การศึกษาเชิงตัวเลขเพื่อทำนายการไหลของอากาศภายใต้ห้องหลังคาสำหรับโบราณสถาน วัดช้างใหญ่ จ.พระนครศรีอยุธยา

Numerical study to predict airflow under the roof garret for Wat Chang Yai Phra Nakhon Si Ayutthaya Province

Authors

  • Dr. Mongkol Kaewbumrung Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi Huntra 60 Moo 3 Asian Highway, Phranakhon Si Ayutthaya 13000
  • Thanaphol Sukchana Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi Huntra 60 Moo 3 Asian Highway, Phranakhon Si Ayutthaya 13000
  • Chaiyun Jaiboonma Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi Huntra 60 Moo 3 Asian Highway, Phranakhon Si Ayutthaya 13000
  • anuwat bumrungkit Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi Huntra 60 Moo 3 Asian Highway, Phranakhon Si Ayutthaya 13000
  • Sarawut Sirikasemsuk Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi Huntra 60 Moo 3 Asian Highway, Phranakhon Si Ayutthaya 13000
  • Chaiwat Khurukijwanich Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi Huntra 60 Moo 3 Asian Highway, Phranakhon Si Ayutthaya 13000
  • Rawintanath Thipsena Department of Production Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi Huntra 60 Moo 3 Asian Highway, Phranakhon Si Ayutthaya 13000
  • ‪Wiphusana Chayinthu Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi Huntra 60 Moo 3 Asian Highway, Phranakhon Si Ayutthaya 13000
  • Kornuma Nutasarin Division of Conservation Painting and Sculpture, Office of Archaeology, Fine Arts Department, 10200
  • Kiriya Chayakul Sitthiwang Division of Conservation Painting and Sculpture, Office of Archaeology, Fine Arts Department, 10200
  • Chalermpol Plengsa-ard Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Kasetsart University, Lat Yao, Chatuchak, Bangkok 10900

DOI:

https://doi.org/10.55674/snrujiti.v2i1.246799

Keywords:

Computational archaeology, Computational Fluid Dynamics, archaeological site

Abstract

     อาคารโบราณสถานถือเป็นผลงานทางศิลปะที่ทรงคุณค่าทางประวัติศาสตร์ที่ควรสงวนรักษาไว้ให้เป็นมรดกของชาติ แต่ด้วยสภาวะการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศโลกส่งผลให้มีการเปลี่ยนแปลงฤดูกาลที่ไม่สมดุล ก่อให้เกิดความเสียหายและการเสื่อมสภาพของอาคารโบราณอย่างรวดเร็ว งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการนำองค์ความรู้ทางวิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์บูรณาการเป็นการคำนวณทางโบราณคดี (Computational archaeology) เพื่อศึกษาผลกระทบของสภาพแวดล้อมต่อการไหลภายใต้ห้องหลังคาอาคารโบราณสถานด้วยพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (Computational Fluid Dynamics, CFD) โดยพิจารณาการเคลื่อนที่ของกระแสลมต่อคุณสมบัติทางอากาศพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นเพื่อวางแผนการบำรุงรักษา ออกแบบและประเมินความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับโบราณสถานภายใต้สภาวะต่างๆ ซึ่งจากการศึกษาพบว่าจำนวนชั้นของห้องใต้หลังคาที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการหมุนวนของอากาศและการถ่ายเทความร้อนภายนอกอาคารอย่างชัดเจน ซึ่งข้อมูลที่ได้สามารถนำไปประกอบการกำหนดมาตรฐานเพื่อดูแล ควบคุม บูรณะ และออกแบบระบบระบายอากาศสำหรับรูปทรงของหลังคาและห้องใต้หลังคาที่แตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ให้ถูกต้องตามหลักวิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์ได้เป็นอย่างดี

References

Ogura, D., Nakata, Y., Hokoi, S., & Takabayashi, H. (2019). Influence of light environment on deterioration of mural paintings in Mogao Influence of Light Environment on Deterioration of Mural Paintings in Mogao Cave 285 , Dunhuang. 020013(November).

Zune, M., Pantua, C. A. J., Rodrigues, L., & Gillott, M. (2020). A review of traditional multistage roofs design and performance in vernacular buildings in Myanmar. Sustainable Cities and Society, 60(February), 102240. https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102240

Zhu, F., Yu, Z., Liu, Z., Chen, X., Cao, R., & Qin, H. (2020). Experimental study on the air flow around an isolated stepped flat roof building: Influence of snow cover on flow fields. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 203(August 2019). https://doi.org/10.1016/j.jweia.2020.104244

Li, J., Fu, S., Zhang, T., Li, J., Huo, P., & Li, Y. (2021). Investigation of lightning damage mechanism and flashover channels on glazed roofing tiles of ancient buildings through laboratory experiments. Journal of Electrostatics, 110(January), 103553. https://doi.org/10.1016/j.elstat.2021.103553

Ponechal, R., Krušinský, P., Kysela, P., & Pisca, P. (2021). Simulations of airflow in the roof space of a gothic sanctuary using cfd models. Energies, 14(12). https://doi.org/10.3390/en14123694

Hsieh, L., Chen, L., Wang, S., & Su, C. (2021). Airflow visualization and performance assessment for a roof ridge ventilator under wind using Schlieren photography technique. Case Studies in Thermal Engineering, 26(April), 101044. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101044

Esfeh, M. K., Sohankar, A., Shahsavari, A. R., Rastan, M. R., Ghodrat, M., & Nili, M. (2021). Experimental and numerical evaluation of wind-driven natural ventilation of a curved roof for various wind angles. Building and Environment, 205(June), 108275. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108275

Agrawal, S., Wong, J. K., Song, J., Mercan, O., & Kushner, P. J. (2022). Assessment of the aerodynamic performance of unconventional building shapes using 3D steady RANS with SST k- ω turbulence model. Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics, 225(February), 104988. https://doi.org/10.1016/j.jweia.2022.104988

Nimarshana, P. H. V., Attalage, R. A., & Perera, K. K. C. K. (2022). Quantification of the impact of RANS turbulence models on airflow distribution in horizontal planes of a generic building under cross-ventilation for prediction of indoor thermal comfort. Journal of Building Engineering, 52(March), 104409. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104409

Li, W., Subiantoro, A., McClew, I., & Sharma, R. N. (2022). CFD simulation of wind and thermal-induced ventilation flow of a roof cavity. Building Simulation, 1611–1627. https://doi.org/10.1007/s12273-021-0880-x

Chahardoli, S., Khakzand, M., Faizi, M., & Siavashi, M. (2022). Numerical analysis of the effect of roof types and porch on particle dispersion and deposition around a low-rise building. Journal of Building Engineering, 53(November 2021), 104533. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104533

Xin, L., Zhou, X., & Gu, M. (2022). Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics Wind tunnel test and CFD simulation of the near-roof wind speed and friction velocity on gable roofs. Journal of Wind Engineering & Industrial Aerodynamics, 225(May), 105009. https://doi.org/10.1016/j.jweia.2022.105009

Kaewbumrung, M., & Charoenloedmongkhon, A. (2022). Numerical Simulation of Turbulent Flow in Eccentric Co-Rotating Heat Transfer. Fluids, 7(4), 131. https://doi.org/10.3390/fluids7040131

ANSYS, Solver Theory, Fluent Theory Guide 2022 R1. In Fluent Theory Guide 2022 R1; ANSYS Inc.: Canonsburg, PA, USA, 2022.

มงคล แก้วบำรุง, กรอุมา นุตะศรินทร์ และ เฉลิมพล เปล่ง สะอาด (2563). การศึกษาเชิงตัวเลขผลกระทบของทิศทางลมต่อความชื้นในพระอุโบสถวัดพระเมรุราชิการามวรวิหาร จังหวัดพระนครศรีอยุธยา, การประชุมวิชาการเครือขายวิศวกรรมเครื่องกลแหงประเทศไทยครั้งที่ 34, จังหวัดประจวบคีรีขันธ์.

มงคล แก้วบำรุง. (2563). การศึกษาเชิงตัวเลขผลกระทบของความชื้นต่อจิตรกรรมฝาผนังในโบราณสถานของจังหวัดพระนครศรีอยุธยา. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, Vol. 38(5), p503-511. 9p.

มงคล แก้วบำรุง, ธนาพล สุขชนะ, ชัยยันต์ ใจบุญมา, อนุวัฒน์ บํารุงกิจ, สราวุฒิ สิริเกษมสุข,ชัยวัฒน์ คุรุกิจวาณิชย์, รวินท์ธนัตถ์ ทิพย์เสนา, วิภูษณะ ฉายินทุ,กรอุมา นุตะศรินทร์ และ เฉลิมพล เปล่ง สะอาด (2564). การศึกษาเชิงตัวเลขผลกระทบของการรดน้ำต้นไม้ต่อความชื้นในพระอุโบสถวัดพระเมรุราชิการามวรวิหาร จังหวัดพระนครศรีอยุธยา, การประชุมวิชาการเครือขายวิศวกรรมเครื่องกลแหงประเทศไทยครั้งที่ 35, จังหวัดนครปฐม.

Downloads

Published

2022-12-31

How to Cite

Kaewbumrung, D. M., Sukchana, T., Jaiboonma, C., bumrungkit, anuwat, Sirikasemsuk, S. ., Khurukijwanich, C., Thipsena, R., Chayinthu, ‪Wiphusana ., Nutasarin, K., Chayakul Sitthiwang, K., & Plengsa-ard, C. (2022). การศึกษาเชิงตัวเลขเพื่อทำนายการไหลของอากาศภายใต้ห้องหลังคาสำหรับโบราณสถาน วัดช้างใหญ่ จ.พระนครศรีอยุธยา: Numerical study to predict airflow under the roof garret for Wat Chang Yai Phra Nakhon Si Ayutthaya Province. Journal of Industrial Technology and Innovation, 2(1), 246799 . https://doi.org/10.55674/snrujiti.v2i1.246799

Issue

Vol. 2 No. 1 (2023): Journal of Industrial Technology and Innovation (January - June 2023)

Section

Research article

License

Copyright (c) 2022 Journal of Industrial Technology and Innovation

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.