ2559)

รปท 8 กราฟแสดงความสมพนธระหวางการดดซมนำาของวสดพรนกบเวลาทดลองวนท 2 (28 กมภาพนธ 2559)

10. การนำาไปประยกตใชในงานสถาปตยกรรม

สำาหรบการนำานวตกรรมดงกลาวไปประยกตใช

ในงานสถาปตยกรรม สามารถนำาเขาไปใชงานได

หลายพนท แตจะแนะนำาใหใชกบพนทกงโลงแจง

(semi – outdoor) เชน เปลอกอาคาร บรเวณชาน

บานหรอแมแตพนทในสวน (รปท 9 และ 10)

11. ขอเสนอแนะ

12.1 การเลอกใชรปทรงของวสดทมพนท

ผวมากอาจจะชวยลดอณหภมอากาศไดดกวา

ทรงกลม


12.2 วสดพรนท นำามาทดสอบหรอไปใช

งานควรเปนแทงเนอเดยวกนไมควรมรอยตอ

เพราะจะมผลตอการดดซมของนำาขนไปในแทง

วสด ทำาใหไมเหนศกยภาพทแทจรงของวสด

12.3 ควรมการทดลองในสภาพแวดลอม

จรง เชน กรณทมแสงแดด และลมตามธรรมชาต

เปนตน เพอเปนการทดสอบระบบทแทจรง

12.4 ในการประยกตใชงานจรงในอาคาร

อาจจะมการปรบเปลยนจำานวนของแทงวสด

ตามความเหมาะสมกบรปแบบอาคารนนๆ

รปท 9 แสดงการจำาลองทศนยภาพการนำานวตกรรมไปใชกบงานทอยอาศย (มมมองจากภายนอก)

รปท 10 แสดงการจำาลองทศนยภาพการนำานวตกรรมไป

ใชงานในพนทสวนกลางแจง


ผดงศกด รตนเดโช. (2551). พนฐานการทำาความ

รอนดวยไมโครเวฟ. กรงเทพมหานคร: สำานก

พมพมหาวทยาลยธรรมศาสตร.

มงคล ฟงธนะกล (2555). การลดอณหภมภายใน

อาคารโดยใชการทำาความเยนแบบระเหย.

วทยานพนธปรญญามหาบณฑต, คณะวศว-

กรรมศ าสตร, มห าวท ยาลย เชย งให ม.

วชระ ยาวไช. (2550). การผลตเซรามกซลเกตร

พรนสงสำาหรบปลกพช.วทยานพนธปรญญา

มหาบณฑต, คณะวทยาศาสตร, มหาวทยาลย

เชยงใหม.

ศนยวจยกสกรไทย. (2557). ตลาดเครองปรบ

อากาศป 2556. สบคนเมอวนท 30 ธนวาคม

2558, จาก http://positioningmag.com/

56390

Green, D. J. (2001). Processing porous

ceramics, encyclopedia of materials:

Science and technology (edited by K. H.

J. Buschow et al.), Elsevier Science,

Oxford, UK.

He, J. (2011). A design supporting simulation

system for prediction and evaluating the

cool microclimate creating effect of

passive evaporation cooling wall. Guangxi

University, School of Civil Engineering

He, J. & Hoyano, A. (2011). Experimental

study of practical applications of a

passive evaporative cooling wall with high

water soaking-up ability. Guangxi University

and Tokyo Institute of Technology.


41

He, J. & Hoyano, A. (2010). Experimental

study of cooling effects of a passive

evaporative cooling wall constructed of

porous ceramics with high water soaking-

up ability. Tokyo Institute of Technology.

การศกษาเชงทดลองของพฤตกรรมการถายเทความรอนของผนงเบา

ทมสารเปลยนสถานะบรรจแบบแมคโครแคปซเลตในเวลากลางวน

The Experimental Study of Thermal Behavior

with Phase Change Material (PCM) Thermal Shield

inside Lightweight Wall During the Daytime

แพรพรรณ วฒนวเชยร1 และ ผศ.ดร. สดาภรณ สดประเสรฐ2

Pearpran Wattanavichien1 and Asst. Prof. Sudaporn Sudprasert, Ph.D.2

คณะสถาปตยกรรมและการผงเมอง มหาวทยาลยธรรมศาสตร


บทคดยอ

งานวจยชนนศกษาพฤตกรรมการถายเทความรอนของผนงเบาทมสารเปลยนสถานะบรรจแบบ

แมคโคร แคปซลเลตในเวลากลางวน โดยศกษาอณหภมจดหลอมเหลวของสารเปลยนสถานะทเหมาะ

สมทใชใน ภมอากาศแบบรอนชน 3 ชนด ไดแก SP26E SP29E และ SP31 และการเปลยนแปลง

อณหภมของวสดท เปลยนแปลงจากคารงสดวงอาทตย และอณหภมของอากาศ การศกษานเปนการ

ศกษาเชงทดลองในหองปรบอากาศ เวลา 08.00 - 20.00 น. ใชดวงโคมฮาโลเจนจำาลองพลงงานแสง

อาทตย และรปแบบผนงทดลองเปน แบบระบบปด ผลการทดลองพบวาสารเปลยนสถานะ SP31 ม

อณหภมจดหลอมเหลวทเหมาะสมในการใชงาน ในผนงเบาทมการปรบอากาศในเวลากลางวน เนอง

จากมการดดซบพลงงานความรอนโดยการเปลยนสภาพ จากของแขงเปนของเหลวในเวลากลางวน และ

คายความรอนโดยการเปลยนสภาพของเหลวเปนของแขงในเวลากลางคนดกวาสารชนดอน สงผลให

ผนงอาคารมอณหภมทสมำาเสมอในเวลากลางวน และสามารถลดอณหภมในผนงได 6 – 9 องศา

เซลเซยสเมอเปรยบเทยบกบผนงทไมมสารเปลยนสถานะ ดงนนการนำาสาร เปลยนสถานะมาประยกต

ใชงานในอาคารทมการปรบอากาศในเวลากลางวนจงเปนวธการชวยลดภาระความรอนเขาสอาคารท

มประสทธภาพวธหนง

Abstract

Phase change material (PCM) has been recognized as one of the energy technologies in

energy efficient and sustainability buildings. This research presents the results of an experimental

study of thermal behavior of phase change material thermal shield (PCMTS) in air gap between

the lightweight walls. The phase change material includes SP26E, SP29Eu, and SP31, which

are claimed appropriate for reducing heat gain in office and commercial buildings in tropical

climate. The experiment walls were exposed to solar radiation by using heat sources simulators

during 8.00 a.m. – 8.00 p.m. in the experimental chamber. The results show that SP31 is an


43

appropriate PCM in application in the lightweight wall under tropical climate because it can delay

the heat gain during daytime by absorbing solar energy into PCMTS and completely return to

solid during nighttime. The peak temperatures in the interior wall were found reduced by 6 – 9

degrees Celsius when compared with a non-PCM lightweight wall. Therefore, the use of phase

change material in daytime conditioning room can be considered as an effective way with

lightweight wall to reduce building heat gain.

คำาสำาคญ (Keywords): สารเปลยนสถานะ (Phase Change Material (PCM)), การเกบพลงงานความ

รอน (Thermal Energy Storage), พฤตกรรมการถายเทความรอนในผนง (Wall Heat Transfer)

1. บทนำา

ผนงอาคารมอทธพลตอภาระการทำาเยนใน

อาคารโดยผนงอาคารดดซบพลงงานจากรงส

แสงอาทตยไวในลกษณะของความรอนสมผส

(sensible heat) ทำาใหวสดผนงมอณหภมสงขน

และถายเท ความรอนไปยงอากาศภายในอาคาร

ทมอณหภมตำา กวา เกดเปนภาระในการทำาความ

เยนของอาคารทม ปรมาณขนลงตามปรมาณ

กำาลงแสงอาทตยทเปลยนแปลงไปตามแตละวน

(ชลทศ เอยมวรวฒกล, 2550) เนองจากสดสวน

ของพลงงานความรอนเขาสกรอบอาคารพบวา

ผนงทบของอาคารมสดสวนในการสงผาน เขามา

ของความรอนมากทสดรอยละ 60 รองลงมาคอ

กระจกโปรงแสงรอยละ 21 และหลงคารอยละ

19 ดงนน ผนงอาคารมผลตอภาระการทำาความ

เยน ในระบบปรบอากาศ

จากสถตการจำาหนายไฟฟารวมของการ

ไฟฟานครหลวงพบวามการเพมข นของการ

ใชไฟฟาตง แตป 2545 – 2557 ถงรอยละ 25

โดยมอตราการ เพมขนของการใชไฟฟาเพมขน

ทกป ซงเครองใชไฟ ฟาทมการใชงานมากทสด

คอ ระบบปรบอากาศม การใชงานรอยละ 60

ของการใชงานในอาคาร รองลงมา คอ ระบบ

ไฟฟาสองสวางรอยละ 20 และ อปกรณเครอง

ใชไฟฟารอยละ 15 โดยสถตการใชไฟ ฟาสวน

ใหญมการใชไฟฟามากท สดชวงเชาถงบายตง

แตเวลา 9.00 – 16.00 น. (การไฟฟานครหลวง,

2558) ดงนนหากมการลดการใชพลงงาน การ

ถายเทความรอนเขาสผนงจะสามารถลดการใช

พลงงานในอาคารในเวลากลางวนได

ปจจบนการลดความรอนเขาสผนงโดยการ

ใช โครงสรางมหลายรปแบบ ไดแก การใชผนง

ทมมวล อณหภาพมาก (thermal mass) การใช

ชองอากาศใน ผนง (air gap) การใชฉนวนกน

ความรอน (insula-tion) และการใชสารเปลยน

สถานะ (phase change material) โดยจากการ

ศกษาการลดความรอนเขาส อาคารพบวาการใช

สารเปลยนสถานะในภมภาคเอ เชยตะวนออก

เฉยงใตซงมภมอากาศแบบรอนชนยง ไมแพร

หลาย แตพบวามการศกษาการใชสารเปลยน

สถานะในภมอากาศตาง ๆ เชน ภมอากาศแหง

แลง ภมอากาศอบอน และภมอากาศหนาวเยน

เปนตน โดยขอดของการใชสารเปลยนสถานะ

คอ เพอเพม มวลอณหภาพใหกบวสดทมมวล

อณหภาพนอยทำา ใหสามารถลดความรอนเขา

สผนง เพราะความรอน บางสวนถกใชในสาร

การศกษาเชงทดลองของพฤตกรรมการถายเทความรอนของผนงเบาทมสารเปลยนสถานะบรรจแบบแมคโครแคปซเลตในเวลากลางวนแพรพรรณ วฒนวเชยร และ ผศ.ดร. สดาภรณ สดประเสรฐ

44

เปลยนสถานะทำาใหความรอน ผานกรอบอาคาร

มนอยลง (สรธช อศวโกสย, 2551) สงผลใหภาระ

การทำาความเยนในอาคารนอยลง

ดงในงานวจยชนนจงสนใจการใชสารเปลยน

สถานะในผนงอาคารเพอเปนแนวทางในการ

ออกแบบและพฒนาผนงอาคารทมสารเปลยน

สถานะเปน องคประกอบ และการประยกตใช

สารเปลยนสถานะ ในอาคารภายใตภมอากาศ

รอนชนในเวลากลางวน

2. วตถประสงค

ศกษาและวเคราะหพฤตกรรมการถายเท

ความรอนของผนงท มสารเปลยนสถานะเปน

องคประกอบของสารเปลยนสถานะทมจดหลอม

เหลว 3 ชนด ไดแก SP26E SP29Eu และ SP31

เปรยบเทยบกบ ผนงทไมมสารเปลยนสถานะใน

หองปรบอากาศทม การปรบอากาศตงแตเวลา

08.00 น. – 20.00 น.

3. ทฤษฎ และงานวจยทเกยวของ

3.1สารเปลยนสถานะ

สารเปลยนสถานะ คอ วสดทมคาความรอน

แฝงทจดหลอมเหลว (heat of fusion) และชวง

อณหภมจดหลอมเหลว (melting point tempera-

ture) ท คงททำาใหสามารถกกเกบพลงงาน หรอ

ปลดปลอย พลงงานไดในปรมาณมากในชวง

อณหภมทตองการ การเปลยนสถานะจะเกด

เมอมการสะสม หรอปลด ปลอยพลงงานความ

รอน เชน การเปลยนสถานะจาก ของเเขงเปน

ของเหลว (solid to liquid PCM) หรอ เปลยน

สถานะจากของเหลวเปนกาซ (liquid to gaseous

PCM) ซงนยมการใชงานสถานะแบบของ แขง

เปนของเหลวมากกวา เพราะเมอสารเปลยน

สถานะมการเปลยนสถานะจะมการเปลยนแปลง

ปรมาตรนอยกวาการเปลยนแปลงสารเปลยน

สถานะเปนกาซ ดงรปท 1

รปท 1 พฤตกรรมการถายเทความรอนของสาร เปลยนสถานะเมอสะสมพลงงานในเวลากลางวน และเมอสารเปลยนสถานะคายความรอนในเวลากลางคน

เนองจากสมบตของสารเปลยนสถานะ

ในดานกกเกบพลงงานหรอปลดปลอยพลงงาน

ไดในปรมาณมากในชวงอณหภมทตองการทำาให

มการใชสาร เปลยนสถานะในโครงสรางอาคาร

โดยทำาหนาทดดซบพลงงานความรอนจากดวง

อาทตยในเวลากลางวน โดยการเปลยนสถานะ

จากของแขงเปนของเหลว ทำาใหชวยลดอณหภม

ผวผนงภายในอาคาร และลดภาระการทำาความ

เยนในอาคาร ในขณะเดยวกนในเวลากลางคน

อณหภมสงแวดลอมภายนอกตำากวา อณหภม

ของสารเปลยนสถานะทำาใหสารเปลยน สถานะ

เกดการคายพลงงานความรอนกลบสสถานะ

ของแขงได

3.2พฤตกรรมการถายเทความรอนผานผนง

พฤตกรรมการถายเทความรอนผายผนงใน

เวลากลางวนเรมจากผนงดานนอกมการรบพลง-


45

งานจากดวงอาทตย ทำาใหอณหภมสงขนและม

การถายเทความรอนทไดรบออกจากผวดวยกระ-

บวนการพาความรอน (convection) การแผรงส

ความรอน (radiation) และการนำาความรอน

(conduction) สผนงภายใน โดยเมอผนงภายใน

ไดรบความรอน จะเกดการถายเทความรอนสสง-

แวดลอมดวยกระบวนการแผรงสความรอนและ

การพาความรอน ดงรปท 2

รปท 2 พฤตกรรมการถายเทความรอนผานผนง

การพจารณาการถายเทความรอนรวม ผาน

ผนงทมสารเปลยนสถานะสามารถแสดงไดจาก

สมการท (1)

Q = U A T (1)

เมอ Q = อตราสวนการถายเทความรอนใน

ทศทางตงฉากกบพนทในแนวแกน

x (watt, W)

U = คาสมประสทธการถายเทความรอน

(W/m2k)

A = พนททความรอนรวมไหลผาน (m2)

T = ความแตกตางระหวางอณหภมผนง

ภายนอกและผนงภายใน (K)

ความเข มการแผร งส ความร อนของดวง

อาทตยระหวางวนจะเปลยนแปลงตามเวลาดง

รปท 3 ซงจะทำาใหอณหภมผวผนงภายนอกมคา

เพมสงขน แปรผนตามเวลาทความเขมของการ

แผรงสความ รอนจากดวงอาทตยเปลยนแปลงไป

ทมา: ชลทศ เอยมวรวฒกล, 2550

รปท 3 ความเขมรงสดวงอาทตยรายชวโมงจากกรมอตนยมวทยาฯ (เฉลยเดอนธนวาคม)

ดงนน การลดภาระความรอนเขาอาคารเพอ

ลดภาระการปรบอากาศมกนยมกระทำาโดยการ

ใสฉนวนความรอน ซงผลของการใชฉนวนความ

รอนจง เปนการลดคาสมประสทธ การถายเท

ความรอน (U) ทำาใหอณหภมทเปลยนแปลง

(T) ของผนงเพมขน ดงนน อณหภมผนง

ภายในจงมคาต ำากวาการไมใส ฉนวนในการ

ศกษานจงน ำาสารเปลยนสถานะมาบรรจอย

ภายในผนงเพอใหผนงสามารถปรบแปรลดคา

สมประสทธการถายเทความรอนจากการดด

ซบ ความรอนทเพมมากขนจากการดดซบความ

รอนแฝงของสารเปลยนสถานะ ซงในชวงการ

หลอมละลายจะมอณหภมทคงท ดงนน จง

ทำาใหอณหภม ผนงภายในมคาคงทหรอเพมสง

ขนตำากวากรณทไมมสารเปลยนสถานะบรรจอย

4. ระเบยบการวจย

งานวจยช นนม งเนนศกษาพฤตกรรมการ

ถายเทความรอนในผนงทมสารเปลยนสถานะ


46

เปนองคประกอบเพอปองกนความรอนเขาส

อาคารทปรบ อากาศในเวลากลางวน โดยอปกรณ

ทใชในการวจย คอ สายวดอณหภมทผานการ

ตรวจเทยบซงมความ คลาดเคลอนของอณหภม

ไมเกน 0.5 องศาเซลเซยส และมการตรวจคา

รงสความรอนของดวงโคมฮาโลเจน จำาลองแสง

อาทตยทกระทบผนง การศกษาทดลองเปรยบ

เทยบของพฤตกรรมการถายเทความรอนเขาส

อาคารของผนงทมสารเปลยนสถานะ และไมม

สารเปลยนสถานะในอาคารทมการปรบอากาศ

ตงแตเวลา 08.00 น. – 20.00 น.

ผนงทดลองเปนแบบระบบปดขนาดหอง

ทดลองมขนาด 30 ตารางเมตร โดยผนงทดลอง

มขนาด 0.40 เมตร x 0.40 เมตร 2 ชดเพอใช

สำาหรบวดอณหภมเปรยบเทยบผนงทดลองท

ไมมสารเปลยนสถานะ และผนงทดลองทมสาร

เปลยนสถานะ ดงรปท 4 ภายในโครงเคราไมใน

สวนของผนงทดลอง คอ ชองอากาศกวาง 4.70

เซนตเมตร สารเปลยนสถานะบรรจแบบแมค-

โครแคปซลเลตหนา 5.00 เซนตเมตร และผนง

ดานนอกและดานใน คอ ผนงยปซมบอรดหนา

1.5 เซนตเมตร ในสวนโครงเคราทไมใชสวนของ

ผนงทดลองบรรจดวยฉนวน โฟมโพลสไตรนหนา

5 นว เพอปองกนการรบกวนของสงแวดลอม

ภายนอก ดงรปท 5 และรปท 6

รปท 4 ตำาแหนงวดอณหภมผนงทดลองทไมมสารเปลยนสถานะ (ซาย) และตำาแหนงวดอณหภมผนงทดลองทมสารเปลยนสถานะ (ขวา)


47

นอกจากน การทดลองเปนการทดลอง

โดยใช ดวงโคมจำาลองแสงอาทตย ซงอางองจาก

รงสแสงอาทตยจากกรมอตนยมวทยาฯ โดยแบง

ความเขม ของแสงอาทตยเฉลยเปน 3 ชวง ไดแก

500 วตต ชวงเวลา 07.00 น. – 10.00 น. และ

17.00 น. – 18.00 น. 750 วตต ชวงเวลา 10.00 น.

– 13.00 น. และ 16.00 น. – 17.00 น. และ

1,000 วตต ชวงเวลา 13.00 น. – 16.00 น.

รปท 6 หองทดลองและผนงทดลองผนงทมสาร เปลยนสถานะและไมมสารเปลยนสถานะ

รปท 5 รปดานผนงทดลอง รปตดผนงทดลอง (บน) และรปผงหองทดลอง (ลาง)

โดยการทดสอบเปนการจำาลองสภาวะอากาศ

ภายนอกหองทดสอบเปนสภาวะอากาศนง ไมม

อทธพลจากการพาความรอน (wind shield) และ

อากาศในหองทดสอบปรบถกควบคมดวยระบบ

ปรบอากาศอณหภม 25 องศาเซลเซยส ในชวง

เวลา 08.00 น. – 20.00 น. ซงเปนการจำาลองการ

ใชงาน ในอาคารทใชงานในเวลากลางวน เชน

สถานศกษา อาคารพาณชย และสำานกงาน ซง

ทำาการทดลองตอ 1 กรณศกษาเปนเวลา 48

ชวโมง

สารเปลยนสถานะทใชในการทดลอง ในงาน

วจยช นนไดกำาหนดคณสมบตของสารเปลยน

สถานะพจารณาจากการคำานวณเลอกอณหภม

จดหลอมเหลวของสารเปลยนสถานะทเหมาะ

สมกบสภาพแวดลอมในภมอากาศแบบรอนชน

โดยคำานวณจากอณหภมเฉลยของหองในเวลา


48

กลางคนและพลงงานความรอนของดวงอาทตย

ทสะสมอยในแตละวนซงสามารคำานวณไดจาก

สมการทนำาเสนอโดย Pieppo (Baetens et al.,

2010) ดงน

Tpcm,opt

= Ti x (Q

store/t

store h) (2)

เมอ

Ti = (t

dT

i,d + t

nT

i,n,) / (t

d+ t

n) (3)

โดย

Tpcm,opt

คอ อณหภมของสารเปลยนสถานะท

เหมาะสม

Qstore

คอ พลงงานความรอนทสะสมตอหนวย

พนท

tstore

คอ ระยะเวลาท พล งงานความร อน

สะสม

Ti คอ อณหภมหอง

Ti,d คอ อณหภมหองในเวลากลางวน

Ti,n คอ อณหภมหองในเวลากลางคน

td คอ ระยะเวลาในเวลากลางวน

tn คอ ระยะเวลาในเวลากลางคน

h คอ สมประสทธการสงผานความรอน

ระหวางผนงกบอากาศในหอง

จากการคำานวณจากสมการดงกลาวทำาให

พบวาอณหภมจดหลอมเหลวทเหมาะสมตอสภาพ

ภมอากาศแบบรอนชน คอ 27 – 33 องศาเซลเซยส

ดงนนในการทดลองจงแบงสาร เปลยนสถานะ

เปน 3 ชนด คอ SP26E SP29Eu และ SP31

ดงรปท 7 ซงมคณสมบตสารเปลยนสถานะดง

ตารางท 1

รปท 7 สารเปลยนสถานะทใชในการทดลอง

ตารางท 1 คณสมบตของสารเปลยนสถานะ

ชนด อณหภม

จดหลอมเหลว(oC)

คาความจความรอน(KJ/Kg)

SP2 6E 25 - 27 190

SP2 9Eu 29 - 30 160

SP31 31 - 33 220


จากการทดลองของผนงทดลองทมสารเปลยน

สถานะทมจดหลอมเหลว 3 ชนด ไดแก SP26E

SP29Eu และ SP 31 เปรยบเทยบกบผนงทด-

ลองทไมมสารเปลยนสถานะเปนเวลาทงสน 48

ชวโมง โดยไดรบปรมาณรงสจากดวงโคมจำาลอง

แสงอาทตยในปรมาณทเทากน พบวา ในวนท 1

อณหภมของผนงภายในตอนกลางวนขณะปรบ

อากาศมอณหภมผวผนงภายในทสงทสด คอ

อณหภมของผนงทไมมสารเปลยนสถานะ 35

องศาเซลเซยส สวนผวผนงภายในทมสารเปลยน

สถานะทง 3 ชนดมอณหภม 26 องศาเซลเซยส

เนองจากมการดดซบพลงงานความรอน

ในตอนกลางคนวนท 1 เมอไมมการปรบ

อากาศอณหภมผวผนงภายในของ SP26E SP29Eu

และ SP31 อณหภมทสงทสด คอ อณหภมผวผนง

ภายในทมสารเปลยนสถานะ 30 องศาเซลเซยส

เนองจากสารเปลยนสถานะมการคายความรอน


49

ทสะสมในเวลากลางวนสสภาพแวดลอมในเวลา

กลางคน ในขณะทอณหภมผวผนงภายในทไมม

สารเปลยนสถานะมอณหภมเทากบอณหภม

สภาพแวดลอม คอ อณหภมหอง ดงรปท 8 - 11

ในตอนกลางวนวนท 2 เมอมการปรบอากาศ

อณหภมผวผนงภายในทไมมสารเปลยนสถานะ

สงสด คอ 35 องศาเซลเซยส เหมอนวนท 1 สวน

ผวผนงทมสารเปลยนสถานะ SP26E มอณหภม

สงสด 34 องศาเซลเซยส และ SP29Eu มอณห-

ภมสงสด 29 องศาเซลเซยส ดงรปท 8 – 11 เนอง

จากในเวลากลางคนไมสามารถคายความรอน

ใหกลบเปนสถานะของแขงไดทนเวลา เพราะม

อณหภมทใกลเคยงกบสภาพแวดลอมในขณะท

SP31 มอณหภม สงสด 26 องศาเซลเซยส ใน

เวลากลางวนเหมอน วนท 1 เพราะสามารถคาย

ความรอนในเวลากลางคนเพอคนสถานะเปน

ของแขงไดรวดเรวกวา SP26 E และ SP29Eu

นอกจากน เมอเปรยบเทยบจดหลอมเหลว

ของสารเปลยนสถานะ พบวา สารเปลยนสถานะ

ทมจดหลอมเหลวตำามศกยภาพในการดดความ

รอน เขามาทกทศทางมากกวาสารเปลยนสถานะ

ทมจดหลอมเหลวสง ทำาใหอณหภมของผวผนง

ภายในวนทเรมตนมอณหภมทตำาแตเมอภายหลง

ปดเครองปรบอากาศ พบวา การคายตวกลบส

สถานะของแขงทชากวาสารเปลยนสถานะทม

จดหลอมเหลวสง เพราะมอณหภมทใกลเคยงกบ

อณหภมสงแวดลอมทำาใหการคายตวกลบเปน

ของแขงยากกวาสารเปลยนสถานะทมอณหภม

จดหลอมเหลวสง

ในขณะเดยวกนสารเปลยนสถานะท มจด

หลอมเหลวสงจะเกดการเปนของแขงไดเรวกวา

สารเปลยนสถานะทมจดหลอมเหลวตำา และม

อณหภมผวผนงไมเกนอณหภมจดหลอมเหลว

ของสารเปลยนสถานะ คอ ไมเกน 30 – 33

องศาเซลเซยส ซงอณหภมผวผนงภายในทสงขน

จะเกดขนตงแตเวลา 19.00 น. และคอย ๆ ลด

อณหภมลงเรอย ๆ จนเทากบอณหภมของสภาวะ

แวดลอมโดยในเวลา 7.00 – 19.00 น. มอณหภม

ผวผนงภายในเฉลยท 26-27 องศาเซลเซยส ซง

แตกตางกบอณหภมทไมมสารเปลยนสถานะใน

ชวงทอณหภมสงสด 8 - 9 องศาเซลเซยส ดงรป

ท 12

รปท 8 อณหภม ณ ตำาแหนงตาง ๆ ของผนงทไมมสารเปลยนสถานะ

รปท 9 อณหภม ณ ตำาแหนงตาง ๆ ของผนงทมสาร เปลยนสถานะ SP26E


50

รปท 10 อณหภม ณ ตำาแหนงตาง ๆ ของผนงทมสารเปลยนสถานะ SP29Eu

รปท 11 อณหภม ณ ตำาแหนงตาง ๆ ของผนง ทมสารเปลยนสถานะ SP31

รปท 12 เปรยบเทยบอณหภม ณ ตำาแหนงตาง ๆ ของผนงทมสารเปลยนสถานะชนดตาง ๆ และไมมสารเปลยนสถานะ

พฤตกรรมการถายเทความรอนของกรณผนง

ทมสารเปลยนสถานะ SP31 จะมความเปน

ฉนวนสงกวา SP29Eu SP26E โดยสภาพความ

เปนฉนวนจะแปรเปลยนตามเวลาดงแสดงได

จากการคำานวณสมประสทธการถายเทความ

รอน ในหองปรบอากาศทมการปรบอากาศตง

แตเวลา 8.00 น. – 20.00 น. ซงผนงทมสาร

เปลยนสถานะมคาคงท ของสมประสทธการ

ถายเทความรอนตำากวากรณทไมมสารเปลยน

สถานะบรรจอยตลอดทงวน ดงแสดงใน รปท 13

รปท 13 กราฟเปรยบเทยบคาสมประสทธการถายเท ความรอน


จากการวจยพบวา สารเปลยนสถานะดด

ความรอนในเวลากลางวน เมอมความรอนเขา

มาสผนง ทำาใหอณหภมของสารเปลยนสถานะ

จนถงจด หลอมเหลว และรบความรอนตอไปเพอ

เกดการเปลยนสถานะ ในขณะทอณหภมของ

ผวผนงภายในไมเปลยนแปลง โดยถาปรมาณ

สารเปลยนสถานะมมากพอจะเพยงพอทจะรบ

ความรอนจากดวงอาทตย โดยทอณหภมไม

เปลยนแปลง ในขณะทเวลากลางคนเมอไมม

ความรอนจากดวงอาทตย พลงงานความรอนท

สะสมจะคายออกเพอใหสารเปลยนสถานะเปน

ของแขงและอณหภมของสารเปลยนสถานะจะ


51

ลดลงเทากบอณหภมสงแวดลอมเพอพรอมทจะ

เรมทำางานในวฐจกรเชนเดยวกนในวนตอไป

ในดานอณหภมจดหลอมเหลวของสารเปลยน

สถานะทเหมาะสมควรมคาสงกวาอณหภมสภาพ

แวดลอมในชวงเวลากลางคน โดยคาความแตก

ตางของอณหภมจะตองทำาใหเกดการคายความ

รอนของสารเปลยนสถานะในปรมาณทเพยงพอ

ทจะทำาใหสารเปลยนสถานะเกดการคนตวเปน

ของแขง

นอกจากน การทมสารเปลยนสถานะรวมกบ

ผนงอาคารทมการปรบอากาศ และใชงานในเวลา

กลางวนพบวา การทมสารเปลยนสถานะรบความ

รอนจากดวงอาทตยสะสมไวในรปแบบของความ

รอนแฝงโดยทอณหภมของสารเปลยนสถานะ ม

คาคงทซงตำากวากรณของผนงทไมมสารเปลยน

สถานะจะชวยลดการนำาความรอนสผวผนงภาย

ในอาคารเนองจากคาสมประสทธการถายเท

ความรอนของผนงตำากวา

ผลการทดลองพบวาสารเปลยนสถานะ SP31

มอณหภมทเหมาะสมในการใชงานในผนงเบาท

มการปรบอากาศในเวลากลางวน เนองจากม

การดดซบพลงงานความรอนโดยการเปลยน

สภาพจากของแขงเปนของเหลวในเวลากลางวน

และคายความรอนโดยการเปลยนสภาพของ

เหลวเปนของแขงในเวลากลางคนดกวาสารชนด

อน สงผลใหผนงภายในอาคารมอณหภมทสมำา-

เสมอในเวลากลางวนและสามารถลดอณหภม

ในผนงได 6 – 9 องศาเซลเซยสเมอเปรยบเทยบ

กบผนงทไมมสารเปลยนสถานะ

ดงนน การนำาสารเปลยนสถานะประยกต

ใชกบสถาปตยกรรมทปรบอากาศและใชงานใน

เวลากลางวนหากใชคาอณหภมจดหลอมเหลวท

เหมาะสมแลวจะทำาใหผนงมคาสมประสทธการ

ถายเทความรอนตำา จงเปนวธการชวยลดภาระ

ความรอนเขาสอาคารไดวธหนง โดยหากตองการ

ลดความรอนเขาสอาคารในระดบเดยวกนผนง

อาคารทมสารเปลยนสถานะจะสามารถทำาให

ผนงมน ำาหนกลดลงตำากวาการใชผนงมวลมาก

หรอสามารถใชความหนาของผนงไดบางกวาการ

ใชฉนวนความรอนได


การไฟฟานครหลวง. (2558). สถตการใชไฟฟา.

สบคนเมอ 1 ธนวาคม 2558, จาก http://

www.mea.or.th

ชลทศ เอยมวรวฒกล. (2550). อทธพลของสาร

เปลยนสถานะท มผลตอการถายเทความ

รอน. กรงเทพฯ:มหาวทยาลยศรปทม.

สรธช อศวโกสย. (2551). การเปรยบเทยบคณ

สมบตนวตกรรมการผลตวสดเปลยนสถานะ

โดยวธรปรางคงตวเพอการอนรกษพลงงาน.

วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต,

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร.

Baetens, R., Jelle, B. P. & Gustavsen, A.

(2010). Phase change materials for

building applications: A state-of-the-art

review. Energy and Buildings, 42(9), 1361–

1368.doi:10.1016/j.enbuild.2010.03.026

Feldman, D., Khan, M. A. & Banu, D. (1989).

Energy storage composite with an organic

PCM. Solar Energy Mat-erials,18(6),333-

341.doi:10.1016/0165-1633(89)90058-0

Fiorito, F. (2012). Trombe Walls for Lightweight

Buildings in Temperate and Hot Climates.

Exploring the Use of Phase-change Materials

for Performances Improvement. Energy

Procedia, 30, 1110–1119.doi:10.1016/

j.egypro.2012.11.124


52

Jin, X., Medina, M. A. & Zhang, X. (2014). On

the placement of a phase change material

thermal shield within the cavity of buildings

walls for heat transfer rate reduction.

Energy, 73, 780–786. doi:10.1016/j.energy.

2014.06.079

Kuznik, F., Virgone, J. & Roux, J.-J. (2008).

Energetic efficiency of room wall containing

PCM wallboard: A full-scale experimental

investigation. Energy and Buildings, 40(2),

148–156.doi:10.1016/j.enbuild.2007.

01.022

Lee, K. O., Medina, M. A., Raith, E. & Sun,

X. (2015). Assessing the integration of

a thin phase change material (PCM) layer

in a residential building wall for heat

transfer reduction and management.

Applied Energy, 137, 699–706.doi:10.

1016/j.ape nergy.2014.09.003

Peippo, P. & Kauranen, P. D. L. (1991).

A multicomponent PCM wall optimized

for passive solar heating. Energy and

Buildings, 17, 259–270.doi:10.1016/0378-

7788(91)90009-R

Raj, V. A. A. & Velraj, R. (2010). Review on

free cooling of buildings using phase

change materials. Renewable and

Sustainable Energy Reviews,14(9), 2819

–2829. doi:10.1016/j.rser.2010.07.004

การประยกตใชวธวเคราะหการวบตอยางงายสำาหรบพนอาคาร

Application of Simplified Building Failure Assessment Method

for Building Floor

พลศกด ไทยสนตสข1 และ ดร. เทอดธดา ทพยรตน2

Poonsak Thaisantisuk1 and Thoedtida Thipparat, Ph.D.2




บทคดยอ

โครงการนทำาการศกษาสาเหตของรอยราวทเกดขนกบพนในอาคารดวยวธการทดสอบแบบไม

ทำาลายโดยทำาการทดสอบพนโรงงานทกอสรางแลวเสรจ 2 ปมาแลว โดยพนโรงงานดงกลาวยงไมไดม

การใชงานตามทออกแบบไวแตกลบพบวาพนมรอยราว ดงนนกอนทจะนำาเครองจกรเขามาตดตง จง

จำาเปนตองตรวจสอบสภาพการใชงานในปจจบนของพน โดยทำาการศกษาเกยวกบการตดตามรอยราว

โดยตรวจสอบการเคลอนตวของรอยราว วเคราะหระดบการทรดของฐานราก การเจาะทดสอบแกน

คอนกรตและใหวศวกรระดบวฒวศวกรตรวจสอบรอยราวกบพจารณาความสามารถในการรบนำาหนก

ของพนโรงงาน ผลการทดสอบพบวา กำาลงของโครงสรางใกลเคยงกบคากำาลงทยอมใหซงใชในการ

ออกแบบ การศกษานยงพบวา การทดสอบรวมกบการวเคราะหขอมลทเกยวของในหลากหลายมต

สามารถใหผลการวเคราะหการวบตของพนอาคารทเหมาะสมกวาการทดสอบเพยงอยางเดยว

Abstract

This study is focused on nondestructive evaluation for identifying root causes of floor failure.

The objective of this study is to find the causes of the cracks which occurred at a factory floor.

The factory has been built two years ago. Before further installation of machine, cracks occurred

at a factory floor. Thus it is imperative to assess the existing condition. For this purpose, behavior

and propagation of the cracks, differential settlements of foundation, core test, site investigation

by senior professional engineer are performed. The load carrying capacity for concrete slabs is

determined by senior professional engineer. Test results show that the structure has adequate

strength for further use although it has marginally pass. Study further confirms the findings of

previous researchers that a combination of tests, instead of performing just one type of test,

provide more suitable results to confidently accept or reject the structure as a whole or its

component for future use.

การประยกตใชวธวเคราะหการวบตอยางงายสำาหรบพนอาคารพลศกด ไทยสนตสข และ ดร. เทอดธดา ทพยรตน54

คำาสำาคญ (Keywords): ตรวจสอบอาคาร (Building Inspection), รอยราว (Crack), เจาะทดสอบแกน

คอนกรต (Core Test), พนโรงงาน (Factory Floor), กำาลงของโครงสราง (Structural Strength)


โครงการกอสรางในปจจบนมการฟนตวอยาง

รวดเรวและมการแขงขนกนสง โครงการทประสบ

ความสำาเรจตามเปาหมายทกำาหนดนนเปนไป

ดวยความลำาบาก โดยเฉพาะโครงการกอสราง

โรงงานซงตองใชระยะเวลาทเรงรด รวดเรว เพอ

ใหทนตอการวางแผนการผลตทไดเตรยมไว ในป

นนๆ ไมวาจะในเรองการตดตงเครองจกร หรอ

แผนการตลาดของทางเจาของโรงงาน ซงสงเหลา

นม ผลตอการกำาหนดคณภาพการกอสรางท ง

สน สำาหรบโครงการกอสรางโรงงานขนาดเลกถง

ขนาดกลางทมเจาของโครงการทยงใหมตอการ

ปลกสรางโรงงานใหม การควบคมงานทไมมประ-

สทธภาพ หรอไดผรบเหมาขนาดเลกถงขนาด

กลางทมประสบการณในการบรหารงานทยงไม

ดพอ ซงสาเหตเหลานทำาใหการทำางานโครงการ

กอสรางโรงงานไมประสบความสำาเรจตามเปา

หมายทวางไว

ขนตอนการดำาเนนการกอสรางโรงงาน งาน

สวนใหญเปนการปฏบตภาคสนาม มบคลากร

หลายกลมทเกยวของ ไมวาจะเปนเจาของ

โครงการ ผควบคมงาน ผรบเหมา การควบคม

งานทไมมประสทธภาพ นำาไปสผลงานทไมม

คณภาพ อนสงตอปญหาไปยงขนตอนการสง

มอบงาน เนองจากมการเปลยนความรบผดชอบ

จากการกอสรางของผรบเหมา ไปยงเจาของ

โครงการการสงมอบงานทไมมคณภาพจะทำาให

เจาของโครงการประสบปญหาเมอใชงานสงกอ-

สรางได

งานพนอตสาหกรรม (Industrial Floor) เปน

อกงานโครงสรางทกำาลงเขามามบทบาทในการ

กอสรางโรงงาน ไมวาจะเปนโรงงานสำาหรบอต-

สาหกรรมหนก เชน อตสาหกรรมผลตและประ-

กอบรถยนตร หรออตสาหกรรมทวไป เชน อตสา-

หกรรมชนสวนอเลคทรอนกส อตสาหกรรมการ

ผลตอาหาร ฯลฯ และเนองจากพนอตสาหกรรม

เปนโครงสรางคอนกรตทตองเจอการขดสทผว

หนาสง ทงจากรถบรรทกสนคาหรอจากรถ Fork

Lift ดงนน คอนกรตทใชเทพนอตสาหกรรมจะ

ตองมคณสมบตทนทาน มความแขงแกรง ตาน

ทานการขดสไดด และสามารถทำาผวใหเรยบได

งาย โดยทวไปวธการหนงเพอเพมความแขง-

แกรงใหผวหนาคอนกรต คอการเทคอนกรตปกต

ทวไป แลวตามดวยการทำา Floor Hardener บน

ผวหนาคอนกรตทเทซงเปนวธการทยงยาก คณภาพ

ผวหนาคอนกรตไมสมำาเสมอ อกทงคณภาพพน

ผวททำาเสรจแลวจะขนอยกบความสามารถและ

ความชำานาญ สวนบคคลของชางผปฏบตเปนหลก

หากชางไมมความชำานาญทเพยงพอแลว และ

การควบคมคณภาพไมดพอ กจกรรมเทพนคอน-

กรตและการวางเหลกพน ดงแสดงในรปทท 1

และ 2 ปญหาทมกพบในงานพนของโรงงานคอ

Floor Hardener กระเทาะหลดรอนออกจากพน

คอนกรต ทำาใหตองเสยเวลาและคาใชจายในการ

ซอมแซมภายหลง


55

รปท 1 งานเทพนคอนกรตในโรงงานอตสาหกรรม

รปท 2 งานวางเหลกเพอเตรยมเทพนคอนกรตในโรงงานอตสาหกรรม

ปจจยททำาใหเกดการแตกราวในงานพนอต-

สาหกรรมมหลากหลายปจจย ทวไปสรปไดดงน

1).วตถดบและสดสวนการผสมคอนกรต อน

ไดแก วสดมวลรวม ปนซเมนต นำา นำายาผสม

คอนกรต

2).การเทคอนกรต (Placing) อตราการเทและ

สภาพการทำางานมผลตอการแตกราวอยางแน

นอน ซงมกเปนผลมาจากการเยมของคอนกรต

(Bleeding)

3).สภาพการทำางาน อนประกอบดวย อณห-

ภมและการสมผสกบสภาพรอบขาง เนองจาก

-อณหภม (Temperature) ปกตอตราการ

รบกำาลงไดของคอนกรตจะแปรตามอณหภม

-การสมผสกบสภาพรอบขาง (Exposure)

ลกษณะอากาศทคอนกรตสมผสมอทธพลอยาง

มากตอการแตกราวของคอนกรต อณภมและ

ความชนทแตกตางกนมากในชวงวน เปนผลทำาให

เกดการรงภายในของคอนกรตอยางมาก (internal

Restraint) เพราะการยดหดตวของผว และสวน

ทอยภายในจะไมเทากนทำาใหคอนกรตเกดการ

แตกราวได

4).การบมคอนกรต (Curing) ความชนใน

คอนกรต เปนสงสำาคญมาก ไมวากอนหรอหลง

การบม สำาหรบงานพนถาคอนกรตแหงเรวเกน

ไปอตราการระเหยของนำาท ผวหนาคอนกรต

อาจจะเรวกวาอตราการเยม (Bleeding)

5).การยดรงตว (Restraint) คอนกรตทถกยด

รงไวไมสามารถเคลอนตวไดไมวาจะเปนการยด

รงจากฐานรากหรอโครงสรางใกลเคยงกจะทำาให

เกดการแตกราวขนได

เหนไดวาสาเหตการแตกราวของคอนกรตนน

มมากมายซงมกจะไมไดเกดจากสาเหตใดสาเหต

หนงเพยงอยางเดยว แตมกจะเกดจากหลายๆ

สาเหตพรอมกน

การวจยนจะนำาเสนอกรณศกษาปญหาและ

แนะนำาวธการแกไขการแตกราวของงานพนอต-

สาหกรรมในโรงงานกรณศกษา เนองจากโรงงาน

กรณศกษาประสบปญหาการแตกราวของงาน

พนภายหลงการกอสรางแลวเสรจ พบวา มการ

แตกราวทพนในโรงงานกรณศกษาทงทพนดง-

กลาวยงไมไดมการใชงานรถบรรทกสนคาหรอ

จากรถ Fork Lift และยงไมไดตดตงเครองจกร

รปท 3 แสดงการแตกราวของพนในโรงงานกรณ

ศกษา คณะผวจยเลงเหนถงความสำาคญของ

ปญหาดงกลาว จงจะทำาการศกษาปญหาและ

แนวทางแกไขการแตกราวของพนคอนกรตเสรม

เหลกในอาคารโรงงานโดยมวตถประสงคเพอ

1) เพอศกษาถงสาเหตของการเกดรอยราว

ของพนในโรงงาน


2) เพอเสนอแนะวธการแกไข ซอมแซมพน

โรงงานทเกดรอยราว

รปท 3 การแตกราวของพนในโรงงานกรณศกษา


แนวทางการดำาเนนการของงานวจยน สามารถ

แบงออกเปน 9 ขนตอน คอ

1) ทบทวนเอกสารและงานวจยทเกยวของ

(Literature Review) เพอศกษาคนควาความรและ

ทฤษฎตางๆ ทจำาเปนสำาหรบงานวจย เชน ประเภท

ของรอยราว สาเหตของการเกดรอยราวในคอน-

กรตเสรมเหลก โดยรวบรวมจากวทยานพนธ บท-

ความทางวชาการ หนงสอเรยน และเอกสารตางๆ

จากทงในประเทศและตางประเทศ

2) สรปความรและทฤษฎทไดจากการทบทวน

งานวจยทเกยวของ และนำาขอสรปทไดมาประ-

ยกตกบสมมตฐานการเกบขอมลประกอบงาน

วจย

3) ศกษาวธวเคราะหความเสยหายทเกดกบ

โครงสราง

4) รวบรวมขอมลทเกยวของกบโรงงานกรณ

ศกษาและพนโรงงาน อนประกอบดวย ขอมล

การออกแบบ รายการคำานวณ แบบของอาคาร

ในสวนของพนโรงงาน รายการประกอบแบบ

ผลการทดสอบ ดงน Soil investigation (Sub

surface investigation) Compressive strength

concrete test Tension test of reinforcing steel

Mill quality and test certification รายการวดส

key list และ key plan รายการผขายวสด (list of

vender)

5) รวบรวมผลสำารวจชนดนและคอนกรต อน

ประกอบดวย ผลการทดสอบดน ผลการทดสอบ

วสด

6) รวบรวมขอมลการกอสรางพนโรงงาน อน

ประกอบดวย แผนงาน บนทกการปฏบตงาน

ประจำาวน รายงานความกาวหนางานกอสราง

7) ทำาการสำารวจ โดยสรางหมดหลกฐาน

สำาหรบทำาระดบ และวดคาระดบของพนโรงงาน

8) ตงสมมตฐานของสาเหตการเกดรอยราว

จาก

8.1) ผเชยวชาญสงเกตรอยราวดวยสายตา

8.2) ผเชยวชาญวเคราะหสาเหตการเกด

รอยราว

9) เลอกสมมตฐานทเปนไปได 2 กรณ แลวหา

ขอมลเพอวเคราะหแตละกรณ โดยการทดสอบ

ตวอยางลกปนทตดจากพนนหองปฏบตการ

10) รวบรวม วเคราะหและประมวลผลขอ-

มลทไดจากการเกบขอมลขางตน

11) ระบสาเหตของการแตกราวของพนโรงงาน

12) เสนอแนะวธการแกไขพนโรงงานทแตกราว

13) สรปผลการวจย ขอจำากดของงานวจย

ขอเสนอแนะสำาหรบงานวจยในอนาคต


3.1ผลการรวบรวมขอมลทตยภม

การศกษาครงนไดรวบรวมขอมลทเกยวของ

กบการแตกราวของพนโรงงานประกอบดวย แบบ


57

กอสราง รายการคำานวณ ขอมลชวงการกอสราง

เชน กระบวนการเทคอนกรต ผลการทดสอบ

คอนกรตโดยผจำาหนายคอนกรต เปนตน

พบวาเงอนไขในการออกแบบประกอบดวย

กำาลงรบแรงอดของคอนกรตทใชในการออกแบบ

เทากบ 23.544 MPa หรอ 240 ksc. กำาลงรบ

แรงดงของเหลก เทากบ 392 MPa หรอ 4004

ksc. โปรแกรมทใชในการออกแบบคอ spSlab

v3.11 (TM) รปท 4 แสดงขอมลเงอนไขในการ

ออกแบบทรวบรวมไดจากเอกสารรายการคำานวณ

รปท 4 เงอนไขในการออกแบบ

เมอคำานวณโมเมนตรบแรงดดตามขอมลใน

แบบกอสรางพบวา คาโมเมนตลบของพนในแถบ

เสา (5339 kgm) นอยกวาคาโมเมนตทตองการ

(6055 kgm) นอกจากนคาหนวยแรงเฉอนทะลท

เกดขน 12.57 (ksc) นอยกวาคาหนวยแรงเฉอน

ทะลทตองการ 13.98 (ksc) พนเปนพนคอนกรต

หลอในททเทคอนกรตครงเดยว ดงแสดงในรป

ท 5

รปท 5 การหลอพนคอนกรต

3.2ผลการสงเกตรอยราวดวยสายตา

การวจยครงนไดใหผ เช ยวชาญระดบวฒ

วศวกรและวศวกรอาวโสทำาการสงเกตรอยราว

ดวยสายตารวมกบขอมลแบบกอสราง ดงแสดง

ในรปท 6 นอกจากน ผเชยวชาญไดใชคอนเคาะ

ฟงเสยงพนบรเวณทมรอยแตกราว ผลการวเคราะห

เบองตน พบวา รปแบบของรอยแตกราวไมอย

บรเวณหวเสา ดงแสดงในรปท 7 ทำาใหผลการ

รบนำาหนกของพนไมเปนสาเหตการแตกราว

รปท 8 แสดงการแตกราวเนองจากการรบนำาหนก

เหนไดชดวารอยแตกราวทเกดขนไมไดเกดจาก

Bending stress

รปท 6 การสงเกตรอยราวโดยผเชยวชาญ

3.3ผลการทดสอบกำาลงอดของคอนกรต

การวจยนไดทำาการเจาะพนในบรเวณทพบ

รอยราวเพอทำาการทดสอบกำาลงอดของคอนกรต

จำานวน 12 ตวอยาง รปท 9 แสดงตำาแหนงทม

การเจาะเกบตวอยาง เมอพจารณาถงลกษณะ

ของแกนคอนกรตท ทำาเจาะขนมาเพอทำาการ

ทดสอบ พบวา ไมมรอยราวทงดานเหนอและใต

Neutral axis ดงรปท 10


รปท 7 รปแบบการแตกราว

รปท 8 การแตกราวเนองจากการรบนำาหนก

รปท 9 ตำาแหนงเจาะเกบตวอยาง

รปท 10 รอยราวบรเวณ Neutral axis


59

เมอเปรยบเทยบกำาลงของคอนกรตเจาะ

ทดสอบกบกำาลงรบแรงอดของคอนกรตทใชใน

การออกแบบตามมาตรฐาน ACI 318 ในกรณท

จำานวนตวอยางนอยกวา 15 ตวอยาง สมการ 1

แสดงการคำานวณกำาลงคอนกรตทตองการ รปท

11 แสดงลกษณะการวบตของคอนกรตทดสอบ

ตารางท 1 แสดงผลการคำานวณกำาลงของคอน

กรตทดสอบ พบวา กำาลงของคอนกรตเจาะทด

สอบนอยกวากำาลงรบแรงอดของคอนกรตทใช

ในการออกแบบ เมอพจารณามาตรฐาน ACI

214R-02 กำาหนดให 10% ของกำาลงของคอนกรต

เจาะทดสอบไมนอยกวากำาลงรบแรงอดของ

คอนกรตทใชในการออกแบบซงสามารถคำานวณ

ไดจากสมการท 2 และ 3 ผลลพธแสดงในตาราง

ท 1 พบวา กำาลงของคอนกรตเจาะทดสอบ

มากกวากำาลงรบแรงอดของคอนกรตทใชในการ

ออกแบบเลกนอย

= -8.3 (1)

= -zs (2)

= (1-zV) (3)

รปท 11 ลกษณะการวบตของคอนกรตทดสอบ

3.4ผลการตรวจสอบSlumpของคอนกรต

การวจยนไดพจารณาคา Slump ของคอน-

กรตทใชในโครงการเปรยบเทยบกบคา Slump

ของคอนกรตทกำาหนดในมาตรฐาน ASTM C 94

ในตารางท 2 พบวา คา Slump ของคอนกรต

ทใชในโครงการเทากบ 12 เซนตเมตร ในขณะ

ทมาตรฐาน ASTM C 94 กำาหนดใหคา Slump

ของคอนกรตสำาหรบงานพนเทากบ 7.5 เซนต

เมตร รปท 12 แสดงการทดสอบ คา Slump ของ

คอนกรตทใชในโครงการ

รปท 12 การทดสอบ คา Slump ของคอนกรต

ตารางท 1 ผลการวเคราะหกำาลงของคอนกรตเจาะทดสอบตามมาตรฐาน ACI


การวจยนประยกตใชการทดสอบรวมกบการ

วเคราะหขอมลทเกยวของในหลากหลายมตเพอ


วเคราะหการวบตของพนโรงงานทกอสรางแลว

เสรจ 2 ป โดยพนโรงงานดงกลาวยงไมไดมการ

ใชงานตามทออกแบบไวแตกลบมรอยราว

ตารางท 2 คา Slump ของคอนกรตตามมาตรฐาน ASTM C 94

ผลการวจยพบวารอยราวเกดขนจาก 2 สาเหต

คอ การออกแบบทไมถกตอง และคณสมบตของ

คอนกรตพนทไมเหมาะสม เนองจากพบวาคา

โมเมนตลบของพนในแถบเสาทออกแบบนอย

กวาคาโมเมนตทตองการ และคาหนวยแรงเฉอน

ทะลทออกแบบนอยกวาคาหนวยแรงเฉอนทะล

ทตองการ และเมอพจารณากำาลงรบแรงอดของ

คอนกรตเจาะทดสอบจำานวน 12 ตวอยาง พบ

วากำาลงรบแรงอดมคานอยกวาคาทยอมใหตาม

มาตรฐาน ACT 318 เมอพจารณาคา Slump

ของคอนกรตทใชในโครงการพบวามคามากกวา

คา Slump ของคอนกรตงานพนทกำาหนดใน

มาตรฐาน ASTM C 94


ACI 318-05. (2005). Building code requirements

for structural concrete and commentary.

American Concrete Institute, Farmington

Hills, MI.

ASTM C 94. (2005). Standard test method for

obtaining and testing drilled cores and

sawed beams of concrete. American

Concrete Institute, Farmington Hills, MI.

หองประชม 314

ดานเทคโนโลยอาคาร

การประยกตใชวศวกรรมคณคาเปนแนวทางในการเลอกวธตดตง

โครงสรางหลงคาเหลกรปพรรณพาดชวงกวางสนามฟตซอล

Application of Value Engineering for Installation Method Guideline

of Wide-Span Steel Roof Structure of Futsal Stadium

ศราวฒ ทรพยมากม1 และ ดร. เทอดธดา ทพยรตน2

Sarawut Sapmakmee1 and Thoedtida Thipparat, Ph.D.2




บทคดยอ

การวจยนเปนการประยกตใชการวเคราะหทางดานวศวกรรมคณคาในการเลอกวธการตดตงโครง

สรางหลงคาเหลกรปพรรณพาดชวงกวางสนามฟตซอล การศกษาในครงนไดศกษาในสวนทเปนโครง

สรางหลงคาเหลกรปพรรณพาดชวงกวางของสนามฟตซอลกรณศกษา ขอมลทไดจากการวเคราะหทาง

ดานวศวกรรมคณคามทงภาพถาย ขนาดของอาคาร แบบกอสราง รายการคำานวณ และวธตดตงโครง

สรางหลงคาเหลกรปพรรณ เพอนำามาวเคราะหทางดานวศวกรรมคณคาระบบหลงคาเคเบลรบแรงดง

ชวยรบการทรดตวของหลงคา ทางเลอกแบบเคเบลขงเปนทางเลอกทระบในสญญากอสราง สวนแบบ

ใชเหลกรบแรงดง ไดถกนำามาสรางเปนแบบจำาลองเพมเตม เพอนำาไปวเคราะหหาผลประโยชนทเพมขน

ผลการศกษา พบวา โครงสรางหลงคาเหลกรปพรรณพาดชวงกวางสนามฟตซอลแบบเคเบลขง ตองม

การทดสอบแรงดง ซงกนเวลาถง 2 เดอน ซงจะไมทนการใชงานสนามฟตซอล การเปลยนจากวธเคเบล

ขงมาใชเปนใชเหลกรบแรงดงแทนจะสามารถประหยดเวลาไดถงครงหนงของวธเคเบลขง

Abstract

This research aims to apply the value engineering analysis for selecting an appropriate in-

stallation method for wide-span steel roof structure of a futsal stadium. A case study was used

for data collection. Data to be acquired include site picture, construction drawings, calculation

sheets, construction standard, building plans, and construction method statement. Value engi-

neering analysis is conducted for cable suspended roof system. The system is used to protect

roof settlement. Original installation method is cable stayed system. After initial value engineering,

cable rod system is created. The results showed that the cable rod system had shorter installa-

tion time for the duration of only one month comparing to the original alternative which required

2 months construction. Time can be saved by 50% comparing to the original installation method.

การประยกตใชวศวกรรมคณคาเปนแนวทางในการเลอกวธตดตงโครงสรางหลงคาเหลกรปพรรณพาดชวงกวางสนามฟตซอล ศราวฒ ทรพยมากม และ ดร. เทอดธดา ทพยรตน

64

คำาสำาคญ (Keywords): วศวกรรมคณคา (Value Engineering), สนามฟตซอล (Futsal Stadium),

หลงคาขง (Cable Suspended Roof), หลงคาเหลก (Steel Roof), เวลา (Duration)


ปจจบนกฬาฟตซอล (Futsal) ไดรบความ

นยมเปนอยางมากในประเทศไทย เนองจากเปน

เกมกฬาทมความนาตนเตนและสนกสนานและ

มความเหมาะสมในทกสภาพอากาศ ปจจยสำาคญ

ททำาใหความนยมมแนวโนมเพมมากขน คอ ประ-

เทศไทยไดเปนเจาภาพจดการแขงขนฟตซอลชง

แชมปโลกครงท 7 อยางไรกตามพบวา ปญหาใน

การแขงขนกฬาฟตซอล คอ ความจำากดพนทของ

สนามทดำาเนนการโดยภาครฐบาล ซงปจจบน

พบวามจำานวนคอนขางนอย และพบวาสภาพ

อากาศทคอนขางรอนอบอาวไมมหลงคาปกคลม

พนทสนาม แตดวยความเปนทนยมของกฬา

ฟตซอลทำาใหมธรกจประเภทสนามฟตซอลของ

เอกชนเกดขนเปนจำานวนมาก ปจจบนพบวาม

สนามฟตซอลในเขตกรงเทพมหานครทงสน 102

โครงการ แบงเปนสนามฟตซอลในรม จำานวน

68 โครงการ สนามฟตซอลกลางแจง จำานวน 34

โครงการ (ธนศกด, 2557)

โดยท วไปลกษณะของสนามฟตบอลจะม

การใชโครงสรางหลงคาพาดชวงกวางครอบคลม

พนทเพอใหสามารถดำาเนนกจกรรมตาง ๆ ได

และสามารถปองกนสภาพดนฟาอากาศได ดวย

ความตองการพนทโลงภายในอาคารเพอการใช

งานลกษณะตางๆ การออกแบบระบบโครงสราง

จงเปนโครงสรางหลงคาชวงพาดกวาง โดยผออก

แบบจะเล อกใชเหลกร ปพรรณในโครงสร าง

ลกษณะดงกลาวเนองจากมความแขงแรงของ

วสดมาก สามารถใชปรมาณวสดทนอยกวาโครง

สรางประเภทอน การใชเหลกรปพรรณทำาใหหนา

ตดโครงสรางเลก นำาหนกโครงสรางเบา และ

การใชเหลกรปพรรณทำาใหรปแบบการกอสราง

ม หลากหลายซ งตอบสนองต อร ปแบบของ

โครงสรางทหลากหลายทงดานรปทรงและขนาด

รปหนาตดองคอาคารของโครงสรางนน ๆ ผ

ออกแบบและผรบเหมากอสรางตองพจารณาถง

พฤตกรรมโดยรวมของโครงสรางสนามกฬาแตก

ตางกนออกไป

โครงการสนามกฬาบางกอกอารนา (Bang-

kok Arena) หรอบางกอกฟตซอลอารนา เปน

สนามกฬาในรมของประเทศไทยสรางขนเพอ

รองรบการแขงขนฟตซอลชงแชมปโลกคร งท

7 ซงประเทศไทยเปนเจาภาพ โดยมโครงการ

พฒนาเปนศนยกฬาทางฝงตะวนออกของกรง-

เทพมหานครในอนาคต โครงการดงกลาว มระยะ

เวลาการกอสราง 250 วนจากปกตตองใชเวลา

500 วน เปนผลใหตองเรงงานกอสราง เพอให

การกอสรางเปนไปดวยความรวดเรวยงขน การ

นำาเทคโนโลยเขามาชวยจงเปนปจจยสำาคญใน

การเพมความสามารถในการเรงงาน การจำาลอง

อาคารเสมอนจรงในคอมพวเตอรจงเปนทาง

เลอกทางหนงทมประสทธภาพเนองจากใชเวลา

นอยและมคาใชจายตำา ในงานวจยนจงไดมการ

สรางแบบจำาลองทางคอมพวเตอรและนำาแนว

คดทางดานวศวกรรมคณคามาประยกตในการ

จดขนตอนทเหมาะสมในการปรบเปลยนวธการ

กอสราง

1) เพอศกษาวธการกอสรางระบบชวยรบ

การทรดตวของหลงคาหรอระบบหลงคาเคเบล

ร บแรงดงดวยวธ เคเบลข งและวธ ใชเหลกร บ

แรงดง


65

2) เพอเปรยบเทยบวธกอสรางวธเคเบลขง

และวธใชเหลกรบแรงดง โดยการประยกตใชแนว-

คดทางดานวศวกรรมคณคา


วธดำาเนนการวจยเพอศกษาการเปรยบเทยบ

วธกอสรางวธเคเบลขง และวธใชเหลกรบแรงดง

โดยการประยกตใชแนวคดทางดานวศวกรรม

คณคาสามารถแบงไดเปน 5 ขนตอนหลก ดง

แสดงในรปท 1 (มานพ และคณะ, 2558)

รปท 1 ผงแสดงขนตอนการดำาเนนการวจย

2.1การคดเลอกโครงการ และการรวบรวม

ขอมล

ในกรณศกษานไดเลอกโครงการสนามกฬา

บางกอกอารนา เนองจากในการออกแบบได

กำาหนดใหใชงานไดหลากหลาย คำานงถงประโยชน

การใชงานในอนาคต ทสามารถปรบเปลยนรป-

แบบการใชงานไดหลากหลาย (Multi-Purpose)

เพอรองรบกจกรรมทงในระดบประเทศและระดบ

นานาชาต อกทงมความโดดเดนดวยโครงสราง

ทางวศวกรรมชนสง ดวยการออกแบบโครงสราง

เปนโครงสรางรบแรงดง (Tensile Structure) ใน

ลกษณะเดยวกบสะพานขง (Cable-stayed Bridge)

ซงใชวศวกรรมชนสงและมประสทธภาพสงสดใน

โลก ณ ปจจบน ซงเรยกวา ระบบหลงคาเคเบล

รบแรงดง

2.2การวเคราะหหนาทการทำางาน

เรมตนจากการจดหมวดหมและจำาแนกสวน

ประกอบของอาคารสนามกฬาบางกอกอารนา

โดยยดตามการแยกโครงสรางงานและแผนงาน

กอสรางของโครงการ เพอใหสะดวกในการใชใน

การสอบถามในสวนถดไป

2.3การสรางสรรคเพอปรบปรง

นำาความเปนไปไดในการใชวธการกอสรางท

ตางกนคอวธเคเบลขง และวธใชเหลกรบแรงดง

มาวเคราะหและสงเคราะห เพอใหไดวธการกอ-

สรางทสรางสรรคใหม โดยยงคงเนนจดมงหมาย

ของระบบหลงคาเคเบลรบแรงดง

2.4การประเมนผลความคด

นำาวธเคเบลขง และวธใชเหลกรบแรงดง มา

สรางแบบจำาลอง 3 มตในคอมพวเตอร โดยสราง

แบบจำาลอง 3 มตทกรปแบบทไดวเคราะหและ

สงเคราะหในขนตอนทกลาวมาแลว

2.5การพฒนาและนำาเสนอ

ภายหลงจากการสรางแบบจำาลอง 3D ไดนำา

ขอมลทงหมดมาวเคราะหเปน 2 สวนคอ เวลาท


66

ลดลง และสวนทสอง คอ คาใชจายทลดลง โดย

นำาขอมลจากแบบจำาลอง 3D ไปวเคราะหตอโดย

ผเชยวชาญ


3.1ขอมลในสวนของโครงการกรณศกษา

โครงการตวอยางท จะนำามาประกอบการ

วจยนคอโครงการสนามกฬาบางกอกอารนา ตว

อาคารสนามเปนทรงแปดเหลยม ซงไดรบแรง

บนดาลใจจากรปทรงของดอกจอกหลงคาม

ลกษณะเหมอนกลบดอกจอกทวางเรยงเปนชน

ดงแสดงในรปท 1 ตวอาคารมพนทใชประโยชน

5 ชน พนทรวม 30,000 ตารางเมตร เปนอาคาร

สง 34 เมตร และเสาไพลอน (Pylon) สง 56

เมตร ดงแสดงในรปท 2 รปท 3 แสดงภาพตดตว

อาคาร ฐานรากและโครงสรางรบแรงดง

รปท 1 ตวอาคารสนามเปนทรงแปดเหลยม

รปท 2 ภาพรวมโครงการ

รปท 3 รปตดโครงการ

โครงสรางหลกของระบบหลงคาเคเบลรบ

แรงดง ประกอบดวย 4 สวน ดงน

1) เสาไพลอน เปนเสาคอนกรตเสรมเหลก

ขนาด 2.50x2.50x56.00 เมตร สง 56 เมตร ตง

อย 4 มมของสนาม มมละ 2 ตน ทำาหนาทรบ

แรงอดจากนำาหนกบรรทกของโครงหลงคาเหลก

ทสงแรงมายงเหลกรบแรงดงตวหนาและดานขาง

ซงอยระหวางเสาไพลอนกบโครงหลงคาเหลก

หากงานกอสรางเสาไพลอนไมแลวเสรจจะไม

สามารถตดตงโครงหลงคาได

2) เสาหลง เปนเสาเหลกรปตว H หลอคอน-

กรตหมผวนอกไว สง 34 เมตร ตงอยดานหลง

และขนานกบเสาไพลอน มมละ 2 ตน ทำาหนาท

ร บแรงดงทถ ายจากเสาไพลอนมายงเหลกรบ

แรงดง ซงอยระหวางเสาไพลอนกบเสาหลง

3) โครงหลงคาเหลก เปนหลงคาทมชวงยาว

116x132 เมตร โดยไมมเสากลาง นำาหนกโครง

หลงคาเหลกประมาณ 2,600 ตน นำาหนกรวม

โครงสรางอนๆ ประมาณ 3,800 ตน โครงสราง

อนๆ ประกอบดวย โครงเหลกยอย แป แผน

หลงคาโลหะ แผนโพลคารบอเนต ฝาเพดานผา

ใบแคทวอลก และจอแสดงผลขนาดใหญภายใน

สนามทเกาะเกยวโครงหลงคา

4) เหลกรบแรงดง มเสนผานศนยกลาง 40-

95 มลลเมตร ขนาดทอนละอยางนอย 5.8 เมตร


67

นำามาตอกนดวยขอตอ (Coupler) ทมคณสมบต

แนนเหนยวเปนพเศษ เพอถายเทนำาหนกบรรทก

จากโครงหลงคาเหลกลงบนเสาไพลอนและถาย

เทแรงดงจากเสาไพลอนลงบนเสาหลง มจำานวน

32 ชด ชด 4 เสน รวม 128 เสน

3.2การเปรยบเทยบขนตอนการกอสราง

วธการกอสรางของระบบหลงคาเคเบลรบ

แรงดง ทนำามาเปรยบเทยบกนไดแกวธเคเบลขง

และวธใชเหลกรบแรงดง รปท 4 และ 5 แสดงวธ

การกอสรางดวยวธเคเบลขง และวธใชเหลกรบ

แรงดงตามลำาดบ รปท 6 และ 7 แสดงขนตอน

การกอสรางดวยวธเคเบลขง และวธใชเหลกรบ

แรงดง ตามลำาดบ

ขนตอนการกอสรางดวยวธเคเบลขง ประกอบ

ดวย

ขนตอน 1 จดทำาฐานรากและ temporary

support ตดตงlifting tower และ lifting jack

จำานวน 8 ตำาแหนง ตดตง lifting frame ทเสาไพ

ลอน จำานวน 4 ตำาแหนง ดงแสดงในรปท 6

ขนตอน 2 เคลอนยาย roof truss part 1

และ 2 มาทหนางานโดยวางบน JC assembly

ดงแสดงในรปท 6

ขนตอน 3 เคลอนยาย roof truss part 1

และ 2 มาทหนางานโดยวางบน JC assembly


ขนตอน 4 ยก roof truss สวนกลางขนมาท

level 2 เพอเชอมตอกบ roof truss สวนปลายทง

สองดาน

ขนตอน 5 ยก roof truss ขน level 5 ใช

mobile crane ยก roof truss part 3 สวนปลาย

ทงสองดานมาเชอมตอกบ roof truss หลก

ขนตอน 6 ตดตงและทดสอบแรงดงของ

เคเบลขง

ขนตอน 7 รอถอน temporary support

ข นตอนการกอสรางดวยวธ ใช เหลกรบ

แรงดง ประกอบดวย

ขนตอน 1 งานเขม

ขนตอน 2 งานฐานราก สำาหรบฐานราก

temporary support มการเปลยนแปลงรปแบบ

ขนตอน 3 งานเสาไพลอน เสา คาน พน

โดยเสา temporary support ทออกแบบใหมจะ

วางบนพนอฒจนทร ทำาใหตอง block out พน

คอนกรตอดแรงทหลง ดงรปท 8

ขนตอน 4 ทำาการแบง main truss ออกเปน

สวน ๆ แลวทำาการยกขนตดต’ง ดงรปท 9

ขนตอน 5 ยก main truss ขนตดตงบนตำา-

แหนงจนครบพรอมดำาเนนงานเสาคานและพน

ดานลาง

ขนตอน 6 ตดตง sub truss ดำาเนนงานเสา

คาน และพนบรเวณชน 3

ขนตอน 7 ตดตงใชเหลกรบแรงดง ตามขน

ตอนทกำาหนด ดงรปท 10 ตดตง catwalk รอ

ถอน temporary support

ขนตอน 8 และ 9 งานสถาปตยกรรม เชน

งานฉาบ งานปพน งานตดตงฝา ประต หนาตาง

และงานทาส

การแบง main truss ออกเปนสวน ๆ แลว

ทำาการยกขนตดตงทำาใหสามารถใชพนทดานลาง

ในการดำาเนนงานกอสรางพน คาน และเสาในชน

ตางๆ ไดโดยไมตองรอใหโครงหลงคาประกอบ

เสรจกอนบนพนลาง ดงรปท 11 ทแสดงการ

ทำางานเสาและคานดานลางตลอดจนการวาง

ชน main truss เพอเตรยมยกขนตดตง รปท 12

แสดงแผนการทำางานทสามารถทำาไปพรอมๆ

กน ซงแตกตางจากวธยก main truss ทงตวขน


68

รปท 6 ขนตอนกอสรางดวยวธเคเบลขง

รปท 4 วธการกอสรางดวยวธเคเบลขง รปท 5 วธการกอสรางดวยวธใชเหลกรบแรงดง


69

รปท 7 ขนตอนกอสรางดวยวธใชเหลกรบแรงดง

รปท 8 เสา temporary support ทออกแบบใหมสำาหรบวธใชเหลกรบแรงดง

รปท 9 การยกตดตง main truss ทแบงเปนสวนสำาหรบวธใชเหลกรบแรงดง


70

วธเคเบลขง สำาหรบงานกอสรางโครงสราง

หลงคาเหลกรปพรรณพาดชวงกวางตองมการ

ทดสอบแรงดง ซงผเชยวชาญประมาณเวลาวาใช

เวลา 2 เดอน ซงจะไมทนการใชงานสนาม เมอ

ทำาการเปลยนวธจากเคเบลขง มาใชเปนวธใช

เหลกรบแรงดง ทำาใหสามารถประหยดเวลาไดถง

1 เดอน หรอเปนครงหนงของวธเคเบลขง


การวจยนเปนการประยกตใชการวเคราะห

ทางดานวศวกรรมคณคาในการเลอกวธการตด

ตงโครงสรางหลงคาเหลกรปพรรณพาดชวงกวาง

สนามฟตซอล เพอลดระยะเวลาในการกอสราง

ดวยเวลาในการกอสรางมเพยง 8 เดอนครง เพอ

ใหพรอมสำาหรบการเปน เจาภาพการแขงขน

ฟตซอลโลกครงท 7 พบวา วธใชเหลกรบแรงดง

ทำาใหสามารถประหยดเวลาไดถง 1 เดอน หรอ

เปนครงหนงของวธเคเบลขง ทเสนอในตอนแรก

นอกจากนดวยภายใตเงอนเวลาอนจำากดจงไดใช

เทคโนโลยการกอสรางทสามารถลดเวลาในทก

ขนตอน เชน การประกอบชนสวนโครงหลงคา

main truss บรเวณขางสนามตงแตชวงตอกเสา

เขม เพอยกไปประกอบบนเสานงรานชวคราว

ในชวงเสาไพลอนใกลแลวเสรจทำาใหงานเดน

หนาไปพรอมกน โดยไมตองรอใหโครงหลงคา

ประกอบเสรจกอนบนพนลางลดความเสยงใน

การยกโครงหลงคาทงชนซงนำาหนกมาก

รปท 10 การตดตงโดยใชเหลกรบแรงดง

รปท 11 แผนการทำางานสวน main truss และโครงสรางดานลางสำาหรบวธใชเหลกรบแรงดง

รปท 12 การทำางานดานลางตลอดจนการวางชนmain truss เพอเตรยมยกขนตดตงสำาหรบวธใชเหลกรบแรงดง


71


ธนศกด พทยากร. (2557). โครงสรางหลงคาเหลก

รปพรรณพาดชวงกวางสนามฟตซอลในเขต

กรงเทพมหานคร. วทยานพนธสถาปตย-

กรรมศาสตรมหาบณฑตสถาบนเทคโนโลย

พระจอมเกลาเจาคณทหารลาดกระบง.

มานพ แกวโมราเจรญ, ชพวทย รนนารนารถ,

สนตา เออวรยานกล และ พมพสร โตวจตร.

(2558). การประยกตใชวศวกรรมคณคาและ

บม เปนแนวทางในการเลอกรปแบบโดย

วเคราะหอณหภมในอาคารทพกอาศย. การ

ประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครง

ท 20วนท 8-10 กรกฎาคม 2558 จ. ชลบร

สมบตเชงกลของคอนกรตมวลเบาผสมตนขาวโพด

Mechanical Properties of Lightweight Concrete Mixed Corn Stalks

เสาวนย ศกษา1 และ ธานท วรณกล2

Saowanee Sueksa1 and Tanut Waroonkun2

คณะสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม


บทคดยอ

งานวจยนเปนงานวจยเชงทดลองมวตถประสงคเพอศกษาอตราสวนผสมในการพฒนาคอนกรต

มวลเบาผสมตนขาวโพดเพอใหไดคอนกรตนำาหนกเบาแตมความแขงแรงตามมาตรฐานอตสาหกรรม

คอนกรตมวลเบาแบบเตมฟองอากาศ (มอก. 2601-2556) ซงตนขาวโพดเปนเศษวสดเหลอทงทางการ

เกษตรทมมากทางภาคเหนอของประเทศไทย การนำาตนขาวโพดกลบมาใชใหมจงเปนอกทางเลอกหนง

ทชวยลดการเผาทำาลายอนเปนสาเหตหลกของปญหาหมอกควนได โดยอตราสวนผสมของคอนกรต

มวลเบาทวไปจะมอตราสวนระหวางปนซเมนตกบวสดมวลรวมอยท 1:1 โดยนำาหนก งานวจยนจะนำา

ตนขาวโพดมาบดละเอยดผานตะแกรงขนาด 5 มม. แลวนำามาผสมแทนททรายในอตราสวนรอยละ

0, 5, 10, 15 และ 20 โดยนำาหนก กำาหนดอตราสวนนำาตอปนซเมนตเทากบ 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 และ

0.7 โดยนำาหนก ซงทำาการทดสอบคณสมบตเชงกลของคอนกรตมวลเบาผสมตนขาวโพด ขนาด 7x7x7

ซม. ทอายครบ 28 วน ผลการทดสอบพบวาอตราสวนการแทนททรายดวยตนขาวโพดทเพมมากขน

สงผลใหความตานแรงอดและคาความหนาแนนลดลง โดยอตราสวนผสมทเหมาะสมในการทำาคอนกรต

มวลเบาผสมตนขาวโพด คออตราสวนการแทนททรายดวยตนขาวโพดรอยละ 5 จะมความตานแรงอด

เฉลยเทากบ 61.22 กก./ตร.ซม. และอตราสวนนำาตอปนซเมนตทเหมาะสมคอ 0.5 ซงเปนอตราสวนท

ผานมาตรฐานอตสาหกรรมคอนกรตมวลเบาแบบเตมฟองอากาศ (มอก. 2601-2556)

Abstract

This research is an experimental research aims to study the development of lightweight

concrete mixed with corn stalks to reduce weight and yield the strength according to industry-

standard cellular lightweight concrete (TIS 2601-2556), Corn stalks are agricultural waste

generally obtained from Northern Thailand. Corn stalks are used as an alternative to reduce

the waste incineration which is the main cause of haze. Normally, general lightweight concrete

use cement and sand in the ratio of 1:1 by weight. The ground corn stalks passing through a

standard 5 mm sieve were used to replace sand in the ratio of 0%, 5%, 10%, 15% and 20%

by weight, and the ratio of water per cement were 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 and 0.7 by weight. The

compressive strengths of 7x7x7 centimeter lightweight concrete mixed with corn stalks were


73

tested at the age of 28 days. The results showed that the increase of corn stalks replacing

sand, resulted in a decrease of compressive strength and density. For the appropriate mixture

lightweight concrete mixed with corn stalks, corn stalks was used to replace sand in the ratio

of 5% to achieve the average compressive strength of 61.22 kg/cm2, and the water to cement

ratio was 0.5. According to the industry-standard cellular lightweight concrete (TIS 2601-2556),

the results were comparable to the standard.

คำาสำาคญ (Keywords): คอนกรตมวลเบา (Lightweight Concrete), ตนขาวโพด (Corn Stalk)

1. บทนำา

ขาวโพด (Corn) เปนพชเศรษฐกจทสำาคญ

ในหลายประเทศทวโลก โดยมแหลงเพาะปลกท

สำาคญอยในทวปอเมรกา เอเชย และแอฟรกา

ซงประเทศไทยมปรมาณผลผลตขาวโพดตอไร

มากเปนอนดบสองของทวปเอเชยตะวนออก

เฉยงใต โดยชนดของขาวโพดทมการเพาะปลก

มากทสดคอขาวโพดเลยงสตว ปรมาณผลผลต

ขาวโพดเลยงสตวของโลกในป พ.ศ. 2553-2557

มแนวโนมเพมขนจาก 825.62 ลานตน ในป พ.ศ.

2553 เปน 989.19 ลานตน ในป พ.ศ. 2557

หรอเพมขนรอยละ 4.08 ตอป (Office of Global

Analysis, 2015) ซงสอดคลองกบแนวโนมการ

เพมขนของผลผลตขาวโพดเลยงสตวในประเทศ

ไทย โดยเนอทเพาะปลก ป พ.ศ. 2553-2557

มแนวโนมเพมขนจาก 7.10 ลานไร ในป พ.ศ.

2553 เปน 7.54 ลานไร ในป พ.ศ. 2557 หรอ

เพมขนรอยละ 1.28 ตอป เนองจากป พ.ศ. 2553-

2554 ภาครฐมการประกนรายไดเกษตรกรผปลก

ขาวโพดเลยงสตว ประกอบกบในป พ.ศ. 2556

เกดภาวะภยแลง ราคาขาวโพดเลยงสตวจงปรบ

ตวสงขนมาก จงใจใหเกษตรกรขยายเนอทเพาะ-

ปลกเพมขน ความตองการใชขาวโพดในอตสาห-

กรรมอาหารสตวมมากขน ตามการขยายตวของ

อตสาหกรรมการเลยงสตว โดยภาคเหนอมผล-

ผลตขาวโพดเลยงสตวมากทสด คดเปน 70%

ภาคตะวนออกเฉยงเหนอ คดเปน 21% และภาค

กลาง คดเปน 9% ของผลผลตทงประเทศ ตาม

ลำาดบ (สำานกงานเศรษฐกจการเกษตร, 2557)

จากแนวโนมของปรมาณผลผลตและความ

ตองการใชขาวโพดเลยงสตวทเพมขนอยางรวด

เรวทำาใหเกดเศษวสดเหลอท งจากขาวโพดอน

ไดแก ตน ใบ เปลอก และซงขาวโพด เปนจำานวน

มาก สงผลตามมาซงการกำาจดเศษวสดเหลอทง

ทางการเกษตรอยางผดวธ ดวยการเผาทำาลาย

ซงการเผาทำาลายเศษวสดเหลอทงทางการเกษตร

สงผลกระทบโดยตรงตอคณภาพอากาศ เปน

สาเหตหลกของการเกดหมอกควนเนองมาจาก

การเผาในทโลงทำาใหขเถาและฝ นละอองจาก

การเผาฝงกระจายไปทวบรเวณ (เจยมใจ เครอ

สวรรณ, 2551) โดยกรมควบคมมลพษไดระบคา

การปลดปลอยฝนละอองขนาดเลกหรอฝนละออง

ขนาดไมเกน 10 ไมครอน (PM10) จากการเผา

เศษวสดเหลอทงทางการเกษตรมคา 7 กโลกรม

ทก 1,000 กโลกรมของเศษวสดเหลอทงทางการ

เกษตรทถกเผาไหม (กรมควบคมมลพษ, 2555)

และจากการศกษาพบวาสดสวนเศษวสดเหลอทง

จากขาวโพดตอผลผลตขาวโพดเทากบ 1.48 (วรชย

อาหาญ, 2555) หากนำาขอมลขางตนมาคำานวณ

สมบตเชงกลของคอนกรตมวลเบาผสมตนขาวโพดเสาวนย ศกษา และ ธานท วรณกล74

ปรมาณผลผลตขาวโพดเลยงสตวของประเทศ

ไทยป พ.ศ. 2557 เปน 5.06 ลานตน พบวาหลง

จากเกบเกยวจะทำาใหเกดเศษวสดเหลอทงจาก

ขาวโพดมากถง 7.49 ลานตน และหากทงหมดถก

กำาจดดวยวธเผาทำาลายจะกอใหเกดฝนละออง

ขนาดเลกในปรมาณมากถง 52,421.6 ตน ฝน

ละอองขนาดเลกเหลานคอตวชวดคณภาพอากาศ

โดยกรมควบคมมลพษไดกำาหนดคามาตรฐาน

ฝนละอองขนาดเลก เฉลย 24 ชวโมง ไมเกน

120 ไมโครกรมตอลกบาศกเมตร (μg/m3) ประ

เทศไทยประสบปญหาภาวะหมอกควนบรเวณ

พนทภาคเหนอในชวงตนปตงแตเดอนมกราคม-

พฤษภาคมเปนประจำาทกป จากรายงานสถาน-

การณคณภาพอากาศป พ.ศ. 2557 พบวา คา

ฝนละอองขนาดเลก ตรวจพบปรมาณสงกวาคา

มาตรฐานใน 23 จงหวด จากทงหมด 29 จงหวด

ทมการตรวจวด โดยคาเฉลย 24 ชวโมงสงสด

เฉลยทงประเทศ 154 μg/m3และคาสงสดตรวจ

วดได 318 μg/m3 ณ ตำาบลจองคำา อำาเภอเมอง

จงหวดแมฮองสอน ซงเกนคามาตรฐานกำาหนด

อยในระดบทเปนอนตราตอสขภาพ (กรมควบคม

มลพษ, 2557) ปญหาหมอกควนสงผลกระทบตอ

สขภาพของประชาชน การสญเสยทางเศรษฐกจ

และเปนอปสรรคในการคมนาคมขนสง

การเผาทำาลายเศษวสดเหลอทงทางจากขาว

โพดนอกจากจะเปนสาเหตหลกของปญหาหมอก

ควนแลวยงเปนการปลดปลอยกาซเรอนกระจก

ซงเปนสาเหตของภาวะโลกรอน (Global Warning)

โดยภาวะโลกรอนเปนภาวะทอณหภมโดยเฉลย

ของโลกสงขน ปญหาสภาวะโลกรอนสงผลตอ

การเปลยนแปลงของสภาพภมอากาศในประเทศ

ไทย ผลของอณหภมในปจจบนทเพมสงขนเมอ

นำามาวเคราะหในเรองสภาวะนาสบาย พบวา

จำานวนชวโมงทอณหภมสงกวาเขตสบายมมาก

ถง 90 % ตอป ซงขอบเขตสภาวะนาสบายท

เหมาะสมในสภาพภมอากาศแบบรอนชนของ

ประเทศไทยควรอย ในระดบความชนสมพทธ

ระหวาง 20 - 75% และอณหภมระหวาง 22 -

27 °C (สนทร บญญาธการ, วรสณฑ บรณา-

กาญจน และอรรจน เศรษฐบตร, 2553) อณหภม

ท สงเก นขอบเขตสภาวะนาสบายทำาใหผอย

อาศยตองอยในสภาวะไมสบาย สงผลตอสข

ภาวะของผอยอาศย และพลงงานทเสยไปกบ

การใชเครองปรบอากาศเพอชวยปรบอณหภม

ใหอยในสภาวะนาสบาย

จากวกฤตสภาวะโลกรอนและปญหาหมอก

ควนในพนทจงหวดเชยงใหม จงไดมองเหน

โอกาสในการแกไขปญหาผานสถาปตยกรรม โดย

มงเนนท การนำาเศษวสดเหลอท งจากขาวโพด

กลบมาใชใหมในการพฒนาวสดกรอบอาคาร

(Building Envelope Material) เพอใชเปนวสด

ทดแทนหรอเพมประสทธภาพของวสดกรอบ

อาคาร งานวจยนเปนการวจยเชงทดลองเพอ

วเคราะหถงความเปนไปไดในการนำาตนขาวโพด

มาใชเปนวสดมวลรวมของผนงคอนกรตมวลเบา

ซงเปนองคประกอบทไดรบผลกระทบโดยตรง

จากการแผรงสความรอนของดวงอาทตย แนว-

คดการนำาตนขาวโพดกลบมาใชใหมจงเปนอก

หนงทางเลอกทนาสนใจในการจดการเพอเพม

มลคาของเศษวสดเหลอทง ลดตนทนในการผลต

คอนกรต และชวยลดการเผาอนเปนสาเหตหลก

ของการเกดหมอกควน โดยจะคำานงถงความเปน

ไปไดในการผลตทลดตนทนการผลต มกระบวน-

การทไมซบซอน และสามารถผลตในระดบครว-

เรอนได

2. วสดและวธการทดสอบ

การพฒนาคอนกรตมวลเบาผสมตนขาวโพด


75

มแนวคดในการนำาตนขาวโพดมาเปนวสดมวล

รวมผสมกบปนซเมนตในการผลตคอนกรตมวล

เบา เพอชวยลดปรมาณทรายและปนซเมนต ลด

ตนทนในการผลต และทำาใหคอนกรตมนำาหนก

เบาขน นอกจากน การนำาเศษวสดเหลอทงจาก

ขาวโพดกลบมาใชใหมยงเปนอกทางเลอกทชวย

ลดการเผาทำาลายอนเปนสาเหตของปญหา

หมอกควน โดยทำาการทดสอบคณสมบตทาง

กายภาพและคณสมบตเชงกลตามมาตรฐาน

มอก. 2601-2556 ดวยเครอง Universal Testing

Machine

2.1อตราสวน

2.1.1 อตราสวนปนซเมนตตอวสดมวลรวม

โดยทวไปอตราสวนผสมระหวางปนซเมนต

ตอวสดมวลรวมของคอนกรตมวลเบาเทากบ 1 : 1

(Alida Abdullah and others, 2011) ซงงานวจย

นเลอกใชปนซเมนตปอรตแลนดประเภทท 1

(Ordinary Portland Cement) ตามมาตรฐาน

มอก. 15 เลม 1-2553 โดยการผลตคอนกรต

มวลเบาจะใชวสดมวลรวมชนดมวลรวมละเอยด

(Fine Aggregate) ซงมขนาดเลกกวา 4.75 มม.

หรอสามารถรอนผานตะแกรงมาตรฐานเบอร

4 แตตองไมเลกกวา 0.07 มม. หรอรอนคาง

ตะแกรงมาตรฐานเบอร 200 (สำาเรง รกซอน,

2552) ในงานวจยนจะเลอกใชวสดมวลรวม ไดแก

ทรายกลาง และตนขาวโพดทบดละเอยดดวย

เครองบดผานตะแกรงขนาด 5 มม. ซงเปน

ตะแกรงเหลกปมเจาะรทใชตดตงในเครองบด

การเลอกใชตะแกรงขนาดนเพอใหสอดคลอง

กบขนาดของมวลรวมละเอยด เปนขนาดของ

ตะแกรงทหาซอไดงายทวไปและสะดวกในการ

ผลตภาคครวเรอน

2.1.2 อตราสวนนำาตอปนซเมนต

อตราสวนนำาตอปนซเมนตสวนใหญอย

ระหวาง 0.4 – 0.6 (อภวชญ พลสง, 2556) โดย

ในงานวจยนจะเลอกใชอตราสวนนำาตอปนซเมนต

เบองตนเทากบ 0.5 คงททกสวนผสม (Price,

Yeargin, Fini & Abu-Lebdeh, 2014) ซงจากการ

ทบทวนวรรณกรรม พบวา เปนอตราสวนทนยม

ใชและสะดวกตอการทดลอง

2.1.3 อตราสวนการแทนททรายดวยตนขาวโพด

จากการศกษาการนำาเศษวสดเหลอท ง

ทางการเกษตรมาผสมกบเปนมวลรวมคอนกรต

ในงานวจยสวนใหญจะใชไดในปรมาณนอย

เนองจากเศษวสดเหลอทงทางการเกษตรเปน

วสดทมนำาหนกเบามากเมอเทยบกบมวลรวม

อนๆ การนำามาผสมเปนมวลรวมจงทำาใหคอน-

กรตมความหนาแนนลดลง สงผลใหความแขงแรง

ของคอนกรตลดลงดวย โดยงานวจยนไดกำาหนด

อตราสวนการแทนทปนซเมนตดวยตนขาวโพด

รอยละ 0, 5, 10, 15 และ 20 ซงเปนอตราสวน

ท อย ในชวงท คอนกร ตม ความตานแรงอดท

ด (Sisman, Gezer & Kocaman, 2011) และ

สะดวกตอการทดลอง ดงแสดงในตารางท 1

ตารางท 1 อตราสวนผสมของชนทดสอบ

สตรอตราสวนผสม (โดยนำาหนก)

นำา:ปนซเมนต:วสดมวลรวม

แทนททรายดวยตนขาวโพด

C00 0.5 : 1 : 1 0%

C05 0.5 : 1 : 1 5%

C10 0.5 : 1 : 1 10%

C15 0.5 : 1 : 1 15%

C20 0.5 : 1 : 1 20%


2.2การผลตชนทดสอบ

2.2.1 วสด

1) ปนซเมนตปอตแลนดประเภท 1 ท

ผลตไดตามมาตรฐานมอก. 15 เลม 1-2553

2) ทรายกลาง ขนาด 1-3 มม.

3) ตนขาวโพดทบดละเอยด ดวยเครอง

บดเศษวสดเหลอทงทางการเกษตร

4) นำาประปา

2.2.2 การเตรยมชนทดสอบ

1) ชำาระลางสงสกปรกออกจากตนขาวโพด

จากนนนำาไปตากแดดใหแหง เปนเวลา 7 วน

2) บดยอยตนขาวโพดใหละเอยดดวย

เครองบดเศษวสดเหลอทงทางการเกษตร

3) ทำาการผสมปนซเมนตและทรายใน

สภาพแหงกอน จากนนจงเตมนำาตามอตราสวน

ทเตรยมไวแลวผสมใหเขากน

4) นำาตนขาวโพดลงไปผสมเปนอนดบ

สดทาย เนองจากตนขาวโพดเปนวสดทมนำาหนก

เบามาก จงอาจไปขดขวางการผสมกนระหวาง

ปนซเมนตกบนำาได

5) นำาวสดทผสมไวมาใสในแบบหลอขนาด

7x7x7 cm ทเตรยมไว ปาดผวหนาใหเรยบ

6) ตงไวในแบบเปนเวลา 3 วน กอน

ถอดแบบ เนองจากคอนกรตในอตราสวนทมตน

ขาวโพดเปนสวนผสมจะแหงชากวาปกต

7) ถอดแบบใหไดร ปทรงตามเกณฑ

มาตรฐาน บมในบรรยากาศปกตจนครบ 28 วน

8) เมอครบระยะเวลาทกำาหนดในการบม

ไดช นทดสอบสำาหร บการทดสอบคณสมบต

ตางๆ

2.3วธการทดสอบ

วธการทดสอบแบงเปน 2 ชด ดงน

2.3.1 ชดท 1 ทดสอบอตราสวนการแทนท

ทรายดวยตนขาวโพด

2.3.1 ชดท 2 ทดสอบอตราสวนนำาตอปน-

ซเมนต

โดยแตละชดจะทำาการทดสอบ 2 สวน ไดแก

สวนท 1 เปนการทดสอบลกษณะทางกายภาพ

โดยศกษาลกษณะของการขนรป ส และพนผว

ของชนทดสอบ สวนท 2 เปนการทดสอบคณ-

สมบตเชงกล โดยทำาการทดสอบความหนาแนน

และความตานแรงอด ตามมาตรฐาน มอก.2601-

2556 ดวยเครอง Universal Testing Machine

จากนนนำาผลทไดมาทำาการวเคราะหและสรปผล

3. ผลการศกษา

ในศกษาคอนกรตมวลเบาผสมตนขาวโพด

จะแบงเปนการทดลองเปน 2 ชด คอ ชดท 1 ทำา

การศกษาอตราสวนการแทนททรายดวยตน

ขาวโพดทเหมาะสม ชดท 2 นำาอตราสวนทผาน

มาตรฐาน มอก.2601-2556 จากการทดลองชวง

ท 1 มาทำาการทดสอบเพอหาอตราสวนนำาตอ

ปนซเมนตทเหมาะสม

3.1 ผลการศกษาอตราสวนการแทนททราย

ดวยตนขาวโพดทเหมาะสม

3.1.1 ผลการศกษาลกษณะทางกาย-

ภาพของอตราสวนการแทนททรายดวยตน

ขาวโพด

รปท 1 ลกษณะทางกายภาพของอตราสวนการแทนท

ทรายดวยตนขาวโพด


77

จากการศกษาการนำาตนขาวโพดมาเปนมวล

รวมผสมกบคอนกรตในอตราสวนการแทนททราย

ดวยตนขาวโพดรอยละ 0, 5, 10,15 และ 20 พบ

วา การหลอขนรปในอตราสวนการแทนททราย

ดวยตนขาวโพดรอยละ 0, 5, 10 และ 15 สามารถ

หลอขนรปเปนชนทดสอบไดและมรปทรงลกบาศก

ทคอนขางสมบรณ สวนการแทนททรายดวยตน

ขาวโพดรอยละ 20 ไมสามารถหลอขนรปเปน

ชนทดสอบได เนองจากการเพมปรมาณตนขาว

โพดมากขนทำาใหการผสมมวลรวมใหจบตวเปน

เนอเดยวกนไดยากขน ผลจากการศกษาสของ

ชนทดสอบพบวาในอตราสวนทมตนขาวโพด

เปนสวนผสมมลกษณะโทนสเทาอมนำาตาลและ

มแนวโนมของสเขมขนในอตราสวนทมปรมาณ

ตนขาวโพดมากขน ในขณะทชนทดสอบทไมม

สวนผสมของตนขาวโพดจะเปนสเทาซงเปนส

ปกตของมอรตาทวไป จากการศกษาลกษณะพน

ผวชนของทดสอบ พบวา การผสมตนขาวโพด

ในปรมาณมากขนทำาใหพนผวของชนทดสอบม

ความหยาบและขรขระมากขน

3.1.2 ผลการศกษาคณสมบตเชงกลของอตราสวน

การแทนททรายดวยตนขาวโพด

ตารางท 2 ผลการทดสอบคณสมบตเชงกลของอตรา-สวนการแทนททรายดวยตนขาวโพดรอยละ 0, 5, 10,15 และ 20

สตร ความหนาแนน (kg/m3)

ความตานแรงอด (kg/cm2)

C00 2,082.60 285.71

C05 1,549.08 61.22

C10 1,347.91 13.61

C15 1,037.90 3.40

C20 736.64 -

รปท 2 คาความหนาแนนของการทดสอบอตราสวนการแทนททรายดวยตนขาวโพดรอยละ 0, 5, 10,15 และ 20

รปท 3 คาความตานแรงอดของการทดสอบอตราสวนการแทนททรายดวยตนขาวโพดรอยละ 0, 5, 10,15 และ 20

ผลการทดสอบคณสมบตเชงกลของอตรา-

สวนการแทนททรายดวยตนขาวโพด แบงเปน 2

สวนคอ

สวนท 1 การทดสอบความหนาแนนของชน

ทดสอบ พบวา ปรมาณการแทนททรายดวยตน

ขาวโพดทเพมมากขนสงผลใหคาความหนาแนน

ลดลง โดยอตราสวนการแทนททรายดวยตน

ขาวโพดรอยละ 0, 5, 10,15 และ 20 มอตรา

ความหนาแนนลดลงคดเปนรอยละ 14.36 ดง

แสดงในรปท 2

สวนท 2 การทดสอบความตานแรงอดของ

ชนทดสอบ พบวา ปรมาณการแทนททรายดวย

ตนขาวโพดทเพมมากขนสงผลใหคาความตาน

แรงอดลดลงอยางเหนไดชด โดยคอนกรตสตร

C05 มอตราการลดลงจากสตร C00 คดเปนรอย


ละ 78.57 จากการทดสอบความตานแรงอดพบ

วาสตรท ผานมาตรฐานอตสาหกรรมคอนกรต

มวลเบาแบบเตมฟองอากาศ (มอก.2601-2556)

ซงกำาหนดไวคาความตานแรงอดตองไมนอยกวา

20.4 kg/cm2 มอย 2 สตร ไดแก C00 และ C05

ซงเปนสตรท มอตราสวนการแทนททรายดวย

ตนขาวโพดรอยละ 0 และ 5 โดยมคาความตาน

แรงอดเทากบ 285.71 และ 61.22 kg/cm2 ตาม

ลำาดบ ดงแสดงในรปท 3

โดยสรปผลการทดสอบอตราสวนการแทนท

ทรายดวยตนขาวโพด พบวา การเพมปรมาณตน

ขาวโพดทำาใหการผสมใหมวลรวมเปนเนอเดยว

กนยากขน จงสนนฐานวาปรมาณนำาอาจมผลตอ

การผสมขนรป และความแขงแรงของชนทดสอบ

โดยสตร C05 มความเหมาะสมทจะนำาไปทดสอบ

เพอหาอตราสวนนำาตอปนซเมนตทเหมาะสม

ตอไป

3.2ผลการศกษาอตราสวนนำาตอปนซเมนตท

เหมาะสม

ในการทดสอบชดท 2 นเปนการนคอนกรต

มวลเบาผสมตนขาวโพดสตร C05 จากการทด-

สอบในชดท 1 มาทำาการทดสอบเพอหาอตรา-

สวนนำาตอปนซเมนตทเหมาะสม โดยกำาหนด

อตราสวนนำาตอปนซเมนตเทากบ 0.3, 0.4, 0.5,

0.6 และ 0.7 ตามลำาดบ ไดผลการทดสอบดง


รปท 4 ลกษณะทางกายภาพของอตราสวนนำาตอปน-ซเมนต

3.2.1 ผลการศกษาลกษณะทางกายภาพของ

อตราสวนนำาตอปนซเมนต

จากการศกษาในภาพรวมพบวาการเพม

ปรมาณนำาทำาใหขนตอนการผสมงายขน ในดาน

การผสมขนรปชนทดสอบ พบวา WC30 และ WC40

มรปทรงทไมคอยสมบรณและมลกษณะการแหวง

หลดรอนของทรายและตนขาวโพด ในขณะท

WC50 มรปทรงทคอนขางสมบรณทสดในชด

ทดสอบ สำาหรบ WC60 และ WC70 พบวาม

การหลดรอนบาง โดยลกษณะสของชนทดสอบ

เปนสเทาอมนำาตาล ซงอตราสวนนำาตอซเมนต

มากจะทำาใหเนอคอนกรตสจางลง ลกษณะผว

ของคอนกรตทมอตราสวนนำาตอปนซเมนตนอย

จะมพนผวทขรขระและหยาบกวาคอนกรตทม

อตราสวนนำาตอปนซเมนตมาก ดงแสดงในรปท 3

ตารางท 3 ผลการทดสอบคณสมบตเชงกลของอตราสวนนำาตอปนซเมนต

สตร ความหนาแนน (kg/m3)

ความตานแรงอด (kg/cm2)

WC30 1,331.39 10.20

WC40 1,413.99 17.01

WC50 1,549.08 61.22

WC60 1,411.08 30.61

WC70 1,337.22 20.41


79

รปท 5 คาความหนาแนนของการทดสอบอตราสวนนำาตอปนซเมนต

รปท 6 คาความตานแรงอดของการทดสอบอตราสวน

นำาตอปนซเมนต

3.2.2 ผลการศกษาคณสมบตเชงกลของอตรา-

สวนนำาตอปนซเมนต

ผลการทดสอบพบวา คอนกรตมวลเบา

ผสมตนขาวโพดสตร WC50 ทอตราสวนนำาตอ

ปนซเมนตเทากบ 0.5 มคาความหนาแนนและ

ความตานแรงอดสงทสดอยท 1,549.08 kg/m3

และ 61.22 kg/cm2 ตามลำาดบ โดยคาความหนา

แนนและความตานแรงอดมความแปรผนตาม

กน ดงแสดงในรปท 5 และ 6 ตามลำาดบ โดย

ทวไปอตราสวนนำาตอปนซเมนตทเพมขนมกสง

ผลใหความตานแรงอดของคอนกรตลดลง แตใน

การทดลองนกลบมแนวโนมเพมขนในชวง W/C

ท 0.3-0.5 และมแนวโนมลดลงอกในชวง W/C

ท 0.5-0.7 เนองจากในชวง W/C ท 0.3-0.4 อาจ

มปรมาณน ำานอยเกนไปซงไมเพยงพอในการ

ผสมมวลรวมทมตนขาวโพดเปนสวนประกอบ

จงทำาใหการผสมของมวลรวมเขากนไดยาก และ

สงผลใหคอนกรตสตร WC40 และ WC30 ม

รปทรงทไมคอยสมบรณ มความหนาแนนและ

ความตานแรงอดลดลงตามลำาดบ ในอตราสวน

W/C ท 0.5 เปนอตราสวนทมปรมาณนำาพอด

กบความตองการในการผสมคอนกรต จงสงผให

คอนกรตมการขนรปชนทดสอบไดด มความหนา

แนนและความตานแรงอดเพมขน ในขณะท W/C

0.6 และ 0.7 คอนกรตมแนวโนมความหนาแนน

และความตานแรงอดลดลงอนเนองมาจาก

ปรมาณนำาท มากเกนไปทำาใหคอนกรตมความ

เหลวมากขนสงผลใหความหนาแนนและความ

ตานแรงอดลดลง ซงสอดคลองกบการทดสอบ

คอนกรตบลอกผสมซงขาวโพดของ (ทรพยทว,

พงษสวรรณ, และ คงพาลา, 2556)

4. สรปผลการศกษา

จากการศกษาความเปนไปไดในการนำาตน

ขาวโพดเพอนำามาใชเปนสวนผสมในการผลต

ผนงคอนกรตมวลเบาสามารถสรปไดวา

ตนขาวโพดสามารถนำามาใชเปนวสดมวลรวม

ในการผลตผนงคอนกรตทมนำาหนกเบาลงได

การใชตนขาวโพดเปนวสดมวลรวมในการ

ผลตผนงคอนกรตจะทำาใหมคาความหนาแนน

และความตานแรงอดลดลงตามปรมาณตนขาว-

โพดทเพมขน

ลกษณะทางกายภาพโดยรวมการเพมปรมาณ

ตนขาวโพดมากขนจะทำาใหคอนกรตมการรวม

ตวกนของมวลรวมยากขน และมลกษณะพนผว

ทหยาบขรขระมากขน ดานสของคอนกรตมวล

เบาผสมตนขาวโพดมสเทาอมนำาตาล ซงแตก

ตางจากคอนกรตทไมมสวนผสมของตนขาวโพด

ทเปนสเทา


อตราสวนทเหมาะสมในการผลตคอนกรต

มวลเบาผสมตนขาวโพดทแนะนำาเบองตน คอ

อตราสวนระหวางนำา:ปนซเมนต:ทราย เทากบ

0.5 : 1 : 1 โดยมการแทนททรายดวยตนขาว-

โพดรอยละ 5 ซงจะทำาใหมคาความหนาแนน

เทากบ 1,549.08 kg/m3 และมความตานแรงอด

เทากบ 61.22 kg/cm2

ดงนนการนำาตนขาวโพดซงเปนเศษวสดเหลอ

ทงทางการเกษตรนำากลบมาใชใหมในการผลต

คอนกรตมวลเบาผสมตนขาวโพดจงเปนอกหนง

ทางเลอกทนาสนใจในการจดการเพอเพมมลคา

ของเศษวสดเหลอทง ลดตนทนในการผลตคอน-

กรต และชวยลดการเผาอนเปนสาเหตหลกของ

การเกดหมอกควนได

กตตกรรมประกาศ

ขอขอบพระคณรองศาสตราจารย ดร.ธานท

วรณกล อาจารยทปรกษาทไดใหคำาแนะนำาในการ

ทำาวจย

ขอขอบคณกองทนเพอสงเสรมการอนรกษ

พลงงาน สำานกงานนโยบายและแผนพลงงาน ท

ไดใหการสนบสนนงานวจยฉบบนเปนอยางสง

ขอขอบคณ คณาจารยคณะสถาปตยกรรม-

ศาสตรทไดใหความอนเคราะหสถานทและเครอง

มอในการทดลองสาหรบงานวจย

ขอขอบคณ ผศ.ทวชย นมาแสง อาจารย

ประจำาภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศว-

กรรมศาสตร ทไดใหความอนเคราะหเครองบด

เศษวสดเหลอทงทางการเกษตร

ขอขอบคณผทมสวนชวยเหลอและคอยให

กำาลงใจเสมอมาทกทานทไมไดเอยนาม


กรมควบคมมลพษ. (2557). รายงานสถานการณ

มลพษของประเทศไทยป 2557. กระทรวง

ทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม, กอง

แผนงานและประเมนผล.

ชยยนต ทรพยทว, อดสรณ พงษสวรรณ และ

ดำาเนนภร คงพาลา. (2556). บลอกซเมนต

ผสมซงขาวโพด. วารสารวชาการและวจย มทร.

พระนคร, 538-545.

ชาครต โชตอมรศกด, ภาคภม รตนจรานกล และ

อรวรรณ วรลหเวชยนต เจยมใจ เครอสวรรณ.

(2551). โครงการการวเคราะหสภาพอากาศ

และการเฝาระวงการเกดมลภาวะอากาศ.

สำานกงานกองทนสนบสนนงานวจย.

วรชย อาหาญ. (2555). การศกษาแนวทางบรหาร

จดการเศษวสดเหลอใชทางการเกษตรเพอ

ใชเปนเชอเพลงและลดการเกดหมอกควน.

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร, สำานกวชา

วศวกรรมศาสตร.

สำาเรง รกซอน. (2552). ทฤษฎและการทดสอบ

คอนกรตเทคโนโลย. กรงเทพฯ: จฬาลงกรณ

มหาวทยาลย.

สำานกงานเศรษฐกจการเกษตร. (2557). สถาน-

การณสนคาเกษตรทสำาคญและแนวโนม ป

2558. กระทรวงเกษตรและสหกรณ, สำานก

วจยเศรษฐกจการเกษตร.

สำานกงานมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม. (2556).

มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมคอนกรต

บลอกมวลเบาแบบเตมฟองอากาศ (มอก.

2601-2556). กรงเทพฯ: กระทรวงอตสาห-

กรรม.


81

สนทร บญญาธการ, วรสณฑ บรณากาญจน

และอรรจน เศรษฐบตร. (2553). เอกลกษณ

การประหยดพลงงานทคนพบจากสถาปตย-

กรรมไทยในอดตและหลกฐานองคความร

สดยอดภมปญญาไทยทคนพบในเชงวทยา-

ศาสตร. กรงเทพฯ.

อภวชญ พลสง. (2556). การพฒนาคอนกรตมวล

เบาผสมผงฝนหนจากโรงโมหน. วารสารวจย

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลตะวนออก,

94-102.

Alida Abdullah, S. B. (2011). Composite Cement

Reinforced coconut fiber: Physical and

mechanical properties and fracture behavior.

Australian Journal of Basic and Applied

Sciences, 1228-1240.

Office of Global Analysis. (2015). World agricul-

tural production. United States Department

of Agriculture. United States Department

of Agriculture, Foreign Agricultural Service.

Price, A., Yeargin, R., Fini, E. & Abu-Lebdeh,

T. (2014). Investigating effects of introduc-

tion of corncob ash into portland cements

concrete: Mechanical and thermal proper-

ties. American Journal of Engineering and

Applied Sciences, 137-148.

Sisman, C. B., Gezer, E. & Kocaman, I. (2011).

Effects of organic waste (Rice Husk) on

the concrete properties for farm buildings.

Bulgarian Journal of Agricultural Science,

40-48.

การใชการวเคราะหฟอลททรในการแสดงผลกระทบจากปจจยเสยงตอ

เวลาในการกอสรางระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลก

The Use of Fault Tree Analysis to Visualize the Impact

of Risk Factors on Sheet Pile Construction Duration

กนตพล ชวะถาวร1 และ ดร. เทอดธดา ทพยรตน2

Kantaphol Chevatavorn1 and Thoedtida Thipparat, Ph.D.2




บทคดยอ

การวจยในครงนมวตถประสงคเพอวเคราะหปจจยทมผลกระทบตอเวลาในการกอสรางระบบ

ปองกนดนพงแบบเขมพดเหลกเพอวางแผนการกอสรางอาคาร โดยประยกตใชวธฟอลททร (Fault Tree

Analysis: FTA) การวจยเรมจากรวบรวมและศกษาเอกสารและงานวจยตางๆ ทเกยวของกบกจกรรม

กอสรางระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลกและปจจยททำาใหงานลาชา และวเคราะหหาสาเหตราก

เหงาของความเสยงททำาใหเกดความลาชาแลวแสดงในรปแผนภาพฟอลททร จากนนจงเกบขอมล ความ

นาจะเปน และผลกระทบของแตละสาเหตตอเวลาในการกอสราง โดยใชแบบสอบถามรวมกบการ

ประชมระดมสมอง โดยทำาการวจยในกจกรรมกอสรางระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลก 10

กจกรรม พบวา วธฟอลททร สามารถระบปจจยเสยงของการกอสรางระบบปองกนดนพงแบบเขมพด

เหลกเรยงตามผลกระทบจากความลาชาได โดยสาเหตทมระดบความเสยงทจะทำาใหการกอสรางระบบ

ปองกนดนพงแบบเขมพดเหลกลาชาสงสดคอ ความเสยงในการตดตง Bracing เพอเปนเหมอนการคำา

ยน Sheet Pile วธการทนำาเสนอสามารถระบกจกรรมทมความเสยงสงสดและสามารถระบสาเหตพน

ฐานของความเสยงในแตละกจกรรม อกทงยงสามารถประเมนและจดลำาดบความสำาคญของสาเหตพน

ฐานทมผลกระทบตอหลายกจกรรม ทำาใหผจดการโครงการสามารถจดการมาตรการจดการความเสยง

ในแตละกจกรรมและภาพรวมของโครงการได

Abstract

This research aims to analyze the factors having impact on sheet pile construction duration.

The methodology is composed of studying literature review associated with activities of sheet

pile construction and factors causing delays. Then, problems and delay causes in sheet pile

construction are collected from literature reviews and brainstorming sessions. Fault Tree Analysis

(FTA) is used to analyze root causes of delay problems. Probabilities of occurrences, and

consequences of delay causes are collected by using questionnaires and brainstorming. Factors


83

affecting sheet pile construction duration are analyzed qualitatively by using FTA. This study

focused on 10 activities of sheet pile construction. The most significant cause of delay was

bracing installation. The proposed approach can help a project manager prioritize risky activities

and risk factors having impact on activity and the entire project. The suitable proactive risk

measures can be developed to undertake risks.

คำาสำาคญ (Keywords): เขมพด (Sheet Pile), โครงสรางใตดน (Substructure), ความเสยง (Risk), เวลา

(Duration), ฟอลททร (Fault Tree)


โครงการกอสรางอาคารสงประกอบกจกรรม

ทมความเสยงหลายหลายกจกรรม กจกรรมกอ-

สรางทเกยวของกบโครงสรางใตดนเปนกจกรรม

กอสรางท ไดรบการยอมรบวามความเสยงสง

เนองจากเมอดนใตฐานรากของอาคารเกดการ

เคลอนตวจะสงผลใหฐานรากของอาคารเกดการ

เคลอนตวได อาคารทมฐานรากตนหรอเสาเขม

สนจะเกดความเสยหายไดงายเมอดนเรมเคลอน

ตวเนองจากเกดความเครยดในแนวราบของอาคาร

ไดจากการเคลอนตวของดนในแนวราบ ปจจบน

โครงสรางอาคารมลกษณะ Frame Structure และ

กอสรางดวยคอนกรตเสรมเหลกเปนสวนใหญ

แรงตานของอาคารทไมใหเกดการเคลอนตวใน

แนวราบเกดจากแรงของโครงสรางคอนกรตเสรม

เหลกในแตละสวนของอาคาร เชน เสา คาน พน

ซงมความสามารถในการรบแรงดงหรอแรงเฉอน

แตกตางกนในแตละสวน ความเสยหายของสง

ปลกสรางขางเคยงจากระบบปองกนดนพงแบบ

เขมพดเหลก มปจจยสำาคญอย 2 ปจจย คอ

ปจจยจากแรงทเกดจากการเคลอนตวของเขม

พดเหลกและปจจยจากความแขงแรงของอาคาร

ความเสยหายของอาคารจะเกดขนเมอขดจำากด

ความแขงแรงของอาคารมคานอยกวาแรงทเกด

จากการเคลอนตวของเขมพดเหลก

บทความวจยนอภปรายถงความเสยงใน

งานกอสรางระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลก

ผ วจยไดเสนอแบบจำาลองประเมนความเสยง

ดวยวธการวเคราะหฟอลททร Fault Tree Analysis

(FTA) ในการประเมนความเสยง วธ FTA การว-

เคราะหฟอลททรเปนเทคนคการวเคราะหระบบ

(System Analysis) อยางหนง ทใชหลกการการ

อนมาน (Deductive Principle) โดยเหตการณ

ทไมพงประสงค (Undesired Event) ของระบบ

ถกกำาหนดขน จากนน ระบบจะถกวเคราะหใน

รายละเอยดลกษณะการทำางานและสงแวดลอม

เพอหาหนทางหรอหาสาเหตทมความเปนไปได

ในการทำาใหเกดเหตการณทไมพงประสงค [1]

นอกจากน การวเคราะหฟอลททร ยงถกนำามา

ใชในการหาสาเหตทมความเปนไปไดสงในการ

ทำาใหระบบเกดความลมเหลว


วธดำาเนนการวจยเพอศกษาความเสยงใน

งานกอสรางระบบปองกนดนพงแบบเขมพด

เหลก สามารถแบงไดเปน 6 ขนตอนหลก ดงน

1. รวบรวม ศกษา คนควา เอกสารและงาน

วจยตางๆ ทเกยวของกบการวเคราะหวธ FTA

ระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลก และความ

เสยงในโครงการกอสรางกรณศกษา

การใชการวเคราะหฟอลททรในการแสดงผลกระทบจากปจจยเสยงตอเวลาในการกอสรางระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลก กนตพล ชวะถาวร และ ดร. เทอดธดา ทพยรตน

84

2. รวบรวม สำารวจ ความเสยงและสาเหต

ของความเสยงในขนตอนตาง ๆ ของระบบปอง-

กนดนพงแบบเขมพดเหลกในโครงการกอสราง

กรณศกษาท งจากเอกสารอางองและจากการ

สมภาษณผ เกยวของในโครงการกอสรางเพอ

นำาขอมลท ไดไปทำาการระบปจจยเสยงในการ

โครงการกอสรางกรณศกษา

3.วเคราะหคาระดบความนาจะเปนและ

ระดบผลกระทบดานเวลาของแตละปจจยเสยง

ททำาใหความลาชาในการกอสรางโดยใช check

list สอบถาม วศวกร ผควบคมงาน เจารบจาง

และผวาจางแลวประเมนดชนความลาชา (Delay

Index: DI)

DI=PxC (1)

โดย P คอระดบความนาจะเปนและ C

คอ ระดบผลกระทบของปจจยเสยง ซงกำาหนด

เกณฑการใหคะแนนเปน 5 ระดบ คอ มากทสด

มาก ปานกลาง นอย และนอยทสด ซงมคะแนน

ตงแต 5 ไปถง 1

4. สรางแผนภาพฟอลททรและวเคราะหหา

สาเหตของความเสยงในงานกอสรางของระบบ

ป องก นดนพ งแบบเข มพ ดเหล กโดยใชการ

วเคราะหดวยวธ FTA เชงคณภาพ (เทอดธดา,

2556)

5. เสนอแนะมาตรการจดการความเสยงของ

ระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลกในโครงการ

กอสรางกรณศกษา

6. สรปผล และขอเสนอแนะของงานวจย


3.1ขอมลในสวนของโครงการกรณศกษา

โครงการตวอยางท จะนำามาประกอบการ

วจยนคอ โครงการ Ashton Asoke ทตงโครงการ

อยบรเวณถนนอโศกมนตร พนทโครงการโดย

ประมาณ : 2-3-47.60 ไรความสงอาคาร 50 ชน

ชนใตดนเปนบอนำาด บอบำาบดนำาเสย และบอ

ดบเพลงรายละเอยดอาคารแบงเป นตามน

จำานวนหองพก 783 ยนต จำานวนทจอดรถ 371

คน ลฟทโดยสารจำานวน 6 ตว และลฟทดบเพลง

1 ตว รปท 1 แสดงภาพโครงการ Ashton Asoke

พนทกอสรางโครงการ Ashton Asoke ตงอย

กลางใจเมองและเปนแหลงธรกจสำาคญ ผลกระ

ทบจากการดำาเนนงานกอสรางตออาคารขาง

เคยงเปนปจจยสำาคญท ทกฝายท เกยวของกบ

การกอสรางใหความสำาคญ รปท 2 แสดงอาคาร

ขางเคยงประกอบดวยอาคารท อย อาศยและ

หนวยงานเอกชน และศนยการคา

ดงนน ในการทำางานกอสรางของโครงการ

Ashton Asoke จงตองคำานงถงความเสยงทจะ

เกดขนในหลายๆ ดาน เชน งานระบบปองกนดน

พง รายละเอยดของงานปองกนดนพง และความ

เสยงทจะเกดขนในงานปองกนดนพง เชนความ

เสยงจากเครองจกรในการทำางาน ความเสยงจาก

เทคนคการทำางาน ความเสยงจากแรงงาน ความ

เสยงจากสภาพแวดลอมโดยรอบโครงการ และ

ความเสยงจากการขนสง

รปท 1 ภาพรวมโครงการ Ashton Asoke


85

รปท 2 อาคารขางเคยงโครงการ Ashton Asoke

3.2กจกรรมในงานระบบปองกนดนพงแบบ

เขมพดเหลก

ในการดำาเนนงานกอสรางระบบปองกนดน

พงแบบเขมพดเหลกนนจะเปนไปในมาตรฐาน

คณภาพงานทกำาหนด โดยกจกรรมสำาคญ 10

กจกรรม ประกอบดวย

1) การเตรยมวสดอปกรณ

2) การเตรยมเครองจกรและพนท

3) การจด Layout กำาหนดแนวระบบปองกน

ดนพงแบบเขมพดเหลกและแนวพนททำางานขด

ดน รปท 3 และ 4 แสดงแบบ Plan และ Section

ของระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลก

4) การกด Sheet Pile ตามแบบการตดตง

เสา King Post การตดตง Plat Form ดงแสดงใน

รปท 5

5) การขดดนถง Layer 1 ทระดบ -1.50 m.

และการตดตง Bracing Layer 1 ดงแสดงใน

รปท 6 โดยการขดดนนนใหเรมขดจากบรเวณ

ตรงกลางโดยทง Berm ดนไวขาง Sheet pile

ประมาณ 10 เมตร จากนนตดตง Strut ทระดบ

-1.50 เมตร บรเวณตรงกลางกอน เมอตดตง

Strut line แนวใดเสรจใหทำาการขด Berm ดนทง

สองขาง พรอมตดตง Waller และ Strut ใหชน

Sheet pile แลวเท Packing Concrete ทนท จาก

นนให Preload ท Strut Line ซงตดตงแลวเสรจ

โดยไมตองรอใหทก Strut Line แลวเสรจ

6) การขดดนถง Layer 2 ทระดบ -3.60 m.

และการตดตง Bracing Layer 2 ดำาเนนการเชน

เดยวกบขนท 5) แตตดตง Strut ทระดบ -3.00

เมตร ดงแสดงในรปท 7

7) การขดดนถงระดบใตทองฐานรากทระดบ

- 6.35 m โดยในการขดดนนน ใหขดเรมจากดาน

ในกอน กวางประมาณ 15.00 เมตร และทง

Berm ดนไว 5.00 เมตรโดยรอบ บรเวณทขดดน

ถงระดบ -6.35 เมตรแลวใหเท Lean Concrete

จนถงระดบ -6.20 เมตร ทนท จากนนใหขด

ดนบรเวณ Berm ดน 5.00 เมตร แลวเท Lean

Concrete ชน Sheet pile พรอมไปกบการขด

ดนตรงกลางตออก 15.00 เมตร เมอเท Lean

Concrete แลวเสรจใหกอสรางฐานรากจนถง

ระดบ -3.60 เมตร แลวทำาการ Back Fill ทราย

และบดอดระหวางฐานรากกบ Sheet pile และ

เท Lean Concrete ตามระบในแบบ ดงแสดงใน

รปท 8

8) การกอสรางฐานรากจนถงระดบ -3.60m.

การ Back Fill การบดอดทรายกอนการเทคอน-

กรต Lean ดงแสดงในรปท 9 และการรอ Bracing

Layer 2 ทระดบ -3.00 เมตร ออกโดยทำาการ

กอสรางผนงจนถงใตทอง Bracing Layer 1 ท

ระดบ -1.70 เมตร แลวทำาการ Back Fill ทราย

และบดอดระหวางผนงกบ Sheet pile แลวเท

Lean Concrete ตามทระบในแบบ ดงแสดงใน

รปท 10

9) การกอสรางโครงสรางใตดน จนถงระดบ

-1.70m. และการรอ Bracing Layer 1 ทระดบ

-1.05 เมตร ออกโดยเรมรอ Bracing Line สน

ออกกอน โดยทำาการกอสรางผนงจนถงระดบ

ดนเดมทระดบ 0.00 เมตร แลวทำาการ Back Fill


86

และการบดอดทรายกอนการเทคอนกรต (Lean

concrete) ดงแสดงในรปท 11

10) การรอถอน Platform และ King Post


รปท 3 แบบ Plan ของระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลก

รปท 4 แบบ Section ของระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลก

รปท 5 การกดเขมพดเหลก

รปท 6 การขดดนถง Layer 1และตดตง Bracing

รปท 7 การขดดนถง Layer 2 และตดตง Bracing

รปท 8 การขดดนถงระดบใตทองฐานราก

รปท 9 การกอสรางฐานราก

รปท 10 การรอ Bracing Layer 2

รปท 11 การกอสรางโครงสรางใตดนและรอ Bracing Layer 1

รปท 12 การรอถอน Platform และ King Post


87

3.3ระบความเสยงและแสดงความเสยงโดย

FTA

หลงจากพจารณากจกรรมการกอสรางระบบ

ปองกนดนพงแบบเขมพดเหลกของโครงการตว-

อยางดงแสดงในหวขอ 3.2 แลว ขนตอนตอไป

คอการระบความเสยงและแสดงแผนภาพฟอลท

ทรของการกอสรางระบบปองกนดนพงแบบเขม

พดเหลก รปท 13 แสดงแผนภาพฟอ ลททรใน

การประเมนความเสยงในภาพรวม รปท 14 แสดง

แผนภาพฟอลททรในกจกรรมตดตง Bracing โดย

ปจจยเสยงในกจกรรมตดตง Bracing มดงน

1.1 ความไมสมดลเนองจากความเสยหาย

ของสมอยด

1.2 การโกงตวของ Sheet pile

1.3 การ Slip ของ Sheet pile

1.4 การพงทลายของดน

1.5 การพงทลายของ Waling

1.6 การพงทลายของ Strut

1.7 การพงทลายของ Anchor

รปท 13 แผนภาพฟอลททรในการประเมนความเสยงในภาพรวม

รปท 14 แผนภาพฟอลททรกจกรรมตดตง Bracing

3.4ประเมนระดบความเสยง

หลงจากพจารณาปจจยเสยงทมผลกระทบ

ตอกจกรรมการกอสรางระบบปองกนดนพงแบบ

เขมพดเหลกของโครงการตวอยางแลว ขนตอน

ตอไปคอการประเมนคาระดบความนาจะเปน

ระดบผลกระทบ และระดบความเสยงของแตละ

ปจจยเสยง ตารางท 1 แสดงผลการประเมน

ระดบความเสยงของกจกรรมตดตง Bracing

ตารางท 1 ผลการประเมนระดบความเสยงในกจกรรมตดตง Bracing

ความเสยง ความนาจะเปน

(P)

ผลกระทบ

(C)

ระดบความเสยง

(DI)

1.1 3 3 9

1.2 5 4 20

1.3 4 4 16

1.4 4 4 16

1.5 3 4 12

1.6 3 4 12

1.7 3 4 12

โดย 1.1 แทนความไมสมดลเนองจากความ

เสยหายของสมอยด 1.2 แทนการโกงตวของ

Sheet pile 1.3 แทนการ Slip ของ Sheet pile 1.4

แทนการพงทลายของดน 1.5 แทนการพงทลาย

ของ Waling 1.6 แทนการพงทลายของ Strut 1.7

แทนการพงทลายของ Anchor ตามลำาดบ พบวา

ความเสยงเนองจากการโกงตวของ Sheet pile ม

ระดบความเสยงสงสด ผลจากการประเมนระดบ

การวเคราะหความไวของอทธพลตวแปรองคประกอบกรอบอาคารทมผลตอปรมาณการใชไฟฟาของเครองปรบอากาศในบานจดสรรประเภทบานเดยวณฐฐาอมพร อนทรพรหม และ ดร. ดารณ จารมตร

88

ความเสยงจะเปนขอมลในการกำาหนดมาตรการ

มาตรการปองกนความเสยงตอไป

3.5มาตรการปองกนความเสยง

การกำาหนดมาตรการมาตรการปองกนความ

เสยงในกจกรรมตดตง Bracing พจารณาจาก

ปจจยเสยงทจะทำาใหกจกรรมนลาชาไดมากทสด

ซงการวจยนพบวาปจจยเสยงสำาคญคอ การโกง

ตวของ Sheet pile เพอปองกนความเสยงจาก

ปจจยเสยงนจงไดกำาหนดมาตรการคอการตรวจ

สอบการคำานวณการออกแบบคาแรงอดและ

ตรวจสอบกระบวนการอดแรงเขาไปใน Bracing

เพอลดผลกระทบกบบานขางเคยงโดยรอบโครง-

การ อนเนองมาจากการเคลอนทของดนจนอาจ

จะทำาใหเกดการแตกราวของตวบานหรอโครงสราง

หลกของสงปลกสรางโดยรอบโครงการ รปท 15

แสดงการอดแรง (Pre Load) เขา Bracing ตาม

รายการคำานวณ รปท 16 แสดงรายการคำานวณ

การออกแบบคาแรง Preload นอกจากนยงเพม

มาตรการลดความเสยงอนๆ เชน การตรวจสอบ

รอยเชอม ดงแสดงในรปท 17

รปท 15 การอดแรง (Pre Load) เขา Bracing

รปท 16 การคำานวณการออกแบบคาแรงอด

รปท 17 การตรวจสอบรอยเชอม


การวจยนประยกตใชใชวธฟอลททร ในการ

ระบความเสยงในการกอสรางระบบปองกนดน

พงแบบเขมพดเหลกซงทำาใหสามารถวเคราะห

หาสาเหตรากเหงาของความเสยงท ทำาใหเกด

ความลาชาได การวจยนไดประเมนระดบความ

เสยงโดยพจารณาคาความนาจะเปนและผลก

ระทบของแตละสาเหตตอเวลาในการกอสราง

โดยกจกรรมทมระดบความเสยงทจะทำาใหการ

กอสรางระบบปองกนดนพงแบบเขมพดเหลก

ลาชาสงสดคอ การตดตง Bracing เพอเปน


89

เหมอนการคำายน Sheet Pile โดยปจจยเสยง

สำาคญคอ การโกงตวของ Sheet pile มาตรการ

จดการความเสยงคอการอดแรงเขา Bracingและ

ตรวจสอบการคำานวณการออกแบบคาแรงอด


เทอดธดา ทพยรตน. (2556). การใชการวเคราะห

ฟอลททรในการแสดงผลกระทบจากปจจย

เสยงตอเวลาในการกอสรางบานพกอาศย.

วารสารวจยและพฒนา มจธ., 36(3), 361-

379.

การศกษาคณภาพอากาศภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

กรณศกษา: โรงพยาบาลรฐขนาดกลางในจงหวดนนทบร

A Study of Indoor Air Quality in Cardiac Care Unit (C.C.U.)

Case Study a Medium-Sized Government Hospital

in Nonthaburi Province

ธรพงศ กาญจนเจรญนนท1 และ เรกซ ธนศกด เรองเทพรชต2

Teerapong Kanjanajaroennon1 and Rex Tanasak Ruangteprat2

คณะสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาลยศรปทม


บทคดยอ

งานวจยนเปนการศกษาคณภาพอากาศภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจของโรงพยาบาล

รฐแหงหนงในจงหวดนนทบร เพอเปรยบเทยบคามาตรฐานโดยอางองกบคามาตรฐานของกระทรวง

สงแวดลอมสงคโปร และนำาคามาวเคราะหสาเหตและแนวทางแกไขในกรณทคณภาพอากาศภายใน

มคาไมเปนไปตามคามาตรฐาน โดยในการศกษาวจยนใชแบบบนทกการสงเกตการณการใชงานหอ

ผปวยหนกอายรกรรมหวใจและดำาเนนการตรวจวดคณภาพอากาศภายในตามแผน โดยทำาการเกบ

ขอมลคาคารบอนไดออกไซด อณหภมและความชนสมพทธทก 3 ชวโมง บนทกคาลงในแบบบนทก

ขอมลการตรวจวดคณภาพอากาศภายใน เพอวเคราะหสาเหตทคณภาพอากาศไมผานมาตรฐานและ

นำาเสนอแนวทางแกไขคณภาพอากาศภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ เพอลดอตราการตดเชอ

ของผปวยทเขารบการรกษาในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ รวมถงชวยเสรมคณภาพชวตการทำางาน

ของเจาหนาทประจำาหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ และลดความเสยงจากการตดเชอจากททำางาน

Abstract

This research studied about indoor air quality on Cardiac Care Units, Medical of the

governmental hospital in Nonthaburi province. The research aims to compare indoor air quality

standard with the standard of Ministry of environment, Singapore and analyzed causes of problem

and find the solving in the case of the results are substandard. In this case, researcher observed

and recorded user behaviors in Cardiac Care Units, Medical and conducted indoor air qual-

ity monitoring follow the plan by recording Carbon Dioxide quantity, temperature, and relative

humidity values every three hours to indoor air quality recording form for analyze cause of

problem and present problem solving. The research will decrease the infection rate of patients


91

admitted in this department including to enhance the quality of working life of staff and decrease

the risk of infection from working place.

คำาสำาคญ (Keywords): คณภาพอากาศภายในอาคาร (Indoor Air Quality), หอผปวยหนกอายรกรรม

หวใจ (Cardiac Care Unit)

1. บทนำา

1.1ทมาและความสำาคญ

เนองจากประเทศไทยมลกษณะภมอากาศ

แบบรอนชนและมแนวโนมอณหภมสงขนทกป

เพอสรางสภาวะนาสบายและปลอดเชอภายใน

โรงพยาบาลจงตดตงระบบปรบอากาศเพมมาก

ขน หากไมสามารถควบคมคณภาพอากาศใหเปน

ไปตามมาตรฐานจะเพมความเสยงตอการตดเชอ

แทรกซอนกบผปวยและมโอกาสเสยชวต

การตรวจวดคณภาพอากาศภายในอาคารม

องคกรทกำาหนดคาแนะนำาเพอใชเปนคาอางอง

ในการตรวจวดคณภาพอากาศ เชน องคการ

อนามยโลก (WHO) สมาคมวศวกรการทำาความ

รอนการทำาความเยนและการปรบอากาศแหง

สหรฐอเมรกา (ASHRAE) กระทรวงสงแวดลอม

ประเทศสงคโปร (Singapore standard SS 554:

2009) เปนตน สำาหรบประเทศไทยยงไมมหนวย

งานใดกำาหนดคามาตรฐานคณภาพอากาศภาย

ในอาคารสำาหรบประเทศไทย ในสวนมาตรฐาน

ของวศวกรรมสถานแหงประเทศไทยในพระบรม

ราชปถมภ (วสท.) กำาหนดเพยงมาตรฐานการ

ระบายอากาศเพอคณภาพอากาศภายในอาคาร

ทยอมรบได ซงเนนเรองการระบายอากาศและ

ไมไดระบถงคามาตรฐานของคณภาพอากาศ

ดงน นผ วจยจงพจารณาใชคามาตรฐานของ

กระทรวงสงแวดลอมประเทศสงคโปรในการ

เปรยบเทยบในการวจยเนองจากความคลาย-

คลงกนดานภมประเทศ การศกษานไดทำาการ

ศกษาในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ เนองจาก

เปนพนทรวมมผปวยหนกทไมสามารถชวยเหลอ

ตนเองไดและตองมเจาหนาทประจำาหอผปวย

หนกอายรกรรมหวใจเฝาระวงตลอดเวลา ซงผวจย

มคำาถามการวจยในเรองพฤตกรรมการใชหอผ

ปวยหนกอายรกรรมหวใจของเจาหนาท ผปวย

และญาตผปวยเปนอยางไร และคณภาพอากาศ

ภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ เปนอยางไร

เ มอเทยบกบมาตรฐานโดยมาตรฐานของ

กระทรวงสงแวดลอม ประเทศสงคโปรในการตรวจ

วดคณภาพอากาศจะดำาเนนการตรวจวด 10 พารา-

มเตอรดงรปท 3 คามาตรฐานของกระทรวง

สงแวดลอมประเทศสงคโปร ซงการตรวจวดคา

แตละพารามเตอรจะมคาใชจายทแตกตางกน

ตามวธการ ระยะเวลาและเครองมอตรวจวดเพอ

ใหการตรวจวดคณภาพอากาศสามารถตรวจวด

ไดสะดวกตนทนไมสงและสามารถดำาเนนการได

โดยเจาของอาคาร ผวจยจงเลอกทำาการตรวจ

วดคาคารบอนไดออกไซด (หนวยเปน ppm),

อณหภม (หนวยเปน ºC) และความชนสมพทธ

(หนวยเปน %RH) ทครอบคลมการพจารณา

คณภาพอากาศภายในอาคาร หากคาใดไมผาน

เกณฑมาตรฐานจะแสดงถงโอกาสท คณภาพ

ภายในเกดความผดปกต ซงจะใชพจารณาคณ-

ภาพอากาศภายในหอผ ปวยหนกอายรกรรม

หวใจรวมกบแบบสมภาษณสภาพแวดลอมทาง

การศกษาคณภาพอากาศภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ กรณศกษา: โรงพยาบาลรฐขนาดกลางในจงหวดนนทบรธรพงศ กาญจนเจรญนนท และ เรกซ ธนศกด เรองเทพรชต

92

กายภาพของงานหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

กรณท คณภาพอากาศภายในหอผ ป วยหนก

อายรกรรมหวใจไมเปนไปตามขอกำาหนดของ

มาตรฐาน ไดแก ระดบคารบอนไดออกไซดตอง

ตำากวา 700 ppm เมอเทยบกบอากาศภายนอก,

อณหภมตองอยระหวาง 24-26 ºC และความชน

สมพทธตองตำากวา 70%RH ผลการวจยนจะนำา

ปใชในการวเคราะหหาสาเหตของปญหา และใช

เปนขอมลในการปรบปรงคณภาพอากาศภายใน

หอผปวยหนกอายรกรรมหวใจตอไป

1.2วตถประสงคของการศกษา

1) เพอศกษาสภาพแวดลอมทางกายภาพ

ในปจจบนของหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

2) เพอศกษาพฤตกรรมของผ ใชงานหอ

ผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

3) เพอเปรยบเทยบคณภาพอากาศภายใน

หอผปวยหนกอายรกรรมหวใจกบมาตรฐานของ

กระทรวงสงแวดลอมประเทศสงคโปร

1.3ขอบเขตการวจย

1) ศกษาพฤตกรรมการใชหอผปวยหนก

อายรกรรมหวใจของเจาหนาท โดยวเคราะหหา

ปจจยทอาจกระทบคาความชนสมพทธภายใน

หอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

2) ศกษาพฤตกรรมการใชหอผ ป วยหนก

อายรกรรมหวใจของญาตผปวยโดยวเคราะหหา

ปจจยทอาจกระทบคาคารบอนไดออกไซด และ

อณหภมภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

3) เครองมอและวธการเกบขอมล

3.1 แบบบนทกคาคารบอนไดออกไซด

อณหภม และความชน

3.2 แบบบนทกการสงเกตการณจำานวน

ผใชหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

3.3 แบบสมภาษณสภาพแวดลอมทาง

กายภาพของงานหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

4) ศกษาคณภาพอากาศภายในหอผปวย

หนกอายรกรรมหวใจตามคามาตรฐานของ

กระทรวงสงแวดลอมประเทศสงคโปร

2. ขนตอนดำาเนนการศกษาวจย

1) ศกษาและเกบขอมลสภาพแวดลอมทาง

กายภาพของหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ จาก

การสมภาษณเจาหนาท ประจำาหอผ ปวยหนก

อายรกรรมหวใจจำานวน 40 คน สำารวจพฤตกรรม

การใชงาน โดยใชแบบสมภาษณสภาพแวดลอม

ทางกายภาพของงานหอผปวยหนกอายรกรรม

หวใจ ดงรปท 1 แบบสมภาษณสภาพแวดลอม


หวใจ

2) ตรวจวดคาตวแปรทมนยสำาคญกบคณ-

ภาพอากาศภายในอาคารในระดบการหายใจ ซง

สงจากพน 110-130 เซนตเมตร โดยการตรวจวด

ใชเครองมอระดบคารบอนไดออกไซด วดอณหภม

และความชนสมพทธดงรปท 4 เครองมอตรวจ

วดคณภาพอากาศ รวมกบแบบฟอรมการตรวจวด

ดงรปท 2 แบบบนทกคาคารบอนไดออกไซด

อณหภม ความชน และแบบบนทกการสงเกต-

การณจำานวนผใชหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

ในชวงเวลาเชดตวผ ปวยและชวงการเขาเย ยม

ของญาต โดยกำาหนดจดตรวจวด 3 จด ไดแก

จดท 1 บรเวณเตยงผปวย, จดท 2 บรเวณ

เคานเตอรเจาหนาท, จดท 3 นอกอาคารบรเวณ

จดเตมอากาศภายในหอง ซงทำาการเกบขอมลคา

คารบอนไดออกไซด อณหภมและความชนสมพทธ

3 ชวงเวลา จำานวน 9 ครงตอวน ในชวงเดอน

ธนวาคม 2555 - มกราคม 2556


93

3) ว เคราะหและเปร ยบเทยบคณภาพ

อากาศกบมาตรฐานของกระทรวงสงแวดลอม

ประเทศสงคโปร ดงรปท 3 คามาตรฐานของ

กระทรวงสงแวดลอมประเทศสงคโปร เพอราย

งานผลการตรวจสอบคณภาพอากาศภายในและ

เสนอแนะแนวทางการปรบปรงในกรณคณภาพ

อากาศภายในของหอผปวยหนกอายรกรรม

หวใจไมผานเกณฑมาตรฐาน

แบบสมภาษณสภาพแวดลอมทางกายภาพของงานหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

เร�อง การศกษาคณภาพอากาศภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

กรณศกษาโรงพยาบาลรฐแหงหน�งในจงหวดนนทบร

1.การเขาเวรของเจาหนาท�ประจาหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจแบงเปนก�เวร ..............เวร

แตละเวรมชวงเวลาเปนอยางไร ......................................................................................

2.ในแตละเวรมเจาหนาท�ก�คน

วนทางานปกต เวรเชา ............คน บาย ............คน ดก ............คน

วนหยดราชการ เวรเชา ............คน บาย ............คน ดก ............คน

3.รอบการเขาเย�ยมอนญาตใหเขาก�คร�งตอวนชวงเวลาใดบาง

จานวนการเขาเย�ยม ............รอบตอวน

คร�งท� 1 เวลา ....................น. - ....................น.

คร�งท� 2 เวลา ....................น. - ....................น.

4.ภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจมการทาความสะอาดอยางไร

.....................................................................................................................

.....................................................................................................................

5.การเขาเย�ยมผปวยตองเปล�ยนชดอยาไรบาง

.....................................................................................................................

.....................................................................................................................

6.ชวงเวลาการเชดตวคนไขทาวนละก�คร�ง ชวงเวลาใดบาง

รอบการเชดตว ............คร�งตอวน

คร�งท� 1 เวลา ....................น. - ....................น.

คร�งท� 2 เวลา ....................น. - ....................น.

คร�งท� 3 เวลา ....................น. - ....................น.

7.แหลงกาเนดความรอนภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจมท�ใดบาง

.....................................................................................................................

8.แหลงกาเนดความช�นภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจมท�ใดบาง

.....................................................................................................................

รปท 1 แบบสมภาษณสภาพแวดลอมทางกายภาพของงานหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

ppm ºC %RH ppm ºC %RH ppm ºC %RH คนเย�ยม คนไข เจาหนาท�

เวลา 05:00 น.

เวลา 06:00 น.

เวลา 07:00 น.

สรป

เวลา 12:00 น.

เวลา 13:00 น.

เวลา 14:00 น.

สรป

เวลา 19:00 น.

เวลา 20:00 น.

เวลา 21:00 น.

สรป

หมายเหต จดท� 1 บรเวณเตยงผปวย ppm : หนวยวดคากาซคารบอนไดออกไซด

จดท� 2 บรเวณเคาเตอรเจาหนาท� ºC : หนวยวดคาอณหภม

จดท� 3 นอกอาคารบรเวณจดเตมอากาศเขาหอผปวย %RH : หนวยวดคาความช�น

ชวงเวลาการเชดตวผปวย 5:00น.-7:00น. ,13:00น.-14:00น. ,21:00น.-22:00น.

ชวงเวลาการเย�ยมผปวย 11:00น.-13:00น. ,17:00น.-20:00น.

ชวงเวลาการข�นเวร 08:00น.-16:00น. ,16:00น.-24:00น. ,24:00น.-08:00น.

แบบสารวจบนทกคาคารบอนไดออกไซด(หนวย ppm),คาอณหภม(หนวย ºC) วนท�........../........../..........

คาความช�น(หนวย %RH) เลขท� .........................................

แบบบนทกการสงเกตการณจานวนผใชหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

เร�อง การศกษาคณภาพอากาศภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ

กรณศกษาโรงพยาบาลรฐขนาดกลางในจงหวดนนทบร

จดวดท� 1 จดวดท� 2 จดวดท� 3 จานวน(คน)หมายเหต

1

2

3

รปท 2 แบบบนทกคาคารบอนไดออกไซด อณหภม ความชน และแบบบนทกการสงเกตการณจำานวนผใชหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ


94

Parameter Acceptable limit

(8hours)

Unit Measurement method / Analytical

method

Opertive temperature1) 24 to 26 ˚C Air temperature - by hot wire,

thermistor,thermomet sling or equivalent

method. Globe tempreture - by Globe

thermometer.

Relative humidity <65 (for new buildings)

<70(for existing

building)

% By thin film capacitor,

hygrometer,thermometer sling or

equivalent method.

Air movement 0.10 - 0.30 m/s By hot wire method for linear air velocity

or Kata themometer for omni-directional

air velocity method or equivalent.

Carbon dioxide 700 above outdoor ppm By real-time non-dispersive infra-red

sensor or equivalent method.

Carbon monoxide

9

ppm By real-time electrochemical sensor or

equivalent method (NIOSH Manual of

Analytical Methods 6604).

Formaldehyde

120 µg/m3

By detection tubes, real-time

electrochemical sensor or equipvalent

method for screening (ISO 16000-2).

0.1 ppm

When formaldehyde concentration is

higher than the limit, collect continuous

air samples using dinitrophenylhydrazone

(DNPH) cartridges and analyse by High

Performance Liquid Chromatography

(HPLC) using : NIOSH Manual of

Analytical Methods 2016 or EPA Method

0100: Sampling for Formaldehyde and

other Carbonyl Compounds. ISO 16000-3

or NIOSH Manual of Analytical Methods

2016

Total volatile organic

compounds (TVOC) that

are photoionisable (10.6

3000 ppbBy real-time photoionisation detector or

equivalent method.

iii. Respirable suspened

particles (aerodynamic

diameter less than 10

µm sampled with a

particle size-selective

device having a median

cut point of µm)

50 µg/m3

By real-time optical scaltering or

piezoelectric monitors or equivalent

method.

Total viable bacterial

count

500 cfu/m3

By Andersen single-stage impactor (N6),

or equipment designed for airborne

microbial sampling, flow rate at 28.3 L/min

(1 ft3/min) for 4 minutes or equal volume

of air. Bacteria is cultured

by Tryptone Soya Agar (TSA) media and

incubated for 48 hours at 35˚C

Total viable mould count

up to 500 is

acceptable, if the

species present are

primarily Cladosporium

cfu/m3

By Andersen single-stage impactor (N6),

or equipment designed for airborne

microbial sampling, flow rate at 28.3 L/min

(1 ft3/min) for 4 minutes or equal volume

of air. Mould is cultured by

2 % Malt Extract Agar (MEA) and

incubated for 5 days at 25˚C.

SS 554 : 2009

Table 1 - Recommended IAQ parameters

i. Themal comfort parameters

ii. Chemical parameters

iv. Biological parameters

รปท 3 คามาตรฐานของกระทรวงสงแวดลอมประเทศสงคโปร (Singapore standard SS 554: 2009)

รปท 4 เครองวดคารบอนไดออกไซด (TELAIRE 7001) และเครองวดอณหภมและความชนสมพทธ(TES-1364)

3. ผลการศกษา

จากการศกษาตรวจวดคณภาพอากาศภาย

ในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ โดยใชแบบ

สมภาษณสภาพแวดลอมทางกายภาพของงาน

หอผปวยหนกอายรกรรมหวใจทราบถงลกษณะ

การใชงานหอผปวยฯในแตละชวงเวลา การไม

ควบคมจำานวนการเขาเยยมผปวย ระบบปรบ

อากาศแบบรวมศนยทมเพยง 1 ชด ทเรมเสอม

สภาพตามอายการใชงานและไมสามารถบำารง

รกษาไดตามแผนจากการทตองใชงานอยางตอเนอง

จงใชการหยดพกเครองปรบอากาศชวงเวลา

05.00 น.-07.00 น. ซงจากการตรวจวดคาตวแปร

ทง 3 ทผวจยไดทำาการเลอกโดยใชแบบบนทก

คาคารบอนไดออกไซด อณหภม ความชน และ

แบบบนทกการสงเกตการณจำานวนผใชหอผปวย

หนกอายรกรรมหวใจไดผลดงน

1. คาคารบอนไดออกไซด โดยรวมอยใน

เกณฑมาตรฐานไมเกน 700 ppm เมอเทยบกบ

อากาศภายนอกซงมเพยงชวงเวลา 12.00 น. และ

19.00 น. ทระดบคาคารบอนไดออกไซดสงเกน

คามาตรฐาน จากแบบสมภาษณสภาพแวดลอม



95

หวใจพบชวงเวลาดงกลาวเปนชวงเวลาของการ

เยยมผปวย

2. คาอณหภม โดยรวมอยในเกณฑมาตรฐาน

ในชวง 24ºC -26ºC ซงมเพยงชวงเวลา 12.00 น.

และ 19.00 น. ทอณหภมภายในไมผานคามาตรฐาน

จากแบบสมภาษณสภาพแวดลอมทางกายภาพ

ของงานหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจพบชวง

เวลาดงกลาวเปนชวงเวลาของการเยยมผปวย

3. ความชนสมพทธ โดยรวมอยในเกณฑ

มาตรฐานไมเกน 70%RH ซงมเพยงบางชวง

เวลา 05.00 น.-07.00 น. 13.00 น.-14.00 น. และ

21.00 น. ทระดบความชนสงเกนคามาตรฐาน

จากแบบสมภาษณสภาพแวดลอมทางกายภาพ

ของงานหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจพบชวง

เวลาดงกลาวเปนชวงเวลาเชดตวผปวย

4. สรปและเสนอแนะ

4.1สรป

จากการศกษาวจยและดำาเนนการตรวจวด

คณภาพอากาศภายในหอผปวยหนกอายรกรรม

หวใจ เนองจากผปวยมสภาพรางกายออนแอกวา

คนปกตมากมโอกาสตดเช อแทรกซอนไดงาย

กวาปกต จงตองควบคมคณภาพอากาศภายใน

หอผปวยหนกอายรกรรมหวใจใหอย ในเกณฑ

มาตรฐานตลอดเวลา ซงการวจยนทำาการเปรยบ

เทยบคณภาพอากาศก บคามาตรฐานของ

กระทรวงสงแวดลอมประเทศสงคโปร จากคำาถาม

การวจยทวา “พฤตกรรมการใชหอผปวยหนก

อายรกรรมหวใจของเจาหนาท ผปวยและญาต

ผปวยเปนอยางไร และคณภาพอากาศภายในหอ

ผ ปวยหนกอายรกรรมหวใจของเปนอยางไร

เทยบกบมาตรฐานของกระทรวงสงแวดลอม

ประเทศสงคโปร” ผลการวจยพบพฤตกรรมการ

ใชหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจของเจาหนาท

ผ ปวยและญาตผปวยสงผลตอคณภาพอากาศ

ภายในดงน

1. การทหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจไม

จำากดจำานวนผเขาเยยมผปวย ชวงเวลาการเขา

เยยมจงมการ เขา-ออก หอผปวยหนกอายรกรรม

หวใจบอยครงและจากทมผเขาเยยมจำานวนมาก

เปนเหตใหระดบคาคารบอนไดออกไซดและ

อณหภมสงมากกวาความสามารถของระบบ

ปรบอากาศและระบายอากาศทจะควบคมระดบ

คาคาร บอนไดออกไซดและอณหภมภายใน

หอผปวยหนกอายรกรรมหวใจใหอยในเกณฑ

มาตรฐาน ประกอบกบเครองปรบอากาศมอาย

การใชงานมากกวา 15 ป และไมสามารถบำารง

รกษาไดตามแผน ประสทธภาพการทำางาน จง

ลดลงประกอบกบจากการใชงานอยางตอเนอง

ของหอผปวยฯ ระบบปรบอากาศจงไมสามารถ

ควบคมอณหภมภายใน และระดบคาคารบอนได-

ออกไซดไดตามเกณฑมาตรฐาน

2. การหยดระบบปรบอากาศเพอพกการ

ทำางานของเครองปรบอากาศชวงเวลา 05.00 น.

- 07.00 น. ซงเปนชวงการเชดตวผปวยทำาใหคา

ความชนสมพทธสงเกนคามาตรฐาน โดยคา

มาตรฐานของกระทรวงสงแวดลอมประเทศ

สงคโปร กำาหนดคาความชนสมพทธตองไมเกน

70%RH

ผลจากพฤตกรรมการใชหอผปวยหนกอายร-

กรรมหวใจ สงผลตอคณภาพอากาศภายในหอ

ผปวยหนกอายรกรรมหวใจเปนเหตใหผ ปวยม

ความเสยงตอการตดเชอแทรกซอนมากขน จาก

ความความชนทสงกวาคามาตรฐานทำาใหเชอโรค

สามารถเจรญเตบโตและมชวตอยในอากาศได

นานขน ระดบคาคารบอนไดออกไซนและอณห-

ภมทผดจากคามาตรฐานบงชวาระบบปรบอากาศ

และระบายอากาศมปญหาไมสามารถควบคม


96

ความชน ควบคมระดบคาคารบอนไดออกไซด

และอณหภมภายในหอผปวยหนกอายรกรรม

หวใจไดตามคามาตรฐาน การเจอจางและระบาย

อากาศเสยท อาจมการปนเปอนเช อโรคยงไม

เพยงพอควรเรงดำาเนนการแกไขเพอลดความ

เสยงตอการตดเชอของผปวย และควรตรวจวด

คณภาพอากาศภายในอยางนอยปละ 1 ครง

พรอมทงควรบำารงรกษาระบบปรบอากาศและ

ระบายอากาศใหสามารถทำางานไดเตมประสทธ-

ภาพตลอดเวลา

4.2ขอเสนอแนะ

ผลการวจยจากขอมลการสำารวจและตรวจ

วดคณภาพอากาศภาพในหอผปวยหนกอายร-

กรรมหวใจ ผวจยมขอเสนอแนะเพอเปนแนวทาง

ในการพฒนาปรบปรงแกไขปญหาคณภาพอากาศ

ภายในหอผปวยหนกอายรกรรมหวใจ ซงอางอง

มาตรฐานของกระทรวงสงแวดลอมประเทศ

สงคโปร โดยแบงแนวทางการแกไขเปน 2 สวน

ดงน

1. แนวทางแกไขปญหาระยะสนหรอการแก

ปญหาเบองตน โดยการปรบพฤตกรรมการทำางาน

และการใชงานหอผ ปวยหนกอายรกรรมหวใจ

ดงน

1.1 ปรบชวงเวลาการหยดพกการทำางาน

ของระบบปรบอากาศจากชวงเวลา 05.00 น. -

07.00 น. เปนชวงเวลา 01.00 น. - 03.00 น.

เพอลดปญหาความชนสงเกนคามาตรฐานชวง

เวลาเชดตวผปวย

1.2 กำาหนดจำานวนผเยยมไมเกน 2 คน

ตอผปวย 1 คน ควบคมการเขา-ออกภายในหอ

ผปวยหนกอายรกรรมหวใจ เพอควบคมระดบคา

คารบอนไดออกไซดและอณหภมใหอยในเกณฑ

มาตรฐาน

1.3 บำารงรกษาใหมประสทธภาพการ

ทำางานสงสด และเพมรอบการบำารงรกษาจาก

ปกตบำารงรกษาทก 3 เดอนเปนทก 1 เดอน เพอ

ลดความเสยงเครองปรบอากาศชำารดไมสามารถ

ใชงานได

2. แนวทางแกไขปญหาระยะยาวสามารถ

ดำาเนนการไดโดยการปรบปรงหอผ ปวยหนก

อายรกรรมหวใจ ดงน

2.1 ปร บปร งระบบปร บอากาศและ

ระบายอากาศ โดยเพมจากเดมทมอยจำานวน 1

ชดเปน 2 ชดหรอมากกวา เพอการบำารงรกษา

ระบบปรบอากาศและระบายอากาศไดเตม

ประสทธภาพ และเปนการลดความเสยงจาก

เครองปรบอากาศชำารด

2.2 ตดตงเครองควบคมความชนเพอ

รกษาระดบความช นใหอย ในเกณฑมาตรฐาน

เนองจากเครองปรบอากาศมขอจำากดดานการ

ควบคมความชนในชวงทเครองปรบอากาศลด

อณหภมภายในไดตามคามาตรฐานเรยบรอย

เครองปรบอากาศจะหยดการลดความชนภายใน

2.3 ปรบปรงประต เขา-ออก สำาหรบ

ผเขาเยยมผปวยเปนประต 2 ชน และปด-เปด

อตโนมต เพอควบคมการไหลเวยนของอากาศ

ภายในระบบปรบอากาศและระบายอากาศจง

สามารถควบคมอณหภม ความชนสมพทธและ

ระดบคาคารบอนไดออกไซดไดเตมประสทธภาพ

จากการวจยครงนผ วจยคาดวาจะเปนจด

เรมตนในการใหความสำาคญกบปญหาคณภาพ

อากาศภายในอาคาร โดยเฉพาะคณภาพอากาศ

ภายในอาคารโรงพยาบาลทมผปวยจำานวนมาก

เขารบการรกษาพยาบาล ซงผปวยนนมสภาพ

รางกายทออนแองายตอการตดเชอ การตรวจ

วดคณภาพอากาศภายในสามารถชวยวเคราะห

ปญหาดานคณภาพอากาศภาพในอาคาร กรณ


97

ท มผ สนใจปญหาดานคณภาพอากาศภายใน

อาคารโรงพยาบาลหรอท อาคารประเภทอ น

สามารถประยกตเพอดำาเนนการศกษาได โดย

ผวจยคาดวาการศกษาคณภาพอากาศภายใน

หอผ ปวยหนกอายรกรรมหวใจสามารถเปน

ประโยชนตอทสนใจตอไป


SPRING Singapore. (2009). Code of practice

for Indoor air quality for air-conditioned

buildings. Singapore: SPRING Singapore

การพฒนาอฐบลอกซเมนตผสมเศษจากขวดนำาพลาสตกประเภท PET

ใหมคณสมบตทเหมาะสมสำาหรบการใชงานเปนผนงชนดไมรบนำาหนก

Development of Cement Brick with Recycling PET Plastic Bottle

Flakes for Using as Non-Load Bearing Wall

ธนพงศ พวงภญโญ1 และ รศ.ดร. ธานท วรณกล2

Tanapong Puangpinyo1 and Assoc. Prof. Tanut Waroonkun, Ph.D.2

คณะสถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม


บทคดยอ

ในปจจบนขยะประเภทพลาสตกมจำานวนเพมขนอยางตอเนอง โดยเฉพาะทอยในรปของบรรจภณฑ

ใชแลวทง (Disposable Packaging) ชนดตางๆ เชน ขวดนำาดมทถกออกแบบใหมความสะดวก ราคา

ถกและหาซอไดงายแตการกำาจดพลาสตกเปนไปไดยาก และยงมอตราการนำากลบมาใชใหมไดตำากวา

วสดประเภทอนๆ เชน แกวและกระดาษ งานวจยนไดเลงเหนโอกาสในการนำาพลาสตกเหลอใชมาใชใน

งานสถาปตยกรรมเพอเปนทางเลอกหนงในการลดปรมาณขยะประเภทพลาสตก โดยการนำามาพฒนา

เพอใชงานเปนผนงอาคารชนดไมรบนำาหนกเพอใหสามารถใชงานพลาสตกไดอยางมประสทธภาพและ

ยงมงเนนทการลดการถายเทความรอนเขาสอาคารในสภาวะทโลกมอณหภมสงขน ในการพฒนาผนง

ซเมนตบลอกจะทำาการทดสอบคณสมบตดานกายภาพ การรบแรงอด และการถายเทความรอน ผลการ

วจยพบวา การผสมเศษพลาสตกโดยการแทนทในอตรา 20% ของมวลรวมละเอยดโดยนำาหนกผนงยง

สามารถรบแรงอดไดในระดบทเพยงพอตอการใชงาน และมความเปนฉนวนความรอนทดในระดบหนง

Abstract

Amount of plastic waste is increasing steadily. The products made by disposable plastic

packaging are widely used. For example, water bottle consumed by most people is easy to

use and inexpensive. While the disposal of plastic waste is difficult and recycling efficiency of

plastics is not as good as other materials such as glass or paper. Use of plastic bottle waste

as alternative building material is an opportunity to reduce the plastic waste. This study aims

to develop a brick unit for non-load bearing wall that plastic waste can be efficiently used, and

focuses on reducing the heat transfer through building due to climate change. The properties

of material studied include basic physical properties, compressive strength and heat transfer.

Research results show that the specimen with 20% replacement of plastic waste by weight of

fine aggregate, the brick has passed the compressive strength standards with good thermal

insulation performance.


99

คำาสำาคญ (Keywords): อฐบลอก (Cement Brick), วสดทางเลอก (Recycle material), ขวดเพท (PET

Bottle), การตานทางแรงอด (Compressive Strength), การปองกนความรอน (Thermal Insulation)

1. ทมาและความสำาคญ

จากทประชากรโลกเพมมากขน เทคโนโลย

ในดานตางๆ จงพฒนากาวหนาไปมาก เพอ

ตอบสนองตอการใชชวตใหมความสะดวกสบาย

อนนำามาซงปญหาดานสงแวดลอม โดยเฉพาะ

ปญหาทเกดจากการบรโภคซงเปนปจจยพนฐาน

ทตองการความสะดวก ทำาใหบรรจภณฑเครอง

ดมทเปนขวดพลาสตก (PET Bottle) ทพกพางาย

ทงงาย สามารถทงไดทนทโดยไมใชซำา สงผลทำา

ใหปรมาณขยะชนดนมจำานวนเพมมากขนเรอยๆ

เนองจากในกระบวนการกำาจดขยะนน (กรมควบ-

คมมลพษ, 2002) ระบวาขยะพลาสตกเปนวสด

สงเคราะหทมปรมาณ 15-20 % แตสามารถนำา

มากำาจดไดเพยง 30% ซงหากปลอยใหยอยสลาย

เองจะตองใชนานกวา 700 ป ขณะเดยวกนการ

นำากลบมาใชใหมมประสทธภาพทต ำากวาวสด

ชนดอนๆ เชน แกวและกระดาษ งานวจยชนน

เลงเหนถงโอกาสในการนำาขยะพลาสตกเหลอใช

มาใชงานใหเกดประโยชนในทางสถาปตยกรรม

โดยเลอกพฒนาเปนสวนผนงอาคารชนดท ไม

รบนำาหนกเหมาะตอการนำาวสดทางเลอกมาใช

ซงปลอดภยกวาการใชเปนสวนโครงสรางอาคาร

ขณะเดยวกนผนงยงเปนสวนท ตองรบมอกบ

ความรอนจากภายนอกอาคาร โดยเฉพาะใน

ประเทศไทยทมภมอากาศแบบรอนชน นอกจาก

นในปจจบนสภาพอากาศโดยรวมของทวทงโลก

มอณหภมสงขนอยางตอเนองจากปรากฏการณ

ภาวะเรอนกระจก (Cox, 1995) ในการพฒนา

ผนงอาคารจากขยะพลาสตกน จะนำาขยะขวด

พลาสตกมาใชออกแบบสวนผสมและอตราสวน

ผสม แลวจงทำาการทดสอบดานการรบแรงอด

และทดสอบการถายเทความรอนเพอศกษา

กลไกและวเคราะหประสทธภาพในการนำาวสด

ผนงไปใชงาน และการลดการถายเทความรอน

เขาสอาคาร

2. เอกสารและงานวจยทเกยวของ

2.1คณสมบตทวไปของพลาสตกPET

ขวดน ำาสำาหรบบรรจนำาเปลาชนดใสสวน

ใหญจะผลตจากพลาสตกประเภทท 1 หรอ PET

เปนพลาสตกทมความใส เหนยว ไมเปราะแตก

งาย ปองกนความชนและแสงแดดไดด มชวง

อณหภมใชงานไดระหวาง -40°C ถง 54°C ซง

ครอบคลมการใชงานในสภาพแวดลอมปกตของ

ประเทศไทยทมอณหภมประมาณไมเกน 50°C

ในชวงทมอากาศรอนจด พลาสตก PET จะม

คาความหนาแนนอยทประมาณ 15-60 kg/m3

และมคาการนำาความรอนทประมาณ 0.034–

0.039 W/m K

2.2แนวคดในออกแบบผนงทมคณสมบตลด

การถายเทความรอนเขาสอาคาร

รปท 1 แนวคดในลดการถายเทความรอนดวยการเตมเศษพลาสตกลงในสวนผสมวสดผนง

การพฒนาอฐบลอกซเมนตผสมเศษจากขวดนำาพลาสตกประเภท PET ใหมคณสมบตทเหมาะสมสำาหรบการใชงานเปนผนงชนดไมรบนำาหนกธนพงศ พวงภญโญ และ รศ.ดร. ธานท วรณกล

100

ดวยแนวคดทตองการนำาวสดเหลอใชทอย

ในรปขยะเศษพลาสตก PET มาใชงานใหเกด

ประโยชนในทางสถาปตยกรรม พบวา พลาสตก

ประเภทดงกลาวมคณสมบตทเหมาะสมสอด

คลองกบปจจยในการลดการถายเทความรอน

หลายประการ โดยพลาสตก PET เปนโพลเมอร

ทมนำาหนกเบา มคาความหนาแนนทคอนขางตำา

กวาพลาสตกชนดอนโดยอยทประมาณ 15-60

kg/m3 มคาการนำาความรอนตำาทประมาณ 0.034-

0.039 W/m K (Asdrubali, 2015) ซงหากนำามา

ผสมหรอแทนทกบมวลรวมของวสดกอสรางทวไป

ดงรปท 1 เชน การนำามาผสมกบคอนกรตทม

ความหนาแนนสงและมคณสมบตเปนวสดมวล

สารมาก (High Thermal Mass) จะทำาใหวสดนนๆ

มความหนาแนนลดลงหรอมคณสมบตความ

เปนฉนวนความรอนเพมมากขนได

จากการศกษาวสดกอสรางทวไปเพอนำามา

ปรบใชในการออกแบบผนง พบวา “ผนงอฐมวล

เบา” เปนวสดทมความหนาแนนตำากวาคอนกรต

บลอกมากเนองจากมอากาศท เกดจากรพรน

แทรกอยภายในซงอากาศเปนสสารทมคาการนำา

ความรอนตำามากท = 0.027 W/m K (Cengel,

2006)

จากคณสมบตดงกลาวของอฐมวลเบา การ

นำาพลาสตกมาผสมหรอแทนทในสวนผสมทวไป

เชน คอนกรตบลอกทมความหนาแนนสง อาจ

ลดการสะสมความรอนและเพมความเปนฉนวน

ความรอนใหกบผนงได

3. การออกแบบการวจย

จากงานวจยดานการนำาพลาสตกมาใชใน

งานสถาปตยกรรม (Albano, 2009) และ (Ak-

caozoglu, 2013) พลาสตกจะอยในรปของเศษ

พลาสตก (Plastic Flakes) ทมขนาดใกลเคยง

กบมวลรวมอนๆ เชน ทราย กรวด สำาหรบการ

ถายเทความรอน การเตมเศษพลาสตกผสมใน

มวลรวมคอนกรตสามารถลดคาการนำาความ

รอนลงไดเนองจากพลาสตกมคาการนำาความ

รอนและมความหนาแนนท ต ำากวาทรายและ

ซเมนต (Mazouk, 2007) และ (Akcaozoglu, 2013)

โดยงานวจยสวนใหญจะนำาเศษพลาสตกมา

ผสมเพอผลตเปนคอนกรตโครงสราง เชน พน

คาน เสา ดงนน ในการนำามาศกษาเพอใชงานใน

ดานผนงอาคารจงจะปรบใหมรปแบบทเหมาะสม

กบลกษณะการใชงาน โดยเนนทการออกแบบให

สามารถรบแรงอดไดเพยงพอตอการใชงานเปน

ผนงไมรบนำาหนก และมคณสมบตในการลดการ

ถายเทความรอน

3.1การเลอกรปแบบและระบบผนง

รปแบบของผนงจะออกแบบเปน “วสดกอผนง

ชนดซเมนตบลอก” ซงเปนรปแบบทผลตไดงาย

สะดวกกวาอฐมอญทตองนำาไปเผา มลกษณะ

ท เป นบล อกหร อม ลกษณะเป นหน วยยอย

(module)ทกอไดอยางเปนระบบและไมซบซอน

สามารถนำาไปผลตเปนจำานวนมากไดงาย

ในเบ องต นจะเล อกใชขนาดอางองจาก

คอนกรตบลอกมวลเบาทมขนาด 600x200x75

ซม. ตาม มอก.1505-2541 มาใชในการออกแบบ

บลอกตวอยาง

3.2การออกแบบสวนผสม

ในการออกแบบผนงใหมประสทธภาพทดใน

ดานการรบแรงอดและลดการถายเทความรอน

จะเกยวของกบปจจยทางดานเนอวสดหรอสวน

ผสมหลกของบลอกผนงโดยตรง ซงประกอบดวย

1.ชนดสวนผสม 2.อตราสวนผสมและอตราสวน

นำาตอซเมนต 3.เศษพลาสตก


101

3.2.1 ชนดของสวนผสม

สวนผสมหลกจะเลอกใชเปน 1.ปนซเมนต

ปอรตแลนดประเภทท 1 ซงเปนวสดประสานท

หาไดงาย มความแขงแรง ราคาไมแพง 2.ทราย

เปนวสดมวลรวมทวไปมความละเอยดเขากบ

ซเมนตไดด 3.นำา และ 4.ขยะพลาสตก ซงอยใน

รปเศษยอยขนาดเลก (Flakes) สามารถผสมกบ

วสดมวลรวมอนไดงาย โดยในการทดสอบจะนำา

มาแทนททรายตามสดสวนทกำาหนด

3.2.2 อตราสวนผสมและอตราสวนนำาตอซเมนต

จากการสำารวจโรงงานผลตคอนกรตบลอก

และงานวจย พบวา อตราสวนระหวาง ซเมนต:

ทราย จะอยทประมาณ 1:6-1:8 ทงนการเตม

เศษพลาสตกซงม ใชมวลรวมท วไปในการทำา

ซเมนตบลอก อตราสวนซเมนตจงควรมปรมาณ

เพมมากขน ในเบองตนไดทำาการทดสอบแรงอด

ทอตราสวน 1:1-1:6 พบวา ทอตราสวน 1:3 ม

ความเหมาะสม สามารถรบแรงอดไดเพยงพอ

โดยอตราสวนนำาตอซเมนต (w/c) จะอยท 0.5

3.2.3 ขนาดพลาสตกทเหมาะสม และสดสวน

การแทนท

จากการสำารวจโรงงานคดแยกพลาสตก พบ

วาเศษทบดไดจากขวดนำาพลาสตกจะมอยดวย

กน 2 ขนาดในสดสวน 1:1ประกอบดวย 1. ขนาด

กลาง (M) มขนาดประมาณ 5-10 มม. และ

2. ขนาดเลก (S) มขนาดไมเกน 5 มม. มขนาด

ใกลเคยงกนเมอเปรยบเทยบกบทใชในงานวจย

ซงมขนาดอยระหวาง 1-5 mm เชน (Rahman,

2013), (Albano, 2009)

จากการทดสอบเบองตน การนำาพลาสตก

ทง 2 ขนาดมาผสมในสดสวน 1:1 สามารถรบ

แรงอดไดด และยงเปนการใชพลาสตกไดทงหมด

ซงประหยด และคมคากวาการใชพลาสตกเพยง

ขนาดเดยว

สำาหรบการแทนทเศษพลาสตกในมวลรวม

หรอทรายจะกำาหนดไวท 0% หรอบลอกสำาหรบ

อางอง และบลอกทเตมพลาสตก 5, 10, 15, 20%

เปนสดสวนทใชในหลายงานวจย (Mazouk, 2007;

Rahman, 2013; Mohd Daud, 2012) เชน ซง

การเตมในสดสวนทมากกวานจะยงทำาใหคารบ

แรงอดลดลง

4. การดำาเนนการวจย

ตารางท 1 สดสวนผสมของบลอกตวอยางในการทดสอบ

บลอก %การแทนทพลาสตก

P3-00(ref) ไมม

P3-05 5

P3-10 10

P3-15 15

P3-20 20

บล อกต วอยางท ใช ในการทดสอบจะม

อตราสวน ซเมนต: ทราย= 1:3 อตราสวนนำาตอ

ซเมนต 0.5 แทนทมวลรวมละเอยด (ทราย) ดวย

เศษพลาสตกในสดสวน 0 (ไมมการผสมพลาสตก

ซงเปนบลอกอางอง), 5, 10, 15, 20% โดยใช

เศษพลาสตกขนาด S และ M ผสมกนในสดสวน

1:1 รวมบลอกตวอยางทงหมด 5 ชนดงตารางท

1 โดยการทดสอบจะแบงออกเปน 2 สวนหลก

คอ 1.การทดสอบการรบแรงอด 2.การทดสอบ

การถายเทความรอน

4.1การทดสอบการรบแรงอด

เมอไดทำาการผสมสวนผสมและขนรปบลอก

ตวอยางแลว ในขนแรกจะทำาการวดคาความ

หนาแนน และจงไปทดสอบหาคารบแรงอดดวย

เครอง Universal Testing Machine โดยคาทวด

ไดจะเทยบเคยงกบมาตรฐานคารบแรงอดของ

คอนกรตมวลเบา (มอก. 1505-2541) ควรมคา

ไมตำากวา 2 MPa


102

4.2การทดสอบการถายเทความรอน

รปท 2 การตดตงอปกรณสำาหรบทดสอบการถายเทความรอน

ในการทดสอบจะจำาลองการใหความรอน

ดวยวธ Heat-flow Method และเปนการวดใน

สภาวะคงท Steady-state ดวยการสรางกลอง

ทดสอบทตดตงบลอกตวอยางไวทดานหนง และ

ตดตงเครองวดอณหภมและบนทกขอมล ดงรป

ท 2

ในการทดสอบแบงออกเปน 2 ชวงคอ 1. ชวง

ใหความรอนเปนการใหความรอนกบบลอกตว-

อยาง 2. ชวงคายความรอนเปนการคายความ

รอนทสะสมภายในกลองทดสอบ นำาขอมลอณห-

ภมอากาศภายนอกและอณหภมภายในกลอง

ทดสอบมาทำาการวเคราะหเปรยบเทยบและสรป

ผล


5.1ลกษณะโดยทวไปและการนำาไปใชงาน

ในการหลอผสมและแกะออกจากไมแบบ

สามารถทำาไดงาย ผวทคอนขางเรยบแตในบลอก

ทมสดสวนของเศษพลาสตกตงแต 10% ขนไป

จะมผวคอนขางขรขระ และเกดการหลดรอนของ

ทรายทผวหนาเลกนอย มการกะเทาะของเศษ

พลาสตกทมากขนเมอเทยบกบบลอกตวอยาง

P3-00, P3-05 โดยเฉพาะทสดสวนการแทนท

15 และ 20% (P3-15, P3-20) ซงในภาพรวม

บลอกตวอยางท ไดยงคงมลกษณะเปนรปทรง

ลกบาศกทสมบรณ ดงรปท 3

ดานสของผวบลอกจะมสเทาผสมกบสสมของ

ทรายเลกนอย ซงบลอกทมสดสวนขอพลาสตก

มากท 15 และ 20% บลอกจะมสเทาทออนกวา

และเหนสทออกขาวของพลาสตกไดชดเจน ใน

ภาพรวมบลอกตวอยางจะสามารถการนำาไปใช

งานเปนผนงอาคารชนดไมรบนำาหนกได อาจฉาบ

ปนเลกนอยเพอใหรองท ขรขระลดนอยลงอน

เกดจากการผสมเศษพลาสตกในสดสวนทมาก

ซงจะทำาใหกอเปนแนวไดงายขน

รปท 3 ลกษณะภายนอกของบลอกตวอยาง


103

5.2ผลการทดสอบดานการรบแรงอด

ตารางท 2 ผลการทดสอบความหนาแนน และคารบแรงอด

บลอก(ID)

%PET

ความหนาแนน(g/cm3)

คารบแรงอด(MPa)

P3-00 ไมม 1.65 9.75

P3-05 5% 1.61 10.2

P3-10 10% 1.64 14.4

P3-15 15% 1.35 2.25

P3-20 20% 1.36 2.4

เฉลย 1.52 7.80

จากตารางท 2 การรบแรงอดของบลอก

ตวอยางทมสดสวนการแทนท 5 และ 10% (P3-

05, P3-10) จะรบแรงอดไดดเพมขนเมอเทยบ

กบบลอกอางอง โดยมคารบแรงอดมากทสดท

การแทนท 10%= 14.4 MPa ซงสงกวาคารบ

แรงอดขนตำาซงกำาหนดไวท 2 MPa แตจะรบแรง

อดไดลดลงอยางมากทการแทนท 15 และ 20%

(P3-15, P3-20) ทมคาประมาณ 2.2-2.4 MPa

ซงทง 2 บลอกคอนขางมคาใกลเคยงกบคารบ

แรงอดขนตำา ดงนน ในการนำาบลอกตวอยางทม

สวนผสมของเศษพลาสตกตงแต 15% หรอใน

ปรมาณท มากกวานนควรตองคำานงถงความ

ปลอดภยมากขน โดยอาจปรบสดสวนผสมใน

ดานอนๆ เพมเตม เชน เพมปรมาณซเมนต ลด

อตราสวนนำาตอซเมนตลง เปนตน

ในดานความหนาแนนของบลอกตวอยาง

สดสวนการแทนทไมเกน 10% จะมความหนา

แนนทใกลเคยงกบบลอกอางอง และจะเรมม

ความหนาแนนลดลงอยางมากท สดสวนการ

แทนทตงแต 15% ขนไป สอดคลองกบคารบแรง

อดทลดลง

ในภาพรวมการทดสอบดานการรบแรงอดจะ

สอดคลองกบงานวจยทเกยวของ โดยในการแทน

ทเศษพลาสตกในสดสวนไมเกน 5-10% บลอก

จะมคารบแรงอดท ลดลงเลกนอยหรอในบาง

กรณอาจมากกวาไดเชนท (Mazouk, 2007)

โดยในสดสวนการแทนทตงแต 15% ขนไปจะ

มคารบแรงอดทลดลงเปนอยางมาก จากทเศษ

พลาสตกซงมขนาดโดยรวมใหญกวาเมดทราย

มปรมาณเพมมากขน จงเพมโอกาสในการเกด

ชองวาง รพรนภายในบลอก ทำาใหแรงยดเกาะ

ระหวางคอนกรตกบเศษพลาสตกลดลง บลอก

ตวอยางจงมคารบแรงอดลดลง และเปราะแตก

หกไดงาย (Mazouk, 2007; Rahman et al.,

2013; Shalaby et al., 2013)

5.3ผลการทดสอบการถายเทความรอน

ตารางท 3 ผลอณหภมในการถายเทความรอน

บลอก

อณหภม (°C) อณหภม (°C)

ชวงใหความรอน ชวงคายความรอน

ภายในเฉลย

ภายในสงสด

ภายในเฉลย

ภายในตำาสด

P3-00 33.32 37.32 27.72 22.77

P3-05 33.33 36.55 26.84 23.27

P3-10 32.6 36.06 26.84 22.34

P3-15 32.05 35.56 27.05 22.5

P3-20 32.22 35.74 25.92 21.48

จากตารางท 3 พบวา ในชวงการใหความรอน

บลอก P3-15 จะมอณหภมภายในเฉลย (Mean

Temperature) และอณหภมภายในสงสด (Max

Temperature) ตำาทสด รองลงมาคอ P3-20, P3-

10, P3-05 และบลอก P3-00 (บลอกอางอง)

ขณะทในชวงการคายความรอนจะมอตราการ

ลดลงของอณหภมทใกลเคยงกน ซงบลอกทผสม

เศษพลาสตกในปรมาณมากกวาจะมแนวโนมใน

การคายความรอนไดเรวกวา


104

17

22

27

32

37

42

47

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

องศา

เซลเ

ซยส(

°C)

ช�วโมงท�

อณหภมอากาศภายนอก อณหภมภายในบลอก P3-00

อณหภมภายในบลอก P3-05 อณหภมภายในบลอก P3-10

อณหภมภายในบลอก P3-15 อณหภมภายในบลอก P3-20

รปท 4 กราฟเปรยบเทยบอณหภมภายในของแตละบลอก

จากรปท 4 การเปรยบเทยบการเปลยนแปลง

อณหภมภายในของแตละบลอก พบวา บลอก

P3-00 มอณหภมเพมขนชากวาบลอกอนทผสม

เศษพลาสตก และมลกษณะของวสดทมการ

หนวงเหนยวความรอนในชวง 4 ชวโมงแรกมาก

กวา สำาหรบในบลอกทผสมเศษพลาสตกอนๆ จะ

มรปแบบการเพมอณหภมในลกษณะเดยวกน

โดยมลกษณะทแตกตางจากบลอกอางองคอม

ลกษณะของวสดฉนวนความรอนทมการถายเท

ความรอนตำามากกวา และมลกษณะการหนวง

เหนยวความรอนทนอยกวา ซงบลอกทมเศษ

พลาสตกผสมอยมากคอบลอก P3-15 และ P3-

20 จะมอณหภมภายในเฉลยในชวงการใหความ

รอนเฉลยตำาใกลเคยงกน โดยตงแตชวโมงท 4

บลอกทง 2 จะมอณหภมเพมขนชากวาบลอกท

มเศษพลาสตกผสมอยนอยกวา (บลอก P3-05,

P3-10) สำาหรบในชวงการคายความรอน บลอก

ทผสมเศษพลาสตกในปรมาณมากกวาจะการ

คายความรอนไดเรวกวา ทงน อาจเปนผลจาก

ในชวงการใหความรอนมการสะสมความรอน

ภายในกลองทดสอบไดนอยกวา

ในภาพรวมการทดสอบการถายเทความรอน

พบวา บลอกตวอยางทมการเตมเศษพลาสตก

ซงเปนวสดทมคานำาความรอนทตำากวามวลรวม

ทวไปคอซเมนตและทรายจะมประสทธภาพใน

การลดการถายเทความรอนไดดกวาบลอกทไม

มเศษพลาสตกผสมอย ดงเชน (Akçaözoglu

et al., 2013) ทระบวาบลอกทมการแทนทเศษ

พลาสตกจะทำาใหคาการนำาความรอนรวมของ

วสดคอนกรตลดลงกวาคอนกรตอางอง จากท

พลาสตกมคาการนำาความรอน 0.15 W/m K

ขณะทมวลรวมอนจะมคาอยท 2 W/m K


จากผลการทดสอบในดานการรบแรงอด

พบวาบลอกทผสมเศษพลาสตกมคารบแรง

อดมากกวาทกำาหนดไวท 2 MPa ซง เปนคาท

เพ ยงพอในการนำาไปใชงานเปนผนงอาคาร

ชนดไมรบแรงได โดยเมอนำาผลการทดสอบการ

ถายเทความรอนมาพจารณารวมดวย บลอก

ทมการผสมเศษพลาสตกในปรมาณทมากกวา

จะสามารถลดการถายเทความรอนไดดกวา

คอ บลอก P3-15 ซงใหผลการทดสอบการ

ถายเทความรอนดทสด ขณะทบลอก P3-20 จะ

ประสทธภาพในการเปนวสดฉนวนความรอนท

คอนขางใกลเคยงกนดงรปท 4 แตบลอกดงกลาว

จะมประโยชนในแงการนำาเศษพลาสตกมาใชได

มากกวาบลอก P3-15 ซงเปนขอดในแงการชวย

ลดปรมาณขยะ


105

จากผลการทดสอบการถายเทความรอนพบ

ขอสงเกตวาบลอก P3-20 ควรจะมประสทธภาพ

ทดกวาบลอก P3-15 ซงคาทไดมความใกลเคยง

กนมาก อยางไรกตามบลอกทง 2 มประสทธภาพ

ดกวาบลอกทเศษพลาสตกในปรมาณนอยกวา

คอนขางชดเจน การนำาบลอก P3-20 ไปใชงาน

จงมความเหมาะสมเชนเดยวกบบลอก P3-15

ทงน ในการนำาบลอก P3-15 และ P3-20 ไป

ใชงาน ควรมการทดสอบหรอปรบปรงประสทธ-

ภาพการรบแรงอดเพมเตม เนองจากคารบแรง

อดของบลอกทง 2 อยท 2.2-2.4 MPa ซงคอน

ขางใกลเคยงกบคาร บแรงอดท กำาหนดใหไม

ควรตำากวา 2 MPa โดยอาจเปนการปรบปรง

อตราสวนผสม ปรมาณของการเตมเศษพลาสตก

รวมถงการเตมสารผสมเพม(Admixtures) เพอ

เพมใหบลอกมประสทธภาพการรบแรงอดทดขน

เปนตน


กรมควบคมมลพษ. (2002). รายงานสถานการณ

มลพษ ของประเทศไทย ป 2546. กรงเทพ:

กระทรวงทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม.

Akçaözoglu, S., Akçaözoglu, K. & Atis, C. D.

(2013). Thermal conductivity, compressive

strength and ultrasonic wave velocity of

cementitious composite containing waste

PET lightweight aggregate (WPLA).

Composites: Part B 45 (2013), 721-726.

Albano, C., Camacho, N., Hernández, M.,

Matheus, A. & a, A. G. (2009). Influence

of content and particle size of waste pet

bottles on concrete behavior. Waste

Management 29(2009), 2707-2716.

Asdrubali, F., D’Alessandro, F. & Schiavoni, S.

(2015). A review of unconventional sus-

tainable building insulation materials.

Sustainable Materials and Technologies

4(2015), 1-17.

Cengel, Y. A. (2006). Heat and mass transfer

3rd edition. New York: McGraw Hill.

Cox, P. M., Betts, R. A., Jones, C. D., Spal,

S. A. & Totterdell, I. J. (2000, November

9). Acceleration of global warming due to

carbon-cycle feedbacks inacoupledcli-

matemode. Macmillan Magazine, pp.

184-187.

Daud, M. A., Desa, H. M., Wahidudin, u. &

Mohamed, K. (2012). Influence of polymer

waste (polyethylene terephthalate) in

composites structure materials. European

International Journal of Science and

Technology, 15-22.

Marzouk, O. Y., Dheilly, R. & Queneudec, M.

(2007). Valorization of post-consumer

waste plastic in cementitious concrete

composites. Waste Management 27 (2007),

310-318.

Rahman, M., Mah, M. & Chowdhury, T. (2013).

Utilization of waste PET bottles as

aggregate in masonry mortar. Interna-

tional Journal of Engineering Research

& Technology (IJERT), 2(11), 1300-1305.


106

Shalaby, A., Ward, A., Refaee, A., Abd-El-

Messieh, S., Abd-El-Nour, K., El-Nashar,

D., et al. (2013). Compressive Strength

and Electrical Properties of Cement Paste

Utilizing Waste Polyethylene Terephthalate

Bottles. Journal of Applied Sciences

Research, 9(7), 4160-4173.

การวเคราะหความไวของอทธพลตวแปรองคประกอบกรอบอาคาร

ทมผลตอปรมาณการใชไฟฟาของเครองปรบอากาศในบานจดสรร

ประเภทบานเดยว

Sensitivity Index of Building Envelope on Energy Consumption

for Space Cooling in Thai Detached Houses

ณฐฐาอมพร อนทรพรหม1 และ ดร. ดารณ จารมตร2

Natthaumporn Inprom1 and Daranee Jareemit, Ph.D.2



บทคดยอ

งานวจยนศกษาอทธพลของตวแปรองคประกอบกรอบอาคารทมผลตอปรมาณการใชไฟฟาของ

เครองปรบอากาศในบานจดสรรประเภทบานเดยว จำานวน 131 หลง การจำาลองคาการใชพลงงานใช

โปรแกรม eQUEST3.64 และผลจากการจำาลองพลงงานนำามาวเคราะหหาลำาดบความสำาคญโดยใชคา

สมประสทธความถดถอยมาตรฐาน (beta) จากการวเคราะหความไวแบบมหภาคโดยผลการวเคราะห

พบวา ตวแปรทมอทธพลมากทสด 3 ลำาดบแรก คอ ตวแปรสมประสทธการถายเทความรอนรงส

อาทตยทสงผานกระจกมอทธพลตอการใชพลงงานมากทสด (beta = 0.773) รองลงมาคอ ตวแปรคา

สมประสทธการถายเทความรอนของผนง (beta = 0.563) และตวแปรคาการดดกลนแสงของสผนง

(beta = 0.201) ตามลำาดบ

Abstract

This research studied an influence of envelope design parameters on energy consumption

for space cooling in 131 Thai detached houses. The total energy consumption (kWh) for space

cooling was performed via using eQUEST3.65. The global sensitivity analysis was used to deter-

mine the parameters, which significantly impacted the building energy performance. It was found

that three of the most significant parameters were SHGC (beta = 0.773) followed by U-value of

walls (beta = 0.563) and absorption of wall colors (beta = 0.201), respectively.

คำาสำาคญ (Keywords): กรอบอาคาร (Building Envelope), บานจดสรรประเภทบานเดยว (Detached

Houses), แบบจำาลองดานพลงงาน (Energy Simulation Model), การประหยดพลงงาน (Energy Saving),

การวเคราะหความไว (Sensitivity Analysis)


108

1. บทนำา

แนวทางการออกแบบและการปรบปร ง

อาคาร ทพกอาศยภายในประเทศไทยในปจจบน

มหลายวธ โดยสวนใหญเนนไปทการลดปรมาณ

ความร อนท ผาน เข ามาจากกรอบอาคาร

เนองจากกรอบอาคารเปนสวนทสงผลโดยตรง

กบปรมาณความรอนทผานเขาสอาคารมากทสด

โดยปรมาณความรอนนเปนสาเหตหลกของการ

เกดภาระการทำาความเยนในระบบปรบอากาศ

ซงมสดสวนการใชพลงงานไฟฟาในอาคารทพก

อาศยทมากทสด จากการศกษางานวจย พบวา

การออกแบบอาคารเพอการประหยดพลงงาน

สวนใหญเนนไปทการเลอกเปลยนวสดกอสราง

กรอบอาคารเปนหลก อาท การปรบเปลยนวสด

ฉนวนทหลงคา (กฤษณ ออนงาม, 2554) การ

ปรบเปลยนวสดกอสรางและวสดฉนวนทผนง

(กฤษณ ออนงาม, 2554), (ศลปชย ทบทมทอง,

2553), (กญญาภค แตพพฒนพงศ, 2553), และ

การปรบเปลยนวสดกอสรางกระจกทชองเปด

(กฤษณ ออนงาม, 2554), (ประวตร กตตชาญ

ธระ, 2553), (กญญาภค แตพพฒนพงศ, 2553)

เปนตน แตจากประเดนทมการศกษาในขางตน

นยงไมไดมการเรยงลำาดบเปรยบเทยบผลจาก

การปรบปรงทแนชด โดยเฉพาะการเปรยบเทยบ

ผลกระทบจากการปรบเปลยนองคประกอบ

สำาหรบการออกแบบอน ๆ อาท อตราสวนชอง

เปดตอพนทผนง ระยะยนชายคา หรอสทใชทา

ภายนอกอาคาร ซงตวแปรองคประกอบเหลาน

ลวนแตมผลกระทบโดยตรงตอปรมาณการใช

พลงงานไฟฟาเชนกน

จากการพจารณาแนวทางการออกแบบและ

การปรบปรงอาคารทพกอาศยในตางประเทศ

พบวามการนำาเอาทฤษฎการวเคราะหความไว

ของตวแปร (sensitivity analysis) ซงถกใชกน

อยางแพรหลายในการวเคราะหความเสยงเพอ

ชวยในการตดสนใจ (Hamby, 1994) และนำามา

ประยกตใชสำาหรบการเปรยบเทยบประสทธภาพ

การประหยดพลงงานจากแนวทางตาง ๆ ซง

สามารถใชประกอบการตดสนใจไดตงแตเร ม

ตนกระบวนการออกแบบไปจนถงกระบวนการ

บรหารจดการอาคาร การประเมนอาคารหรอ

การปรบปรงอาคาร (Tian, 2013)

จากประเดนขางตนน ผวจยจงสนใจทจะ

ศกษาวเคราะหความไวของอทธพลองคประกอบ

กรอบอาคารตาง ๆ เพอเปนแนวทางในการ

พจารณา สำาหรบการออกแบบทพกอาศยประเภท

บานเดยวในโครงการจดสรรในอนาคตซงเปน

รปแบบท พกอาศยท มแนวโนมความตองการ

ซอมากทสด (ธนาคารอาคารสงเคราะห, 2557)

ตลอดจนการปรบปรงบานในโครงการจดสรรท

มอยเดมใหสามารถลดปรมาณการใชพลงงาน

ไฟฟาลงไดอยางมประสทธภาพ

2. ทฤษฎและแนวความคดทเกยวของ

จากการศกษาแนวทางการออกแบบและ

การปรบปรงเพอการประหยดพลงงานภายใน

อาคารทพกอาศยทมอยในปจจบน สามารถแบง

ตามรายละเอยดออกเปนหวขอดงตอไปน

2.1การวเคราะหความไวของตวแปรแบบ

มหภาค(globalsensitivityanalysis)

คอ การวเคราะหความสมพนธของตวแปร

ตนหลายตวแปรทมตอตวแปรตาม โดยทดลอง

เปลยนคาตวแปรตนท ตองการศกษาท งหมด

พรอมกนในแบบจำาลองขอมลแตละกรณ เพอ

ประมาณคาความแตกตางทเกดขน (Hampy, 1994)

ซงเมอนำามาประยกตใชกบดานการวเคราะหพลง-

งานสามารถแบงเปนขนตอนและรายละเอยด

ตาง ๆ ดงตอไปน (Rodríguez, Andrés, Muñoz,


109

López & Zhang, 2013)

2.1.1 กำาหนดรายละเอยดของแบบจำาลอง

อาคารทจะศกษา

2.1.2 กำาหนดชวงการกระจายของตวแปรตน

โดยสามารถแบงลกษณะการกระจายของตวแปร

ตนไดเปน 3 ประเภทดงน

1) การกระจายแบบตอเนอง

2) การกระจายแบบเปนสดสวนกน

3) การกระจายแบบไมตอเนอง

2.1.3 สรางแบบจำาลองของขอมลจากการ

สมตวอยาง ในทนใชหลกการละตนไฮเปอรควบ

(Latin-Hypercube Sampling; LHS) ทมการสม

คาของแตละตวแปรจากทก ๆ อนตรภาคชนของ

ขอมล ทำาใหแบบจำาลองทไดนนมประสทธภาพ

ในการเปนตวแทนของขอมลทงหมด โดยพบวา

จำานวนของการสมท 200 กรณ สามารถใหผลท

ยอมรบได

2.1.4 ประมวลผลและเกบรวบรวมผลลพธท

ไดจากแบบจำาลองพลงงาน

2.1.5 วเคราะหความไวของตวแปรโดยใช

การวเคราะหความถดถอยเพอจดลำาดบอทธพล

ตวแปรตนทมผลตอปรมาณการใชไฟฟาจากคา

สมประสทธความถดถอยมาตรฐาน (beta)

2.2งานวจยทเกยวของ

จากการศกษาแนวทางการออกแบบและ

ปรบปรงกรอบอาคารเพอการประหยดพลงงาน

สำาหรบอาคารทพกอาศยจากหลายงานวจยทม

อยในปจจบน พบวา มผลสรปแนวทางทเลอก

ใชแตกตางกนไปตามตวแปรท นำามาศกษาดง


ตารางท 1 สรปงานวจยภายในประเทศทเกยวของ

เมอพจารณาจากตารางท 1 พบวา ตวแปร

ดานวสดของผนงและชองเปดมการนำาไปศกษา

แนวทางการออกแบบและการปรบปรงมากทสด

สวนตวแปรดานตำาแหนงและทศทางขององค

ประกอบกรอบอาคารมการนำาไปศกษาแนวทาง

การออกแบบและการปรบปรงนอยทสด โดย

งานวจยของกฤษณ ออนงาม (2554) ไดศกษา

ตวแปรครอบคลมทสด ซงทำาการวจยเชงคำานวณ

ตวเลขของปรมาณการใชพลงงานเพอการปรบ

อากาศภายในอาคาร โดยใชโปรแกรม TAS sim-

ulation วเคราะหแบบจำาลองอาคารทมลกษณะ

เปนบานเดยว ขนาด 8.0 ม. x 8.0 ม. มรปแบบ

อตราสวนชองเปดรอยละ 16.67 และ 33.33

เพอศกษาผลกระทบจากการเลอกปรบเปลยน

วสดกอสรางชนดตาง ๆ ในแตละองคประกอบ

ของกรอบอาคารท มตออณหภมเฉลยภายใน

อาคารและปรมาณการใชพลงงาน แตจากการ

สรปผลการทดลอง พบวา มการเปรยบเทยบ

ผลจากการเลอกปรบเปลยนวสดแตละกรณ

เฉพาะในสวนขององคประกอบของกรอบอาคาร

ประเภทเดยวกน แตไมมการเปรยบเทยบผลโดย

ภาพรวมทเกดจากการปรบปรงแตละสวน เชน


110

การเปรยบเทยบระหวางผลการปรบปรงหลงคา

เทยบกบปรบปรงผนง เปนตน นอกจากนยง

ไมมการศกษาองคประกอบการออกแบบอนท

นอกเหนอจากอตราสวนชองเปดเลย และจาก

การทบทวนอาคารกรณศกษาในแตละงานวจย

พบวา ยงไมมการศกษาทครอบคลมกลมอาคาร

บานจดสรรประเภทบานเดยว โดยงานวจยสวน

ใหญเลอกทจะกำาหนดแบบจำาลองอาคารขนเอง

ไมไดมาจากตวแทนขอมลทมอยจรง จงทำาใหยง

ไมมขอสรปท ชดเจนสำาหรบการเปรยบเทยบ

ความแตกตางของปรมาณการใชพลงงานท ม

ผลมาจากองคประกอบกรอบอาคารอน ๆ ท

ครอบคลมในกลมอาคารทพกอาศยประเภทน


งานวจยนแบงการศกษาออกเปน 2 ชวง

และมรายละเอยดขนตอนการดำาเนนการ ดงน

3.1ชวงสำารวจ

งานวจยนเกบขอมลจากบานเดยว 2 ชน ใน

โครงการจดสรรทยงเปดขายอยในปจจบน โดย

แบงประเภทขอมลออกเปน 2 สวน ไดแก

3.1.1 ขอมลทเกบสำาหรบบานกรณศกษา

1) รปแบบการวางผงหองแตละชน

2) ขนาดพนทใชสอยหองตาง ๆ

3) สดสวนกวางยาวผงและหองตาง ๆ

ขอมลในสวนนจะถกนำามาวเคราะหจดกลม

ขอมลผานขนตอนดงรปท 1 เพอใชกำาหนดบาน

กรณศกษา

3.1.2 ขอมลทเกบสำาหรบกำาหนดชวงตวแปร

ตนท ใชในการคำานวณเชงตวเลขของปรมาณ

การใชไฟฟาตอปของเครองปรบอากาศ ทำาการ

เกบขอมลจากกลมบานทมรปแบบผงทพบมาก

ทสด โดยบานในกลมนจะถกนำามาพจารณาองค

ประกอบกรอบอาคารแลวเกบขอมล ดงน

1) อตราสวนชองเปดตอพนทผนง

2) รปแบบหลงคา

3) ระยะยนชายคา

4) ระดบสของผนงและหลงคา

ขอมลสวนนจะถกนำาไปวเคราะหคาตำาสด

(min) คาสงสด (max) คาเฉลย (mean) และคา

การกระจาย (SD) เพอทำาการกำาหนดรปแบบการ

กระจายตวของขอมล แลวนำาไปสรางแบบจำาลอง

ขอมลขนมา 200 กรณ โดยการสมตวอยางดวย

วธ LHS ในโปรแกรม Simlab 2.2 เพอกำาหนดชด

ขอมลตวแปรตน

รปท 1 ขนตอนการจดกลมขอมล

3.2ชวงการคำานวณเชงตวเลขของปรมาณ

การใชไฟฟาตอปของเครองปรบอากาศ

งานวจยนทำาการสรางแบบจำาลองพลงงาน

ของบานกรณศกษาขนในโปรแกรม eQUEST 3.64

แลวทำาการวเคราะหตามขนตอน ดงตอไปน

3.2.1 คำานวณปรมาณการใชไฟฟาตอปของ

เครองปรบอากาศภายในบานกรณศกษา โดยการ

ปอนขอมลคาของตวแปรตนประเภทตาง ๆ ทได

จากการสรางแบบจำาลองขอมล

3.2.2 วเคราะหความไวของตวแปรแบบ

มหภาค โดยการวเคราะหความถดถอยระหวาง

ความสมพนธของตวแปรตนกบตวแปรตามใน

โปรแกรม SPSS


111

3.2.3 นำาเสนอแนวทางการปรบปรงแกไข

หรอแนวทางในการออกแบบใหม โดยใชวธการ

พจารณาจากลำาดบของอทธพลตวแปรตน

4. ผลการสำารวจขอมล

งานวจยนแบงการสรปผลจากการสำารวจ

ขอมลออกเปน 3 สวน โดยมรายละเอยดดงตอ

ไปน

4.1แบบบานกรณศกษา

จากการสำารวจองคประกอบกรอบอาคาร

ของบานเดยว 2 ชน ในโครงการจดสรรภายในเขต

กรงเทพมหานครและปรมณฑลจาก 14 บรษท

อสงหารมทรพย รวม 167 โครงการ พบวา แบบ

บานทงหมดม 328 แบบ ซงเมอนำามาจดกลม

ตามการวางผงหองตาง ๆ พบวา กลมทมรป

แบบการวางผงทพบมากทสดมจำานวนแบบบาน

ทงหมด 131 แบบ จงทำาการศกษาแบบบาน

ทงหมดในกลมนเพอนำามาใชกำาหนดรปแบบผง

และสดสวนความกวางยาวของหองตาง ๆ ของ

บานกรณศกษาไดดงรปท 2

รปท 2 ผงพนชน 1 และ 2 ของบานกรณศกษา

4.2ตวแปรตนทใชในการคำานวณเชงตวเลข

ตารางท 2 แสดงชวงการกระจายตวของตวแปร

ตนประเภทตาง ๆ ซงประกอบดวย 1) อตราสวน

พนท ชองเปดตอพนท ผนงในแตละดานในช น

ตางๆ 2) ระยะยนชายคา 3) คาการดดกลนรงส

อาทตยของสผนง 4) U-value ของผนง 5) คา

SHGC ของกระจก 6) คา U-value ของหลงคา

และ 7) คาการดดกลนรงสอาทตยของสหลงคา

โดยชวงการกระจายของข อม ลต วแปรต น

นถกนำาไปใชสรางแบบจำาลองขอมลดวยการสม

ตวอยางทงหมด 200 กรณ ดงรปท 3 และตาราง

ท 3 แสดงตวอยางผลการสรางแบบจำาลองขอมล

ตวแปรตนในแตละกรณ

ตารางท 2 ชวงของขอมลตวแปรตนแตละประเภท

รปท 3 การสมตวอยางขอมลในตวแปรประเภทตาง ๆ


112

ตารางท 3 ตวอยางชดขอมลตวแปรตนแตละกรณ

4.3 ตวแปรควบคมทใชในการคำานวณเชงตวเลข

จากชดขอมลตวแปรตน 200 กรณมการกำา

หนดตวแปรควบคมในแตละกรณคงท โดยตวแปร

ควบคมประกอบไปดวยตวแปรในดานตาง ๆ ไดแก

สภาพแวดลอมภายนอก กายภาพของบานกรณ

ศกษา อปกรณเครองใชไฟฟา และตารางเวลาของ

กจกรรมการใชงานภายในอาคารดงตารางท 4

ตารางท 4 ตวแปรควบคมดานตาง ๆ

5. ผลจากคำานวณเชงตวเลข

งานวจยนแบงการสรปผลจากการคำานวณ

เชงตวเลขออกเปน 2 สวน โดยมรายละเอยดดง

ตอไปน

5.1ผลการวเคราะหปรมาณการใชไฟฟา

จากการวเคราะหปรมาณการใชไฟฟาของ

เครองปรบอากาศทงหมด 200 กรณ พบวา มชวง

ปรมาณการใชไฟฟาตงแต 2,405.80 กโลวตตถง

4,141.80 กโลวตต-ชวโมงตอปและมคาเฉลยเทา

กบ 3,339.38 กโลวตต-ชวโมงตอป โดยมคาการ

กระจายเทากบ 390.95 แสดงในรปท 4 และจาก

ทางดานซายของแผนภมมความถสะสมในชวง

2,600 ถง 2,700 กโลวตต-ชวโมงตอปมากผด

ปกตซงเมอพจารณารวมกบแบบจำาลองขอมล

ตวแปรตนของคาปรมาณการใชไฟฟาของเครอง

ปรบอากาศตอปในขอมลกลมน พบวา สวนใหญ

มคาของสมประสทธการถายเทความรอนจาก

รงสอาทตยของกระจก (SHGC) อยในชวงทตำา

กวาขอมลชวงอน ๆ คอ มคาเทากบ 0.28 ซง

เปนคาของกระจก 2 ชนชนด low-e

รปท 4 การแจกแจงความถของปรมาณการใชไฟฟาของ เครองปรบอากาศตอปทงหมด 200 กรณ

5.2ผลการวเคราะหสมการถดถอย

จากแบบจำาลองขอมลตวแปรองคประกอบ

กรอบอาคารประเภทตาง ๆ ทง 14 ตวแปรและ

ผลการวเคราะหปรมาณการใชไฟฟาในสวนของ

เครองปรบอากาศตอปทงหมด 200 กรณ ถกนำา

มากำาหนดเปนตวแปรตน 14 ตวแปรและตวแปร

ตามลำาดบ เพอใชสำาหรบการวเคราะหสมการ

ถดถอย (regression) โดยเลอกใชวธการนำาเขา

ตวแปรแบบเปนขนตอน (stepwise) เพอคด

ตวแปรตนทละตวแปรโดยวเคราะหจากอทธพล

ตวแปรตนนน ๆ ทมตอปรมาณการใชไฟฟา ผล

จากการศกษาสามารถสร ปการจดล ำาดบ

อทธพลแตละตวแปรเปรยบเทยบกนจากคา

beta ไดดงรปท 5


113

รปท 5 ผลการจดลำาดบอทธพลตวแปรองคประกอบกรอบอาคารแตละประเภท

จากการพจารณารปท 5 พบวา เหลอตวแปร

ตนทถกคดเลอกอยทงหมด 11 ตวแปรทพบวาม

อทธพลตอปรมาณการใชพลงงาน โดยมลำาดบ

ของอทธ พลตวแปรองคประกอบของกรอบ

อาคาร ไดแก ตวแปรคา SHGC ของกระจกซง

มคา beta มากทสด รองลงมาคอ ตวแปรคา

U-value ของผนง และตวแปรสผนง ตามลำาดบ

ซงทง 3 ตวแปรนมคา beta คอนขางสงแตกตาง

จากตวแปรลำาดบอน ๆ ทมคา beta แตกตางกน

เพยงเลกนอย โดยตวแปรคา U-value ของหลงคา

มคา beta นอยทสด

6. สรปผลการศกษาและขอเสนอแนะ

ตวแปรทควรใหความสำาคญในการออกแบบ

หรอการตดสนใจเลอกปรบปรงเพอลดปรมาณ

การใชพลงงานทเหมาะสมกบกลมอาคารบาน

จดสรรประเภทบานเดยวมากทสด คอ ตวแปรท

มคา Beta มากทสด 3 ลำาดบแรก ไดแก ตวแปร

คา SHGC ของกระจก ซงสามารถลดปรมาณ

การใชพลงงานไดโดยการเลอกใชกระจกทมคา

SHGC ตำา เนองจาก เปนคาทแสดงถงปรมาณ

ความรอนทถายเทผานกระจก โดยมคาแตกตาง

กนไปตามชนดของกระจก ลำาดบถดมาคอ สของ

ผนง ซงสามารถลดปรมาณการใชพลงงานไดโดย

การเลอกทาสผนงทมสออนซงมคาการดดกลน

รงสอาทตยตำา เนองจากจะชวยลดการดดกลน

ความรอนเขาสอาคารไดดกวาผนงทมสเขม และ

ลำาดบสดทายคอ ตวแปรคา U-value ของผนง

ซงสามารถลดปรมาณการใชพลงงานไดโดยการ

เลอกใชวสดกอสรางทมคา U-value ตำา หรอเพม

การตดตงฉนวนทผนงเพอลดคา U-value รวม

ของผนงลง ซงจะชวยในการลดปรมาณความรอน

ทถายเทเขาสอาคารผานผนงไดดขน

จากผลการวจยในขางตนน อาจมขอจำากด

จากขอบเขตของบานกรณศกษาทไดทำาการคด

เลอกมา ดงนน เพอประสทธภาพในประยกตใช

จงควรพจารณาควบคไปกบขอบเขตขององค

ประกอบกรอบอาคารและตวแปรควบคมดาน

ตาง ๆ ทงานวจยนไดกำาหนดไว นอกจากน แนว

ทางทไดนำาเสนอไปขางตนเปนเพยงแนวทางท

นำาเสนอจากการเปรยบเทยบในดานปรมาณการ

ใชพลงงานเพยงดานเดยว ยงไมไดมการพจารณา

ในแงของคาใชจายในการลงทนซ ง เป นอก

ประเดนท สำาคญสำาหรบการนำาไปศกษาตอใน

อนาคต


กฤษณ ออนงาม. (2554). การศกษาเปรยบเทยบ

วสดเปลอกอาคารสำาหรบบานพกอาศยใน

เชงการประหยดพลงงานและราคา. วทยา-

นพนธปรญญามหาบณฑต, มหาวทยาลย

เกษตรศาสตร, คณะสถาปตยกรรมศาสตร,

สาขาวชาสถาปตยกรรม.

กญญาภค แตพพฒนพงศ. (2553). การศกษา

วสดและอตราสวนพนท ชองเปดตอพนท

ผนงอาคารเพอการลดการใชพลงงานใน

อาคารพกอาศย. วทยานพนธปรญญามหา-


114

บณฑต, คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการ

ผงเมอง มหาวทยาลยธรรมศาสตร.

ธนาคารอาคารสงเคราะห. (2557). แนวโนมตลาด

ทอยอาศยไทย. สบคนเมอวนท 24 สงหาคม

2558. จาก http://www.ghbhomecenter.

com/journal/download.php?file=1426Mar

15LhaEkN.064

ประวตร กตตชาญธระ. (2553). ประสทธภาพ

การประหยดพลงงานของอปกรณกนแดด

แบบผนง 2 ชน: กรณศกษาอาคารพกอาศย

ในกรงเทพมหานคร. วทยานพนธปรญญา-

มหาบณฑต, จฬาลงกรณมหาวทยาลย, คณะ

สถาปตยกรรมศาสตร.

ศลปชย ทบทมทอง. (2553). การวเคราะหการ

ประหยดพล งงานในเคร องปร บอากาศ

สำาหรบบานพกอาศย. วทยานพนธปรญญา

มหาบณฑต, มหาวทยาลยเทคโนโลยพระ-

จอมเกลาธนบร, คณะครศาสตรอตสาหกรรม

และเทคโนโลย.

Carrillo Andrés, A., Domínguez Muñoz, F.,

Cejudo López, J. M. & Zhang, Y.

(2013). Uncertainties and sensitivity

analysis in building energy simulation

using macro parameters. Energy and

Buildings, 67, 79–87. Retrieved June15,

2015, from http://doi.org/10.1016/j.enbuild.

2013.08.009

Hamby, D. M. (1994). A review of techniques

for parameter sensitivity analysis of envi-

ron-mental models. Environmental Moni-

toring and Assessment, 32(2), 135 – 154.

Retrieved June 18, 2015, from http://doi:

10.1007/BF00547132

Matala, A. (2008). Sample size requirement

for monte carlo – simulations using Latin

hypercube sampling. Helsinki University

of Technology. Retrieved March 22, 2015,

from http://salserver.org.aalto.fi/vanhat_

sivut/Opinnot/Mat-2.4108/pdf-files/emat

08.pdf

Tian, W. (2013). A review of sensitivity analysis

methods in building energy analysis.

Renewable and Sustainable Energy

Reviews, 20, 411–419. Retrieved June 19,

2015, from doi.org/10.1016/j.rser.2012.

12.014

การศกษาเชงตวเลขเพอทำานายอทธพลของตนไมรอบอาคาร

ตอคาสมประสทธการพาความรอนทผวอาคารเตย

Numerical Study of the Impact of Trees around Building

on Heat Transfer Coefficient at Low-Rise Building Façade.

ณณช จรญรกษ1 และ ผศ.ดร. สดาภรณ สดประเสรฐ2

Nanat Charoonrak1 and Asst. Prof. Sudaporn Sudprasert, Ph.D.2



บทคดยอ

การปลกตนไมรอบอาคารทำาใหเกดรมเงาทผวของอาคารซงสงผลใหอทธพลของการแผรงสจาก

ดวงอาทตยลดลงการพาความรอนสงผลตอภาระการทำาความเยนและการนำาความรอนเขาไปภายใน

อาคาร ดงนนคาสมประสทธการพาความรอนเปนตวแปรสำาคญในการคำานวณความรอนทผวอาคาร

งานวจยนจำาลองการไหลของอากาศโดยใชโปรแกรมคำานวณพลศาสตรของไหล (ANSYS Fluent 16.0)

ในการคำานวณคาสมประสทธการพาความรอนและจำาลองการไหลของอาคารเมอมอากาศไหลปะทะ

เขากบอาคารโดยมอทธพลของการวางตนไมรอบอาคาร โดยการศกษานใชปจจยในเรองของ ตำาแหนง

และรปทรงของตนไมเพอใหไดคาสมประสทธการพาความรอนในรปแบบตาง ๆ ซงการจากจำาลอง

กรณควบคมและกรณศกษาตาง ๆ โดยการแบงกรณศกษาท 1 เปนการวางตำาแหนงของตนไมดานหนา

อาคารในรปแบบวางเรยงหนากระดานและวางสลบกนสองแถวหนาอาคารในความเรวลมท 4 และ 10

เมตรตอวนาท และกรณศกษาท 2 แบงเปนการศกษารปทรงของตนไมโดยทรงพมทใชในการศกษาคอ

ทรงปรามดและแผเปนชนโดยใชความเรวลมท 4 เมตรตอวนาท ผลทไดคอ อทธพลของการวางตนไม

ในรปแบบวางสลบกนสองแถวหนาอาคารนนสงผลตอคาสมประสทธการพาความรอนทผวอาคารเพม

ขนท 20.5 เมอเปรยบเทยบกบกรณทวางตนไมเรยงกนหนากระดานซงไดคาสมประสทธการพาความ

รอนเทากบ 4.9 ซงคาสมประสทธการพาความรอนสามารถเปนตวแปรสำาคญในการนำาไปประยกต

ใชในการคำานวณพลงงานของอาคารและเปนขอเสนอแนะสำาหรบภมสถาปนกหรอเจาของโครงการใน

การวางตนไมเพอใหมประสทธภาพในการเพมคาสมประสทธการความรอนรอนทดทสด

Abstract

Trees around building provide shades that can reduce heat on the building façade. In the

building with shading, heat convection would have high effect on the cooling load. Therefore,

convection heat transfer coefficient is the important variable used to compute convective heat

through building envelope. This research simulates low-rise building by using a computational

fluid dynamics program ANSYS Fluent 16.0 to investigate the airflow and convective heat transfer

การศกษาเชงตวเลขเพอทำานายอทธพลของตนไมรอบอาคารตอคาสมประสทธการพาความรอนทผวอาคารเตยณณช จรญรกษ และ ผศ.ดร. สดาภรณ สดประเสรฐ116

coefficient around the building surrounded by plants. This study covers the effect of position, and

shape of trees on the heat transfer coefficient on the building façade.

From the simulation with control case and studies cases divided by studies case no.1 is the

linear position of the trees and the zigzag position of the trees in front of building with 4 and 10

meter/second of wind speed and studies case no.2 is the shape of the trees, Pyramid and Layer

shape has been use for simulation with 4 meter/second of wind speed. The result is the zigzag

pattern is more effect to heat transfer coefficient with 20.5 compare to the linear pattern is 4.9

of heat transfer coefficient. This research can provide recommendation for architect or project’s

owner who would like to arrange the plants around buildings and utilize the tree to maximize

convective heat transfer.

คำาสำาคญ (Keywords): ตนไมรอบอาคาร (Trees Around Building), การพาความรอน (Convective

Heat Transfer), คาสมประสทธการพาความรอน (Heat Transfer Coefficient), การคำานวณพลศาสตร

ของไหล (Fluid Dynamics), ผวอาคารเตย (Low-rise Building Façade)

1. บทนำา

อาคารปรบอากาศมภาระการทำาความเยน

ทเปนผลมาจากการคำานวณความรอนดวยการ

นำา การพา และการแผรงสความรอนจากดวง

อาทตยซงปรมาณของความรอนทผานเขามาคด

เปน 60% ของภาระการทำาความเยนของเครอง

ปรบอากาศภายในอาคาร อากาศรอบอาคารสง

ผลตอภาระการทำาความเยนโดยวธการพาความ

รอนในกรณทมการปลกตนไมรอบอาคารทำาให

เกดรมเงาท ผวของอาคารซงสงผลใหอทธผล

ของการแผรงสจากดวงอาทตยลดลงและการพา

ความรอนสงผลตอภาระการทำาความเยนและ

การนำาความรอนเขาไปภายในอาคาร

คา hc หรอคาสมประสทธการพาความ

รอนเปนตวแปรสำาคญในการคำานวณความรอน

ทผวอาคาร โดยคาสมประสทธการพาความรอน

เฉลยสามารถคำานวณไดจากสมการดงน

(1)

โดยคา qconv

คอฟลกซความรอน (Heat Flux)

Ts คาอณหภมทพนผว ∞T คอคาอณหภมอางอง

ซงอาจจะเปนคาอณหภมของสภาพแวดลอม

จากการศกษางานวจยกอนหนาเกยวกบคา hc ท

ผนงอาคาร พบวา การตดตงอปกรณกอกวนกระ-

แสลมบรเวณผวของวตถสเหลยมจตรสซงทำาให

เกดลกษณะการเคลอนทของลมหมนวนซงสงผล

ใหคาสมประสทธการพาความรอนทผวเพมขน

ประมาณ 14-17% (Hemida et. al., 2008) และการ

เพมกระแสลมแบบปนปวนในการจำาลองจาก

1.5% เปน 6.7% สงผลใหคาสมประสทธการพา

ความรอนเพมขน 49% (Blocken et al., 2009)

ซงเหนไดชกวาลกษณะการเคลอนทของลมนน

สงผลตอคาสมประสทธการพาความรอน ซงการ

ปลกตนไมรอบอาคารกเปนปจจยหนงท ทำาให

เกดการเปลยนของกระแสลมบรเวณผวอาคาร

ซงส งผลตอคาสมประสทธการพาความรอน


117

งานวจยนศกษาโดยการจำาลองดวยโปรแกรม

คำานวณผลศาสตรของไหล (Computational Fluid

Dynamics, CFD) ANSYS Fluent 16.0 เพอให

ทราบถงอทธพลของรปทรง ตำาแหนง และความ

สงของตนไมรอบอาคารทสงผลตอคาสมประ-

สทธการพาความรอนทผวอาคาร


ในการศกษาการวางตนไมบรเวณโดยรอบ

อาคารทมผลตอคาสมประสทธการพาความรอน

ทกรอบอาคาร ไดมการศกษางานวจยทเกยวของ

เปนสวนตาง ๆ ไดแก ทฤษฎการถายเทความ

รอนดวยการพาความรอน ความรพนฐานเรอง

ตนไม อทธผลของตนไมตอการเคลอนทของ

อากาศ และงานวจยทเกยวของกบการจำาลอง

ผลดวยโปรแกรมคำานวณพลศาสตรของไหล

2.1ทฤษฎการถายเทความรอนดวยการพา

ความรอน

2.1.1 การพาความรอน คอเมออากาศไหลผาน

หรอสมผสกบพนผวบรเวณทมอณหภมตางกน

จะมการแลกเปลยนพลงงานความรอนระหวาง

อากาศกบวตถนน ๆ ซงสามารถแบงการพาความ

รอนเกดขนได 2 ลกษณะคอ การพาความรอน

แบบอสระ และการพาความรอนแบบบงคบ ซง

สามารถคำานวณไดจากสมการกฎการทำาความ

เยนของนวตน ดงตอไปน

)TT(Ahq scconv ∞−= (2)

)TT(AhQ sconv ∞−⋅⋅= (3)

เมอ q = ฟลกซความรอน

Q = อตราการพาความรอน (W)

ch = คาสมประสทธการพาความรอน

)Km/W( 2

A = พนทผวของวตถทสมผสกบของไหล

( m2 )

Ts = อณหภมพนผวของวตถ ( ำC )

∞T = อณหภมของไหล ( ำC )

และทฤษฎการถายเทความรอนใกลผว

0xfluidconvcond

x

Tkqq

=∂∂

−== (4)

)TsT(hconvq ∞−⋅= (5)

(4) = (5) )TT(

)xT/T(kh

s

0xfluid

∞

=−

∂∂−= (6)

เลขเรยโนลด (Reynolds Number)

Rex =

µρ xV

Re x⋅⋅

= ∞ (7)

เลขพรนดเทล (Prandtl Number)

Pr = k

CPr

pµ= (8)

กฎการไหลแบบปนปวนผานระนาบเรยบเลขนส-

เซลท (Nusselt Number)

Nux = 3/18.0

xfluid

xx PrRe0296.0

k

xhNu ⋅⋅== R

ex0.8

3/18.0x

fluid

xx PrRe0296.0

k

xhNu ⋅⋅== (9)


กำาหนดให

0.6 < Pr < 60

5 x 105 < Rex < 107

นอกจากน ไดมการทำาการศกษาในงานวจย

กอนหนาในเรองของสมการเชงประจกษของคา

สมประสทธการพาความรอน โดยความสมพนธ

ของสมการดงกลาวจะเปนความสมพนธระหวาง

คาสมประสทธการพาความรอนทผวอาคารใน

ดานตนลมกบชวงของความเรวลม (ดงตารางท 1)

ตารางท 1 สมการเชงประจกษคาสมประสทธ

การพาความรอนของงานวจยกอนหนา

(Montazeri, 2015)

เมอ U10 = ความเรวลม ( m/s )

จากการศกษาทฤษฎและงานวจยกอนหนา

พบวา ความเรวลมเปนตวแปรสำาคญในการ

คำานวณหาคาสมประสทธการพาความรอนทผว

อาคารได

2.2ความรพนฐานเรองตนไม

ตนไมสามารถแบงออกไดเปน 4 ประเภท

ใหญไดแก ไมยนตน ไมพม ไมเลอย ไมคลมดน

(เออมพร วสมหมาย, 2551)

ลกษณะทางกายภาพของกลมไมยนตนรป-

รางหรอลกษณะของตนไมจำาแนกตามการพบเหน

และใชงานจรงในทางภมสถาปตยกรรม (เออมพร

วสมหมาย, 2551) (ดงภาพท 1)

ภาพท 1 รปทรงทางกายภาพของไมยนตน

2.3อทธพลของตนไมตอการเคลอนทอากาศ

ผลกระทบของตนไม ตนไมบรเวณรอบอาคาร

มอทธพลตอลมธรรมชาตทพดเขาสตวอาคาร

โดยจากการทดลอง (White, 1953) อางจาก สด

สวาท ศรสถาปตย (2545) พบวา

- ตนไมมผลตอการเคลอนทของลมทพด

ผานอาคารหรอรอบอาคารได

- สามารถกำาหนดการใชงานของตนไมใน

การเพมหรอลดลมธรรมชาตทพดผานอาคารได

- การวางตนไมสามารถทำาใหทศทางลมท

พกเขาสอาคารเปลยนไปได

- การวางตนไมบรเวณใตลมของอาคารจะ

มผลกระทบนอยมากตอลมธรรมชาตทพกเขาส

ตวอาคาร

ดงนนตนไมจะสามารถกำาหนดทศทางลมได

และเพมความเรวลมโดยใชลกษณะการบบตว

ของอากาศเพอใหความเรวลมสงขนกอนจะไหล

เขาปะทะตวอาคาร และการวางผงของตนไมยง

สามารถบงคบทศทางลมเพอใหอากาศไหลเขา

สตวอาคารโดยทำาใหเกดความตางของความดน

อากาศทมากขนสงผลใหอากาศเคลอนทเรวขน

(ดงภาพท 2 และ 3)


119

ภาพท 2 การบบลมของตนไมสงผลใหความเรวลมเพมขน

ภาพท 3 การบงคบทศทางลมจากการวางตนไม


การวจยนเปนการวจยเชงจำาลองโดยการใช

โปรแกรมคำานวณพลศาสตรของไหล (Computa-

tional Fluid Dynamics, CFD) ANSYS Fluent 16.0

ในการจำาลอง โดยมตวแปรของการศกษาคอ

ตำาแหนงของตนไมเพอนำามาจำาลองการไหลของ

อากาศและคำานวณคาสมประสทธการพาความ

รอนท ผวอาคารจากการศกษางานวจยกอน

หนาพบวา (Blocken, 2009) ไดศกษาโดยการ

จำาลองเพอคาสมประสทธการพาความรอนทผว

อาคารเตยโดยไดมการกำาหนดขนาดของอาคาร

กวาง 10.0 เมตร ยาว 10.0 เมตร และสง 10.0

เมตร มการกำาหนดขอบเขตทงดานขาง ดานหนา

และดานหลงเปน 10 เทา 4 เทาและ 10 เทาของ

ความสงอาคารตามลำาดบ สวนระยะความสง

ของขอบเขตในการทดลองกำาหนดเปน 3.3 เทา

ของความสงอาคาร (Montazeri, 2015) (ดงภาพ

ท 4)

ภาพท 4 ตวอยางแบบจำาลองทจะทำาการศกษา


4.1ผลการจำาลองแบบจำาลองในโปรแกรม

ANSYSFluent16.0

ในการศกษาแบบจำาลองน จะสรางแบบจำา-

ลองผลเปน 3 มตและการกำาหนดขนาดของ mesh

ทจะใชสำาหรบงานโดยจะทำาการศกษาวเคราะห

ผลความไว mesh เปรยบเทยบกบงานวจยกอน

หนา (Blocken, 2009) ในการกระจายตวของคา

สมประสทธการพาความรอนทผวอาคาร ซงทำา

การจำาลองโดยใชการปรบขนาด mesh (ดงตาราง

ท 2)

ตารางท 2 การวเคราะหความไวเมช


ซงจากการจำาลองจะไดการกระจายของคา

สมประสทธการพาความรอนทผวอาคารทใกล

เคยงกบงานวจยกอนหนา (Blocken, 2009) ท

ขนาด 0.25 เมตร (ดงภาพท 5)

ภาพท 5 การเปรยบเทยบคาสมประสทธการพาความรอนทผวอาคารโดย (ก) งานวจยของ Blocken, 2009 (ข) การทดลองโดยใชขนาด mesh 0.25 เมตร

4.2ผลการจำาลองการศกษาอทธพลของตนไม

รอบอาคารทสงผลตอคาสมประสทธการ

พาความรอนทผวอาคาร

การจำาลองในสวนนจะศกษาอทธพลของ

ตนไมรอบอาคารทมผลตอคาสมประสทธการพา

ความรอนทผวอาคารเตย โดยจะกำาหนดตวแปร

ในการจำาลอง คอ ตำาแหนงของตนไม ซงจะแบง

การจำาลองเปน 3 สวน สวนแรกคอ การจำาลอง

ตำาแหนงการวางของตนไมเปนหนากระดานดาน

หนาอาคารโดยใชความเรวลมในการจำาลองท 4

และ 10 เมตรตอวนาท (ดงภาพท 6) การจำาลอง

ในสวนตอมาคอ การจำาลองตำาแหนงการวางตน-

ไมสลบกนสองแถวดานหนาอาคารโดยใชความ

เรวลมเหมอนกนการจำาลองแรก (ดงภาพท 7)

ภาพท 6 การจำาลองท 1 การวางตนไมหนาอาคารแบบเรยงหนากระดาน

ภาพท 7 การจำาลองท 2 การวางตนไมหนาอาคารแบบเรยสลบกนสองแถว

ภาพท 8 เปรยบเทยบกรณควบคมกบกรณศกษาอทธพล

ของตนไม

จากการทดลองอทธพลของตนไมในรปแบบ

ตาง ๆ พบวาอทธพลของการวางตนไมนนสงผล

ตอคาสมประสทธการพาความรอนมากทสด ซง

สงผลตอคาสมประสทธการพาความรอนทผว

อาคารใหเพมขนเมอเทยบกบอทธพลอน ๆ โดย

การจำาลองตำาแหนงการวางของตนไมระหวาง

เรยงหนากระดานและสลบกนสองแถวดวยความ

เรว 4 เมตรตอวนาท พบวาการวางตนไมแบบ

สลบกนสองแถวจะมคาสมประสทธการพาความ

รอนสงกวาทประมาณ 20.5 (W/m2) ซงมาก

กวาคาสมประสทธการพาความรอนในรปแบบ

การวางตนไมแบบแถวหนากระดานท 4.9 (W / m2)

(ดงภาพท 8) เนองจากการวางแบบสลบกนสอง

แถวจะทำาใหลมทพดเขาสอาคารนนมความเรวท

เพมขนเนองจากเกดการบบของลมทมากขนของ

ตนไมจงทำาใหลมพดเขาสอาคารแรงขน สงผลตอ

คาสมประสทธการพาความรอนนนสงขนตาม

ความเรวลม (ดงภาพท 9) เมอเปรยบเทยบกบ

กรณศกษาการวางตนไมเปนหนากระดานดาน


121

หนาอาคาร จะพบวาความเรวลมทปะทะอาคาร

นนมคาท นอยกวาจงสงผลใหคาสมประสทธ

การพาความรอนนนนอยกวา (ดงภาพท 10)

ภาพท 9 ภาพความเรวลมทเกดขนในการจำาลองกรณการวางตนไมแบบสลบกนสองแถวทความเรวลม 4 m/s

ภาพท 10 ภาพความเรวลมทเกดขนในการจำาลองกรณการวางตนไมแบบเรยงหนากระดานทความเรวลม 4 m/s


อทธพลของตนไมนนสามารถสงผลตอคา

สมประสทธการพาความรอนทผวอาคารได โดย

อทธพลของการวางตนไมจากการจำาลองพบวา

เมอวางตนไมในรปแบบสลบกนสองแถวจะทำาให

คาสมประสทธการพาความรอนทผวอาคารนน

สงขนเนองจากการวางตนไมแบบสลบกนสอง

แถวทำาใหลมทพดเขาอาคารมความเรวลมทเพม

ขนจงทำาใหคาสมประสทธการพาความรอนทผว

อาคารนนสงขนตามความเรวลม ดงนนจงเปน

ผลดในการจดตนไมแบบสลบกนสองแถวในงาน

ภมสถาปตยกรรมเพอเพมคาสมประสทธการพา

ความรอนทผวอาคาร

6. ขอเสนอแนะ

1. การศกษานศกษาแคอาคารเตยทมความ

สง 10 เมตร ยาว 10 เมตร และกวาง 10 เมตร

ซงอาคารทมขนาดแตกตางจากนอาจจะสงผล

ตอคาสมประสทธการพาความรอนทเปลยนไป

2. การศกษาน ไม ไดคำาน งถ งบร บทของ

อาคารจรงในการจำาลองเพราะฉะนนการวจย

ในอนาคตอาจจะคำานงถงสภาพแวดลอมของ

อาคารจรง

3. เนองจากตนไมเปนสงทเกดตามธรรมชาต

จงมตวแปรอกจำานวนมากทยงไมไดคำานงถง ซง

ในงานวจยในอนาคตอาจจะมการนำาตวแปรอน ๆ

เชนการคายความรอนของตนไม หรอการบงเงา

ของตนไม เพอใหงานวจยมความสมจรงมากขน


สดสวาท ศรสถาปตย. (2545). การออกแบบวสด

พชพนธและการประหยดพลงงาน. กรงเทพฯ:

บรษทดานสทธาการพมพ

สดาภรณ ฉงล. (2555). การจำาลองเชงตวเลขเพอ

หาคาสมประสทธการพาความรอนแบบบงคบ

ภายใตกระแสลมหมนบนหลงคาอาคารเตย

ทมอปกรณบงแดด. วารสารวจยและสาระ

สถาปตยกรรม/การผงเมอง, 9(2), 63-80.

เออมพร วสมหมาย. (2551). พรรณไมในงานภม

สถาปตยกรรม 1. กรงเทพฯ: โรงพมพ เอช

เอน กรป จำากด.

Blocken, B. (2009). High-resolution CFD

Simulations for forced convective heat

transfer coefficients at the façade of a

low-rise building. Building and Environment,

44(2009), 2396-2412


Department of the Navy, Naval Facilities

Engineering Command. (1986). Design

Manual 11.02. Natural ventilative cooling

of buildings, DM-11.02, 23-25.

Montazeri, H. (2015). CFD analysis of forced

convective heat transfer coefficients at

windward building facades: Influence of

building geometry. Journal of Wind

Engineering and Industrial Aerodynamics,

145(2015), 102-116

Cheng, Y. (2003). A comparison of large Eddy

simulations with a standard Reynolds-

averaged Navier-Stokes model for the

prediction of a fully developed turbulent

flow over a matrix of cubes. Journal of

Wind Engineering and Industrial

Aerodynamics, 91(2003), 1301-1328

การพฒนาแผนประกอบชนดอดราบจากยางพาราผสมเยอกระดาษเหลอใช

เพอประสทธภาพในการดดซบเสยงสำาหรบการประยกตใชในงานอาคาร

Development of Flat Pressed Particle Composite Board from Natural

Rubber and Waste Paper for Sound Absorption Efficiency

in Building Applications

ปนพนธ สนทรรกษ1 รศ.ดร. ภษต เลศวฒนารกษ2 และทรงกลด จารสมบต3

Panipan Soonthornruk1 Assoc. Prof. Pusit Lertwattanaruk, Ph.D.2

and Songklod Jarusombuti3

1,2 คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมอง มหาวทยาลยธรรมศาสตร3คณะวนศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร

E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]

บทคดยอ

บทความวจยนนำาเสนอการพฒนาวสดกอสรางประเภทวสดแผนประกอบซงผลตจากยางพาราซง

เปนวตถดบจากธรรมชาตและเยอกระดาษซงเปนวสดเหลอใช เพอการใชงานเปนแผนผนงและแผนฝา

เพดานในงานสถาปตยกรรม งานวจยนมวตถประสงคในการศกษาปจจยทมผลตอความหนาแนน กำาลง

รบแรงอด กำาลงรบแรงดง อตราการเผาไหม และประสทธภาพในการดดซบเสยงของวสดแผนประกอบ

โดยสดสวนผสมของผลตภณฑประกอบดวย เยอกระดาษเหลอใช ในสดสวนรอยละ 10 20 30 และ 40

โดยนำาหนกของยางพารา และทำาการทดสอบหาความหนาแนน ความตานทานแรงดง ความสามารถ

ในการกนไฟลาม และประสทธภาพในการดดซบเสยงของวสดแผนประกอบตามมาตรฐาน ASTM ผล

จากการศกษา พบวา การผสมเยอกระดาษเหลอใชในปรมาณมากขน มผลทำาใหแนวโนมของความ

หนาแนน ความตานทานแรงดง และประสทธภาพการดดซบเสยงมคาเพมขน ในทางตรงกนขาม วสด

แผนประกอบทผสมเยอกระดาษเหลอใชในปรมาณมากขน สงผลใหอตราการเผาไหมมคาลดลง และ

ตนทนการผลตลดลงเมอเปรยบเทยบวสดแผนประกอบในทองตลาด ผลทไดจากการวจยนสามารถใช

เปนแนวทางในการนำาวตถดบเหลอใชมาผลตเปนวสดแผนประกอบทมคณสมบตเชงกายภาพ คณสมบต

เชงกล และคณสมบตในการดดซบเสยงทด โดยควรเลอกสดสวนผสมและวธการตดตงใหเหมาะสมเพอ

ใหการใชงานวสดเปนไปอยางมประสทธภาพ

Abstract

This article presents the development of composite materials produced from domestic

natural rubber and waste paper pulp to be used as wall panels and ceiling tiles in architectural

works. The main objective of this research is to study the density, compressive strength, tensile

strength, rate of burning and sound absorption coefficients of the composite materials. The mix

การพฒนาแผนประกอบชนดอดราบจากยางพาราผสมเยอกระดาษเหลอใชเพอประสทธภาพในการดดซบเสยงสำาหรบการประยกตใชในงานอาคารปนพนธ สนทรรกษ รศ.ดร. ภษต เลศวฒนารกษ และ ทรงกลด จารสมบต

124

proportions of composite materials products contain waste paper pulp of 10, 20, 30 and 40

percent by weight of natural rubber. The density, tensile strength, rate of burning and sound

absorption coefficients of the composite materials were tested according to ASTM standards.

Test results showed that an increase in the waste paper pulp ratios have a better density, tensile

strength and sound absorption performance of composite materials. In contrary, the product

with an increase of the waste paper pulp ratios tends to reduce rate of burning and lower pro-

duction cost in comparison with the composite materials available in the market. The results of

this research can be used as a guideline for using waste materials to produce composite panels

for building construction with the acceptable physical, mechanical and sound absorption proper-

ties. Mix proportions and installation of composite panels products can be optimally arranged for

various applications.

คำาสำาคญ (Keywords): ยางพาราธรรมชาต (Natural Rubber), กระดาษเหลอใช (Waste Paper),

สารตวเตม (Filler), ประสทธภาพการดดซบเสยง (Sound Absorption Efficiency)

1. ทมาและความสำาคญ

ในปจจบนดวยปญหาการปรบตวขนของ

อตราคาจางขนตำา โดยกระทรวงแรงงาน สงผล

ใหเทคโนโลยกอสรางแบบเดมๆ เชน การใชผนง

อฐมอญ ผนงอฐมวลเบา ไมเหมาะกบสภาพ

บรบททางตนทนการกอสรางอกตอไป เปนเหต

ใหเทคโนโลยการกอสราง มแนวโนมของการตด

ตงอปกรณเปนชดสำาเรจ เชน วสดแผนประกอบ

มากขน งานวจยนจงมงเนนการพฒนาวสดแผน

ประกอบจากวตถดบยางพาราซงเปนผลผลต

ภายในประเทศ สำาหรบนำามาผลตเปนวสดแผน

ผนงและแผนฝาเพดาน เพอเพมประสทธภาพใน

การดดซบเสยงสำาหรบการใชงานเปนวสดอาคาร


2.1วสดแผนประกอบ

ผลตภณฑประเภทแผน สามารถนำามาใชใน

งานสถาปตยกรรมไดหลากหลาย เชน แผนผนง

และฝาเพดาน ซงผลตขนจากสวนประกอบ 2

ชนดขนไป โดยสวนประกอบทง 2 สวนตองแสดง

คณสมบตของแตละสวนแยกกนชดเจน และเมอ

นำามาผสมกนจะไดคณสมบตทสงเสรมกน เชน

ไมในรปแบบตางๆ ผสมกบสารเตมแตงอนๆ (วร

ธรรม อนจตตชย, 2541) โดยวสดแผนประกอบ

ในทองตลาดมกผลตจากวตถดบตามธรรมชาต

หรอวตถดบทเปนวสดเหลอใช ดงตวอยางตอไป

น

2.1.1 ผล ตภ ณฑตราชางสมาร ทบอร ด

(Smart Board) เปนวสดแผนประกอบไฟเบอร

ซ เมนตบอรดผลตจากปนซเมนตผสมเสนใย

เซลลโลส ทรายซลกา สามารถนำามาใชงานไดทง

แผนพน ผนง และฝาเพดาน สามารถใชงานได

ทงภายในและภายนอกอาคาร

2.1.2 ผลตภณฑววาบอรด (Viva Board) เปน

วสดแผนประกอบซเมนตผสมเสนใยธรรมชาต

สามารถนำามาใชงานไดทงแผนพน และผนง การ

นำาวสดววาบอรดมาใชในงานอาคารชวยใหการ

ทำางานมความสะดวกรวดเรว


125

2.1.3 ผลตภณฑแผนยปซมดดซบเสยง ตรา

ยปโทน (Gyptone) ผลตจากยปซม สามารถดดซบ

เสยงสะทอน ชวยในการปรบคณภาพเสยงภาย

ในหองไดด สามารถใชงานเปนแผนฝาเพดาน

และฉาบตดกบผนงอาคาร

รปท 1 ตวอยางผลตภณฑแผนประกอบในทองตลาด

2.2ยางพารา

คณสมบตของยางพาราและยางธรรมชาตม

สมบตเชงกลสง มจดออนตวทอณหภมประมาน

120 องศาเซลเซยส และจะมคณสมบตทดขน

เมอใสสารเสรมแรง เชน เขมาดำา หรอ เสนใย

การนำายางพารามาแปรรปเปนผลตภณฑทวไป

โดยมรายละเอยดดงตอไปน (วราภรณ ขจรไชยกล,

2545)

2.2.1 ขนตอนการผสมสตรยาง ทำาไดโดย

กำาหนดปรมาณสารตางๆ ในรอยละโดยนำาหนก

ของยางพารา ซงมสดสวนสวนของสารทนำามา

ขนรปผลตภณฑยางทวไป คอ ซงคออกไซด รอย

ละ 5 กรดสเตยรก รอยละ 1 กำามะถน รอย

ละ 3 และ 2-mercaptobenzothiazole (MBT)

รอยละ 0.7 โดยนำาหนกของยางพารา ซงเปน

สดสวนผสมททำาใหคณสมบตเชงกายภาพ และ

คณสมบต เชงกลของผล ตภ ณฑยางม ความ

เสถยร (พรพรรณ นธอทย, 2528)

2.2.2 ขนตอนการบดยาง การบดยางสามารถ

ทำาไดโดยการฉกตดเนอยางของเครองบดระบบ

เปด (Two-roll Mill) ในอณหภมการบดไมเกน100

องศาเซลเซยส

2.2.3 ขนตอนการขนรปยาง โดยอาศย

ความรอนและแรงอด การอดดวยวธนสามารถ

ทำาไดกบผลตภณฑทวไป โดยการขนรปทอณหภม

150-180 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลาประมาน

7-10 นาท สำาหรบการขนรปผลตภณฑชนดแผน

ประกอบทมความหนาแนนในชวง 800 - 1,200

กก./ลบ.ม. (Garcı´a, 2007)

2.3สารตวเตม

2.3.1 สารตวเตม (Filler) คอ สารทไมใชยาง

ซงถกผสมลงในยาง เชน เศษกระดาษ หรอเสนใย

ธรรมชาต โดยมวตถประสงคเพอทำาการปรบปรง

คณสมบตของผลตภณฑ เชน เพมความแขงแรง

เพมความยดหยน (สมาคมอตสาหกรรมเยอและ

กระดาษไทย, 2547)

2.3.2 เยอกระดาษเหลอใช งานวจยชนน

เล อกใชเย อกระดาษเหลอใชในการผสมกบ

ยางพารา เนองจากมคณสมบตบางประการท

สามารถเพมประสทธภาพกบแผนประกอบยาง

เชน ความแขง และความทนทานตอแรงดง

2.4ทฤษฎเบองตนเกยวกบเสยง

2.4.1 ระดบความดงของเสยง โดยปกตแลว

มนษยเราจะไดยนเสยงคออยในชวงความถ

ระหวาง 20 -20,000 เฮรตซ หรอ 0 - 130 เดซเบล

(Egan, 1972)

2.4.2 ความสามารถในการลดระดบความดง

ของวสด จากการตกกระทบของเสยงสามารถ

จำาแนกไดเปนหลกการ ดงตอไปน (Cavanaugh,

1998)

1. การดดกลนเสยง คอ ความสามรถ

ของวสดในการดดกลนพลงงานเสยงและเปลยน

เปนพลงงานความรอน

2. การลดระดบความดงของเสยง คอ

ประสทธภาพในการลดระดบพลงงานเสยงทสง

ผานวสด


126

3. ระเบยบวธการวจย การวจยนมง

เนนการศกษาเชงทดลอง เพอศกษาปจจยทสง

ผลตอการออกแบบแผนประกอบยางพารา โดย

ใชเยอกระดาษเหลอใชเปนวสดผสมเพมยางพารา

สำาหรบการสรางรพรนภายในเนอวสดเพอพฒนา

ประสทธภาพในการดดซบเสยง ในปรมาณรอย

ละ 10 20 30 และ 40 โดยนำาหนกของยางพารา

อางองการทดสอบมาตรฐาน ASTM D1037-

06a ASTM D882 ASTM D635 และมาตรฐาน

ASTM C0423

3.1การผลตวสดแผนประกอบยางพารา

ในการผลตวสดแผนประกอบยางพารา

ประกอบดวยลำาดบขนตอน ดงตอไปน

3.1.1 เตรยมสดสวนผสม 4 สดสวนผสม

โดยผสมเยอกระดาษเหลอใชในสดสวนผสมรอย

ละ 10 20 30 และ 40 โดยนำาหนกของยางพารา

(R1P10, R1P20, R1P30, R1P40) แลวบดผสม

ยางพารากบเย อกระดาษดวยเครองบดระบบ

เปดชนด Two-roll mills ทอณหภม 70 องศา

เซลเซยส เปนเวลา 20 นาทตอสตร

3.1.2 เตมซงคออกไซด รอยละ 5 กรดสเตยรก

รอยละ 1 MBT รอยละ 0.7 กำามะถน รอยละ

3 ไดโซเดยมไฮโดรเจนฟอสเฟต รอยละ 4

ระหวางท บดผสมยางพารากบเย อกระดาษ

(มาลน ชยศภกจสนธ, 2553) แสดงดงรปท 2

รปท 2 เครองบดผสมระบบเปดชนด Two-roll mills

3.1.3 เตรยมวตถดบท ผสมไดขนรปดวย

เครองอดความรอนชนดราบในอณหภม150

องศาเซลเซยส เปนเวลา 10 นาท เพอใหไดวสด

แผนประกอบทมความหนา 12 มม. และความ

หนาแนนประมาณ 1,000 กก. /ลบ.ซม.

รปท 3 เครองอดความรอนชนดอดราบ

3.2การทดสอบคณสมบตเชงกายภาพ

ในการทดสอบคาความหนาแนนของวสด

แผนประกอบโดยอางองตามมาตรฐาน ASTM

D1037-06a และทดสอบอตราการเผาไหมของ

วสดแผนประกอบโดยอางองตามมาตรฐาน

ASTM D 635


127

3.3การทดสอบคณสมบตเชงกล

ในการทดสอบ กำาลงรบแรงดงของวสดแผน

ประกอบโดยอางองตามมาตรฐาน ASTM D882

3.4การทดสอบคณสมบตเชงเสยง

ในการทดสอบประส ทธ ภาพในการก น

เสยง และประสทธภาพการดดซบเสยงของวสด

แผนประกอบโดยอางองตามมาตรฐาน ASTM

C0423

4. ผลการทดลอง

4.1ค ณสมบต ทางกายภาพของวสดแผน

ประกอบยางพารา

4.1.1 ความหนาแนน ปรมาณความชน และ

ความสามารถในการดดซมน ำาของวสดแผน

ประกอบยางพารา พบวา เมอเพมอตราสวน

ของสารผสมเพมเย อกระดาษเหลอใชสงผลให

คาความหนาแนน ปรมาณความชน และความ

สามารถในการดดซมนำาของวสดแผนประกอบ

เพมข นในระดบท สอดคลองก บงานว จยอ น

(Rivero, 2012) เนองจากเยอกระดาษเหลอ

ใชทผสมเพมสำาหรบการสรางรพรน และชอง

วางอากาศ ทำาใหนำาหนกโดยรวมของวสดแผน

ประกอบมากขน และเพมประสทธภาพในการ

ในการดดซมนำา ซงสงผลโดยตรงตอคาความ

หนาแนน ปรมาณความชน และความสามารถ

ในการดดซมนำาของวสดแผนประกอบ จงทำาให

วสดแผนประกอบยางพาราท มอตราสวนการ

ผสมเพมดวยเยอกระดาษเหลอใชรอยละ 40 โดย

นำาหนกของยางพารามความหนาแนน ทมความ

เปนไปไดในการนำาไปใชงานมากทสด

รปท 4 ลกษณะทางกายภาพของวสดแผนประกอบ

รปท 5 ความหนาแนน (กก./ลบ.ม.)

รปท 6 ปรมาณความชน (%)

รปท 7 คาความสามารถในการดดซมนำา (%)

4.1.2 อตราการเผาไหมของวสดแผนประกอบ

ยางพาราทผลตได พบวา เมอเกดการเผาไหมแลว

วสดแผนประกอบยางพาราไมสามารถหยดการ

เผาไหมเองได สอดคลองกบงานวจยอนๆ (มาลน

ชยศภกจสนธ, 2553) และเมอเพมอตราสวนการ

ผสมเพมดวยเยอกระดาษเหลอใชสงผลใหอตรา


128

การเผาไหมของวสดลดลง ดงแสดงในรปท 8

เนองจากเยอกระดาษเหลอใชทผสมเพมสำาหรบ

การสรางชองวางอากาศ มผลโดยตรงตออตรา

การเผาไหม สงผลใหวสดแผนประกอบยางพารา

ท มอตราสวนการผสมเพมดวยเย อกระดาษ

เหลอใชรอยละ 40 โดยนำาหนกของยางพารา ม

อตราการเผาไหมตำาทสดซงเปนสดสวนผสมทม

ความเปนไปไดในการนำาไปใชงานมากทสด

รปท 8 อตราการเผาไหม

4.2คณสมบตเชงกลของวสดแผนประกอบ

ยางพารา

4.2.1 ความตานทานแรงดงของวสดแผน

ประกอบยางพาราทผลตได พบวา เมอเพม

อตราสวนการแทนทดวยเย อกระดาษเหลอใช

สงผลใหความตานทานแรงดง และคาโมดลสยด

หยนของวสดเพมขน แสดงดงรปท 9 และรป

ท 10 เนองจากเยอกระดาษเหลอใชทผสมเพม

สอดคลองกบสดสวนผสมของสารผสมเพมใน

งานวจยอน (Garcı´a, 2007) เนองจากเยอ

กระดาษเหลอใชท ผสมเพมทำาหนาท เปนสาร

เพมความแขงใหกบวสดแผนประกอบยางพารา

ซงสงผลโดยตรงตอคาความตานทานแรงดงและ

คาโมดลสยดหยนสงผลใหวสดในอตราสวนการ

ผสมเพมดวยเยอกระดาษในปรมาณ รอยละ 40

โดยนำาหนกของยางพารา เปนสดสวนผสมทม

คณสมบตเชงกลดทสด ซงมความเปนไปไดใน

การนำาไปใชงานมากทสด

รปท 9 ความตานทานแรงดง (กก./ตร.ซม.)

รปท 10 คาโมดลสยดหยน ( กก./ตร.ซม.)

4.3คณสมบตเชงเสยงของวสดแผนประกอบ

ยางพารา

4.3.1 ประสทธภาพการกนเสยงของวสด

แผนประกอบยางพารา พบวา เมอเพมอตรา

สวนการแทนทดวยเยอกระดาษเหลอใช สงผล

ใหคาการลดระดบความดงเสยงของวสดแผน

ประกอบยางพาราเพมขน แสดงดงรปท 11 ซง

สอดคลองกบงานวจยดานอน ๆ (Rivero, 2012)

เนองจาก เยอกระดาษเหลอใชทผสมเพมทำาให

ความหนาแนน และคาโมดลสยดหยนของวสด

แผนประกอบยางพาราเพมขน สงผลใหผวหนา

และเนอวสดมความแขงมากขน ซงสงผลโดยตรง

ตอคาการลดระดบความดงเสยงของวสดแผน

ประกอบยางพารา จงทำาใหวสดในอตราสวนการ


129

ผสมเพมดวยเยอกระดาษในปรมาณ รอยละ 40

โดยน ำาหนกของยางพารามคาการลดระดบ

ความดงเสยงสงทสด ซงเปนสดสวนผสมทมความ

เปนไปไดในการนำาไปใชงานมากทสด

รปท 11 คาการลดระดบความดงเสยง ( เดซเบล)

5. ขอสรปจากการทดลองและขอเสนอแนะ

5.1ขอสรปจากการศกษาวจย

5.1.1 คณสมบตทางกายภาพของวสดแผน

ประกอบยางพาราทผลตได

1. ความหนาแนน ปรมาณความชน

และความสามารถในการดดซมนำา ของวสดแผน

ประกอบเพมขนของวสดแผนประกอบมคาเพม

ขน เมอเพมอตราสวนการผสมเพมดวยเยอกระ-

ดาษเหลอใช และสดสวนผสมทผสมเยอกระดาษ

ในปรมาณรอยละ 40 โดยนำาหนกของยางพารา

มความหนาแนนเหมาะแกการนำามาใชงานทสด

2. อตราการเผาไหมของวสดแผน

ประกอบลดลงเมอเพมอตราสวนการผสมเพม

ดวยเยอกระดาษเหลอใช โดยสดสวนผสมทผสม

เยอกระดาษในปรมาณรอยละ 40 โดยนำาหนก

ของยางพารา มอตราการเผาไหมตำาทสดซงเปน

สดสวนผสมทมความเปนไปไดในการนำาไปใช

งานมากทสด

5.1.2 คณสมบตเชงกลของวสดแผนประกอบ

ยางพาราทผลตได

1. ความตานทานแรงดง และคาโม-

ดลสยดหยน ของวสดแผนประกอบเพมขน เมอ

เพมอตราสวนการผสมเพมดวยเยอกระดาษ

เหลอใช และสดสวนผสมทผสมเยอกระดาษใน

ปรมาณรอยละ 40 โดยนำาหนกของยางพารา

มความตานทานแรงดง และคาโมดลสยดหยน

เหมาะแกการนำามาใชงานทสด

5.1.3 คณสมบ ต เช ง เส ยงของวสดแผน

ประกอบยางพาราทผลตได

1. คาการลดระดบความดงเสยงของ

วสดแผนประกอบยางพาราเพมขน เมอเพมอตรา

สวนการผสมเพมดวยเยอกระดาษเหลอใช และ

สดสวนผสมทผสมเยอกระดาษในปรมาณรอย

ละ 40 โดยนำาหนกของยางพารา มประสทธภาพ

การปองกนเสยงดทสด ซงเหมาะแกการนำามาใช

งานทสด

5.2ขอเสนอแนะ

ในขนตอนการบดผสมวตถดบ เครองบด

ผสมมขนาดเลกทำาใหตองบดผสมวตถดบสดสวน

ผสมเดมหลายครง และสงผลใหเกดความเสยง

ในความแปรปรวนของการทดสอบ ดงนน ในขน

ตอนการผลตควรเลอกใชเครองบดผสมทมขนาด

เหมาะสมกบปรมาณวสดททำาการผลต

กตตกรรมประกาศ

ผวจยขอขอบคณมหาวทยาลยธรรมศาสตร

สำาหรบทนสนบสนนการวจย หจก.บราเดอรส

รบเบอรทใหการสนบสนนการใชงานอปกรณ

สำาหรบบดผสมยางพารา และ รองศาสตราจารย

ทรงกลด จารสมบต คณะวนศาสตร มหาวทยาลย

เกษตรศาสตร ทใหการสนบสนนในสวนของการ

ผลตและทดสอบวสด


130


พรพรรณ นธอทย. (2528). สารเคมสำาหรบยาง.

วทยานพนธวทยาศาสตรบณฑต, คณะวทยา-

ศาสตรและเทคโนโลย, มหาวทยาลยสงขลา-

นครนทรวทยาเขตปตตาน.

มาลน ชยศภกจสนธ. (2553). สมบตของแผนใย

ไมอดจากใยมะพราวกบโฟมพอลสไตรน

ผสมสารหนวงไฟ. วทยานพนธวทยาศาสตร

บณฑต, ภาควชาเคม, คณะวทยาศาสตร,

สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาเจาคณ-

ทหารลาดกระบง.

วรธรรม อนจตตชย. (2541). อตสาหกรรมผลต

แผนปารตเคลและกรรมวธการผลต. วารสาร

วจยสำานกวจยการจดการปาไมและผลตผล

ปาไม, กรมปาไม, เอกสารวชาการเลขท ร.514

วราภรณ ขจรไชยกล & นชานาฎ ณ ระนอง.

(2545). คมอเทคโนโลยยาง. กรมวชาการ

เกษตร, วารสารวจยสถาบนวจยยาง.

สมาคมอตสาหกรรมเยอและกระดาษไทย. (2547).

สภาวะอตสาหกรรมเย อและกระดาษไทย

ป 2547. สบคนเมอ 11 สงหาคม 2558,

จาก http://www.ftiweb.off.fti.or.th

เสาวนย กอวฒกลรงษ. (2551). การนำากระดาษ

หนงสอพมพผสมยางธรรมชาตทำาผลตภณฑ

ยางใหม. วทยานพนธวทยาศาสตรบณฑต,

คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย, มหาวทยา-

ลยสงขลานครนทรวทยาเขตปตตาน.

ASTM. (2006). ASTM C0423 Standard Test

Method for Sound Absorption and Sound

Absorption Coeffeicient by the Reverber-

ation Room Method. Philadelphia: Ameri-

can Society of Testing and Material

(ASTM).

ASTM. (2006). ASTM D 1037 – 06a Standard

Test Methods for Evaluating Properties

of Wood-Base Fiber and Particle Panel

Materials. Philadelphia: American Society

of Testing and Material (ASTM).

ASTM. (2012). ASTM D882-12, Standard Test

Method for Tensile Properties of Thin

Plastic Sheeting. Philadelphia: American

Society of Testing and Material (ASTM).

ASTM. (2014). ASTM D635-14, Standard

Test Method for Rate of Burning and/or

Extent and Time of Burning of Plastics

in a Horizontal Position. Philadelphia:

American Society of Testing and Material

(ASTM).

Cavanaugh, W. J., Tocci, G. C. & Wilkes,

J. A. (1998). Architectural acoustics:

Principles and practice. New York: McGraw-

Hill.

Egan, M. D. (1972). Concept in architectural

acoustic. New York: McGraw-Hill.

Garcı´a, D., Lopez, J., Balart, R., Ruseckaite, R.

A. & Stefani, P. M. (2007). Composites

based on sintering rice husk–waste tire

rubber mixtures. Journal of University of

Valencia, 28, 223-238.

Rivero, A. J., De Guzmán, A. B. & Navarro,

J. G. (2012). New composite gypsum

plaster –ground waste rubber coming

from pipe foam insulation. Journal of

Universidad Politécnica de Madrid, 55

(2014), 146-152.

ห้องประชุม 302 ด้านเทคโนโลยีอาคาร...

Documents

Transcript of ห้องประชุม 302 ด้านเทคโนโลยีอาคาร...