ชุดทดลองวัดค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของผ้าทอทางสถาปัตยกรรม

บทคัดย่อ

ปัจจุบันวิศวกรและสถาปนิกได้นำผ้าทอเคลือบสารเคมีชนิดต่างๆมาใช้ในงานสถาปัตยกรรมอย่างแพร่หลาย   การออกแบบและประยุกต์ใช้ผ้าทอทางสถาปัตยกรรมต้องคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนเป็นสำคัญ    การหาค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของผ้าทอชนิดนี้ไม่สามารถใช้เครื่องมือทดสอบมาตรฐานที่มีอยู่ทั่วไปได้   เนื่องจาก 1) ผ้าทอมีความบางมาก 2) เป็นวัสดุประกอบ 3) ไม่เป็นวัสดุพรุน    ผู้วิจัยจึงแก้ไขปัญหาด้วยการออกแบบและสร้างชุดทดลองเพื่อหาค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของผ้าทอชนิดนี้  โดยใช้มาตรฐาน ASTM C518 เป็นแนวทางการออกแบบชุดให้พลังงานความร้อน  ชุดทดลองที่สร้างขึ้นประกอบด้วย แผ่นความร้อน แผ่นความเย็น ชุดควบคุมอุณหภูมิ ตัวรับรู้ฟลักซ์ความร้อน ตัวรับรู้อุณหภูมิ ผ้าทอสถาปัตยกรรม และชุดบันทึกข้อมูล  โดยอุปกรณ์ทั้งหมดถูกออกแบบมาให้สามารถถอดและประกอบได้ง่าย การสอบเทียบชุดทดลองที่สร้างขึ้นผู้วิจัยได้นำแผ่นวัสดุที่เป็นส่วนประกอบของผ้าทอทางสถาปัตยกรรมคือ Polyester (PES) Polyvinylchloride (PVC) และ Polyvinylidene Fluoride (PVDF)  ซึ่งทราบค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนจากวรรณกรรมอ้างอิงโดยให้ค่าความคลาดเคลื่อนเฉลี่ย 1.60 %  ชุดทดลองจึงมีประสิทธิภาพและมีความแม่นยำเหมาะสำหรับนำไปใช้หาค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของผ้าทอทางสถาปัตยกรรม ผลการทดลองพบว่าค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนอยู่ในช่วง 0.043 ถึง 0.058 W/m K  โดยมีความสัมพันธ์กับความหนาของผ้าทอทางสถาปัตยกรรมเป็นเชิงเส้นดังสมการ 0.1543x + 0.0029  เมื่อ x คือความหนาผ้าทอทางสถาปัตยกรรม (0.08 ถึง 0.18 mm)