01 · ความร้อนผ่านผนัง

บ่ายวันที่ร้อนที่สุด ห้องนอนหลังผนังไหนเย็นกว่า

ห้องนอนสองห้องหน้าตาเหมือนกัน ต่างกันแค่ผนังด้านทิศตะวันตก ห้องหนึ่งเป็นผนัง LGS อีกห้องเป็นผนังที่เลือกเทียบ จะเป็นอิฐมอญ อิฐมวลเบา หรือคอนกรีตสำเร็จรูปก็ได้ เลื่อนเวลา ตั้งอุณหภูมิและเวลาเปิดปิดแอร์ แล้วดูว่าความร้อนไปถึงห้องแค่ไหน

03 · สมมติฐานและที่มา

• ภาพตัดและกราฟด้านบน: วันร้อนเดือนเมษายนในกรุงเทพฯ อากาศ 29–40 °C จุดน้ำค้าง 25 °C แดดบ่ายบนผนังด้านตะวันตกสูงสุด 600 W/m² ผิวผนังสีกลาง
• ห้องนอน 4 × 4 ม. สูง 3 ม. พื้นคอนกรีต เหมือนกันทั้งสองบ้าน ต่างกันเฉพาะผนังด้านตะวันตก 12 ตร.ม. แอร์คุมความชื้นไว้ที่ 55 %
• ผนัง LGS: Nichiha 16 มม. ช่องอากาศ 15 มม. Glasroc X 9 มม. โครง C90 ของ Scottsdale เหล็กหนา 0.95 มม. ทุก 600 มม. กับแผ่นฉนวน 75 มม. (40 กก./ลบ.ม.) DuraLine 13 มม. และ Habito 12.5 มม. ความร้อนที่โครงเหล็กพาผ่านคิดจากแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ 2 มิติของหน้าตัดจริง โครงเหล็กทำให้ค่า R ของชั้นฉนวนเหลือ 0.615 เท่า แบบจำลองคิดอากาศในช่องอากาศด้วย อากาศที่อุ่นจากแดดลอยขึ้นราว 0.2 ม./วินาที (สมมติ) พาความร้อนออกไป
• แผ่นผิวนอกของผนัง LGS ร้อนกว่าผิวผนังอิฐ (56 เทียบกับ 51 °C ตอน 17:00 น.) เพราะฉนวนกันความร้อนไว้ด้านนอก แล้วอากาศในช่องอากาศพาออกไป ห้องจึงไม่ร้อน
• ภาพตัดผนัง: แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ 2 มิติของหน้าตัดผนังแต่ละแบบ มองจากด้านบน ยาว 120 มม. ตามแนวผนัง ตรวจกับกรณีทดสอบของ ISO 10211 และโปรแกรม CalculiX แล้ว ย่อเหลือ 14–15 รูปแบบเพื่อคำนวณในหน้านี้ ต่างจากแบบจำลองเต็มไม่เกิน 0.03 °C รอยต่ออิฐมวลเบา 3 มม. ทุก 600 มม. และเหล็กเสริม DB12 ทุก 200 มม. ในคอนกรีตสำเร็จรูปเป็นขนาดทั่วไป (สมมติ) ในภาพคอนกรีตเป็นคอนกรีตล้วน 2.0 W/m·K ตาม ISO 10456 พร้อมเหล็กเสริม ส่วนตัวเลขความร้อนใช้ 2.3 W/m·K ที่รวมเหล็กไว้แล้ว
• ผนังที่เทียบ ทุกความหนารวมปูนฉาบแล้ว: อิฐมอญ 100 มม. (ฉาบ 15 + อิฐ 70 + ฉาบ 15) อิฐมอญ 2 ชั้น 170 มม. (ฉาบ 15 + อิฐ 70 + 70 + ฉาบ 15) อิฐมวลเบา 100 มม. (ฉาบ 12.5 + บล็อก 75 + ฉาบ 12.5) อิฐมวลเบา 140 มม. (ฉาบ 7.5 + บล็อก 125 + ฉาบ 7.5) และคอนกรีตสำเร็จรูป 100 และ 140 มม. ทาสีโดยไม่ฉาบ
• วัสดุ: อิฐมอญ 1,600 กก./ลบ.ม. นำความร้อน 0.70 W/m·K (สมมติ) ปูนฉาบ 1,800 กก./ลบ.ม. 1.0 W/m·K อิฐมวลเบา G2 ชนิด 0.5 ตาม มอก. 1505-2541 (ความหนาแน่นแห้ง 410–500 กก./ลบ.ม.) 0.13 W/m·K ซึ่งเป็นค่าสูงสุดของช่วง 0.089–0.132 ที่ผู้ผลิตไทยระบุ ค่าเหล่านี้วัดตอนแห้ง ในอากาศชื้นจะนำความร้อนมากกว่านี้ คอนกรีตสำเร็จรูป 2,300 กก./ลบ.ม. 2.3 W/m·K ตาม ISO 10456 (คอนกรีตเสริมเหล็ก 1 %)
• อากาศรั่วผ่านผนัง (สมมติ): ผนังก่อฉาบทุกแบบ ทั้งอิฐมอญและอิฐมวลเบา 0.6 ลบ.ม./ชม. ต่อ ตร.ม. คอนกรีตสำเร็จรูปรั่วเฉพาะที่รอยต่อแผ่น 0.3 ผนัง LGS ที่ปิดเทปรอยต่อ Glasroc X 0.1
• ค่า R ในตาราง: ISO 6946 ของผนังทั้งชั้น ส่วน LGS คิดผ่านแผ่นฉนวน ถ้ารวมผลของโครงเหล็กทั้งผนังราว 1.8 (แบบจำลอง 2 มิติ)
• สีบอกอุณหภูมิ: ขาวคือ 26–28 °C ห้องปกติที่ไม่ร้อนไม่เย็น สีฟ้าคือเย็นกว่านั้น เหลืองจนถึงแดงคือร้อนกว่า แดงเข้มคือ 40 °C ขึ้นไป แต่ละแถบกว้าง 2 °C เส้นบางระหว่างแถบคือเส้นอุณหภูมิเท่ากัน
• "รู้สึกเหมือน" คือดัชนีความร้อนของสำนักอุตุนิยมวิทยาสหรัฐฯ (NWS) จากความชื้นในห้อง และอุณหภูมิอากาศรวมกับความร้อนที่แผ่จากผนัง สำหรับคนที่อยู่ห่างผนังด้านตะวันตกราว 1 ม. ซึ่งผนังกินราวหนึ่งในสี่ของสิ่งรอบตัว กลางห้องผลต่างระหว่างผนังจะเหลือราวครึ่งหนึ่ง
• ค่าไฟรายเดือน: อากาศเฉลี่ยรายเดือนจาก NASA POWER ปี 2001–2020 (13.75° N, 100.50° E) แอร์เปิดตามเวลาที่ตั้งไว้ EER 12 ค่าไฟ 5 บาทต่อหน่วย โซลาร์ 4.08 หน่วยต่อวันต่อ kWp แผงละ 550 วัตต์
• เปิดทั้งวันหรือตั้งเวลา: แบบจำลองใช้แอร์ตามที่ตั้งไว้ซ้ำมาแล้ว 2 วันก่อนวันที่แสดง ผนังและพื้นจึงอยู่ในสภาพที่เกิดซ้ำทุกวัน เหมือนใช้แอร์แบบนี้มาเป็นสัปดาห์ ผนังที่ยังร้อนตอนเปิดแอร์จึงไม่ใช่เพราะแอร์เพิ่งเปิด
• ภาระแอร์จากผนัง: ความร้อนและความชื้นมากที่สุดที่แอร์ต้องดึงออกในหนึ่งชั่วโมง เฉพาะผนังด้านตะวันตก 12 ตร.ม. ของห้องนอน เปิดแอร์ทั้งวัน แอร์จริงต้องคิดรวมหลังคา หน้าต่าง คน และเครื่องใช้ไฟฟ้าด้วย เวลาที่ผนังเย็นลง: แอร์ปิด 08:00–18:00 น. แล้วเปิดตอน 18:00 น. นับจนผิวผนังด้านในห่างจากอุณหภูมิที่ตั้งไม่เกิน 2 °C
• แอร์ห้องนอนขนาด 12,000 BTU/ชม. (สมมติ เลือกขนาดอื่นได้ด้านบน) ระหว่างที่ปิดแอร์ ห้องร้อนขึ้นตามความร้อนที่ผ่านผนังและอากาศที่รั่วเข้ามา พอเปิดแอร์ เครื่องเดินเต็มกำลังจนห้องกลับมาที่อุณหภูมิที่ตั้ง แบบ "ปิดทั้งวัน" เริ่มจากห้องที่แอร์ทำให้เย็นไว้จนถึงเที่ยงคืน
• ทุกตัวเลขมาจากแบบจำลองของ LGS ไม่ใช่ผลทดสอบ และรอวิศวกรตรวจรับรอง