วิธีการคำนวณ OTTV ภาคทฤษฎี ตอนที่ 4 กระจก

ตอนนี้จะเป็นการสอนวิธีคำนวณ OTTV ในส่วนของผนังโปร่งแสงหรือ กระจก นั่นเองครับ ตอนนี้ง่ายมาก แต่ก่อนอื่นเรามาทบทวนกันว่า 3 ตอนก่อนหน้านี้เรารู้อะไรแล้วบ้าง เรารู้:

1. สูตรคำนวณค่า OTTV

2. การหาค่า R ของวัสดุที่ความหนาต่างๆ

3. การหาค่า U-Value ของผนังนั้นๆ

4. การหาค่า TDeq ของผนังนั้นๆ

5. การหาค่า OTTV ของผนังทึบ

เอาละครับ วิธีการคำนวณค่า OTTV ของผนังโปร่งแสงก็มีส่วนคล้ายกับวิธีการคำนวณของผนังทึบอยู่มาก ตัวแปรในสูตรคำนวณมีเพิ่มเติมขึ้นมานิดหน่อยแต่ไม่มาก อย่างแรกเลยเรามาดูสูตรคำนวณก่อนดีกว่าครับ

รูปที่ 1 แสดงส่วนของผนังทึบและผนังโปร่งแสงในสูตรคำนวณ OTTV

ในสูตรนี้เราสามารถแบ่งได้ 2 ส่วน คือ 1. การนำและการพา (Conduction & Convection) 2. การแผ่ (Radiation)

รูปที่ 2 แสดงส่วนของการนำ การพาและการแผ่ในสูตรคำนวณ OTTV สำหรับผนังโปร่งแสง

ดูจากสูตรคร่าวๆแล้วบอกได้เลยว่าง่ายมากครับ เพราะแทบทุกค่าเราไม่ต้องมานั่งหาเองเลย และอันที่ต้องหาเองก็ไม่ซับซ้อนอีกด้วย เรามาดูส่วนแรกกันก่อนดีกว่า ส่วนของการนำและการพา มีตัวแปร 3 ตัวซึ่งเหมือนกับตัวแปรในสูตรคำนวณ OTTV สำหรับผนังทึบ เหมือนกับของผนังทึบจริงๆแค่เขียนไม่เหมือนกัน (อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมใน ตอนที่ 2 และ ตอนที่ 3 แต่ต่างกันในรายละเอียดตรงที่เราไม่ต้องไปหาค่า U และ ΔT ให้ยุ่งยากเหมือนหาค่า U และ TDeq ของผนังทึบ

ค่า U (และค่า SHGC ในส่วนของการแผ่) ได้มาจากผู้ผลิตกระจกครับ ตอนที่เราติดต่อขอข้อมูลวัสดุจาก supplier ก็บอกให้เค้าใส่ค่า U และ SHGC มาด้วยเลยครับ

รูปที่ 3 ตัวอย่างสเปคกระจกจากบริษัท PMK Diamond Glass

รูปที่ 3 เป็นตัวอย่างของสเปคกระจกแบบต่างๆ จะเห็นว่ามีค่า U และ SHGC อยู่ตรงที่วงเอาไว้ ถ้าท่านผู้อ่านสังเกตดีๆจะเห็นค่า Shading Coeff. (Shading Coefficient) ต้องบอกตรงนี้เลยว่าไม่ใช่ค่า SC ในสูตรคำนวณ OTTV แต่ Shading Coefficient กับค่า SHGC (Solar Heat Gain Coefficient) มีค่าสัมพันธ์กัน โดย SHGC = Shading Coefficient คูณ (*) 0.87 บางครั้งผู้ผลิตไม่ได้ให้ค่า SHGC มาแต่ให้ค่า SC มา เราก็เอามาคูณ (*) 0.87 ได้

ตอนนี้เราได้ค่า U กับ SHGC มาแล้ว ต่อมาก็ค่า ΔT ซึ่งเป็นค่าคงที่ สามารถดูได้ใน**ประกาศกระทรวงพลังงาน**หน้า 35

รูปที่ 4 แสดงตารางค่า ΔT สำหรับคำนวณ OTTV

ถ้ากลับไปดูในสูตรในรูปที่ 1 จะเห็นว่าเราเหลือแค่ค่า SC และค่า ESR เพียง 2 ค่า ค่า SC เป็นค่าที่บอกประสิทธิภาพของแผงบังแดด โดย SC = 1 หมายความว่าไม่มีแผงบังแดดเลย (สามารถอ่านวิธีคำนวณค่า SC ฉบับภาษาคนได้ ที่นี่ ) ส่วนค่า ESR (Effective Solar Radiation) หรือค่ารังสีอาทิตย์ที่มีผลต่อการถ่ายเทความร้อน ซึ่งดูได้จาก ประกาศกระทรวงพลังงาน หน้า 44

รูปที่ 5 แสดงตารางค่า ESR

จากรูปที่ 5 จะเห็นว่าค่า ESR นั้นแยกตามประเภทอาคาร และทิศของผนัง ส่วนเรื่องมุมเอียงผนังส่วนมากก็เอียง 90 องศาอยู่แล้ว ซึ่งก็คือผนังตรง แต่จะเห็นว่าไม่มีเอียงมากกว่า 90 องศา (เอียงออก) แปลว่าผนังเอียงอย่างอาคารราชการที่แจ้งวัฒนะก็ต้องให้ค่า ESR เหมือนผนังตรง

มาถึงตรงนี้เราสามารถหาทุกค่าได้ครบแล้ว ลองมาทำแบบฝึกหัดตัวอย่างไปพร้อมๆกัน

อาคารสำนักงานมีผนังกว้าง 5 เมตร ยาว 5 เมตร สูง 3 เมตร ทั้งสี่ด้าน ผนังทุกด้านเป็นกระจกหมด เรามาลองหาค่า OTTV ของอาคารนี้กันดีกว่าครับ

รูปที่ 6 แสดงอาคารตัวอย่างเพื่อทดลองหาค่า OTTV

ค่า U กับค่า SHGC ที่เป็นคุณสมบัติของกระจกจะเปลี่ยนตามประเภทกระจก แต่ค่าอื่นๆจะไม่เปลี่ยนเลย ฉะนั้นเราสามารถทำใน Excel เพื่อลองทดสอบทุกเคสเลยดีไหมครับ?

รูปที่ 7 แสงค่า ESR สำหรับเคสตัวอย่างนี้

รูปที่ 8 แสดงตารางค่า OTTV ใน Excel

จากรูปที่ 8 จะเห็นว่าเราแยกตามทิศ ที่ต้องแยกตามทิศเพราะว่าตัวแปรอื่นๆนั้นเหมือนกันหมด ยกเว้นค่า ESR ของแต่ละทิศ (รูปที่ 7) ถ้าในกรณีที่ทิศเดียวกันแต่ลคนละวัสดุ หรือค่า SC ไม่เท่ากัน ก็จำเป็นต้องแยกด้วยเช่นกัน จากในรูปจะเห็นว่าเมื่อเราเอา U คูณ (*) กับพื้นที่และ ΔT ก่อน แล้วจึงบวก (+) กับส่วนข้างหลัง ก็จะได้ค่าพลังงานรวมของทิศนั้นๆ เอาทุกทิศมารวมกันและหาร ( / ) ด้วยพื้นที่ผนังทั้งหมด ก็จะได้ค่า OTTV มา

รูปที่ 9 แสดงค่า OTTV ของวัสดุที่แตกต่างกัน

ลองเอาข้อมูลวัสดุจากรูปที่ 3 มาคำนวณตามอาคารตัวอย่างก็จะได้ผลอย่างในรูปที่ 9 ลองทำกันดูแล้วดูว่าได้เหมือนผมหรือเปล่านะครับ อีกอย่างหนึ่งคือเราจะเห็นเลยว่ากระจก Insulated ใส 6+6+6 ยังมีค่า OTTV มากกว่ากระจก Float สีฟ้าเสียอีก ฉะนั้นเวลาเลือกกระจกก็ดูกันดีๆนะครับ

เป็นยังไงบ้างครับ การคำนวณ OTTV ในส่วนของกระจกง่ายไหมครับ? ในตอนหน้าเราจะเอาผนังทึบและกระจกมารวมกันเพื่อความสมจริงของอาคารมากขึ้น และจะมีการคำนวณค่า SC โดยใช้โปรแกรม Sketchup เป็นตัวอย่างอีกด้วยนะครับ

---

via DEDE, PMK Diamond Glass