Ata 012015 - CC 042015 - Abertura Sessão Recebimento Envelopes
Modeling Of The Hygrothermal Absorption And Desorption For Underground Building Envelopes
Transcript of Modeling Of The Hygrothermal Absorption And Desorption For Underground Building Envelopes
แบบจ าลองการดูดและคายความร้อนกับความชื้น
ของผนังอาคารใต้ดิน
(Modeling of the hygrothermal absorption and
desorption for underground building envelopes)
น าเสนอโดย นางสาวจุฑาวรรณ สรรพศรี
รหัสประจ าตัว 0748221
บทน า
แบบจ าลองการถ่ายเทความร้อนและความชื้น
• ทฤษฎีบทมูลฐาน
• แบบจ าลองทางคณิตศาสตร์
• การตรวจสอบแบบจ าลอง
การสร้างแบบจ าลองการดูดและคายความร้อนกับความชื้นในผนังอาคารใต้ดิน
• ประเด็นปัญหา
• ผลที่เกิดจากความหนาของชั้นหินภายนอกตัวอาคาร
• แบบจ าลอง
• วิเคราะห์ผล
สรุป
ทฤษฎีบทมูลฐาน
กฎของฟิค ( Fick’s Law)
กฎของดาร์ซี (Darcy’s Law)
แบบจ าลองของ Luikov
แบบจ าลองของ Philip และ De Vries
1. วัสดุที่มีรูพรุนจะต้องมีเนื้อเดียวกันและต่อเนื่อง
2. ฟลักซค์วามร้อนและความชื้นที่ผิวสัมผัสมีความต่อเนื่อง
3. สมมติให้มีความสมดุลทางเทอร์โมไดนามิกทั่วทั้งวัสดุ
4. ไมม่ีฮีสเตอริซีส (Hysteresis) เกิดขึ้นในกระบวนการดูดกลืนและ
การคายความร้อน
5. การถ่ายเทความร้อนและความชื้นเป็นแบบมิติเดียว
6. สัมประสิทธิ์การแพร่ของไอและการน าความร้อนเป็นค่าคงที่
7. การแพร่กระจายของไอเกิดขึ้นโดยเกรเดียนทข์องความชื้นสัมพัทธ์
กล่าวคือเกรเดียนท์ของความดันแคพิลลารี (capillary) เกิดข้ึนโดย
สภาพซึมซาบของของเหลวในโครงสร้างของแคพิลลารี (capillary)
x
T
xt
TC appmm
1
)()(2
,
TR
TL
TR
PDTL
vv
satvv
mapp
x
TD
xD
xtt
uTm
;
1
)(ln,
2
,,
TR
TL
TR
PDRDD
TRD
TR
PDD
vv
satvv
vllTvll
v
satvv
…(2)
…(1)
ผนังปูนมีความชื้นเริ่มต้น 3% และมีอุณหภูมิ 20 °C สัมผัสกับอากาศที่มี
อุณหภูมิ 28°C และมีความชื้น 80%
แบบจ าลองผนังปูน
ฟลักซ์ความชืน้ที่ผิวผนัง 59.27 mg/m2 s
อุณหภูมิที่ผิวผนัง 24.2°C
จากการค านวณตามแบบของ Mendes
ฟลักซ์ความชืน้ที่ผิวผนัง 59.6 mg/m2 s
อุณหภูมิที่ผิวผนัง 23.5°C
ผนัง 1 ผนัง 2 ผนัง 3
)000717.0cos(1020 tTh
)000717.0cos(15.065.0 th
…(3)
…(4)
อุณหภูมิภายในอาคารและความชื้นสัมพัทธ์ ในช่วง 1 ปี
เราสามารถเขียนได้ตาม Harmonic wave form
btay cos
ชนิดของวัสดุความหนาแน่น
(kg/m3)
สภาพน าความร้อน
(W/m◦C)
ความร้อนจ าเพาะ(J/m ◦C)
ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของไอ
(m2/s)
หินปูน 1700 0.93 930 1.3510-5
คอนกรีต 2200 1.28 840 1.2210-5
อิฐแดง 1900 1.16 840 1.6910-5
ตารางที่ 1 คุณสมบัติของวัสดุที่มีรูพรุน
จาก Fick’s Law : J = - k (ΔC/ΔX)
hx
TD
xDJ
x
TJ
m
m
T
T
Lx
TLxm
Lx
appLxT
2
2
g/m 05.0
W/m1.0
ตารางที่ 2 ผลจากความหนาของชั้นหิน
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ที่ผิวด้านในอาคาร
smvvhc /5,9.36.5
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความชื้น ที่ผิวผนัง
41028.9 mh
การดูดและคายความร้อนของผนัง
)()()( 000,000,0 xmxcxT hTLTThJ …(7)
…(6)
…(5)
การดูดและคายความชื้น สามารถค านวณได้ดังนี้
)()( 000,0 xmxm hJ …(8)
ตารางที่ 3 แสดงค่าการดูดและคายความร้อนกับความชื้น ใน 1 ปี
แสดง ฟลักซ์ความร้อนเฉลี่ยรายปี ของผนัง 3 แบบ
วิเคราะห์ผล
แสดง ฟลักซ์ความชื้นเฉลี่ยรายปี ของผนัง 3 แบบ
แบบจ าลองนี้ ได้มาจากความชื้นสัมพทัธ์และอุณหภูมิที่ใช้กระบวนการ
แพร่ของไอน้ า การเคล่ือนทีผ่่านรูพรุนของผนังอาคาร รวมถึงการแพร่
ของความชื้นในผนงัอาคาร ผลคือผนังทีม่ีช่องอากาศ จะเปน็ฉนวน
ความร้อนและช่วยป้องกันน้ าไม่ให้ซึมผ่านเข้ามาได้
การดูดและคายความร้อน จะเกิดในช่วง 2 ก่อนช่วงสูงสุดของการดดูและคายความร้อน ถา้เทียบกับอาคารบนพื้นดิน ซึ่งเราสามารถลดการ
ใช้เครื่องปรับอากาศหรือเครื่องท าความร้อนได้
การดูดและคายความชื้น จะเกิดในช่วง 1 เดือนก่อนช่วงสูงสุดของการดูดและคายความชืน้ ท าให้สามารถลดความชื้นในช่วงฤดฝูน และเพิม่
ความชื้นในช่วงอากาศแห้ง