โครงการออกแบบฉากกนบรรเทาความรอนโดยใชหลกการทางานและคณสมบตของนา

โดย นางสาวอทธยา หอมหรญ

การคนควาอสระนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรศลปมหาบณฑต สาขาวชาการออกแบบผลตภณฑ แผน ข ระดบปรญญามหาบณฑต

ภาควชาการออกแบบผลตภณฑ บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ปการศกษา 2560 ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

โครงการออกแบบฉากกนบรรเทาความรอนโดยใชหลกการทางานและคณสมบตของนา

โดย นางสาวอทธยา หอมหรญ

การคนควาอสระนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรศลปมหาบณฑต สาขาวชาการออกแบบผลตภณฑ แผน ข ระดบปรญญามหาบณฑต

ภาควชาการออกแบบผลตภณฑ บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ปการศกษา 2560 ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

By

MISS Ittiya HOMHIRUN

A Master's Report Submitted in partial Fulfillment of Requirements for Master of Fine Arts (Product Design)

Department of Product Design Graduate School, Silpakorn University

Academic Year 2017 Copyright of Graduate School, Silpakorn University

หวขอ โครงการออกแบบฉากกนบรรเทาความรอนโดยใชหลกการทางานและคณสมบตของนา

โดย อทธยา หอมหรญ สาขาวชา การออกแบบผลตภณฑ แผน ข ระดบปรญญามหาบณฑต อาจารยทปรกษาหลก ผชวยศาสตราจารย ดร. จรวฒน วงศพนธเศรษฐ

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ไดรบพจารณาอนมตใหเปนสวนหนงของการศกษา

ตามหลกสตรศลปมหาบณฑต

คณบดบณฑตวทยาลย

(รองศาสตราจารย ดร.ปานใจ ธารทศนวงศ)

พจารณาเหนชอบโดย

ประธานกรรมการ

(ผชวยศาสตราจารย ดร. ลย กานตสมเกยรต )

อาจารยทปรกษาหลก

(ผชวยศาสตราจารย ดร. จรวฒน วงศพนธเศรษฐ )

ผทรงคณวฒภายนอก

(ผชวยศาสตราจารย ดร. อภสกก สนธภค )

ง

บทค ดยอ ภาษาไทย

58155308 : การออกแบบผลตภณฑ แผน ข ระดบปรญญามหาบณฑต คาสาคญ : เครองเรอนประเภทฉากกน, คณสมบตของนา, ลดความรอน

นางสาว อทธยา หอมหรญ: โครงการออกแบบฉากกนบรรเทาความรอนโดยใชหลกการทางานและคณสมบตของนา อาจารยทปรกษาวทยานพนธ : ผชวยศาสตราจารย ดร. จรวฒน วงศพนธเศรษฐ

งานวจยนเปนการศกษาการออกแบบและพฒนาเครองเรอนประเภทฉากกน โดย

ประยกตใชคณสมบตของนาในการบรรเทาความรอนภายในบานพกอาศยขนาดกลาง เปนการศกษาคณสมบตของนาในรปแบบของการไหลทแตกตางกน เพอหาคณสมบตการการแลกเปลยนความรอนทดทสดนามาประยกตใชในการออกแบบฉากกนทเหมาะสมกบบานพกอาศยขนาดกลางและสอดคลองกบพฤตกรรมการใชงาน จากการศกษาวเคราะหขอมลจากแหลงขอมลเอกสารรปแบบการประยกตใชคณสมบตของนาตงแตอดตจนถงปจจบนพบวานามคณสมบตในการแลกเปลยนความรอนไดดและมความสอดคลองกบสภาพอากาศในประเทศไทย

ผลการศกษาและเปรยบเทยบความสามารถในการแลกเปลยนความรอนของนา ในสภาวะทดลองทมการใชการไหลเวยนของนาทตางกน โดยใชกลองทดลองจานวน 5กลอง ผลการทดลองพบวานาทมอณหภมตาประสทธภาพในการแลกเปลยนความรอนไดดทสด รองลงมาคอนาทกระจายตวเปนหยด การกระจายตวของนาทาใหเพมคณสมบตการแลกเปลยนความรอนกบอากาศไดด เมอนาคณสมบตดงกลาวมาทาฉากกนและทาการวดอณหภมพบวาอณหภมกอนเปดระบบนากบหลงเปดระบบนาอณหภมตางกน 2 องศา โดยอณหภมนาอยท 16 องศาเซลเซยส

ผวจยไดพฒนาผลงานจากการวเคราะหขอมลจากการทดลองคณสมบตของนานามาใช กลายเปนเครองเรอนประเภทฉากกนทมลกษณะเดนดวยแนวคดรปทรงการไหลของนาจากการดดลวดลายเพอสรางสนทรยะ คณประโยชนทงทางดานความสวยงามและการใชงานในดานการชวยลดอณหภมความรอนภายในบานสรางประสบการณใหมในการพกผอน สามารถปรบเปลยนการจดวางไดมากกวาหนงรปแบบและปรบเปลยนไดตามความเหมาะสมของพนทใชงาน

จ

บทค ดยอ ภาษาองกฤษ

58155308 : Major (Product Design) Keyword : partition furniture, water property, relieve the heat

MISS ITTIYA HOMHIRUN : HEAT-RELIEVE PARTITION DESIGN PROJECT USING THE ATTRIBUTES OF HEAT AND WATER THESIS ADVISOR : ASSISTANT PROFESSOR JIRAWAT VONGPHANTUSET

This research is the study of partition furniture design and development by applying water property to relieve the heat inside medium sized houses. The research studies water property in the different patterns of the water flow in order to find out the best way of heat exchange property and apply it to the appropriate partition design which suit the medium sized houses also associate with using behavior. According to data analysis from the document data sources, which relate to the form of water property application from the past until present, found that water has a property in heat exchanging and in associating well with Thailand.

From the result of the study and the ability comparison in heat exchange of water in the experimental state having the different water circulation by using five experimental boxes, the result suggests that water at low temperature is most efficient in heat exchange following by water dispersion as drops. Water dispersion can well increases heat exchange property. When take this idea to build partition and measure the temperature, found that the temperature difference before and after opening the water system is two degree and the water temperature is sixteen degree celsius.

The researcher develops the work from data analysis and water property experiment into the partition furniture which has a unique idea of water flowing shape from bending patterns to create aesthetics. The benefits from both beauty and using in the way of reducing the heat inside houses create new experience in relaxing, adjusting the arrangement more than one pattern and can be adjust to the need of each using space.

ฉ

กตตกรรมประกาศ

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธฉบบน สาเรจลลวงลงได โดยไดรบความชวยเหลอจากผมพระคณหลายทาน ผวจยขอขอบพระคณ ผชวยศาสตราจารย ดร.จรวฒน วงศพนธเศรษฐ ซงเปนอาจารยทปรกษาในการทาวทยานพนธเปนอยางสง ซงทานไดใหคาปรกษาและคาแนะนาในการทางานตลอดจนการสอนใหผวจยรกระบวนการความคดและวเคราะหการทางานอยางเปนระบบมาโดยตลอด ขอขอบพระคณคณาจารยภาควชาออกแบบผลตภณฑทกทานทใหความร อนมคายงตลอดหลกสตรการศกษา ขอขอบคณ คณชลช โกตระกล ทใหคาแนะนาดานระบบการทางานไฟฟาขอขอบคณ บรษท ปนซเมนตไทยอตสาหกรรม จากด (มหาชน) แหลงรวมนวตกรรมบานเยนทใหขอมลแนวทางการออกแบบทางสถาปตยกรรมเปนแบบอยางทดในการศกษา

คณคาหรอประโยชนอนเกดจากวทยานพนธเลมน ผวจยขอนอมบชาแดพระคณบดามารดา อาจารยทอบรมสงสอน แนะนา ใหการสนบสนนและใหกาลงใจเสมอมา

อทธยา หอมหรญ

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย ............................................................................................................................. ง

บทคดยอภาษาองกฤษ ....................................................................................................................... จ

กตตกรรมประกาศ............................................................................................................................. ฉ

สารบญ .............................................................................................................................................. ช

สารบญภาพ ..................................................................................................................................... ญ

สารบญแผนภม .................................................................................................................................. ฑ

บทท 1 บทนา .................................................................................................................................. 1

ความเปนมาและความสาคญของปญหา ....................................................................................... 1

วตถประสงคของการวจย .............................................................................................................. 2

ขอบเขตของการวจย ..................................................................................................................... 3

วธการศกษาและออกแบบ ............................................................................................................ 3

กรอบแนวคดและทฤษฎทใชในการวจย ........................................................................................ 4

นยามศพทเฉพาะทใชการวจย ....................................................................................................... 5

ประโยชนทไดรบ ........................................................................................................................... 6

บทท 2 แนวความคด ทฤษฎ และงานวจยทเกยวของ ...................................................................... 7

หลกการพนฐานของสภาวะความสบายทเกดจากอณหภม ............................................................ 7

ทฤษฎเกยวกบความรอน ............................................................................................................ 12

พลงงานความรอนและการถายเทความรอน ........................................................................ 12

การถายเทความรอนโดยการนา หรอการนาความรอน (Conduction) ..................... 13

การถายเทความรอนดวยการพา หรอการพาความรอน (Convention) ..................... 14

การถายเทความรอนโดยการแผรงส หรอการแผรงสความรอน (Radiation) ............. 15

ซ

ความรอนทเกดขนในอาคาร ................................................................................................ 16

ความรอนทเกดขนภายในอาคาร (Internal Heat Gain: Qi) ..................................... 16

ความรอนทเกดขนภายนอกอาคาร (External Heat Gain) ....................................... 17

ปจจยทมผลตอการถายเทความรอนสอาคาร ............................................................. 18

ทฤษฎเกยวกบคณสมบตของนา .................................................................................................. 19

คณสมบตของนา (Water Quality) ..................................................................................... 19

การเปลยนสถานะของนาทมผลกบการแลกเปลยนความรอน .............................................. 21

การทาความเยนจากการระเหยของนาดวยวธธรรมชาต (Evaporation) ............................. 24

เอกสารงานวจยทเกยวของ ......................................................................................................... 27

Inertial Convective Evaporative “Shower” Cooling Tower .................................... 27

The Cooling Tower of Cunningham and Thompson (1986) ................................... 28

แนวทางประยกตการทาความเยนในอาคารประเทศไทยดวยคณสมบตของนา..................... 30

หลกการออกแบบ ....................................................................................................................... 31

ขอมลเบองตนเกยวกบเครองเรอน ....................................................................................... 32

ขอมลเบองตนเกยวกบการใชเครองเรอน ............................................................................. 33

หลกการออกแบบเครองเรอน .............................................................................................. 33

ความสมพนธเรองสดสวนของมนษยกบเครองเรอน ............................................................. 36

ระยะองศาการมองของเครองเรอน ...................................................................................... 42

แนวทางการตกแตงบาน ............................................................................................................. 46

หลกการตกแตงบานสไตลไทย ............................................................................................. 46

หลกการตกแตงบานสไตลโมเดรน ........................................................................................ 47

การแตงบานลอฟทสไตล (Loft Style) ................................................................................ 49

ประเภทของเครองเรอนฉากกนตกแตงบาน ................................................................................ 51

การเลอกใชวสด และวสดสรางสรรค ........................................................................................... 59

ฌ

บทท 3 วธดาเนนการวจย ................................................................................................................ 63

ขนตอนการรวบรวมขอมลในการวจย ......................................................................................... 63

ขนตอนการศกษาความตองการของผบรโภค .............................................................................. 64

ขนตอนการวเคราะหขอมล ......................................................................................................... 65

ขนตอนการออกแบบและพฒนาผลตภณฑ ................................................................................. 67

บทท 4 ผลวเคราะหการออกแบบและพฒนา .................................................................................. 68

ผลการวเคราะหขอมลจากการทดลอง ........................................................................................ 68

ผลการการวเคราะหขอมลจากการใชเครองมอวจย ..................................................................... 75

ผลการวเคราะหคณสมบตของนาทไดจากผลการทดลองเพอใชในการออกแบบ .......................... 86

ผลวเคราะหการออกแบบและพฒนา .......................................................................................... 86

การพฒนาแบบรางชวงท 1 .................................................................................................. 88

การพฒนาแบบรางชวงท 2 .................................................................................................. 90

การพฒนาแบบรางชวงท 3 .................................................................................................. 92

การพฒนาแบบรางชวงท 4 .................................................................................................. 96

บทท 5 ผลวเคราะหการออกแบบและพฒนา ................................................................................ 104

สรปผลการการศกษาและอภปรายผลการวจย .......................................................................... 104

ขอเสนอแนะจากผลการวจยและแนวทางการศกษาในอนาคต .................................................. 107

รายการอางอง ............................................................................................................................... 108

ภาคผนวก...................................................................................................................................... 111

ภาคผนวก ก เครองมอทใชในการวจย ...................................................................................... 112

ภาคผนวก ข เขยนแบบเครองเรอนฉากกนเพอการผลต ........................................................... 116

ภาคผนวก ค ภาพแสดงขนตอนการทาตนแบบ ภาพแสดงตนแบบ ........................................... 121

ภาคผนวก ง ภาพแสดงการนาเสนอชนงานทสมบรณ ............................................................... 124

ประวตผเขยน ................................................................................................................................ 130

สารบญภาพ

ภาพท หนา

ภาพท 1 การพาความรอน การแผความรอน และการระเหยของรางกายมนษย ................................ 9

ภาพท 2 การแลกเปลยนความรอน ................................................................................................... 9

ภาพท 3 แสดงการถายเทความรอนออกจากผวหนงกลายเปนไอน า ................................................ 10

ภาพท 4 ตารางแสดงความสมพนธระหวางสภาวะสบาย ความช นและอณหภม .............................. 11

ภาพท 5 หลกการถายเทความรอนม การแผรงส การนาความรอน และการพาความรอน ............... 13

ภาพท 6 การเกดความรอนทเกดข นภายนอกอาคารแลวถายเทเขาสภายในตวอาคาร ..................... 17

ภาพท 7 ภาพแสดงโมเลกลของน าเชอมตอกนดวยพนธะไฮโดรเจน ................................................. 21

ภาพท 8 พลงงานทใชในการเปลยนสถานะของน า ......................................................................... 22

ภาพท 9 แสดงความหนาแนนของน า ณ อณหภมทแตกตางกน ..................................................... 23

ภาพท 10 กระบวนการทาใหเยนโดยการระเหยแบบโบราณ ........................................................... 25

ภาพท 11 แสดงสภาวะอากาศทความดนบรรยากาศใชสาหรบการออกแบบระบบปรบอากาศ ....... 25

ภาพท 12 หลกการทางานของระบบทาความเยนแบบระเหย .......................................................... 26

ภาพท 13 ภาพการแสดงหลกการทางานของ“Shower” Cooling Tower ................................... 28

ภาพท 14 แสดง“Shower” Cooling Tower ................................................................................ 29

ภาพท 15 ภาพแสดงการทางานของหลกการของแผนรงผ ง ........................................................... 30

ภาพท 16 ความสมพนธระหวาง การออกแบบ ผใชงาน และวตถประสงคของการใชงาน .............. 37

ภาพท 17 ความสมพนธระหวางขนาดการจดวางทเหมาะสมกบขนาดและสดสวนของรางกายเพศชาย ........................................................................................................................................................ 38

ภาพท 18 ความสมพนธระหวางขนาดการจดวางทเหมาะสมกบขนาดและสดสวนของรางกายเพศหญง 38

ภาพท 19 ความสมพนธระหวางการกมและระยะหางการจดวางสงของทเหมาะสม ........................ 39

ภาพท 20 ความสมพนธระหวางความสงทเหมาะสมกบขนาดและสดสวน ....................................... 40

ภาพท 21 การใชงานและระยะช นวางโลง ....................................................................................... 41

ฎ

ภาพท 22 เครองเรอนฉากก นประเภทตกแตง decorative furniture ............................................ 42

ภาพท 23 ฉากก นหองทมลกเลนการใชงานทหลากหลาย ................................................................ 43

ภาพท 24 ระยะมมมองในแนวนอนของมนษย ................................................................................ 44

ภาพท 25 ระยะมมมองในแนวต งของมนษย.................................................................................... 44

ภาพท 26 ระยะมมมองในแนวต งของมนษยในขณะยนในระดบความสงทตางกน ........................... 45

ภาพท 27 ระยะมมมองในแนวต งของมนษยในขณะนง ................................................................... 45

ภาพท 28 รปแบบการตกแตงบานสไตลไทย .................................................................................... 47

ภาพท 29 ภาพสามมตตวอยางการตกแตงบานแบบสไตลโมเดรน ................................................... 48

ภาพท 30 ภาพสามมตตวอยางการตกแตงบานดวยเฟอรนเจอรโมเดรนสไตล ................................. 48

ภาพท 31 ภาพสามมตตวอยางการตกแตงบานแบบลอฟทสไตล ..................................................... 50

ภาพท 32 โทนสในการตกแตงแบบลอฟท สไตล ............................................................................. 50

ภาพท 33 ภาพสามมตตวอยางการตกแตงบานดวยเฟอรนเจอรลอฟทสไตล ................................... 51

ภาพท 34 ฉากก นหองแบบบานเลอนไมญปน.................................................................................. 52

ภาพท 35 ฉากก นหองแบบบานกระจก ........................................................................................... 53

ภาพท 36 ฉากก นหองแบบบานเลอนระแนงไม ............................................................................... 54

ภาพท 37 ฉากก นหองแบบบานเฟยม.............................................................................................. 55

ภาพท 38 ฉากก นหองแบบบานเฟยมวสดแบบ 'Movable Glass' .................................................. 55

ภาพท 39 ฉากก นหองแบบบานเฟยมลอยตว .................................................................................. 56

ภาพท 40 ฉากก นหองแบบผามาน .................................................................................................. 57

ภาพท 41 ฉากก นหองแบบยดตด .................................................................................................... 58

ภาพท 42 ฉากก นหองแบบประยกต................................................................................................ 59

ภาพท 43 ลกษณะของกลองทดลองกลองเจาะรเพอนาน าไหลผานเพอทดสอบคณสมบตของน า .... 69

ภาพท 44 สาธตการตดต งอปกรณการสบน าเขากลองทดลอง ......................................................... 70

ภาพท 45 ลกษณะและรปตดของแผงบงคบการไหลของน าแบบหนวงน า........................................ 71

ฏ

ภาพท 46 ลกษณะและรปตดของแผงบงคบการไหลของน าแบบไหลผาน ...................................... 71

ภาพท 47 ลกษณะและรปตดของแผงบงคบการไหลของน าแบบหยด .............................................. 72

ภาพท 48 ลกษณะการประกอบเทอรโมอเลกทรค คลเลอร เพลเทยร ............................................. 73

ภาพท 49 ตาแหนงตดต งเครองมอหววดอณหภม (Digital Temperature Controller Thermocouple) 73

ภาพท 50 แสดงบรเวณพ นททใชในการทดลองและทศทางของดวงอาทตยชวงเมษายน .................. 74

ภาพท 51 ภาพจาลองทศทางของแสงอาทตยทมผลกบการวางของกลองทดลอง ................................. 75

ภาพท 52 แสดงภาพแนวความคดและแรงบลดาลใจในการออกแบบจากการไหลของน า ................ 88

ภาพท 53 แสดงการออกแบบรางท 1 แนวทางการออกแบบการไหลแบบหยดน า ........................... 89

ภาพท 54 แสดงการออกแบบรางท 1 แนวทางการออกแบบการไหลแบบหนวงน า ......................... 90

ภาพท 55 แสดงการออกแบบรางท 2 .............................................................................................. 91

ภาพท 56 แบบรางแนวทางการออกแบบการไหลแบบผสมผสาน .................................................... 92

ภาพท 57 ภาพแสดงการออกแบบรางท 3 ...................................................................................... 93

ภาพท 58 แบบราง 2 มต คนหาลกษณะเดนความพล วไหวของสายน า ........................................... 94

ภาพท 59 แบบราง 2 มต คนหาลกษณะเดนความพล วไหวของสายน า ........................................... 94

ภาพท 60 การออกแบบรางท 3 การพฒนา .................................................................................... 95

ภาพท 61 การออกแบบรางท 4 การพฒนา .................................................................................... 96

ภาพท 62 แนวคดแบบรางในการเลอกรปทรงทสามารถเรยงตอกนไดอยางลงตว ............................ 97

ภาพท 63 แบบราง 3 มต แนวทางตนแบบหลกหาระยะทเหมาะสม ............................................... 97

ภาพท 64 แบบราง 2 มตและ 3 มต แนวทางฐานตนแบบหลก ....................................................... 98

ภาพท 65 แบบราง 3 มต แนวทางฐานตนแบบท2 .......................................................................... 99

ภาพท 66 แบบราง 2 มต แนวทางตนแบบหลกสวนฐานแบบสรป .................................................. 99

ภาพท 67 แบบราง 2 มต และแบบ3 มต สวนฐานแบบสรป ......................................................... 100

ภาพท 68 แบบสรปขนาดของฐานและการข นแบบดวยขนาดจรงของ ........................................... 101

ภาพท 69 แบบรางสรปสดทาย สวนฐาน และสวนของช นตอเชอม ............................................... 102

ฐ

ภาพท 70 แบบรางสรปสดทาย และการทดลองข นแบบพมพสามมต ............................................ 103

ภาพท 71 ระยะความหางของช นทมผลกบการรองรบน า .............................................................. 105

สารบญแผนภม

แผนภมท หนา

แผนภมท 1 แสดงเปรยบเทยบอณหภมภายนอกกบอณหภมภายในกลองทดลองท 1 ..................... 76

แผนภมท 2 แสดงเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองท 1 กบอณหภมภายในกลองท 2 .................... 78

แผนภมท 3 แสดงเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองท 1 กบอณหภมภายในกลองท 3 .................... 79

แผนภมท 4 แสดงเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองท 1 กบอณหภมภายในกลองท 4 .................... 81

แผนภมท 5 แสดงเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองท 1 กบอณหภมภายในกลองท 5 .................... 82

แผนภมท 6 แสดงการทดลองเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองทดลองท ง 5 กลอง ........................ 84

แผนภมท 7 แสดงคาเปรยบเทยบกลองทดลองทตดต งระบบน า ...................................................... 85

บทท 1

บทน า

ความเปนมาและความส าคญของปญหา

สภาพแวดลอมทอยอาศยมการเปลยนแปลงไปดวยปจจยของจานวนประชากรทมปรมาณมากข น การปลกสรางบานเรอนทมการแออดมากยงข นในเมองใหญ สงผลทาใหเกดความรอนทเรยกวา “สภาวะความรอน” ทเกดข นจากการสะสมความรอนในระดบพ นดน การถายเทอากาศทนอยลงดวยสภาวะของการแออดของอาคารตกสง จนเกดเปนโดมความรอนในตวเมองใหญ คณภาพการใชชวตของประชากรในเมองใหญจงตาลง ถงแมวาประชากรเมองสวนใหญอาศยอยในตวอาคารทมการปรบอณหภมอากาศดวยเครองปรบอากาศทสามารถชวยใหรสกสบายได ผลกระทบการจากจานวนประชาการสงผลใหการใชพลงงานเพมสงข นอกในอนาคตตามการขยายตวของจานวนประชากร โดยสวนใหญพลงงานทมการใชส นเปลองมากทสดคอการใชพลงงานในดานอตสาหกรรม รองลงมาคอการใชพลงงานกบการปรบสภาพอากาศในทพกอาศยรวมไปจนถงสานกงาน ซงถอวาเปนการใชพลงงานไฟฟาจานวนมาก ดวยความรอนจากดวงอาทตยสงผลกระทบกบความรอนในตวอาคารททาใหอณหภมภายในอาคารสงข น การใชพลงงานไฟฟาเพอชวยในการปรบสภาพอณหภมใหเหมาะกบสภาวะความสบายกสงตามไปดวย แนวทางการออกแบบสถาปตยกรรมไดหนมาใหความสาคญกบการออกแบบเพอพงพาระบบธรรมชาตใหมากทสด

ปจจบนงานสถาปตยกรรมคานงถงการออกแบบเพอใหสอดคลองกบสภาพแวดลอมมากข น และคานงถงการใชงานการตดต งทประหยดเวลา ตนทน แนวคดการออกแบบทพงพาระบบธรรมชาต การอนรกษพลงงานไดรบความสาคญในระดบนโยบายของประเทศ ผลกดนใหเกดนโยบายการการคนควาวจยถงแนวทางการออกแบบทางสถาปตยกรรมทเปนมตรกบสงแวดลอมเหมาะสมกบสภาพภมอากาศและทศทางของลมเพอชวยในการบรรเทาความรอนภายในทพกอาศย การปรบตวของมนษยในสภาวะอากาศท เปลยนแปลงตามธรรมชาต เหนไดจากแนวทางการออกแบบสถาปตยกรรมตามพ นททมความแตกตางกนทางภมอากาศมานานต งแตอดต ภมปญญาพ นถนสงผลในดานการประยกตและออกแบบระบบชวยลดความรอนภายในทพกอาศยชวยลดการใชพลงงานในอาคารโดยใหความสาคญกบการอยอาศยภาวะความสบายทมความกลมกลนกบสภาพแวดลอมและการใชระบบพงพาธรรมชาต

2

จากแนวคดของการอนรกษพลงงานกบอาคารทพกอาศย ภมปญญาทางสถาปตยกรรมไทยทนาแนวทางการออกแบบพงพาธรรมชาตมาใชคอการปลกเรอนหลงคาสงพงพาลมใตหลงคา จนกระทงยคกลางคดคนระบบการวางทอดนดานลางอาคารเพอชวยระบายความรอน โดยใชคณสมบตความช นใตดนทมอณหภมโดยรวมตาทาใหเกดการไหลเวยนของอากาศ ซงในปจจบนวธน เกดประสทธภาพลดลงดวยการปลกสรางบานเรอนทแออดการถายเทอากาศจงนอยลงตามไปดวย จงไดมการคดคนแนวทางการลดการถายเทความรอนแบบธรรมชาตคอการใชน าเปนตวชวยในการลดอณหภมดวยวธการประยกตใชน ากบผนงกระจกเปนผนงน า (Water Wall) การใชทอบนหลงคาเพอปลอยใหน าไหลผานทาใหเกดกระบวนการทเรยกวาการถายเทความรอนทเกดจาการทน าไหลผานบนหลงคา อกแนวทางในการลดความรอนคอหลกการใชผนงน าหมนเวยน (Circulated Water Wall) กระบวนการออกแบบดงกลาวขางตนเปนการออกแบบเพอแกปญหาภาวะความรอนทเกดข นในทพกอาศย แตกยงประสบปญหาคอตองใชผมประสบการณในการตดต ง

จากสาเหตขางตนผศกษาจงเกดแนวคดทจะนากระบวนการและคณสมบตของน ามาประยกตใชในกระบวนการการออกแบบผลตภณฑทสามารถชวยลดอณหภมและปรบสภาพแวดลอมภายในอาคาร ใหเกดความสบายเชงอณหภมแกผใชอาคาร โดยมงเนนการพฒนาฉากก นใชภายในอาคารทพกอาศยขนาดเลก ซงมเปาหมายเพอนาคณสมบตของการแลกเปลยนความรอนของน ามาประยกตใชเพอพฒนาผลตภณฑฉากก นใหสามารถลดอณหภมภายในอาคารทพกอาศยโดยใชระบบพงพาธรรมชาต ทนอกจากจะสามารถประดบตกแตงทพกอาศยไดแลวยงสามารถชวยลดปรมาณความรอนทเกดจากการนาพาความรอนของผนงทคายความรอนของแสงแดดมายงภายในตวอาคารทพกอาศยไดอกดวย โดยการประยกตใชการไหลของน าเพอมความสมพนธกบการลดความรอนทเกดจากการถายเทความรอนภายในอาคารทพกอาศย และสะดวกในการใชงานโดยไมตองเปลยนแปลงโครงสรางของบานดวยเทคโนโลยตนทนตา

วตถประสงคของการวจย

1. ศกษาคณสมบตของน าและการไหลของน าในรปแบบทแตกตางกนทมความสมพนธกบการระบายความรอนเพอนาไปประยกตใชในการออกแบบเครองเรอนประเภทฉากก น

2. ออกแบบของเครองเรอนประเภทฉากก นหอง ทสามารถชวยลดความรอนภายในทพกอาศยขนาดกลาง

3

ขอบเขตของการวจย

การศกษาวจยน มงเนนการศกษาและทดลอง เพอหาแนวทางการออกแบบเครองเรอน

ประเภทฉากก นทใชคณสมบตของน าในการลดอณหภม โดยมขอบเขตในการศกษา ดงน

1. ศกษาและทดลองในสภาวะจาลอง เพอเปรยบเทยบประสทธภาพของน าในการลด

อณหภมความรอน จากการปรบเปลยนองคประกอบของการไหลของน าทตางกน เพอนามาเปน

แนวทางในการออกเครองเรอนประเภทแบบฉากก นทสามารถลดอณหภมความรอนดวยเทคนคการ

ไหลของน า

2. เพอออกแบบเครองเรอนประเภทฉากก น ภายในทพกอาศยสวนบคคล

วธการศกษาและออกแบบ

1. การเกบรวบรวมขอมลจากเอกสารวรรณกรรมทเกยวของ

2. ศกษาและรวบรวมขอมลทเกยวของ

- การศกษาขอมลภาคปฐมภม โดยการสมภาษณเพอศกษาความตองการและเกบขอมลจากแบบสอบถามและนาขอมลมาวเคราะหเพอเปนแนวทางการออกแบบตอไป

- การศกษาขอมลภาคทตยภม เปนการศกษาคนควาขอมลจากหนงสอ หรอเอกสารทเกยวของกบงานวจย บทความทางวชาการ

- การประเมนผลงานการออกแบบ เพอนาไปปรบปรงแลวสรางตนแบบ

3. วเคราะหขอมลเพอพฒนาแนวคดการออกแบบ

- วเคราะห สงเคราะหขอมลเพอหาแนวทางในการออกแบบ

- วเคราะหวสดหาความเหมาะสม ตลอดจนเทคนคการข นรป สาหรบพฒนาตนแบบ

4. ข นตอนการออกแบบและพฒนาตนแบบ

- วางกระบวนการแนวทางการออกแบบผานเครองมอแสดงแบบ

- แกไขและพฒนาแบบ จนไดแบบข นสมบรณ

- สรปผลเพอทาตนแบบฉากก นทใชน าหมนเวยนทสามารถลดภาวะความรอนในบาน

5. การผลตตนแบบผลตภณฑ

4

- ทาแบบฉากก นทสามารถลดอณหภมความรอนดวยคณสมบตของน า

- ทาตนแบบฉากก นทสามารถกาหนดทศทางการไหลของน าได

6. การประเมนผลผลตภณฑ

- ทดสอบการใชงานและประเมนผลเพอนาปญหามาปรบปรง

7. วเคราะหและสรปผลการทดลอง

- ทาการวเคราะหและสรปผล

กรอบแนวคดและทฤษฎทใชในการวจย

ลกษณะของงานวจยช นน เปนการออกแบบและพฒนาฉากก นหองทสามารถบรรเทาความรอนดวยการใชคณสมบตของน า เพอเพมประสทธภาพและขดความสามารถในการชวยระบายความรอนใหกบตวอาคารทพกอาศย ดวยเปนวจยลกษณะการทดลองหาขอมลอางองทใชในการออกแบบ เพอนาขอมลของประสทธภาพทดทสดไปประยกตใชในการออกแบบฉากก นทใชในสภาวะอากาศจรง โดยทดลองเกบขอมลกบจาลองสภาวะควบคมเพอนาขอมลทไดมาเปรยบเทยบประสทธภาพของการลดความรอน สามารถแบงลาดบข นตอนการศกษาวจยไดดงน

1. การทดลองเปรยบเทยบความสามารถในการแลกเปลยนความรอนของน าในลกษณะการไหลในแบบทตางกน โดยทาการทดลองเปรยบเทยบกบสภาวะจาลอง โดยในสภาวะทดลองทมการใชการไหลเวยนของน าทาการปรบระบบของการไหลเวยนของน าทตางกน ซงทาใหเกดการเปลยนแปลงขององคประกอบในสภาวะจาลองในรปแบบทแตกตางกน จงตองทาการเปรยบเทยบถงประสทธภาพท งทางดานการลดอณหภมความรอนในสภาวะจาลอง เปรยบเทยบประสทธภาพในการถายเทความรอนในการออกแบบฉากก นบรรเทาความรอนทสามารถนาไปใชในสภาวการณจรง

2. การออกแบบของฉากก นโดยนาคณสมบตทดทสดทไดจากการทดลองในการชวยระบายความรอนของคณสมบตของน า มาใชในการออกแบบใหมความสมพนธกบการใชงานสามารถใชงานไดจรง

5

ตารางท 1 กรอบแนวความคดในการวจย การศกษาเบองตน วตถประสงค

การวจย

ตวแปร การรวบรวมขอมล การวเคราะหขอมล สรปและ

ขอเสนอแนะ

1. ศกษาและ

เปรยบเทยบ

คณสมบตการไหล

ของน า

2. ออกแบบฉากก น

ทสมพนธกบผลการ

ทดลองการไหลของ

น า

นยามศพทเฉพาะทใชการวจย

ฉากก น หมายถง แผงใชสาหรบบงสายตา หรอแบงก นพ นทเพอการใชงาน

การพาความรอน หมายถง การถายเทความรอนทเกดจากของเหลวและกาซ

การแผความรอน หมายถง การถายเทความรอนรอบทศทางโดยไมตองอาศยตวกลาง

หนวงน า หมายถง การฉลอการไหลของน าใหอยบนพ นทดานบนกอนการปลอยใหไหล

ลงดานลางตามธรรมชาต

น าหยด หมายถง การไหลของน าแบบไมตอเนอง ทาใหเกดรอยตอระหวางน าทไหลลง

สดานลางตามธรรมชาตของแรงโนมถวง

น าไหลผาน หมายถง การไหลของน าอยางตอเนองจนเปนสายตามธรรมชาตของแรงโนมถวง

สภาวะความสบายทเกดจากอณหภม หมายถง สภาวะอณหภมทสมดลกบความรสกของมนษย

1. ศกษา

ประสทธภาพการ

ไหลของน าทมผล

ตอการลด

อณหภม

- รปแบบการไหล

- ประสทธภาพ

การลดความ

รอน

การทดลองสวน

ท 1

เปรยบเทยบ

ประสทธภาพใน

ทศทางการไหล

ของน า

2. ศกษาและ

ปรบเปลยน

รปทรงฉากก น

ในทศทางท

สมพนธกน

- รปทรงสมพนธ

การไหลของน า

- การใชงาน

ปรบเปลยน

การจดวางได

หลายแบบ

การทดลองสวน

ท 2

การออกแบบ

ฉากก นท

สมพนธกบ

ทศทางของน า

วเคราะหผล

ดวยการ

เปรยบเทยบ

ขอมล

ประสทธภาพ

ขอด ขอจากด

เพอเปนแนว

ทางการ

ออกแบบ

ฉากก น

6

กลองทดลอง หมายถง กลองขนาดภายใน 30 x 50 x 35 เซนตเมตร ผนงปดทบเพอปองกน

ผลกระทบจากสภาพอากาศภายนอกกลอง ตดอปกรณวดอณหภมเพอวดคาท

เกดข นภายใน เปนการจาลองการถายเทความรอนในสภาพอากาศจรง

ประโยชนทไดรบ

1. ไดผลตภณฑเครองเรอนประเภทฉากก นทสามารถชวยลดอณหภมความรอนภายในทพกอาศยไดดวยการประยกตใชคณสมบตของน า

2. ไดผลตภณฑเครองเรอนประเภทฉากก นทสามารถปรบเปลยนการจดวางไดมากกวาหนงรปแบบและปรบเปลยนไดตามความเหมาะสมของพ นทใชงาน

3. เปนงานวจยทมขอมลทสามารถเปนประโยชนตอสงคมในเรองของการนาคณสมบตของน าไปใชออกแบบและพฒนาผลภณฑ

บทท 2

แนวความคด ทฤษฎ และงานวจยทเกยวของ

การศกษาและวจยเรองการออกแบบฉากก นบรรเทาความรอนโดยใชหลกการทางานและคณสมบตของน า ผวจยไดศกษาแนวคด ทฤษฎ และงานวจยทเกยวของ เพอนามาเปนแนวทางในการสรางกรอบแนวคดในการวจยโดยแบงรายละเอยดเน อหา ดงน

2.1 หลกการพ นฐานของความรสกสบายทเกดจากอณหภม

2.2 ทฤษฎเกยวกบความรอน

2.3 การทาความเยนจากการระเหยของน าดวยวธธรรมชาต (Evaporation)

2.4 ทฤษฎเกยวกบคณสมบตของน า

2.5 งานวจยทเกยวของ

2.6 หลกการออกแบบ

2.7 แนวทางการตกแตงบาน

2.8 การเลอกใชวสด และวสดสรางสรรค

หลกการพนฐานของสภาวะความสบายทเกดจากอณหภม

การดารงชวตของมนษยสภาพแวดลอมเปนสงสาคญและสงผลโดยตรงกบความเปนอย สงเกตไดจากงานสถาปตยกรรมต งแตอดตจนถงปจจบนนอกจากจะมววฒนาการไปตามยคสมยแลวกมกระบวนการออกแบบทมการสอดคลองกบสภาพแวดลอมและภมอากาศเชนเดยวกน จงถอไดวาววฒนาการของการดารงชวตใหความสาคญกบสภาวะความสบายของการใชชวตเปนหลกโดยเฉาพะสภาวะความสบายทเกดจากอณหภมในทพกอาศย การปรบอากาศเปนกระบวนการทใชเพอปรบสภาวะอากาศใหเหมาะสมโดยอาศยเครองปรบอากาศ ใชเพอปรบสภาวะอากาศใหมปรมาณความรอน ความเยน ความสะอาด การไหลเวยนของอากาศ และการควบคมคาความจความช นของอากาศ ซงท งหมดเปนการปรบสภาวะอากาศใหเปนไปตามเงอนไขของพ นททตองการควบคม หรอปรบ

8

สภาวะอากาศใหเหมาะสมกบสภาพโดยรอบ เพอกอใหเกดภาวะความสบายของรางกายและการไหลเวยนของอากาศหรอลมเยนทเหมาะสม “ภาวะความสบายของรางกาย” เปนภาวะความสบายทมผลกบการใชชวตของมนษยโดยสวนใหญเกดจากสภาวะอากาศรอบขางทสงผลกระทบตออณหภมผวหนง โดยปกตอณหภมทผวหนงของรางกายมนษยจะมอณหภม 98 องศาฟาเรนไฮต หรอ 37 องศาเซลเซยส การทาความเขาใจถงวธการรกษาอณหภมน กชวยใหเรามความเขาใจถงวธการของระบบการปรบอากาศทสงผลกระทบโดยตรงกบรางกาย ทาใหเกดภาวะความสบายเกดข นได เปนตนวา อณหภมรอบขางภายในบรเวณโดยรอบทสงผลกบปรมาณความรอนทรางกายผลตออกมา องคประกอบและปจจยของการถายเทความรอนออกจากผวหนง ทจาเปนตองทาการวเคราะหเงอนไขของอณหภม ความช น การเคลอนทของอากาศ ซงสงผลกระทบตอความรอนในรางกายและความรสกสบายในสภาวะอากาศทมผลกบรางกายประกอบดวยปจจยดงน 1. ความรอนทผลตจากรางกายทมผลกบภาวะความสบายในการใชชวตของมนษย เกดจากภายในรางกายโดยเกยวของกบระบบภายในรางกายเชน อาหารท งหมดทรบประทานเขาไปในรางกายจะมความรอนประกอบอยในรปของพลงงาน ดงน นเมออาหารถกยอยแลวระบบของรางกายจะมการเปลยนรปพลงงานทสงผลใหมอณหภมรางกายเพมข น กระบวนการดงกลาวบางสวนใชเปนพลงงานทเหมาะสม และบางสวนมการถายเทออกมาในรปพลงงานสงผลใหมอณหภมรางกายมนษยเพมสงข น บางสวนใชเปนพลงงานทเหมาะสม และบางสวนทเปนสวนเกนจะถายเทออกมาในรปของพลงงานความรอน สาหรบความสบายของรางกายน นตองพจารณาถงปรมาณของความรอนทรางกายผลตได ถามมากเกนไปจะตองมการนาออกหรอปลอยท งจากรางกายในปรมาณทคอนขางคงท(ธนาคม สนทรชยนาคแสง, 2557) 2. ความรอนปลอยท งของรางกายทมผลกบภาวะความสบายในการใชชวตของมนษย ความรอนปลอยท งควรมปรมาณทคงทและในเวลาเดยวกนน นความรอนทปลอยท งท เกดข นประกอบดวยสามกระบวนการคอ การพาความรอน การแผรงส และการระเหย

9

ภาพท 1 การพาความรอน การแผความรอน และการระเหยของรางกายมนษย

การพาความรอนในรางกายมนษย เปนกระบวนการการพาความรอนภายในรางกายออกไปจากรางกายซงข นอยบนพ นฐานสองสวน คอ สวนทหนงเปนกระบวนการถายเทความรอนจากผวรอนไปสผวทเยนกวาตามทฤษฎของการถายเทความรอน ตวอยางเชน ความรอนภายในรางกายถายเทจากรางกายโดยการพาความรอนไปสสงแวดลอมรอบขาง ซงเกดจากอากาศในสภาวะของสงแวดลอมทอยบรเวณโดยรอบรางกายมนษยน นมอณหภมตากวาอณหภมทผวหนงของมนษย

สวนทสองคอความรอนทเพมข นของรางกายมนษย เชน ผลจากการดมน ารอนทาใหรางกายอณหภมสงข นกวาอณหภมภายนอกความรอนท งสองสวนน จะถกถายเทออกไปกตอเมออณหภมของรางกายสงกวาอณหภมอากาศน นตามกฎของการถายเทความรอนอณหภมทสงกวาจะวงเขาหาอณหภมทตากวาดงน นอากาศในสงแวดลอมเมอเกดการถายเทความรอนจะมอณหภมสงข น ซงอากาศทเกดความรอนสงข นจะเกดการลอยตวทาใหอากาศอณหภมทตากวาเคลอนเขามาแทนทลกษณะการถายเทความรอนรปแบบน ถอวาเปนการพาความรอนทเกดจากการถายเทความรอนของรางกายมนษย

ภาพท 2 การแลกเปลยนความรอน ทมา : (สถาบนพฒนาอตสาหกรรมสงทอ, 2558)

10

การแผรงสความรอน เปนกระบวนการถายเทความรอนออกจากแหลงความรอน ดวยการแผรงสเชนการแผรงสความรอนจากดวงอาทตย โดยไมข นอยกบการพาความรอนแตอยางใด คอไมตองการอากาศเคลอนทมารบการถายเทความรอนออกไป ซงการแผรงสความรอนจะไมมผลกบอณหภมอากาศ แตมผลกบอณหภมทผวของสงแวดลอมโดยตรง

การระเหยกลายเปนไอในรางกายมนษย กระบวนการเกดข นจากการระเหยของเหงอบรเวณผวหนงและการหายใจออกมาซงเพมปรมาณไอน าในอากาศ เนองจากมนษยมกระบวนการการระบายความรอนดวยการขบเหงอออกมาเพอชวยใหระบายความรอนดวยความเยนของเหงอทกระจายความรอนบนผวหนง ซงเหงอจะถกขบออกมาเปนกระบวนการลดอณหภมภายในรางกายของมนษยซงกระบวนการน ข นอยกบความดนของไอน าโดยเกดข นระหวางผวกบบรเวณอากาศภายนอก เชนความช นทผวหนงของรางกายมนษยทมอณหภมสงกวาอณหภมอากาศรอบๆระบบประสาทจะกระตนใหตอมเหงอทาการผลตเหงอเพอเรงการระบายความรอนภายในรางกายความรอนในรางกายจะสญเสยออกไป

ภาพท 3 แสดงการถายเทความรอนออกจากผวหนงกลายเปนไอน า

กระบวนการถายเทความรอนออกจากผวหนงกลายเปนไอน า คาความช นทไดวดจากการเปนละอองเลกทบรเวณผวหนง ซงเปนการระเหยของความช นออกจากผวหนง ในรางกายมนษยถอวาไอน าเปนตวกลางทสาคญในการนาเอาความรอนออกจากรางกายดวยเชนกนเนองจากไอน าทอยบรเวณผวหนงของมนษย จะเปนตวเรงในการถายเทความรอนออกจากรางกายมนษยทาใหเกดภาวะสบาย แตในทน ตองเกดจากปจจยความช นทเหมาะสมทไมมากจนเกนไปทาใหทราบไดวาความช นน นมอทธพลอยางมากตอความรสกสบายในการอยอาศยของมนษย มขอมลททาใหเหนวาเมออณหภมอยท 22 องศาเซลเซยส มนษยกลบไมสามารถจบความรสกถงความแตกตางของความช นสมพทธท 20 เปอรเซนตกบความช นสมพทธท 70 เปอรเซนต

11

ภาพท 4 ตารางแสดงความสมพนธระหวางสภาวะสบาย ความช นและอณหภม ทมา : (พงศกด ทนงธนะสทธ, 2547)

3. เงอนไขของสภาวะอากาศทมผลกระทบกบภาวะความสบายของรางกาย มนษยมความเกยวของกบสภาวะอากาศอยตลอดเวลาในความเปนอยชวตประจาวนตลอดชวงเวลากลางวนและกลางคน ซงอยางนอยตองประกอบดวยเงอนไขสามประการคอ อณหภม ความช น และการเคลอนทของอากาศ

3.1 เงอนไขแรก คอ อณหภม เมออากาศมอณหภมลดลงอาจเกดจากการพาความรอนของสงแวดลอมไปยงสงแวดลอมทเยนกวา กระบวนการแลกเปลยนความรอนน ข นอยกบปรมาณของความช นทอยในอากาศ 3.2 เงอนไขสอง คอ คาความช นทอยในอากาศหมายถงปรมาณไอน าทมการปะปนอยในอากาศ ตวอยางเชนคาความช นสมพทธ 50 เปอรเซนต หมายถง ในขณะน นจะมอากาศประกอบอยครงหนงของปรมาณความช นทจบรวมตวอย การวดคาความช นอยางงายจะเรยกหนวยวดน วา เกรนของไอน า โดยใชการวดจากอากาศทมจดการอมตวของไอน าในบรเวณน น อณหภมอากาศสงจะสามารถรบปรมาณไอน าไดมากกวาอณหภมอากาศตา โดยความช นทอยในอากาศสามารถแบงออกเปน 2 ประเภท ไดแก - ความช นสมบรณ (Absolute Humidity) คอ อตราสวนของปรมาณไอน าทอยในอากาศ สามารถวดไดในหนวยกรมตอลกบาศกเมตร หรอกลาวไดวา ความช นสมบรณ คอความหนาแนนของไอน าในอากาศ - ความช นสมพทธ (Relative Humidity) คอ อตราสวนของปรมาณไอน าทอยในอากาศเทยบเปนเปอรเซนตกบปรมาณของไอน าทสงทสดทอากาศสามารถรบไดในขณะน น

12

การดารงชวตและกจกรรมทเกดข นของมนษยเปนกจกรรมทมการใชพลงงานสงเมอมอณหภมสงหากอยในททมความช นสงจะยงเรงใหเกดความอบอาวไมสบายตว ดงน นความช นสมพทธในอากาศจงถกนามาพจารณารวมกบอณหภมของสภาพแวดลอม และเปนสวนหนงของขอคานงถงสขภาพอนามยในทพกอาศยดวย โดยความช นสมพทธในระดบประมาณ 30 – 60 เปอรเซนตถอเปนระดบปกตทเปนผลดกบการอาศยของมนษย

ทฤษฎเกยวกบความรอน

พลงงานความรอนกบอณหภมรางกายของมนษยมความสมพนธกนกบสภาวะความสบายในการใชชวตของมนษยในการออกแบบสงทสมพนธกบการใชชวตของมนษยนกออกแบบจงตองเรยนรถงสงทเกยวของกบหลกการทางดานความสมพนธของสภาวะแวดลอมและรางกายทมผลกระทบตอกน ความรอน คอ พลงงานทถายเทจากสสารหนงไปยงสสารหนง หรอระบบหนงไปยงสสารหรอระบบกลไกการแลกเปลยนความรอนอนโดยอาศยความแตกตางของอณหภม โดยคณสมบตของการถายเทความรอนจะเกดข นระหวางอณหภมทสงกวาจะไหลผานไปยงอณหภมทตากวา โดยหลกการถายเทความรอนมสามวธคอ การแผรงส การนาความรอน และการพาความรอน และมกระบวนการถายเทความรอนอกรปแบบหน งคอ ความรอนแฝง ซ งเกดข นในกระบวนการเปลยนแปลงสถานะ

พลงงานความรอนและการถายเทความรอน

พลงงานภายในรางกายของมนษยเปนสวนททาใหประสาทสมผสเกดการรบรความรสกรอนหรอเยน ไปจนถงระบบอณหภมจะเปนตวบงช สภาพของรางกายมนษยโดยไมข นกบทศทาง แตเมอเกดความแตกตางของอณหภมภายในระบบรางกายมนษย ความแตกตางน นจะทาใหเกดกลไกการถายเทความรอน ในระบบกลไกน เกยวของกบทศทางซงแตกตางจากพลงงานความรอนภายในทเกดในรางกายของมนษย กลไกดงกลาวถกกาหนดดวยการกระจายตวแบบพเศษในเรองของอณหภม มศพทเฉพาะทเรยกกนในสาขาพลงงานความรอนโดยใหคานยามศพทน วา “พลงงาน” พลงงานความรอนทอยในวตถจะอยในรปของพลงงานจลน เมอโมเลกลเกดการเคลอนไหวทาใหพลงงานน นเกดความรอนอนเนองมาจากการเคลอนไหวของโมเลกลทเกดการเสยดสกนทาใหเกดทมาของพลงงานความรอน แตหากเมอโมเลกลหยดนงพลงงานความรอนน นกจะไมเกดข นเลยเชนเดยวกน เมอพลงงานความรอนทสะสมจนคลายความรอนออกมาและมผลกระทบกบรางกายมนษย จงเรยกวากลไกการแลกเปลยนความรอนทมผลกระทบทเกดจากความแตกตางของระดบอณหภมในทางกายภาพพลงงานความรอนทเกดในรางกายมนษยมอทธพลตอความรสกสบายของมนษยเอง

13

การถายเทความรอน (Principle of Heat Transfer) คอ กลไกการถายทอดพลงงานจากระบบทมความแตกตางกนของอณหภม เมอใดทจดสองจดมอณหภมทแตกตางกนจะเกดกลไกการถายเทของพลงงานโดยการเคลอนตวจากอณหภมสงกวาไปยงอณหภมทตากวา กลไกพลงงานทเคลอนตวดวยอทธพลของอณหภมทแตกตางกนน เรยกวา “ความรอน” ซงการถายเทความรอนน ข นอยกบระยะเวลาทใชในการสงผานความรอน

ในการออกแบบระบบระบายความรอนและวเคราะหการแลกเปลยนความรอนน นจาเปนจะตองเขาใจกลไกและทราบถงความสมพนธของการถายเทความรอนในแตละระบบ เพอนามาใชในการพจารณาออกแบบใหมความเหมาะสมทสด ซงกลไกของการถายเทความรอนมอยดวยกน 3 แบบ คอ การถายเทความรอนโดยการนา หรอการนาความรอน (Conduction) การถายเทความรอนดวยการพา หรอการพาความรอน (Convention) และการถายเทความรอนโดยการแผรงส หรอการแผรงสความรอน (Radiation) โดยสามารถอธบายกลไกแตละแบบได ดงน

ภาพท 5 หลกการถายเทความรอนม การแผรงส การนาความรอน และการพาความรอน ทมา : (ศนยการเรยนรวทยาศาสตรโลกและดาราศาสตร, 2559)

การถายเทความรอนโดยการน า หรอการน าความรอน (Conduction)

การถายเทความรอนโดยการนาหรอการนาความรอน คอกลไกทเกดจากความรอนเคลอนตวจากบรเวณทมอณหภมสง สงผานและเคลอนทโดยอาศยวตถเปนสอนาไปยงบรเวณทมอณหภมตาภายในตวกลางเดยวกน เปนปรากฏการณทเกดข นในวตถ 2 ช นทสมผสกน การนาความรอนเปนการถายเทความรอน สงผาน และเคลอนทไปโดยมวตถของแขงเปนตวกลางโดยทตวกลางไมเคลอนท คลายกบการไตหรอคลานไปตามโมเลกล เชน ความรอนจากน าในถวยไหลผานชอนโลหะทาใหดามจบรสกถงความรอน ซงเปนผลทเกดจากการสนของโมเลกลขางเคยง เปนตน การนาความรอนคอปรากฏการณระดบอนภาคของสาร เมอมกลไกการแลกเปลยนความรอนจะเกดการสนและมการ

14

สงตอของพลงงานในสวนของอณหภมทตากวาจะสงข นและในขณะเดยวกนอณหภมทสงกวาจะลดตาลงเชนเดยวกน การนาความรอนสามารถเกดข นไดในสสารทกสถานะท งของแขง ของเหลว หรอกาซ ซงความสามารถในการนาความรอนของสสารแตละชนดจะมความแตกตางกน พารามเตอรทใชอธบายความสามารถดงกลาวเรยกวา “คาสภาพการนาความรอน” (Thermal Conductivity: k) โดยวสดทมคา k สงจะนาความรอนไดด อาท เหลก ทองแดง อลมเนยม จงมการนาคณสมบตดงกลาวของการนาความรอนไดดน มาใชเพอทาภาชนะหงตม ไปจนถงอปกรณแลกเปลยนความรอนเพอชวยในการระบายความรอน สวนวสดทมคา k ตา จะมคณสมบตในการนาความรอนไดนอยกวา อาท ใยแกว ยปซม จงนาคณสมบตน มาใชเปนฉนวนกนความรอน พ นฐานการนาความรอนอธบายดวยกฎการนาความรอนของฟรเยอร (Fourier Law of Heat Conduction) ทวา “อตราการถายนาความรอนแปรผนตรงกบเกรเดยนตของอณหภมและพ นท” สามารถอธบายไดดวยสตร (สานกงานวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร, 2559)

สถานะเปลยน Q

คาสภาพการนาความรอน K สถานะจะเปลยนไปเทาใดกตอเมอคาสภาพการนาความรอนเปลยน ดงน น เมอตองการใหการถายเทความรอนดวยการนา จงสามารถทาไดดวยวธการเลอกวสดตวกลางทมคาสภาพการนาความรอนทสงตามไปดวย เพอใหเกดพ นทหนาสมผสของการนาความรอนมากพอในการถายเทความรอนโดยการนา หรอการนาความรอน (Conduction) ซงวสดท ง 3 สถานะ โดยทวไปแลวของแขงนาความรอนไดดกวาของเหลว และของเหลวนาความรอนไดดกวากาซ เชน เหลกนาความรอนไดดกวาน า 100 เทา และน านาความรอนไดดกวาอากาศ 15 เทา

การถายเทความรอนดวยการพา หรอการพาความรอน (Convention)

การถายเทความรอนดวยการพาหรอการพาความรอน เปนกลไกการถายเทความรอนทเกดจากการถายเท ทอาศยตวกลางทมสถานะเปนของเหลวหรอกาซทเรยกกนวา ของไหล (Fluid) หลกการคอการเคลอนตวของความรอนระหวางพ นผวของแขงและของไหล ของไหลจะทาหนาทเปนตวกลางพาความรอนจากผวของแขงมาให กลไกดงกลาวทาใหเกดการเคลอนทของโมเลกลของความรอน ทเกดจากการรวมของการนาความรอนทมการสะสมพลงงานและการเคลอนทของไหล โดยกลไกของการพาความรอนจะสะสมอยในตวกลางทเปนของไหล แลวเคลอนทจากโมเลกลทมอณหภมสงซง

15

จะลอยตวสงข นโมเลกลทมอณหภมตากวาจะลอยตวตาลง ทาใหเกดการไหลเวยนของอากาศ อตราการสงผานความรอนในระบบการพาความรอนมองคประกอบหลก คอ เรองของความแตกตางของอณหภมระหวางตวกลางและอณหภมตากวา ความสามารถในการพาความรอนข นอยกบคาสมประสทธการพาความรอน (Convection Heat Transfer Coefficient: h) คาอณหภมแวดลอม และขนาดพ นผวของวตถทมการพาความรอน คา h ข นอยกบหลายพารามเตอร อาท ความเรวและสมบตของตวกลาง คา h สงจะหมายถงการพาความรอนไดอยางมประสทธภาพ และในทางกลบกนคา h นอยหมายถงการพาความรอนไดไมด สามารถอธบายไดดวยสตร สถานะจะเปลยนไปไดดกตอเมอคาสมประสทธเพมข น

สถานะเปลยน Q

คาสมประสทธการพาความรอน h ดงน น วธการเพมประสทธภาพในการถายเทความรอนดวยการพาใหเกดประสทธภาพมากข น สามารถทาไดดวยการเพมคา h จงตองสงเพอใหเกดประสทธภาพสงสด เชนการเพมพ นผวใหกบวตถใหสามารถพาความรอนไดมากทสด (สานกงานวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร, 2559) การพาตามหลกทฤษฎแบงออกเปน 2 ชนด ประกอบดวยการพาโดยการบงคบ (Forced Convection) คอการเคลอนตวของผวของแขงและของไหล โดยการบงคบใหมการเคลอนตวไปสมผสกบผวของของแขงดวยกลไกภายนอก เชน เครองสบน าเพอปลอยน าลงไปยงช นลาง และการพาแบบธรรมชาต (Nature หรอ Free Convection) คอ กระบวนการและกลไกการเคลอนตวระหวางผวของของแขงและของไหล โดยการเคลอนตวน ไมมกลไกททาใหของไหลเกดการเคลอนทแตอยางใด แตเกดจากการเคลอนทดวยแรงของตวของไหลเอง โดยแรงลอยตวน เกดข นจากความแตกตางของความหนาแนนและอณหภมทแตกตางของช นของการไหล เชน การกระจายความเยนออกจากทอทองแดงทมความเยนกวาอณหภมหองทาใหเกดการแลกเปลยนความรอนโดยการพาแบบธรรมชาต เปนตน

การถายเทความรอนโดยการแผรงส หรอการแผรงสความรอน (Radiation)

การถายเทความรอนโดยการแผรงส คอ การสงผานความรอนจากวตถหนงไปยงอกวตถหนงโดยการกระจายออกรอบตวทกทศทางเปนคลน (Wave) โดยไมอาศยสอกลางหรอตวกลางในการถายเทพลงงานเหมอนกบ 2 วธแรกทตองมสอกลางในการนาหรอพา การแผรงสออกเปนคลน (Wave) ในการนาและพาความรอนจะสามารถเคลอนทไดดทสดในสญญากาศ พลงงานจะเดนทางในรปของคลนแมเหลกไฟฟาจากจดทมอณหภมสงไปสจดทมอณหภมตากวาและถกวตถ โดยรอบดดซบ

16

วตถทมอณหภมทสงจะมการแผรงสคลนส นและในทางกลบกนวตถทมอณหภมตาจะแผรงสคลนแบบยาว และจะไมทาใหตวกลางทความรอนเคลอนผานเกดรอนข นเลย เชนการสงความรอนจากดวงอาทตย รงสความรอนเมอตกกระทบตวอาคารจะเปลยนเปนรงสคลนส นทาใหเกดการสะสมความรอนในเปลอกของอาคารและเกดการถายเทเขาสตวของอาคาร การแผรงสน จะเปนไปอยางรวดเรว เปลอกอาคารจะไดรบการถายเทความรอนเขาสตวอาคารโดยตรง ทาใหเกดความรอนในตวอาคาร โดยทวไปวตถยงมอณหภมสงจะยงแผรงสความรอนไดมากและในทางกลบกนเมอทาใหเกดอณหภมตากสามารถชวยกระจายความเยนไดมากเชนเดยวกน หากลดความรอนทเกดในตวอาคารไดดกจะชวยในการประหยดพลงงานในระบบการปรบอากาศภายในตวอาคารไดเปนอยางด

ความรอนทเกดขนในอาคาร

อาคารคอแหลงทพกอาศยของมนษยบนพ นผวโลกความรสกสบายในการพกอาศยอณหภมภายในอาคารทพกจงสาคญในการศกษาขอมลเพอใชในการวจย อณหภมทสงข นในตวอาคารมาจากการไดรบอทธพลความรอนจากดวงอาทตยทตกกระทบมายงเปลอกอาคารท งแบบจากแสงอาทตยทางตรง (Direct Sun) ทตกกระทบกบผนงอาคาร และแบบทางออมทเกดจากอณหภมของอากาศและสภาพแวดลอมภายนอกทสงข น จากผลกระทบท งสองแบบสงผลทาใหผนงดานนอกอาคารเกดอณหภมสงข นและเกดการถายเทความรอนจากดานนอกเขาสดานในตวอาคารทพกอาศยดวยการนาความรอน (Conduction) สงผลใหอากาศภายในอาคารทพกอาศยมอณหภมสงข น นอกจากน ผทอยอาศยยงไดรบอทธพลจากการแผรงสความรอน (Radiation) จากผนงโดยรอบทมอณหภมสงข นทาใหรสกรอนกวาอณหภมภายในอาคารทเปนจรง ดงน นหากสามารถลดอณหภมภายในอาคารทพกอาศยโดยการลดความรอนทเกดจากการแผรงสของผนงในตวอาคารได กจะมผลตอการลดภาระการทางานของเครองปรบอากาศภายในตวอาคารทพกอาศยทาใหการใชพลงงานลดลง ลดการสญเสยของทรพยากรธรรมชาตสมกบเปนแนวคดการออกแบบทพงพาระบบธรรมชาตต งแตตนกระบวนการการผลตไปจนถงการใชงาน ซงแหลงทมาของความรอนทเกดข นในอาคารสามารถแบงออกไดเปน 2 แบบ คอ

ความรอนทเกดขนภายในอาคาร (Internal Heat Gain: Qi) แหลงทมาของการเกดความรอนทเกดข นภายในอาคารเปนความรอนทเกดข นจากตวผ

อยอาศยในตวอาคารเอง เปนการเกดความรอนจากการอปกรณเครองใชไฟฟาทใชภายในครวเรอน เชน ความรอนทเกดจากการใชหลอดไฟไปจนถงระบบความรอนทเกดจากการใชเครองใชไฟฟาตางๆ

17

ความรอนทเกดขนภายนอกอาคาร (External Heat Gain)

แหลงทมาของการเกดความรอนทเกดข นภายนอกอาคารแลวถายเทเขาสภายในตวอาคารเปนแหลงพลงงานความรอนทไดรบอทธพลจากรงสดวงอาทตยทถายเทเขาสตวอาคาร เมอผนงตวอาคารดานในดดรงสจากดวงอาทตย ผนงจะไมไดรบเอาท งหมดของแสงทตกกระทบแตจะสะทอนออกออกไปสวนหนง ปรมาณการสะทอนกลบน ข นกบคาสมประสทธในการดดกลนของผวภายนอก จากอทธพลของรงสของดวงอาทตยพ นผวผนงทตกกระทบแสงจะมอณหภมสงข นจนเกดการอมตวโดยจะมอณหภมสงกวาอณหภมโดยรอบของอากาศ ดวยการสะสมของอณหภมทสงน จะเกดกลไกของการแผรงสและการพาความรอนเกดข นเปนทมาของการแลกเปลยนความรอน ผนงจะเรมคายความรอนทมการดดกลนไวกอนหนาน แลวออกมา โดยความรอนสวนทสะสมอยเทาน นทจะสามารถผานเขาสตวกลางทอยถดไปภายในได

ภาพท 6 การเกดความรอนทเกดข นภายนอกอาคารแลวถายเทเขาสภายในตวอาคาร โดยกระบวนการถายเทความรอน จะถายเทความรอนจากอณหภมสงไปยงอณหภมตากวาเสมอตามกฎแหงการถายเทความรอน เมอมการถายเทความรอนในปรมาณมากจะทาใหอณหภมทแตกตางเกดการแลกเปลยนจนเกดความรอนทเฉลยใกลเคยงกน ยงอณหภมมความแตกตางกนมากเทาไรอณหภมทสงกวาจะยงมคาเฉลยทลดตาลงกวาปรมาณการถายเทความรอนออกมา จากภาพอธบายกลไกการนาความรอนเขาสภายในอาคารได ดงน Solar Radiation (Qs) คอ กระบวนการการนาความรอน เปนไดท งการนาความรอนเขาสอาคารและการสญเสยความรอนออกสภายนอก ทเปนไปตามกฎของการถายเทความรอนตามธรรมชาต

18

Ventilation Heat Gain/Loss (Qv) คอ กระบวนการการแผรงสของดวงอาทตยทตกกระทบช นบรรยากาศมายงบนพ นโลก ความรอนทเกดจากการระบายอากาศ โดยมตวกลางคอลมในการพาความรอนเขาสตวอาคาร ซงข นอยกบทศทางลมและความเรวของลมดวย Evaporative Heat Loss (Qe) คอ กระบวนการความรอนท เกดจากการระเหยกลายเปนไอ โดยในขณะทเกดการระเหยตองใชความรอนททาใหสามารถลดความรอนออกจากบรเวณน นได (สารช สภกรรม, 2557: 6)

ปจจยทมผลตอการถายเทความรอนสอาคาร

การถายเทความรอนเขาสอาคาร เปนการเกดความรอนทเกดข นภายนอกแลวถายเทเขาสภายในตวอาคารโดยไดรบอทธพลจากรงสดวงอาทตย ทมการถายเทเขาสตวอาคารท งทางตรงและทางออมทมผลกระทบตอความรสกสบายของผอยอาศยภายในตวอาคาร ซงประกอบดวยปจจยตาง ๆ ดงน

1. อทธพลจากดวงอาทตย

รงสทเกดจากอทธพลของดวงอาทตยมผลตอการเกดปจจยอณหภมภายในอาคารซงสงผลกระทบโดยตรงกบสภาวะนาสบาย พลงงานของดวงอาทตยออกมาในรปรงสคลนแมเหลกไฟฟา แบงเปนรงสคลนส น (Short Wave Radiation) คอ รงสจากดวงอาทตยทสองผานช นบรรยากาศเขาสโลก สามารถสองทะลผานกระจกและถกดดซมไดโดยวตถทมมวลสาร และรงสคลนยาว (Long Wave Radiation) คอ รงสทถกแผออกมาจากวตถทมมวลสารซงดซมรงสคลนส นเอาไว โดยไมสามารถเคลอนทผานกระจกได ท งน รงสของดวงอาทตยทแผมายงโลก สวนหนงจะถกสะทอนกลบไปโดยช นบรรยากาศของโลก สวนทสองผานทะลมายงพ นโลกสามารถแบงไดเปน รงสโดยตรง (Direct Radiation) และรงสกระจาย (Diffuse Radiation) โดยรงสท ง 2 ประเภทมผลตอการวเคราะหการวางทศทางของอาคาร รปราง และสดสวนของอาคาร เพอปองกนการถายเทความรอนเขาสอาคาร โดยอทธพลจากดวงอาทตยยงสามารถเกดไดจาก รงสสะทอน (Reflected Radiation) ซงเปนรงสดวงอาทตยทตกกระทบอาคารหรอวสดขางเคยงแลวสะทอนเขาสอาคาร โดยในชวงเวลา 14.00 – 16.00 น. เปนชวงเวลาทเกดความรอนวกฤต (Overheated Period) ซงพ นผวแนวนอนจะไดรบความรอนจากรงสเปน 2 เทาของพ นทแนวต ง ทาใหเกดการถายเทความรอนเขาสตวอาคารโดยการนาความรอน การพาความรอน และการแผรงสความรอน (สารช สภกรรม, 2557: 6)

2. อณหภมอากาศ

ปจจยหลกในสภาวะนาสบายคออณหภมอากาศ ซงองคประกอบทมอทธพลโดยตรงกบความรอนภายในรางกายมนษย ไดแก สภาพแวดลอม อณหภมภายในหอง อณหภมจากการแผรงส

19

ของพ นผวอาคารและสงแวดลอมโดยรอบ โดยอณหภมของพ นโลกน นข นอยกบแตละชวงเวลาหรอฤดกาล ซงในชวงเวลาแตละฤดกาล การโคจรของดวงอาทตยจะทาใหอณหภมเกดความแตกตาง เชน ในชวงฤดรอนดวงอาทตยโคจรเขาใกลโลกมากทสดทาใหอณหภมอากาศสงกวาฤดอน ฤดหนาวดวงอาทตยโคจรไกลออกไปจากพ นโลกความรอนจงลดตาลงทาใหอณหภมลดตาลงเชนกน เปนตน ท งน อณหภมยงข นกบปจจยของตาแหนงททาการวดบนพ นโลกดวย โดยในทพกอาศยอณหภมภายในถอเปนปจจยสาคญทใชในการวดความรสกสบายของผอยอาศยในอาคาร

3. การแผรงสความรอนจากพ นโลก

ความรอนบนพ นโลกเกดจากรงสความรอนของดวงอาทตยทผานช นบรรยากาศมายงพ นโลก โดยพ นโลกบางสวนดดกลนความรอนและเกบสะสมไวในรปของพลงงานความรอน และมกระบวนการของการคายความรอนออกสผวดน ซงระดบความรอนทมการคายออกมาน นจะข นอยกบระดบความสงของผวดนทมปจจยจากความสงของระดบน าทะเล

ทฤษฎเกยวกบคณสมบตของน า

น ามความสาคญตอพ นผวโลกเปนอยางมาก โดยน าเปนสารประกอบสวนใหญของพ นผวโลกทพบมากถง 3 ใน 4 สวนของพ นโลก โดยอยในสภาพน าเคมในมหาสมทรถง 97 เปอรเซนต เปนน าแขงประมาณ 2 เปอรเซนต และเปนน าจดประมาณ 1 เปอรเซ นต นอกจากจะพบวาเปนสวนประกอบใหญแลวยงเปนสวนสาคญตอการดารงชวตของสงมชวตบนโลกโดยการดารงอยของสงมชวตอาศยการดมกนน าบรสทธ สามารถแบงแหลงน าออกไดเปน 3 แหลง คอ แหลงน าจากบรรยากาศ แหลงน าผวดน แหลงน าใตดน โดยแบงตามแหลงทอยของน าตนกาเนดเรมจากแหลงน าจากบรรยากาศ ไดแก น าฝน หมะ น าคาง ลกเหบ โดยทวไปน าฝนนบวาเปนแหลงน าธรรมชาตทสะอาด เมอน าฝนไหลรวมปะปนมาบนพ นโลกจงเรยกแหลงน าผวดน และไหลไปตามผวดนสบรเวณทตากวา อาท ทะเลสาบ ลาคลอง แมน า หนอง บง คณภาพน าประเภทน จะปนเปอนจากการไหลไปตามพ นดนโดยเฉพาะแรธาตและจลนทรย สวนแหลงน าใตดน เปนแหลงน าทเกดจากการซมลงยงช นหนตางๆ คณภาพของน าใตดนทางกายภาพและทางจลนทรยนบวาดพอใช แตอาจมปญหาคณสมบตทางเคมเพราะวาแรธาตตาง ๆ เจอปน

คณสมบตของน า (Water Quality)

คณสมบตของน าสามารถแบงออกไดตามลกษณะคณสมบตทางกายภาพ (Physical Characteristics) สงเจอปนทอยในน าหรอสงเจอปนทน าไหลผาน ไดแก แรธาต อนทรยสาร อนนทรยสาร จลนทรยตาง ๆ สารเคมบางชนดทละลายอยไมสามารถทจะกาจดไดดวยการกรอง เชน

20

สารพษตกคาง ซงสามารถตรวจสอบไดจากประสาสมผสท ง 5 ของมนษย และสามารถกาจดออกไดโดยวธงายกวาคณสมบตทางดานอน ๆ แบงออกเปน 1. ความขน (Turbidity) ซงเกดจากสารละลายตางๆ เชน ดน ทราย สารแขวนลอยอนๆ เปนตน ทาใหแสงเกดการหกเหกระจายไมเปนระเบยบหรออาจดดกลนแสงไวไมใหทะลผาน ซงทาใหน าไมนาดม ไมนาใช แตมผลโดยตรงตอระบบการกรอง ทาใหเครองกรองทใชอดตนและเสยเรว ตลอดจนมผลกระทบโดยตรงตอระบบการฆาเช อดวยคลอรนเพราะทาใหคลอรนทางานไดไมเตมประสทธภาพ 2. ส (Color) โดยสวนใหญเกดจากสารละลายน าตามธรรมชาต เชน จากพชและใบไมททบถมกน หรออาจเกดจากน าเสยของโรงงานอตสาหกรรมทไหลมาปะปน สของน าทาใหนารงเกยจตอการบรโภค แตไมมผลกระทบตอสขภาพโดยตรง 3. รส (Taste) เกดจากสารละลายในน าทเจอปนอยในน าทาใหเกดรสชาต จาพวกสารละลายประเภทเกลอหรอสารประกอบของกรดและดาง 4. กลน (Odor) เกดจากจลนทรยทปะปนมาตามการไหลผานของน าบนพ นผวและมการชะลางไหลผานปะปนกนมา เชน สาหราย โปรโตซว การปะปนของกาซทละลายไดในน าทไหลผาน หรอจากการใสสารเคมในบรเวณน าทปรมาณสงเกนไป เปนตน คณสมบตของน าสะอาด ทใชในการบรโภคไดมมาตรฐานในการพจารณาคอ ตองเปนน าทมสารละลายและแรธาตอยในปรมาณทเหมาะสม การทาน าสะอาดเพอการบรโภคจงตองมการกาหนดมาตรฐานน าดมไว โดยกาหนด ปรมาณสารละลายและแรธาตแตละรายการทใหมไดในน าประปา คณสมบตของน าบรสทธ คอ ไมมส ไมมกลน และไมมรส น า 1 โมเลกล (H2O) ประกอบดวย ไฮโดรเจน 2 อะตอม และออกซเจน 1 อะตอม เชอมตอกนดวยพนธะโควาเลนท (Covalent bonds) ซงใชอเลกตรอนรวมกน โดยทอะตอมท งสามตวเรยงกนทามม 105 องศา โดยมออกซเจนเปนข วลบ และไฮโดรเจนเปนข วบวก

21

ภาพท 7 ภาพแสดงโมเลกลของน าเชอมตอกนดวยพนธะไฮโดรเจน ทมา : (ศนยการเรยนรวทยาศาสตรโลกและดาราศาสตร, 2559)

โมเลกลแตละโมเลกลของน ามการเชอมตอกนดวยพนธะไฮโดรเจน (Hydrogen – bonds) ท งหมดเรยงตวตอกนเปนรปจตรมข (Tetrahedral) ดงภาพท 7 นอกจากน าจะมความสาคญตอมนษยในการอปโภคบรโภคแลวยงมความสาคญตออณหภมอากาศบรเวณโดยรอบอกดวย โดยน ามคณสมบตในการจความรอน สงเกตวากลางวนอณหภมของน าจะเยนกวาอณหภมของอากาศ ซงตางจากเวลากลางคนน าทะเลจะมอณหภมสงกวาอณหภมอากาศ เนองจากคณสมบตการดดกลนพลงงานจากแสงอาทตยในเวลากลางวน ความจของน าทะเลทาใหสภาพภมอากาศของแตละภมภาคแตกตางกน เชน บรเวณพ นททหางไกลจากทะเลจะมอณหภมตางกนมากระหวางชวง เวลากลางวนกบชวงเวลากลางคน ซงตางจากพ นทหมเกาะกลางมหาสมทรจะมอณหภมตางกนเพยงเลกนอยระหวางชวงกลางวนกบกลางคน เนองจากน ามความจความรอน (Heat Capacity) โดยน าบรสทธมคาความรอนจาเพาะ (Specific Heat Capacity) เทากบ 4.187 จล/กรม/องศาเซลเซยส เมอน าเปลยนสถานะเปนน าแขง ความรอนจาเพาะของน าในสภาวะทเปนของแขงจะลดลงเกอบครงหนง คอมคาเพยง 2.108 จล/กรม/องศาเซลเซยส และมแนวโนมลดลงเลกนอยเมออณหภมตาลง (ศนยการเรยนรวทยาศาสตรโลกและดาราศาสตร, 2559)

การเปลยนสถานะของน าทมผลกบการแลกเปลยนความรอน

การเปลยนสถานะของน าทาใหน ามคณสมบตในการพาความรอน (Convection) ดงน น เมอน าเคลอนทไปตามพ นผวโลก ในมหาสมทร หรอในอากาศ กจะพาพลงงานความรอนไปดวย ทาใหอณหภมของพ นผวโลกในเวลากลางวนและกลางคนไมแตกตางกนมากนก โลกจงมภาวะทเอ ออานวยตอสงมชวต

22

น าในอากาศสามารถเปลยนจากสถานะหนงไปสอกสถานะหนงกลบไปกลบมาได โดยไมตองพงพาการถายเทความรอนและมวลสารจากสงแวดลอม กลไกการเปลยนแปลงในลกษณะน เรยกวา "กระบวนการแอเดยแบตก" (Adiabatic process) โดยในการเปลยนสถานะของน ามการดดกลนและการคายความรอนทเรยกวา “ความรอนแฝง” (Latent Heat) ซงมหนวยวดเปนแคลอร โดย 1 แคลอร เทากบปรมาณความรอนซงทาใหน า 1 กรม มอณหภมสงข น 1 องศาเซลเซยส (ดงน นหากเราเพมความรอน 10 แคลอร ใหกบน า 1 กรม น าจะมอณหภมสงข น 10 องศาเซลเซยส)

ภาพท 8 พลงงานทใชในการเปลยนสถานะของน า ทมา : (ศนยการเรยนรวทยาศาสตรโลกและดาราศาสตร, 2559)

ไอน า (Vapor) คอน าทอยในสถานะแกส ไอน าเปนแกสทไมมส ไมมกลน โปรงใสมองไมเหน เกดจาก “การระเหย” (Evaporation) คอ การทน าเปลยนจากสถานะของเหลวเปนแกส เมอเพมพลงงานความรอนใหแกวซงบรรจน า น าจะดดกลนความรอนน ไว โดยยงคงรกษาอณหภม 100 องศาเซลเซยสคงทไมเปลยนแปลง จนกวาน าจะระเหยกลายเปนไอน าหมดแกว โดยใชอตราการดดกลนความรอนแฝง 600 แคลอร เพอเปลยนน า 1 กรมใหกลายเปนไอน า ในทางกลบกนเมอไอน า “ควบแนน” (Condensation) เปนหยดน า ซงหมายถงการทน าเปลยนจากสถานะจากแกสเปนของเหลว น าจะถายเทพลงงานภายในออกมาในรปของการคายความรอนแฝงออกมา 600 แคลอร/กรม ทาใหเรารสกรอนกอนทจะเกดฝนตก อยางไรกตามในการระเหยและควบแนนของน าในธรรมชาตน น ไมจาเปนตองรอใหอณหภมสงถง 100 องศาเซลเซยส

23

ท งน ข นอยกบปจจยหลายประการ เชน ความสงจากระดบน าทะเลปานกลาง ความกดอากาศ พลงงานแสงอาทตย และกระแสลม เปนตน การหลอมเหลว (Melting) คอ การทน าเปลยนสถานะจากของแขงเปนของเหลว กอนทน าแขงจะละลาย น าแขงตองการความรอนแฝง 80 แคลอร/กรม เพอทาใหน า 1 กรม เปลยนสถานะเปนของเหลว น าแขงดดกลนความรอนโดยยงคงรกษาอณหภม 0 องศาเซลเซยสไวจนกวาน าแขงจะละลายหมดกอน ความรอนทถกดดกลนเขาไปจะทาลายพนธะโฮโดรเจนในโครงสรางผลกน าแขงทาใหมการเปลยนสถานะเปนของเหลว ในทางกลบกนเมอน าเปลยนสถานะเปนน าแขง ซงเกดจาก “การแขงตว” (Freezing) หรอการทน าเปลยนสถานะจากของเหลวเปนของแขง น าจาเปนตองถายเทพลงงานภายในออกมาในรปของการคายความรอนแฝง 80 แคลอร/กรม เพอลดแรงสนสะเทอนของโมเลกล ทาใหพนธะไฮโดรเจนสามารถยดเหนยวโมเลกลใหจบตวกนเปนโครงสรางผลก

ภาพท 9 แสดงความหนาแนนของน า ณ อณหภมทแตกตางกน ทมา : (ศนยการเรยนรวทยาศาสตรโลกและดาราศาสตร, 2559)

นอกจากน ยงมกระบวนทเรยกวา “การระเหด” (Sublimation) คอ การทน าเปลยนจากสถานะจากของแขงเปนแกสโดยตรงโดยไมผานสถานะของเหลว ซงตองการดดกลนความรอนแฝง 680 แคลอร/กรม และ “การระเหดกลบ” (Deposition) คอ การทน าเปลยนจากสถานะแกสเปนของแขง ซงน าจาเปนตองถายเทพลงงานภายในออกมาในรปของการคายความรอนแฝง 680 แคลอร/กรม (ศนยการเรยนรวทยาศาสตรโลกและดาราศาสตร, 2559) ความหนาแนนของน าจะข นอย กบสถานะของน า ภายใตความกดอากาศ ณ ระดบน าทะเลปานกลาง น าจะเปลยนสถานะเปนของแขงเมออณหภม 0 องศาเซลเซยส เมอพจารณาตามภาพท 9จะเหนวาน ามความหนาแนนสงสดท อณหภม 4 องศาเซลเซยสและมสถานะเปน

24

ของเหลว เมอน าเปลยนสถานะเปนของแขงทอณหภม 0 องศาเซลเซยส น าจะมปรมาตรเพมข นถงรอยละ 9 โดยเราจะเหนไดวาเมอใสน าเตมแกวและนาไปแชหองแขง น าแขงจะลนออกนอกแกวหรอดนแกวแตก ในทานองเดยวกนเมอน าในซอกหนแขงตว น ากจะขยายตวจนทาใหหนแตกหรอเกดกระบวนการผพงของหน (Weathering) ซงทาใหเกดตะกอน สสารทวไปจะมความหนาแนนมากข นเมอเปลยนสถานะเปนของแขง แตน ามความหนาแนนนอยลงเมอเปลยนสถานะเปนของแขง ดวยเหตน นาแขงจงลอยอยบนน า ซงเปนผลดทเอ ออานวยตอสงมชวตบนโลกโดยเฉพาะสงมชวตทอาศยอยบรเวณพ นมหาสมทร เมออณหภมของอากาศลดตาลงกวาจดน าแขง น าแขงจะเกดข นบนผวมหาสมทร ทาหนาทเปนฉนวนปองกนไมใหน าทะเลทอยเบ องลางสญเสยความรอนจนกลายเปนน าแขงไปหมด สงมชวตจงสามารถดารงอยไดในทองทะเลอยางอบอน

การท าความเยนจากการระเหยของน าดวยวธธรรมชาต (Evaporation)

แถบภมประเทศโซนรอนในสมยโบราณมการคดคนการลดอณหภมความรอนของสภาวะอากาศทะเลทรายทมความรอนและแหง มการคนพบการทาความเยนเพอชวยบรรเทาความรอนและลดอณหภมของอากาศโดยอาศยการระเหยของน าระบบการทาความเยนดวยการระเหยของน า เปนระบบทมการคนพบและใชกนมานานจนถงปจจบน ซงมหลกการทาความเยนดวยการระเหยของน าโดยมหลกการคอ ในขณะทเกดการระเหยของน าจะทาใหความรอนแฝงของอากาศเพมข นและความรอนสมพทธลดลง ในการระเหยจะมการแลกเปลยนจากความรอนแฝงของน าดวยกนเองในบรเวณอากาศโดยรอบ ทาใหน าทเกดการระเหยและอากาศเกดการแลกเปลยนความรอนกน สงผลใหอณหภมอากาศโดยรอบเยนตวลงในระหวางกระบวนการน เกดข น ซงเปนวธการทถกนามาใชในระยะเวลาเกอบพนปมาแลวในการทาใหน าเยนโดยการใชเหยอกหรอภาชนะทมการปนเปนหจบสองหและมรบรรจน าไวภายใน นาไปวางไวบรเวณท เปดและใตรมเงา เมอเวลาผานไปจะมน าเลกนอยรวออกมาจากเหยอกผานรพรนเปนลกษณะคลายเหงอ ดวยสภาวะอากาศทแหงน าทออกมาน จะระเหยจนเกดกระบวนการแลกเปลยนความรอนของโมเลกลของน ากบอากาศทาใหน าทเหลออยในเหยอกหรอภาชนะน นเยนลง

25

ภาพท 10 กระบวนการทาใหเยนโดยการระเหยแบบโบราณ ทมา : (อคครตน พลกระจาง, 2553: 14)

ในปจจบนมการคดคนผลตภณฑจากทฤษฎของการลดอณหภมดวยการระเหยของน าโดยการใชพดลมเปนตวเรงในการพลกไอน าเพอชวยในการลดอณหภมความรอนในอากาศรอนและแหง ดวยการพนละอองน าเมดละเอยดโดยใชหวฉด เมอมการพนน าบรเวณโดยรอบจะสงเกตไดวาจะรสกเยนสบาย อณหภมของอากาศจะเยนตวลง และความช นของอากาศจะเพมข น ทเปนเชนน เกดจากคณสมบตของน ามการดดซมความรอน เมออากาศเคลอนทผานโมเลกลของละอองน า น าจะทาหนาทดงเอาความรอนจากอากาศโดยรอบมาชวยในการระเหยหรอทเรยกวาการแลกเปลยนความรอนจากอากาศบรเวณโดยรอบ ทาใหอากาศโดยรอบอณหภมลดลง ซ งเปนไปตามกระบวนการการระเหยของ Psychometric Chart

ภาพท 11 แสดงสภาวะอากาศทความดนบรรยากาศใชสาหรบการออกแบบระบบปรบอากาศ ทมา : (อคครตน พลกระจาง, 2553: 14)

จากภาพสามารถอธบายไดดวยหลกการคอ เมออากาศทมความรอนในสภาวะท 1 ผานเขาสกระบวนการทาความเยนแบบการระเหย ซงมการฉดพนละอองน าเขาไปในอากาศ ละอองน า

26

สวนหนงจะเกดการระเหยตวในระหวางกระบวนการโดยการดดซมความรอนของกระแสอากาศ จากการบวนการดงกลาวผลทตามมาคอ อณหภมของกระแสอากาศจะลดลง และมความช นในอากาศโดยรวมในพ นทเพมข น ในสภาวะท 2 คอ กระบวนการทาความเยนแบบการระเหย จะเปนกระบวนการทมลกษณะการอมตวแบบอะเดยบาตก (Adiabatic Saturation) ทมลกษณะของการถายโอนความรอนระหวางอากาศกบสภาวะแวดลอมไมมากนก จากรปจะสงเกตเหนไดวาการระเหยของน าจะเปนตามเสนอณหภมกระเปาะเปยก โดยอณหภมจะลดลงถงจดหนงจนใกลเคยงกบอณหภมจดน าคาง ถามการพนสเปรยละอองน าเขาไปในอากาศโดยใชพดลมเปนตวเรงอยางตอเนองจนกระทงอณหภมกระเปาะแหงเทากนกบอณหภมจดน าคาง ละอองน าจะเรมกลนตวกลายเปนหยดน า โดยทอณหภมจะไมสามารถลดลงไดอกเนองจากความช นสมพทธมคาใกล 100 % RH เหตทเปนเชนน เพราะวาในระหวางกระบวนการน าบางสวนจะระเหยและผสมเขากบกระแสของอากาศ โดยทปรมาณความช นทมอยในอากาศจะเพมข นในระหวางกระบวนการ ขณะทอณหภมของอากาศจะลดลงเพราะความรอนแฝงทใชในการระเหยตวของน าข นอยกบสภาวะอากาศทเปนตวแปรหลกของประสทธภาพการใชงานของระบบ

ภาพท 12 หลกการทางานของระบบทาความเยนแบบระเหย ทมา : (วระวฒ อรณวรรธนะ, 2543: 9) หลกการทางานของระบบการทาความเยนแบบระเหย คอ อากาศรอนทแหงจะไหลเขาสเครองทาความเยนโดยการระเหยของน า ซงเมอฉดพนน าทอยในสภาวะของเหลวความรอนแฝงของอากาศจะเพมข นและความรอนสมพทธจะลดลง โดยมแหลงความรอนภายนอกเขามาเกยวของและใชน าหมนเวยนในระหวางกระบวนการอยางตอเนองโดยการฉดฝอยน าเขาไปในอากาศ น าสวนหนงจะ

27

เกดการระเหยระหวางกระบวนการน โดยการดดซมความรอนจากกระแสของอากาศ และอากาศจะมความช นสงข นผลทตามมาคออณหภมของกระแสอากาศจะลดลง สวนของน าทละเหยจะถกปมน าดดกลบข นไปเพอเวยนแบบน เรอยไป

เอกสารงานวจยทเกยวของ

เอกสารงานวจยทเกยวของกบการนาหลกการของน ามาประยกตใชในการชวยระบายความรอนใหกบอาคารดวยทฤษฎของน า ประกอบดวยทฤษฎดงตอไปน

1. Inertial Convective Evaporative “Shower” Cooling Tower 2. The Cooling Tower of Cunningham and Thompson (1986) 3. แนวทางประยกตการทาความเยนในอาคารประเทศไทยดวยคณสมบตของน า

การนาหลกการของคณสมบตของการแลกเปลยนความรอนของน ามาใชในการลดอณหภมมหลายรปแบบ สามารถแบงออกเปนการใชคณสมบตของน าในการลดอณหภมแบบทางตรง (Direct Evaporative) และการใชคณสมบตของน าในการลดอณหภมแบบทางออม (Indirect Evaporative) โดยไดมการศกษางานวจยทเกยวของดงน

Inertial Convective Evaporative “Shower” Cooling Tower

ระบบการลดความรอนโดยการใชหอคอยพนน าคอวธลดอณหภมความรอนดวยการการเรงการระเหยของน าโดยใชหลกการของหอคอยพนน า (Shower Tower) เปนหลกการรเรมของ Prof. Baruch Givoni ผเชยวชาญดานการทาความเยนไดเปนทปรกษาการออกแบบความเยนใหกบงาน EXPO ป 1992 ในประเทศสเปน และหลงจากน นกไดมการศกษาทดลองระบบน เพอใชในการลดอณหภมใหกบอาคาร

หลกการทางานของหอคอยพนน ามหลกการทางานแบงเปนสองระบบคอ การลดอณหภมโดยการใชการระเหยของน าโดยตรง (Direct Evaporative) โดยการนาอากาศผานกระบวนการระเหยของน าโดยตรง กลาวคอน าเยนจะถกดดข นไปยงหอคอยและปลอยลงมาเปนละอองดานบนของหอคอยมการตดต งทดกลม (Wind Catcher) ทาหนาทดงเอาอากาศใหมเขามาภายในอาคารโดยอากาศใหมจะมความรอนแฝง เมออากาศทมความรอนแฝงผานฝกบว อากาศจะเกดกลไกการแลกเปลยนความรอนกบน าทเปนละอองน าอยทาใหอากาศทแลกเปลยนความรอนกบน าน นเยนลง อากาศและละอองน าทไดจะถกนาไปใชภายในอาคาร และหลกการทสองของระบบน คอการลดอณหภมโดยการใชการระเหยของน าโดยออม (Indirect Evaporative) เปนการแลกเปลยนอณหภมอากาศกบน าโดยผานตวกลาง กลาวคอน าทนามาใชจะมระบบหมนเวยนน าโดยการดงน าเยน

28

ผานวสดทเปนตวกลางทสามารถแลกเปลยนความรอน (Heat Exchanger) ทอทฝงไวดานบนของฝาแพดานเพอนาไปเกบไวยงถงเกบน าทอทฝงไวกจะสรางความเยนใหกบตวอาคารทาใหอากาศภายในตวอาคารเยนลง

ภาพท 13 ภาพการแสดงหลกการทางานของ“Shower” Cooling Tower ทมา : (Baruch G., 1994) หลกการทางานของระบบน อากาศทถกสงเขาไปจะมอณหภมตากวาอากาศภายนอกอาคารและมคาความช นสงกวาดงน นการนาระบบการลดอณหภมโดยการใชการระเหยของน าโดยตรงของหลกการน อาคารทตดต งตองอยในทสภาพอากาศรอนและแหงเทาน น เนองจากความช นของระบบหอคอยพนน าน เปนการเพมปรมาณละอองน าในอากาศซงระดบความสบายของอณหภมน นข นอยกบความช นสมพทธดวย หากสภาพอากาศมความช นอยแลวมการนาอากาศทมความช นเขาไปเพมภายในตวอาคารจะเปนผลเสยตอสภาพอากาศภายในอาคาร ดงน นหากสภาพอากาศมความช นอยการใชระบบการทาความเยนโดยหลกการน จงควรนาหลกการของการลดอณหภมโดยการใชการระเหยของน าโดยออมมาใชแทนจะดกวา

The Cooling Tower of Cunningham and Thompson (1986)

เปนระบบการทาความเยนดวยการใชการระเหยของน า (Evaporative Cooling) ทเมอง Arizona ระบบทถกพฒนาโดย Cunningham and Thompson โดยการใช Cooling Tower ทประกอบดวยผนงรงผ งรอบท ง 4 ดาน ขนาดของผนงมความกวางยาว 1.8x1.8 เมตร ความสงท 7.6

29

เมตร หลกการทางานโดยการทาใหแผนรงผ งเปยกดวยการปลอยน าทดานบนของรงผ งตลอดเวลา ระบบไหลเวยนของน าดวยการสบน าทปลอยลงมายงดานลางข นไปเปนระบบน าวน

ภาพท 14 แสดง“Shower” Cooling Tower ทมา : (Baruch G., 1994) โดยอาคารจะมปลองลมแสงอาทตย Solar Chimney เมออากาศเรมมอณหภมสงข นจะลอยตวและดงเอาอากาศทเยนกวาจากผายนอกผาน cooling Tower ทดานในประกอบดวยรงผ งทใชระบบน าหลอเล ยงอยตลอดเวลา การระเหยของน าทาใหอณหภมอากาศลดลงและไหลเขาสอาคาร ดวยประสทธภาพของการชวยลดอณหภมน ไดมการนาหลกการน มาพฒนาเปนผลตภณฑในการชวยระบายความรอนภายในทพกอาศย โดยมพดลมไอน าและพดลมไอเยน ซงเปนการเพมนาเอาพดลมมาเปนตวเรงและเขามาชวยในการสงความเยน ทดแทนการแลกเปลยนของอากาศตามธรรมชาตของกลไกแลกเปลยนความรอน

30

ภาพท 15 ภาพแสดงการทางานของหลกการของแผนรงผ ง

โดยหลกการทเพมเขามาของพดลมไอเยน ใชหลกการระเหยของน าเชนเดยวกบระบบการทาความเยนของ cooling Tower การทน าระเหยกลายเปนไอไดจะตองใชพลงงาน ซงกคอความรอนของอากาศทผานไปทแผงรงผ ง ทาใหอณหภมของอากาศลดลงหากน าระเหยกลายเปนไอไดนอย เชนความช นในอากาศตอนน นสงมาก กจะดงความรอนออกจากอากาศไดไมด อณหภมกจะไมลดลงมากเทาทควร ดงน นการใชพดลมไอเยน จงควรใชในหองทอากาศถายเทไดด เพอใหความช นเนองจากการระเหยการเปนไอของน า ถกถายเทออกไปนอกหองได เครองจงทางานไดมประสทธภาพ สวนพดลมไอน า ทใชวธพนน าเปนหมอกออกมากหลกการคลายกน แตเหมาะกบพ นทกลางแจงมากกวา เพราะจะมการปลอยน าออกมาเปนละอองสามารถจบความรอนไดดกวาและพ นทกวาง แตกมขอเสยคอหากการพนน าออกมาเปนหมอกระเหยไมหมดอาจเกดความเสยหายแกเครองเรอนภายในบานได ดงน นพดลมไอน าเหมากกบการใชงานพ นทภายนอกบรเวณบานมากกวาการใชภายในบาน การเลอกใชพดลมไอน าควรพจารณาถงสถานทในการใชงาน ใชน าเยอะมากและอปกรณกตองใชปมแรงดนสงมากจงจะสามารถจะไดพนน าไดละเอยดจนไมเกดหยดน า

แนวทางประยกตการท าความเยนในอาคารประเทศไทยดวยคณสมบตของน า

จากการศกษาพบวา หลกการนาคณสมบตของน ามาชวยในการลดอณหภมในประเทศไทย พบมากในกลมของอตสาหกรรมการเกษตร เชนโรงเรอนเล ยงไก โรงเรอนเล ยงดอกไม โดยมวตถประสงคหลกในการชวยเพมผลผลตทางการเกษตร ดวยปจจยของสภาวะความสบายของมนษยทข นกบคาของความช นสมพทธแตกตางจากสตวและพชทสามารถรบการความช นไดมากกวาจงไมสงผลกระทบกบความช นทปลอยออกไป แตกลบเปนผลดกบการเพมผลผลตอกดวย โดยการนาหลกการของคณสมบตของน ามาใชทนยมใชคอหลกการระเหยของน าแบบทางตรง (Direct Evaporative) โดยใชระบบกระจายน าใหกบวสดผวเปยก (Water Pads) และนาลมเขาสโรงเรอน

31

ดวยการใชพดลมเปนตวเรง อากาศทผานวสดผวเปยกจะมอณหภมกระเปาะแหงลดลง แตจะมความช นสมพทธมากข น เนองจากกลไกการระเหยของน า ทฤษฎเรยกวธน วาการเปลยนรปจากความรอนสมพทธ (Sensible Heat) ไปเปนความรอนแฝง (Latent Heat) จากงานวจยท ไดมการนาระบบการทาความเยนดวยคณสมบตของน ามาใช ของมหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบรโดย ผศ.ดร.ศรชย เทพา โดยการศกษาระบบการทาความเยนดวยการระเหยของน ามาใชในการเพาะเหดหอม ทาการเกบขอมลทางคณตศาสตรจากการจาลองโรงเรอนยอสวนเพอศกษาประสทธภาพของการลดอณหภม ผลการทดลองพบวาโรงเรอนทมวสดผวเปยกตดต งไวทมลมพดผานโดยหนโรงเรอนไปตามแนวทศตะวนออก ตดต งพดลมดดอากาศทางทศใตเพอใหเกดการถายเทอากาศ ผลการทดลองพบวาโรงเรอนมอณหภมลดลงและเกดประสทธภาพสงสดในการเพาะเหดหอม(พงศกด ทนงธนะสทธ, 2547) จะเหนไดวาจากงานวจยททาการศกษาคนความการนาระบบการทาความเยนดวยการใชคณสมบตของน ามาชวยในการลดอณหภมกบอาคารใหญและโรงเรอนทางการเกษตร พบวายงไมมการศกษาเพอนารปแบบของการใชคณสมบตการแลกเปลยนความรอนของน ามาออกแบบผลตภณฑทสรางสนทรยะในทพกอาศยในประเทศไทย โดยสวนใหญจะเปนการตดต งระบบน าทตองมการแกไขโครงสรางของตวอาคารเพอนาระบบน าน ไปใชในการลดอณหภมความรอนภายในอาคาร จากการศกษางานวจยทเกยวของพบวามหลกปจจยทควรคานงถงการใชระบบการทาความเยนดวยคณสมบตของน าในการสรางความเยนในทพกอาศยดงน 1. สภาพทตดต งและภมอากาศ โดยพบวาความช นในอากาศและอณหภมอากาศมผลตอการระเหยของน า หากอากาศทมอณหภมสงการระเหยของน าจะสงทาใหเกดความเยนไดด 2. อณหภมของน าในการสรางความเยนควรมอณหภมตาเนองจากมผลตอการระเหยของน าในการแลกเปลยนความรอนกบอากาศ โดยการลดอณหภมของน าดวยการระเหยแบบทางออมกอนนาน ามาใชในการไหลเวยน อณหภมอากาศจะสามารถแลกเปลยนความรอนไดดกวาการใชวธการระเหยแบบทางตรงเพยงอยางเดยว

หลกการออกแบบ

ดวยความสาคญในเรองของการออกแบบเครองเรอน หลกการออกแบบและวธการทนกออกแบบจะตองคานงถงและใชเปนหลกเกณฑในการออกแบบเครองเรอน ท งทางดานการใชสอยไปจนถงการสรางสนทรยะในการพกผอนทางจตใจของผใช นกออกแบบจงตองคานงถงการออกแบบใหตรงกบดานประโยชนหนาทใชสอยของเครองเรอนทถกตองตามเปาหมายทต งไวและตอบสนองความตองการในหนาทใชสอยไดครบถวนเกดความสบายแกผใชงาน โดยผศกษานาหลกการของการออกแบบเครองเรอนมาใชประกอบการศกษาดงน

32

ขอมลเบองตนเกยวกบเครองเรอน

ทพกอาศยในยคน ไมไดจากดความหมายอยเพยงแคคาวา “บาน” เพยงอยางเดยวเทาน น สภาพสงคมและวถชวตของคนไทยทเปลยนไป ทาวนเฮาส หองชดในคอนโดมเนยม เนนการใชงานในพ นทอเนกประสงค สามารถปรบเปลยนและยดหยนไดตามลกษณะการใชงานของเจาของ รปทรงบานมความเปนสากลมากข น ท งยงมการนาเสนอวถชวตเรยบงายของการอยอยางไทยดวยวสด และเทคนคการกอสรางในอนาคตทอยอาศยรปแบบใหมเกดข นมากมาย ถงแมวาบานจะเปลยนไปอยางไร สงสาคญคอผอยอาศยสามารถสมผสไดถงความเปนตวตนแตละคนโดยแสดงออกมาจากเครองเรอนทปรากฏในทพกอาศยของแตละบคคลทแตกตางกน สนองประโยชนใชสอยไดอยางครบครน

เครองเรอนเปนสงทนอกจากมนษยจะสรางข นมาเพอตอบสนองความตองการในการใชงานแลวยงเปนสงทบงบอกถงเอกลกษณของแตละบคคลในการตกแตงอกดวย เครองเรอนโดยทวไปเรยกวา “เฟอรนเจอร” โดยมคาจากดความทเฉพาะตวคอเปนสงของทสามารถเคลอนยายได ทอาจรองรบการใชงานของรางกายมนษย หรอมไวสาหรบเกบของตอบสนองความตองการในการใชงานของแตละสถานทน น ๆ หรอโดยอาจมการเกบวตถทางแนวต งเหนอพ นผวของพ นดน โดยทวไปของเครองเรอนทมการออกแบบมาเพอใชงานสาหรบเกบของมกถกออกแบบมาใหมประต บานเลอน และช นเกบของ แตกไดมผใหความหมายและแบงประเภทไวหลายวธ ดงน

1. การแบงเครองเรอนตามลกษณะทต ง

การแบงเครองเรอนตามลกษณะทต งมสองแบบคอ เครองเรอนภายนอกอาคาร (Outdoor Furniture) และเครองเรอนภายในอาคาร (Indoor Furniture) สองประเภทน แตกตางกนตรงสถานทการใชงานและคณสมบตของวสด โดยเครองเรอนภายในถกออกแบบมาเพอใชภายในทพกอาศยหรอสานกงานทมการปองกนความรอนจากสภาพอากาศ เชนบาน สานกงาน หรออาคารทวไป เครองเรอนชนดน เกยวของกบกจกรรมของมนษยโดยตรง ซงรปแบบจาเปนจะตองมความสมพนธกบการใชงานของรางกาย หรอมความสมพนธกบพ นทภายในอาคารทเหมาะสม เน อทวาง ทางเดน ขนาดของหองทเหมาะสมกบรางกายมนษย เปรยบเสมอนเปนสวนหนงของจดศนยกลางของเครองมอและสงแวดลอม ซงตางจากเครองเรอนภายนอกอาคารถกออกแบบมาเพอใชภายนอกอาคารทอยนอกชายคาทพกอาศย โครงสรางมความเขงแรงและมน าหนกมากจะมคณสมบตททนตอสภาพดนฟาอากาศ ทนตอการทากจกรรมภายนอกของมนษยและสภาวะแวดลอมสง ทาใหเครองเรอนชนดน ตองมการใชวสดโครงสรางทแขงแรงและคงทนตอสภาพอากาศเพออายการใชงานทยาวนาน

33

2. การแบงเครองเรอนตามลกษณะการตดต ง

มสองประเภทคอเครองเรอนประเภทตดต งถาวร (Built – In Furniture) เปนเครองเรอนทมการออกแบบข นเพอสรางตดกบตวโครงสรางอาคาร หรอสรางพรอมกบการกอสรางอาคาร โดยมลกษณะพเศษเฉพาะในความพอดเหมาะสมกบโครงสรางของอาคารน นๆ การยดตดทถาวรทาใหเกดความคงทนไมเคลอนท และเครองเรอนประเภทตดต งแบบลอยตว (Free Standing Furniture or Movable Furniture) เปนเครองเรอนทถกออกแบบมาเพอการเคลอนยายตามความตองการของผใช สวนใหญออกแบบมาเพอใหมน าหนกทเบา เปนเครองเรอนทผใชสามารถเคลอนยายไดตามความตองการ หรออาจมลกเลนในการถอดประกอบเพอตอบสนองความตองและและพ นทใชสอย งานบางประเภทสามารถมลกษณะคลายงานศลปะทเนนความสวยงามเพอใชประดบตกแตงอาคารสถานทไดอกดวย

ขอมลเบองตนเกยวกบการใชเครองเรอน

พ นฐานเบ องตนเกยวกบการใชเครองเรอนคอการนาเอาขอมลสมบตทางกายภาพและขนาดสดสวนของรางกายมาประยกตใชในการออกแบบเพอใหเกดความสบายตามสดสวนของมนษย โดยการหามตทเหมาะสมสาหรบงานออกแบบ มมต 2 ประเภททจะนาไปใชในการออกแบบได นนคอ 1. มตเผอ (Clearance Dimensions) มตเผอในการออกแบบเครองเรอน หมายถง การออกแบบใหมชองวางทนอยทสดทเกดข นระหวางการใชงานของมนษยทใชเครองเรอนในการทางานกบสถานงาน เชน การควบคมของมนษย การใชงานเครองเรอน และการบารงรกษา มตของระยะเผอมการกาหนดข นมาจากคาเฉลยของคนรปรางใหญจากกลมประชากรทเปนผใชงานเครองเรอนประเภทตางๆ เชน ขนาดของประตนาจะไดมาจากมตของผใชทมรปรางใหญ 2. มตเอ อมถง (Reach Dimensions) มตเอ อมถงในการออกแบบเครองเรอน หมายถง การออกแบบใหเกดชวงวางทมากทสดทยอมไดระหวางการใชงานของมนษยทใชเครองเรอนในการทางานกบสถานงาน มตเอ อมถงมการกาหนดข นมาจากมตนอยทสดในกลมผใช เชน ความสงของคนโยกไดมาจากคนทเลกทสด เปนตน

หลกการออกแบบเครองเรอน

การออกแบบเครองเรอนและผลตภณฑของตกแตงบานมววฒนาการอยางตอเนอง จากสมยกอนทมณฑนากรมกออกแบบเฟอรนเจอรและของตกแตงบานภายในทเขาชดกน มาสยคทเฟอรนเจอรสาเรจรปพฒนากาวหนามเฟอรนเจอรหลากหลายรปแบบใหเลอกใชสอดคลองกบสไตลการตกแตงทหลากหลาย ท งทผลตในและตางประเทศจนไดรบความนยมในวงการทาใหสามารถลด

34

ข นตอนการทางานของมณฑนากรลงได เฟอรนเจอรสาเรจรปนาเขาและของตกแตงบานในชวงแรกๆ สวนมากมกมาจากตางประเทศ ทแบงออกตามรสนยมไดสองแบบ คอ แนวคลาสสกอนมประวตยาวนาน และแนวโมเดรนทเนนความคดแปลกแหวกแนว ผลตดวยวสดและเทคโนโลยอนทนสมย ยงคงสงอทธพลตอรปทรง โครงสราง เสนสาย การใชงาน เทคโนโลยสมยใหมไดถกนามาประยกตใชเพอเพมมลคาแกผลตภณฑไดอยางหลากหลาย นาสนใจ ไมวาจะเปนงานออกแบบสาขาใดกตามลวนมจนตนาการแฝงอยในผลงาน อาจกลาวไดวางานออกแบบในสหสวรรษใหมไดกระโดดขามชวงเวลาแหงการสงสมรสนยม ประโยชนใชสอย เทคโนโลย ความงาม และวฒนธรรม การออกแบบเครองเรอนจงตองมการศกษาหลกการเพอนามาใชเปนแนวทางในการสรางสรรคงานและยงตองศกษาถงหลกการในการออกแบบเพอใหไดงานทสามารถใชงานไดอยางปลอดภยและตอบสนองความตองการไดอยางลงตว

หลกการออกแบบผลตภณฑมปจจย (Design Factors) ทนกออกแบบตองคานงถงคอ ประโยชนใชสอยของเครองเรอนทมการออกแบบตรงกบประโยชนการใชสอยตามจดประสงคของเครองเรอนน น ตองคานงถงการใชงานอยางมประสทธภาพเมอใชงานแลวรสกสบายไมอดอด สดสวนตองไดมาตรฐานกบโครงสรางสดสวนมนษยรวมไปถงความปลอดภยในการใชงาน หรอวสดทใชตองเอ ออานวยความสะดวกสบายไดมากทสด วสดกตองมความนมสบายไมแขงหยาบกราน ความกวาง เกณฑทนกออกแบบตองใชในการพจารณาสรางสรรคผลงานในเชงอตสาหกรรมการออกแบบ ตวทใชในการกาหนดองคประกอบของงานออกแบบผลตภณฑทสาคญ ไดแก

1. หนาทใชสอย (Function) การออกแบบตรงกบความตองการอยางชดแจงในชวงเวลาน นผลตภณฑทกชนดจะตองมหนาทใชสอยถกตองตามเปาหมายทต งไว สามารถใชไดจรงตรงกบความจาเปนในชวตประจาวนในปจจบน สามารถตอบสนองประโยชนใชสอยตามทผบรโภคตองการไดอยางมประสทธภาพ ในหนงผลตภณฑน นอาจมหนาทใชสอยอยางเดยวหรอกลายหนาทกไดแตตองใชงานไประยะหนงถงจะทราบขอบกพรอง เชนเกาอ เขยนแบบออกแบบมาเพอใชในการเขยนแบบแตนามาใชเปนเกาอ เพอการรบประทานอาหารคงจะเกดการเมอยลา ปวดหลง ปวดคอ และนงไดไมนาน เพราะไมไดรบการออกแบบมาใหใชงานเปนการเฉพาะอยาง

2. มการใชวสด (Materials) และกรรมวธการผลตอยางกลมกลนกน เปนทนาสนใจ สงทนกออกแบบตองตระหนกถงในการออกแบบการออกแบบทมการเลอก วสดท เหมาะสมกบหนาทใชสอยของผลตภณฑและยงตองพจารณาถงความงายใหการดแลรกษา ความรวดเรวในการผลต และจตสานกในการรณรงคะดวยการเลอกใชวสดหมดเวยน (Recycle) เพอชวยลดกนลดปรมาณขยะโลก สามารถใชเครองจกรในการผลตอยางเหมาะสมและสะดวกสาหรบการควบคมการผลต

3. ราคา (Cost) สงทนกออกแบบตองตระหนกถงในการออกแบบการออกแบบกอนการออกแบบผลตภณฑควรกลมเปาหมายวาเปนกลมใด จะชวยใหนกออกแบบสามารถกาหนดแบบ

35

ผลตภณฑและราคาใหเหมาะสมกบกลมเปาหมายไดมากข น ผลตภณฑทมราคาเหมาะสมอยทการเลอกใช เกรดของวสดและวธการผลต ผลตงายและเรวแตท งน ตองคงไวซงคณคาของผลตภณฑน น

4. มความแขงแรงทนทาน (Construction) สงทนกออกแบบตองตระหนกถงในการออกแบบโดยเลอกใชโครงสรางใหเหมาะสมคานงถงความปลอดภยขณะใชงาน ผลตภณฑตองทนทานตอการใชงานตามหนาทและวสดประสงค เหมาะสมตามคณสมบตของวสด ขนาดแรงกระทานกออกแบบตองเขาใจหลกของโครงสรางและการรบน าหนก ตองสามารถควบคมพฤตกรรมการใชงานใหเหมาะสมกบรางกาย การจดทาทางในการใชใหกบผใชดวย รจกผสมความงามของผลตภณฑใหเขากบช นงานไดอยางกลมกลน เพราะบางคร งเครองเรอนโครงสรางบางรปแบบมความแขงแรงแตขาดความสวยงามของเครองเรอนไป จงเปนหนาทของนกออกแบบทจะตองนาสองสงเขามาอยในความพอดใหได

5. ความปลอดภย (Safety) ผลตภณฑคอสงอานวยความสะดวกในการดารงชวตทมท งประโยชนและโทษ การออกแบบจงตองคานงถงความปลอดภยของผบรโภคเปนสาคญ ไมเลอกใชกรรมวธการผลตทเปนอนตรายตอผใชและสงแวดลอม ถาหลกเลยงไมไดตองใชเครองหมายเตอนแจงใหกบผบรโภคทราบอยางชดเจน

6. มความสะดวกสบายในการใชงาน (Ergonomics) การออกแบบผลตภณฑนกออกแบบตองคานงถงสดสวนทเหมาะสมและเขาใจกายวภาคเชงกลเกยวกบขนาดและสดสวนของมนษยกบขดจากดของอวยวะของผใชในการใชงานของผใชซงแตกตางกนไปตามลกษณะเพศ เผาพนธ ภมลาเนาและสงคมแวดลอมทใชผลตภณฑน นเปนขอควรระวงในการออกแบบ เพอใหเกดความรสกทดและสะดวกสบายในการใชผลตภณฑ

7. กรรมวธการผลต (Production Process) นกออกแบบทดตองรจกกาหนดการใชวสดใหถกตอง รวมท งกรรมวธการผลตทเหมาะสม ผลตภณฑทกชนดควรออกแบบใหสามารถผลตไดงาย รวดเรว ประหยดวสดคาแรง แตในบางกรณอาจตองออกแบบใหสอดคลองกบกรรมวธของเครองจกรและอปกรณทมอยเดม ผลตไดงาย สะดวก ท งยงรวมไปถงงานออกแบบน นใหเหมาะสมกบวสด และสมควรตามความตองการของมนษย และควรตระหนกอยเสมอวาไมมอะไรทจะลดตนทนไดรวดเรวอยางมประสทธภาพ มากกวากระบวนการจากการออกแบบโดยการประหยดจากการผลตจานวนมากในกระบวนการอตสาหกรรม

8. การขนสง (Transportation) การออกแบบผลตภณฑทดตองคานงถงการประหยดคาขนสง ขนสง สะดวกในการขนสง กนเน อทในการขนสงหรอไม ระยะทางการขนสงทางบก ทางน า หรอการคดเผอการขนสงทางอากาศทตองทาการบรรจอยางไรโดยไมใหเกดความชารดเสยหายกบผลตภณฑ การขนสงใชเน อทในการขนสงมขนาดกวางยาวเทาไรเพยงพอสาหรบการขนสงหรอไมเพอประหยดตนทนในการขนสงสนคา ไปจนถงเปนอกหนงในการพจารณาในการซ อของผบรโภคอกดวย

36

9. การซอมแซม (Maintenance) การออกแบบผลตภณฑทดตองทาการออกแบบใหสามารถแกไขบารงรกษาและซอมแซมงายหรอสกหรอตา การใชงานตองไมยงยากเมอมการชารดเสยหาย สะดวกตอการทาความสะอาดเพอชวยยดอายการใชงานของผลตภณฑ การออกแบบทดน นจะตองศกษาถงตาแหนงในการจดวางกลไกแตละช น เพอทจะไดออกแบบสวนของฝาครอบบรเวณใหสะดวกในการถอดเพอทาการซอมแซมหรอเปลยนอะไหลไดโดยงาย นอกจากน นการออกแบบยงตองคานงถงองคประกอบการใชช นสวนรวมกนใหมากทสด โดยเฉพาะอปกรณยดตอการเลอกใชช นสวนขนาดมาตรฐานทหาไดงาย การถอดเปลยนไดเปนชดๆการออกแบบใหบางสวนสามารถเกบอะไหล หรอใชเปนอปกรณสาหรบการซอมบารงรกษาไดในตว เปนตน

ความสมพนธเรองสดสวนของมนษยกบเครองเรอน

ความสมพนธของการยศาสตรกบการออกแบบเครองเรอน เปนเรองทตองคานงถงเปนอนดบแรกในการออกแบบ โดยหลกของการยศาสตรเปนเรองของการศกษาสภาพการทางานทมความสมพนธกนระหวางมนษยและสงแวดลอม เปนการรวบรวมหลกการในการพจารณาความเหมาะสมของการออกแบบเครองเรอนแตละประเภท ซงเครองเรอนแตละประเภทมหลกเกณฑการใชงานไมเหมอนกน ตองมเกณฑการวดคาการใชงานเครองเรอนดงกลาว วาไดมการออกแบบใหมความเหมาะสมกบการเคลอนไหวของมนษยในขณะใชงานหรอไม โดยใชเกณฑการสงเกตจากความผดปกตของรางกายทเกดจากการใชงาน ไมวาจะเปนความเมอยลาทเกดจากการใชงาน การผดรปของกระดกจนเกดอาการเมอย ท งน การใชเกณฑดงกลาวก เพอปองกนปญหาทจะเกดผลกระทบตอความปลอดภยและสขภาพอนามย ในการใชงานนอกจากน นแลวการออกแบบทดยงสามารถชวยเพมประสทธภาพในการใชเครองเรอนทไดรบการออกแบบชนดน นไดดวย กลาวไดวาเปนการออกแบบเครองเรอนเพอใหเหมาะสมสอดคลองกบการใชงาน แทนทจะบงคบใหผใชงานตองทนฝนในการใชงานกบรางกาย และฝนความสามารถของกายภาพของบคคลน น เชน การออกแบบเพมระดบความสงของเครองเรอนใหสงข น เพอการใชงานมความสมพนธกบการกมโนมตวเขาใกลช นงานเพอไมใหเกดการบาดเจบของรางกายขณะใชงาน ไดมการรวบรวมขอมลของผเชยวชาญทางดานการยศาสตร หรอนกการยศาสตร (Ergonomist) จงจาเปนทผออกแบบตองทาการศกษาและเขาใจถงหลกของความสมพนธในหลกการการออกแบบ ระหวางผ ใชงาน วตถประสงค และการออกแบบเครองเรอน

37

ภาพท 16 ความสมพนธระหวาง การออกแบบ ผใชงาน และวตถประสงคของการใชงาน ในการนาหลกของการยศาสตรไปประยกตใชในการออกแบบน น นอกจากจะกอใหเกดความปลอดภยตอผใชงานแลวยงเกดประโยชนทางดานการสงเสรมการตลาดอกดวยเพราะหากเกดความสบายในการใชงานยอมเกดการซ อซ าหรอสงผลตอการตดสนใจซ อของผบรโภค เชน ทาใหผใชมสขภาพอนามยทดข น ไมเกดอาการเมอยลา และสภาพการใชงานมความปลอดภย เกดความรสกผอนคลายจากความรสกปลอดภยจากการใชงาน เปนตน หลกของการยศาสตรจงเปนแขนงวชาทมเน อหาสาระครอบคลมกวางขวาง โดยเปนการรวมเน อหาจากหลากหลายขอมลหลกการของการใชงานของมนษยทมการศกษาวจยมาประยกตใชกบหลกการทางดานชววทยา จตวทยา กายวภาคศาสตร และสรรวทยา เพอปองกนสาเหตทอาจทาใหเกดอบตเหตจากการใชงานของมนษยทมลกษณะของกายภาพทแตกตางกน สภาพการใชงานของมนษยทมความแตกตางในความสามารถ ทาใหการใชงานมความสะดวกสบาย สขภาพอนามยด รวมไปถงปจจยสงแวดลอมภายในบรเวณทเกยวของ อาท แสงสวาง เสยงดง อณหภม ความสนสะเทอน การออกแบบตาแหนงการใชงาน การออกแบบเครองมอ การออกแบบเครองจกร การออกแบบเกาอ และการออกแบบงาน เพอปองกนการเกดความไมสะดวกสบาย ปวดเมอย การยศาสตรจงสามารถนาไปใชในการปองกนมใหมการออกแบบงานทไม เหมาะสมทอาจเกดมข นในการใชงาน โดยใหมการนาไปประยกตใชในการออกแบบงานเครองมอ เชน การยกของ ผใชงานตองใชเครองมอในการยกเพอปองกนความเสยงในการเกดอนตรายตอระบบกลามเน อและกระดก ถาการใชงานเครองเรอนทไดมการออกแบบอยางถกตองเหมาะสมตามหลกการยศาสตรจะทาใหการใชงานไมเกดอบตเหตหรอความเมอยลาจากการใชงาน เปนตน นกออกแบบเครองเรอนไดเรมหนมาใหความสนใจในเรองหลกการออกแบบโดยคานงถงสภาพความสามารถของรางกายมนษยมากข น วาการใชงานจะมผลตอสขภาพอนามย มการคานงถงความจรงเกยวกบความแตกตางระหวางบคคลในเรองความสง รปราง และขนาดสดสวน รวมท งระดบ

38

ความแขงแรงทแตกตางกน เชน การใชเครองเรอนทมการตดต งหรอปรบเปลยนรปแบบการใชงานโดยผใชเองความสงทแตกตางกนทาใหเกดความลาบากในการเคลอนยาย หรอความสามารถของการรบน าหนกของชายจะไดมากกวาหญง มมมองของสายตาของคนสงจะไมตองผดองศาของตนคอมากกวาคนทมความสงนอยกวา โดยมการศกษาคาเฉลยของมนษยทแตกตางกนเพอนามาเปนหลกในการออกแบบ ซงลวนมความสาคญทตองนามาพจารณาในการออกแบบเครองเรอนในปจจบน

ภาพท 17 ความสมพนธระหวางขนาดการจดวางทเหมาะสมกบขนาดและสดสวนของรางกายเพศชาย ทมา : (Julius Panero & Zelnik, 2015)

ภาพท 18 ความสมพนธระหวางขนาดการจดวางทเหมาะสมกบขนาดและสดสวนของรางกายเพศหญง ทมา : (Julius Panero & Zelnik, 2015)

39

ความสาคญของการยศาสตรทใชในการออกแบบเครองเรอนความรพ นฐานทจาเปนทสาคญทสด เนองจากความแตกตางกนของบคคลท งทางดานรางกาย จตใจ อารมณ สงคม สตปญญา ไมสามารถกาหนดใหเปนไปตามความตองการ ความรในเรองการวดสดสวนของรางกายมนษย และความรดานสถต จงเปนสงสาคญในการหาขอมลเหลาน ขนาดของรางกาย ไดแก ความสงขณะยนและนง ความสงของระดบสายตาขณะยนและนง ระยะทมอเอ อมถง และยงจาเปนตองเขาใจถงสดสวนของกระดกขอตอของรางกายมนษย

ภาพท 19 ความสมพนธระหวางการกมและระยะหางการจดวางสงของทเหมาะสม ทมา : (Julius Panero & Zelnik, 2015) ความสามารถในการเคลอนไหวในทศทางการเกบอปกรณสงของดานลางและการกมเพอการดแลรกษาอปกรณเครองใชไปจนถงระยะการใชงานหากจดทตองใชงานบอยๆอยดานลาง การกมเพอใชงานเปนเวลานานอาจเกดอบตเหตทางกลามเน อไดดงน น ดานลางจงเปนระยะทเกบสงของทจะใชงานนานๆคร งและมน าหนกมาก สวนกลามเน อของมนษย ความสามารถในการรบแรงของแตละเพศ ชวงอายของแตละคนทมความแตกตางกนความแขงแรงของมนษย เชน เครองเรอนทมการใชงานดานลางหรอซอมแซมในสวนลางของผลตภณฑสวนของการใชงานน นควรอย ตาแหนงใดเพอใหสามารถทาการซอมแซมหรอใชงานไดเหมาะสม ควรจดวางอปกรณไวทใดและในระยะหางเทาใด ไปจนถงการใชแรงในการรบน าหนกของแตละบคคลสามารถรบแรงเปนระยะเวลานานมากเพยงใดดวย ถงแมวาปจจบนจะมความเจรญกาวหนาทางดานเทคโนโลยมากเพยงใดกตาม การทบคคลจะทางานหรอกจกรรมใดกตามทตองอาศยอปกรณ เครองมอเพอชวยอานวยความสะดวกก

40

จะตองคานงถงความเหมาะสมกบการใชงานเพอมใหเกดผลกระทบทกอใหเกดปญหาตอสขภาพรางกายในแตละดานหรอใหมความเสยงตออนตรายนอยทสดหลกการเหลาน จาเปนตอการออกแบบผลตภณฑใหเหมาะสมกบรางกาย วธการสาหรบการวดสดสวนมนษย Diirer ผคดคนวธการวดสดสวนมนษย และไดรบการยอมรบโดยทวไป โดยใชวธการวดความสงของรางกายท งหมด และกาหนดสวนยอยของความสงไว ดงน

1/2 ความสงท งหมด = ครงหนงของรางกายวดจากตนขาหรอขาหนบข นไปถงศรษะสวนบน

1/4 ความสงท งหมด = ความยาวของขาวดจากขอเทาถงหวเขาและจากปลายคางถงสะดอ

1/6 ความสงท งหมด = ความยาวของเทา

1/8 ความสงท งหมด = ความยาวของศรษะสวนบนถงปลายคางและจากปลายคางถงราวนม

1/10 ความสงท งหมด= ความสงและความกวางของใบหนารวมถงหดวยและความยาวของมอถงขอมอ

1/12 ความสงท งหมด = ความกวางของใบหนาวดจากปลายจมกสวนกลางสดและในการแบงสดสวนของมนษยน นแบงเปนสวนยอยได 1 ของความสงท งหมดของรางกาย

ภาพท 20 ความสมพนธระหวางความสงทเหมาะสมกบขนาดและสดสวน ทมา : (Julius Panero & Zelnik, 2015)

41

ภาพท 21 การใชงานและระยะช นวางโลง ทมา : (Julius Panero & Zelnik, 2015)

ระยะการใชงานเครองเรอนประเภทต งฉากกบระยะการจดวางทเหมาะสม ดงน

ระยะท 1 เปนระยะทเกบสงของทจะใชในโอกาสตางๆ ในรอบป เชน ผาหมใชในฤดหนาว ระยะท 2 เปนระยะทเกบสงของทจะใชงานใชสะดวกนานๆ คร ง ระยะท 3 เปนระยะทใชโดยปกตประจาวน เปนระยะทสะดวกกบการใชงานทสด ระยะท 4 เปนระยะทเกบสงของใชงานไดสะดวก มน าหนกปานกลางอาจใชงานไมบอย ระยะท 5 เปนระยะทเกบสงของทจะใชงานนานๆ คร งและมน าหนกมาก การออกแบบเครองเรอนใหมความสะดวกสบายในการใชสอยเครองเรอนทเหมาะสมข นอยกบความมสดสวนของเครองเรอนและขนาดทสมพนธกบขนาดรางกายของผใชไดอยางพอเหมาะ และสามารถทจะใชเครองเรอนน นไดอยางมประสทธภาพ ซงการออกแบบในปจจบนมการคานงถงการใชสดสวนและขนาดมาตรฐานมาชวยในการออกแบบ เชน การหยบจบ องศาในทศทางการมองของสายตา

หลกการของการยศาสตรระยะการใชงานเครองเรอนทผศกษานามาเปนขอมลเบ องตน ผศกษาไดเนนหลกการใชงานของเครองเรอนทมการออกแบบใหใชภายในอาคารเปนสวนมาก เพราะเครองเรอนประเภทใชภายในอาคารน มความสมพนธเกยวของกบการใชงานของมนษยโดยตรงและมความสอดคลองกบแนวคดทผศกษาใชในการออกแบบเครองเรอน จงไมไดนาหลกการยศาสตรของเครองเรอนทใชนอกอาคารมาเปนขอมลดวย โดยจะแบงตามประเภทหรอลกษณะการใชงานของเครองเรอนน นๆ เชน ช นวาง ระยะเอ อม เปนตน

42

ระยะองศาการมองของเครองเรอน

เครองเรอนประเภทตดผนงสวนใหญเปนประเภทเครองเรอนทออกแบบมาแบบลอยตว (Free Standing Furniture or Movable Furniture) เคลอนยายงาย ปรบเปลยนฟงชนการใชงานไดตามความตองการของผใช อาจมลกเลนในการถอดประกอบเพอตอบสนองความตองและพ นทใชสอย งานบางประเภทสามารถมลกษณะคลายงานศลปะทมความสวยงามเพอใชในการประดบตกแตงอาคารสถานท ตกแตงเพอใหเกดความสนทรยะ จงเรยกประเภทของเครองเรอนน วา เครองเรอนประเภทตกแตง (Decorative Furniture) เพอใชในการพกผอนรวมไปจนถงการแบงพ นทเพอใหเกดสดสวนของการพกผอนภายในบานพกอาศยหรอสานกงาน เชน ฉากก น ผามาน เครองเซรามค รปปน ภาพวาด เปนตน เนองจากวตถประสงคเพอตกแตง ผใชจงมความประสงคทจะนาเสนอเครองเรอนประเภทน เพอเปนจดเดนหรอดงดดความสนใจตอผพบเหน ระยะการมองและการใชงานในระดบการมองจงมความสาคญในการออกแบบเครองเรอนประเภทน ตวอยางเครองเรอนประเภทประดบตกแตงทมประโยชนในการใชงานรวมกนน น มกเปนเครองเรอนประเภททมการออกแบบมาเพอใหอยในหองโลงทไมมผนงก น หรอในสวนของหองทมพ นทการใชงานจากด เพราะเปนเครองเรอนทมการใชงานไดหลายรปแบบ

ภาพท 22 เครองเรอนฉากก นประเภทตกแตง decorative furniture ทมา : (One Kings Lane, 2560)

43

ภาพท 23 ฉากก นหองทมลกเลนการใชงานทหลากหลาย ทมา : (MAKRO SRL, 2017) จะเหนไดวาเครองเรอนฉากก นประเภทตกแตงมการใชงานทเกดประโยชนในหองพ นทวางในการทากจกรรมอยางอนดวย และยงมประโยชนในการจดรปแบบหองไดอกทางเลอกหนงสาหรบผทตองการพ นทใชงานเพมเตม เครองเรอนฉากก นนอกจากจะเปนการประดบตกแตงแลวอาจเสรมดวยลกเลนการใชงานเขาไป ทาใหตองกาหนดระยะการมองและการใชงานทเหมาะสมกบเครองเรอนประเภทน เครองเรอนประเภทตกแตงสวยงาม การออกแบบเพอใหตอบสนองท งประโยชนการใชสอยและประโยชนทางดานสงเสรมความสวยงามในการตกแตงทพกอาศยความสามารถในการมองเหนกถอเปนหลกสาคญทตองคานงถง ความสามารถในการมองเหนของมนษย แบงเปนสองระนาบ คอ ระนาบของแนวนอน (Visual Field Horizontal Plane) ระนาบแนวต ง (Visual Field Vertical Plane) โดยระนาบของแนวนอนในขณะมองตรงของมนษยน น มระยะของมมมองในการมองเหนภาพประมาณ 62 องศา และมระยะมมมองในการอานตวอกษรประมาณ 10 – 20 องศา ฉากก นจงควรไมตาจนระยะของการมองไมสามารถมองเหน เพราะนอกจากจะไมเกดประโยชนทางดานความงามแลวอาจเกดอนตรายในการใชงานเนองจากการมองไมเหนระยะทเกดความปลอดภยในการใชงาน สวนระยะในการมองเหนของตาขางซายและขางขวาประมาณ 94 – 104 องศา

44

ภาพท 24 ระยะมมมองในแนวนอนของมนษย ทมา : (Julius Panero & Zelnik, 2015) ในขณะทการมองทางตรงน นมมมองของการมองเหนของมนษยทไดมการศกษาวจยและรวบรวมมาเปนหลกการออกแบบโดยคานงถงการยศาสตรน น มการแบงการมองเหนในแนวตรงสองแบบ คอ แนวตรงขณะยน และแนวการมองทางตรงขณะนง แนวตรงขณะยนหากตดต งในระยะทเหมาะสมเมอเดนเขามายงทพกอาศยจะสรางความโดนเดนใหกบพ นทเกดความสวยงาม แนวการมองทางตรงขณะนงกจะสงเสรมในเรองของสนทรยะในการใชงาม การเหนในแนวต งของมนษยมระยะของมมมองในการมองเหนภาพดานบนเหนอศรษะข นไปประมาณ 50 องศา ดานลางของศรษะลงมาประมาณ 70 องศา ขณะเดยวกนการมองเหนจะมแนวสายตาในระดบยนประมาณ 10 องศา และการมองเหนในระดบนงประมาณ 15 องศา

ภาพท 25 ระยะมมมองในแนวต งของมนษย ทมา : (Julius Panero & Zelnik, 2015)

45

ภาพท 26 ระยะมมมองในแนวต งของมนษยในขณะยนในระดบความสงทตางกน ทมา : (Julius Panero & Zelnik, 2015)

ภาพท 27 ระยะมมมองในแนวต งของมนษยในขณะนง ทมา : (Julius Panero & Zelnik, 2015)

46

การใชงานเครองเรอนและการออกแบบเครองเรอนประเภทลอยตวน นมความหลากหลายท งทางดานโครงสรางทตางกนอนเนองมาจากเช อชาต และรปแบบการใชงานทแตกตางกนออกไป ภาพทผศกษานามาประกอบเพอเปนขอมลน จงเปนภาพทมลกษณะโดยรวมเทาน น

แนวทางการตกแตงบาน

รปแบบการตกแตงบานในปจจบนมความหลากหลายท งแบบไทยและทางยโรปทมลกษณะทแตกตางกนทางภมอากาศ คนไทยสวนใหญเรมหนมาใหความสนใจในการตกแตงบานสไตลแบบไทยมากข นกวาเดม หลงจากทแตกอนนยมตกแตงบานในสไตลของตางชาตตามกระแสนยม แตปจจบนเรมมการผสมผสานในแตละรปแบบใหเขากนตามความชอบของผอยอาศย รปแบบการตกแตงบานสวนใหญจะเนนเรองของใหความรสกสบาย นาอย รมเยน และอาจใสความเปนธรรมชาตตามรปแบบทตองการข นอยกบความชอบ ตามรสนยมของผตกแตง ปจจบนในประเทศไทยบานทมขนาดกลางมกนยมการตกแตงบานอย 3 แบบคอ บานสไตลไทย บานสไตลโมเดรน และสไตลทกาลงนยมกนเมอไมนานน คอบานสไตลลอฟท เราจงควรรสไตลการตกแตงแตละประเภทเพอทาความเขาใจถงองคประกอบของแตละประเภทกอนการนามาใชงานใหเกดความลงตว

หลกการตกแตงบานสไตลไทย

รปแบบของการจดตกแตงในแบบไทยนยมใชวสดทมอยภายในประเทศและธรรมชาต เปนไมหรออาจมการผสมผสาน คอ มท งปนและไมผสมกน เฟอรนเจอรเนนจากวสดททาจากไมท งส น เปนสวนใหญ เราอาจสามารถตกแตงบานดวยวสดอนทเปนตามรสนยมของเจาของบาน ของตกแตงทนามาจดอาจเปนภาพแกะสลกไม ภาพเขยนจตรกรรมไทยอาจเปนขนาดเลกหรอใหญกได สามารถนามาตดไวบนหวเตยง ต งจดวางตรงจดตามความเหมาะสมของการใชสอยพ นท นอกจากการเลอกใชวสดทใชประดบตกแตงนอกจากเฟอรนเจอรททาจากไมแลว ของประดบเนนไปทของตกแตงพ นบานทใหความรสกเขาถงบรรยากาศแบบไทย เชน เครองจกรสาน ธปหอม เทยนหอม สวนใหญเปนของประดบทประดษฐข นจากวสดธรรมชาต หรออาจเปนงานปฏมากรรมมความพล วไหวมชวตชวาทสามารถบงบอกถงความเปนไทยแลวรสกไดถงความผอนคลายเงยบสงบ

47

ภาพท 28 รปแบบการตกแตงบานสไตลไทย หรอการตกแตงทบงบอกถงความเปนไทยอาจใชโทนสในการตกแตงกสามารถบงบอกไดถงความเปนไทยไดเชนกน การเลอกใชสสวนใหญทเหนกนทวไปมกใชโทนสน าตาลเนองจากการใชชวตของคนไทยต งแตสมยโบราณ เปนการใชชวตทองกบธรรมชาตการใชไมในการสรางบานดวยความประณตศลปสลกลาย การสรางขาวของเครองใชจงทาจากไมทหาไดงายในทองถนเปนสวนใหญ สทเปนโทนของไทยจงเปนการประยกตมาจากสของเฟอรนเจอรไมทเหนบอยในบานเรอนไทย อาจมสขาวตดเพอใหหองดสวาง สดใสข น จะไดไมดทบเกนไปเพราะสของไม แตท งน แลวกข นอยกบความชอบ และพงพอใจของแตละคน ถาอยากใหบานดมรสนยมมากข นกอาจจดใหเปนโทนน าตาลท งหมด โดยอาศยหลอดไฟสสมชวยสรางบรรยากาศ ซงจะชวยทาใหไดกลนอายบรรยากาศของความเปนไทยไดเปนอยางด

หลกการตกแตงบานสไตลโมเดรน

รปแบบของโมเดรน (Modern) ยดถอความเรยบงาย กลาวคอ เนนใหเหนถงความงามอนแทจรงของเน อวสดทไมจาเปนตองปกปดหรอเสรมแตงจนเกนความพอด เนนเรองของรปทรงท โดดเดน สไตลโมเดรนกาเนดข นในชวงการปฏวตอตสาหกรรมหรอในชวงศตวรรษท 18 – 20 มความเรยบงายไรซงการปรงแตง กระบวนการออกแบบสถาปตยกรรมท งหมดจะคดไวอยางมแผนการแลวจงเรมกอสราง ท งน กเพอใหบานหรอทอยอาศยน นสามารถใชพ นทไดอยางคมคา ไดประโยชน และมความสะดวกสบายในการใชชวตใหมากทสด เพราะดวยคาท การบซเย กลาววา "A House is a machine for living in" จงเปนแนวคดทใชในการสรางงานสถาปตยกรรมจนถงปจจบน และเปนแนวคดทสงผลตอการออกแบบของสถาปนกรนใหม

48

ภาพท 29 ภาพสามมตตวอยางการตกแตงบานแบบสไตลโมเดรน “Modern Style” เปนสไตลทคานงถงคณคาและศกยภาพการใชงานของสงตาง ๆ ประหยดวสดและแรงงานใน การกอสราง ดงน นจงเกดการลดทอนองคประกอบตกแตงทไมจาเปนมาใชรปทรงเรขาคณตแทน ไมมการตกแตงเพมเตม หรอปกปดพ นผว ไมวาจะเปนผนง ฝา พ น เพดาน ยอมรบลกษณะทเปนธรรมชาตของวสดและโครงสราง เนองจากคาวา Modern แปลวา ใหมหรอทนสมย จงหมายถง การออกแบบในรปแบบใหมๆ เหมาะสมสาหรบยคน นๆ รปแบบการตกแตงของ Modern Style จะเนนการใชงานเปนหลก มความเรยบงาย ออกแบบตามวถชวตของผอาศย หองจะมการออกแบบสดสวนชดเจน ผอนคลายยามอยอาศย การแตงหองจะทาไดงายโดยใชเฟอรนเจอรหรอของตกแตงแคเพยงนอยช นและจาเปนตอการใชชวตเทาน น และนอกจากน ยงมสไตลทไดพฒนามาจากโมเดรน นนคอ Post Modern และ Minimal

ภาพท 30 ภาพสามมตตวอยางการตกแตงบานดวยเฟอรนเจอรโมเดรนสไตล

49

ในการตกแตงโมเดรนสไตลอาจใชเฟอรนเจอรในลกษณะของโทนสทเหมาสมกบสไตลคอ นยมใชโทนสพ นเปนหลก การใชโทนสและการตกแตงดวยวอลเปเปอรของ Modern Style ไมเนนสสนมากนกเฟอรนเจอรสวนใหญจงโทนสใกลเคยงกนใหความรสกทสะอาดตา แตเพอไมใหหองดนาเบอเกนไปสามารถใชการไฮไลทดวยการแบงพ นทอาจตองใชสเพอแบงพ นทใหเหนชดเจนและสรางความโดดเดนใหกบหองและสรางสสนไมนาเบอจนเกนไปในมมโปรดของหอง เชน บรเวณหวเตยง หลงโซฟา หรอหลงทว เปนตน โดยการใชฉากก นเปนไฮไลทในการตกแตงบานสไตลน อาจจะใชสทเขมกวาสพ นกไดข นอยกบสวยงาม ความเหมาะสม โดยเฟอรนเจอรทนยมนามาตกแตงแบบ Modern Style เราพบเหนไดบอย และสามารถหาซ อไดงายตามทแสดงสนคาทวไป วสดมใหเลอกหลายเกรด หลากดไซน ลกษณะทโดดเดนของเฟอรนเจอร Modern Style คานงถงประโยชนใชสอยเปนสาคญ สสนจะมความเรยบงายเพอใหงายตอการตกแตงเขาชดกน หรออาจใชสสนสดใสเพอทาใหหองมความนาสนใจมากข น

การแตงบานลอฟทสไตล (Loft Style)

สไตลการตกแตงบานแบบทยมมากและมาแรงในชวงน คอลอฟทสไตล จะเหนไดจากการนาสไตลการตกแตงแบบลอฟทสไตลมาใชตามรานกาแฟ สานกงาน รานอาหาร บานพกอาศยขนาดกลาง หรอแมแตคอนโด ยอนกลบไปในสมยกอนสงครามโลกคร งท 2 ลอฟทสไตลมตนกาเนดมาจากยาน SoHo ในเมอง New York ซงเปนชวงทอยในยคปฏวตอตสาหกรรมกอนสงครามโลกคร งท 2 จะเกดข น ในแถบน จะมโรงงานอตสาหกรรมรวมถงโกดงเกบสนคาตางๆ อยอยางมากมาย แตภายหลงสงครามโลกสงบลงโรงงานและโกดงเหลาน ไดถกท งรางไมสามารถใชประโยชนได ผลพวงจากสงครามบานเรอนพงทลาย เศรษฐกจลมสลาย ทาใหเกดการปดกจการมากมาย โรงงานตองถกปดตวลงหลายแหงคาใชจายในการเชาบานหรอทพกอาศยกสงข น ตอมาไดมกลมคนทไมสามารถซ อหรอเชาทอยอาศยในเมองไดเนองจากราคาทแพง จงเกดแนวคดทจะดดแปลงโรงงานและโกดงเกามาเปนทอยอาศย ทาใหเกดแนวคดในการอาศยอยในโรงงาน หรอ โกดงน นรางเหลาน นหลงจากน น กลมคนทเขาไปอยอาศยในโรงงาน และโกดงน นกจะนาของทมหลงเหลอ ทอยในโรงงานมาดดแปลงเปนเฟอรนเจอร เพอเพมความสะดวกสบาย ซงวตถดบทจะนามาดดแปลงกจะเปน เหลก และ ไม ทอเหลก ทอประปา การเขาไปอยในโรงงาน และ โกดงแทนบานพกอาศยเรมเปนทนยม เพราะขอดคอเปนทเปดโลง กวางและพฒนาจนกลายมาเปนทอยอาศยในแบบลอฟท

50

ภาพท 31 ภาพสามมตตวอยางการตกแตงบานแบบลอฟทสไตล

สวนประกอบของลอฟท จดเดนของสไตนลอฟท คอ “ความดบ” เพราะเกดจากการนาวตถดบทหลงเหลออยในโรงงานมาดดแปลง มอะไรเหลออยกตองนามาใช ทาใหเกด “ความแปลก” ไมจาเจ การออกแบบทอสระไมยดตด อกท งดเรยบงาย ถามโครงสรางเหลก ปนเปลอย ปนขดมน อฐเปลอยกยงด เพราะการตกแตงแนวน จะเคารพในวสดทมอยกอนหนา หนาตางใชบานใหญๆ บนไดเหลก ทอสายไฟและทอน าเผยใหเหนถงระบบภายใน ลวนแตเปนความเทห ทไมตองเสรมเตมแตง ซงสงเหลาน มาพรอมกบโครงสรางเดมอยแลว สวนใหญการตกแตงแบบลอฟทจะถกนามาผสมผสานกบการตกแตงแบบรวมสมย เชน ใชวสดจากธรรมชาตมาตกแตง ไมวาจะเปนของตกแตงททาจากหน เฟอรนเจอรไม ฯลฯ หรออาจใช โลหะ สแตนเลส หรอแกว มาสรางความโดดเดน ความเทห ใหหองดมความทนสมยมากข น แตถาตองการลดความแขงกระดาง ความดบหยาบของโครงสรางโดยรวม กสามารถทาไดโดยเลอกใชวสดททามาจากผาทบางเบา หรอประดบดอกไมสสนสดใส

ภาพท 32 โทนสในการตกแตงแบบลอฟท สไตล

51

ในการออกแบบเครองเรอนตกแตงบานสไตลของลอฟทน อาจใชโทนสมาชวยในการออกแบบและการตกแตง เนองจาอวอลเปเปอรหรอสของหองทมการตกแตงแบบลอฟทนยมใชสแบบโมโนโทน ซงคลายกบแบบ Minimal Style โดยจะเนนสสวางๆ เพอเพมความกวางของหอง เชน ขาว เทา ดา หรอใชสของวสดเดมทมอยแลว เชน สสมของอฐ สเทาของปนขดมน หรอใชวอลเปเปอรลายตางๆ อาท ลายปนขดมน ลายอฐ ลายไมกระดาน เปนตนเฟอรน เจอรแบบลอฟทสามารถนาเฟอรนเจอรแบบตางๆ มาประยกตใชได แตจะเนนเรองเฟอรนเจอรแบบลอยตว มฟงกชนการใชงานปรบแตงไดหลากหลาย มดไซน ทาความสะอาดไดงายและสะดวกตอการเคลอนยาย

ภาพท 33 ภาพสามมตตวอยางการตกแตงบานดวยเฟอรนเจอรลอฟทสไตล

ตอมาในชวงหลงไดมการผสมผสานแนวการตกแตงบานแบบใหมคอโมเดรนลอฟท เปนการผสมผสานกนอยางลงตวของการตกแตงสไตลโมเดรนและสไตลลอฟท เนองจากแบบการตกแตงบานบานสไตลโมเดรนเองกมาแรงเรยบงายลงตวไมแพกน เจาของบานทมความรกในรปแบบการตกแตงแบบโมเดรนแตกมความชอบในแนวการตกแตงบานแนวคลาสสคในแบบลอฟท กสามารถ Mix and Match ใหเหมาะสมได โดยมการใชไม และกระจกเขามาชวยใหเกดความนมนวลข น เนนเหลยมคมของบานและผนงกสามารถนามาใชกบการตกแตงสไตลโมเดรนลอฟทไดอยางลงตวเชนกน

ประเภทของเครองเรอนฉากกนตกแตงบาน

การตกแตงออกแบบการจดวางผงหองน นนอกจากจะเปนการแบงพ นทใชสอยใหเกดประโยชนหลากหลายในการพกผอนแลวยงบงบอกถงรสนยมของผอยอาศยอกดวย และการจดวางพ นทใชสอยหรอผงของหองกไมไดคานงถงความสวยงามเพยงอยางเดยวเทาน น แตสงทตองคานงถ ง

52

แตหลายคนอาจลมไปคอการคานงถงทศทางของแสงและความรอน เครองเรอนประเภทฉากก นจงเปนสวนหนงของการตกแตงบานทชวยในเรองของการแบงพ นทเพอใหสามารถใชสอยพ นทไดมากข นและยงสามารถชวยในการบงแดดบรรเทาความรอนและบงสายตาเพอใหเกดความเปนสวนตว

ดวยรปแบบการตกแตงภายในของบานทพกอาศยมความแตกตางกนในแตละรสนยมของเจาของบาน การเลอกเครองเรอนประเภทฉากก นแตละประเภทใหเขากบสไตลการตกแตงบานแตละแบบกแตกตางกนไปตามการตกแตงและพ นทใชสอย จงตองศกษาประเภทของเครองเรอนประเภทน วามกประเภทใหเลอกใชไดความเหมาะสมและเขากนกบเครองเรอนชนดอนภายในบานและตองทราบขอดขอเสยเพอใหสามารถเลอกใชไดตามความเหมาะสม แบบของฉากก นโดยทวไปแบงไดตามลกษณะการตดต งและการใชงาน โดยแบงเปนประเภทลกษณะของการตดต งไดดงน

1. เครองเรอนประเภทฉากก นแบบบานเลอน

การใชบานเลอนวธทนยมใชสาหรบการแบงพ นทใชสอยภายในบาน แตฉากก นแบบบาน

เลอนเปนการปดทบต งแตดานบนจนถงดานลางเพอตองการความเปนสวนตวอยางชดเจน การก นหอง

ประเภทน เหนไดบอยในทอยอาศยของประเทศญปน โดยการออกแบบทาประตบานเลอนเรยกวาโชจ

เนองจากประเทศญปนเปนเมองหนาวและประสบภาวะแผนดนไหวบอยคร ง การสรางบานในสวน

นอกทเขงแรงแตดานในมการแบงสดสวนการใชงานดวยฉากก นเพอปองกนความหนาวเยนจากลม

ภายนอกเขาสตวทพกอาศย และก นพ นทหองใหเปนสดสวน

ภาพท 34 ฉากก นหองแบบบานเลอนไมญปน ทมา : (Interior Barn Doors, 2017a)

53

การแบงพ นทดวยการทาบานเลอนเปนฉากสาหรบก นหองแบงพ นทการใชงานน น ความยดหยนนอยไมเทาการใชผามาน แตมขอดในการแบงขอบเขตของพ นทไดชดเจนกวามากและมความเปนสวนตวมากกวา สาหรบการเลอกใชวสดในการทาบานเลอนน นพจารณาตามจดประสงคการใชงาน เชนหากตองการก นพ นทใหขาดจากกนแบบรอยเปอรเซนตควรเปนบานทบ ซงอาจจะทาจากไม MDF หรอ Particle Board ดงภาพท 34

ภาพท 35 ฉากก นหองแบบบานกระจก ทมา : (Interior Barn Doors, 2017a)

การแบงพ นทดวยเครองเรอนฉากก นแบบบานเลอนถาเพยงแคตองการกนเสยงและกลน อาจออกแบบฉากก นเปนแบบบานโปรงวสดอาจจะเปนกระจก เพราะนอกจากจะเปดมมมองใหโลงสบายตาแลวยงทาใหดนาสนใจจากการมองเหนแบบเรอนรางเพมสนทรยะไดอกแบบหนง สวนจะเปนแบบใสหรอขนน นข นอยกบความตองการความเปนสวนตวของพ นท

54

ภาพท 36 ฉากก นหองแบบบานเลอนระแนงไม ทมา : (Interior Barn Doors, 2017)

การออกแบบพ นทโดยการใชฉากก นนอกจากทกลาวมาขางตนยงมการประยกตใช

ธรรมชาตของไมในการทาเครองเรอนประเภทฉากก นเพอตองการใหอากาศในพ นทระหวางสองทมการเชอมตอกนโดยใชระแนงไมในการก นสายตาแค ใหดเปนธรรมชาตและอบอน ในเวลาเดยวกนกอาจใชวสดสไตลลอฟท เชน ตะแกรงหรอเหลกฉกไดดวย

การแบงพ นทดวยเครองเรอนฉากก นแบบบานเลอนโดยสวนใหญแลวการใชงานจะมการตดต งแบบตายตวไมสามารถเปลยนตาแหนงได ดงน นกอนการใชงานเครองเรอนประเภทน ตองทาการตดสนใจการความตองการใชทแนนอนเสยกอน

2. เครองเรอนประเภทฉากก นแบบบานเฟยม การใชบานเลอนแบบน คณสมบตพเศษทนอกจากจะปรบเปลยนไดท งระนาบแบบบาน

เลอนเลอนแลวยงสามารถเปดโลงไดกวางมากกวา เพยงแตแตกตางกนในเรองของวธการตดต งเทาน น เครองเรอนประเภทฉากก นแบบบานเฟยมสามารถเปนไดท งกระจกและไมทบความแตกตางของอารมณการใชงานกแตกตางกน โดยแบบกระจกจะสามารถมองเหนพ นทโดยรวมของหองไดมากทาใหเหมาะกบพ นทนอยแตตองการแบงพ นทใชสอยสวนตวในการใชงานชวคราว สวนบานทบเหมาสาหรบพ นทขนาดใหญเนองจากการปดทบจะทาใหรสกอดอดหากพ นทเลกจนเกนไปและไมโปรงสบายตาเทากบการใชกระจก

55

ภาพท 37 ฉากก นหองแบบบานเฟยม ทมา : (Interior Barn Doors, 2017b)

ฉากก นหองแบบบานเฟยมคณสมบตทสามารถเปดใหไดพ นทโลงกวางใชพ นทไดอยางเตมทจงเปนทนยมในสานกงาน ในการเลอกใชขอควรคานงคอการตดต งควรพจารณาเรองน าหนกรวมของฉากแตละช นดวยเนองจากฉากก นประเภทน สวนใหญใชรางเลอนดานบนความหมายคอการรบน าหนกท งหมดคานการรบตองแขงแรงดวย หากเปนพ นททตองเปดปดบานวนละหลายคร งถาตวบานมน าหนกมาก กอาจจะไมคอยสะดวกในการใชงานนกปจจบนมเทคโนโลยทนาเอาบานเลอนและบานเฟยมมาผนวกเขาดวยกน โดยใชกระจกแบบน าหนกเบา 'Movable Glass' นยมใชในโครงการประเภทสานกงาน มความสวยงามเหมอนบานเลอน เปดพ นทไดกวางเหมอนบานเฟยม แตราคาคอนขางแพง และการซอมแซมดแลรกษายงตองใชผชานาญโดยเฉพาะ

ภาพท 38 ฉากก นหองแบบบานเฟยมวสดแบบ 'Movable Glass' ทมา : (Carvart creative solutions company, 2017)

56

ภาพท 39 ฉากก นหองแบบบานเฟยมลอยตว ทมา : (The Collective Agency Limited London, 2017)

นอกจากฉากก นบานเฟยมทยดตดกบโครงสรางแลวยงมบานเฟยมอกประเภทคอฉากก นแบบลอยตวไมยดตดกบโครงสรางของอาคาร เปนฉากก นทสามารถใชไดเลยแคกางออกเทาน น สะดวกรวดเรว และมน าหนกเบา สามารถยกไปตดต งตรงสวนใดของบานกได หาซ องายไมตองใชชางในการตดต ง ในสวนของวสดของฉากก นแบบลอยตวน สวนใหญทาจากวสดธรรมชาตเชน ไมไผ ไมสน ในสวนทเปนโครงของบานน นจะมน าหนกเบาอาจมการเพมลกเลนของการใชงานดวยการเกบของ หรออาจเปนฉากก นทมการวาดภาพเพอใหเกดความสวยงาม โดยฉากก นประเภทน จดประสงคการใชงานตางจากการปดทบทวไป เนองจากมการออกแบบมาเพอแคบงสายตาการแบงพ นทจงเปนเพยงพ นทเลกๆทตองการวางสงของหรอมมชวคราวในการใชงาน ขอเสยของเครองเรอนประเภทฉากก นชนดน คอ ความทนาหนกเบาการวางตองไมวางในทคนเดนผานบอยหรอทแคบจนเกนไปเพราะจะทาใหชนลมเสยหายได

3. เครองเรอนประเภทฉากก นแบบผามาน

การใชฉากก นเพอแบงพ นทแบบงายและราคาถกกหนไมพนการใชผามานทมการนามาประยกตใชจากหนาททมเพยงการปกปดบงแสงแดดและสายตาตามประตหนาตาง ผามานมความยดหยนสงทสดความสะดวกในใชงานมากกวาวสดอนและไมสญเสยพ นทในการตดต งและราคาถกอกท งยงสามารถตดต งไดดวยตวเองน าหนกเบา ไมจาเปนตองใชผชานาญในการตดต งเนองจากไมตองสรางผนงในการรองรบน าหนกมากหากตองการเปลยนแปลงสามารถถอนการตดต งไดงายกวางาน

57

ผนง ในอดตการก นหองดวยวธน ไมเปนทนยมนก แตในปจจบนเราสามารถพบเหนไดงายข นแมกระทงในพ นทสาธารณะ เชน ในหองแตงตว หรอหองลองเส อในหางสรรพสนคา เปนตน

ภาพท 40 ฉากก นหองแบบผามาน ทมา : (The Collective Agency Limited London, 2017)

การใชมานก นพ นทน น เราสามารถเลอกใชเน อผาใหเปนแบบทบ แบบโปรง หรอกงทบกงโปรงกไดดวยคณลกษณะของเน อผา จะทาใหรสกออนโยนอบอนนมนวลชวนสมผสมากกวา แลวแตความตองการของผใชงาน นอกจากความยดหยนในเรองของพ นทใชสอยแลว การใชผามานน นยงงายตอการเปลยนแปลงในอนาคต หากมการเปลยนแปลงสไตลของหอง ผอยอาศยกสามารถเปลยนสไตลของผาใหเขากน หรอจะถอดการตดต งออกกทาไดไมยาก แตกมขอเสยพอสมควรคอ หากตดต งในหองทมความช นเน อผาอาจเกดเช อราทาใหเกดโรคตางๆตามมา หากปดทบในวนทมอากาศรอนคณสมบตของผาจะยงทาใหภายในอบอาวอากาศไมถายเท รวมไปจนถงหากหองทตดต งลมพดผานดวยคณสมบตของผาทเกบฝนอาจทาใหเกดความสกปรกดแลรกษายาก

4. เครองเรอนประเภทฉากก นแบบยดตดผนง การใชฉากก นเพอแบงพ นทแบบตายตวเปนลกษณะของงานเครองเรอนทมการออกแบบ

ใหมขนาดเหมาะสมลงตวกบพ นท เครองเรอนแบบน การตดต งจะตองเปนลกษณะทตดแลวตดเลย หากจะตองมการเปลยนแปลงหรอเคลอนยายจะตองร อเพยงอยางเดยว

58

ภาพท 41 ฉากก นหองแบบยดตด ทมา : (Studiocolnaghi arquitetura, 2014)

ขอดของเครองเรอนฉากก นแบบยดตดน คอ สามารถกลบเกลอนมมเหลยมทไมลงตวของอาคารได สามารถใชพ นทไดอยางเตมประสทธภาพเพราะการออกแบบมาเพอพ นทน นโดยตรงขนาดจงพอดจนไมมชองวางระหวางเฟอรน เจอรกบตวอาคาร และดวยการออกแบบมาเพอเฉพาะเจาะจงตกแตงพ นทน นๆทาใหสามารถดไซดการตกแตงใหเหมาะกบเฟอรนเจอรทมอยแลวไดอยางลงตว ซงแลวแตการเลอกวสดและรสนยมของผอยอาศย

5. เครองเรอนประเภทฉากก นแบบประยกตการใชงาน

แบบของเครองเรอนประเภทฉากก นทมความแตกตางจากแบบประเภทอนทกลาวมาขางตนคอ การประยกตใชฉากก นดวยการนาเฟอรนเจอรมาใชเพอแบงพ นทใชสอยภายในทพกอาศย โดยผใชงานนาเครองเรอนประเภทตมาปรบเปลยนการจดวางเอประโยชนการใชสอยสองแบบในการจดวาง คอสามารถเปนท งช นวางและเปนท งฉากก นเพอปดบงการมองไปจนถงเพอประโยชนในการแบงพ นทใหสามารถใชงานพ นทไดมากข น ขอดของการประยกตการใชงานน นอกจากการก นพ นทไดแลวยงสามารถใชงานในสวนของฉากก นน นไดดวย เชน ตหนงสอ ตโชว ทสามารถหยบใชงานไดท งสองดาน

59

ภาพท 42 ฉากก นหองแบบประยกต ทมา : (Archiproducts, 2015)

แนนอนวาการก นหองแบบน สามารถทาไดงาย แตขอเสยคอไมมความยดหยนเรองพ นทในระยะส นไมยดหยนในการพบเกบเหมอนกบเครองเรอนฉากก นในแบบขางตนทกลาวมาและความหนาของตอาจไมเหมาะกบหองทมขนาดเลกเพราะจะยงทาใหเสยพ นทและดอดอด อยางไรกตาม การใชเฟอรนเจอรในการก นหองกสามารถปรบเปลยนไดงายในอนาคต หากเบอรปแบบของเฟอรนเจอรเดมกสามารถเปลยนใหม หรอถาตองการพ นททกวางขวางข นกเพยงแคยายออก

การเลอกใชวสด และวสดสรางสรรค

การเลอกใชวสด นกออกแบบตองคานงถงการนาวสดมาใชกบงานออกแบบผลตภณฑ วสดทสามารถนามาใชมหลาหลายชนดข นอยกบรปแบบและประเภทของงานออกแบบทตองการทา การเลอกใชวสดใหถกตองตรงกบงานททากมสวนสาคญในคณภาพของช นงานนกออกแบบจงตองคานงถงการเลอกทถกตองและความเหมาะสม การนาวสดมาแปรรปตองพจารณาถงคณสมบตและจดออน ของวสดแตละชนด เพอจะไดเลอกใชชนดและวธการผลตใหเหมาะสมกบการใชงาน นอกจากน แลวเพอใชประกอบการพจารณาเลอกเครองมอเครองจกรทจะใชใหทางานไดอยางมประสทธภาพ และเพอสามารถเลอกวธการยดตอประสานไดอยางเหมาะสม การตกแตงผวสามารถทาไดงายสะดวก มความสวยงาม และราคาเหมาะสมกบผลตภณฑน นๆ สามารถทจะผลตข นเพอ

60

จาหนายในทองตลาดได นกออกแบบผลตภณฑควรทจะเรยนรเกยวกบชนด รปราง และขนาดตางๆ ของวสดทมขายในทองตลาดดวยวา หาไดยากงายหรอไม มปรมาณมากนอยแคไหน คณสมบตและโครงสรางของวสดแตละชนดเปนอยางไร ทาใหสามารถทจะเลอกใชวสดไดถกตองเหมาะสมกบชนดของงาน สามารถกาหนดหรอซ อวสดไดถกตองตามแบบทตองการ

คณสมบตของวสดทน ามาใชงาน

นอกจากหลกของการออกแบบผลตภณฑแลวสงทนกออกแบบผลตภณฑควรพจารณารองลงมาและใหความสาคญไมแพกนกคอหลกของการเลอกคณสมบตของวสดเพอความเหมาะสมตอการนามาใชงานออกแบบ โดยแบงดงน

1. ความแขงแรง (Strength) คอ สามารถในการรบแรงไดโดยไมทาใหวสดแตกหกหรอเกดการเสยหาย เชนความแขงแรงในการรบแรงดง (Tensile Strength) คอ ความสามารถของวสดทจะตานทานการแตกหกเมอไดรบแรงดงสองขางออกจากกน คณลกษณะน สาคญสาหรบวสดโครงสรางผลตภณฑ เชน พลาสตกสามารถรบแรงดงสงสดประมาณครงเทาของอะลมเนยม ไปจนถงความแขงแรงในการรบแรงอดของวสด (Compressive Strength) คอ ความสามารถของวสดทจะตองตานทานการปรแตกเมอถกแรงอด เชน เหลกหลอเปนวสดทสามารถรบแรงอดไดสง แต สามารถรบแรงดงไดตา และความแขงแรงในการรบเฉอน (Shearing Strength) คอโลหะถกกรรไกรตดไมฉกขาดเมอถกแรงเฉอน เชน เมอแผนโลหะถกกรรไกรตดไมฉกขาดออกจากกน เปนตน

2. ความแขงของพ นผว (Hardness) คอ การพจารณาคณสมบตของวสดดานการทนรอยขดขวนกอนการนาวสดมาใชกบงาน การตานทานตอการสกหรอ แรงกด

3. ความสามารถในการยดตว (Ductility) คอ คณสมบตของวสดสามารถทจะดงหรออดใหยดตวออกไดงายโดยไมแตกหกหรอขาดออกจากกน เชน อะลมเนยม ทองแดง เหลกกลา ทองเหลอง และพลาสตก เปนตน

4. ความสามารถของวสดในการเปนฉนวนไฟฟา (Electrical Conductivity) คอ วสดทคณสมบตของตววสดยอมใหไฟฟาไหลไดด เชน ทองแดง อะลมเนยม เปนตน และวสดทคณสมบตไมยอมใหกระแสไฟฟาไหลผานไดงาย

5. การนาความรอน (Heat Conductivity) คอความสามารถในการนาความรอนของวสดบางประเภทมคณสมบตในการนาความรอนไหลผานไดด เชน ทองแดง อะลมเนยม เปนตน แตวสดบางอยางมคณสมบตในตววสดทไมยอมใหความรอนไหลผาน เชน กระดาษ ใยแกว เปนตน

61

ประเภทของวสด

วสดสามารถแบงออกเปน 2 หมใหญๆ ดงน

1. โลหะ โลหะแบงออกไดเปน 2 ประเภทใหญๆ ไดแกโลหะประเภทเหลก (Ferrous Metal) และโลหะประเภทไมใชเหลก (Non – Ferrous Metal) สองประเภทน มความแขงแรงแตแตกตางกนคอสวนประกอบของโลหะทแตกตางกน ลกษณะการนาไปใชงานแตกตางกนโดย โลหะประเภทเหลก การใชงานจะสามารถนามาประกอบกนดวยการเชอมไดงายกวากลมของอลมเนยม แตมขอเสยคอหากเคลอบไมดอาจข นสนมได แตมราคาถกและข นรปไดงาย โลหะประเภทไมใชเหลก เชนอลมเนยม ทองเหลอง บรอนซ ทองแดง สงกะส เปนตน การออกแบบผลตภณฑโดยใชวสดน ทายากกวาเหลกและมราคาแพงกวามาก แตขอดของวสดเหลาน คอคงทนกวาและไมเกดสนม แตกตองพจารณาเรองของตนทนในการผลตดวย

2. อโลหะ คอวสดทไมใชโลหะ ซงสามารถแยกออกเปน 2 ประเภทคอสารสงเคราะหและสารธรรมชาต คอ วสดท เกดข นตามธรรมชาต อาท ยาง หน ดน หนงสตว สวนของ สารสงเคราะห คอ วสดทผลตหรอสงเคราะหดวยฝมอของมนษย อาท พลาสตก ยางเทยม ปนซเมนต แกว กระดาษ

ลกษณะส าคญของวสด

ลกษณะทสาคญของวสดมความสาคญในการออกแบบผลตภณฑ ซงมอยหลายประเดน กลาวคอ

1. ผว วสดตางชนดกนจะมลกษณะของผวทแตกตางกนดวยเชนกน การเลอกพ นผวสวนใหญแลวไมมผลกบความแขงแรง แตมผลกบความสวยงานเปนสวนใหญ และมคณสมบตในการทาสทแตกตางกน สรางใหเหนถงอารมณของผลตภณฑในเรองของสทออกมาแตกตาง เชน เหลกกลามผวเรยบ เหลกหลอผวจะหยาบ ขรขระ เปนตน

2. ลกษณะการใชงาน ความหนาแนนคดจากน าหนกตอหนงหนวยปรมาตรของวสด และความแขงแรงของวสดขณะใชงานโดยเฉพาะอยางยงในงานจะตองไดรบความเคนในลกษณะตางกน สลกเกลยวและเมอขนแนนจะปรากฏวามความเคนแรงดงอยในตว ซงวสดแตละหนาทดงกลาวจะสามารถทนรบความเคนตางๆ ไดคาสงสดเพยงคาหนงเทาน น เมอเลยคาสงสดน นไปวสดจะชารด หก หรอขาด ไมสามารถใชงานตอไปได วสดตางกนจะรบคาความเคนไมเทากน ฉะน นจะตองรจกเลอกใชวสดและขนาดใหถกตอง

62

3. ความแขงของผว คณสมบตทสาคญอกประการหนงของผววสดกอนการเลอกนามาออกแบบและผลตงานออกมาคอความแขง ผวทแขงมากจะสกหรอยาก ความแขงดงกลาวคอความสามารถในการตานทานการถกแทงทะลรวมไปถงการเจาะดวยเครองมอ ความแขงในการตานทานของวสดมท งขอดและขอเสยดงน นการเลอกความแขงของวสดจงควรดแนวทางของผลตภณฑเปนสาคญ

4. ความสามารถในการอดข นรป คณสมบตการอดข นรปในขอน เปนลกษณะพเศษของวสด ซงเปนลกษณะทดและสะดวกตอการทางาน นกออกแบบสามารถกาหนดการผลตเปนการดด รด หรอโคงงอข นรปไดโดยวสดน นไมหกเนองจากวสดมความยดหยนสงโดยไมสญเสยความเปนวสดไป เชน ทองแดง เปนตน

5. ความแขงแกรงและความยดหยนตวของวสด กลาวคอวสดทแกรงจะมความทนตอความเครยดในลาตวสง เชน เหลก เมอถกดงยดตวออกและภายในเน อเหลกจะเกดความเครยดข นกตาม แตเหลกกยงคงตวอยไดหากแรงดงน นอยในพกดความแขงแรงของเหลก (สาคร คนธโชต , 2528.)

ขอควรค านงถงในการใชวสดส าหรบงานออกแบบผลตภณฑ

1. ใชวสดอะไรบางและมขอกาหนดเกยวกบวสดอยางไร

2. ใชวสดทมคณสมบตใกลเคยงกนไดหรอไม

3. สงซอวสดในรปหรอลกษณะอนไดหรอไม

4. เลอกซอขนาดและปรมาณวตถดบเพอลดความสนเปลองไดหรอไม

5. วสดทใชมคณสมบตเหมาะสมหรอไม

6. มวสดทถกวาหรอสามารถใชไดดพอกนหรอไม

7. ใชวสดทดกวา เพอลดความสนเปลองและเวลาการผลตไดหรอไม

8. ซอชนสวนสาเรจรปจากทอนไดหรอไม

9. การขนสงวตถดบมวธอนอกหรอไม

บทท 3

วธด าเนนการวจย

การศกษาวจยและเกบขอมลคร งน วธการดาเนนการวจยแบงเปนสองสวนคอ สวนของ

การทดลองคณสมบตของน า และสวนของการออกแบบผลตภณฑ โดยสวนของการทดลองคณสมบต

ของน าผวจยใชการทดลองในสภาวะจาลอง เนองจากการทดลองในสภาวะจาลองสามารถควบคมตว

แปรใหมคาคงทหรอเปลยนแปลไปตามความตองการของปจจยทตองการทดสอบได เพอศกษา

ลกษณะของการเปลยนแปลงทเปนการเกบขอมลเบ องตน เพอนาผลทไดไปเปนขอมลพ นฐานในสวนท

สองของการการออกแบบและพฒนาผลตภณฑฉากก นทนาระบบน ามาประยกตใชในการลดความรอน

ในสภาพแวดลอมจรง โดยมกระบวนการการคดและการศกษาจากแหลงขอมลตางๆ ดงตอไปน

ขนตอนการรวบรวมขอมลในการวจย

ผศกษาไดทาการเกบรวบรวมขอมลจากแหลงขอมลทเกยวของ โดยแบงขอมลออกเปน

2 ประเภท ดงน

1. การเกบรวบรวมขอมลในระดบทตยภม

การเกบรวบรวมศกษาคนควาขอมลจากแหลงรวมเอกสารงานวจยทเกยวของทมการ

บนทกขอมลไว ประกอบดวยขอมลเอกสาร สงพมพ สอทางอนเตอรเนททเกยวกบการทฤษฎการชวย

ในการระบายความรอนในรปแบบของการใชน า การใชวสดในการปองกนความรอน และการ

ประยกตใชน าเพอระบายความรอนในสมยโบราณ ท งในประเทศและตางประเทศ ขอมลทตยภมท

นามาใชในการทาวจยสวนใหญเปนขอมลทไมสามารถเกบรวบรวมไดขณะทาการวจย ไดแก

1.1 ขอมลประเภทเอกสาร

1.1.1 ขอมลจาเพาะเกยวกบกรณศกษา

1.1.2 ขอมลเกยวกบหลกการออกแบบ การจดองคประกอบ

1.2 ประเภทสงพมพอเลกทรอนกส ดงน

1.2.1 ขอมลเรองวสด

1.2.2 ขอมลดานการออกแบบสรางสรรคและแนวความคด

64

1.2.3 ขอมลเรองการประยกตใชในอดตและปจจบน

2. การเกบรวบรวมขอมลในระดบปฐมภม

คอขอมลทผทาวจยเกบรวบรวมขอมลจากการทดลองและแหลงทมาของขอมลผให

ขอมลโดยตรง โดยไมมผใดเคยเกบมากอน ซงการเกบรวบรวมขอมลจะแบงออกเปน 2 กลมใหญ คอ

การเกบรวบรวมขอมลจากแบบสมภาษณ และเกบรวบรวมขอมลจากการทดลอง อธบายตาม

กระบวนการในการรวบรวมขอมลได ดงน

2.1 การเกบรวบรวมขอมลจากแบบสมภาษณ

ผวจยไดใชแบบสมภาษณเปนเครองมอในการรวบรวมขอมลตามวตถประสงคทกาหนด

ไวดานการพฒนารปแบบของฉากก นตกแตงบานทมคณสมบตการระบายความรอนสาหรบ บานพก

อาศยขนาดกลาง โดยเลอกกลมตวอยางแบบเจาะจง (Purposive sampling) โดยประชากรจงหวด

กรงเทพมหานคร

2.2 การเกบรวบรวมขอมลจากการทดลอง

เปนการรวบรวมขอมลจากการทดลอง เพอทดสอบและเปรยบเทยบประสทธภาพใน

การลดความรอนของคณสมบตของน าในรปแบบทแตกตางกน จนไดมาเปนผลของการทดลอง

การศกษาเชงทดลองและเปรยบเทยบ ทาการทดลองในสภาวะควบคมเพอเกบคาทเกดข นจากการ

ไหลของน าทแตกตางกน และนาคาทไดจากการสรปผลการทดลองไปใชในการออกแบบฉากก นทม

คณสมบตการลดความรอนภายในทพกอาศยดวยการประยกตใชคณสมบตของน า

ขนตอนการศกษาความตองการของผบรโภค

1. ประชากรกลมตวอยางทมบานพกอาศยขนาดกลางอยในเขตกรงเทพมหานคร โดย

ทาการเลอกกลมตวอยางแบบเจาะจง โดยทาการสมภาษณตวอยาง 200 คน คละเพศและอาย โดย

โครงสรางของแบบสมภาษณมลกษณะดงตอไปน

ตอนท 1 เปนแบบสอบถามเกยวกบขอมลทวไปและการพฒนารปแบบเฟอรนเจอรฉาก

ก นตกแตงบานจากกลมผใหขอมลเปนผอยอาศยบานพกอาศยขนาดกลาง เกบขอมลจากกลมบานพก

อาศยขนากลางทมเขตพ นทอยในกรงเทพมหานคร

65

ตอนท 2 เปนแบบสอบถามโดยสรางเปนมาตราสวนประมาณคา (Rating Scale) เพอ

เปนแนวทางใหไดขอมลดานประสทธภาพดานการใชงาน ดานประโยชนใชสอย ดานความแปลกใหม

ดานความเหมาะสมรปแบบของฉากก นตกแตงบานทมการไหลของน าเพอชวยลดความรอนภายใน

บานจากกลมตวอยางของผพกอาศยบานพกอาศยขนาดกลาง

ในดานความคดเหน ตามแนวทางและประเดนครบถวนตรงตามทตองการศกษา ตาม

แบบลเครท (Likert Scale) 5 ระดบ ซงมคาวด ดงน

5 หมายถง มความเหมาะสมมากทสด

4 หมายถง มความเหมาะสมมาก

3 หมายถง มความเหมาะสมปานกลาง

2 หมายถง มความเหมาะสมนอย

1 หมายถง มความเหมาะสมนอยทสด

ขนตอนการวเคราะหขอมล

1. วเคราะหขอมลจากแบบสอบถาม

ผวจยรวบรวมขอมลทไดจากการรวบรวมขอมลในกระบวนการศกษาความตองการของ

ผบรโภคจากการทาแบบสอบถามมาสรปวเคราะหและจาแนกตามวตถประสงคของเน อหาทต งไวคอ

แนวโนมของผลตภณฑทตรงกบความตองการ ความงาม ขนาดสดสวน รสนยม รปทรง โดย

ดาเนนการตามลาดบข นตอนดงน

1.1 การตรวจสอบความถกตองของจานวนและความสมบรณของแบบสอบถามตาม

หวขอทกาหนด

1.2 นาขอมลทไดมาทาการเรยบเรยงแบงตามประเดนทต งไว และทาการวเคราะห

ขอมลในแตละประเดนออกมา

2. วเคราะหขอมลจากจากการทดลอง

หลงจากการทดลองเพอหาแนวทางของการลดอณหภมของน า และทาการจดบนทกผลการทดลองจากกลองทดลองสภาวะจาลองการไหลของน าทได จะนาขอมลทไดรวบรวมมาทาการวเคราะหจากคณสมบตและประสทธภาพของการลดอณหภมของน าทเกดจากการไหลของน าท

66

แตกตางกน เพอใหคณสมบตน นสมพนธกบประโยชนของการใชงานและเกดเปนแนวคดทฤษฎทจะนาไปพฒนาผลตภณฑฉากก น

3. วเคราะหขอมลเบ องตนเกยวกบรปแบบฉากก นรวมไปถงคณสมบตของวสด และรปทรง เพอใชในการออกแบบ

ผลตภณฑททาการวเคราะหและเปรยบเทยบจะเนนไปทผลตภณฑเครองเรอนประเภทฉากก น การวเคราะหขอมลเบ องตนเกยวกบ รปแบบฉากก น วสด ขอดขอเสยของผลตภณฑ เพอเปนแนวทางในการออกแบบพฒนาผลตภณฑเครองเรอนประเภทฉากก น โดยอาศยการวเคราะหจากขอมลของรปแบบของฉากก น ทฤษฏ และงานวจยทเกยวของ โดยแบงหวขอในการวเคราะห ท งหมด 4 ขอดงน

3.1 การวเคราะหทางดานรปแบบผลตภณฑฉากก นทมในทองตลาด พบวาเครองเรอนประเภทฉากก นแบงออกเปนสองแบบตามชนดของการตดต งใชงานคอ แบงเปนเครองเรอนฉากก นแบบลอยตว และเครองเรอนฉากก นแบบยดตด ท งสองแบบมประโยชนหลกเหมอนกนในเรองของการบงสายตาและแบงพ นทใชสอย แตลกษณะและคณสมบตการใชงานแตกตางกนแลวแตการเลอกใช โดยขอดของฉากก นแบบลอยตวสามารถเคลอนยายไดตามความตองการของผใช และไมกนพ นทใชสอยมความยดหยนไดดกวาแบบยดตด แบบลอยตวถอดประกอบไดโดยไมตองใชชางผชานาญ และไมตองปรบเปลยนโครงสรางของตวอาคาร แตมขอเสยในเรองตอเตมสวนประกอบไดไมมากนกและปดสวนบกพรองของอาคารไดนอยกวาแบบยดตดทมการออกแบบมาพอดกบโครงสราง ดวยคณสมบตของฉากก นในการแบงพ นทใชสอยเพอใหเกดประโยชนในการแบงพ นท ทาใหสวนมากการออกแบบตองคานงถงความสวยงามท งสองดาน 3.2 วเคราะหเครองเรอนประเภทลอยตว เครองเรอนทเปลยนแปลงรปแบบการใชงานไดมากกวาหนงรปแบบ เกดประโยชนการใชงานทหลากหลายกวาการยดตดตายตว ทาใหผใชมสวนรวมในการปรบเปลยนรปแบบการใชงานไดเอง การใชงานเครองเรอนภายในบานกไมส นเปลองพ นทใชสอยเหมาะกบพ นทแคบ สะดวกตอการเคลอนยายจดเกบ ไปจนถงการซ อไปใชงาน การเป ดโลงเพอใชพ นทกสามารถทาไดเอง ในกระบวนการการผลตแบบซ าๆทาใหลดตนทนคาใชจายในการผลต 3.3 การวเคราะหทางดานรปแบบของผลตภณฑ วเคราะหจากรปแบบของการใช

งานเนนผอนคลายในการพกผอนภายในบานพกอาศย เกดความสดชนจากสนทรยะของเสยงน าไหล

เลยนแบบธรรมชาตโดยใชคณสมบตของน าสรางความเยน มความเหมาะสมท งทางดานรปแบบและ

ฟงชนการใชงานตามวตถประสงคของผลตภณฑ

67

3.4 การวเคราะหทางดานวสด การเลอกชนดของวสดทนามาใชในการผลต

จาเปนตองใชวสดทมการชวยในการหนวงน าและทาใหเกดรเพอใหหยดตามจดทกาหนดและชวยใน

การกระจายความเยนโดยไมตองการใชพดลม วสดทชวยในการกระจายความเยนไดดคอเหลก

นอกจากน นยงสามารถข นรปไดด และมราคาถกกวาทองแดงและอลมเนยม

ขนตอนการออกแบบและพฒนาผลตภณฑ

เมอทาการทดลองแลว จงนาผลการทดลองและการวเคราะหแนวทางดานรปแบบไปใช

รวมกบทฤษฎทเกยวของ เพอเลอกเทคนควธการทสอดคลองกบวตถประสงคในการพฒนาฉากก น

บรรเทาความรอนโดยใชหลกการทางานและคณสมบตของน า โดยนามาใชในเปนแนวทางในการ

ออกแบบจดทาตนแบบซงมข นตอนดาเนนงาน ดงน

1. นาผลจากการทดลองมาวเคราะหขอมลใชเปนแนวทางในการออกแบบ

2. ออกแบบและพฒนารปทรงฉากก นทสมพนธกบการไหลของน า

3. สรปผลการประเมนความเหมาะสมทมตอผลงานออกแบบและพฒนาผลตภณฑ จาก

ความเหนของผทรงคณวฒทคดวาเหมาะสมทสด

3.1 วางกระบวนการและแนวทางการออกแบบผานเครองมอแสดงแบบตางๆ เชน

การราง การสรางแบบเบ องตน

3.2 แกไขและพฒนาแบบ จนไดแบบข นสมบรณ

3.3 สรปผลเพอทาตนแบบฉากก นทสมพนธกบการไหลของน า

4. การผลตตนแบบผลตภณฑ

4.1 ทาแบบฉากก นทสมพนธกบการไหลของน าโดยการเขยนแบบ

4.2 ทาตนแบบฉากก นทสมพนธกบการไหลของน า

5. สรปและอภปรายผลการออกแบบ

6. นาเสนอในรปแบบสาระนพนธ เอกสารงานวจย และการแสดง

บทท 4

ผลวเคราะหการออกแบบและพฒนา

การวจยน เปนการวจยเพอการทดลอง การวเคราะหขอมลจากสถตการบนทกผลจาก

การทดลองประสทธภาพการลดอณหภมความรอนของการไหลของน าในแบบทแตกตางกน โดยการ

นาคณสมบตและประสทธภาพในการแลกเปลยนความรอนของน านามาประยกตใชในการออกแบบ

เครองเรอนประเภทฉากก น เพอเพมศกยภาพใหกบเครองเรอนประเภทฉากก นใหสามารถชวยลด

ความรอนใหกบทพกอาศยสรางสนทรยภาพในการพกผอน โดยนาหลกการออกแบบมาใชท งใน

รปแบบราง 2 มต และแบบราง 3 มต ความสวยงานแรงบลดาลใจทชดเจนในการออกแบบเพอใหงาน

ออกมามความนาสนใจมากยงข น กระบวนการวเคราะหการออกแบบและพฒนาแบงเปน 2 สวนดงน

ผลการวเคราะหขอมลจากการทดลอง

เปนการรวบรวมขอมลจากการทดลองเพอทดสอบและเปรยบเทยบประสทธภาพในการ

ลดความรอนของคณสมบตของน าในรปแบบทแตกตางกนจนมาเปนผลของการทดลอง การศกษาเชง

ทดลองและเปรยบเทยบ ทาการทดลองในสภาวะควบคมเพอเกบคาอณหภมทเปลยนแปลงทเกดข น

ตอลด 24 ชวโมง จากน นจงเกบคาทไดจากการทดลอง นาไปทาการสรปผลการทดลองและนา

แนวทางทไดไปประยกตใชจรงในการออกแบบฉากก น โดยสามารถอธบายเปนข นตอนได ดงตอไปน

1 . ตวแปรทใชในการทดลอง

สวนการทดลองดวยกลองทดลอง ตวแปรตน ไดแก แผนทดสอบการไหลของน า ดงน

1.1 แผงบงคบการไหลของน าแบบหนวงน า

1.2 แผงบงคบการไหลของน าแบบไหลผาน

1.3 แผงบงคบการไหลของน าแบบน าหยด

ตวแปรตาม ไดแก อณหภมในกลองทดลองททาการวด

ตวแปรควบคม ไดแก การไหลของน า และอณหภมของน า

69

2. อปกรณและลกษณะของกลองทใชในการทดลอง

2.1 ลกษณะของกลองทใชในการทดลอง

กลองทดลองทใชในงานวจยมขนาดภายใน 30 x 50 x 35 เซนตเมตร ผนงกลอง

ทดลองทกดานเปนโฟมบอรดหนา 5 มลลเมตร ปดทบรอบดานเพอปองกนผลกระทบจากสภาพ

อากาศภายนอกในระดบหนง จะมเพยงการถายเทความรอนจากอากาศภายนอกกบผนงโฟมบอรดซง

เปนการจาลองการถายเทความรอนจรงในสภาพอากาศจรง เจาะชองดานขางของกลองทดลองเพอ

สอดทอสงน าและปลอยน าลงบนรางเพอทาการทดลองการไหลของน าทมผลกบการลดอณหภม ตดต ง

อปกรณวดอณหภมในกลองทดลอง นากลองทดลองท งหมดไปต งในทโลงแจงไดรบแสงแดดในปรมาณ

ทเทากน

ภาพท 43 ลกษณะของกลองทดลองกลองเจาะรเพอนาน าไหลผานเพอทดสอบคณสมบตของน า

ลกษณะของกลองทใชในการทดลองการวจยการเปลยนแปลงของอณหภมภายในทม

การเปลยนแปลงตลอด 24 ชวโมง เหตผลทผวจยใชกลองทดลองขนาด 30 x 50 x 35 เซนตเมตร

เนองจาก เปนขนาดทพอดกบแผงบงคบการไหลของน าทใชสงน าภายในกลองทดลอง และการ

ทดสอบเปนการวดอณหภมทเกดข นระหวางการทดลองของประสทธภาพการระบายความรอนของน า

ในแบบตางๆ ดงน น กลองจงไมจาเปนตองมขนาดใหญ

70

2.2 ลกษณะของระบบน าและการไหลเวยนของน าทใชในการทดลอง

การตดต งระบบการไหลเวยนของน า จะมการตดต งระบบน าจานวน 4 กลองในกลอง

ทดลองท งหมด 5 กลองทดลอง เพอใชทดสอบการระบายความรอนในลกษณะการไหลของน าท

แตกตางกนในแตละกลองทดลอง และเกบบนทกผลในสภาวะทดลองของกลองทดลอง ระบบน าใช

เครองปมน าขนาดเลกในการดงน าเขาไปยงกลองทดลอง และใชวธการกกเกบน าดวยกลองเปลา

เพอใหเขาไปรอการปลอยออกโดยการบงคบปรมาณการไหลออกดวยวาลวขนาดเลก เพอใหระบบน า

สามารถบงคบปรมาณการไหลของน าวาตองการใหไหลเรวหรอชาไดดวยวาลวขนาดเลกตวกลองทกก

เกบน ากอนทาการปลอยออกเปนกลองขนาด 70 ml.

ภาพท 44 สาธตการตดต งอปกรณการสบน าเขากลองทดลอง

2.3 ลกษณะของอปกรณแผงบงคบการไหลของน าทใชในการทดลอง

อปกรณสาคญทใชในงานวจย เพอทาการทดสอบคณสมบตของน าโดยการบงคบการ

ไหลของน าทแตกตางกนและเปรยบเทยบลกษณะการไหลของน า จากการต งสมมตฐานจากการ

รวบรวมวรรณกรรมทไดศกษาเรองการใชน าทมคณสมบตในการชวยลดความรอน ภายในกลอง

ทดลองโดยมรปแบบของแผงบงคบการไหลของน า ดงน

2.3.1 แผงบงคบการไหลของน าแบบหนวงน า คอการปลอยน าและมแผงเพอชะลอ

การไหลของน าใหน าอยดานบนกอนการไหลออกไปนอกกลองทดลอง โดยมวตถดดซบน าทไหลลงมา

71

เกบไวเปนการหนวง เปนการเลยนแบบการหนวงน าของการทาแผงปลกตนไมแนวดงทปลกตดผนง

ปองกนความรอน เขามายงตวอาคารทพกอาศย โดยมพ นผวในการทดลองการไหลของน าขนาด

29x26 เซนตเมตร ตอกบสายยางโดยใชการสงน าจากปมน าขนาดเลกดงภาพท 1

ภาพท 45 ลกษณะและรปตดของแผงบงคบการไหลของน าแบบหนวงน า

2.3.2 แผงบงคบการไหลของน าแบบน าไหลผาน โดยมวตถเสนนารองเพอบงคบการ

ไหลของน าทถกปลอยออกมา โดยมพ นผวในการทดลองการไหลของน าขนาด 29 x 27 เซนตเมตร

ตอกบสายยางโดยใชการสงน าจากปมน าขนาดเลกดงภาพท44

ภาพท 46 ลกษณะและรปตดของแผงบงคบการไหลของน าแบบไหลผาน

72

2.3.3 แผงบงคบการไหลของน าแบบน าหยด โดยไมมวตถนารองเพอการไหลของน า

ทเปนหยดแบบอสระ โดยมพ นผวในการทดลองการไหลของน าขนาด 29x27 เซนตเมตร ตอกบสาย

ยางโดยใชการสงน าจากปมน าขนาดเลกดงภาพท 3

ภาพท 47 ลกษณะและรปตดของแผงบงคบการไหลของน าแบบหยด

2.4 อปกรณควบคมการทาอณหภมน าใหน าเปลยนสภาพจากอณหภมปกตเยนลงเพอใช

ในการทดลอง โดยใชอปกรณเรยกวา เทอรโมอเลกทรค คลเลอร เพลเทยร TEC (Thermoelectric

Cooler Peltier) เปนแผนทมสองดานอกดานสามารถสรางความเยนและอกดานหนงปลอยความรอน

การทางานไมเปลองไฟเพยงแคจายไฟฟากระแสตรงเขาไปเทาน น รปแบบของการทาความเยน

ลกษณะการใชงานแบบทคลายคลงกบระบบทาความเยนทใชคอมเพรสเซอร การทาความเยนแบบน

ไมตองใชคอมเพรสเซอร เปนการทาความเยนทไดจากการไหลของกระแสไฟฟาผานสารกงตวนา โดย

นาอปกรณดงกลาวหยอนลงไปในน า ระบบของเพลเทยรจะทางานทาใหน าเยนลงจนถง 6 องศา

เซลเซยส

73

ภาพท 48 ลกษณะการประกอบเทอรโมอเลกทรค คลเลอร เพลเทยร 2.5 อปกรณตรวจวดทใชในการเกบขอมล

ในการทดลองใชหววดอณหภมท เรยกวา เทอรโมคอปเปอร แสดงผลแบบดจตอล

(Digital Temperature Controller Thermocouple) เปนเครองมอวดอณหภมชวงการวดอณหภม

กวาง (-40 ถง 120 องศาเซลเซยส) อปกรณทใชในการเกบขอมลของอณหภมทมการเปลยนแปลงใน

ชวงเวลาทตางกนของแตละกลองทดลอง เพอทดสอบคณสมบตของน าและทดลองเปรยบเทยบ

ลกษณะการไหลของน าทมคณสมบตในการชวยลดความรอนภายในกลองทดลอง โดยใชอปกรณวด

อณหภมท งภายในและภายนอกกลองทดลอง ทาการตดต งตามจดดงภาพ และเกบคาทก 1 ชวโมง

ภาพท 49 ตาแหนงตดต งเครองมอหววดอณหภม (Digital Temperature Controller Thermocouple)

74

2.6 การเตรยมสถานท

สถานท ท าการทดลองเป นบ ร เวณ ลานกว าง หน าบ านแถบชาน เม อ งของ

กรงเทพมหานคร สภาพลานหนาบานน นเปนพ นทโลง ไมมหลงคาปกคลมจงไมตองกงวลเรองเงาของ

อาคารมาปดทบในขณะทดลองซงอาจสงผลใหการวดและบนทกคาความรอนในการทดลอง

คลาดเคลอน ดงน นจงคานงถงตาแหนงในการวางกลองทดลองเพอทาการทดลองวดคาความรอนท

เกดข นตลอด 24 ชวโมง

ภาพท 50 แสดงบรเวณพ นททใชในการทดลองและทศทางของดวงอาทตยชวงเมษายน

การวางตาแหนงของกลองทดลองในการกาหนดชวงเวลาในการทดลอง จะทาการ

ทดลองในชวงฤดรอนเพอเปรยบเทยบประสทธภาพของการระบายความรอนดวยน า การวางตาแหนง

ของกลองทดลองตองมการกาหนดระยะการวางทแนนอน เพอลดปญหาการเกดเงาบงกนเองระหวาง

กลองทดลองท ง 5 กลอง และเงาหลงคาของอาคารมาทาบบนกลองทดลอง จงไดทาการจาลองสภาพ

แสงแดดและเงาทจะเกดข นในชวงฤดรอน (20 เมษายน 2560) ซงมผลดงน

75

ภาพท 51 ภาพจาลองทศทางของแสงอาทตยทมผลกบการวางของกลองทดลอง

ผลการการวเคราะหขอมลจากการใชเครองมอวจย

ในการเกบคาการทดลองคณสมบตของน าในการชวยลดอณหภมความรอนในแบบทแตกตางกน และกลองทดลองทไมมการไหลของน าทชวยลดอณหภม โดยหนทศทางกลองไปยงทศเหนอ โดยมวตถประสงคเพอทาการทดสอบและนาผลทางอณหภมทไดจากการทดลองน นมาเปรยบเทยบประสทธภาพ โดยมกลองทดลองจานวน 5 กลอง แบงเปน 5 ประเภท ดงน

1) กลองทดลองทไมไดตดต งระบบการไหลของน า

2) กลองทดลองทตดต งแผงบงคบการไหลของน าแบบไหลผาน

3) กลองทดลองทตดต งแผงบงคบการไหลของน าแบบหนวงน า

4) กลองทดลองทตดต งแผงบงคบการไหลของน าแบบหยด

5) กลองทดลองทตดต งแผงบงคบการไหลของน าแบบน าเยน

การเกบขอมลการทดลองวนท 20 เมษายน 2560 ซงแบงชวงเวลาในการเกบขอมลทางอณหภมทก 2 ชวโมง คอ ต งแตเวลา 00.00 – 24.00 น. เพอสะดวกในการเปรยบเทยบคาและวเคราะหชวงเวลาทมคาอณหภมทสงทสด และอณหภมทตาทสด โดยบนทกอณหภมภายนอกกลองทดลอง และภายในกลองทดลองเพอดผลคาอณหภมทเปลยนปลงของกลองทดลองทใชแผงบงคบการไหลของน าทแตกตางกน วเคราะหดงน

ชดขอมลการทดลองท 1

กลองทดลองท 1 ไมมการตดต งระบบการไหลของน า เพอการศกษาประสทธผลจาก

กลองทดลองทแทนอณหภมของอากาศในกลองทดลองทไมมการปลอยน าเปรยบเทยบกบชดขอมล

อากาศภายนอก เพอศกษาตวแปรของคาอณหภมภายนอกกบอณหภมภายในกลองทดลองทไมมการ

76

ตดต งระบบน า เพอศกษาผลกระทบของอณหภมภายนอกจากหลายปจจยทเกดข นในรอบวนทสง

ผลกระทบกบอณหภมภายในกลองทดลองท 1 โดยเปนกลองทไมมการตดระบบไหลเวยนของน า จะม

คาอณหภมภายในกลองทดลองสงทสดโดยเฉลย เทากบ 38.4 องศาเซลเซยส และทาการจดบนทกคา

อณหภมทเกดข นทก 2 ชวโมงตลอด 24 ชวโมง ไดคาการเกบบนทกอณหภมทแตกตางกนและแสดง

คาของอณหภมทแตกตางกนเปนกราฟดงน

แผนภมท 1 แสดงเปรยบเทยบอณหภมภายนอกกบอณหภมภายในกลองทดลองท 1

จากแผนภมแสดงการเปรยบเทยบอณหภมอากาศภายในกลองทดลองทไมตดต งระบบ

น ากบอณหภมอากาศภายนอกกลองทดลอง สามารถสรปพฤตกรรมการเปลยนแปลงอณหภมได ดงน

1.1 อณหภมภายนอกกลองทดลอง

อณหภมสงสดท 37 องศาเซลเซยส ทเวลา 12.00 น.

อณหภมตาสดท 27 องศาเซลเซยส ทเวลา 00.00 น.

อณหภมเฉลย เทากบ 30.769 องศาเซลเซยส

ความแตกตางระหวางอณหภมสงสดและตาสดเทากบ 10 องศาเซลเซยส

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00

อณหภมภายนอก 27 27 28 28 29.8 33.2 37 36.2 35.5 33.2 29.5 28 27.6

อณหภมกลองท1 27.1 27.1 28.2 28.3 30.2 35 38.4 37.8 36.7 34.5 30.2 28.2 28

27 27 28 2829.8

33.2

3 36.2 35.533.2

29.52827.6

27.1 27.128.2 28.3

30.2

35

38.4 37.836.7

34.5

30.228.2 28

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

อณหภมภายนอก อณหภมกลองท1

77

1.2 อณหภมภายในกลองทดลองท 1

อณหภมสงสดท 38.4 องศาเซลเซยส ทเวลา 12.00 น.

อณหภมตาสดท 27.1 องศาเซลเซยส ทเวลา 00.00 น.

อณหภมเฉลย เทากบ 31.515 องศาเซลเซยส

ความแตกตางระหวางอณหภมสงสดและตาสดเทากบ 11.3 องศาเซลเซยส

จากการศกษาเกบคาการทดลองเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองทดลองกบอณหภม

ภายนอกกลองทดลองตลอดระยะเวลา 24 ชวโมงพรอมท งการจดบนทกทกสองชวโมง พบวาในชวง

เวลาทไมมแสงแดดกลองทดลองท ง 2 กลองมอณหภมภายในแตกตางกนเพยงเลกนอยกบอณหภม

ภายนอกกลองทดลอง จนกระทงชวงเวลาท เกดแสงแดดความรอนสะสมจากภายนอกมการถายเท

ความรอนจากอณหภมภายนอกทสงตออณหภมดานในดวยการถายเทความรอน เมอผนงสะสมความ

รอนจนเกดการอมตวและถายเทอณหภมความรอนเขาสดานในตวกลอง พบวาความรอนทถายเทเขา

สภายในกลองทดลองทาใหอณหภมในตวกลองสงข น และดวยภายในกลองทดลองไมมการถายเท

อากาศทาใหคาของอณหภมสงข นกวาอณหภมภายนอกกลองทดลองอยางเหนไดชด โดยคาแตกตาง

เหนไดชดอยในชวงเวลา 10.00 – 16.00 น. โดยมคาเฉลยตางกน 0.746 องศาเซลเซยส

ชดขอมลการทดลองท 2

กลองทดลองทสอง เพอศกษาตวแปรของคาอณหภมภายในกลองทดลองทตดต งระบบ

น าแบบไหลผาน เพอศกษาคณสมบตการลดอณหภมของน าแบบไหลผาน เปรยบเทยบกบอณหภม

ภายในกลองทดลองท 1 ทไมมการตดต งระบบน า และทาการจดบนทกคาอณหภมทเกดข นทก 2

ชวโมงตลอด 24 ชวโมง ไดคาการเกบบนทกอณหภมทแตกตางกนและแสดงคาของอณหภมทแตกตาง

กนเปนกราฟ ดงน

78

แผนภมท 2 แสดงเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองท 1 กบอณหภมภายในกลองท 2

จากการบนทกคาอณหภมเปรยบเทยบคาและแสดงเปนแผนภมเปรยบเทยบอณหภม

อากาศภายในกลองทดลองทไมตดต งระบบน ากบกลองทมการไหลผานของน าแบบทใชลกษณะน า

ไหลผาน สามารถสรปพฤตกรรมการเปลยนแปลงของอณหภมได ดงน

2.1 อณหภมภายในกลองทดลองท 1

อณหภมสงสดท 38.4 องศาเซลเซยส ทเวลา 12.00 น.

อณหภมตาสดท 27.1 องศาเซลเซยส ทเวลา 00.00 น.

อณหภมเฉลย เทากบ 31.515 องศาเซลเซยส

ความแตกตางระหวางอณหภมสงสดและตาสดเทากบ 11.3 องศาเซลเซยส

2.2 อณหภมภายในกลองทดลอง 2

อณหภมสงสดท 36.2 องศาเซลเซยส ทเวลา 12.00 น.

อณหภมตาสดท 26.2 องศาเซลเซยส ทเวลา 00.00 น.

อณหภมเฉลย เทากบ 31.115 องศาเซลเซยส

ความแตกตางระหวางอณหภมสงสดและตาสดเทากบ 10 องศาเซลเซยส

จากการศกษาทดลอง พบวา ในชวงเวลาทไมมความรอนอณหภมภายในกลองท 1 และ

อณหภมภายในกลองท 2 แตกตางกนเพยงเลกนอย จนกระทงชวงเวลาทเกดแสงและความรอน

การถายเทความรอนเชนเดยวกบการเกบคาทดลองท 1 จากอณหภมภายนอกทสงตออณหภมดานใน

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00

อณหภมภายนอก 27 27 28 28 29.8 33.2 37 36.2 35.5 33.2 29.5 28 27.6

อณหภมกลองท1 27.1 27.1 28.2 28.3 30.2 35 38.4 37.8 36.7 34.5 30.2 28.2 28

อณหภมกลองท2 26.2 26.2 27.3 27.3 29.5 32.2 36.2 35.7 34.7 32.1 28.7 27.7 27.7

27.1 27.1 28.2 28.330.2

3538.4 37.8 36.7

34.5

30.228.2 28

26.2 26.2 27.3 27.329.5

32.2

36.2 35.7 34.732.1

28.7 27.7 27.7

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

79

ดวยการถายเทความรอน เชนเดยวกบการเกบคาทดลองอณหภมของกลองเปลากบอณหภมภายนอก

แตแตกตางกนในสวนของอณหภมทเกดข นภายในกลองทดลองทมการไหลของน าแบบไหลผานม

อณหภมนอยกวากลองทไมมระบบน า โดยคาแตกตางเหนไดชดอยในชวงเวลา 10.00 – 14.00 น.

โดยมคาเฉลยตางกน 0.4 องศาเซลเซยส

ชดขอมลการทดลองท 3

กลองทดลองทสาม เพอศกษาตวแปรของคาอณหภมภายในกลองทดลองทตดต งระบบ

น าแบบหนวงน า เพอศกษาคณสมบตการลดอณหภมของน าแบบหนวงน า เปรยบเทยบกบอณหภม

ภายในกลองทดลองท1ทไมมการตดต งระบบน า และทาการจดบนทกคาอณหภมทเกดข นทก 2

ชวโมงตลอด 24 ชวโมง ไดคาการเกบบนทกอณหภมทแตกตางกนและแสดงคาของอณหภมทแตกตาง

กนเปนกราฟ ดงน

แผนภมท 3 แสดงเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองท 1 กบอณหภมภายในกลองท 3

จากแผนภมแสดงการเปรยบเทยบอณหภมอากาศภายในกลองทดลองทไมตดต งระบบ

น ากบกลองทมการไหลผานของน าแบบทใชลกษณะน าไหลผาน สามารถสรปพฤตกรรมการ

เปลยนแปลงของอณหภมได ดงน

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00

อณหภมภายนอก 27 27 28 28 29.8 33.2 37 36.2 35.5 33.2 29.5 28 27.6

อณหภมกลองท1 27.1 27.1 28.2 28.3 30.2 35 38.4 37.8 36.7 34.5 30.2 28.2 28

อณหภมกลองท3 25.8 25.8 26.8 26.8 27.3 30.3 35.3 35.3 34.5 30.7 27.7 25.7 24.8

27.1 27.1 28.2 28.330.2

35

38.4 37.8 36.734.5

30.228.2 28

25.8 25.8 26.8 26.8 27.330.3

35.3 35.3 34.5

30.727.7

25.7 24.8

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

80

3.1 อณหภมภายในกลองทดลองท 1

อณหภมสงสดท 38.4 องศาเซลเซยส ทเวลา 12.00 น.

อณหภมตาสดท 27.1 องศาเซลเซยส ทเวลา 00.00 น.

อณหภมเฉลย เทากบ 31.515 องศาเซลเซยส

ความแตกตางระหวางอณหภมสงสดและตาสดเทากบ 11.3 องศาเซลเซยส

3.2 อณหภมภายในกลองทดลอง 3

อณหภมสงสดท 35.5 องศาเซลเซยส ทเวลา 12.00 น.

อณหภมตาสดท 24.8 องศาเซลเซยส ทเวลา 00.00 น.

อณหภมเฉลย เทากบ 29 องศาเซลเซยส

ความแตกตางระหวางอณหภมสงสดและตาสดเทากบ 10.7 องศาเซลเซยส

จากการศกษาทดลอง พบวา ในชวงเวลาทไมมความรอนอณหภมภายในกลองท 1 และ

อณหภมภายในกลองท 2 แตกตางกนเพยงเลกนอย จนกระทงชวงเวลาทเกดแสงและความรอน

อณหภมในกลองทดลองมการเปลยนแปลง เนองจากการถายเทความรอนจากอณหภมภายนอก

เชนเดยวกบการเกบคาการทดลองท 1 แตแตกตางกนในสวนของอณหภมทเกดข นภายในกลอง

ทดลองทมการไหลของน าแบบหนวงน ามอณหภมนอยกวากลองทไมมระบบน าโดยคาแตกตางเหนได

ชดในตลอดท งการทดลอง และมชวงทแตกตางกนมากทชดในชวงเวลา 08.00 – 20.00 น. โดยม

คาเฉลยตางกน 2.515 องศาเซลเซยส

ชดขอมลการทดลองท 4

กลองทดลองทส คอกลองทดลองทใชเพอศกษาตวแปรของคาอณหภมภายในกลอง

ทดลองทตดต งระบบน าหยด เพอศกษาคณสมบตการลดอณหภมของน าหยด เปรยบเทยบกบอณหภม

ภายในกลองทดลองท 1 ทไมมการตดต งระบบน า และทาการจดบนทกคาอณหภมทเกดข นทก 2

ชวโมงตลอด 24 ชวโมง ไดคาการเกบบนทกอณหภมทแตกตางกนและแสดงคาของอณหภมทแตกตาง

กนเปนกราฟ ดงน

81

แผนภมท 4 แสดงเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองท 1 กบอณหภมภายในกลองท 4

จากแผนภมแสดงการเปรยบเทยบอณหภมอากาศภายในกลองทดลองทไมตดต งระบบ

น ากบกลองทมการไหลผานของน าแบบทใชลกษณะน าหยด สามารถสรปพฤตกรรมการเปลยนแปลง

ของอณหภมได ดงน

4.1 อณหภมภายในกลองทดลองท 1

อณหภมสงสดท 38.4 องศาเซลเซยส ทเวลา 12.00 น.

อณหภมตาสดท 27.1 องศาเซลเซยส ทเวลา 00.00 น.

อณหภมเฉลย เทากบ 31.515 องศาเซลเซยส

ความแตกตางระหวางอณหภมสงสดและตาสดเทากบ 11.3 องศาเซลเซยส

4.2 อณหภมภายในกลองทดลอง 4

อณหภมสงสดท 34.8 องศาเซลเซยส ทเวลา 12.00 น.

อณหภมตาสดท 24.5 องศาเซลเซยส ทเวลา 24.00 น.

อณหภมเฉลย เทากบ 28.2 องศาเซลเซยส

ความแตกตางระหวางอณหภมสงสดและตาสดเทากบ 10.3 องศาเซลเซยส

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00

อณหภมภายนอก 27 27 28 28 29.8 33.2 37 36.2 35.5 33.2 29.5 28 27.6

อณหภมกลองท1 27.1 27.1 28.2 28.3 30.2 35 38.4 37.8 36.7 34.5 30.2 28.2 28

อณหภมกลองท4 25.4 25.4 25.5 25.6 26.1 29.6 32.1 34.8 33.7 30.7 27.6 25.6 24.5

27.1 27.1 28.2 28.330.2

35

38.4 37.8 36.734.5

30.228.2 28

25.4 25.4 25.5 25.6 26.1

29.632.1

34.8 33.730.7

27.625.6 24.5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

82

จากการศกษาทดลอง พบวา ในชวงเวลาทมการจดบนทกคาท งสองกลองทดลองมความ

แตกตางกนตลอด 24 ชวโมง จนกระทงชวงเวลาทเกดแสงและความรอนการถายเทความรอนจาก

อณหภมภายนอกสงทสดท งสองกลองทดลองมคาความแตกตางสงต งแตเวลา 08.00 – 12.00 โดยคา

แตกตางเหนไดชด โดยมคาเฉลยตางกน 3.315 องศาเซลเซยส

ชดขอมลการทดลองท 5

กลองทดลองทหา เพอการศกษาประสทธผลในการลดความรอนโดยการใชการทดลอง

แบบการปลอยน าอณหภมตา เพอนามาศกษาและเปรยบเทยบคาของอณหภมภายในกลองทดลองท

1 ทไมมการตดต งระบบการไหลของน าศกษาตวแปรของคาอณหภมภายในกลองทดลองทตดต งระบบ

น าแบบน าทมอณหภมตาไหลผาน ทาการจดบนทกคาอณหภมทเกดข นทก 2 ชวโมงตลอด 24 ชวโมง

ไดคาการเกบบนทกอณหภมทแตกตางกนและแสดงคาของอณหภมทแตกตางกนเปนกราฟ ดงน

แผนภมท 5 แสดงเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองท 1 กบอณหภมภายในกลองท 5

จากแผนภมแสดงการเปรยบเทยบอณหภมอากาศภายในกลองทดลองทไมตดต งระบบ

น ากบกลองทมการไหลผานของน าทมอณหภมตา สามารถสรปพฤตกรรมการเปลยนแปลงของ

อณหภมได ดงน

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00

อณหภมภายนอก 27 27 28 28 29.8 33.2 37 36.2 35.5 33.2 29.5 28 27.6

อณหภมกลองท1 27.1 27.1 28.2 28.3 30.2 35 38.4 37.8 36.7 34.5 30.2 28.2 28

อณหภมกลองท5 20.8 20.8 20.8 22.5 24.1 25.1 27.6 26.6 26.4 26.4 23.2 21.2 20.8

27.1 27.1 28.2 28.330.2

35

38.4 37.8 36.734.5

30.228.2 28

20.8 20.8 20.822.5

24.1 25.127.6 26.6 26.4 26.4

23.221.2 20.8

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

83

5.1 อณหภมภายในกลองทดลองท 1

อณหภมสงสดท 38.4 องศาเซลเซยส ทเวลา 12.00 น.

อณหภมตาสดท 27.1 องศาเซลเซยส ทเวลา 00.00 น.

อณหภมเฉลย เทากบ 31.515 องศาเซลเซยส

5.2 ความแตกตางระหวางอณหภมสงสดและตาสดเทากบ 11.3 องศาเซลเซยส

อณหภมภายในกลองทดลอง

อณหภมสงสดท 27.6 องศาเซลเซยส ทเวลา 12.00 น.

อณหภมตาสดท 20.8 องศาเซลเซยส ทเวลา 00.00 น.

อณหภมเฉลย เทากบ 23.562 องศาเซลเซยส

ความแตกตางระหวางอณหภมสงสดและตาสดเทากบ 6.8 องศาเซลเซยส

จากการศกษาทดลอง พบวา ในชวงเวลาทมการจดบนทกคาท งสองกลองทดลองมความ

แตกตางกนตลอด 24 ชวโมง จนกระทงชวงเวลาทเกดแสงและความรอนการถายเทความรอนจาก

อณหภมภายนอกสงทสดท งสองกลองทดลองกยงมคาความแตกตางกนมากในชวงเวลาทรอนทสดของ

วน โดยกลองทดลองทใชน าอณหภมตาสามารถสามารถรกษาระดบความเยนในกลองไดเปนอยางด

โดยท งสองกลองทดลองมคาความแตกตางสงต งแตเวลา 10.00 – 18.00 น. โดยสงเกตไดวากลอง

ทดลองทมการเปลยนแปลงคาเฉลยตลอดท งวนสงสดทกลองทดลองทไมมการตดต งระบบน าไหลผาน

สวนกลองทดลองทมการใชน าอณหภมตาไหลผานยงคงรกษาอณหภมไดดในเวลากลางวน คาแตกตาง

ของกลองทดลองท งสองกลองคดเปนคาเฉลยเฉลยตางกนท 7.953 องศาเซลเซยส

ท งน จากการบนทกคาการทดลองท ง 6 ชด เปรยบเทยบคาการบนทกท งหมด สามารถ

สรปผลการบนทกคาการทดลองท งหมดทได ดงน

84

แผนภมท 6 แสดงการทดลองเปรยบเทยบอณหภมภายในกลองทดลองท ง 5 กลอง

จากแผนภมแสดงคาอณหภมของกลองทดลองทมการตดต งระบบน าเพอทดสอบ

ประสทธภาพของน าในการลดอณหภมภายในกลองทดลองในแบบของการไหลของน าทแตกตางกน

และทาการจดบนทกคาการทดลอง โดยการใชกลองทดลองท งหมด 5 กลอง ประกอบดวย

กลองทดลองท 1 ไมมการตดต งระบบน า

กลองทดลองท 2 ตดต งแผงบงคบการไหลของน าแบบไหลผาน

กลองทดลองท 3 ตดต งแผงบงคบการไหลของน าแบบหนวงน า

กลองทดลองท 4 ตดต งแผงบงคบการไหลของน าแบบหยด

กลองทดลองท 5 ตดต งแผงบงคบการไหลของน าแบบน าเยน

จากการวเคราะหผลการศกษารวมท ง 5 กลองทดลอง ททาการจดบนทกอณหภมความ

รอนภายในกลองทดลองทเปลยนแปลงตลอดการทดลองเพอการศกษาประสทธผลในการลดความ

รอน โดยสามารถสรปเปนตารางคาแสดงพฤตกรรมการเปลยนแปลงของอณหภมได ดงน

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 . 0 0 2 . 0 0 4 . 0 0 6 . 0 0 8 . 0 0 1 0 . 0 0 1 2 . 0 0 1 4 . 0 0 1 6 . 0 0 1 8 . 0 0 2 0 . 0 0 2 2 . 0 0 2 4 . 0 0

อณหภ

ม

85

ตารางท 2 แสดงคาพฤตกรรมการเปลยนแปลงของอณหภมในกลองทดลอง เวลา 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00

อณหภมภายนอก 27 27 28 28 29.8 33.2 37 36.2 35.5 33.2 29.5 28 27.6

ไมตดต งระบบน า 27.1 27.1 28.2 28.3 30.2 35 38.4 37.8 36.7 34.5 30.2 28.2 28

น าแบบไหลผาน 26.2 26.2 27.3 27.3 29.5 32.2 36.2 35.7 34.7 32.1 28.7 27.7 27.7

น าแบบหนวงน า 25.8 25.8 26.8 26.8 27.3 30.3 35.5 35.3 34.5 30.7 27.7 25.7 24.8

น าแบบหยด 25.4 25.4 25.5 25.6 26.1 29.6 32.1 34.8 33.7 30.7 27.6 25.6 24.5

น าอณหภมต า 20.8 20.8 20.8 22.5 24.1 25.1 27.6 26.6 26.4 26.4 23.2 21.2 20.8

จากการวดอณหภมอากาศภายในกลองทดลองพบวา แนวโนมของอณหภมในแตละ

กลองทดลองท ง 5 กลอง ในการบนทกคาความเปลยนแปลงของอณหภมมชวงของอณหภมตาทสด

ของแตละกลองทดลองในชวงของเวลาทไมมแสงแดด และเมอมการเปลยนแปลงของอณหภม

ภายนอกทเกดข นจากแสงแดดทกอใหเกดความรอน ในกลองทดลองแตละกลองจะมอณหภมแตกตาง

กนไปตามตวแปรตนคอการไหลของน าทไดมการต งสมมตฐานกอนการทดลอง

แผนภมท 7 แสดงคาเปรยบเทยบกลองทดลองทตดต งระบบน า

ในการทดลองการไหลของน าทแตกตางกนพบวาในชวงเวลาทอณหภมตาสด ในกลอง

ทดลองท 2 3 และ 4 มแนวโนมของอณหภมแตละกลองทดลองคอนขางใกลเคยงกน ยกเวนกลอง

ทดลองท 5 คอการไหลของน าทมอณหภมตา ซงมการเปลยนแปลงอณหภมมากกวากลองทดลองการ

ไหลของน าในแบบอน และคาของอณหภมมเปลยนแปลงนอยทสดในชวงเวลาทอณหภมภายนอกรอน

ทสด

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00

อณหภมกลองท2 26.2 26.2 27.3 27.3 29.5 32.2 36.2 35.7 34.7 32.1 28.7 27.7 27.7

อณหภมกลองท3 25.8 25.8 26.8 26.8 27.3 30.3 35.5 35.3 34.5 30.7 27.7 25.7 24.8

อณหภมกลองท4 25.4 25.4 25.5 25.6 26.1 29.6 32.1 34.8 33.7 30.7 27.6 25.6 24.5

อณหภมกลองท5 20.8 20.8 20.8 22.5 24.1 25.1 27.6 26.6 26.4 26.4 23.2 21.2 20.8

05

10152025303540

86

ผลการวเคราะหคณสมบตของน าทไดจากผลการทดลองเพอใชในการออกแบบ

วเคราะหผลสรปจากการวจยดานคณสมบตของการระบายความรอน จากการทดลอง

พบวา ประสทธภาพของการระบายความรอนภายในกลองทดลอง ท งการบงคบการไหลของน าแบบ

น าไหลผาน การบงคบการไหลของน าแบบหนวงน า และการบงคบการไหลของน าแบบน าหยด ไป

จนถงการใชน าอณหภมตาในการไหลผาน โดยเรยงตามลาดบของประสทธภาพทดทสด สรปผลการ

วเคราะหดงน

1. การไหลผานของน าอณหภมตา คาประสทธภาพของการไหลของน าอณหภมตา ม

ประสทธภาพในการแลกเปลยนความรอนไดดทสดดวยคณสมบตของน าเยนทมการดดกลนความรอน

ไดดเมอผานอากาศทาใหเกดการแลกเปลยนความรอนไดดเปนผลทาใหอณหภมภายในกลองทดลอง

ลดลง

2. การบงคบการไหลของน าแบบน าหยด คาประสทธภาพของการไหลของน าแบบ

หยดมประสทธภาพในการแลกเปลยนความรอนไดดเนองรองลงมาจากน าอณหภมตาเนองจากการ

กระจายตวของน าทาใหโมเลกลของน าจบตวและแลกเปลยนความรอนไดด

3. การบงคบการไหลของน าแบบหนวงน า คาประสทธภาพของการไหลของน าแบบ

หนวงน า เปนการเลยนแบบการลดความรอนดวยการปลกตนไม ซงทาใหน ามการหนวงความช นเพอ

รบอณหภมความรอนจากภายในถายเทออกไดด

4. การบงคบการไหลของน าแบบน าไหลผาน คาประสทธภาพของการไหลของน า

แบบไหลผานการแลกเปลยนความรอนไมด เนองดวยการไหลผานโมเลกลของน าแลกเปลยนความ

รอนไดนอยกวาแบบหยดทมการกระจายตวจบอากาศไดดกวา

จากผลการทดลองและวเคราะหขอมล เลอกนาวธการไหลของน าทมผลการทดลองใน

การลดอณหภมไดดเพยงสามลาดบ เพอใชในการออกแบบฉากก นทใชคณสมบตของน าอณหภมตา

ไหลเวยนแบบการหนวงน ารวมกบการหยดในการเพมประสทธภาพการแลกเปลยนความรอน

ผลวเคราะหการออกแบบและพฒนา

ผลสรปจากการวจย

1. ดานรปแบบและรสนยม จากแบบสอบถามเรองรสนยมของผบรโภค สวนใหญชน

ชอบรปแบบทสามารถสรางสนทรยภาพในการพกผอน และรสกถงความเยนสบาย ดงน นจงควร

87

ออกแบบฉากก นใหรสกถงการพกผอนและสดชน ดไมแขง ผบรโภคมความสนใจรปแบบทสามารถ

ปรบเปลยนไดหลากหลายเปนพเศษ การผสมผสานงานศลปะเพอเพมประสบการณใหมในการใช

งาน

2. ดานแนวคด เนองจากการออกแบบเครองเรอนประเภทฉากก นตองคานงถงปจจย

ในการออกแบบในหลายดานไมวาจะเปน ดานการใชงานและประโยชนการใชสอย ดาน

ความสมพนธกบพ นทใชสอยรวมไปถงการสรางรปแบบการใชงานทไมขดกบรปทรงการใชงาน

3. ดานคณสมบตการลดความรอนของเครองเรอนฉากก นดวยคณสมบตของน า นาผล

การทดลองทไดนามาใชในการออกแบบ โดยนาผลการทดลองทดทสดเพยงสามอนดบแรกไดแก

คณสมบตของน าอณหภมตาไหลเวยนแบบการหนวงน ารวมกบการหยดในการเพมประสทธภาพการ

แลกเปลยนความรอน

4. ประโยชนใชสอย จากขอมลแบบสอบถามและวะเคราะหผลตภณฑเดมทมอยตาม

ทองตลาด แบงประเภทของประโยชนใชสอยได 2 ประเภทคอ ประโยชนใชสอยตอบสนองการใช

งาน เชนการใชงานทสามารถปรบเปลยนไดดวยตนเอง ในการเพมฉากก นไดตามพ นทการใชงาน

และประโยชนใชสอยดานการสรางบรรยากาศใหกบพ นทการใชงาน

นาผลทไดจากการทดลองประสทธภาพของการลดอณหภมความรอนของการไหลใน

แบบทแตกตางกนของน า โดยเลอกนาเอาวธการไหลของน าทมประสทธภาพสงสดนามาใชในการ

ออกแบบฉากก น คนหาแนวทางการเปนไปไดของการนาผลการทดลองของการไหลของน านามาใชใน

การออกแบบรปทรงฉากก นในแบบการไหลของน าในแบบทตางกนเพอเพมศกยภาพของฉากก น

ธรรมดาใหสามารถชวยลดอณหภมภายในอาคารทพกอาศย ซงจากผลการทดลองการไหลของน าทม

ประสทธภาพสงสดในการชวยลดอณหภมความรอน คอ แบบหนวงน าและน าหยด โดยมตวแปรท

สาคญ คอ น าอณหภมตา ทศทางการออกแบบฉากก น

88

ภาพท 52 แสดงภาพแนวความคดและแรงบลดาลใจในการออกแบบจากการไหลของน า

งานวจยน ผวจยมแนวคดในการออกแบบมาจากการสงเกต ในการจดตกแตงสวนมการ

ใชน าตกเพอประโยชนในการประดบตกแตงสวน ซงนอกจากทาใหเกดความสวยงามในการตกแตง

แลวยงสามารถชวยบรรเทาความรอนในบรเวณโดยรอบไดอกดวย โดยละอองน าทกระเดนออกทาให

เกดความชมฉาโดยรอบทาใหเกดสนทรยะภาพในการพกผอนไดเปนอยางด นอกจากน ยงสรางสนทร

ของเสยงน าทาใหเกดประสบการณใหมในวนพกผอนเปนอยางด จงนาเอาขอดท งสองขอมาใชในการ

ออกแบบฉากก นทมคณสมบตการลดความรอนภายในตวอาคารดวยคณสมบตของน า เพอสราง

ประสบการณเชงอารมณภายในบาน

การพฒนาแบบรางชวงท 1

การพฒนาแบบรางในชวงแรกมแนวคดการออกแบบฉากก นจากการนาผลการทดลอง

การไหลของน ามาเปนทศทางในการออกแบบ โดยใชการไหลของน าแบบหยดและหนวงน าเพอให

89

เกดผลของการชวยระบายความรอนภายในบาน โดยแบบรางทออกแบบมาแยกการไหลของน าท

แตกตางกนเพอดแนวคดการออกแบบ ทศทางการไหลทแตกตางกนเพอเปรยบเทยบ

ภาพท 53 แสดงการออกแบบรางท 1 แนวทางการออกแบบการไหลแบบหยดน า ในแบบท 1 การไหลแบบหยดน า แรงบลดาลใจจากการไหลของน าฝนทกระเดนเปนเมด

ไหลลงบนกระจกใส โดยฉากก นใชเอนในการบงคบทศทางการไหลของน า โดยดานลางมอางเกบน า

และปมน าเพอดงน าข นไปยงดานบนของฉากก น

การไหลของฉากก นแบบหยดน า มขอเสยในการใชงานเนองจากอาจเกดการชนททาให

น าและเอนทขงเอาไวเกดความเสยหาย และรปทรงยงรสกถงความไมแขงแรง หากปลอยน าใน

ปรมาณทมากจนเกนไปน าอาจกระเดนทาใหเครองเรอนรอบขางเกดความเสยหายได

ในแบบท 2 การไหลแบบหนวงน า แรงบนดาลใจจากการรปทรงของโมเลกลของน า โดย

ฉากก นใชการหนวงน าดวยลกเซรามคเผาดบเพอใหลกเซรามคเกดรพรนและน าสามารถซมผานตวลก

เซรามคเพอสามารถชวยน าในการแลกเปลยนความรอนและใชทอทองแดงเพอสงน าเยนและเปนตว

กระจายความเยน

90

ภาพท 54 แสดงการออกแบบรางท 1 แนวทางการออกแบบการไหลแบบหนวงน า

การไหลของฉากก นแบบหนวงน า ขอดคอชวยใหน าไมมารบกวนบรเวณรอบขางมาก

เกนไป และเกดมตสงตาสวยงาม แตมขอเสยในวสดประเภทเซรามคซงมอายการใชงาน เมอรบน า

บอยเกนไปจะเกดการยยของตวดนเผาและเกดตะไครน าอาจทาใหเกดการอดตนได

การพฒนาแบบรางชวงท 2

การพฒนาแบบรางในชวงทสอง มแนวคดโดยการนาการออกแบบในชวงแรกมาพฒนา

นาเอาฟงชนทออกแบบไวมารวมกนให เกดเปนงานออกแบบใหมในทศทางทตางไป และลด

ขอบกพรองทเกดข นในชวงแรกใหมากทสด

จากในชวงแรกทเปนทรงแขงทาใหไมรสกถงธรรมชาต ในชวงทสองน จงไดนาแรง

บนดาลใจจากการพกผอนในสวนเขามาชวย โดยมแนวคดในการออกแบบจากการไหลของน าตกทม

91

ลกษณะเปนช นหนคลายงานประตมากรรมในสวน คอสามารถตดต งเพอความโดดเดน สมผสถง

ธรรมชาตของการไหลของน า และสามารถทาหนาทในการแบงพ นทภายในบานได โดยใชการไหลของ

น าแบบหยดและหนวงน าเพอใหเกดผลของการชวยระบายความรอนภายในบาน โดยตองการให

สามารถเพมจานวนของฉากก นใหเหมาะสมกบพ นทใชสอยได ตามวตถประสงคของการทาวจย

ภาพท 55 แสดงการออกแบบรางท 2

แนวคดการออกแบบฉากก นทนาคณสมบตของน ามาประยกตใชในการลดอณหภมความ

รอน ลกษณะเปนการนาน าเขามาไหลเวยนใหเกดการถายเทความรอนระหวางน ากบอากาศการ

ออกแบบจงตองมความสมพนธกนระหวางฉากก นกบน าเพอใหเกดสนทรยะในอาคารทพกอาศย โดย

มแนวคดในการใชรปทรงของการไหลของน าเขามาชวยใหเกดสนทรยะพรอมกบการหนวงน าและการ

หยดของน า แตตวของแผนรองอกท งรปทรงยงทาใหรสกอดอดรปแบบยงไมสามารถสอถงความงามใน

รปทรงของการไหลของสายน า และการจดวางทตองการใหดเปนธรรมชาตทตองเรยงตวไมเท ากน

ท งน แผนรองเมอรบน าหนกของน าอาจทาใหไมสมดลและเกดการเอยงไมเทากนของแผนรบน าทาให

ไมสามารถแกไขปญหาเรองการพยงตวของแผนรอง จงนาไปปรบเพอพฒนาการออกแบบเพมเตม

92

ภาพท 56 แบบรางแนวทางการออกแบบการไหลแบบผสมผสาน

แบบรางทนาเอาการไหลแบบหยดน าและหนวงน ามารวมกนในแบบทสอง จาก

ขอบกพรองในอนแรกทใหญและน าหนกมากจงพฒนาเพอใหดเลกกะทดรดลง ขอดคอแขงแรงและด

ปลอดภย แตยงดแขงและการไหลของน าในชวงของการหนวงน าในโพรงเกบน าระหวางช นจนถง

ดานลางทเอยงไมเทากนทาใหน าเกดการไหลทไมเทากนอาจทาใหน าไหลไมสวยงามในเวลาทใชงาน

การพฒนาแบบรางชวงท 3

การพฒนาแบบรางในชวงทสองมาพฒนาตอ โดยตองการลดความแขงของการเรยงกน

ของข นแตละช น และมแนวคดการออกแบบฉากก นใหสามารถมการใชงานแบงเปนช นเพอการหมนใน

มมทแตกตางกน เพอสรางลกเลนในการใชงาน และดดตดองศาใหลดความแขงของฉากก น

93

ภาพท 57 ภาพแสดงการออกแบบรางท 3

ในชวงการพฒนาแบบรางฉากก น วตถประสงคทออกแบบเพอใหสมพนธกบการไหล

ของน าในการออกแบบชวงทสามน พยายามปรบรปทรงโดยรวมของฉากก นเพอใหเกดสนทรยะของ

การใชงานมากข นดวยการบดและหกมมใหเกดรปแบบทมความแตกตางของมตการมองเมอมการหมน

ในองศาทแตกตางกน รปแบบทไดในชวงพฒนาน เปนรปแบบทสามารถตอบสนองความคดไดใน

บางสวน จะเหนไดจากการทมการแยกตวกนไดของฉากก น แตรปทรงทไดยงไมสามารถสอถงความ

พล วไหวของสายน าและยงตองใชฐานทตดกบผนงทาใหดเทอะทะและไมเกดลกเลนในการใชงาน

เทาทควร

94

ภาพท 58 แบบราง 2 มต คนหาลกษณะเดนความพล วไหวของสายน า

ภาพท 59 แบบราง 2 มต คนหาลกษณะเดนความพล วไหวของสายน า

จากการออกแบบทพบขอเสยของความแขงของลายเสนในการออกแบบ จงรางเพอหา

แนวทางในการออกแบบโดยคนหาลกษณะเดนของการเคลอนไหวของสายน า ในภาพท 58 มการ

นาเสนอรปแบบการหมนเกลยวคลายการไหลวนของน า มทอน าตรงกลางเพอตดต งระบบน าเพอ

95

ปลอยน าลงมาระหวางช น และภาพท 59 การดงรปฟอรมลดทอนความใหญของแบบท 1 ออกมา ให

เหลอเสนเดยวเพอเกดแนวทางเสนสายในการพฒนาการออกแบบตอไป

จากแนวทางการนาเสนสายทไดรางในแบบ 2 มตขางตน นามาพฒนาใหเกดระนาบท

เกดความเปนไปไดในการผลต โดยทาใหมความพล วไหวมากข น โดยการนาเสนทไดจากแนวทางการ

เคลอนไหวของสายน าทมการบดเกลยว มาทาใหเกดระนาบเดยวกนแตยงคงมความพล วไหวเชนเดม

และเลนระดบของช นแตละแบบใหเกดเปนมตของฉากก น

ภาพท 60 การออกแบบรางท 3 การพฒนา

ภาพประกอบเปนการหาแนวทางจากแบบรางในสวนของการนาเสนสายมาพฒนาให

เกดมต ลกษณะของฐานทยงไมสามารถตอเชอมไดจงนาแนวทางทไดนามาแยกฐานของแตละอนออก

จากกนเพอตอบวตถประสงคของการใชงานทสามารถเชอมตอกนไดตามพ นทใชสอย และนาไปปรบ

เพอพฒนาการออกแบบเพมเตม

96

การพฒนาแบบรางชวงท 4

ชวงน จะนาการใชรปทรงของจดเดนในการออกแบบทไดจากแนวทางการออกแบบ 2

มต แตยงไมสามารถตอบวตถประสงคของลกเลนในการใชงานของฉากก นเพอเพมการใชงานตาม

พ นทใชสอย จงนาเอาแนวของลายเสนในชวงทสามมาแยกออกจากกนเปนแตละช น โดยสามารถเลน

ระดบของการวางเพอใหเกดมตของการใชงาน สรางความสวยงามใหกบทพกได และไดขอบเขตท

ชดเจนมากยงข น

ภาพท 61 การออกแบบรางท 4 การพฒนา

ภาพประกอบท แบบรางชวงสดทายทใชเปนแนวทางในการออกแบบ ซงแบบน ยงคง

ตองพฒนาตอจากคาแนะนาของอาจารยทปรกษาซงเหนควรใหมใหมรปทรงเพยงแบบเดยวเพอให

สามารถผลตซ าในกระบวนการการผลต เปนการประหยดตนทนในการผลต โดยใชแนวคดแบบรางใน

การเลอกรปทรงทสามารถเรยงตอกนไดอยางลงตว ซงรปทรงทลงตวและสวยงามทสดคอแบบทสอง

ทสามารถเชอมตอกนไดดท งแนวระนาบและแนวทมการเลนลกเลนในการสลบการวางใหเกดมตของ

ฉากก น

97

ภาพท 62 แนวคดแบบรางในการเลอกรปทรงทสามารถเรยงตอกนไดอยางลงตว

ภาพท 63 แบบราง 3 มต แนวทางตนแบบหลกหาระยะทเหมาะสม

98

จากการพฒนาแบบรางของฉากก นทไดแนวทางและรปทรงตรงกบวตถประสงคท

ตองการปรบเพอใหเกดสนทรยะของการใชงาน แตรปแบบการใชงานของฉากก นยงมขอบกพรองใน

เรองของฐานฉากก น ทยงไมเชอมตอตามวตถประสงคในคณสมบตในการใชงานทสามารถเพมหรอลด

จานวนของผลตภณฑตามพ นทใชสอยได จงไดพฒนาตอโดยการเสรมในสวนของการตอเชอมในแตละ

ช นดวยการใชเดอยเสยบแบบงาย ขอดคอการผลตทางานงายและพ นทในการใสน าไดเยอะ แตพบวา

ยงดแขงและการเชอมตอไมแขงแรงพอในการใชงาน

ภาพท 64 แบบราง 2 มตและ 3 มต แนวทางฐานตนแบบหลก

จากขอบกพรองในการใชงานสวนฐานดงกลาวจงพฒนารปแบบของฐานดานลางใหม

โดยลบมมแหลมของฉากและใสความมลดานขางเพอใหดนาใชและปองกนการเกดอนตรายจากการ

เดนชนขอบทมมมฉากของฐานฉากก น

99

ภาพท 65 แบบราง 3 มต แนวทางฐานตนแบบท2

จากการข นตนแบบสามมตในชวงทสองพบวาการลบเหลยมของมมฐานทาใหดไม

อนตรายในการใชงาน และสามารถเชอมตอไปจนถงการบงคบไมใหหลดออกจากกนไดจรงกวาแบบ

แรก แตพบขอเสยของการข นตนแบบในสวนของรอยตอหากทาช นงานจรงการเชอมตอเหลยมมม

หลายมมอาจทาใหน าทบรรจดานในรวได

แนวทางการออกแบบทตองการใหคณสมบตของการใชงานฉากก นใหสามารถเพมและปรบ

ลดจานวนของฉากก นไดตามพ นทใชสอยทแตกตางกน ทาใหเกดแนวคดในการทาสวนประกอบยอยๆ

โดยออกแบบการเชอมตอกนจากรปทรงของโซจกรยาน ทสามารถตอเชอมกนและสามารถเคลอนยาย

ไดแบบกงอสระ

ภาพท 66 แบบราง 2 มต แนวทางตนแบบหลกสวนฐานแบบสรป

100

จากภาพประกอบ ชวงสดทายน เมอไดแบบสวนบนของผลตภณฑทตรงกบแนวความคด

จงไดทาการพฒนาสวนฐานทใชสาหรบระบบน าและการยด โดยการลงในรายละเอยดลกเลนการใช

งานสวนฐานเพมมากข น โดยคดรปแบบการใชงานทตอเนองกบการออกแบบของงานดานบนทเนน

เรองความเคลอนไหว สวนฐานจงออกแบบใหสามารถเคลอนไหวได ดวยการปรบการใชงานให

สอดคลองกบวตถประสงคของผลตภณฑ

ภาพท 67 แบบราง 2 มต และแบบ3 มต สวนฐานแบบสรป

เมอทาการทดลองโดยการออกแบบฐานของเครองเรอนฉากก นทตองบรรจน าและ

อปกรณดานลางในแบบ 3 มต จนไดขนาดทลงตวเปนแบบสดทายซงประกอบดวยสวนฐานทตดต ง

ระบบ และสวนของตวตอเชอมสวนกลางของฉากก นแตละช นเขาด วยกน จงพฒนาตอดวยการข น

แบบดวยกระดาษตามขนาดจรง เพอดขอบกพรองสวนของการใสอปกรณและขนาดในการจดวางท

เหมาะสมกบอปกรณทาความเยน ทาการทดลองการวางและตดต งระบบไฟฟาดานใน ดวยการวาง

101

ขนาดของแบบตามรปแบบการวงวงจรไฟและแผนทาความเยนตามภาพท 68 สวนฐานประกอบดวย

สองช นคอ

- ฐานรอบนอก เปนสวนทใชในการรบน าหนกช นงานท งหมดตองมความแขงแรงมาก

- ฐานดานใน เปนสวนทใชในการบรรจน าและอปกรณเครองปมน า และอปกรณความ

ความเยน รวมไปจนถงสายไฟ ตองมน าหนกเบาลงมาเพอการดงเขาออกเมอตองการด

ระบบดานในไปจนถงใสน าเพอทาความเยน

ภาพท 68 แบบสรปขนาดของฐานและการข นแบบดวยขนาดจรงของ

จากการออกแบบและสรปแบบในกระบวนการออกแบบ ทาการนาแบบมาสรางเปน

ตนแบบดวยกระดาษตามขนาดจรง ทาใหทราบขอผดพลาดจากการเขยนแบบดวยคอมพวเตอร และ

ทาการแกไขสวนของฐานการรบน าหนกดานลางใหลงตวมากข น ปรบแกขนาดของฐานอกคร งจน

สมบรณท งขนาดทเหมาะสมของแบบโดยรวม ไปจนถงขนาดในการรองรบน าดานลางและการรองรบ

น าหนกของช นงานท งหมด

102

สรปแนวทางการออกแบบรปทรงเครองเรอนฉากกน

ผลสรปแบบจากการพฒนา นาแนวทางทดลองสรางแบบจาลองดวยกระดาษขนาด

1:15 เซนตเมตร โดยใชคณลกษณะการไหลของน าจากการทดลองเปนเกณฑในการออกแบบ จนได

แนวทางแบบการทดลองเปนแบบรางท ง 2 และ 3 มตน น ไดขอเสนอแนะแบบรางทมความสมบรณ ม

รปแบบช นการรบน าทเหมาะสมพอดกบน าทปลอยลงมา การเพมฟงชนไดตามพ นทการใชงานวธการ

นาสนใจ ไดแก สามารถแยกและประกอบกนได รปทรงชวยเสรมบรรยากาศในการพกผอนไมเหนถง

ความแขงกระดางของเหลกรปทรงกลมกลน จงทาการขยายโมเดล 3 มต และทาการพมพดวย

เครองพมพสามมตเพอดขนาดและความเหมาะสมจรง มรปแบบตามภาพ

ภาพท 69 แบบรางสรปสดทาย สวนฐาน และสวนของช นตอเชอม

103

ภาพท 70 แบบรางสรปสดทาย และการทดลองข นแบบพมพสามมต

บทท 5

ผลวเคราะหการออกแบบและพฒนา

งานวจยช นน เปนงานวจยเชงทดลอง เปนการนาเสนอการใชคณสมบตของน าในการลด

ความรอนใหกบทพกอาศย ซงเปนอกหนงแนวทางในการชวยลดอณหภมความรอน ทดแทนการใช

ไฟฟาเพอลดการใชพลงงานจากการใชเครองปรบอากาศ งานวจยประกอบดวยการศกษาวรรณกรรม

ทเกยวของ ทเนนในเรองการใชคณสมบตของน ามาชวยในการแลกเปลยนความรอน ทมการคดคน

และนามาประยกตใช เมอไดแนวทางปฏบตแลวจงเรมตนทาการทดลองตามแนวทางทไดศกษา

วรรณกรรมเพอหาขอดขอเสยในแตละแบบของการทดลอง จากน นทาการทดลองดวยกลองทดลอง

การทดลองใชการทดลองในสภาพอากาศจรงตลอด 24 ชวโมง เพอดแนวโนมคณสมบตการระบาย

ความรอนของน า

สรปผลการการศกษาและอภปรายผลการวจย

การศกษาการลดความรอนดวยคณสมบตของน าโดยนามาประยกตใชในการออกแบบ

ฉากก น แบงออกเปนสองสวนคอ สวนของการทดลองการไหลของน าในรปแบบทแตกตางกนทม

ความสมพนธกบการระบายความรอน และสวนของการออกแบบเครองเรอนประเภทฉากก นหองทนา

คณสมบตของน าชวยลดความรอนภายในทพกอาศยขนาดกลาง สามารถสรปผลการวจยไดดงน

5.1 สรปผลการทดลองการไหลของน าในรปแบบทแตกตางกนทมความสมพนธกบการ

ระบายความรอน ซงไดทาการศกษาตวแปรการไหลของน าในแบบทแตกตางกนและสงผลถงการลด

อณหภมความรอนในการทดลองในกลองทดลองดงน

5.1.1 รปแบบทศทางการไหลของน า

5.1.1 อณหภมของน า

5.1.1 พ นผววสด

5.1.1 ขนาดพ นทและสภาพแวดลอม

105

สามารถสรปผลการวจยไดดงน

5.1.1 รปแบบทศทางการไหลของน า จากการศกษาพบวามผลตอการแลกเปลยนความรอน โดยการกระจายตวของการไหลของน าเปนตวเพมอตราการแลกเปลยนความรอนระหวางน ากบอากาศ เนองจากการเพมการสมผสระหวางอากาศกบน าจงทาใหการแลกเปลยนความรอนไดดมากข น ดงน นการทาใหน ากระจายตวมากเทาไรการแลกเปลยนความรอนจะมประสทธภาพมากข นเทาน น

5.1.2 อณหภมของน าทใชในการระเหย เมอใชน าทมอณหภมตาเปนการยงเพมการแลกเปลยนความรอนไดดตามกฎของการแลกเปลยนความรอน เนองจากในการระเหยของน าเกดกระบวนการของการดงพลงงานความรอนจากสภาพแวดลอม เมอน ามอณหภมตายอมใชพลงงานในการแปรสภาพเพอการระเหยสง จงสามารถทาใหอณหภมของสภาพแวดลอมตาลงในอตราการระเหยทเทากน ท งน ประสทธภาพของการแลกเปลยนความรอนของน าข นอยกบขนาดของพ นทตองเหมาะสมกบจานวนของการตดต งระบบน า

5.1.3 พ นผววสด จากการศกษาพบวาแบงออกเปนสองสวนคอ สวนของการกระจายความเยนแบบทางตรง และสวนกระจายความเยนแบบทางออม อธบายไดดงน

- สวนของการกระจายความเยนแบบทางตรง ผลการทดลองการไหลของน าทแลกเปลยนความรอนไดดคอน าหยด ช นรองรบน าแตละช นจงทาการเจาะร นอกจากการใหน าหยดในแตละช นแลวยงทาหนาทสงน าใหไปยงช นลางตามแรงโนมถวงแบบธรรมชาต ระยะหางของช นแตละช นไมมผลตอการชวยระบายความรอน แตพบวาระยะหางมผลตอเสยงน าไหลซงเปนการสรางสนทรยะภาพในการพกผอนเปนอยางดในการออกแบบความสงของช นมสองขนาด ดงภาพ

ภาพท 71 ระยะความหางของช นทมผลกบการรองรบน า

106

โดยระยะหางของช นความสงทเหมาะสมอยท 10 เซนตเมตร ทรองรบน าไดดและเกดเปนเสยงน าและเสยงดนตรทเกดจากการกระทบกนของน าและเหลก สวนระยะหางของช นทขนาด 15 เซนตเมตร พบวาน าทหยดลงมากระเดนบางสวนทาใหระยะในการเวนไมเหมาะสม

- สวนของการกระจายความเยนแบบทางออมคอ สวนของความโคงในการรองรบน าทตกลงมาในแตละช นมผลกบการกระจายความเยนโดยพ นผวของช นเหลกทาหนาทกระจายความเยน เนองจากพ นผวสมผสระหวางน ากบอากาศมากสงผลใหการกระจายความเยนแบบทางออมเกดประสทธภาพ

5.1.4 ขนาดพ นทและสภาพแวดลอม มอทธพลตอการกระจายความเยนของฉากก น โดยขนาดพ นทอยในสภาพแวดลอมกลางแจงจะไดรบอทธพลจากอณหภมอากาศโดยรอบทสงข น สงผลใหการทางานของฉากก นประสทธภาพในการชวยระบายความรอนไดนอยลง เนองจากน าอณหภมตาทไหลจากดานบนลงมามการแลกเปลยนความรอนอยางรวดเรว เมอพ นทมขนาดกวางเกนความเหมาะสมทาใหน าลดความเยนลงอยางรวดเรว เมอเปรยบเทยบกบการต งในพ นทบานพกอาศยขนาดกลางการแลกเปลยนความรอนของฉากก นทางานไดดกวา อณหภมอากาศโดยรอบของฉากก นเยนลงไดดกวาพ นทกวาง ดงน นขนาดและสภาพแวดลอมจงมผลตอการแลกเปลยนความรอนของน าในการปรบอณหภม

5.2 สรปผลการออกแบบเครองเรอนประเภทฉากก นทนาคณสมบตของน าชวยลดความรอนจากการออกแบบสรปผลการประเมนจากผลสรปคณลกษณะในดานประสทธภาพ ประโยชนใชสอย การสรางสนทรยภาพในการใชงาน เพอประเมนคณคาท ง3แนวทางมาเปนแนวคดในการออกแบบเครองเรอนประเภทฉากก นพบวา เครองเรอนฉากก นเปนรปแบบทเหมาะสมทใชงานในบานพกอาศยขนาดกลาง ดวยคณลกษณะดงน

5.2.1 มขนาดสดสวนทเหมาะสมแมมขนาดสงเนองจากตองการใชพ นทในการรองรบช นของการไหลของน าปรมาณมาก พ นทดานลางในการเกบน าตองสงจงสามารถรองรบการไหลเวยนของน าไดพอดอกท งยงมการแฝงรปแบบการใชงานทเปนสวนของการเชอมของฐานดานลาง ทาใหการออกแบบตองรองรบความสงเพอใหสามารถรองรบปจจยตางๆใหครอบคลม

5.2.2 ประโยชนการใชงานการปรบเปลยนตามพ นทการใชงาน เพอจดประสงคใหผใชสามารถปรบเปลยนการใชงานใหเขากบพ นทบานพกอาศยทแตกตางกนตามพ นทการใชงาน โดยมสวนเชอมตอของช นงานดวยการเสยบงายตอการใชงาน และวตถประสงคใหผใชรสกผอนคลายใน

107

การพกผอน เนนรปลกษณผสมผสานระหวางฉากก นกบการไหลของน าตามธรรมชาต แตแฝงการใชงานทยดหยนโดยสามารถแยกประกอบรวมกนไดตามความเหมาสมของพ นทใชสอย

5.2.3 การผลตซ าในระบบอตสาหกรรม เนองจากข นตอนการออกแบบน นคานงถงเรองการผลตในระบบอตสาหกรรม ดงน นรปทรงการใชงานสามารถทาซ าหลายช นไดดวยแบบเดยวกนท งหมดงายตอการจดวางช นสวน และถอดแบบทาใหยนระยะเวลาในการทางานใหส นลง

ขอเสนอแนะจากผลการวจยและแนวทางการศกษาในอนาคต

1. การวจยน เปนการศกษาคณสมบตของน าในการแลกเปลยนความรอน เพอเปนแนวทางในการตอยอดการออกแบบผลตภณฑในรปแบบใหม โดยอาศยการศกษาวรรณกรรมและการทดลอง เพอสรางความแปลกใหมจากสนคาทวไปตามทองตลาดโดยสามารถแสดงใหเหนวากระบวนการความคดในการนาคณสมบตน ามาใชลดความรอนน สามารถประยกตและพฒนาไดอกหลายรปแบบวธการ

2. สามารถนาเทคนควธการทไดจากการทดลองในงานวจยมาพฒนาเปนผลตภณฑรปแบบอนๆไดอก เชน เครองเรอนกลางแจงทสามารถลดความรอนจากแดด และสามารถนาผลและวธการวจยไปใชในงานวจยเพอพฒนาผลตภณฑอนตอไป

3. รปแบบการใชงานและลกเลนของฐานฉากก น เพมจานวนฉากก นตามขนาดพ นทใชงานสามารถนาไปใชในการออกแบบเครองเรอนประเภทอนๆโดยขนาดอาจตองปรบใหสามารถถอดประกอบไดเพอผลดกบการขนยาย สอดคลองกบความตองการของผบรโภคในการเลอกซ อไปใชงาน

รายการอางอง

รายการอางอง

Archiproducts. (2015). Concrete Furniture. Retrieved from http://www.archiproducts.com/it/focus/concrete-furniture_569708

Baruch G. (1994). B.Passive and Low Energy Colling of Buildings: Van Nostrand Reinhold Company.

Carvart creative solutions company. (2017). Partitions (movable). Retrieved from http://carvart.com/products/elements/partitions-movable

Interior Barn Doors. (2017). Best Interior Wood. Retrieved from http://interiorbarndoors.org/best-interior-wood-doors/?C1Pid=371054456784310749&CASIWSDs4=371054456784310749

Interior Barn Doors. (2017). Little things known about interior French doors. Retrieved from http://interiorbarndoors.org/little-things-known-about-interior-french-doors/?CPID=538180224191239063

Julius Panero, & Zelnik, M. (2015). Human dimension & interior space (พมพครงท2 ed.): Watson-Guptill Pubns (US).

MAKRO SRL. (2017). SHADE FITTINGS & ACCESSORIES. Retrieved from http://www.makro.it/en/portfolio-item/shade/

One Kings Lane. (2560). Hills of Chianti Paneled Screen. Retrieved from https://www.onekingslane.com/p/code/P3767546.do

Studiocolnaghi arquitetura. (2014). Studiocolnaghi arquitetura project. Retrieved from http://www.studiocolnaghi.com/studiocolnaghi-duplexlr

The Collective Agency Limited London. (2017). Wrap, Platoon and Paling. Retrieved from https://www.thecollective.agency/#/acoustic-dividers/

พงศกด ทนงธนะสทธ. (2547). การลดความรอนใหกบผนงอาคารโดยการประยกตใชการระเหยของนา.

(มหาบณฑต), จฬาลงกรณ, วระวฒ อรณวรรธนะ. (2543). การปรบปรงการระบายความรอนทคอนเดนเซอรโดยการใชการระเหยของนา.

(วทยาศาสตรมหาบณฑต), มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร, ศนยการเรยนรวทยาศาสตรโลกและดาราศาสตร. (2559). กลไกการถายเทความรอน. Retrieved from

http://www.lesa.biz/earth/atmosphere/heat-transfer ศนยการเรยนรวทยาศาสตรโลกและดาราศาสตร. (2559). การเปลยนสถานะของนา. Retrieved from

http://www.lesa.biz/earth/atmosphere/state-of-water

110

สถาบนพฒนาอตสาหกรรมสงทอ. (2558). หนาทของเครองแตงกาย และคณลกษณะทตองการ หนาทพนฐานของ

เครองแตงกาย. Retrieved from http://www.thaitextile.org/index.php/blog/2016/03/Knowledge2016-03-08-02

สารช สภกรรม. (2557). ประสทธภาพในการปองกนความรอนของฝาเพดานตนออ. (ปรญญาโท), จฬาลงกรณ

มหาวทยาลย, สานกงานวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร. (2559). กลศาสตรของไหล. Retrieved from

http://eng.sut.ac.th/me/2014/subject_mechanical-blue.php?page=HeatTransfer

อคครตน พลกระจาง. (2553). การหาประสทธภาพระบบทาความเยนแบบระเหยชนดโดยตรงและโดยออม.

(ปรญญาโท), มหาวทยาลยราชมงคลธญบร,

111

ภาคผนวก

112

ภาคผนวก ก

เครองมอทใชในการวจย

113

แบบสอบถามประกอบการวจย

แบบสอบถามแสดงความคดเหนเพอหาแนวคดในการออกแบบและพฒนาผลตภณฑ

โครงการออกแบบฉากก นบรรเทาความรอนโดยใชหลกการทางานและคณสมบตของน า

ระดบปรญญาโท สาขาออกแบบผลตภณฑ

คณะมณฑนศลป มหาวทยาลยศลปากร

ตอนท 1 ขอมลเบ องตน

เพศ

ชาย หญง

อาย

20-30 ป

30-40 ป

มากกวา 40 ป

การศกษา

อนปรญญา ปรญญาตร

ปรญญาโท ปรญญาเอก

อาชพ

นกศกษา รบราชการ รฐวสาหกจ

พนกงานบรษทเอกชน คาขาย

ธรกจสวนตว แมบาน

อนๆ.............................

114

รายไดเฉลยตอเดอน

ต ากวา 10,000 บาท

10,001-20,000 บาท

20,001-30,000 บาท

30,001-40,000 บาท

40,000 บาทขนไป

สถานทพกอาศยมฉากกนหรอไม

ม จ านวน ไมม

สถานทพกอาศยมฉากกนหรอไม

ม จ านวน ไมม

ทานเปนผตดสนใจในการตกแตงบานเองหรอไม

ใช ไมใช

เหตผลททานเลอกซอฉากกนภายในบาน

บงสายตา

แบงพนท

ปองกนแสงแดด

ลกษณะประโยชนของฉากกนททานตองการ

แขงแรงคงทน

การออกแบบททนสมย

การเคลอนยายไดงาย

สามารถปรบเปลยนรปทรงได

ลกเลนในการใชงาน

มรปแบบทแปลกและสะดดตา

115

ตอนท 2 ขอมลเกยวกบความตองการและรสนยมของผบรโภคตอฉากกน

1. ทานตองการฉากกนเพอตอบสนองกจกรรมใดบาง (ตอบไดมากกวา1) บงสายตา แบงพนท สรางสนทรยะในการพกผอน บงความรอน

2. ทานคดวาฉากกนในบานการใชงานใดมความนาสนใจ มากทสด เนนความงามมากกวาประโยชนการใชสอย สามารถปรบเปลยนไดหลายรปแบบ เนนการใชงานหลากหลายในชนเดยว

3. ทานคดวาฉากกนในรปแบบใดมความนาสนใจมากททสด รปแบบทดสวยงามโดดเดนเปนเอกลกษณ เชนรปทรงทนสมย หรอวจตรงดงาม รปแบบดกลมกลนกบสภาพแวดลอมของบาน รปแบบสงเสรมบรรยากาศหรอสภาพแวดลอมใหบานดโดดเดน เชนรปทรงอสระ

ตอนท3 ขอมลเกยวกบความเหนดานปจจยตางๆเกยวกบเครองเรอนฉากกน

ค าชแจง โปรดเรยงล าดบความส าคญโดยการใสหมายเลข 1-5 (1 คอส าคญมากทสด)

1. โปรดล าดบความส าคญสงททานค านงถงกอนตดสนใจซอเครองเรอนฉากกน ราคาสมเหตสมผล การใชงานของตวสนคา สามารถใชประโยชนไดหลายๆทาง ความคงทนถาวร

2. จดเดนของเครองเรอนฉากกนตามความเหนของทาน

ความทนทานตอสภาพแวดลอม ความสวยงามของรปแบบศลปะ สรางประสบการณใหมในการใชงาน

3. จดดอย ของเครองเรอนฉากกนตามความเหนของทาน ดแลรกษายาก ดราคาถก ลาสมย ไมสวยงามรกตา เชนสดสวนไมเหมาะสมท าใหวางแลวไมสวย ไมแขงแรงเวลาใชงาน เชน เดนชนแลวลม

116

ภาคผนวก ข

เขยนแบบเครองเรอนฉากกนเพอการผลต

117

118

119

120

121

ภาคผนวก ค

ภาพแสดงขนตอนการท าตนแบบ ภาพแสดงตนแบบ

122

ภาพประกอบ การข นรปสวนฐานและสวนของระบบใสน า

ภาพประกอบ การตดต งระบบแผนทาความเยนดานลางของฐาน

123

ภาพประกอบ การข นรปสวนของการรบน าในแตละช นของฉากก น

ภาพประกอบ การข นรปและวธการเชอมตอของฉากก น

124

ภาคผนวก ง

ภาพแสดงการน าเสนอชนงานทสมบรณ

125

126

127

128

129

ประวตผเขยน

ประวตผเขยน

ชอ-สกล นางสาวอทธยา หอมหรญ

วน เดอน ป เกด 26 ธนวาคม 2521 สถานทเกด จงหวดสมทรปราการ

วฒการศกษา พ.ศ.2546 สาเรจการศกษาคณะคอมพวเตอร สาขาคอมพวเตอร มหาวทยาลยนอรทกรงเทพ

พ.ศ.2560 สาเรจการศกษาคณะมณฑณศลป สาขาออกแบบผลตภณฑ มหาวทยาลยศลปากร

ทอยปจจบน ทอย : หมบานพฤกษาปรมนบร ถนนสวนทวงศ แขวงมนบร เขตมนบร 10510

email : vakukami@hotmail.com รางวลทไดรบ - ไดรบรางวลรองชนะเลศอนดบหนงในการออกแบบบรรจภณฑ

เครองประดบ ณ.ประเทศเนเธอรแลนด - รางวลเหรยญทองจากกระทรวงศกษาธการ ในการประกวดสงประดษฐสอการเรยนการสอนโปรแกรมกราฟกสามมต - ไดรบคดเลอกจากกรมสงเสรมอตสาหกรรมใหเปนหนงใน 20 ของนกออกแบบทวประเทศ