Abstract 2
สมรรถนะการป้องกันความร้อนของแผงกันแดดไม้เลื้อยในสภาพแวดล้อมเขตร้อนชื้น
Thermal Performance of Facade Greening in the Tropical Environment
รศ.พาสินี สุนากร
อ.ชนิกานต์ ยิ้มประยูร
บทคัดย่อ
การเพิ่มพื้นที่สีเขียวในเมืองเพื่อแก้ปัญหาโลกร้อนและภาวะเกาะความร้อน เป็นนโยบายที่ปฏิบัติได้ยากและมีความเป็นไปได้น้อยลงทุกทีเนื่องจากความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ของเมือง การปลูกต้นไม้บนอาคารเพื่อทดแทนพื้นที่สีเขียวที่สูญเสียไปนั้นอาจทำได้หลายวิธี การปลูกต้นไม้ในแนวตั้งเป็นวิธีหนึ่งที่ประหยัด ใช้พื้นที่น้อย และ นอกจากจะช่วยลดความร้อนให้แก่อากาศภายนอกอาคารแล้วยังช่วยลดความร้อนที่ถ่ายเทเข้าสู่อาคาร ทำให้เกิดการประหยัดพลังงาน ช่วยดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ สร้างความหลากหลายทางชีวภาพ ให้สุนทรียภาพ และยิ่งกว่านั้นพืชบางชนิดอาจสามารถนำไปเป็นอาหารได้อีกด้วย
งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการใช้ต้นไม้ประกอบอาคารโดยมุ่งเน้นที่ไม้เลื้อย เพื่อใช้เป็นแผงกันแดดให้แก่อาคารสำนักงานหรืออาคารพักอาศัยความสูงปานกลาง ที่ใช้การระบายอากาศธรรมชาติ โดยทำการทดสอบคุณสมบัติในการลดการถ่ายเทความร้อน เปรียบเทียบกับอาคารที่ใช้แผงกันแดดแบบทั่วไป โดยใช้สถานที่อาคารจริง
ในปีที่ 1 ของการทดลอง เมื่อแผงกันแดดไม้เลื้อยมีอัตราการปกคลุม 70 เปอร์เซนต์ ปริมาณใบประมาณ 1 ชั้น พบว่า ความแตกต่างอุณหภูมิมากที่สุดเกิดขึ้นในช่วงที่อุณหภูมิสูงสุดในตอนบ่าย อุณหภูมิภายในห้องที่ใช้แผงกันแดดไม้เลื้อย ต่ำกว่าอากาศภายนอกอยู่ 6.84 องศาเซลเซียส และต่ำกว่าอุณหภูมิภายในห้องที่ใช้กันสาดเหล็กเคลือบรีดลอนสำเร็จรูปยื่น 1.50 เมตร อยู่ 2.92 องศาเซลเซียส ส่วนในตอนกลางคืน เมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำห้องต้นไม้และห้องธรรมดามีอุณหภูมิต่ำสุดใกล้เคียงกัน แต่ห้องที่ใช้แผงกันแดดไม้เลื้อยคายความร้อนช้ากว่าประมาณ 2 ชั่วโมง
ในเรื่องความชื้นสัมพัทธ์ซึ่งเป็นเรื่องที่ต้องคำนึงถึงอย่างรอบคอบในเขตร้อนชื้นนั้น พบว่า การคายน้ำของพืชในตอนกลางวัน มีผลต่อสภาวะน่าสบายเล็กน้อย เนื่องจากเกิดขึ้นในช่วงที่ความชื้นต่ำสุดของวัน ห้องต้นไม้มีความชื้นสัมพัทธ์สูงสุดในแต่ ละวันอยู่ที่ 55-73 % สูงกว่าห้องธรรมดา 5-17 %ส่วนในตอนกลางคืน ความชื้นจากอากาศภายนอกมีอิทธิพลสูงกว่ามาก ห้องธรรมดามีระดับความชื้นสัมพัทธ์ใกล้เคียงกับอากาศภายนอก ขณะที่ห้องต้นไม้กลับมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่าในเกือบทุกกรณี
ในช่วง ปีที่ 2 ของการทดลอง ได้ทำการปรับปรุงสภาพห้องทดลองเพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและให้ผลชัดเจนขึ้น กันสาดของห้องที่ใช้แผงกันแดดไม้เลื้อยได้ปรับปรุงโดยเว้นช่องระบายอากาศ 0.10 ม. กันสาดห้องธรรมดาปรับให้ยาวเท่ากับห้องที่ใช้แผงกันแดดไม้เลื้อย และกั้นห้องโฟมภายในห้องพักเดิมเพื่อตัดความร้อนที่อาจแผ่รังสีมาจากส่วนอื่นๆที่ไม่อยู่ในการทดลอง ในช่วงนี้ไม้เลื้อยเติบโตเต็มที่ มีการปกคลุมถึง 90 เปอร์เซนต์ในช่วงต้น มีปริมาณใบ 1-3 ชั้น
ผลการทดลองในช่วงนี้แสดงให้เห็นว่า การใช้แผงกันแดดไม้เลื้อยสามารถลดความร้อนเข้าสู่อาคารได้อย่างมีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับการปกคลุมของใบซึ่งมีปริมาณมากที่สุดในช่วงสัปดาห์แรก มีอัตราลดลงในสัปดาห์หลัง ซึ่งสังเกตได้จากค่าความเข้มของแสงภายในห้องที่เปลี่ยนแปลงไป มีค่าเพิ่มขึ้นในช่วงท้ายของการทดลอง และค่าสัมประสิทธิ์การบังเงา (Sc) ซึ่งเพิ่มขึ้นไปในทางเดียวกัน จากภาพถ่ายการปกคลุมของใบจะเห็นได้ชัดว่า ใบมีปริมาณลดลงในเดือนที่ 2 เนื่องจากเริ่มเข้าหน้าแล้ง
การลดการถ่ายเทความร้อนมีประสิทธิภาพสูงในช่วงกลางวันโดยเฉพาะช่วงแรกของการทดลองที่มีใบปกคลุมมาก (จากความแตกต่างของอุณหภูมิมากที่สุด 11 องศาเซลเซียส และ 10 องศาเซลเซียส) แต่การที่มีใบปกคลุมยังเป็นอุปสรรคต่อการคายความร้อนในช่วงกลางคืนเล็กน้อย ทำให้อุณหภูมิต่ำสุดในบางช่วงสูงกว่าห้องธรรมดา อย่างไรก็ดีช่องว่างที่กันสาดช่วยให้คายความร้อนได้เร็วขึ้น
ในช่วงหลังของการทดลองแผงไม้เลื้อยมีใบปกคลุมน้อยลง ความแตกต่างของอุณหภูมิห้องที่ใช้แผงกันแดดไม้เลื้อย ห้องธรรมดา และอากาศภายนอกลดลงเป็น 6 และ 3 องศาเซลเซียสตามลำดับ
ความชื้นสัมพัทธ์ซึ่งเป็นผลจากการคายน้ำของแผงไม้เลื้อยในตอนกลางวัน มีผลต่อความชื้นภายในห้องเล็กน้อย และเกิดขึ้นในช่วงที่ความชื้นต่ำสุดของวัน ทั้งนี้เนื่องจากในช่วงติดตั้งแผงไม้เลื้อยมีการเว้นระยะจากหน้าต่าง 0.70 เมตร และยังมีช่องที่หลังคาอีก 10 เซนติเมตรเป็น ช่องระบายอากาศร้อนและความชื้นได้ดี ซึ่งทำให้ความแตกต่างความชื้นสัมพัทธ์สูงสุด 9 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับห้องธรรมดา (ในการทดลองครั้งแรกซึ่งไม่มีช่องเปิดระบายความชื้น ห้องต้นไม้มีความแตกต่างความชื้นสัมพัทธ์สูงสุดถึง 15 เปอร์เซนต์) ความชื้นสัมพัทธ์สูงสุดในช่วงกลางวันของห้องต้นไม้อยู่ที่ 46 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อภาวะน่าสบาย
ส่วนในตอนกลางคืน ความชื้นจากอากาศภายนอกมีอิทธิพลสูงกว่ามาก ห้องธรรมดามีระดับความชื้นสัมพัทธ์ใกล้เคียงกับอากาศภายนอก ขณะที่ห้องต้นไม้กลับมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่าในเกือบทุกกรณี แผงไม้เลื้อยจึงไม่มีอิทธิพลต่อการเพิ่มความชื้นสัมพัทธ์ในช่วงกลางคืน ในทางกลับกัน เป็นตัวช่วยป้องกันความชื้นจากอากาศภายนอก
คำสำคัญ
โลกร้อน เกาะความร้อน พื้นที่สิเขียว ไม้เลื้อย แผงกันแดด การถ่ายเทความร้อน