1. แบบจาลองการดูดและคายความร้อนกับความชื้น
ของผนังอาคารใต้ดิน
(Modeling of the hygrothermal absorption and
desorption for underground building envelopes)
นาเสนอโดย
นางสาวจุฑาวรรณ สรรพศรี
รหัสประจาตัว 0748221

2.  บทนา
 แบบจาลองการถ่ายเทความร้อนและความชื้น
• ทฤษฎีบทมูลฐาน
• แบบจาลองทางคณิตศาสตร์
• การตรวจสอบแบบจาลอง
 การสร้างแบบจาลองการดูดและคายความร้อนกับความชื้นในผนังอาคารใต้ดิน
• ประเด็นปัญหา
• ผลที่เกิดจากความหนาของชั้นหินภายนอกตัวอาคาร
• แบบจาลอง
• วิเคราะห์ผล
 สรุป

4. ทฤษฎีบทมูลฐาน
กฎของฟิค ( Fick’s Law)
กฎของดาร์ซี (Darcy’s Law)
แบบจาลองของ Luikov
แบบจาลองของ Philip และ De Vries

5. 1. วัสดุที่มีรูพรุนจะต้องมีเนื้อเดียวกันและต่อเนื่อง
2. ฟลักซ์ความร้อนและความชื้นที่ผิวสัมผัสมีความต่อเนื่อง
3. สมมติให้มีความสมดุลทางเทอร์โมไดนามิกทั่วทั้งวัสดุ
4. ไม่มีฮีสเตอริซีส (Hysteresis) เกิดขึ้นในกระบวนการดูดกลืนและ
การคายความร้อน
5. การถ่ายเทความร้อนและความชื้นเป็นแบบมิติเดียว
6. สัมประสิทธิ์การแพร่ของไอและการนาความร้อนเป็นค่าคงที่
7. การแพร่กระจายของไอเกิดขึ้นโดยเกรเดียนท์ของความชื้นสัมพัทธ์
กล่าวคือเกรเดียนท์ของความดันแคพิลลารี (capillary) เกิดขึ้นโดย
สภาพซึมซาบของของเหลวในโครงสร้างของแคพิลลารี (capillary)

6. T   T 
 m Cm   app  …(1)
t x  x 
L(T ) Dv Pv , sat  L(T ) 
; app  m 
RvT 2

 R T  1
 v


u     T 
  m   D  DT  …(2)
t t x  x x 
Dv P , sat Dl l RvT Dv P , sat  L(T ) 
D  v
 , DT  Dl l Rv ln    v
  1
RvT  RvT 2  RvT



7. ผนังปูนมีความชื้นเริ่มต้น 3% และมีอุณหภูมิ 20 °C สัมผัสกับอากาศที่มี
อุณหภูมิ 28°C และมีความชื้น 80%
แบบจาลองผนังปูน
ฟลักซ์ความชืนที่ผิวผนัง 59.27 mg/m2 s
้
อุณหภูมิที่ผิวผนัง 24.2°C
จากการคานวณตามแบบของ Mendes
ฟลักซ์ความชืนที่ผิวผนัง 59.6 mg/m2 s
้
อุณหภูมิที่ผิวผนัง 23.5°C

8. ผนัง 1 ผนัง 2 ผนัง 3

9. อุณหภูมิภายในอาคารและความชื้นสัมพัทธ์ ในช่วง 1 ปี
เราสามารถเขียนได้ตาม Harmonic wave form
Th  20  10 cos(0.000717t ) …(3)
 h  0.65  0.15 cos(0.000717t ) …(4)
y  a cost  b

10. ตารางที่ 1 คุณสมบัติของวัสดุที่มีรูพรุน
สภาพนาความ ค่าสัมประสิทธิ์
ความหนาแน่น ความร้อนจาเพาะ
ชนิดของวัสดุ ร้อน การแพร่ของไอ
(kg/m3) (J/m ◦C)
(W/m◦C) (m2/s)
หินปูน 1700 0.93 930 1.3510-5
คอนกรีต 2200 1.28 840 1.2210-5
อิฐแดง 1900 1.16 840 1.6910-5

11. จาก Fick’s Law : J = - k (ΔC/ΔX)
 T 
J T x  L    app   0.1 W/m 2
T
 x  x  LT
  T 
J m x  L    D  DT   0.05 g/m 2 h
m
 x x  x  Lm
ตารางที่ 2 ผลจากความหนาของชั้นหิน

12. ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ที่ผิวด้านในอาคาร
hc  5.6  3.9v, v  5m / s …(5)
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความชื้น ที่ผิวผนัง
hm  9.28104 …(6)
การดูดและคายความร้อนของผนัง
( JT ) x0  hc,0 T0  Tx0   L(T )hm,0 ( 0   x0 ) …(7)

13. การดูดและคายความชื้น สามารถคานวณได้ดังนี้
( J m ) x0  hm,0 ( 0   x0 ) …(8)
ตารางที่ 3 แสดงค่าการดูดและคายความร้อนกับความชื้น ใน 1 ปี

14. วิเคราะห์ผล
แสดง ฟลักซ์ความร้อนเฉลี่ยรายปี ของผนัง 3 แบบ

15. แสดง ฟลักซ์ความชื้นเฉลี่ยรายปี ของผนัง 3 แบบ

16.  แบบจาลองนี้ ได้มาจากความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิที่ใช้กระบวนการ
แพร่ของไอน้า การเคลื่อนทีผ่านรูพรุนของผนังอาคาร รวมถึงการแพร่
่
ของความชื้นในผนังอาคาร ผลคือผนังทีมีช่องอากาศ จะเป็นฉนวน
่
ความร้อนและช่วยป้องกันน้าไม่ให้ซึมผ่านเข้ามาได้
 การดูดและคายความร้อน จะเกิดในช่วง 2 ก่อนช่วงสูงสุดของการดูด
และคายความร้อน ถ้าเทียบกับอาคารบนพื้นดิน ซึ่งเราสามารถลดการ
ใช้เครื่องปรับอากาศหรือเครื่องทาความร้อนได้
 การดูดและคายความชื้น จะเกิดในช่วง 1 เดือนก่อนช่วงสูงสุดของการ
ดูดและคายความชืน ทาให้สามารถลดความชื้นในช่วงฤดูฝน และเพิม
้ ่
ความชื้นในช่วงอากาศแห้ง